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【「音响论坛」刘总编观点说】音响绵羊讲堂⑰Phase相位让人雾煞煞

作者:刘汉盛 阅读数:1372 发布日期:2023-12-09

摘 要:在声波的领域中,Phase指的就是时间,也就是声波在特定时间中所处的位置。

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Phase相位这个名词,在听音响的过程中一定会经常看到。可是,有些音响迷可能会因为中译名词的关系,而对于Phase这个字感到雾煞煞,不明所以。在声波的领域中,Phase指的就是时间,也就是声波在特定时间中所处的位置。


通常,我们都会以一个完整的正弦波波形来表示相位的时间值,波形的起始点是0度,最高点是90度,接着回到水平轴,那是180度,再往下最低点是270度,最后回到水平轴线是360度,这样就是一个完整的正弦波循环。而从0度到360度之间,声波进行可能会产生不同的时间值,以度数来显示。


Phase这个名词对于一般音响迷有什么实际用处?我看大概只有喇叭端子接错时的听感,也就是一对喇叭中,其中一支喇叭红黑 (或红白)接反时,所产生的180度反相声音才会有感,其他领域可能都无感,因为大部分人很难以听觉去判断相位超前几度或落后几度的听感差异。另外一个实用价值是在抗噪耳机上,如果二个相同的频率声波相位相差180度,那么这二个声波会相互抵消,这也是主动抗噪耳机(ANC)抗噪的理论基础。


从Phase这个名词,又可以牵扯出Polarity、Invert、Non-Invert、In Phase、Out of Phase、Absolute Phase这几个名词。Polarity正确的中译是极性,但是很多音响迷称它为相位。Invert是动词,反转的意思,但是音响迷往往也将它称为反相。而Non-Invert是非反转的意思,音响迷往往却称为正相。In Phase是指同相,音响迷习称正相,声音会凝聚在音场中央;Out of Phase是异相,音响迷习称反相,声音会往左右二侧散开。所以,如果光看中文,就会对「相位”这个名词雾煞煞。如果是看英文,那就一目了然,因为英文的表达精确多了。


以Polarity来说,我们说家里的插座有火线端与水线端(中性线),那二端就称为极性,磁铁的南北极也是极性。火线与水线接反了,可以称为为极性接反。喇叭端子也有红黑(或红白)端子,以+、-表示,那也是极性。


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以In Phase、Out of Phase来说,如果二个讯号同时发出,就是同相(In Phase);如果二个讯号相差180度发出,那就是反相(Out of Phase)。什么是同时发出?以喇叭单体振膜为例,二支喇叭的单体振膜同时往前冲,那就是同相;如果二支喇叭的单体振膜其中一支往前冲,另一支却往后退,那就是相互反相。


所谓反相从正弦波来看,就是相差180度。二个声波波如果相差180度,就会相互抵消,理论上会变成没有声音,但在实际空间中,却会因为复杂的空间反射音,所以我们还是会听到声音,但所听到的会是往左右二边扩散的声音,中央是空的,这也就是一对喇叭中,如果其中一支的红黑端(或红白端)接反时,我们所听到的就是反相的声音。


就Invert、Non-Invert来说,通常某些前级或数位类比转换器会有这个切换控制,它是要用来转换绝对相位(Absolute Phase)用的。什么是绝对相位?绝对相位不是电源的极性,也不是In Phase或 Out of Phase,而是比较的名词,是指再生的讯号相位与初始的讯号相位比较。绝对相位这个名词常见在唱片录音上,简单说,假设当麦克风在收音时振膜第一个动作是往前冲,那么我们重播时喇叭振膜第一个动作也要往前冲,这就代表绝对相位是正的。反之,如果麦克风收音时振膜往后缩,而重播的喇叭振膜也往后缩,此时绝对相位是反的。


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你可以想像,当绝对相位是正时,喇叭发声的第一个动作是往外推空气;而绝对相位是反的,喇叭发声的第一个动作是将空气往内吸。有人说可以听出这空气往外推或往内吸的声音差异,进而想知道唱片录音最后阶段输出时,绝对相位是正是反?其验证的方法就是将二支喇叭的红黑端都反接,听听看会不会比正接还好听?到底人耳能否分辨绝对相位的正与反?有人说可以,有人说无法确定,而我自己呢?无法确定。


相位还会发生在一个地方,那就是前级、后级、讯源的XLR平衡端子上。XLR端子有三支脚,接法有美规、欧规之分。美规1地2正3负,欧规1地2负3正。只要是有配备XLR端子的器材,说明书都会注明它们的接脚方式。如果前级是美规接法,后级是欧规接法怎么办?可以订制一条前端美规接法、后端欧规接法的XLR转换讯号线,这样前、后级的相位就会一致了。


Phase这个名词对于音响器材设计制造者有其多层次的技术意义,但是对于音响绵羊而言,大概就仅止于此了。



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