今期先讲 dB。上期已说到,dB 是英文 Decibel 的缩写,特点是细楷 d 加大楷 B。中译分贝两字之来源,其实是早期把 Oxford 译牛津,或贝多芬译贝路域那班八股佬的遗产。原来,前人是用 Bel 为比较音量强弱的单位,及后科学日渐发达,Bel 的单位量变得太大,遂将它分成十份,每份称为 deci-Bel,即十分一个 Bel 之谓。中文的“分",想必是尺、寸、分或両、钱、分的“分"吧。我们不妨把 10dB 称为“贝"或“寸贝",100dB 便是尺贝或両贝了。总而言之,“分贝"译名不现代化,又鉴于 Bel 的原名已无人再用,今日 Hi Fi 界已忘了分贝一词之来源矣,我们还是用 dB 吧。50 年代之前,decibel 的缩写法仍未统一,有人写 d-b-,也有写 D-B-。那时,讲几多赫和几多周都以 Cycle 去称呼,易起混淆。令天,我们用 Hz 来代表音波、电波、光波每秒震荡次数,就可清楚表达出“一千赫音波的五个周"即是五个一千赫音波;半点不含糊。

话说 dB 只是比较音响强度的名词,而这强度的计算方法又与电流及功率没有直接关係。那末,难道dB是按听觉敏感度订出来的标准了吧。是又不然。以听觉敏感度为标准的音量单位是 Phon。人耳最敏感的频率范围是中间週率,对一高一低的频率就没有那末敏感。举例说,我们若要一个 30Hz 的音量听来与一个 1KHz 同样响度比如 40dB/SPL 的话,1KHz 的 40dB 响度也是 40Phon,而30Hz 的 40dB 响度就需要 105Phon。换句话说,要发出一个响度与 1KHz 相等的 30Hz,功力的增加需要 40dB。

右表列出 dB/功力/电流之间的数据关係,看过第二期 Hi Fi 基础谈的读者,应记得我说过 dB 与电平,功率无直接关係,而是级值的比较(1, 10, 100的增益级数)。

图1:功率/dB/电流/电压的级数关系

从(图1)可知,由 0dB 增至 3dB 响度需要双倍功率,而由 0 至 6dB 却要 4 倍功率!所以,发烧友计婆乸数说每增加 3dB 就是双倍功率的传统,也有不对。另一方面,由 0dB 至 6dB 的电压、电流增幅,则是双倍。

表的下半部,就看出瞄头了。原来,响度增强 10dB,功率的增加就是一级。如此,10, 100, 1000, 10000 个单位的功率递增,是同量的响度增益。

可见,由 0dB 增强至 90dB 响度,功率的需求是100,000,000 — 1亿倍。

扬声器频应曲线

dB 是比较响度所用频率响应曲线的必用单位。每一种音响器材都以它的“频应曲线"(Frequency response curve)去表现本身的响应特性。

图2:一只普通扬声器的频应曲线

(图2)是一只普通质素扬声器的频应曲线,是这扬声器在响应一个固定响度的输入讯号时,所产生的响度与原输入讯号之比较。在(图2)中,输入讯号是由 20Hz 至 20KHz,扬声器的响度,是在 1m 距离,1KHz 频率,0 度射角位置上测得 30dB 为标准,这曲线的解释是这扬声器 50Hz 以下及 11KHz 以上开始迅速衰减。但在 50Hz 至 11KHz 之间,其响应曲线为 ±5dB。这曲线,是在一间专为测量扬声器特性用的“无余响室"(Anechoic room)内所测得。

扬声器的频应曲线,若由 40Hz 至 20KHz 之间,以 1m,30dB 响度测出 ±5dB(即有 10dB,或 100 倍功率差距上落)的话,也应属于线性(Linearity)平顺的产品。音响器材之中,以扩音器之响应为最平直,一部普通后级扩大器,轻易做到由 5Hz 至 30KHz,±0.5dB 的线性频应。

自己的线性准则

响应曲线愈平直的器材,只表示它的线性优异,而线性优异只是 Hi Fi 基础中一个不大重要的一环。线性的变化,代表该重播器材在放音时各段频率部份与原输入讯号比较在比例上强了或弱了多少。受影响的是乐器的谐波结构(音色)和平衡度问题。人耳在分辨线性变化方面可说是十分的迟钝,是要在即时 AB 比较情形之下才变得敏锐一些。换句话说,假定我们的组合只有线性失真(Linear Distortion)而没有其他失真的话,扬声器上播出 20Hz 至 20KHz,与原音差异达 ±5dB 线性的音乐时,在没有比较的情形之下,我们可能毫不知情。但世上只有线性失真而无其他失真的音响器材绝不存在。

音响线性准确度的认识,要受过相当时间的磨练。资深发烧友,一听人家的组合就知道那一部份週率多了几个dB,多数是拿人家组合的线性跟记忆中自家组合的线性,在印象中比较。老实说,可靠性不敢恭维。发烧友最熟识的频带线性,总是自家组合的线性,而非吸收自音乐厅的真实音响线性。由于其自家组合的线性也绝不平直,又怎有资格去判断人家? !所以,单讲加减(±)几多 dB 的原始规范,便已经要以“绝对音响"为准则。绝对音响是临场聆听的真实演奏音响,每队乐队,每隻琴,每个演奏厅的线性都不同,但万变不离其宗,总之是绝对音响。一隻三百元的小提琴和一隻三百万元的小提琴发出的都是绝对音响。Hi Fi 组合,若能把三百元小提琴发音美化成三百万元小提琴发音,也是失真而已。

培育音乐修养

我本人是由欣赏音乐开始而转变为发烧的爱乐者,对古典音乐兴趣及认识较多,Hi Fi 是帮助我欣赏更美好音乐的工具。玩 Hi Fi,一定要多多接受活的演奏,久而久之才掌握到比较准确的判断力。发烧友之口味与判断力的问题,我在三十年写稿生涯中讲过几十次了,真是十分劳气。

玩 Hi Fi,自己听,阿叔话点都得。这是口味,但玩 Hi Fi 能使自家组合营造出像真音色,便是判断力。“绝对音响"之追求,是优良判断力加高品味。判断力不可能来自唱片,或靠咪靠喇叭的活演奏。因此,优良判断力之来源端赖其人对活的古典音乐演奏有几多认识。好多专家们开口音色埋口音色,但连管弦乐团裏各款乐器的名字都不十分清楚。正因为好多 “Hi Fi 专家"都甚少听活音乐会,而且连听古典音乐唱片都只听一段爆棚就算。所以,香港 Hi Fi 文坛绝少人同意我的主观。

Hi Fi 基础写到第三期,刚刚开始讲 dB,就已涉及整个 Hi Fi 宇宙。请各位音响迷抚心自问,您的 Hi Fi 乐趣如果纯粹来自音响,而无精神上艺术价值的支持的话,您的 Hi Fi 生活是否单调了一点?

专家的反驳

dB 的用法,我们大致上已知道。我们再看图5,可知它是以绝对响度 30dB/SPL 作为图表横轴的中心点。我们也可以将这点称作 0dB 点,在0dB 以上的是加(+)值,0dB 以下是减(—)值。在 AB 比较两个强度不同的音响时,一般人可分辨 2dB 的声压差异,资深者可察觉 1dB 的上落。在没有 AB 比较的环境下,监听者就要凭大脑裏预存的“绝对线性"资料去与所听到的东西比较了。在最敏感的中间週率(1K 至 3K)部份,±3dB 的偏差有可能被察觉,但在听频的两端部份,±5dB 上落就很难被发觉了。我知,此话一出,肯定受到专家的反驳。因为有人认为,10KHz 部份若突出 5dB,就会是十分刺耳的音色。

专家是对的,我们暂且不讨论这问题,卖个关子,下期续讲失真的形态。

本期引入名词:

Bel:音量比较单位

decibel:dB(十分之一个 Bel)

phon:音量强度单位

cycle:週(有别于 Hz)

Frequency response curve:频应曲线

Anechoic room:无余响室

Linearity:线性

(原文:HiFi基础谈 三:dB(deci-Bel)刊于1986年7月号《Hi Fi Review》)