從原理上來說,耳機和音箱最終都是在耳膜處形成聲壓。不考慮骨傳導的話。

補充一下,不考慮佩戴舒適度等,單純從聲場還原和重建的角度出發。


這個問題需要辯證的來看:能取代,但是不能完全取代。

假如單從聲場還原和重建的角度來看,耳機對音箱的取代幾乎已經提到了日程上。2005年前後用耳機來虛擬聲場的技術就已經比較成熟了[1],而到了這兩年,無論是在消費領域還是在專業領域裡,相關的技術都在變著花樣的往外出,比如說:

索尼的360 Reality Audio。

創新的Super X-Fi。

Waves剛發布不久的Abbey Road Studio 3插件。

等等等等。

所以從理論上來說,獨立測算消費者的頭部傳遞函數(HRTF)已經不是什麼難事了,在此基礎上計算頭部衝擊響應(HRIR)、甚至是雙耳室內聲衝激響應(BRIR)也早就已經是可以解決的問題了,關鍵問題還是時間與成本、以及消費者的接受能力。目前相關技術依然存在不少缺陷,比如為了得到特別精確的HRTF需要把麥克風塞到你的耳朵裏(捂臉,索尼還真的這麼幹了),不然就只能用公用的HRTF、或者用照片來進行近似計算,體驗上就會存在一些小問題,等等。所以這兩年大家努力的方向主要是簡化掃描方法、優化函數,儘可能的降低技術門檻。[2]

但從本質上來講、通過一副好耳機來重建聲場在技術上是可行的,而且一定也是未來的發展方向之一,這是毋庸置疑的。「用耳機為某個特定用戶還原在某個特定場景中的特定位置上的特定聲音」已經成為現實;但「用耳機為所有用戶還原在所有場景上的所有位置上的所有聲音」,是不現實的。

可能這話比較難以理解,那麼咱們舉個例子:你戴上一副耳機後,可以模擬出你坐在卡耐基音樂廳第五排正中位置聽音樂會的聲音。但是永遠都不太可能為你模擬出坐在你家地下室西北角上聽藍牙小喇叭的聲音。

不過為什麼我說「不能完全取代」呢?答案其實很簡單,人類感知音頻——尤其是低頻——並不是隻有耳朵一個渠道,你的身體也是感知低頻的重要途徑之一。[3]實際上,人類對低頻的追求與渴望始終推動著揚聲器技術的進步:從70年代的電影「地震」、到雷鬼音樂、再到迪廳與夜店的盛行,更大口徑的低頻揚聲器驅動著空氣,製造出一次又一次動人心魄的震撼體驗,同時撼動著我們的身體與耳朵。而這種體驗,絕非是耳機那孱弱的單元所能還原的。

請允許我重複這樣一個觀點:人的聽音不僅僅是一種生理活動、更是一種複雜的心理活動。人會本能地依賴自己過去的聽音經驗,並試圖以此來指導自己的聽音活動。所以即使我們100%地搞定了你的HRTF、計算出了精準的BRIR、「理論上」完全復現了你在卡內基音樂廳第五排正中央的聽音體驗,你的身體和頭上的耳機依然會不停地提醒著你:這一切都是虛假的、是不現實的。然而與傳統的立體聲耳機聽音體驗比起來,這種技術已經可以稱得上是質的飛躍了。

PS.關於這個問題,我其實推薦讀一下Begault, Durand R., and Leonard J. Trejo. "3-D sound for virtual reality and multimedia." (2000).雖然是20年前的老文章了,但是裡面講的極其系統,值得反覆細讀。

參考

  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.


多謝邀請。沒法談客觀的東西, 只能分享一下看法。

絕對取代是不可能的。

部分取代從理論層面是可能的,雖然成本有點高, 手段複雜。

如果從實用的角度來看, 耳機某種程度上能取代音箱。

特別是現在移動設備的普及和用戶的需求決定耳機要取代音箱。

也許這是大勢所趨。

從原理上來說,耳機和音箱最終都是在耳蝸處形成神經衝動。

單純從還原和重建的角度出發, 您可以從這裡開始逆向,

而不是單純考慮 DRP (ear-drum reference point ) 的聲壓。

總有付得起錢的乙方。

Think outside the box....

胡亂扯蛋夏姬霸寫的, 大家別在意。


不能,有條件要聽音響,沒有條件才聽耳機。

耳機是直接聲,不符合人的聽感。自然界的聲音是經過環境數次反射進入人耳的。

例如低頻聲音人耳式聽不到的,但是你的身體,汗毛,胸腔等等能夠感受到。就是你去迪廳的那種感覺,耳機無法帶來這種感覺的。耳機的有點是能聽到細節更多。


在可預見的未來,不能。

1,從技術實現的邏輯角度:音箱是耳機永遠達不到的高度

因為雖然耳機設計的最終目標是能夠達到「身臨其境」(詳見以下回答)

用好耳機是一種怎麼樣的體驗??

www.zhihu.com圖標

但是目前實驗室裏的耳機能做到最極致的,不是「身臨其境」,而是「和音箱放出來的一樣」。也就是說,現在的耳機設計標準是向音箱看齊,而不是向體驗看齊的。

2,從技術本身:耳機無法渲染聽音者所在的室內聲學環境

目前關於聽力的實驗,如果涉及到音質、聲場等目標,一般都會優先採用耳機來作為實驗器材。因為音箱放出的聲音經過室內反彈,帶上了實驗室房間本身的room acoustics函數,對實驗造成幹擾,屬於系統錯誤system error。

然而有一些實驗,比如測試室內聽音效果,則必須使用音箱來作為信號源。所以,應用場景不同,選擇不同的信號源。將來不可能完全拋棄室內聲學的研究,所以音箱是不可能被耳機完全取代的。

3,從經濟角度。

一個人喫飽全家不餓的語境裏,當然不存在這個問題——一副耳機可能比一套音箱都要貴好多。但是,單從「音箱會不會被耳機取代」這個問題來看,答案是否定的。音箱和耳機在技術上也許可以達到一致,但是在應用場景上有很大的區別;上面第二點也談到了。

比如開演唱會,幾千人的場子,用音箱還是用耳機?可能音箱的話要十幾乃至幾十對。而且還要大功率的放大器等設備來配套。但是這個成本再怎麼高,也不可能高過給幾千人每人發一副高保真耳機高。技術上和經濟上,後者都是一個很難實現的方案;不僅如此,上面第二點也談到了,大型場所本身的聲學效果就有一定的震撼作用,一旦用上耳機,等於把這個效果完全短路了,演唱會將會失去震撼的聲學效果。

所以,對於需要利用現場環境聲學效果的場景來說,就算不考慮經濟和實現的可操作性,耳機也不會成為優選。

4、暴走的耳機?

另外,第1點中所引用的那個答案裏也提到,耳機要想營造真實的、身臨其境的聽音體驗,想要脫離「向音箱看齊」的宿命,升華到「聲場還原者」的地位,就必須配合所模擬場所的雙耳衝激響應(BRIR,binaural room impulse response)、聽音者本人的頭部傳遞函數(HRTF,head related transfer function)、並且在播放時配合實時渲染BRIR的數字信號處理(DSP,digital signal processing)以及配合聽者HRTF的頭部跟蹤headtracking。不僅如此,還要求所聽內容是在消音室anechoic chamber裏所錄製,因為只有這種場所錄製的音樂是不帶室內聲學函數的。

這一整套服務、設備的複雜程度和價格在目前看來都只能是科研級別的,普通人根本無法享用。就算將來可以民用,也不是你買張CD就能用——因為CD裡面的商業級別的音樂已經調好了聲學效果,你縱使用再好的耳機也不可能有身臨其境的感覺。從這個角度上來看,耳機的發展目前無法超越音箱,也是因為消費級別的音樂資料的來源這個限制。這個限制就像一個鍋蓋一樣蓋在音箱上,而音箱下面壓著耳機。只有哪一天這個鍋蓋拿掉了,耳機纔有衝破音箱的可能性。

要拿掉這個鍋蓋,需要大量的人力、物力、資源、時間和金錢,而最後的結果只是幾分鐘的一個聽音感受而已。按照正常的邏輯,一般人會選擇直接去現場聽了。不會有什麼音樂會、演唱會的門票能趕得上這種解決方案的成本了。再不濟,可以直接把郎朗請到自己家來演奏。所以,耳機能成為身臨其境的終極聽音體驗,那麼這必定在未來成為一種高度私人定製的體驗,而且其製作週期也會很長。這和買遊艇差不多,先交幾百萬,然後您再等兩年。然而遊艇是個實物,可以邀請一堆人來船上打麻將,還可以傳給子孫。但HRTF是私人的,就像內褲一樣,只能自己用。這種商業模式在未來會流行?我覺得看目前這個世界的趨勢,可能性不大。

因此,綜合目前的技術倫理、經濟結構和人類世界的現狀來看,耳機是不可能取代音箱的。


從專業角度來說,永遠無法取代,但是,市場上還是因為有好耳機的存在讓音箱市場受到了衝擊,其主要原因有幾點:1是便攜性,2是之前聽過較差的音箱,感覺還不如好的耳機。3是耳機也有音響不可及的優點,比如細膩度的表現。許多產物都不可取代的,譬如說相機,雖然因手機相機功能而失去大部分市場,但是專業相機無法用手機代替。


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