如何通過頻響曲線看耳機的音質好壞？
這是一個我自問自答的問題。而本回答有兩個主題，一是到底該如何看頻響曲線，而是音質和頻響曲線之間的關係。
這是目前最新的頭戴式耳機主觀音質/聽感預測公式。其中，SD代表被測耳機曲線與目標曲線偏差的標準差；AS是一個和耳機曲線與目標曲線偏差的對數機率迴歸有關的值。而加權係數由大量統計樣本和機器學習得出。
我在這裡解釋一下，音質對於絕大多數消費者而言是一個很玄的詞彙，很多人所謂的音質其實就是他的主觀聽感，並不是耳機和真實的聲音的偏差，因為絕大多數人沒有聽過參考級的音樂回放。所以才會有主觀音質這種奇葩概念，也可以理解為聽感或者好不好聽，不過這樣對絕大多數消費者更有意義。
我們再看這張圖。
其中，黑色數字代表人們通過盲聽給出的耳機主觀評價分數。綠色曲線為哈曼曲線（在這裡我不探討哈曼曲線的效果，這個綠色曲線你也可以理解為任何目標曲線），藍色曲線為主觀評價時落在對應評分割槽間的所有耳機頻響的平均值，而不是單獨特指某個耳機，實際上可以代表這一整類的耳機，因為有著相似頻響的耳機都落在了對應的區間內。紅色曲線代表著藍色曲線和綠色曲線的偏差值。黑色虛線代表著紅色偏差值的迴歸曲線。
我們再回來看這個公式。
耳機聽感/主觀音質的預測分數與SD和AS值都有關係。SD代表著耳機曲線和目標曲線的偏差，這個很好理解。而對於AS值，由上面的黑色曲線我們可以大致看出，這是一個代表著耳機頻響曲線與目標曲線的整體偏移趨勢的值。並且是對數迴歸。所以100Hz~1kHz所佔的權重和1kHz~10kHz是一樣的。這和人的聽覺系統也是相吻合的，其實以我的調音經驗，人最敏感的頻段大概在200~300Hz，而稍微過大範圍應該在200~800Hz，這和等響曲線是無關的。
值得注意的是，大量統計結果表明，人對頭戴式耳機的主觀音質/聽感的評價，在50Hz以下和10kHz以上有著不確定性，或者說是弱相關。所以，這個公式中只計算50Hz~10kHz的取樣點。而這個公式相比於2017年的版本已經有了簡化，反而最終的測試結果的可信度變高了，這從側面說明，引入過多的變數反而會降低評價系統的可信度。
也就是說，像圖中的“fair”這樣的曲線，明明1kHz~10kHz這一段是非常貼合目標曲線的，但一方面由於50Hz~500Hz的偏差較大，另一方面因為50Hz~500Hz的凸起導致曲線整體傾斜的程度偏離目標曲線。所以用公式預測出的評分會偏低，這與人的主觀聽感一致，你們有興趣的話可以回去看我之前的200元以下耳機測評，基本上那個測評裡的所有入耳式耳機的頻響曲線都是這個趨勢。如果是訓練有素的聽音者，很容易聽出這個頻段的瑕疵，而對於一般消費者，很多時候就變成了混沌的聽感不好。而傳統的1kHz擬合，這樣的耳機高頻表現應該是完美的，但實際上有可能會主觀上高頻也會有問題，這就是和整個耳機曲線的偏移有關。這其實和心理聲學中的掩蔽效應也很吻合，就是即便耳機在高頻處的曲線不發生任何變化，只改變低頻的頻響依舊會影響人對高頻的主觀判斷，這是人耳聽覺系統的一個特點。
一個響亮的純音很容易就把另一個頻率更高的純音給掩蔽掉。當然，對於音樂訊號而言，這種掩蔽效應會更復雜。
目前這種預測演算法的可信度約為95%。但並不代表主觀評價就沒有意義，實際上即便這是目前可信度最高的演算法，其結果仍然在一定範圍內浮動，訓練有素的聽音者的主觀評價可以更準確的對耳機進行評價。
而相應的，也有入耳式耳機的評價方法，入耳式耳機的評價方法相比於頭戴式耳機更復雜。
但無論怎樣，頻響曲線都是這種預測耳機聽感/主觀音質的演算法的唯一指標。
這是因為大多數耳機的非線性失真較小，而頻響偏差較大。
所以才使得虛擬耳機成為可能。
而在之前的實驗種，僅通過頻響和最小相位響應生成的虛擬耳機模擬真實耳機的可信度高達R=0.98，甚至在一半的測試樣本中高達r=0.99。
相比之下，僅通過頻響和最小相位響應生成的虛擬頭戴耳機也有著不錯的表現（r=0.85），但表現並不完美的原因一方面是因為洩露因數（漏氣）不同，另一方面則可能是因為耳罩觸感不同導致佩戴者識別出了耳機（比如說比較有的點的HD800S）而保留一些固有的偏見。以上這些驗證研究共同提供了證據，證明虛擬耳機方法可以得出有效和有意義的結果。
虛擬耳機的可行性從側面說明了非線性失真對於耳機尤其是入耳式耳機的主觀聽感的影響很小，但值得注意的是，影響很小不等於完全沒有影響。
而對於頭戴式耳機，對於大尺寸單元的耳機（頭戴式耳機），非線性失真同樣並不是影響耳機音質的重要因素（除了D耳機）(D耳機是beats）。這項研究進一步提供了實驗證據，傳統的非線性失真指標對於預測頭戴式耳機的音質好壞並不是特別有作用。
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參考文獻
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來源：知乎 www.zhihu.com
作者： 知乎使用者（登入檢視詳情）
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