Hi-res 真的来了:Sony 三支全新概念麦克风亮测评

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· 谢亮 添加于 2018-04-09 · 共有 5 条评论
这次亮测评拿到Sony寄来的三款全新概念麦克风:大振膜的C-100 、心形指向小振膜ECM-100U、全指向小振膜ECM-100N。



温馨提示:此视频听不出差别并不能证明您的听力不好,只能证明网络压缩比较严重,感兴趣的朋友请在下面链接中下载32bit/192kHz或96kHz原音频文件。
https://pan.baidu.com/s/1Rnax0lTsmPuYi0OrzU021Q

“全新概念”归纳一下就是两个关键词:

  • Hi-res Audio
  • 50kHz

但让我们暂且放下麦克风,先来说说关于Sony的几个历史片段,不多说就从1950年说起。

模拟时代
  • 1950年7月,Sony发布日本第一台G型收音机
  • 1955年8月,Sony发布世界第一台半导体收音机–TR55
  • 1979年7月,Sony发布革命性的Walkman世界第一台随身听产品:TPS-L2


数字时代
  • 1983年,Sony联合荷兰飞利浦共同发布激光唱盘(CD)
  • 1992年11月,Sony推出MD(Mini Disc)技术
  • 2002年2月,Sony发表新一代DVD光盘存储格式蓝光光盘标准

Walkman、便携CD机、MD伴随了80后的学生时代,这里承载着我们灿烂的日子和美好的梦想,伴随着无数的音乐和歌者……这是无比难忘的记忆。

而时间到2000年这里仿佛出了什么问题……让我们回过头了再捋一下影响音乐传播的另几个发明:
  • 1991年,Pro Tools发布
  • 1995年,Fraunhofer发布MP3,MP3播放器软件Winplay3诞生
  • 1997年,AutoTune(自动修音高软件)发布
  • 2001年,iPod/iTunes发布
  • ……


IT改变了世界也改变着我们,转眼十几年过去,Sony坐不住了。

高解析时代

2014年,由Sony提出,在慕尼黑高端音响展上正式定义了Hi-res Audio(高解析音频)概念。并推出带有Hi-res Audio标识的PHA-1耳放、ZX1 walkman、PCM-D100录音机等一系列高解析消费级产品

2017年,Sony推出了C-100 、ECM-100U、ECM-100N三款Hi-res麦克风面向专业录音市场

今天这三款麦克风来到我的手上

首先第一个问题:Hi-res是什么?

全称Hi Resolution Audio,也就是高解析度音频。它对音乐文件的要求是PCM格式的采样率要远大于CD采用的44.1Khz,比特位大于16bit(通常是24bit/192Khz的标准),或者采用采样率远大于PCM格式的DSD,DSD音频以单一位值序列捕捉声音讯号,采样率极高,达到2.8MHz或5.6 MHz。这是现阶段数字采样文件所能接近原始模拟声源的极限。

大家注意最后一句话,它的意思大概就是尽可能的去接近1983年之前的模拟时代的声音。


第二个问题:50kHz有何意义?

20kHz以上人耳是否能听到我们先打一个问号,这里先来思考一下这个问题。

(此图由朱杰老师提供)

不要说Mp3,就是24bit/48kHz的WAV文件,上限频率也已死死地被限制在24kHz以内。模拟时代的设备上限频率尽管也是20kHz,但那时并没有如此陡直的峭壁曲线,而是个相对舒缓的曲线,这是个重要差别。

我给大家列举一些模拟时代经典设备的重要指标:

  • SSL DUALITY 48模拟调音台的通道频率响应指标:20Hz-20kHz(±1dB),响应极限≧150kHz
  • Rupert Neve 5052话放频率响应指标:10Hz-40kHz(±1dB),响应极限≧174kHz
  • AMS Neve 8801话放频率响应指标:10Hz-40kHz(-0.5dB)

以上数据里有一个重要指标是极限频率或上限频率,为了证明这一点,我拿来一台价格很便宜的黑胶唱机先做一个预热测试。

歌曲是Herbie Hancock的,发行于1975年。


遗憾的是我没有录制DSD的相关设备,本测试使用32bit/192kHz采样频率,Cubase pro录音。

可以看到35kHz到50kHz信息丰富,谐波甚至可以达到65kHz。频谱成节奏型出现,说明这完全是音乐性的表达,并非噪波或无用谐波。

为了便于比较,我下载了这首曲子的320kbit/s版本Mp3,更高格式未找到,对比结果如下:


左为黑胶翻录,20kHz以上呈逐渐减弱趋势,但信息仍能达到50kHz;右为Mp3,18k-20kHz有些虚了,20k呈裁切状,以上频率一片空白。

进入正题

Round 1 合唱及钢琴——Sony C-100,Sony ECM-100U


C-100外观两大特点:
  • 双振膜设计,其中偏小的17mm振膜只用来拾取25kHz-50kHz的响应;
  • 麦克风很轻,外壳为高强度、高绝缘性塑料——聚醚酰亚胺。


来看频谱,上为Sony C-100,下为另一支麦克风。


Sony C-100拾取的超高频可以到50kHz,甚至可以达到更高,而另一只大家都熟知的麦克风可以达到25kHz。

频谱还是很明显的,可能大家会问听起来也很明显么?我可以很明确地说,没有看起来明显,但是依然很明显,我用的是AKG 271耳机,频率响应为16Hz-28kHz。

我把我录的音频文件放在百度网盘上请大家一起分析,条件是要有192kHz采样频率的声卡和高频超过20kHz的耳机或音箱,链接再发一遍:
https://pan.baidu.com/s/1Rnax0lTsmPuYi0OrzU021Q

相比较下,增加出来的这部分高频成份并不会让人感觉到声音很亮,而是多了更多空气感,房间感,松弛感。

而最重要的是能量感。从下图可以看到有四个柱形频谱,表现形式为超高频,但实际上这是合唱中的四个加强音。


由此可以看出,高采样不仅对超高频有意义,对动态也有意义,表现在听觉上是Sony的声音更加松弛、有后劲。

个人感觉另一支麦克风,一些超高频信息也被拾取进来了,但20kHz-30kHz已经在响应下降的曲线内,所以听起来就像被压制住了。

我又做了另一个试验,这次用Sony ECM-100U小振膜心形指向麦克风去拾取钢琴的最低音和最高音。


频谱如下:


左为钢琴最低音(A0)理论基频27.5Hz,它的谐频到7kHz表现清晰,一直到40kHz仍有信息,这里不光是钢琴本身的声音,房间信息一定也在其中。

右为钢琴最高音(C8)理论基频4186Hz,它的谐频到20kHz表现清晰,延续到40kHz仍有信息。
这个测试给我的感触是,高频≠高音

Round 2 女声独唱——Sony C-100


先看频谱:


这次我尝试了96kHz采样率录音,录制的是歌曲《不忘初心》的女高音部分,可以看到柱体的顶都是平的,Sony C-100的拾取能力被96kHz的采样率锁定在48kHz以内,超高频并未完整收录,演唱者距离麦克风更近,能量必然更强,另一只麦克风的频率上限也达到了30kHz。

由此得到Sony Hi-res麦克风的正确打开方式,那就是192kHz采样频率起步。

这次对比我用的是Genelec 8351做监听,频率响应32Hz-40kHz(-6dB),也是频率上限比较高的一款监听音箱产品了。


听感上的差别,上面我说过的能量感依然明显,而更明显的是Sony-C100的女声更加湿润,声底的音色和声音信号的连续性上有优势,大动态时C-100稳定性更强,另一支麦克风的音色表现出失真现象。(对比文件见上文网盘链接)

我的理解是,高采样的目的并不只是为了得到超高频,而是为了得到更多细节。

Round 3 超声波——Sony ECM-100U


20kHz以上,音频圈的人称之为超高频,而音频圈外的人都称之为超声波。
既然如此我也来一个变态一点的实验,超声波驱蚊器是我家里唯一的超声波设备。

蚊虫的听觉范围据说比人类要宽,可以达到60kHz,超声波驱蚊器会发出高于20kHz的纯音用来驱赶蚊子,8个超声波频率点不间断切换。道理很简单,不停播放4kHz、8kHz纯音,人类也将被驱赶,人类啊,这招也真够损的。


今天用的是Sony ECM-100U小振膜心形指向麦克风,适合于乐器的拾音,我们暂且把超声波驱蚊器当成是一种乐器吧。

继续来看频谱:


家里录制,我直接在通道上做了15kHz的低切,滤除掉房间噪音。可以看到超声波驱蚊器正在25kHz和45kHz间切换,拾取的超声波强度基本一致。


稍稍提高增益,可以看到36kHz切换到60kHz时,录入的信号强度有所减少但仍清晰可见,由此证明Sony ECM-100U 50kHz的上限频率不打折扣。

接下来是对比测试,都是小振膜心形麦克风。


频谱如下:


标准增益的情况下,Sony ECM-100U拾取到了46kHz的超声波较微弱,而另一支麦克风未识取到超声波信息。


于是我把两个话放的增益提高了10dB,Sony ECM-100U的底噪起来了,但主要集中在70kHz以上,此时46kHz的超声波清晰可见;
而另一只麦克风带入了很多的杂波,超声波频率难以辨别。

由此可以看到,Hi-res麦克风设计的难点不仅在于超高频的拾取,更在于抗干扰性能。

Round 4 James Blunt北京演唱会——Sony ECM-100N


三支话筒,前面已测试过两支,还有一支全指向话筒Sony ECM-100N,全指向一般都是立体声成对使用,用做厅堂主麦克风或环境麦克风,我把这一支ECM-100N带到了James Blunt北京演唱会的现场,看看有没有收获,这很不严谨。


网盘里有相关音频文件可供参考,我录了三段,前两段超高频并不明显,当返场曲《1973》标志性的鼓点和BASS响起,全场观众起立跟着歌曲的节奏拍掌、欢呼,频谱一下活跃起来。


可以看到每次掌声都可以达到50kHz以上,这也是这场演唱会的最High时刻,听起来这声音既不尖,也不吵。

所以我的感觉是:超高频内蕴含着能量,20Hz-20kHz不能给予的能量

写在最后

20Hz-20kHz是人耳的听觉范围,这句话最近一段时间始终萦绕着我,我们该不该追求高采样,追求超高频?

高速限速为120km/h,但没有一款家用车把出厂最高车速定为120km/h。

人眼仅能分辨每秒30帧画面,但李安还是拍了120帧的《比利林恩的中场战事》

声音本身的信息量远不止20Hz-20kHz,无论风声、雨声、钢琴还是歌唱。

20kHz以上的声音并非完全听不到,而是因为其不可辨别音高让人难以明确判别。现在市面上的耳机、音箱频率上限超过40kHz的比比皆是,192kHz声卡及解码器大行其道,DSD逐渐进入消费市场。最初促使MP3疯狂发展的最大因素是网速,而如今是4G、5G,这早已不成问题。

数字好还是模拟好,这个争论从CD诞生的那一刻就一直存在,Sony是当年的CD标准制定者之一,而这么多年来,Sony的录音室麦克风却只推出一款,那就是号称全球最贵麦克风的C-800G,标价接近一万美元。


全新推出的这三款Hi-res麦克风虽是模拟设备,势将再次影响数字音频领域。


Sony的故事讲到这里,却留给我们很多思考。数字的储存性、复制性、传播性是革命性的,而三十年来,众多音频工作者一直孜孜不倦追求的一个目标却是让声音更接近模拟。天地虽宽,这条路却难走。
总有一些信息是麦克风难以捕捉的,50k乍一听很远,其实不过是25kHz的一个倍频程,可能就是让某个频率多一次谐波而已,而这可能是通往未来的一扇窗。

这篇文章是我写评测以来比较费劲的一篇,里面可能会有一些不确切,甚至是错误,非常渴望得到大家的意见,有错误也请帮我指出,一起延伸讨论。

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