音响各频段量感的分布与控制力
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这篇文章摘录自台湾著名音响师刘汉盛《音响二十要》里的一部分，讲述了音响的高、中、低各频段量感的分布与控制力，值得一读。
这个项目很容易了解，但也很容易产生文字传达上的误解。怎么说呢?大家都会说：这对喇叭的高音太强、低音太少。这就是高、中、低频段的量感分布。问题出于如果把从20Hz到20KHz的频宽只以三段来分的话，那必然会产生「不够精确」的混淆。到底您的低音是指那里呢?多低呢?为了让形容的文字更精确，有必要把20Hz-20kHz的频宽加以细分。
照美国TAS与Stereophile的分法很简单，他们把高、中、低每段再细分三小段，也就是变成「较低的中频、中频、较高的中频」分法。这种分法就像十二平均律一般，相当规律化。不过用在中国人身上就产生了一些翻译上的小问题，如「较低的中频」我们称作「中低频」还是「低中频」?那么较高的低频呢?「高低频」吗?对于中国人而言，老外这种分法恐怕行不通。因此很早以前我便参考乐器的频宽，以及管弦乐团对声音的称呼，将20Hz-20KHz的频率分为极低频、低频、中低频、中频、中高频、高频、极高频等七段。这七段的名词符合一般中国人的习惯称呼，而且易记，不会混淆。
极低频
从20Hz-40Hz这个八度我称为极低频。这个频段内的乐器很少，大概只有低音提琴、低音巴松管、土巴号、管风琴、钢琴等乐器能够达到那么低的音域。由于这段极低频并不是乐器的最美音域，因此作曲家们也很少将音符写得那么低。除非是流行音乐以电子合成器刻意安排，否则极低频对于音响迷而言实在用处不大。有些人误认一件事情，说虽然乐器的基音没有那么低，但是泛音可以低至基音以下。其实这是不正确的，因为乐器的基音就是该音最低的音，音只会以二倍、三倍、四倍、五倍„等的往上爬高，而不会有往下的音。这就像您将一根弦绷紧，弦的全长振动频率就是基音，二分之一、三分之一、四分之一、五分之一„等弦长的振动就是泛音。基音与泛音的相加就是乐器的音色。换句话说，小提琴与长笛即使基音(音高)相同，音色也会有不同的表现。
低频
从40Hz-80Hz这段频率称为低频。这个频段有什么乐器呢?大鼓、低音提琴、大提琴、低音巴松管、巴松管、低音伸缩号、低音单簧管、土巴号、法国号等。这个频段就是构成浑厚低频基础的大功臣。通常，一般人会将这个频段误以为是极低频，因为它听起来实在已经很低了。如果这个频段的量感太少，丰润澎湃的感觉一定没有;而且会导致中高频、高频的突出，使得声音失去平衡感，不耐久听。
中低频
从80Hz-160Hz之间，我称为中低频。这个频段是台湾音响迷最头痛的一段，因为它是造成耳朵轰轰然的元凶。为什么这个频段特别容易有峰值呢?这与小房间的长、宽、高尺寸有关。大部份的人为了去除这段恼人的峰值，费尽心力吸收这个频段，使耳朵不致于轰轰然。可惜，当您耳朵听起来不致轰轰然时，下边的低频与上边的中频恐怕都已随着中低频的吸收而呈凹陷状态，而使得声音变瘦，缺乏丰润感。更不幸的是大部份的人只因峰值消失而认为这种情形是对的。这就是许多人家里声音不够丰润的原因之一。这个频段中的乐器包括了刚才低频段中所提及的乐器。对了，定音鼓与男低音也要加上去。
中频
从160Hz-1280Hz横跨三个八度(320Hz、640Hz、1280Hz)之间的频率我称为中频。这个频段几乎把所有乐器、人声都包含进去了，所以是最重要的频段。读者们对乐器音域的最大误解也发生在此处。例如小提琴的大半音域都在这个频段，但一般人却误以为它很高;不要以为女高音音域很高，一般而言，她的最高音域也才在中频的上限而已。
从上面的描述中，您一定也了解这段中频在音响上是多么重要了。只要这段频率凹陷，声音的表现马上变瘦了。有时，这种瘦很容易被解释为「假的凝聚」。我相信有非常多的音响迷都处于中频凹陷的情况而不自知。这个频段的重要性同时也可以从二音路喇叭的分频点来分析。一般二音路喇叭的分频点大多在2500Hz或3000Hz左右，也就是说，2500Hz以上由高音单体负责，2500Hz以下由中低音单体负责。这2500Hz约莫是1280Hz的二倍，也就是说，为了怕中低音单体在中频极限处生太大的分频点失真，设计师们统统把分频点提高到中频上限的二倍处，如此一来，最完美的中频就可以由中低音单体发出。如果这种说法无误，高音单体做什么用呢?如果您曾经将耳朵贴近高音单体，您就听到一片「嘶嘶」的声，那就是大部份泛音所在。如果没有高音单体发出嘶嘶的音，单用一个中低音单体来唱音乐，那必然是晦暗不堪的。当然，如果是三音路设计的喇叭，这段中频绝大部份会被包含在中音单体中。
中高频
从1280Hz-2560Hz称为中高频。这个频段有什么乐器呢?小提琴约有四分之一的较高音域在此，中提琴的上限、长笛、单簧管、双簧管的高音域、短笛的一半较低音域、钹、三角铁等。请注意，小喇叭并不在此频段域中。其实中高频很容易辨认，只要弦乐群的高音域及木管的高音域都是中高频。这个频段很多人都会误以为是高频，因此请您特别留意。
高频
从2560Hz-5120Hz这段频域，我称之为高频。这段频域对于乐器演奏而言，已经是很少有机会涉入了。因为除了小提琴的音域上限、钢琴、短笛高音域以外，其余乐器大多不会出现在这个频段中。从喇叭的分频点中，我们可以发现到这段频域全部都出现在高音单体中。如我前面所言，当您将耳朵靠近高音单体时，您所听到的不是乐器的声音，而是一片嘶嘶声。从高音单体的表现中，可以再度证明高音单体几乎很少发出乐器或人声的基音，它只是发出基音的高倍泛音而已。
极高频
从5120Hz-20000Hz这么宽的频段，我称之为极高频。各位可以从高频就已经很少有乐器出现的事实中，了解到极高频所容纳的尽是乐器与人声的泛音。一般乐器的泛音大多是愈高处能量愈小，换句话说，高音单体要制造得很敏锐，能够清楚的再生非常细微的音。从这里，发生了一件困扰喇叭单体制造的事情，那就是要如何两全其美?什么是「两全」?您有没有想过，假若一个高音单体为了清楚再生所有细微的泛音，不顾一切的设计成很小的电流就能推动振膜，那么同样由这个高音单体所负责的大能量高频与中频极可能就会时常处于失真的状态，因为这二个频段的能量要比极高频大太多了。这也是目前市面上许多喇叭极高频很清楚，却容易流于刺耳的原因之一。
您还记不记得以前的Spentdor SP-1喇叭?它是三音路设计，那三音路呢?中低音单体、高音单体、超高音单体三路。那个超高音单体负责13000Hz以上的频率。我记得当时有许多人都「不解」，为什么SP-1有超高音单体，而声音却是那么的柔呢?应该要很锐利才对呀!现在我想您该了解了吧!SP-1设计着眼点在于使高音单体不会失真，而又能再生极高频。这就是SP-1听起来很舒服，具有音乐性的原因之一。
了解了高、中、低频段的分段法之后，我们接着要讨论量感之外的「控制力」。量感当然是指量的多寡，即是我们说的：高音比较多、低音比较少等。而控制力通常多指「对低频段与高频段」的控制力。有些器材低频松散，有些则具有弹性。我们会说后者有低频的控制力。有些器材能够抓得住高频，让它不会飙得耳朵难受，我们说它高频控制力佳。请注意，各频段量感的多寡并不代表器材真正的好坏，器材之间量感多寡的相互搭配才是重要的。而控制力的好坏就可以说是器材本身的优、劣。
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音箱科普系列—频率响应曲线及频响范围如何看？
音箱是一套音响系统的灵魂，对系统声音起决定性的作用。许多音响入门爱好者在选择音箱时都会很迷茫，不知道该如何看音箱的参数。亦或在音箱厂商公布有更重要的参数指标该如何看？本系列文希望用尽可能详尽地讲解音箱参数指标以及其背后的“意义”。同时结合自己的和市面常见的音箱谈谈如何通过这些参数指标看出一对音箱的好坏。
如果有不同见解，欢迎就事论事的讨论，不欢迎凭想向给立场的喷，谢谢！
本文先讨论音箱的频响曲线及频响范围，因为内容较多，单独做一章讨论。
音箱最重要的参数就是频率响应，没有之一。对音箱而言，频率响应是其声音表现的决定性指标（之一）。现在频率响应曲线有很多厂商会公开，更多厂商则只公开频响范围，那么如何看和分析它们呢？
一、频率响应曲线如何看及分析
典型的频率响应曲线如下图所示，横坐标为声压值，纵坐标为频响：
音箱频率响应要求是越平直越好，最理想的音箱频响应就是一条直线。但是，这里需要强调一点，平直的目标曲线的前提是在消音室内测的，是在消音室内测的，是在消音室内测的！重要的话说三遍！
很多人凭音箱目标曲线认为声音重现时平直响应是最好听的，但实际情况并不是这样。我们需要音箱发出平直响应的声音，但我们并不会很喜欢听到平直曲线的声音（实际上，在消音室中较为平直响应的声音并不好听，回响过少导致声音很干）。因为正常听音情况下，受环境和混响影响，低频总是会突起一些的，高频总是会衰减一些。我们的耳朵不仅因此可以得到空间信息，也习惯了这样的声音。
有一种人他们需要听到平直响应的声音，那就是专业录音人员，在混音时他们必须排除空间所带来的影响以判断录音是否有问题。专业混时用的监听音箱也会考虑这方面的因素，很多都自带频响校正功能以让你尽可能听到平直响应的声音。但专业混音用的监听音箱并不好听，也算是个常识了。专业人士要听这种声音是因为这是他的工作，不是为了享受。但对一般人来说，听消音室平直而室内不那么平直的才是对味的。
扯完闲话说正事，在分析频率响应曲线时我们需要注意几点，一是纵坐标，二是不同频率的要求，三是总体曲线分析，四是一些由于音箱形式所带来的特例。
在讨论频响指标之前我们先来看一张频响曲线，下图为自然声即将推出的NS15音箱的频响率线图（图中高频处虚线为高频不衰减的曲线，实线为高频做2db衰减的曲线，NS15有调节的功能）。
上图中每一大格的间隔是5db（截图时没有截出来），而许多网上公布频响曲线采用的是10db一格，这样看起来会平直很多，需要大家留意。另一个欺骗性比较强的是用手绘的曲线或者是用过多平滑处理的曲线（比如第一张图可能就是平滑过度的结果），这样看起来也会非常平滑，但意义并不大。
人耳对不同频率的敏感程度是不一样的！人耳最敏感的区域大约是200-1500Hz，这是人声和各乐器的基音，也是我们最常听到的声音范围。在这个范围很多人甚至能听出1-2db左右差异所带来的影响。在150-2000Hz范围也是非常敏感的，低于100Hz或超过3000hz之后，人耳敏感程度会迅速降低。超过10000hz后，3-5db的误差都很难被人察觉。超过15000hz后，成年人连能听见都开始困难了，更不要说分辨细微3db的差异了。
因此对不同频段，应该有不同的要求！看频率响应曲线时应注意100-3000hz这个范围的波动，特别是150-2000Hz的波动，这里的小波动对声音影响会很大。尤其是在200-1500这个范围，+/-2db算是基本的要求，+/-1db才是真正好（自然声NS15、NS17音箱都可以达到这个要求）。下图为NS17的频响及失真图，可以看出其在100-3000Hz时的优异表现（大约+/-1.5db水平）：
超过3000Hz后，波动不超过3db都是可以接受的。超过10000Hz后，波动再大些听感上也几乎没什么差异。不过现在的高音单元做到+/-3db仍然是轻松的，所以大致问题都不大。
下图为某知名品牌的知名音箱的频响曲线，厂家做了适当的平滑处理。从整体来讲，其曲线可以在全频段保持+/-3db甚至更好的水平。但是，它的问题是在2000hz内波动很大，波峰和波谷比较多，这表明它的中频和中高频响应不够理想，尤其是在400hz处有一个大约2-3db的凹陷，以及1500hz的凹陷，这些都会显著劣化人声和乐器的声音表现。100Hz的峰显示其体积略小，不过也可以接受（现在很多音箱都会比理想箱体小一点，低频会显得更有力，但低频下潜会受很大影响，往往比其标称的高很多）。
一些特例
很多人习惯用频响曲线去判断音箱的低频下潜（自己以前也是），但是这样的做法在后倒相音箱上会比较容易出错。原因很简单，后倒相音箱的倒相管在后面，通过后面的低频和前面叠加以达到平直的低频响应。但频响曲线的测试是在消音室内，后倒相管的低频被吸掉而无法被前面的麦克风测到，所以低频会降低不少。比如，NS15最近的打样有两个样箱，如下图（分频器调试中）：
前倒相的频响是这样的，通过曲线可以看出其低频下潜为50Hz-3db：
后倒相的音箱和频响曲线是这样的。看起来低频似乎要差一些，但实际上它们的下潜是一样的（不过实际量感仍有差异）。
因此，通过频响曲线判断音箱的低频下潜很多时候是不准确的。现在有消音室的音箱厂并不多，就算有也不一定是符合标准的，因此低频上只能参考。真正判断低频下潜主要通过阻抗曲线，比如倒相箱NS15的阻抗曲线是这样的，两个峰值之间的频率即是音箱的下潜（NS15为50Hz）：
特例二
对于封闭音箱而言，其f0往往很高，但由于封闭式音箱的低频频响下降非常缓慢，因此很多音箱也会标注其-6db时的下潜频率。这个频率是有实际意义的。比如，ATC的SCM19音箱，其频率响应指标为：54-22k+/-6db，这里的54Hz是音箱实际可以达到的下潜。而且由于ATC的低频单元承受功率大，失真小，低频甚至可以比很多标称50Hz-3db的倒相音箱好。但是，封闭音箱需要功放大推力去推动，而ATC的尤其需要，因为他家的单元基本都有加特别的阻尼胶，振动质量大，线性冲程长。
特例三
有源监听音箱由于内置功放和DSP软件，可以通过DSP补偿频率响应，从而在低频下潜和量感上得到补偿，并且频响会相当平直。但低频跌落比较快，同时带来一个问题，即失真会明显上升，尤其是在低频频率，因此一旦大音响播放大动态时声音会糊掉。下图即为某带DSP有源音箱的曲线，低频跌落远超过正常倒相箱的12db/倍频：
下图为网上某音箱的曲线图，其不仅在100到2000Hz范围内波动大而且峰谷极多，而且全频段波动也很大，超过了+/-3db的波动，甚至未达到+/-5db水平。其声音表现可以用糟糕来形容了（都不知道为什么他会公布，哈哈）。
二、频率响应范围中的低音表现及下潜如何看？
大多数音箱厂商是不公布频响曲线而是公布频响范围。原因很多，一是大多数烧友即看不懂也不关心频响曲线；二是公布了容易被别有用心的人攻击；三是很多音箱的频响曲线实在不怎么样，公布出来会让内行笑掉大牙（比如上面这种）。
那么，如何看待厂商标称的频响范围呢。比如一个厂商的8寸三分频倒相音箱，频响40-25000Hz+/-3db，60-20000Hz+/-2db。
首先注意频响范围后面有无+/-3db，这是hifi的行业标准。很多厂商尤其是非hifi行业或非hifi的音箱是不标+/-3db的，这样的频响范围是毫无意义的。某些厂商用它们打擦力球，或者借以糊弄用户。一些厂商会标+/-6db或-6db时的频响范围（AV箱经常这样标），前面已经讲过了，封闭式音箱标-6db的低频下潜是有意义的。而其它厂商，这样的标法有时是厂商的惯例，有时就是糊弄，因为这样看起来频响范围会非常的宽，比如上面的音箱，如果标+/-6db，一般可以标到30-40000Hz了。
但对不严谨的厂商，以上可能是完全无效的。某些5寸的音箱都可以标到35Hz的下潜，但后面没有+/-，甚至某些日系AV音箱会标-12db的频率下潜。对一些无牌diy的音箱，哪怕标上+/-3db有时也没有什么意义，除非其公布频响曲线和音箱阻抗曲线。
而标出+/-2db的频响范围，无疑是极为苛刻的无源音箱才能达到的指标要求了。不过有DSP有源音箱倒是很多都实现这个要求。不过，DSP会引入失真，这又是另外一回事（下章会讲到）。
低音下潜与音箱的级别有很大关系。一般来讲，50Hz以上，10Hz即是级别的差异了。50Hz以下，5Hz的差异就已经很大了。而到了40Hz以下，3Hz的差异就不少了。到了30Hz以下，那每1-2Hz都会带来巨大的售价差异了。
很多烧友看多了乱标的音箱，以为低音实现起来很容易，动不动就叫嚣要30Hz的低频才过瘾。但其实低频的下潜很困难和极为昂贵的，一般来讲，6.5寸单元很多只能做到50Hz，8寸可以做到40Hz，很多12寸箱子巨大的音箱，低频也不过35Hz而已。比如丹拿的售价60-80万的旗舰级落地，大证据也就28-25000Hz+/-3db而已。
实际上，大型交响音乐的下潜，也就到36-40Hz足矣。只有钢琴和管风琴的下潜才能到30Hz这个级别。当然，这里只讨论hifi级要求的低音，对于只讲量不讲质量的低频，如AV用的低音炮，那个很容易达到（因为不用管失真嘛）。
三、频率响应曲线中的高音延伸如何看？
对高频做到20000Hz是大家都公认的，也是现在hifi音箱的基本要求了。但高端音箱的高频延伸基本上25000Hz是基本要求，30000-40000Hz是常见的，60000Hz也是不少（主要以静电、带式和号角为主）。甚至，德国冠廷的等离子高音，能实现150k Hz的高音了。
人耳只能听到20000Hz，但这不意味着再往上延伸没有意义。实际上我们所听到的音乐信号不是一个简单的正弦波，而是一个非常复杂的波形。虽然可以按傅立叶展开为一系列正弦波的组合，但这只是等效的形式，而非实际情况，实际情况仍然是一个复杂的波形。它的基音即我们听到的音高，而更高频率的泛音即是我们听到的音色。超过20000Hz的的泛音部分因为这个原因仍然会被我们感知到（具体详见https://www.toutiao.com/i6856382723825762828/），因此仍然是有意义的。这也是为什么现在国际hifi行业常常要求器材把延伸做到40k Hz的原因。
不过，对不同的高音单元，实现极高频率的延伸困难度不同。常见的1寸丝膜球顶高音，一般只能做到20k-25k Hz，做到30k就已经是目前顶级水平了。不过，自然声NS17的1寸丝膜球顶单元，可以实现到40K Hz级别，它是目前市面上延伸最好的1寸丝膜球顶单元。而对于带式高音和号角等高音，则可以轻易实现，但它们的声音不如丝膜高音柔美耐听。则是有利有弊了。
最后的总结
1. 频响响应曲线是音箱最重要的指标之一（另一个是失真），对声音的还原起关键作用；
2. 频响响应曲线为越平直越好，但不同频率要求会有所不同，极低频和极高频远不如中频重要；
3. 频响曲线分析时要注意音箱形式，不同形式的音箱，会有一些不一样；
4. 频响范围要注意后面的+/-，+/-6db是糊弄性要求，+/-3db是标准要求，+/-2db是高标准要求；
5. 低频下潜越低，通常价格越昂贵；
6. 超过20000Hz以上的延伸仍然是有意义的。
最后想说一句，频响曲线的平直只是声音的一方面，它只代表对录音的还原水平，并不代表声音一定好听（不过，如果太不平滑，不会好听就是了）。音箱声音好坏的另一方面是失真度，这个下篇文章再来讲解好了。
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