作者Piaf (枯葉)
看板Headphone
標題Crossfeed by Jan Meier
時間Thu Mar 2 11:32:02 2006
最近花了點時間研究這個crossfeed電路,
發現當中大有學問。
人的聽覺和視覺,
都是要依靠兩個器官(左耳右耳,左眼右眼)才能判斷距離的遠近,
其中的原因是因為聲音傳到左耳和右耳有一個時間差,
藉由這個時間差,我們才能判斷聲音的位置和遠近。
這在喇叭系統並沒有問題,因為喇叭的聲音可以分別傳送到兩隻耳朵,
但是這種聲音傳送接收的機制在耳機系統則大不相同,
左耳無法聽到右邊耳機的聲音,右耳也無法聽到左邊耳機的聲音,
因此用耳機所聽到的聲音和一般聽到的聲音是不一樣的。
但是這和錄音方式是大有相關的,
最糟糕的例子是六七零年代的老搖滾錄音,
經常是左右聲道完全獨立,左聲道完全沒有右聲道的聲音,
反之亦然。
為了矯正這個問題,
耳機擴大機的設計人員利用crossfeed電路,
將左聲道的聲音訊號「衰減」並「延遲」後補償到右聲道,
同樣的也將右聲道的訊號延遲衰減,補償到左聲道。
這有點像將訊號做混合mixing,只是混合的比例上並非一比一。
一般的crossfeed電路,
這個時間延遲延遲大約是在ms(千分之一秒)等級以下,
就我看過的資料,大約是在0.3ms到20ms的範圍之間。
在音場再生方面,
聲音訊號經由crossfeed電路強制在耳機中做出類似從喇叭傳出的效果,
所以加入crossfeed後的音場會向後退。
(可以這麼想:比較遠的音源,聲音傳送倒兩耳的時間差一定比較大。
但是人的頭就那麼大,要差也不會差到一兩秒,所以才會設定在ms的等級。)
也因為音場的後退,使得其寬度感覺上會有所衰減。
Jan Meier設計crossfeed電路的特色(相較於Headroom)是,
他的電路所產生的振幅衰減和時間延遲都是頻率的函數。
就震幅衰減來說,低頻(200Hz以下)的原始訊號衰減的比較大,
高頻的原始訊號(2K Hz以上)則比較小。
更進一步來說,經由crossfeed電路而來的補償訊號,
低頻是比較多的,高頻是比較少的。
就時間延遲來說,低頻的時間延遲較大,高頻的時間延遲較小。
似乎有點複雜?
更簡單來說,經過crossfeed後,
左右兩耳所聽到的聲音,
高頻大部分幾乎都是原始的訊號,
低頻則摻雜比較多從另外一耳的聲音,並持續較久(0.3ms)。
如果以一個交響樂團的配置,從左到右是小中大提琴來說,
此時經過crossfeed從耳機聽到的聲音,
左耳聽到大提琴的「比例」會比右耳聽到小提琴的「比例」為高。
Jan Meier說這種crossfeed是"natural crossfeed",
但他從來沒有解釋為什麼是natural crossfeed。
依據我的看法,當中的關鍵就是在於這個frequency dependence。
一般來說,聲音在傳播的時候,高頻會衰減的比較快,
也就是,如果聲音傳播較遠距離,
此時所剩的聲音訊號低頻會剩下的比較多,高頻則都衰減掉了。
這也是為什麼我們平常開車時,如果隔壁車音響開的過大,
我們都只會聽到鼓或貝斯砰砰砰的聲音。
低頻衰減較小其實也可以用想像的,
因為低頻的波長比較長嘛!
也因此Jan Meier設計的這個crossfeed電路,
比起其他frequency independent的設計在生理上更有道理,
另一方面這樣還避免了comb effect!
以上只是初步的想法,或許有錯,但是實在有趣呀!
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◆ From: 68.77.110.204
1F:推 SMUGEN:好文!我終於比較了解那個玩意兒的基本原理了 03/02 11:36
2F:推 highfly7:佩服!!!真是好文~~ 另外~簽名檔也要推!!活塞總冠軍!! 03/02 11:43
3F:推 SkyRipper:謝謝! 正想提問這方面的問題說. 現在都被釐清了 :) 03/02 12:18
4F:推 foil:這篇一定要M啊,好文推推推... 03/02 12:29
5F:推 yamatai:幾乎所有的 crossfeed 都有高頻的問題,我想應該是 03/02 12:59
6F:→ yamatai:這種線路本身就是會對高頻產生大量劣化影響 03/02 12:59
7F:→ yamatai:說這是自然音,個人不太同意 03/02 13:00
8F:推 easybluea:好文一個~~令我茅塞頓開阿 03/02 17:21
9F:→ Piaf:crossfeed對高頻的影響是比較小的,有可能是為了補償低頻, 03/02 22:07
10F:→ Piaf:加了太多的低頻後以致另外一端(也就是高頻)凹陷。 03/02 22:08
11F:→ Piaf:小弟不明白您所謂的劣化,可否說明一下? 03/02 22:09
12F:→ Piaf:「高頻劣化」另一個原因可能是和訊源的阻抗匹配出了問題。 03/02 22:11