从原理上来说,耳机和音箱最终都是在耳膜处形成声压。不考虑骨传导的话。

补充一下,不考虑佩戴舒适度等,单纯从声场还原和重建的角度出发。


这个问题需要辩证的来看:能取代,但是不能完全取代。

假如单从声场还原和重建的角度来看,耳机对音箱的取代几乎已经提到了日程上。2005年前后用耳机来虚拟声场的技术就已经比较成熟了[1],而到了这两年,无论是在消费领域还是在专业领域里,相关的技术都在变著花样的往外出,比如说:

索尼的360 Reality Audio。

创新的Super X-Fi。

Waves刚发布不久的Abbey Road Studio 3插件。

等等等等。

所以从理论上来说,独立测算消费者的头部传递函数(HRTF)已经不是什么难事了,在此基础上计算头部冲击响应(HRIR)、甚至是双耳室内声冲激响应(BRIR)也早就已经是可以解决的问题了,关键问题还是时间与成本、以及消费者的接受能力。目前相关技术依然存在不少缺陷,比如为了得到特别精确的HRTF需要把麦克风塞到你的耳朵里(捂脸,索尼还真的这么干了),不然就只能用公用的HRTF、或者用照片来进行近似计算,体验上就会存在一些小问题,等等。所以这两年大家努力的方向主要是简化扫描方法、优化函数,尽可能的降低技术门槛。[2]

但从本质上来讲、通过一副好耳机来重建声场在技术上是可行的,而且一定也是未来的发展方向之一,这是毋庸置疑的。「用耳机为某个特定用户还原在某个特定场景中的特定位置上的特定声音」已经成为现实;但「用耳机为所有用户还原在所有场景上的所有位置上的所有声音」,是不现实的。

可能这话比较难以理解,那么咱们举个例子:你戴上一副耳机后,可以模拟出你坐在卡耐基音乐厅第五排正中位置听音乐会的声音。但是永远都不太可能为你模拟出坐在你家地下室西北角上听蓝牙小喇叭的声音。

不过为什么我说「不能完全取代」呢?答案其实很简单,人类感知音频——尤其是低频——并不是只有耳朵一个渠道,你的身体也是感知低频的重要途径之一。[3]实际上,人类对低频的追求与渴望始终推动著扬声器技术的进步:从70年代的电影「地震」、到雷鬼音乐、再到迪厅与夜店的盛行,更大口径的低频扬声器驱动著空气,制造出一次又一次动人心魄的震撼体验,同时撼动著我们的身体与耳朵。而这种体验,绝非是耳机那孱弱的单元所能还原的。

请允许我重复这样一个观点:人的听音不仅仅是一种生理活动、更是一种复杂的心理活动。人会本能地依赖自己过去的听音经验,并试图以此来指导自己的听音活动。所以即使我们100%地搞定了你的HRTF、计算出了精准的BRIR、「理论上」完全复现了你在卡内基音乐厅第五排正中央的听音体验,你的身体和头上的耳机依然会不停地提醒著你:这一切都是虚假的、是不现实的。然而与传统的立体声耳机听音体验比起来,这种技术已经可以称得上是质的飞跃了。

PS.关于这个问题,我其实推荐读一下Begault, Durand R., and Leonard J. Trejo. "3-D sound for virtual reality and multimedia." (2000).虽然是20年前的老文章了,但是里面讲的极其系统,值得反复细读。

参考

  1. ^Menzel, Daniel, et al. "The binaural sky: A virtual headphone for binaural room synthesis." Proc. of intern. tonmeister Symposium, Hohenkammer. 2005.
  2. ^Gamper, Hannes, David Johnston, and Ivan Tashev. "Systems and methods for HRTF personalization." U.S. Patent Application No. 10/028,070.
  3. ^H. G. LEVENTHALL 1974 8th International Congress of A.I.C.B., Basie, June. The effects of low frequency noise on man.


多谢邀请。没法谈客观的东西, 只能分享一下看法。

绝对取代是不可能的。

部分取代从理论层面是可能的,虽然成本有点高, 手段复杂。

如果从实用的角度来看, 耳机某种程度上能取代音箱。

特别是现在移动设备的普及和用户的需求决定耳机要取代音箱。

也许这是大势所趋。

从原理上来说,耳机和音箱最终都是在耳蜗处形成神经冲动。

单纯从还原和重建的角度出发, 您可以从这里开始逆向,

而不是单纯考虑 DRP (ear-drum reference point ) 的声压。

总有付得起钱的乙方。

Think outside the box....

胡乱扯蛋夏姬霸写的, 大家别在意。


不能,有条件要听音响,没有条件才听耳机。

耳机是直接声,不符合人的听感。自然界的声音是经过环境数次反射进入人耳的。

例如低频声音人耳式听不到的,但是你的身体,汗毛,胸腔等等能够感受到。就是你去迪厅的那种感觉,耳机无法带来这种感觉的。耳机的有点是能听到细节更多。


在可预见的未来,不能。

1,从技术实现的逻辑角度:音箱是耳机永远达不到的高度

因为虽然耳机设计的最终目标是能够达到「身临其境」(详见以下回答)

用好耳机是一种怎么样的体验??

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但是目前实验室里的耳机能做到最极致的,不是「身临其境」,而是「和音箱放出来的一样」。也就是说,现在的耳机设计标准是向音箱看齐,而不是向体验看齐的。

2,从技术本身:耳机无法渲染听音者所在的室内声学环境

目前关于听力的实验,如果涉及到音质、声场等目标,一般都会优先采用耳机来作为实验器材。因为音箱放出的声音经过室内反弹,带上了实验室房间本身的room acoustics函数,对实验造成干扰,属于系统错误system error。

然而有一些实验,比如测试室内听音效果,则必须使用音箱来作为信号源。所以,应用场景不同,选择不同的信号源。将来不可能完全抛弃室内声学的研究,所以音箱是不可能被耳机完全取代的。

3,从经济角度。

一个人吃饱全家不饿的语境里,当然不存在这个问题——一副耳机可能比一套音箱都要贵好多。但是,单从「音箱会不会被耳机取代」这个问题来看,答案是否定的。音箱和耳机在技术上也许可以达到一致,但是在应用场景上有很大的区别;上面第二点也谈到了。

比如开演唱会,几千人的场子,用音箱还是用耳机?可能音箱的话要十几乃至几十对。而且还要大功率的放大器等设备来配套。但是这个成本再怎么高,也不可能高过给几千人每人发一副高保真耳机高。技术上和经济上,后者都是一个很难实现的方案;不仅如此,上面第二点也谈到了,大型场所本身的声学效果就有一定的震撼作用,一旦用上耳机,等于把这个效果完全短路了,演唱会将会失去震撼的声学效果。

所以,对于需要利用现场环境声学效果的场景来说,就算不考虑经济和实现的可操作性,耳机也不会成为优选。

4、暴走的耳机?

另外,第1点中所引用的那个答案里也提到,耳机要想营造真实的、身临其境的听音体验,想要脱离「向音箱看齐」的宿命,升华到「声场还原者」的地位,就必须配合所模拟场所的双耳冲激响应(BRIR,binaural room impulse response)、听音者本人的头部传递函数(HRTF,head related transfer function)、并且在播放时配合实时渲染BRIR的数字信号处理(DSP,digital signal processing)以及配合听者HRTF的头部跟踪headtracking。不仅如此,还要求所听内容是在消音室anechoic chamber里所录制,因为只有这种场所录制的音乐是不带室内声学函数的。

这一整套服务、设备的复杂程度和价格在目前看来都只能是科研级别的,普通人根本无法享用。就算将来可以民用,也不是你买张CD就能用——因为CD里面的商业级别的音乐已经调好了声学效果,你纵使用再好的耳机也不可能有身临其境的感觉。从这个角度上来看,耳机的发展目前无法超越音箱,也是因为消费级别的音乐资料的来源这个限制。这个限制就像一个锅盖一样盖在音箱上,而音箱下面压著耳机。只有哪一天这个锅盖拿掉了,耳机才有冲破音箱的可能性。

要拿掉这个锅盖,需要大量的人力、物力、资源、时间和金钱,而最后的结果只是几分钟的一个听音感受而已。按照正常的逻辑,一般人会选择直接去现场听了。不会有什么音乐会、演唱会的门票能赶得上这种解决方案的成本了。再不济,可以直接把郎朗请到自己家来演奏。所以,耳机能成为身临其境的终极听音体验,那么这必定在未来成为一种高度私人定制的体验,而且其制作周期也会很长。这和买游艇差不多,先交几百万,然后您再等两年。然而游艇是个实物,可以邀请一堆人来船上打麻将,还可以传给子孙。但HRTF是私人的,就像内裤一样,只能自己用。这种商业模式在未来会流行?我觉得看目前这个世界的趋势,可能性不大。

因此,综合目前的技术伦理、经济结构和人类世界的现状来看,耳机是不可能取代音箱的。


从专业角度来说,永远无法取代,但是,市场上还是因为有好耳机的存在让音箱市场受到了冲击,其主要原因有几点:1是便携性,2是之前听过较差的音箱,感觉还不如好的耳机。3是耳机也有音响不可及的优点,比如细腻度的表现。许多产物都不可取代的,譬如说相机,虽然因手机相机功能而失去大部分市场,但是专业相机无法用手机代替。


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