一些背景
音樂是時間的藝術。聲音，或者說音樂信號是與時間密切相關的。無論對於大自然的聲音，還是現場的音樂，時間都參與構築了聲波的核心結構。頻率、響度與時序，任一要素的扭曲都不能稱之為高保真的重播。
所以我們做一些揚聲器測試的時候，除了頻響曲線，最大響度失真的檢驗之外，我們還會關注揚聲器在時域方面的表現。高音揚聲器、中音揚聲器和低音揚聲器之間的時序關係在很大程度上影響立體聲的成像，也會對空間感造成影響。
心理聲學研究認為，人耳對聲音重放的相位誤差不敏感。在充滿反射聲的空間中，這句話是對的。另外，5000Hz聲波的波長只有不到7厘米，頻率越高波長就越短，此時相位響應已經不怎麼重要了，因為你在聆聽位置稍微移動一下頭，它也會發生變化，因此無需精確調整這些相移特性。
為什麼要校正揚聲器線性相位響應
我們很難真正檢測到 100-5000Hz 以外的高中低音單元之間相位差。但是我們認為至少在更重要的100-1000Hz區域，直達聲最多的區域，單元之間的相位響應應該儘可能接近 0 度，達到完全線性相位響應，或者至少左右揚聲器彼此同相，才能完美的重播出音樂中的細節。
正是音頻中的微小信號，從最底層撐起了音樂聆聽的真實感，活生感，給予無論多少的關注和努力都不過分。
在九十年代前後，國外也有一些廠牌是採用線性相位響應作為設計的重點之一，例如Thiel（超奧）、Vandersteen（萬登庭）等，他們認為揚聲器的線性相位響應設計的關鍵在於分頻器。要實現真正的線性相位響應，是十分困難的。
如果想了解更多線性相位響應，可以參閱國內一間揚聲器廠家--平均律音響網站上的相關技術文章，文章中除了對自家產品的宣傳之外，他們對線性相位響應的理解是十分值得學習的。
實測揚聲器的相位失真
一般我們可以檢驗揚聲器的階躍響應（step response）來測試揚聲器的相位失真。階躍響應曲線與實際頻響測試曲線是對應的，所以可以通過REW軟體把頻響曲線轉換為相位特性曲線和群延遲特性曲線。以下是經過我們實測的各類典型揚聲器階躍響應數據（已加窗控制反射）。
上圖是某款3吋兩分頻揚聲器的階躍響應數據，它採用單元同極性連接，我們可以看到高音和低音帶來的兩個峰值，兩者相位差200us，而且低音從峰值往下滾降十分平滑，沒有見到任何異常的波動，我們可以大致認為這款揚聲器的相位響應失真很低。
上圖是某款6吋兩分頻有源揚聲器的階躍響應數據，它採用單元同極性連接，我們可以看到高音和低音帶來的兩個峰值，兩者相位差500us，低音從峰值往下滾降十分平滑，沒有見到任何異常的波動，由於兩個峰值相位差較大，我們可以大致認為這款揚聲器的相位響應失真控制一般。
上圖是一款8吋三分頻揚聲器的階躍響應數據，它採用單元反極性連接，所以他的數據是絕對極性反相的（峰值在下方，這是沒有問題的），我們可以看到高音和低音帶來的兩個峰值，兩者相位差200us，而且低音從峰值往下滾降十分平滑，沒有見到任何異常的波動，兩個峰值相位差較小，但是脈衝表現一般，我們可以大致認為這款揚聲器的相位響應失真控制一般。
上圖是一款10吋兩分頻揚聲器的階躍響應數據，它採用單元反極性連接，它的峰值只有一個，滾降過程中沒有見到任何異常的波動，我們可以大致認為這款揚聲器是完全線性相位響應。
如何修復分頻點的相位失真
揚聲器的相位失真基本上都是分頻器帶來的，要購買一對完全線性相位響應的揚聲器是非常昂貴的。而且在以往當我們購買了一對揚聲器後，是無法自行對它的分頻器進行摩改修復它的相位失真，但是現在得益於計算機強大的算力，我們可以使用軟體對揚聲器分頻點相移進行修復，生成脈衝文件，將其放入播放軟體的DSP中，實現揚聲器線性相位響應的校正。
在校正高中低音單元之間的時序後，會產生更強的脈衝峰值，令到聲音結像更清晰。數位化修復揚聲器分頻點相位失真過程冗長，需要較高的技巧，篇幅所限，以下展示一款8吋三分頻揚聲器分頻點相移修復的關鍵步驟
上圖為左揚聲器的頻響曲線測量，測量過程詳見：數字空間校正系列 | 使用REW軟體校正揚聲器頻率響應。
上圖為加窗控制反射。
上圖把頻響曲線數據導入rephase，藍色虛線是揚聲器原始的相位曲線和藍色實線是頻響曲線，調整好各項參數，準備進行分頻點相移數位化修復。
上圖為相位曲線對齊後，採用最小相位線性濾波器（不要使用PEQ，它會帶來奇怪的動態失真）分別對兩個分頻點（黃色豎線）進行相移修復，可以見到調整後，紅色虛線為相位曲線已經比較平坦，兩個分頻點的相移控制在±45度以內，此時揚聲器分頻器相移最接近零度。
上圖為修復揚聲器分頻器相移最後成果，生成左揚聲器的脈衝文件，同樣的操作修復右揚聲器相位失真，把兩個脈衝文件壓縮導入roon軟體，並加載，就可以主觀測試相移修復的效果。
主觀聽感測試
我們對相位失真的主觀聽感測試通常是採用LEDR（Listening Environment Diagnostic Recording），這是一項主觀評估立體聲結像再現準確性的測試，我們已經購買了這項測試項目。
經過AB比較實測，這對經過分頻點相移修復後的揚聲器，在LEDR測試中表現十分出色。在「Over」測試中，完美的重現以沙錘聲音信號平滑地從左揚聲器沿著一條弧線從左到右傳到右揚聲器，然後返回到左揚聲器。結像弧線的高度與「Up」測試中的信號一樣高。這是一個令人十分興奮的測試結果。
寫在最後
通過實測的技術數據和主觀聆聽測試，實測那款完全線性相位響應設計的揚聲器雖然十分昂貴，但確實有出色的音效表現，玲瓏浮突的人聲和樂器，能讓人一聽難忘。
最後我們探討了一下通過數位化修復分頻點的相移，也能校正揚聲器線性相位響應，對立體聲結像帶來十分正面的幫助。只不過這項校正需要較高的調試技巧和玩家觀念上的轉變。
（本文轉載自：聲藝探索，僅用於行業交流學習，並不用於商業用途。文中觀點為作者獨立觀點。）