汽車音響基礎知識

曲清

音響：學名為Hi-Fi Stereo 其正當功能是重播音樂。

Hi-Fi：定義是高傳真、重播聲音的功能，、且傳遞的傳誤越低，功能越好。

音樂：若說音樂是美學，不如說是一種生活形式更貼切；若說是藝術，但它更像是科學。它存在於人們生活中的每一時刻及地點，屬人文科學的一種。

音樂借由空氣傳達，不拘任何時間、地點、語言、文字、色彩等形式，即可音響聆聽者的情緒感受及環境氣氛。日常生活中，電視上連續劇的主題曲，配樂、廣告配樂（多為古典樂），來自收音機晨、電影中、逛街商店播放熱鬧的流行音樂及餐廳常播放的輕音樂，可以說音樂最貼近生活藝術。

音樂的結構：
音樂的構成（基本要素）比起其它的藝術，應該算是最具規矩、嚴謹，或可說是科學吧。

音階：音樂由音符（7個音符，好像還沒發明第8個）構成不同音階（即高低音），越高音階會使聆聽者感到明亮、清晰，但聲音較薄，有時會刺耳；低音階則沉穩，厚實，相同的也容易有渾濁的現象。

節拍（即速度）：快板會有熱鬧、輕快感，慢板則是緩和、安定的效果。

和弦：由音符構成無數變化的旋律。

音色：即不同樂器聲音特色和弦飄逸、管樂的嘹亮、鍵盤樂器的輕脆等。

音響與交響樂性
以欣賞聆聽音樂角度來看音響器材，音響性是等於音樂性的。

音質：聲音與音樂本身就很抽像了，再加上坊間一般有著過度華麗和聳動的形容詞，導致我們對音響與音樂的認知茫茫。音質其實就是聲音的質感。  

音色：就是聲的特色。

動態：在極低與極大的音量中，其頻率響應皆很平坦，其失真度在測試規格內。所以器材（擴大器及音源）測試標準若以20HZ-20KHZ為規範的一定比以1KHZ試來得貴，也更需要。因為在古典音樂中的協奏曲、交響樂、歌劇中會有獨奏或獨唱的曲段與全部樂器合奏之情況。故不能在獨奏時，對其演奏細微間的抑揚頓挫交代不清，一合奏（音量大）又吵得要死，所以音響的動態是符合音樂動態的——如卡拉揚稱之為動態處理大師。一般的室內樂及流行音樂是較難感受的。

爆棚與暫態：音樂的爆棚指瞬間產生大音量且頻率變化極大又充滿力道，通常以低頻的轉變較為明顯。一般而言，還是以歌劇、交響樂、協奏樂與大部份測試音響的發燒片會有這種結構。通常我們都主角有著兇猛力道、快速、大音量的低頻效果謂之爆棚，這是錯誤認知，床頭音響的低音量感就足夠讓鄰居捉狂報警了。

解析力：就是所有音響（Hi-Fi）最基本重要的要素。無論你喜歡何種類型的音樂，誰不希望自己的音響系統可以聽到所有的錄音細節而沒有任何的遣漏？
構成解析力的要至少來自失真率低、頻寬越寬好（超高音20KHZ以上人耳雖聽不到，但它會影響到中頻泛音的細節及音場高度），且響應要夠平坦。
功率、電流在驅動喇叭上一定要夠充實速度夠快（暫態要好）、聲音的密度要佳等，才會有好的解析力。

定位、音場、層次、比例：
       這些無關乎音樂的藝術、美感意義，或聲音本身的音質、音色之美。它們是另一類型的空間美感。
       一般只要上述說明的音響性能不要太差，其餘的因素全不自錄音本身、音響器材、空間的共鳴關係。
      如一般的錄音都是分段錄的（在一個小小空間內），錄音師再把彈琴、打鼓、唱歌的聲音混在一起，請問哪來定位感呢？再者，聆聽音響的空間就這麼12坪，你的音場怎麼營造成國家音樂聽那麼大呢？

透明感：
這可以說是上述各種音響效果總合與完美的呈現，大意指如臨現場。你可以感受到演奏者及歌者就在眼前，舞台的形狀也很清楚，可說是發燒者的終極目標。

何謂汽車隔音？

    汽車因車身皆為鋼板架構組裝或它種材質組裝成一密閉家間及車廂，而每一種車種又因原廠設計理念之不同，如引擎之設計、避震系統、進排氣方式、車門、車體之緊密度等，或靜止、或不同路面行進狀態下產生不等腰三角形值之噪音，經鋼板、車體之共振共鳴、聲音放大、過大之噪音令人不舒服，或耳鳴、或容易疲勞、或干擾到原本悅耳的音響效果等，因此即須作汽車之隔音處理。所以以原廠設計組裝條件，加上各種消震、隔音吸音材料，將車廂內之不必要的環境噪音，排除到最小狀態，即為汽車隔音。

汽車隔音之原理：

噪音種類主要可分為
    1、 引擎噪音
    2、 排氣管聲浪
    3、 輸胎與路面之摩擦聲
    4、 底盤因路面所產生之震動共鳴聲
    5、 車外穿透入車廂內之外在環境噪音（如機車或公車會車時）
    6、 風切聲
    7、 車廂內組件，因間隙或老化、擠壓摩擦聲
    8、 車子底盤零件因損毀、老化所產生之異音

    汽車隔音即針對這多種噪音，施加各種材料來作一加強改善措施，除第8種是因零件損壞須更換外，其餘它種噪音以不破壞原廠之設計組裝，而達到改善車廂內之環境噪音效果的工作方法，當然今天不秋任何一種改裝，須絕對將安全因素考慮，排在前面，是故汽車隔音，所使用之材料皆須耐高溫甚至防火，才符合工作需求。

汽車隔音之工作方法與順序：
    1、 經頂高器（或手壓頂高器）頂高車身，先以空壓機作車底盤之清潔，以求得最佳之材料附著效果。
    2、 以防火填充泡劑，填充於兩側護巴內，及尋找樑柱之原廠預留排除防銹液之孔洞，注入發泡劑，至空洞處填滿為止（此為消除車身之共鳴現象）。
    3、 降下車身，拆除後行李廂內之地毯及取出備胎噴上噴膠，再貼上阻泥鋼板消震墊於後廂底板上，補滿，再貼上PU棉（一分厚或三分厚），貼滿後組回原樣（此為後廂之消震，拆除後椅背兩側，可貼上3分PU棉，可降後輪胎噪聲音）。
    4、 頂起車身，噴上第一層聲音殺手。
     5、 拆除車門內飾板，於外門皮鋼板內側噴上噴膠（可避免消震墊脫落），再貼上鋼板消震墊，後貼回內門板之防水布，再貼上1分PU棉，組裝回門飾板。
    6、 再頂起車身，噴上第二層聲音殺手，待聲音殺手表面固化後，再噴上橡膠阻泥（此為車底盤消震完成，並可降低濺水聲及碎石彈擊聲，或為隔音加強工作法時，則於聲音殺手表面固化後，於4個輪弧葉子板上及前盤下噴上AB發泡劑，再噴上橡膠阻泥）。
    7、 引擎蓋內表清潔塗上強力膠，再加貼波浪型防火PU棉，於火牆上可貼上3分PU棉與玻璃纖維棉之組合，再於車廂內之儀表台下，填補波浪型吸音海綿（此為降低引擎噪音）。
    8、 檢視車門與車體之關門時，氣密條之分佈，勿破壞原廠設計之隔音條氣密性，找出空隙，加貼上氣密條（此為降低車外噪聲音及風切聲）。
    9、 若為強化型汽車隔音工作法，則只限日系車種，或國產車，或與車主達成共識，做法除上述方法及項目6之加強法，尚須拆除車內之座椅及地毯，除加貼消震墊於車廂底板上，還盡可能加鋪波浪吸音海綿，再組裝回原樣，施工之耗時非一般，但即已將效果拉至最大值。

分音器

    被動式分頻網路（Crossover Network），國內習慣稱為「分音器」，其設計受到相當多的變數與考量因素所影響，因而是一項很複雜的工作。

    被動式分音器「功能、用途」是介於擴大器與喇叭之間，由於單一喇叭無法達到「全頻段響應」（全頻段即是20HZ-20KHZ，為人耳聽覺範圍），因而利用喇叭單體尺寸不同的物理頻寬響應，來達到要求的「全頻段響應」之目的，也因此產生了多種尺寸單體運用在同一聲道上的方式。被動式會音器功能就是負責將擴大器全頻段輸出後，分割成不同頻段的聲音，分別送到不同尺寸喇叭單體上，表現其應有的特質。由此出現的多音路喇叭組合或稱為「分音喇叭」，從一音路喇叭到多音路喇叭均有其用途與多重之選擇。

    被動分音器的元件組成：L/C/R，即L電感、C電容、R電阻，依照各元件對頻率分割的特性靈活運用在分頻網路上。

    L電感：其特性是阻擋較高頻率，只讓較低的頻率通過，也就稱為「低通濾波器（Low Pass Filter）。通過較低頻率的多少是由該「L電感」之電感量來決定，其感抗單位為「μH、mH」代表。電感材質常見有：空心電感、鐵淦氧電感、矽鋼片電感等。鐵淦氧電感、矽鋼片電感通常只在需要高電感值而無法由空心電感來獲得低直流電阻的場合下才使用，由於鐵心電感具有磁飽和而在大電流的場合造成失真的天性，所以鐵心電感是一種妥協下的產物。

    C電容：其特性與電感剛好相反，也就是阻擋頻率通過，讓較高的頻率通過，稱為「高通濾波器（High Pass Filter）。高頻率通過多少由C電容的電容量決定。其單位為「μF」。電容材質種類繁多，但用於被動式分音器中則使用無極性電容。
電容在被動式分音器中用於中音域及高音域材質上的考量必須慎重，因為與音質有絕對的相關性，選擇電容的材質通常由喇叭單體特性和電容損失因素、相位損失以及價格而決定。
中高音域不超過30μF的電容可采較佳的材質。

    R電阻：並無切割頻率的特性，而應用在被動式分音器中是與電感、電容混和搭配，針對特定的頻率點和頻帶來做修正、等化曲線、靈敏度增減的用途。

    喇叭分音器可分為串聯式分音器、並聯式分音器兩種。並聯式分音器以絕對多數成為喇叭分音器最佳的選擇，其優點在於多音路系統中都可視為獨立的個體，而且任何一個元件的改變都可能影響到高通或低通的特性。

    被動式分音器常用的斜率可分為4種：一階斜率6dB、二階斜率12dB、三階斜率18dB、四階斜率24dB。

主動式分頻網路：

    又稱為主動式電子分音器。因為車內空間形體、喇叭安裝指向，在實務運用上有其無法變更的因素存在，甩以藉由電子分音器靈活的特性可在各類段上之分頻點、相位、Q值變動幾時到最理想的頻段調整，來克服各種車內變數，以達到車內最佳聆聽環境之目的。
電子分音器是由低通、帶通、高通濾波器所組成。

    主動式電子分音器裝置於車用主機與擴大器之間，電子分音器可由二音路到多音路型態，但是所分出來的每一音路訊號都不得必須經過一個擴大器，如果音路分得越多，擴大器也就相等增加。

主動式電子分音器之優點：

    1、 提高動態範圍
    2、 改善暫態表現能力
    3、 對超低音喇叭得到較佳與擴大器相容性和十足功率
    4、 喇叭單體間靈敏度不同的問題容易受到控制
    5、 擴大器工作在固定的頻帶上過截失真可降低許多
    6、 阻抗變化較低，可得到較佳的分類表現

音響線材

    汽車音響用線材大致分為四類：電源線、信號線、喇叭線、影視線。

初級音響技術

音響

    音響是指在一定的聽音環境內，聲源與聽音環境所形成的聽音效果。人們通常聽說的音響是指音響設備。

音響設備的組成

    音源：AM/FM收音機卡帶、CD、MD
    音頻放大設備：前、後級功率放大器
    重放設備（也稱還原設備）：各種揚聲器
    其它設備：分頻器、均衡器、數字處理器

   音響設備最重要的一點是在不加修飾的情況下，逼真地再現音源所表現的各種藝術效果。

汽車聽音環境

小空間


    與一般的房間相比，車室容積只有幾十分之一。例如日本產2000cc級車的容積約為10平方米房間的1/10左右，另外由於在車室內有各種各樣形狀的障礙物，所以聲音不能很好傳播。


    在聽覺上有壓迫感、不易感覺到擴展感。


低混響


    一般的房間或音樂廳的混響時間為300毫秒-1000毫秒，而在車室內混響時間在100毫秒以下，非常短暫，混響不足。


    在聽覺上不易感覺到臨場感，長時間聽覺容易疲


聽取位置


    家用音響系統的揚聲器位置，對於聆聽者的位置是對稱的，而汽車音響系統揚聲器的位置對於聆聽者的位置是非常不對稱的。


    在聽覺上聲場偏向離聽音位置近的揚聲器方向。


吸音特性


    吸音是指聲音在傳播中遇到物體後，一部分能量被吸收的現象。
    當然，各種材質對聲音的吸收力是不同的，而且同一種材質對各個頻率的吸收力也有差異。因此，即使是車種相同，也會由於內部的裝飾品材料和人數不同，而影響聲音。


吸音力比較表


    條件 吸音力（mm）
    63 125 250 500 1k 2k 4k 8k
    （椅子）皮革面布面 0.030.06 0.050.08 0.160.20 0.230.38 0.130.41 0.110.49 0.120.50 0.110.52
    （人體、便服）坐在皮革面的椅子上坐在布面的椅子上 0.030.06 0.080.09 0.090.10 0.190.18 0.500.35 0.540.31 0.690.42 0.790.89


   吸音率：吸收能量/入射聲音的能量
    吸音力：吸音率X吸音面積


    一般車內的裝飾、車椅、車頂和地板等表皮材料為布和地毯，內側則使用合成革等，加上聽音者和玻璃等，在中-高頻獲得形成較為複雜的吸音特性。


    車內皮革裝飾物對聲音的吸收比布的吸收要小
    利用皮革裝飾的汽車在聽覺上，中、高頻的水準會有提升


噪音


    汽車特有的噪音，如行駛的振動噪音、風切噪音、發動機噪音等對於音響的聽音效果都將產生不良影響。


    在聽覺上，特別對低頻音域有影響，從而破壞了音質和音樂力度感。
    隨著行駛速度的增加，噪音逐漸向高頻部分擴展。


行駛噪音的影響


    行駛噪音會遮住低頻域的聲音，從而使音質劣化。
汽車音響受汽車行駛噪音的影響非常大。平常能感受的現象有：在汽車行駛時比在停止狀態的低頻域顯得不足。另外，隨著行駛速度的增加，高頻也將顯得不足。
汽車音響大賽中有一個專門為聲壓設置的獎項「最大聲壓獎」許多音響發燒友在追求大聲壓方面更是一擲千金，志在必得，那如何才能有效地提高聲壓呢？簡單方法就是升級大功率音響器材。那提升功率後的器材與聲壓的對應關係如何呢？兩個相同聲壓級的聲音疊加後的總聲壓在原來一個聲音的聲壓基礎上只增加3dB，而不是增加一倍。換言之，即將音響系統總功率提高一倍，聲壓增加3dB，由此可見，比賽時每增加1dB的聲壓，對器材的要求都是極其苛刻的。我們知道，音響器材尤其是功放功率每增加一倍付出的金錢也成倍增加，可見「聲壓大賽」就是「重金考驗」。

    各類聲音除了音調的不同外，還有響度的差別。對於一定頻率的聲音，其響度主要由聲強的強弱來決定，聲強的單位是「瓦/平方厘`米」,聲壓級指的是聲強與基準聲強之比值，單位為dB。在一定條件下，聲強級與聲壓級在數值上相等，聲強級概念不常用。

音質

    還有一個在汽車音響大賽中引人注目的獎項－「最佳音質獎」，如果說最大聲壓是一種震撼，那最佳音質則是人們永恆的追求了，沒有人會抗拒美妙音樂帶給自己的享受，先讓我們瞭解一下聲音的組成，聲音的質量含有多種成分。其中音調、音色、音量及音品是決定音響效果的四大要素。音調由聲波的頻譜所決定，音量由聲波的振幅所決定，音色由聲波的頻譜所決定，而音品是由聲波的波形所決定。

    音調表示聲音頻率的高低，主要與音源每秒振動的次數有關，是人耳對音調高低的主觀評價尺度。音調低表示振動頻率低，聲音顯得低沉；音調高，表示振動頻率高，聲音就尖刺。

    音色是指聲音的色彩和特點，不同的人和不同的樂器都會發出各具特色的聲音，可以說它與聲源振動的頻譜有關，如果說音調是單一頻率的象徵，那麼音色則是由多種頻率所組成的復合頻率的表現，

    音量是指聲音的強度或響度，標誌聲音的強弱程度。它主要與聲源振動幅度的大小有關，太弱了聽不見，太強了會令人受不了。從電氣性能考慮，聲音開的太大還會引起失真。

音品

    樂音即音樂中使用的聲音，其諧波組成和波形的包絡，包括樂音起始和結束的瞬態，確定了樂聲的特徵，稱為音品，也有人把音品與音色統稱為音色。任何聲音都有一個成長和衰變的過程，這個過程是決定聲音的音品。實際上，音品不同時對其聲譜也有差異，主要表現在譜線的強弱分佈不同，所以可以認為音品和音色都是由聲譜結構確定的，也有的把兩者結合起來稱為音品，作為表徵聲音特色的一個要素。

    感受性：人類聽覺感受的動態範圍很寬，能感受到的最小聲壓級為0dB，能耐受的最大聲壓級可達到140dB，聲音要達到一定聲級才能聽到，聽覺感受性體現在以下幾個方面：

    1、 對音頻高中低各頻段平衡性的控制，整體平衡性不是指頻率響應曲線的平直，而是指高中低頻段適當的量感分配。低頻基礎要好一些，它在整個音樂造成穩固狀態。合理的高中低頻量感就是整體平衡性。整體平衡性的器材發出的聲音更耐聽，也就是人們所說的音樂性。
    2、 透明感：它感受的是聲音耐聽而不刺耳的感覺。
    3、 層次感：它反映的是聲場中聲音空間層次的清晰程度。
    4、 定位感：根據聲音的來向確定音響感覺。

聽覺靈敏度

    是指人耳對聲壓、頻率及方位的微小變化的判斷能力。

    當聲壓發生變化時，人耳聽到的響度會有變化，例如聲壓級在50dB以上時，人耳能分辨出的最小聲壓級差約為1dB，而聲壓小於40dB時，要變化1-3dB才能察覺出來。

    當頻率發生變化時，人們聽到的音調會有變化。例如頻率為1000HZ，聲壓為40dB的聲音變化3HZ就能察覺出來；當頻率超過40dB時，人耳能察覺到的相對頻率比範圍（Δf/f）約為0.003，另外聽覺靈敏度還與年齡有關，因人耳有所差異。此外，人耳對聽覺還會產生掩體效應和延時效應。

    聲場：聲源音源的聲波通過媒體向周圍自由場輻射時，聲源的周圍均稱聲場，也叫音場。在汽車內欣賞音樂，整個車廂看作一個聲場，我們研究聲場，主要目的是為了提高對聲音的認識及調試，以期達到理想效果。

聲場的定位與質感：

    定位可以說是聲場裡的一個產物，如同在聲場中找到每一件樂器的位置。定位是指在聲場中指出某些樂器的確切位置，實際應用中聲場也可以理解為樂隊、演奏家或歌唱者的位置排列，良好的定位是指除了可聞之外，應可以看見樂器好像「掛」在半空中，具有非常強烈的真實感。

    如果想要瞭解定位，那麼應先瞭解樂器重播出的質感。質感就好像一個浮雕，質感又好像一個健康的體格，曲線玲瓏浮凸，有骨有肉，如斯體格，夫復何求？有了聲場、低音、定位和質感的認識，進一步則是真實感的探索。真實感是指高度的忠實感，它的真實內涵應該是聲場深寬、定位準確、質感美好！
在汽車內欣賞音樂，音場定位是設計者必須認真考慮的問題，由於汽車的結構決定了喇叭的安裝位置，如果我們要欣賞到與家庭影院或「舞台再現」的效果，則需要瞭解汽車內部聲學。

汽車聽音環境

    我們一直在追求，希望在汽車上欣賞到與家庭影院一樣的逼真效果，隨著汽車工業的飛速發展，汽車內部的聽音環境已經得到了極大的改善，音響器材科技含量的提高，已經可以將多種家庭影院技術應用到汽車音響器材上，所有這些進步都在逐步縮小汽車音響與家庭音響之間的距離。實際上，差距是客觀存在的，畢竟，兩者相比較，在很多方面都有很大的不同，聽音環境的不同是永遠也改變不了的。

    我們研究汽車的聽音環境，意在最大程度上避免或減少因汽車使用環境和特殊構造所造成音場設計上的缺陷。值得欣慰的是，當今的汽車音響效果已可以和家庭音響相媲美了，很多發燒友音響試音車的效果就是一個很好的證明。

    1、 環境特點：汽車內部聽音環境空間小，混響時間短，聽音位置不佳，在聽感上有壓迫感，音響兩端的伸展性較差，噪音高等特點，所有這些現象均由汽車的構造及使用環境差造成的。

    2、 傳播特性：一般車內的裝飾車椅、車頂和地板等表皮材料為布和地毯，內側使用合成革等材料，人體和玻璃也會對聲音的傳播起到影響作用，當喇叭發聲時，聲波在傳播過程中會遇到各種不同材料而產生能量被吸收現象，聲波經反射、折射、吸收會在車內空間形成一個複雜的音響效果，其中混響的影響尤其明顯。理論上說，混響對音質有很大影響，主要影響聲音豐滿度，混響時間短，有利於聽音的清晰度，但過短則會感到聲音乾澀和響度變弱；混響時間長，有利於聲音的豐滿感，但過長則會感到前後聲音分辨不清，降低了聲音的清晰程度。

    影響欣賞高保真立體聲汽車音響的因素，還應考慮隔音、吸音等因素，隔音的目的是為了防止外來噪聲干擾音響效果：汽車行駛時來自發動機的噪音、路噪聲、風切聲以及空調出風的噪聲等等，對音響效果都有極大的干擾。尤其是低音和高音頻部分影響較大，從而破壞了音質和音樂力度感，由此應運而生了汽車隔音工程。目的是通過加裝各類吸音材料，以降低各類噪音音響。

    我們經常有這樣的體會：開車時欣賞音樂，調整到一個穩定狀態，當突然停下來，聲音會明顯增大，而且低頻力度增強，這就是行駛噪音劣化音質的結果，隨著行駛速度的增加，高頻也逐漸變弱，影響到整個音質的亮度。

    談到吸音，主要是汽車內飾的音響，吸音是指在傳播過程中，遇到不同介質的物體後，部分聲能量被吸收的現象。當然，由於各種材質對聲音的吸收力是不同的，而且同一種材質對各個頻率的吸收力也有差異。總體而言，車內皮革裝飾物對聲音的吸收要比絲絨和布要小。同時，裝有皮革座椅的汽車在聽覺上中高頻會有所提升。

白痴之家

谢谢分析...

evewidkulet

这个好