详解感知声源宽度以及舞台宽度

早在大约一年前，我就写过两篇关于“声场”的文章。确切的说，发烧友经常所说的声场并不是严格声学意义上的声场，更多时候指的是空间印象。而空间印象中的一个很重要的评价指标则是感知声源宽度。

不过，在之前的文章中，虽然也有提到感知声源宽度。但是就这一年以来很多发烧友对这个概念的讨论，我觉得有必要重新梳理一下这个概念，使其更清晰明了。

感知声源宽度（ASW）是一个声源在空间宽度上的听觉印象。从物理上讲，这种心理声学印象是由声音辐射特性和房间声学特性造成的。音乐的听众需要一定宽度的音源。感知声源宽度会影响艺术音乐、歌剧、古典音乐、历史性演出和当代古典音乐的不插电音乐会的感知声音，现场混音，以及使用扩声系统或广播系统的场所，如流行音乐，摇滚音乐，电子音乐和歌剧院等。ASW的研究来自于室内声学、建筑声学和听觉以及音乐声学、心理声学和系统音乐学。
——维基百科

在此我想补充以下，ASW也是汽车音响主观评价中非常重要的一个部分。

而对于小房间内空间印象和感知声源宽度的评估则是Floyd Toole博士毕生的研究。

感知声源宽度是声源的听觉感知范围。有时，它被定义为声源的声音大于其视觉尺寸的感觉。这种感觉是由几种听觉信号产生的，这些听觉信号受声源本身的声音辐射特性和房间特性的影响。
人类听觉听觉系统具有将后期混响从直达声和早期反射声中分离的机制，称为优先效应。虽然混响有助于听觉包围感，但直达声和早期反射声主要影响声源的定位、亲密度和感知声源宽度。
即使在没有室内声学反射的情况下，纯粹的乐器直达声也会影响感知声源宽度。这是因为声辐射特性或辐射模式可能会产生不连贯的信号，从而产生感知声源宽度。在二维到三维极坐标系中，乐器的声辐射特性通常以辐射模式给出。

以上依然出自维基百科。其中，优先效应就是我之前提到过的听觉适应中的一个重要的人耳听觉心理声学特性。当然，听觉适应本身作用的范围在声学意义上的大房间和小房间是不同的，这也是为什么这么多人在此犯错误的原因之一，因为把二者混淆了。

许多音乐厅的感知声源宽度和其他主观声音特性已经被专家，例如指挥家和音乐评论家们所评价。总的来说，感知声源宽度和包围感是构成音乐厅空间印象的最重要因素，而音乐厅的空间印象是对音乐厅质量评级的最重要因素。
在室内声学主观评价领域中，忽略了声辐射特性，通过客观测量室内脉冲响应，如双耳相关指数、侧向声能比和早期声强，解释了感知声源宽度，并且与主观评价专家的评分相关。因此，在房间的早期反射声中，早期的、不相干的、横向反射以及低频的高响度增加了明显的震源宽度，从而增加了音乐厅的整体空间感和质量。这一知识被用于建筑声学设计一个音乐厅，展示出所需的声学特性。

好的，引用到此结束。

不论是以现场为标准，还是以录音棚为标准的。ASW都是一个非常重要的主观评价指标。正如上文和我之前的文章所提到的，感知声源宽度主要取决于双耳互相关传递函数和早期侧向声能比。

对于单一乐器的理想感知声源宽度的建立需要录音、混音与回放的三个环节。录音环节可以使用AB/XY/ORTF/MS等方式，混音环节（Mix Logic）可以使用ASW扩展算法，对于使用监听音箱混音的音乐。

这里有一个小白极易混淆的概念。Crosstalk不是mix logic不是ORTF。

这是Crosstalk。

这是Mix logic。

这是ORTF。

在音乐制作时，混音师用监听音箱混响时，Crosstalk和Mix Logic是同时存在的，所以在Mix Logic保存的音乐，必须要对应的Crosstalk才能做到完美还原。简而言之，音箱或真实乐器的Crosstalk受到HRTF和房间同时作用。这也是绝大多数耳机虚拟环绕算法一直效果不太行的原因。

对于音乐的ASW而言，即所有乐器构成的集合，通常和音箱的摆位关系最大。立体声音乐是通过混音来实现舞台范围内任意乐器和人声的定位。通常，要表现最左侧的乐器，就只有左声道混音，要表现正前方的声音，就左右声道混入相同的信号，乐器在哪一侧声道的能量更多，声音就偏向于哪一侧。耳机可以视为两个摆在正左方和正右方的音箱，结果可想而知。

回到ASW的主观评价，通常使用角度来评价

而来到标题中的第二个问题，舞台宽度（Soundstage）。通常，所有乐器组成了音乐的舞台范围，而舞台中最左侧和最右侧的乐器和听众所成的夹角即为舞台宽度。这在我的第一个live里有详细讲述：

如果听HiFi，听高保真，那么就要以现场为标准（虽然和录音有关，但对于像交响乐之类的音乐，在混音时也是遵循实际表演）。

根据中华人民共和国住房和城乡建设部2016年发布的、2017年实施的中华人民共和国剧场建筑设计规范JGJ57-2016标准。主舞台宽度尺寸大约为：

而对于国家大剧院的音乐厅。

国家大剧院音乐厅位于歌剧院东侧，以演出大型交响乐、民族乐为主，兼顾其他形式的音乐演出。 音乐厅根据音乐会演出的特点，采用改良的鞋盒式设计，即坐席以围坐式环绕在舞台四周，使舞台处于剧场的中心区域，以便声音能更好地扩散和传播。音乐厅演奏台设在池座一侧，演奏台宽24米、深15米，能满足120人的四管乐队演出使用。

不论是一般的国家标准化剧院还是一些有代表性的剧院例如国家大剧院，除非是特别靠前的极端位置，通常来说，在皇帝位附近区域以及其他区域，将舞台宽度按照上文的方法换算成角度均为锐角，并通常小于60度或在60度左右。即便早期侧向反射声会在一定程度上加宽感知声源宽度，但最终的舞台中乐器的主要能量的感知声源宽度依旧是有限的（这一点和包围感LEV是不同的）。这也是为什么通常家用音箱摆位建议值约为60度的原因。而对于耳机，通常这个角度时钝角，并且相当数量的耳机接近或等于180度，甚至有耳机超过180度，例如HD800S。这也是为什么耳机的声场表现和真实音乐相去甚远，因为耳机除了距离感很差，定位差，舞台宽度和声源宽度的表现也非常差。而正如前文所说，感知声源宽度是构成声音的空间印象的最重要的因素之一。

声音可以被人所评价的只有两个方面，音质音色和空间印象。虽然Sean Olive博士的研究表明音质音色和空间印象两者之间并不是完全孤立的，音质是基础，即如果音箱本身的音质不好，那么即便决定空间印象的客观参数没有区别，主观上也会觉得声场变差了。但Klippel博士的实验表明，声音听起来是否自然——也就是“自然感”有一般的权重都与空间印象也就是声场和声像有关。而声音听起来是否舒服——也就是“愉悦感”一多半都与空间印象有关。

结合两位大佬的研究结果，可以给我们的启发就是，在我们的设备的音质达到一定的基础时，我们更应该追求声场或者说在声场的构建上下更多的功夫，才能使得整套系统的综合表现更好。

最后是关于如何主观评价一套系统的空间印象，尽管我之前已经生动形象的讲解很多关于这一方面的主观评价方法。但不论是现有的研究结果（例如trained listener和naive listener在音质音色的平均评价上差距不大，但是在空间印象上有很大的差距），还是我个人的经验，想要真正靠听去听清楚一套系统声场的表现和好坏是一个漫长的过程。有些可以在一定程度上提升自己对于声场评价能力的训练，篇幅有限，以后有时间，我会为大家继续讲解。