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学会这个操作,让你的耳机免费升级为HiFi耳机(适用于Windows和安卓)

2023-03-04 21:59 作者:rqwqlnjrsf  | 我要投稿


0. 前言

    数码时代,耳机是我们生活中必不可少的物件,我们听音乐、看视频、玩游戏等,需要听声音的任何场景,都少不了它们。耳机的音质,也很大程度上影响了听音体验,好的音质就像一块色准精确,画面清晰的显示器一样,能够让我们更愉快地沉浸在感官体验中,为了获得这份愉快的听觉体验,人们用劳动和智慧创造了各种高音质耳机和前端,以及各种音质优化软件,由此也诞生了HiFi产业,并一直保持着一定的讨论热度。

    为了能够拥有良好的耳机音质,我们采取各类手段,总体来说可以分为两大类,硬件类和软件类。硬件类手段包括使用HiFi耳机代替普通耳机,使用更高级的独立解码耳放代替集成声卡,甚至使用高端耳机系统等等,软件类手段包括使用高规格音源(从普通无损到Hi-Res高清音频以及DSD等),使用各类DSP(包括EQ、环绕、混响、空间音频等),使用高音质的音乐播放软件(包括foobar2000,poweramp,海贝音乐,中子播放器等),八仙过海各显神通。不论软件类还是硬件类HiFi手段,都有各自不一样的效果和成本,硬件类的方法效果最实在,但成本高昂,容易导致钱包亏空;软件类虽然不需要那么高的金钱成本,但也存在诸多问题,要么存在一定失真,比如EQ不当调节导致的削波失真,要么需要一定的操作门槛和声学知识,比如下载无损音源,配置专业音频播放器,配置AutoEQ,调节参数均衡器等,而且最终效果也很大程度上受制于硬件配置。

    说到这,可能大多数人会认为,HiFi的门槛好高,那是有钱人的玩意,我要是没钱的话,那我岂不是享受不到HiFi了?不要灰心丧气,这里有一个终极的EQ提升耳机音质的方法分享给你,这个方法不需要额外花钱,而且适用范围很广,适用于Windows电脑和Android手机,适用于高中低价位各类耳机(包括频响曲线未知的杂牌耳机),也适合能连接电脑和手机的各类前端(包括小尾巴,USB声卡等),效果上不封顶,上能达到退烧级别,而且不需要学习很复杂的知识,只需要下载软件按照教程操作,花个几十分钟到一两个小时,就能一劳永逸地享受HiFi音质。

1.原理介绍

    这个操作的核心是,用人耳听正弦波扫频,辅助调节EQ,把耳机的频响调成听感上的尽可能平直,这样就能让耳机的音质尽可能接近没有音染,绝对三频均衡的HiFi音质。

    可能有人会好奇这样做的原理,那我就讲讲我是如何总结出这个操作的。这缘起于我在用一个三频非常不均衡的耳机听音乐时的突发奇想,要是耳机三频不均衡的话,那么在播放不同频率的正弦波时,听起来音量肯定也会有不同,于是自己就用GoldWave生成了一个扫频正弦波,听了听,确实从低频到高频音量有很明显的起伏。那么问题来了,如果通过调节均衡器,把起伏给展平,那么耳机三频会不会变得非常均衡呢?正好最近接触到一款Windows全局均衡器Equalizer APO,它预设了15段和31段的图形均衡器,甚至可以设置自定义频段的图形均衡器,功能很强大,所以自己就按照31段均衡器对应的31个频率生成若干正弦波文件,然后来回切换播放,比较不同频率间的响度差异,响的那个就往下调调,不响的就往上调调,直到听起来差不多响。调完后,像是换了个耳机一样,那些音染什么的基本上都没了,耳机基本上挑不出啥大毛病来了。这初步证明,这种调音方式具有很好的改善音质的效果。

    不过达到这种效果我仍然不满足,因为我只调节了31个频率,两个频率之间的频率响应还没调好,所以我想再搞得精细一些,就通过在两个频率间进行对数插值(因为人耳对频率的感知是对数的,而不是线性的)一个个地用计算器计算相邻两个频率的几何平均数,继续增多均衡器段数,从31段,到61段,再到121段,一直到241段,同时也不忘记用GoldWave一个个地生成对应频率的正弦波,从粗到细直到调成顺滑平直的听感,这花了我不少时间,但最终的效果非常惊艳,完全对得起我花费的功夫和精力。那效果如同鸟枪换大炮,耳机实现阶级逆袭,摇身一变从平民阶级变成贵族阶级,音质进入第一梯队,晶莹剔透,温润如玉,激情澎湃,势如破竹,各种风格的音乐都能轻松驾驭,彼时彼刻觉得自己可以马上退烧了。

    看到这里各位看官可能觉得我在编故事,效果说得有些夸张,无所谓,当个乐子看也很不错的,HiFi圈的爽文,梗(什么水电,火电,核电)可是有不少的。

    可能不少人听说过哈曼曲线,以及AutoEQ等概念,会觉得,你这个调音方法跟那些东西差不多,而且相比较哈曼曲线的耳机,哪个更HiFi还不一定呢,我可以说我这个方法相比较AutoEQ有两个明显优势,第一,它可以支持任意耳机,而AutoEQ它只支持列表内有记录的耳机,对AutoEQ支持列表以外的耳机是无能为力的;第二,AutoEQ它考虑的是大多数人的听音喜好(或者说是对频响的感知),而事实上每个人的听觉曲线都是不一样的,因此AutoEQ的调音方案不一定能满足所有人的口味,而我这个可以针对每个人的特殊情况进行个性化调节,而且不妨碍在AutoEQ基础上进行二次调节,以更好地满足自己耳朵的个性化听觉曲线。

    至于哈曼耳机(指的是频响曲线接近哈曼曲线的耳机)或者其他高端耳机是否比我这个方法更HiFi更好听,以及适合自己听觉的平直频响的声音是否符合每个人的喜好,这个问题我没法回答,需要自己尝试尝试才能得到答案,或者买个哈曼耳机,拿自己的高端耳机进行调节尝试,AB对比调节前后自己更喜欢哪个风格的声音可以得出答案。

    废话不多说,让我们开始调音操作。

2.开始操作

     工欲善其事,必先利其器。我们需要一台Windows电脑,下载安装Equalizer APO,以及Python,用于生成一系列正弦波文件,以及GoldWave(这个也可以不用下载,下载这个的目的是方便快速切换播放音频文件,用其它播放器(包括系统自带的)也可以完成操作,只不过可能麻烦一些)。整个操作过程大体上是,通过阶段扫频来辅助确定EQ的增益,最后把Equalizer APO软件下载链接如下:

软件安装教程如下:Equalizer APO安装教程

安装好后,在软件安装目录(以C盘为例)C:\Program Files\EqualizerAPO\config文件夹内新建一个txt文档,复制以下内容并保存文档,作为核心配置文件:

保存完如下所示,文件名可以自己随便起:

核心配置文件

打开Equalizer APO主程序,随便找个地方点击加号-control-include

Include

出现Include功能行,点击蓝色文件夹,加载刚刚那个txt文档,加载后务必把其它的音效都关闭,否则会引入其它音效带来的影响。

加载文档

    加载成功并关闭其它音效后,应该能看到底下那根平直的线往下移动了一段距离,点开绿色箭头进入文档界面,拖动右侧滑条,不出意外可以看到5条平直的EQ线,每条线上有一系列均匀分布的频点,而且上疏下密。可以先手动滑动最稀疏的那一条上面的那几个滑块听一听效果会有什么变化,如果一切正常的话,可以听到调节滑块后频响的变化。

五条平直EQ线

    接下来需要安装Python,以及numpy和soundfile第三方库(百度一下很容易搜到如何安装),并复制以下代码,新建Python脚本(先新建文本文档然后把扩展名改成py,例如xxx文件名.py)进行粘贴,代码运行目的是在Python脚本所在文件夹内生成一系列对应频点频率的正弦波文件,用于后续播放试听和调音。

 如果代码运行出错,请检查一下numpy和soundfile库有没有正确安装,如果还不行的话,建议粘贴到专门的Python编辑器里面手动调试运行。运行过程中会生成如下的一个窗口,表示正在生成正弦波文件,运行结束后最后一行会有提示,脚本所在文件夹内会新增一个文件夹分段频率正弦波

PS:采样率可以调节,默认是192000Hz,可以改变sample_rate这个参数进行调节,建议根据自己电脑声卡的输出采样率进行匹配调节。默认一个文件的时长为5秒钟,可以改变duration_time这个参数来设置每个文件的时长

Python窗口

打开这个文件夹,会发现其中包含从15段一直到241段的flac无损格式的分段频率正弦波文件,而且正好对应那五条EQ线的频点。

分段频率正弦波

    如果你电脑里安装有能够方便快速切换文件的音乐播放器,那么 可以不用下载GoldWave,否则建议下载GoldWave方便快速切换频率播放,下载链接如下:

解压后打开GoldWavePortable里面的GoldWavePortable.exe,点击左上角打开文件,找到刚刚生成的调音文件,从15段开始,注意先别打开文件,勾选试听选定的文件,鼠标点选就能听到播放该文件的声音,也是对应频率正弦波,按方向上下键可以快速切换文件,方便对比不同频率响度的差异。戴上耳机,建议先调到正常听歌的音量进行对比。如果切换过程中出现声音顿挫,原因可能是切换那一刻声卡瞬间关闭开启造成的,建议后台播放QQ音乐(或者网易云音乐等),然后点开QQ音乐上的静音开关,这样可以保证声卡一直处于开启状态。

GoldWave文件加载界面

现在需要把耳机尽量佩戴正确。如果你的耳机三频不均衡,那么应该很明显地能听到不同频率之间响度的差异,现在我以如下杂牌平头塞为例,来演示整个调音过程。

杂牌平头塞

打开Equalizer APO,切换到之前加载的核心配置文件。

调音窗口

这里建议从应用商店安装PowerToys

PowerToys

找到并开启始终置顶功能(Win+Ctrl+T,如果失败的话可能需要以管理员权限重启PowerToys,这个设置在常规里面就能找到)

始终置顶

将GoldWave文件选择窗口置顶,然后打开Equalizer APO调音界面,这样做的好处是可以边切换频率边调节均衡器,提高调节效率。

调音界面和频率选择

先从15段的开始调。选择一个中间频率(比如1000Hz)作为基准频率,上下方向键切换播放,拿相邻频率跟它作对比,并调节相邻频率的滑块,直到响度听起来基本上一致。这边有几个小技巧可以采用,例如相邻双频来回横跳(1000-630),(1600-1000),方便比较两个频率间的响度差异,以及相邻三频横跳(630-1000-1600-1000-630),以及更多频率间的来回横跳,来更精确调节。此外也可采用大跳(100-400-1600-6300-1600-400-100)的方式来对比频率响度差异,以保证低中高频的响度均衡。建议闭上眼睛听,能更精准地听出频率响度差异。由于人耳不同响度下等响曲线存在一定差异,建议用正常听歌的音量进行频响调节。此处有个情况需要注意,如果你调节的是平头塞等低音漏音严重的塞子,低频可以不用管它,不用增益到与其它频段响度一致,因为那是耳塞物理特性决定的,EQ救不了它。当然也可以尽量调高,不过需要保证底下的曲线没有超出红线,如果超出了就拧小最上面的旋钮。

消除红区

当你觉得调得差不多之后,再来几次全面快速扫频(快速按方向键从最低扫到最高然后再扫下去来回扫几遍),听一听有没有明显的起伏,如果没有的话,那这一段可以说是调节完成了。找几首歌试听一下,可以明显感受到音质有改善,不过这还不算结束,还需要更进一步精细化调节。

15段的调完了

接下来调31段的,跟15段的技巧一样,其中31段的完全包含15段的频率,所以调的时候尽量不要碰15段有的那些频率,尽量去动15段没有的那些频率,直到31段的听起来也很顺滑为止。(当然不小心碰了也没事,反正最后都是能调回来的)这里有个小技巧,可以放大缩小窗口将15段的和31段的给对齐,更方便进行调整。

31段

此处需注意,如果20000Hz听不见,那是因为,人耳的听觉上限并不一定都能到20000Hz,随着年龄增长,听觉上限会不断降低,有些人甚至听不到10000Hz往上的,因此建议达到听觉上限就停止,没必要一定拉高超过听觉上限的频率的响度。调节完了之后再来回扫几遍查缺补漏。

31段调完了

接下来调61段的,技巧跟上面的一样,此处可以将系统音量调小,这样可以保护听力。唯一需要注意的是,61段往后不能用鼠标直接拖动频点,需要在右侧窗口输入增益。建议先从正负2dB开始输入,然后二分法调节。

61段

具体操作是,假设8944.3比周围的频率(8000,10000)要响一些,那就在它上面减个2dB看看,减完之后偏弱了,那就再加个1dB,到-1dB,差不多响了,就调好了。以此类推,把61段的调完然后再按照需求调节121段,241段的,直到241段的从低到高响声丝滑没有响度大小的起伏,那样耳机就完全调好了。记住,调节完之后尽量保证最底下没有红区(超出0dB的地方),有的话需要调小最开头的Preamp,否则会导致压限失真。(小Tips:121段,241段的主要作用不是调节1000Hz以下的,而是调节1000Hz以上的高频,甚至包括10kHz以上的超高频,这些频率很大程度上影响耳机的解析力,调好了能让耳机频响细节更加HiFi,这也是调音过程最精髓的地方

PS:我一般调到121段再往精细里调,就很难听出区别来了,不过有金耳朵的烧友应该不满足于此,他们也许能听出调节更精细的频段后的区别,甚至还可以往上细分(我的Python代码里面预留了个n_depth参数,默认为3,可以把它改为4试试,会有意外收获)

调节完后的曲线,可见精度很高,10k以上的也能精细调整

调完之后听听效果如何,不出意外的话音质会非常HiFi,但也有可能会出现一些宏观的音染,比如声音偏暖或者偏冷,人声有染色,或者有齿音,超高频过量等等问题,这是因为人耳对响度的听觉感知并不像仪器那么精准,可能由于个人状态变化导致判断出现偏差。出现这种情况也不需要担心,建议调到正常听歌的音量,回头再重新扫听调整15段的(或者再加上31段的,但没必要再精细了),静下心来闭上眼睛来来回回仔细听,可以听出±0.5dB以内的差别,来尽量消除宏观的音染,直到声音达到自己满意为止,这样你手头的耳机就调好了,你已经成功获得一个非常便宜的HiFi耳机了,或者手头本身是HiFi耳机,这样调整完了以后,你的HiFi耳机就能更上一层楼了。

3.配置文件如何在安卓机上生效

    可能有些人会说,你这个调音方法效果再好,也只是能在Windows电脑上使用,换其它地方是不是不能用了?如果是手机,该怎么用?目前iOS还没有全局的EQ程序(或者是那种需要越狱的),但是安卓手机有,AutoEQ项目衍生有一个全局安卓音效APP叫Wavelet,需要安卓9.0以上,无需root

它可以导入特定型号耳机的AutoEQ配置文件,也可以导入满足以下格式的自定义GraphicEQ配置,一共有若干数对,左边是频率,右边是增益

如果不嫌麻烦的话,可以比照下边耳机调好的曲线的频响窗口一个点一个点地描绘(鼠标滚轮放大,在左轴和下轴上会显示增益和频率),然后把所有的0设置为该频率下的增益值

频响曲线窗口

如果嫌麻烦的话,这里还有个懒人方案,我写了个Python脚本能够自动把调好的EQ配置txt文件转化成上面的Wavelet支持的格式。运行这个Python脚本需要安装numpy,scipy,pandas,chardet库,不会安装的话可以百度搜搜,很容易找到教程。

运行这个Python代码,弹出对话框,找到你要转换的配置文件(在EqualizerAPO根目录的config文件夹里)

对话框

点击打开,屏幕显示这个,就是转换成功了。如果你导入的不是带有GraphicEQ字段的普通txt文件,它会给你输出一个全平的GraphicEQ结果。

转换成功

转换成功后可以在python脚本所在文件夹里面找到[源文件名]_wavelet.txt这个文件,它长得很丑,一串密密麻麻的数字,但它却是为你耳机量身定做的武林秘籍,用EqualizerAPO和Wavelet都可以成功加载,让你的耳机换发新春。

武林秘籍

如果不放心它的精度的话可以把新生成的文件用Include功能导入EqualizerAPO对比对比看看,两个到底一不一样,我觉得两条曲线挺像的,而且实际上也听不出啥区别来,所以就认为这个Python脚本准确转换了曲线格式。

大致一样

然后把那个[源文件名]_wavelet.txt拷贝到手机存储中,插上耳机,打开Wavelet(建议锁后台),点开AutoEQ,然后点导入,导入后选择你导入的那个音效,不出意外的话应该起效果,可以用HiFi音质来听网易云QQ音乐逛B站等等。

导入步骤

如果你担心它的兼容性,我的红米K50网易云QQ音乐B站都可以起效,但系统自带的播放器可能无效,以及Poweramp的Hi-Res模式默认没效果。

不过据说这个APP还支持另一种模式,非传统模式(以下截图是开启了非传统模式),这个模式比较有意思,可以让原先不生效的程序生效(Poweramp的Hi-Res模式在这种情况下会生效),但同时也会让原先生效的程序失效(B站,网易云等失效),所以这两种模式建议轮换着用,总有一个是有效的

传统模式

激活非传统模式还有些麻烦,需要开启USB调试(不懂如何开启的可以百度),MIUI还得开启安全设置

USB调试

然后按照Wavelet官网的指示

运行几个adb命令,

官网指示

就可以开启非传统模式了。

现在,你可以愉快地用安卓手机来听HiFi音乐了。

4.问题解答

    我不排除有些人会针对性提出一些问题来,在这里我想到了几个问题,并以我现有的知识尽量来解答一下。

Q1:这个对外接声卡(包括小尾巴,以及其它独立解码耳放甚至专业声卡等),以及蓝牙耳机,USB耳机等有没有效果呢?

A1:我觉得不考虑特殊情况(比如说开启独占通道,或者声卡自带的硬件加速),应该都会有效果的,至于蓝牙耳机和小尾巴,Wavelet我测试过是有效果的,Equalizer APO需要手动安装到指定设备上重启才会生效,需打开Configurator这个程序进行安装,所以这个不必担心。

Configurator

Q2:那这么说的话,我用Foobar2000独占或者海贝音乐独占听音乐,或者我用DSD硬解来听的话,就没有效果了是不是?

A2:对的,因为独占会绕开系统的音效处理,所以肯定会没效果,DSD格式直接解码不方便施加音效,除非给转化成PCM格式,所以独占和DSD带来的音频纯净度和耳机校准只能二选一了www,不过Foobar2000有回旋混响器功能,而且Equalizer APO的音效可以录制到脉冲反馈样本里面,能够完美复刻调音配置文件,我之后将出一期教程,来教大家如何录制脉冲反馈样本,这个脉冲反馈样本也可以用在安卓机的一个大名鼎鼎的音效软件Viper4Android上,以及其它支持卷积混响的播放器或者音效软件。

Q3:我觉得我听力很差劲,听不出来不同频率正弦波响度的差异,还有,你这个教程好麻烦啊,我还是用现成的AutoEQ或者花钱买更好的耳机吧,我不想学这个。

A3:你有这个想法也无所谓,不过关于觉得自己听力差,我觉得这是个圈,如果自己真的听力很差劲,木耳的话,那恭喜你,可以远离HiFi这个玩意了,那我这个教程可以不用看,但如果自己对音质有追求,对现有的器材不满意的话,那应该或多或少能听出不同频率正弦波响度的差异,只要能听出差异来,那就有机会把差异调小,剩下的就是个人耐心的问题了。当然不放心自己水平的话,可以在调音配置文件里面追加一个你的耳机的AutoEQ配置(记得一定是GraphicEQ格式的,因为我那个转Wavelet格式的Python脚本还不支持PEQ,原谅我没学过信号与系统www),在此基础上进行二次调整,能简化很多步骤。

Q4:你这个方法有点扯了,EQ只能改善听感,不能改善耳机的素质,而且EQ会带来很多失真,降低声音纯净度,要是EQ这么有效,那还卖那些高价耳机干嘛呢?

A4:确实,EQ只能改善耳机的频响失真,对耳机的非线性失真,以及声场等特性还是无能为力的,不过目前市面上的许多耳机非线性失真足够低,低到几乎不可闻,而且频响失真是影响耳机音质的最主要矛盾,因此这个方法对耳机的音质提升是非常显著的。至于EQ是否会带来可闻失真,降低声音纯净度,我知道不当的EQ(比如说超出0dB)会造成削波失真以及声音压缩限幅等,但Equalizer APO全程进行衰减,不会造成削波失真。至于衰减会导致动态范围缩小,我建议将声卡位深设置得尽可能大一些,有32bit不设置为24bit,有24bit不设置为16bit,这样可以保证人耳没法觉察动态范围的缩减。至于素质和听感该如何界定,EQ只是提升听感而不提升素质,这个问题我不想讨论,我只相信实践,按照这个方法认真调整完了,直观感受上能够感受到巨大的音质提升,就行了。至于高价耳机和这个EQ方法,我觉得是不冲突,而是互补的,谁也取代不了谁,无非是一个花钱,一个花时间学习调音技能的区别,而且这个方法也可以跟高价耳机做朋友,高价耳机底子更好,调出来的效果也会更好。

Q5:那这个方法这么牛逼的话,那还有必要买大推力,高素质的耳放吗?我用笔记本自带集成声卡和杂牌耳机不就可以低成本玩HiFi了吗?

A5:有必要,而且非常有必要,一是高素质的耳放它的推力(暂且用这个不那么科学的词)和素质比笔记本自带声卡肯定要强一些,这样在驱动一些难推的耳机时,它的失真肯定更小,(我试过用乂度Link2大推力小尾巴调出来的配置文件,导入没有小尾巴的华为手机里面试听,那频响完全不一样,完全失去了灵魂,手机连上小尾巴之后,频响正常了,可见不同前端调出的频响配置不一定能通用,这个配置文件不仅吃耳机,而且还吃前端)最后效果肯定更好;二是这个EQ基于衰减算法,如果声卡推力不够,很可能开最大音量听歌,音量仍不够,因此很有必要使用更好的声卡,不过一般而言,稍好一点的小尾巴(几十几百的就行,魅族线,JC JM6之类的)差不多就够用。

Q6:我知道这个方法可以调头戴,入耳,平头塞,动铁,动圈,甚至静电耳机,那么可不可以调音响?

A6:我觉得一定程度上是可以的,但效果没耳机那么好,因为音响发出的声音会经过环境的作用,传入耳朵时已经不是直达声了,而是混合了一些反射声。再者,音响的频响受听众所处位置和角度朝向以及周围环境影响很大,可能在这个位置上频响调平了,歪个头,挪挪屁股,频响又不平衡了,所以调节起来难度很大,建议买测量麦克风结合RoomEQ Wizard和rePhase软件进行调节,那个方法更专业。如果条件不允许,也可以按照我的方法进行大致的调节,音质也会有改善。

如果各位还有什么问题的话欢迎在评论区提出来!

5.总结

    我作为一个HiFi玩家,基于已有的知识和实践经历,分享自己的调音经验,由于我不是专业的音频从业者,写出来的教程和文章,难免会有所纰漏。不过我希望各位对音质提升有需求的人,以及HiFi老烧中烧初烧们,能从百忙之中抽出时间来按照我这个教程操作操作试试,感受一下这个操作带来的音质提升,效果好的话多多分享转发,让更多的人能够低成本享受HiFi音质,感受音乐的魅力!


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