諾總日記柏林之聲為何被冠以“音響中的勞斯萊斯”?(上)
上回提到年前給諾嫂淘了臺帶柏林之聲的GLC260,從過去二十多天的使用實踐來看,用得最多的功能就是這套音響了,遙遙領先於使用頻度第二名的功能——座椅加熱。我也是壹個技術DIY型的音響愛好者(僅屬自學+業余的級別),長期品鑒了這套音響後,深感“音響中的勞斯萊斯”這個稱號並非浪得虛名,於是趁長假空閑寫篇帖子,給大家簡單聊聊壹下:壹套優秀的車載音響,通常具備什麽素質,憑什麽動不動就值幾萬、甚至十幾萬元呢。
除了瓜子、飲料、口罩這些傳統物件之外,建議有條件的也把耳機連上,或者藍牙音響連上,有助於更好地吸收毒性。
(圖:2003年赴德留學,猶如老鼠掉進米缸,拔草給自己攢了壹套簡單汽車音響,放在宿舍裏聽音樂。沒有12V專用電源,就把壹個臺燈的內置變壓器改造成功放直流電源;買不起4喇叭,就先買兩個通用揚聲器,暫時當兩聲道的書架音響聽;買不起專業線材,就用普通的...;無法調均衡,就用了自己在國內DIY的耳機放大器做前置放大)
(圖:為了更好的效果,必須做壹對音箱。沒有木板就用紅酒包裝箱,好在德國人各方面用料都偏紮實,瓦楞紙箱的聲學品質居然厚重到和薄層板差不多;廁紙芯的用料也同樣很粗壯,我找了兩根來做低頻導管)
(圖:成品圖。為了增加箱體的厚重感,減少不必要的***振,每個音箱上都用2kg左右的書壓著)
(圖:後來壹個中國妹子搬來成了我鄰居,來往中發現她很喜歡聽音樂,省吃儉用壹直想買套音箱,但是不知道該買什麽好。於是我花了兩周悄悄給她做了壹套“簡易版電腦音響”。這兩周裏,我大半時間都花在翻各個宿舍樓下的電子類垃圾上,尋找可以利用的廢棄元器件。在德國要做電子DIY可麻煩了,沒有中發、知春這種大型電子市場,元器件很不好買,街頭的“電子愛好者商店”也只能買點通用的電阻、電容、烙鐵啥的。好在我找到了壹個能修好的14V/3A電源,為了元器件容易買到,我在設計時選了A類功放路線。圖片裏這個功放雖然小,但集成了電源噪音抑制、前置放大器、頻響補償、低音增強、功率放大,唯壹缺點就是用起來非常“暖和”。)
(圖:後來那個中國鄰居就成了現任諾嫂。這是我給她做的音箱單元,由於功放是很容易發熱的A類功放,所以我挑選了靈敏度很高的揚聲器,這樣在較小的輸出功率下,就能達到同樣的聽覺效果,而且失真很小。後來箱體被諾嫂美化成上圖這樣了,理工男的那種寡素氣質蕩然無存了~)
2004年回國時,我們還把這套音響背了回來。之後的十幾年,我再沒時間深入搗鼓音響相關的物件,今天屬於重操舊業,如果有不當見地,請大咖們指正哈。
好的音響讓妳用耳朵去“看見”
和發動機壹樣,每臺車都有壹套音響,有的只值幾百塊,有的就要好幾萬,大多數汽車音響嚴格說稱不上音響,只是個車載廣播,能連手機,駕駛途中有東西聽聽不會無聊罷了,真正的好音響是必須結合汽車這個特殊載體做很多設計和調校的,其中包括硬件、軟件、選材、匹配,以及和車身設計兼容。
就像這臺GLC的柏林之聲,帶給聽者的感覺是有甜味的,溫潤、寬松,而富有光澤的聲音,妳可能單看帖子很難想象為何能用上這些詞語去形容壹套音響,但它和其他高檔原生汽車音響壹樣,的確做到了。
大家耳熟能詳的高端汽車音響品牌,除了柏林之聲,還有丹拿(DYNAUDIO)、寶華韋健(Bowers?&?Wilkins)、鉑傲(Bang?&?Olufson)、哈曼卡頓、BOSE、英國之寶(Meridian)、馬克萊文森等,有各種科普文章聊及這些音響品牌、甚至想給它們排座次,我個人認為單就同壹陣營裏的各個品牌而言,是難分高下的,每個品牌裏也都有各個檔次的產品,關鍵還是得看這套產品的最終表現效果,接下來我就要聊到汽車音響有別於家用音響的幾個關鍵挑戰和燒錢點,大家看明白後,就容易識貨了。
燒錢點1:改善整車噪音表現
和坐在家裏欣賞的音響的壹大區別就是,車子本身就是壹個噪音源,發動機噪音、傳動系統噪音、胎噪、風噪都會對聽音環境造成幹擾,如果這臺車的底子不好,音響工程師的努力基本都是白費,他們面臨的首要任務就是找壹臺噪音總體水平低、隔音效果優秀的車子。
做過NVH的圈內朋友就知道,讓車內噪音下降每1個dB(分貝),背後隱藏著多少工程師的心力和研發財力投入,如果是壹件容易的事兒,那麽大家都可以做得很安靜了。拿我之前的調校工作舉個例子:
“愛車的諾諾”初創前,整個團隊是跟動力總成的測試打交道的,這也是車上最大的噪音源之壹。每個車企都巴不得下壹代車型聽不到發動機、變速箱的任何噪音,但只要用的是內燃機,就逃不掉周而復始的缸內爆炸,燃燒導致的震動會沿著傳動系統及其附件尋找任何可以發聲的環節(類似音頻信號尋找“揚聲器”),噪音就在這些環節上表達出來,然後傳到人耳。
我們為了降低人聽到的噪音,首要工作就是降低發動機產出的震動,壹個最有效的方案就是在曲軸輸出端提供緩沖部件,讓曲軸傳遞到變速箱的震動盡可能降低。比如特調離合器從動盤上的減振器,比如把實心飛輪換成雙質量飛輪,甚至在雙質量飛輪上增加額外的活動質量塊去吸收更細小的轉速脈動;其他工作還包括優化發動機、變速箱與車身相連的部件的剛度和阻尼,如懸置(俗稱機腳)、管路、操縱桿等;當然也有聲學阻隔、車身局部加強的方案。
(圖:和工程師們壹起研究新車型上市前的NVH提升潛力,大家看得出是什麽車麽?)
事實上,很多案例的改善,都是上述多個方案的組合,但幾乎沒有壹個廠家可以Hold住“上全活”的成本,所以我們必須密切結合廠家的成本空間去挑選“最有效的改善方案組合”。
這非常類似今天我們在淘車和自營車業務裏植入的“修整方案清單”,找我們買過車的諾粉都知道那份帶星級劃分的維修方案列表,它的關鍵價值在於告訴妳錢如何花到刀刃上,這也算是當年我們工作任務在二手車上的延續吧!
任何壹臺車對於NVH試車工程師而言,開壹圈馬上就能知道有多值錢。GLC在NVH上的底子是非常好的,正常油門開度的駕駛,傳入車廂的發動機聲音很小,即便是啟停系統工作時,發動機停轉是無感級別的,松剎車啟動發動機振動也相當微弱,NVH水平壹流。此外,胎噪也過濾得很棒,完全符合奔馳DNA的寧靜沈穩表現。能把車底子做到這樣,投入的精力和成本是超過壹套柏林之聲的,所以被我放在第壹位。
這樣的車子如果開個長途卻不聽點什麽,不說浪費,至少是很容易睡著的吧?
(圖:GLC這個車型所謂通病很少,除了網上抱怨較多的剎車片嘯叫。我真實體驗下來,準確地說是“後剎車片在冷態、低速下的偶發異響”,當妳控制剎車踏板在挪車蠕動時可能會出現,而且必須位於某個速度點才遇得到,這在我看來並不是算什麽問題,況且發生概率低,我可以故意避開此速度區間,另外也因為GLC隔音很好,諾嫂開車又很少開窗,至今也沒註意到有剎車異響壹說。)
燒錢點2:細節豐富、動態範圍廣
音響圈子裏的人喜歡用“看”來比喻“聽”,這兩個感觀之間的確有很多相通之處,好的音響的確可以讓妳仿佛身臨其境,“看到”歌手和樂隊。這樣的還原度,必須考量動態範圍和細節兩個重要指標。
這兩個指標互不相幹,卻容易混淆,我舉例說壹下動態範圍。妳嘗試用不同的音量喊“啊~”,最小聲和最大聲之間的範圍就是妳喊“啊”的動態範圍。
好了,回到音響設備上,音響設備可以展現的動態範圍比我們的嗓子寬廣多了,但也有高下之分,有的音響就聽不出重低音的鼓點,或無法聽到歌手換氣、牙齒輕微觸碰的聲音來,就是因為這些聲音超出了播放設備的動態範圍或最佳展現區間,妳感受不到了,平常也會被說成“容易丟失細節”,因此“動態範圍不足”容易和“細節不夠豐富”錯誤地關聯起來。
接下來說什麽是真正的“細節表現力”。大家最司空見慣的案例是Office的選色板了,如果妳想給字體快捷地挑壹個顏色,可以進入“標準”和“自定義”兩個不同的頁面(如下圖所示),前者不到180個選擇,而後者有255的3次方個可能,顯然後者就是“細節更加豐富”的案例!
(圖:OFFICE的標準選色卡)
(圖:OFFICE的自定義選色卡)
汽車音響已經廣泛采用數字信號處理技術,同時為了減少發熱,大多采用D類功放,任何系統從模擬時代跨越到數字時代,都會面對壹個***同問題——“分辨率”。更好的音響系統,會采用更高的位數、更小的步長來做信號識別、處理和再現,以求足夠逼近真實的收錄聲學場景。
(圖:《秦王點兵》)
大家可以在QQ音樂上搜壹首曲子叫《秦王點兵》(山西絳州鼓樂藝術團),並嘗試用車上的音響播放壹下。這個曲子很能檢驗音響的細節解析度,每壹下擊鼓是不是充滿能量,尤其是每次重擊之後會聽到壹小陣金屬震動的余音,短短地,很快就停下來。專業人士告訴我這是戰鼓側面的“銅環”(擡鼓用的把手)和固定圈之間的撞擊震動發出的余音,在錄制時同時被收進來了。
要把細節表現到如此淋漓盡致的程度,除了音源要夠好,前放、功放、線束傳輸、揚聲器單元每壹個環節,非但不能成為瓶頸,而且必須暢通無阻,因為那壹點點細節可能稍不註意就沒了,或者淹沒在洶湧的主旋律裏,前功盡棄。如果妳的設備連這個聲音都能被展現出來,恭喜妳,這壹表現估計就能值上1萬元!
燒錢點3:聲場的營?
重點!重點!重點!敲黑板...
所謂聲場,就是通過揚聲器單元的布置和聲學技術,給妳還原出來的聲音環境。這個環境和當時錄制時的現場環境越接近,那麽就營造得越成功!很多高人也喜歡把音響的聲場還原能力稱為“結像力”,聲源好比圖像壹樣牢牢地凝結在某個位置上了,那就是好的音響。這種說法很直觀哈。
我們坐在家裏聽音樂時,相對容易營造出壹個較好的聲場來。我們有數米的足夠距離擺放揚聲器,並讓自己坐在最佳聽音位(皇帝位)上,剩下的無外乎是減少和控制房間裏的聲波反射,控制殘響、合理擺放家具等。
(圖:最基本的皇帝位示意圖,2.1聲道,圖片來源於“文檔網”)
而在車上,我們沒有條件為音響專門進行內裝設計,音響必須將就現成的座艙條件“因地制宜”,無論再好的品牌都不例外,這又是壹個各顯神通的關鍵時刻。
我們閉上眼睛依然可以分辨出周圍聲音的方位和距離,主要是因為我們有兩只耳朵和結構復雜的外耳,並在過去多年的生活中對它們進行過不斷地適應和標定,這在聲學物理上稱為“雙耳效應”。壹旦我們用位置固定的揚聲器代替真實物體將發出聲響時,這種雙耳效應很容易就失靈了。這也就是為什麽很多時候我們只感覺到“瞧,是那個喇叭在發出聲音”的原因。如果在車上播放壹張CD,妳能明顯察覺音樂是從車裏的某個揚聲器傳出來的,那這就是聲場營造的失敗案例;如果某個打擊樂器的聲音時有時無,讓妳誤認為是機艙裏傳來的噪音(不可能機艙裏有揚聲器啊),那就是好的聲場!
優秀的汽車音響必須重建“雙耳效應”。無論在哪個國家,駕駛者都是坐在車內的壹側的,都會使得左右側喇叭同時發出的聲音會不同時到達他的耳朵,從而破壞原有的雙耳效應。
(圖:壹臺微型車上的主揚聲器到駕駛員雙耳的實測距離)
工程師需要做的就是根據各個喇叭中心距離駕駛者耳朵的真實距離,有意地讓左側的揚聲器或多或少地滯後工作,最終保證聲波同時到達人耳。如上圖的Smart,左右耳距相差0.5m,音速如果以344m/s代入計算,左側揚聲器的應該故意比右側滯後1.5ms,且適當地減少音量,駕駛員就能感覺到理想的聲場。在更寬大的車上,需要刻意制造的時差就更大,當遇到揚聲器數量更多的場合,這種補償方案帶來的聲場改善也會更有效。
(圖:為了讓駕駛者獲得良好的聲場,左側的中頻揚聲器須比右側推遲1.5ms工作,就仿佛左前方喇叭安裝在和右側喇叭等距的地方壹樣)
在四門車的應用場合中,通常每個車門上都有揚聲器,這時距離駕駛員最遠的位置是右後門,系統在時差糾正時,就會以這個“最遠的單元”作為基準,去計算其他所有揚聲器信號的延遲時間。
(圖:多聲道系統的延遲糾正示意)
聲波是擠壓空氣造成的機械波,除了抵達時間之外,還有相位壹說。同樣,如果我們左右耳聽到的聲波相位差,也會影響大腦對聲音的定位。如果不加以糾正,這樣的相位錯誤,也會發生在汽車音響上,給我們帶來錯誤的聲場還原感受。
最麻煩的是,相位補償技術還必須針對不同的頻率而設定不同的參數。這都是家用音響壹輩子也遇不到的挑戰,好在有強大的數據處理系統(DSP),工程師們有條件對揚聲器即將執行的每壹次震動做管理和修正(每秒鐘10萬次糾正機會),保證在汽車這個既小又復雜又不對稱的聽音室裏再現出劇院壹般的聲場來。
如果妳有壹張貝多芬的交響樂CD,柏林之聲就可以讓妳聽出各個樂器的大致方位,哪個樂器的演奏者距離妳更近,哪個站得更高,妳完全不會註意到揚聲器在哪裏,閉上眼睛,腦子裏看到的是整個樂團就在妳面前120°角圍成弧形,溫暖而悠揚。
柏林之聲對聲場的還原可以用精準宏大來形容。壹次等娃下課,我貓在車裏看電影(《泰塔尼克號》),輝宏的音樂氣氛居然搞得我老淚縱橫,可惜就是手機屏幕太小,否則試聽效果壹流到寧可把蓄電池聽完。不信的話,妳們試試下面這首曲子,為了防止大家選錯,直接長按識別二維碼即可。註意0’54”後人聲進場,背景鼓點跟上後的細節還原度。
(圖:“泰坦尼克號”原聲背景音樂,《Never?An?Absolution》)
怎麽知道柏林之聲的DSP有這個功能?簡單!妳看看聲場設置裏,它可以設置以司機為皇帝位,也可以設置以前、後排各自為皇帝位,凡是這種皇帝位可選的,統統都是做了DSP聲場糾正算法的,只是糾正得好不好,還得親耳聽聽看,看看是不是有樂隊在妳面前的感覺,而不是樂器們都擠在A柱上或某幾個揚聲器口子上。
對於為壹個以上的乘客營造皇帝位的技術,是更加高階的DSP修正技術,基本聲學原理依然和雙揚聲器壹致,只是適用於更多揚聲器數量的系統而已。
(圖:柏林之聲設置為“討好所有乘客”)
小貼士:低檔的音響,由於往往在車門前下方布置揚聲器,而產生壹種“聲音就是這裏傳來的”感覺,音量稍微開大點,演唱者、播音員都仿佛在妳膝蓋下唱歌和說話壹樣,這就是典型的錯誤的聲場。
再聊壹個“殘響”,就是說余音繼續回蕩在屋裏的那種感覺,和古人說的“余音繞梁”有那麽點神似哈。大家還記得電影“無間道”不?裏面兩位大哥用膽機聽蔡琴姐的《被遺忘的時光》那壹出戲,對就是這首曲子,當“是誰~~”從安靜的揚聲器裏飄出來時,“誰”之後的小半秒,仿佛就是余音繞梁的效果。在家裏或試音室聽這首的曲子的確有聲波在天花板和地板間短暫反彈的效果,但車裏就完全沒有這樣的反彈條件了(上下都是吸音的)。
(圖:經典試音名曲——蔡琴《被遺忘的時光》)
(圖:電影“無間道”劇照,感興趣的話,可以回顧壹下蔡琴姐的這首試音名曲《被遺忘的時光》,百聽不厭)
怎麽辦?在車裏要營造這種試音間的效果,那就人為制造壹點殘響吧~!制造到什麽程度合適呢?完全看調音師的審美和品牌風格,如果這壹點滴正好擊中了妳,那麽柏林之聲就是很適合妳的選擇,所以並沒有絕對的標準說,哪個品牌的音響就超過哪個品牌,還是要看哪個更加迎合妳的口味,高階選手之間的差異,已經是難以用技術衡量的了。
暫時告壹段落
有沒有發現,居然絮絮叨叨寫了6000字了,壹聊起幹貨就剎不住車,汽車音響是壹個很有趣的領域,它所面對的挑戰和可以作為的空間,個人覺得比家用音響系統要大,也更有意思。
壹套調校用心、設計考究的汽車音響,其實是非常值得花錢擁有的。畢竟汽車的產量大,壹旦某個極品音響廠商成為某個汽車品牌或車型的指定原生供應商,那個銷量可是剛剛的,比家用音響容易上量多了,所以很多壹次性成本也可以得到很好的攤薄,很多家用音響需要的外飾件也不需要做了,直接對車身和線束廠商提要求即可,功率也可以比家用音響小壹些,也正是這些原因,通過購買汽車去享受柏林之聲,要比為家裏客廳添置壹套柏林之聲劃算得多。
好了,還有很多有趣的音響知識和引人入勝的試聽曲子,我就放在(下)裏面再聊吧,註意個人防護,也要適當運動。願大家新年快樂,百毒不侵!
本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。