科學角度看音響1：先了解聲音，再認識音樂，最後挑音響

複合聲音及定位認知

單一的聲音大約就只有以上幾種特性，但是多點音源的聲音就會出現更複雜的狀況。包括了波的干涉現象，由反射音形成的堂音和殘音等等。多點音源造成了聲音的複雜性，加上錄音時的誤差，讓音響很難還原現場真實的聲音。

聲音的干涉現象

多點發射出來不同頻率的聲音，會出現干涉現象，這是顯而易見的，連水波都可以造出干涉現象了，聲音沒道理不會出現干涉。干涉現象會造成一些多出來的頻率，且聲音也不像雷射光會是同調，所以干涉波是會以很高的速度在現場亂跑。而這速度則會依聲音角速度差，產生速度上的差異。

水電工曾經在花蓮布農族部落中，欣賞小朋友以四部合音演唱捕狐狸之歌，在現場就聽到四部合音造成的明顯干涉波，是種很低頻的嗚嗚聲。像風一樣非常快速地一下子從左邊跑到右邊，又從右邊跑到左邊，聽說這首歌就是以這種方式來代表狐狸跑來跑去。干涉現象的泛音也是大腦立體聽覺解析現場的細節，因此能夠忠實呈現臨場感的好音響，必然也能夠重現此部分，但前提是錄音設備也得夠好才行。

▲頻率相同相位不同，在機器上難以辨識，但對人類聽覺來說仍可辨識出差異

▲圖形是先前2個組合成的訊號，是透過傅立葉轉換至頻譜後的結果。紅線和藍線幾乎看不出任何差別，但在生物的耳朵及大腦分析下卻是有顯著的不同

堂音形成空間感

通常在密閉環境中，一旦聲音發出後即會撞到四周的物體及牆壁，我們的耳朵或者是錄音的麥克風，在接收到直線傳來且最快速的直接音後，再一段時間即會收到第一次的反射音。第一次的反射音是最大聲的反射音，它會對大腦造成某種效果，我們的大腦會以此為基準產生空間感，知道這個空間有多大。若是第二次第三次反射音通常都會小得多了，也無法讓大腦產生直接的空間感。

大腦的補償功能

很多生物的大腦對於頻率和相位的組合異常敏感，同時也有補償功能。若我們放出1組頻率序列並把基頻抽掉，大腦竟然能夠辨認出基頻，並在聽覺產生的過程中自動補上基頻。假設放出1組聲音，共含有300Hz、450Hz、600Hz、750Hz共4組弦波，人的大腦會自動感知為150Hz的聲音。

這也是很多人覺得自己是「木耳」，音響爛也聽不太出來的因素之一，因為自動補償功能開太強大了，導致心理認知和實際聲音有很大的差別。奧地利指揮家卡拉揚就曾說過，雖然他在錄音室和現場對聲音品質異常挑剔，但是在家裡卻也可以用一台爛爛的床頭音響聽得很高興。

殘響會影響音質

如同前述，聲音在發出後經過空間不斷反射及干涉，在一段時間中在測量點的人或機器都可以持續聽到這些聲音，就叫做殘響。在吸音不良的場所中，殘響可以拉到很長而導致聽者不愉快的經驗。目前殘響的定義為聲音發出後到達小於-60dB所花的時間。殘響對於音質的感覺有決定性影響，聲音是否聽起來很乾，或很華麗都取決於殘響的幾項參數。殘響也會造成距離感，若是殘響很小的聲音會讓人覺得離自己很近。以上只是一般水電工對聲音的認知，做音響的水電工還要再了解，音樂是什麼？以及音響追求的境界是什麼？

▲不同頻率或相位下的干涉波，會隨著相角差飄來飄去，不會固定在同一位置