音乐欣赏及音响基础

音域的划分以及其表现力

        人的听觉是有一定的局限性的，声音频率在２０赫芝至２００００赫芝为人耳可闻，但实际上，真正能有感觉的，只是少数人，大多数的人耳在高低频端是听不到的。
        人们把这个可闻频段分为四个频段。３０~１５０Hz为低频段，１５０~５００Ｈz为中低频段，500~5000Hz中高频段，５０００~２０００００Ｈz为高频段。　我们对声音的质量判别主要在于声音的响度、音调、色度。响度就是声音的强弱的反映，通常用声压或声强来表示，单位是dB（分贝），数字越大，声压就越大。
       低频段能令聆听者感受到强径有力的动感。
       中低频段能够表现单个打击乐器的表现力，如乐队中的定音鼓。
       中高频段主要表达人声的清晰度及弦乐的表现力。
       高频段主要表达音乐的明度亮度，但过多高频则会令声音发破。
       我们搞清楚这些基本概念，就可以对音乐或是器材进行指指点点了。发出声音的振动源称之为声源，空气是最常见的声源传播媒质。由声源引起的媒质的振动就形成声波。声波所涉及的空间范围称为声场。声音在媒体中的传播速度称为声速，声音的传播是需要时间的。声速主要是由媒质决定的，与声音的其它参数，如频率、强度等无关。声波振动的频率也就是声音的频率。单位为周/秒，也称“赫或Hz”。声波往返振动一周所需的时间，称为周期，用“T”来表示。在一周期时间内声波在媒质中传播的距离为这波长，用λ表示。

       为了让大家清楚上述概念之间的关系，我有算式来表示：
        f=1/T  f表示频率 T表示周期  
       频率是周期的倒数。
        λ＝c/f λ表示波长 c表示声速 f表示频率
       波长和频率成反比。这个概念很重要，我们了解这些概念之间的关系就可以 ，不需要量的计算。以后分析声音的反射和绕射等问题时就要用到。

声音的三要素        

        一、响度又称音量，是指人耳对声音强弱的主观感受。取决于声波的振幅大小。

        二、音调又称音高，人耳对声音的调子的主观感受。音调的高低主要取决于声波的频度。音
调与频率成正比。
        三、音色   是指人耳对声音特色的主观感受。它主要取决于声音的频谱结构。每一个人的
声音，每一件乐器的声音都具有不同的频谱，所以就具有不同的音色。我们必须要多听
       音乐，才能够分出不同的音色，我们才能欣赏和领略到音乐的魅力。
       上几波形图，方便大家去理解。

声音的要素和与之对应的波形

       从三组波形图得知：

       音量大小与振幅大小有关      

       音调高低与频率高低有关      

       音色与谐波丰富有关。

        前面已谈到了声音的三要素，现在谈谈组成音乐的六个要素。
        音乐是什么?简单一点来说，音乐就是声音的美妙组合。音乐由六个要素组成：节奏、旋律、曲式、结构、音色、调性。
        节奏是音乐的一个方面，它包括了与乐音向前进行有关的所有因素。如：重音、节拍和速度。节奏的运用对音乐的影响极大。
        旋律由连续演奏的一些音符构成的，是音乐所要表达的意思，也是我们所要听的声音。旋律历来以一个特定的音为中心，这个音是起始点、核心点和结束点，一首曲子中的其他音部都与它有联系。舞剧“红色娘子军”乐曲，洪常青，吴清华，南霸天，家丁都是以一特定的音为中心，谱写成各自的旋律，当我们听到这些特定的旋律就会想到具体的人和事物。
        曲式被称为作曲家选择的建筑形式。音乐要有一定的结构，反映出时代的特色以及听众的欣赏品味。一些主要的曲式名称，如交响乐、歌剧、神剧、弥撒和清唱剧等。
        结构是附加在音符线上的东西，如和声。多种声音（人声和乐器声）以不同的旋律同时发出，使乐曲具有层次和深度。和声有协和以及不协和之分，协和音听起来悦耳的、庄重的、稳定的，如洪常青的主旋律；不协和音是剌耳的，令人感到不安的，如南霸天的主旋律。
        音色就是声音的色彩了，每一个人的声音和每一件乐器都具有各自的音色。世界三大男高音所表现出的音色就不相同，三位歌唱家同时演唱，音色非常和谐悦耳，有人这样来描述：小提琴表现所有情感，中提琴表现愁思，大提琴表现所有情感，但比小提琴表现得更为强烈，短笛表现狂欢，双簧管表现质朴的欢乐和悲怆。。。。。。浪漫主义时期的作曲家的作品更加注重音色，在讲述故事、描绘心境或事件的音乐上，充分利用现有的或者有可能得到的乐器的不同声音的音色来表现。
        调性就是乐曲的音调，音乐的调性有12个。我们常说的C、D、E、F、G、A、B以及＃C、＃D、＃F、＃A、＃B，每一个调都有规定的频率。每一首乐曲（歌曲）都有标明调性。

声波的反射和吸收       

       当声波在传播过程中遇到一个尺寸比其波长大得多的障碍物时，声波将会被反射。入射角等于反射角。如果遇到凹面，反射的声波面就会产生汇聚，遇到凸面，反射的声波就会扩散。障碍物越坚硬、光滑，反射特性越好；障碍物越松软、多孔、带有弹性，则吸收越严重。必须指出，由于一个声音通常包含许多频率成分，而声音的频率同障碍物的反射和吸收特性有关。一般来说，声音中的高频分量容易被吸收,所以声音中高频分量在传播过程中很容易被衰减，形成高音不足，从而导致清晰度下降的现象。

声波的绕射
       当声波在传播过程中遇到一个小于声波波长的障碍物时，声波将绕过该物体继续传播。这种现象称为声波的绕射，又称声波的衍射。实例：100Hz声波的波长为3.4米，室内遇到的障碍物尺寸大多比它小，因此在传播过程中很容易发生绕射，低音炮的中心频响正好是这个频率，所以我们感到低音炮发出的声音没有方向性。所以,低音炮放在地面上是合适的。10K Hz的波长为3.4cm，所以就不容易产生绕射，在传播时有较强的方向性。
       由于反射和绕射的共同作用，从没有关严的门缝里听到房间的声音几乎与门打开时的情况差不多。
声波的干涉与叠加
       在同一空间有二个或多个频率相同的声源时，一个声源的波峰（或波谷）和另一个声源的波峰（或波谷）相遇就会形成加强（或削弱），这种现象就是“声波的干涉与叠加”。这与二个声源的相位有关，如果相位相同，两声波叠加后其声压加强，反之，两声波叠加后便会相互削弱，甚至完全抵消。如果是多个相同频率的声源交汇，情况就更为复杂。所以一个听音室空间的扬声器的选用、数量、摆位，要恰当、合理。
实践证明：听音室内的最佳听音位置在二个音箱连线的垂直平分线上。
       这几个概念性的问题，请大家好好理解和消化，这对你如何布置听音室有着重要的指导作用。融汇贯通，举一反三，反复实践，一定能够调出好声音。

       有不少的朋友，经常问及，听音室环境如何装修（布置），可以说，这是一个难题，没有统一的答案，只能够多学一点有关声学方面的理，用来指导实践，反复试验，反复调校，以适应自己的室内声学环境和聆听习惯。
室内声音的建立与衰减
       室内声音由声源（这里主要指音箱）发出的直达声与反射声（反射声可以是一次或多次）叠加后形成的。反射声的传播路径要比直达声传播的路径要长，所以会迟一点时间到达听声点。听音点的声音不是突然建立起来也不是突然衰减下去，它有 一个建立、稳定和衰减过程。这里有个时间问题。
混响声与混响时间
       声波在室内传播时，由于直达声与反射声混 在一起，这就称为混响，混响是室内说话总比露天说话声音响亮的原因。不同的房间听到的混响时间的长短是不同的，据有关资料介绍，混响时间定义为：声源发出一定强度的声音，当达到稳定状态后，突然停止发声，室内的声能减少60dB的这段时间，一般房间的混响时间为0.3-0.5秒，而大的音乐厅可达1－2秒。

混响时间与房间的关系
       混响时间与房间体积成正比，与房间四周的材料的吸音系数成反比。要搞好房间的声学环境，就必须要有一个最佳的混响时间。不同体积的房间和不同吸音系数材料都会直接影响到混响时间，有资料介绍，一般的房间混响时间为0.25－0.4秒宜。测量房间混响时间的土办法：站在房间的不同位置，击掌。如击掌后瞬间消音，说明混响时间过短；反之，混响时间过长，哪个位置出现此类情况，说明这个位置需要调整混响时间，务求做到四周平衡。
       近日《昌业音响》新开设了一个试音室，本人亲自到过这房间测试，其混响度就调整得非常合适，没什么秘密可言，亲身体验一下，你就会悟到其中的道理。吸音材料

控制混响时间是十分重要的，它是取得良好的听音环境的关键。合适的混响时间，使声音清晰丰满，层次分明，有三维空间感。如果混响时间过长则声音含糊不清，这就要求我们很好地控制混响时间。
吸音材料

       分为三大类：一、多孔吸音，二、共振吸音，三、有源吸音。

       多孔性吸音材料，它内部有大量互相沟通的微小的空隙和空腔，当声波入身到多孔材料时，声波沿着微孔进入材料内部引起空腔内的空气振动摩擦，使一部分声能变成热能，达到吸音的目的。如常用的毛毡和地毡，窗布等，主要是吸收中、高频声波。
薄板振动吸材料。薄板在声能的激发下会产生共振吸收声能，如：夹板，纤维板等，这主要是吸收低频声波。
       成形天花板吸音材料，既可以作天化，也可以作墙面，吸音的频率范围较宽。
       吸音材料是很多的，可以按各人的审美观和价值观合理选用，甚至装鸡蛋用的复合再生纸板也是一种理想的吸音材料。

几种典型的声学缺陷

        1、回声      在房间内由各墙壁反射而听者听到的反射波所经过的路程 大于直达声的经过的路程，反射声就可能形成回声。回声多发生在室内的一对平行墙壁之间。
        2、声聚焦   如果室内存有凹面，则 由于聚焦板  将使声能集中到焦点上，从而使室内声场分布不均匀。
        3、死点     由于声波的干涉使某些频率的声音产生相互抵消，使声压级降低很多的区域称为死点。
        4、声影区    由于建筑或装修的原因，一些区域的声音被建筑物遮挡，声音的直达声无法传播到此，只能听到混响声和部分反射声。这此区域称为声影区。
        5、板腔共振     由于装饰设计，材料的选用和施工不当，当厅堂内低频声有较大声压级时，受装饰结构中的板或空腔受到激发而产生共振，严重破坏音质。

立体声
       具有立体感的声音称为立体声。这里，要搞清楚两个概念。第一，声源有确定的空间位置，声音有确定的方位来源，人们的听觉有辨别声源方位的能力。当有多个声源同时发声时，人们可以凭听觉感知各个声源有空间的位置分布情况。如飞机在空中飞行，火车有疾驶，集市里各种叫卖声等都存在整个立体空间中，当我们直接听到这些声音时，除了能感受到声音的强度、音调、和音色外，还能感到它们的方位和层次，这就是称为自然界中的立体声。第二，如果我们把“自然界的立体声””录音、放大处理后进行重放，所有的声音都从一个扬声器放出来，这种重放声与原音源相比，就不是立体声了。这种重播声称为单声。如果这种单声能够在一定程度上恢复原声的立体感（不可能完全恢复）。那么，这种具有一定程度的方位、空间、层次的重放声，称这音响技术的立体声。我要说的，就是指这种立体声。

双耳效应

       研究发现，由于人类有两只耳朵，所以才具有辨别声源方位的能力，这和眼睛的立体视觉的感知是一样的。由于人类是用两只耳朵来听声音的，耳朵生长在头颅的两侧，它不仅有空间上有距离，而且受到头颅的阻隔，因此两耳接收到的声音就会有种种差异。这种通过声音到达两耳的时间差、声级差、相位差和音色差来进行声像定位的效应称为双耳效应。实验证明：当声源在两耳连线上时，时间差约为0.62ms，声级差可达25dB左右，人类具有双耳效应，应该好好感谢上帝，同时，我们亦要好好练练双耳，练就一双金  耳朵，享受美妙的音乐。

音频放大器

       音频放大器是音响系统中的一个重要组成部分，它的主要作用是对各种音源设备送来的微弱的音频信号进行放大，并进行控制、加工和处理，令其音频信号失真最少，有足够的频带宽和悦耳的音色，还要有一定的功率，去推动音箱发出声音。
       音频放大器又称为扩音机或功放机。
       音频放大器的种类，从结构上来分类：
       合并式放大器

       合并式放大器是指前级放大器和后级放大 器的所有电路均安装在同一个机箱内，由同一个电源供电的电路结构。这种方式的结构简洁，成本较低。
       前后级分体式放大器

       前后级分体式放大器是指音频放大器的前级部分（前置放大）和后级部分（功率放大）各成一体，分别安装在不同的机箱内，并分别以各自的变压器供电。认真地讲，分体式放大器质量要比合并式放大器要高Ｎ个档次。
       需要说明一下的是，在一些高级音频放大器中，为了减少电源部分对放大器电路的影响，将电源部分也分离出去，单独装在一个箱体内。
       从使用材料分类：
       晶体管放大器是，其特点是：速度快，谐波失真少，频响宽，输出功率大，音色清丽偏冷，电路复杂。
       电子管（胆）放大器，其特点是：谐波较为丰富，有美丽的失真之说，但其不足是耗电大，寿命短，体积大而笨重，售价较贵。由于胆机有鲜明的个性，有音乐味,至今仍被老烧友乐意使用。
       从电路的工作状态分类：
       甲类放大器又称Ａ类放大器，它的静态工作点设置比较高，设于放大区的中心位置，在输入信号整个周期内，都有集电极电流流过，优点是，失真小，音质细腻甜美，富有音乐感，享有“放大器贵族”的美称。不足之处，静态电流大，温度高，效率低，理论上可达到50%　，但实际上只能达到35%－40%。
       乙类放大器又称Ｂ类放大器，这种电路跟Ａ类电路正好相反，静态电流为零，效率高达80%但存在严重的交越失真，不是真正实用的音频放大器。
       甲乙类（又称ＡＢ）类，由二只管分别负责正、负半波的放大，将静态工作点设置得比较低，保证较高的效率同时亦减少失真。这种电路目前较为常用。
       针对甲类和乙类的长短处，咞发了一种新的电路，这就是超甲类、高偏甲乙类等电路，使功放这不工作在截止状态，没有开关过程，以减少失真，同时让电路的工作点跟随信号的大小而变化，进行动态偏置，以提高工作效率。

       前置放大器

       前置放大器是音频放大器的一部分，为了减少电路之间的相互干扰，将其安装在单独的箱体内，这就称为“前置放大器”，也有人简称为“前级”。个别品牌的“前级”还将电源部分分离安装在独立的箱体内，这就称为“分体前级”。“前级”除了对信号进行电压放大，以满足功率放大器对信号的电平要求外，还对声音信号进行各种功能控制，从而达到对音响效果的主观要求。“前级”具有如下的基本功能：
        一、对各种音源设备送来的信号进行选择和切换。
        二、音量控制、音调调节、噪声抑制、声道平衡、频带展宽等。
        所以“前级”是一个主控放大器。

 

        功率放大器（简称“后级”）

        功率放大器的作用是将前级送来的信号放大到足够的功率，推动音箱工作。“后级”一般有如下电路：

       输入级，起缓冲作用，高阻输入；
       激励级，提供足够的激励电流，同时组功率放大器提供稳定的静态工作电压；
       功率放大输出级，是“后级”的重要部分，出力的，它决定机器的输出功率；’

       保护电路，当“后级”出故障时，特别“后级”短路，电流瞬间增大，此时保护电路工作，保护功放管和音箱。 

图为“音乐之旅”后级，由于是单声道的，所以要用两部组合成双声道。

 

 

浅谈《石机》与《胆机》
       上世经60年代晶体管问世开始，揭开了现代功率放大器的序幕。各种晶体管功率放大器层出不穷，甲类，超甲类，甲乙类等。许多晶体管功率放大器已能达到较高的技术指标。晶体管功率放大器俗称为“石机”。晶体管功率制作成本较低，制作过程也较为简单，的变化较多，输出功率可以很大，声音清秀，很适合普通家庭及音乐爱好者欣赏音乐之用。
部分发烧友认为，尽管晶体管功率放大器的技术指标做得很好，在某些方面占有优势，但声音还是显得较为生硬。不少朋友认为，音响以“耳听为准”，技术指标说明不了问题。
对音乐的欣赏与聆听者的文化素质、民族特点、欣赏习惯、心理及生理因素有关，不能一概而论。
       电子管功率放大器（俗称胆机）是一种较为古老的放大器，胆机的声音温暖通透，低频柔和、高频亮而不剌，由于胆机的历史悠久，习惯了听这种声音的烧友，这种胆味令其难以忘怀。一些资深的音响发烧友仍然在使用胆机。电子管功率放大器的制作较为困难，电子管和输出变压器是胆机的核心部件，基本上以手工为主，产量和质量都受到限制和影响。不同品牌的电子管售价相差数十倍，一个有名气的输出变压器很难寻到，所以一台高品质的胆机是很难得的。