Auster 隨手亂彈

樂器音域&分頻點


樂器音域
 
偶爾在某些文章or雜誌裏可以看到：畫了一個鋼琴鍵盤，標出每個琴鍵的頻率，還會有各種樂器、人聲的音域，多年前偶然間找出各琴鍵頻率的規則：
 
交響樂團在演出前，雙簧管會吹出一個音__中央La頻率440Hz，整個樂團以此音為音準調音（頻率），從樂器音域可知：比中央La高一個八度的La頻率為880Hz，比中央La低一個八度的La頻率為220Hz，所以樂器音域是呈等比級數。
 
看一下鋼琴鍵盤：一個八度有7個白鍵，5個黑鍵，共12個鍵。
相臨兩個「半」音的頻率差2的1/12次方，相臨兩個「全」音的頻率差2的2/12次方，中央La是440Hz，用Excel打個簡單的計算式，就可以得出所有音符的頻率。
 
擴大機音控的中心頻率
 
通常三段音控的中心頻率為：100、1K、10KHz
1KHz乘10KHz，然後開根號為3.16KHz
100Hz乘1KHz，然後開根號為316Hz
 
如果這三段音控的頻寬相同，即：
高頻截止點為31.6KHz
低頻截止點為31.6Hz
 
參考一下幾對三音路喇叭的分頻點：
ATC SCM100：380Hz、3.5KHz
B&W 800系列：350Hz、4KHz
PMC：380Hz、3.8KHz
比較奇怪的是：
Wharfedale OPUS系列：700Hz、4KHz
 
仔細比對一下喇叭的分頻點與音控中心頻率的關係，還蠻符合公平、正義哩！
 
McIntosh的五段等化器
 
從1977年開始到目前為止，McIntosh帶五段等化器的C30、C32、C33、C34V、MA6200、MA6900、、、其中心頻率都是30Hz、150Hz、500Hz、1.5KHz、10KHz，三十多年未曾改過，表示McIntosh肯定這五段中心頻率是最佳選擇！ 兩兩 相乘開根號可得分頻點為：67Hz、273Hz、866Hz、3.873KHz
 
參考一下B&W鸚鵡螺的分頻點：220Hz、880Hz、3.5KHz
 
如果喇叭的低頻延伸不夠低的話，轉30Hz幾乎感覺不出有何差異！對於67Hz的分頻點，McIntosh似乎早已知道玩重低音，分頻點不能太高，60到70Hz是不錯的選擇！
 
從樂器音域可知鋼琴最高音為4.186KHz，雖然一般人都聽得到15KHz，但是聽過信號產生器發出5~15KHz那段聲音，應該可以體會到為何鋼琴在4.186KHz後不再增加按鍵，從三音路喇叭的分頻點來看，高音喇叭的任務，不是發出基本音，而是諧波。
 
有一個有趣的現象：McIntosh用了兩段（500Hz、1.5KHz）來調整三音路喇叭中音單體的音域，這說明人耳對中頻是敏感的，實際轉一下500Hz及1.5KHz就知道二者音色全然不同。
 
分頻點&斜率（階數）
 
要做電子分音並不是難事，但是要跟喇叭單體的頻率響應完美結合就沒那麼簡單了！問題出在喇叭單體的頻率響應曲線，通常在高頻都是很陡的斜率衰減，低頻段則是緩慢衰減，人耳聽到聲音的頻寬是擴大機的頻寬&喇叭頻寬的乘積。
 
既然喇叭高、低兩邊SPL衰減斜率不同，電子分音高、低兩邊衰減斜率也必需不同，以產生平坦聲音的頻率響應。看看B&W廣告中，鸚鵡螺的電子分音用了一缸子的OPAmp就知！不過也看到很高興的事：鸚鵡螺的電子分音並沒用啥高級OPAmp，不過用ST的TL-071罷了，似乎給了一個暗示：好好專注在電路，比盲目追求發燒零件來的有意義！