Monday, February 28, 2022

容易陷入的Bit Rot 狀況

 以前我在美國加州矽谷的系統軟體公司上班,常見到的問題是,在複雜龐大的電腦伺服器加上各種週邊設備的系統環境,一些重要環節如果沒有時常去檢查照顧,整體運作的性能往往就會逐漸退化,後來變成緩慢甚至不堪使用的地步,此時才有人驚覺到問題的存在。這即是所謂的 「Bit Rot」狀況,也可以用來描述我所觀察到的一些音響系統的情形。

人的感官,並不善於察覺微小,逐漸的變化。所以系統的聲音,經過一段時間的緩慢轉變,逐漸地劣化時,在絕大多數的情況,主人自己並沒有感覺。我自己見過好幾個例子,像是下圖,一個很高價位的唱頭的唱針都已經磨到左右邊不對稱,用者都還在聽,只是抱怨高頻好像不太乾淨。還沒用顯微鏡幫他觀察之前,我聽起來是感覺在某些錄音,高頻有些許失真現象,弦樂有沙沙的粗糙感。也是經過400倍放大看清楚了之後,才能確定有問題。此外還有遇到唱頭的高頻響應嚴重衰減,都還在繼續使用,直到我用儀器測了頻響曲線,告訴他們有問題,才有所覺悟。唱頭之外,也見過真空管唱放的管子已經用很久了,聽起來就只是比較瘦的聲音。結果測出來THD高達17%左右。換到晶體機,THD降到正常1點多,這時才聽得到系統真正應該有的聲音。以上這些例子裡的人物,還包括有幾十年經驗,音響界的大佬級人物。因此,在這些Bit Rot的情況,就算有再厲害的金耳朵,處於這種逐漸而緩慢的變化過程,也很難避免被蒙蔽。

數據不是萬能,但就像現代電子化的汽車在保養修理時,如果沒做些基本數據的蒐集,實在不知道從何處開始下手。還有像是人體的健康狀況,在幾年的期間,自己很難感覺逐漸的變異。很多情況,等發現有問題,都已是很嚴重的地步。所以,音響系統定期的「健檢」是很重要的。



聽不出來有什麼問題啊

 人的感官的其中一個限制,就是很容易麻痺,「久入鮑魚之肆而不覺其臭」。很多時候,要把問題去掉了,才會恍然大悟,原來自己對長久存在的問題視而不見或聽而不聞。

舉幾個例子,其一:像我常建議玩家,寧可投資一些在避震,電源等基礎建設方面,而不要老是想花更多錢換更貴的器材。他們的回答幾乎都是,「避震/電源已經很好了啊,聽不出來有什麼問題」。非得等到我把避震或電源再生的器材搬過去示範差異了,才會恍然大悟,以前聽到的「霧氣」有多少。

其二:我常強調黑膠唱盤精確調整抗滑的重要,還不時被一些「專家」說是沒耳朵。其實這都是我多年來的實驗之後,驗證的結果。一般人調抗滑,加了一些,覺得沒差別或者聲音變難聽,就認為抗滑是不好的東西。其實,問題的癥結在於,改變抗滑的大小,肯定也會造成其它參數的變化。加大抗滑之後,一定要把其它的參數歸回原狀,才可聽出真正的效果。尤其是 azimuth/HTA,與抗滑有非常密切的關係。所以,動了抗滑,至少要將azimuth/HTA修正回來,這是最基本的要求。至於如何修正回來,這就要靠精密度夠的工具,像是 Adjust+ 軟體,才有辦法做到。靠視力來看,是沒有辦法的。抗滑正不正確,並不是聽不見破聲就代表沒問題。通常,抗滑太小,音場右邊的樂器會明顯地突出。但多數人可能都聽習慣了,不以為意。要等到把抗滑調好,其它變因恢復原狀時,聽到對稱的音場,這時才會有所頓悟。

其三:很少玩家會去思考,喇叭的低中高音單體,發聲傳到聆聽位置,所到達的時間是否接近一致。如果用電腦工具去測量喇叭的 impulse response,會發現許多系統都會有如下圖的問題,也就是聆聽位置太近,使得高中低單體發出的音波到達時有明顯的時間差異。這樣造成的影響是什麼?系統的速度感會遲緩,鋼琴的敲擊感無法表現出來,等等。然而一般人也不會有感覺,除非針對這問題去調整擺位及聆聽位置,做了改善之後,才會體認到先前這個狀況的存在。




Friday, February 25, 2022

Placebo Effects (安慰劑效應)

醫學的藥物實驗,通常都要有「實驗組」,這些人服用真正有藥效的藥,也還要有「對照組」,讓他們服用完全沒有效果的藥,叫做 「placebo」(安慰劑)。這是因為,人的心理會影響生理,不少人只要吃了以為藥丸,即使實際上沒有藥效,在某種程度上病情還是會變好。

在音響的領域,類似這種情形也常可以見到。一個玩家,如果不是相當有紀律的個性,就很容易受到這種安慰劑效應的影響。舉一個我自己的例子:很多年前,我還是一個常在唱片行打混的大學生。有一天,老闆拿出一對新到的高檔訊號線,準備要試看看有多好。他蹲在器材前裝了一會,然後放一段之前聽過的音樂。我聽了就很興奮,說改進很多,這線很厲害等等。結果準備把線換回來時,才發現剛剛接錯了,所聽到的還是原來的線。當時我除了感到很窘之外,還體認到,人的感官會受到很多內在與外在因素的影響。當我的頭腦已經認知到那對新線很高級時,耳朵對聲音的感受,就會有所改變,於是造成先入為主的評估結果。在葡萄酒界,這種情形也是很普遍,所以有時必須依賴所謂的「盲飲」,來避免使得品酒者被主觀意識引導判斷。

眾多的,說不出科學道理的奇特調聲方式,不能說完全沒有正面效果。但是,在評估的時候,是否會受到安慰劑效應的影響,就值得思考一下。而且在許多情況,於眾人都叫好的情況之下,加上群眾壓力的影響,會使客觀的評估更形困難。通常,要避免「國王新衣」的問題,我常用的方式,就是找局外人───像是我太太,來聽聽看,讓她表達意見。這時,往往會出現意料之外,但事後卻發現是一語中的之新觀點。

Thursday, February 17, 2022

光線與液體聲波模式的分界:Schroeder Frequency

 

物理學有個無可避免的基本定律,波只會與它波長近似的物體發生交互作用。聲波也是一種波,當然也不例外。以一般多數人聽得到的聲波範圍來說,20Hz20kHz,波長範圍從最大16公尺左右到最小不到2公分,非常廣泛,因此會與之有交互作用的物件或材質,也相當不同,這也衍生出聲學上Schroeder Frequency的概念。

德國科學家Manfred Schroeder1954年提出,任何一個空間,實際上有著兩個十分不同的聲學性質。在他稱為「交越頻率」(crossover frequency)之上的聲波,與空間的交互作用方式,和在該頻率之下的聲波之行為模式非常不同。這個交越頻率,在越大的空間裡越低,越小的空間越高,大多數的房間落於200Hz 附近。後來這頻率被多數人稱為Schroeder Frequency,以下簡稱為S頻率。

S頻率以上的聲波,在空間裡的行為會近似於光波,也是一般人比較容易想像且相對熟悉的模式。從音源出發後,遇到牆面或物件,就會像光一樣產生反射,折射,散射等現象。在遇到吸音物質時會被吸收,遇到擴散作用物時會被打散。但所謂的「吸音」或「擴散」物,真正有效果的頻率範圍都有限制。例如常見的吸音物質,像是海綿或各種軟性纖維織物,只對較高頻率有效果。這是因為海綿的孔狀結構與織物的細孔,與高頻的波長接近,所以才有作用的可能。較低頻率的聲波,波長若遠超過這些小孔,則與之不會有交互作用。

S頻率以下,聲波在空間裡的行為近似於液體,從發聲源出來後,就會立刻往周遭各方向擴散。而且由於波長都在數公尺以上,空間裡的裝潢材質,一般大小的家具,或普通常見的吸音/擴散板都不會有明顯作用。反而是空間的長寬高,因為與波長近似,就會發生互動,產生各種駐波現象。而在空間各處,不同的頻率會因而加強或抵銷。

不時聽到有些發燒友,甚至「專家」發表意見,說用了某吸音材或擴散板,擺在喇叭附近,低頻就被吸收了。從前面講到的概念,就可以知道,這是幾乎不可能的事,因為低頻的波長遠大於一般吸音材或擴散板的大小及厚薄程度。除非將它們做到公尺級的厚度,或者以特別的方式安裝,讓後方形成相當大小的空腔,才可能有處理低頻的效果。另外一些人則說低頻的問題太難處理,不要去花精神,乾脆就放棄,將問題推給房間聲學條件不佳。像是每次在圓山飯店音響展,將近百分之90以上的展出房間,都有低頻的問題,大家也普遍推說是房間把低頻都給吸掉了。這樣的說法,其實都反應了對低頻聲波的行為缺乏瞭解。

前面提到,在一個空間的S頻率以下,聲波會像是液體的行為。所以在一般室內的空間,要理解低頻聲波在裡頭的作用,可以用游泳池裡的水波來幫助思考。在一個平靜的游泳池內,持續製造一個固定頻域的波動,可以明顯觀察到,它立刻就往周遭擴散出去,而且在遇到外牆後,會反彈回來傳播,與原始產生的波交互作用,在泳池的不同處,有些地方會產生互相加強,有些地方會抵銷的現象。這就像是低頻在室內空間,在不同位置,會加強或抵銷的道理。在池內,如果要減少來自反射水波的干擾,最好的方式,就是減少反射的形成。但是,如果用一些小凹凸的物體,或者放一些海綿,幾乎沒有效果。有效的方式,除了去改變泳池的形狀之外,就是破壞反射波的形成,像是用大型物件類似消波塊,或像是在泳池的各個角落放大型檔板。要處理空間的低頻問題,就要用類似方式,阻撓可能發生的反射波生成處。

Wednesday, February 9, 2022

器材價位=聲音等級?

 以器材(在此包括線材及所有配件)的價錢高低,來大致衡量它的音質等級,是很普遍的習慣。而且在一定程度上,是有道理且符合邏輯的。但從另一方面來說,我們也要認知而且提醒自己,這樣子的價值判斷,會有哪些潛在問題,才可避免陷入盲從的陷阱。

首先要思考的是,器材的價格是如何定出的?研發,材料與製造成本當然是考量的因素,但對這行業的內情稍有認識的人會知道,這只佔了定價的很少比重。其它的部分,主要還是取決於品牌與消費者心理等非實體因素。尤其在近年來,音響和時裝珠寶等精品的價位思維,已經越來越類似。而且購買者去購得商品的動機,也逐漸近似。亦即不再以實際的用途為主要考量,而是「擁有」本身所衍生出來的其它附加價值,例如尊貴感,作為標的。

從廠商的角度,為了在這樣的市場需求得到最大收益,就必須在一段時間的間隔,推出價位更上一層樓的指標性新產品。這樣對業者的好處是多方面的,其一是可以提升或維持品牌的「尊貴」形象。其它方面,還包括了成本與獲利的考量。如果一件器材可以得到高利潤,會比賣好幾件低利潤的器材要來得划算。

至於價格高低與音質的關連性,如果從可測量的數據來看,其實是很小的。尤其在近代,因為高品質的零件取得容易,再加上基本技術發展成熟,絕大多數在市面上商業販售的器材,其失真及頻率響應等基本特性的數據,差異都不大。而高價器材的「高貴」音質,主要是在電源,震動控制,及RF電磁波隔離等方面下功夫,以人耳做微調voicing 所得到的結果。因此,用家如果自己把電源/避震等方面做好,價位不同的器材,差異性就會減少許多。

另一個例子,在我的經驗裡,同一廠牌的唱頭,從低價到最高價位,所測量出來的頻響,分離度與失真數據,幾乎看不出來與價位的關連性。有些廠牌較低價位的唱頭,測得的數據還比價格高10倍的型號要優秀。高價唱頭在音質上的主要優勢,主要在於廠家使用不同的材料與震動控制,造成泛音特性的差異,然後通常再以人耳來做微小的調整,修飾出一般人所認同,有價值感的聲音特性。但這些特性,是在廠家的設定狀況下所微調出來的,因此想要得到同樣的音質效果,就必須盡量接近原始的參數設定。這就是為什麼要仔細地使用各種可靠的工具,將唱頭調到最佳化的原因。否則,投資大筆預算所得到的音質效果,不會比相對低價的唱頭來得好。舉例來說,前一陣子,有朋友拿了定價美金15千元的唱頭來給我檢查。顯微鏡看來沒問題後,就簡單地裝上唱臂確認發聲正常。在沒有用SOP調整的情況下,所得到的音質效果與細節,還比不上調整到位的參考唱頭,定價3千美金左右。

所以我常會建議,一開始玩音響就只專注於高價機的人士,要不定期換用一些平價的器材,並且試著把它們的性能發揮到極致。這樣就會知道,到底高價器材的真正價值是在哪裡。也才會開始有baseline的概念,不致發生高價器材沒調好,聲音其實比平價器材還差,卻還不自知的情況。

iFi AC iPurifier

 The AC iPurifier is another innovative yet moderately priced product manufactured by iFi. It is claimed to actively detect and cancel AC line noise using advanced technology. When deployed at the right location, the device can be surprisingly effective with immediately perceivable sonic results. In some extreme cases, the improvements in micro dynamics, image clarity, bass delineation, sense of calmness and degree of background darkness can elevate the system’s performance to the next level. Strongly recommended.