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全音域單體的奧妙世界 - Part 2 [复制链接]

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全音域單體的奧妙世界 - Part 2

從中音單體的設計談起(下)
邱立祥

在上一期,我們談了有關中音單體的種種,接下來就跨入全音域發聲的領域……


乍看之下好像也不很複雜嘛,只要讓一個中音單體再多發出一些高音和低音,不就成了全音域單體嗎?你看那些汽車音響、電腦喇叭、手提收錄音機、床頭音響用的,不是到處可見那種不知名的「全音域」單體?好像也沒多了不起嘛,窮嚷嚷的!

事情可沒這麼簡單,你可知道上述用途的那些不知名單體能發多寬的頻段嗎?我想不需要提供測量的數據你也可以輕易地聽出,那些喇叭若能發出清楚的人聲已屬佳作,鼓聲及鐃鈸也常僅供辨識而已,Bass聲及高音打擊樂器聲更是常在虛無飄渺間。管風琴?弦樂器泛音?鋼琴殘響?別鬧了!
至於如何才稱得上是全音域發聲,請參考邊欄的說明。接下來我們要來討論的是,要讓一個單體去負擔所有的音頻範圍在設計上會面臨哪些問題和兩難。

低端延伸問題

以外觀而言,若尺寸相近,如同為6吋或7吋左右,錐盆中音和低音單體的差異實在有限,頂多是低音單體因需要較大的工作衝程而具備了較寬大而鬆軟的懸邊,其他的部分似乎「看起來」都差不多。但這也只是一般性法則,不見得放諸四海皆準。

那麼,若給你一個6吋至7吋的中音單體,是否有辦法把它改成能發低音?若只求發得出低音而不管音壓和失真程度,應該是可以的。一般來說,單體的操作頻率下限一般可以粗略地由它的自由共振頻率看出來(註1),也就是一般習慣性標註為「fs」者。

那麼,要如何調低這個頻率呢?聲學(音響)阻抗(註2)、振動部分質量、磁力強度,和懸掛順服性等幾項應是關鍵要素。其中,聲學阻抗(或簡稱為『聲阻』)與發聲面積和工作頻率直接相關,若以同尺寸直接發聲和同頻段工作而言,這項因素可視為相等而不必考慮(聲阻這個概念對於低音的再生和全頻段的發聲效率息息相關,下次有機會再來談這個主題)。所以,我們先來討論其他的幾項要素。

讓我們回頭看看低頻段工作時,單體振膜的行為。其實粗淺的說低頻動作就是「慢速」的往復運動,單位時間內往返的次數少,這就是低頻了。那麼,就基本的物理學觀念來看,在一定的施力大小之下,物體的加速與其質量成反比。所以,在其他條件相同或相似的情況下,振動質量愈大的單體,其自由共振頻率就愈低。所以,若你稍仔細一些,去比較一下各種單體的數據資料,就會發現這項因素可說八九不離十。15吋以上的低音單體若自由共振頻率在25Hz以下,則振動部分質量常高達100公克以上。

要調低一個單體的自由共振頻率,最簡單的就是增加音盆的質量了。但是,這實在不是個好主意,因為重的音盆勢必會帶來低效率和很糟的高頻延伸。所以,看起來此路不通。那麼,接下來我們可以減少音盆的外部阻尼 ─ 主要有機械性阻尼和電氣性阻尼二個因素。無論是哪一種阻尼,都是對音盆的動作施與制動力,阻止其原本的動作。

對此,我們可以用汽車的懸吊系統來作個比喻:傳統的美國大車常為了舒適性而將懸掛調得非常軟,要做到這點,簡單說就是要用低彈性系數的彈簧和柔順的避震器(減震筒),這樣的組合便具備了很低的系統調諧頻率(註3),因此就可以船過水無痕的吸收掉絕大多數的坑洞顛簸,因為這些外力都是短暫時間內的脈衝響應,轉換成頻率領域就是中高頻,所以能夠有效的被吸收而不會激起系統的共振。但遇上波長很長(也就是頻率很低)的脈衝,如橋面的起伏,就常會產生二到三週期的緩慢上下晃動,這便是整套系統的共振頻率被外力激發而引起的共振。

同樣的,在喇叭單體上,要調低系統的共振頻率也可以從懸掛的順服性上面著手。將阻尼減弱,共振頻率就降低了,直接了當。但採用此法還是會面臨一些問題,我們再細看下去:

●機械性阻尼方面,指的就是音盆懸邊及音盆和音圈筒相接處附近黏附的波狀摺紋懸掛所施予音盆之制動力。這套懸掛系統除了對音盆整體的運動產生阻尼之外,另外對音盆的盆分裂共振也有抑制的作用,尤其是外圍懸邊。所以一個單體若換用不同的懸邊,將會大幅改變其音色,因為整體的共振控制及音染的模式和程度都已不同。若為了調低系統共振頻率而貿然大幅減低懸掛阻尼將會帶來音染程度的增加,尤其是中音域部分。所以,調整機械阻尼須小心從事,適可而止。

●電氣性阻尼方面,指的其實是單體磁力對音圈的控制力。當然,單體的磁力愈大,驅動音圈的動力就愈大,同時制動力也愈大。強大的驅動力是我們所希望的,因為可以帶來高效率低失真,但是如影相隨的高阻尼卻使得系統共振頻率無法降低;這裡,進退兩難的態勢便明明白白擺在眼前,因此我們只能取一個妥協。若再加入高端延伸的問題,這個妥協就更是不易取捨了。

高端延伸問題

影響一個單體高端工作狀況的主要因素和低端一樣是「電氣因素」和「機械因素」,只是情形不盡相同。所謂電氣因素指的就是音圈所造成之電感性負載,我在先前的文章就曾提過這件事,現在讓我們來看得更深入些。

顧名思義,音圈就是一個電感線圈,若音圈單獨存在,便是一個空心電感,此時,這個電感的電感量不高,而且很線性。不幸的是,音圈要在磁路結構內才能工作。沒有例外的,音圈內就是中心磁極,這種結構就成了名符其實的鐵心電感,這麼一來電感量大幅提高,而且根據電感先天的低通特性,高頻信號在這裡就直接被大量衰減。更糟的是,隨著音樂信號起舞的音圈與中心磁極的相對位置又不斷改變,電感值和磁隙中的磁場便起了複雜的互動,嚴重的互相調變著,這種情況在大音量、寬頻域發聲時尤甚。此時,各種失真就直線上升,聽感上便是模糊、粗糙、聲音的紋理細節被抹平、立體音像潰散、音場扁平壓縮。解決的方法是,在磁極上鍍銅或插入銅片環,以使磁場短路,大幅減少相互調變,音圈的電感值也可大大的減低。此舉可同時增加高頻的延伸和降低失真。

另外,所謂機械性因素就可以從物理學的基本原理來討論:施力的大小等於質量和加速度的乘積(F=ma),其中加速度也就是速率的改變率。想像一下,一片振膜要在往前推的過程中減速,最後在衝程的終點停住,然後再加速往另一個方向後退,若是在20KHz,這全部的過程要在四萬分之一秒完成!有興趣的讀者不妨自設一個衝程值,然後算算這樣一個半週期簡諧運動的頂點加速度值有多大。我想,不用去算就可以想見在四萬分之一秒當中作180度方向改變的運動是有很大的加速度值!

所以,要做到這等高頻響應,就要使振膜達到這麼高的加速度。從上述簡單的定律,途徑只有二:減輕振膜質量和加大驅動力。但這麼一來,許多的兩難和矛盾也隨之而來。

難解的兩難和矛盾

●振膜質量

先前提到,要降低系統共振頻率最簡單的就是增加振膜質量;當然,這是很容易做到的。但是,為了高頻響應和發聲效率,這樣又算不上是好方法。那麼,我們不要硬碰硬,讓單體在低頻時「看到」較重的音盆,而在高頻時就只看到較輕的音盆。
聽起來有點詭異?

這是全音域單體的設計中非常巧妙的一招,也就是「機械性」分頻。實際操作時的情況是,低音時,整個音盆一起動作,漸往高頻時,利用盆分裂特性使得音盆較重且聲阻較大的外圍「來不及」跟著一起動。此時,真正隨著音圈動的只剩下較內圈部分,相對上這個「局部」區域的音盆比起整個面積當然就輕得多了。所以,這樣一來,隨著頻率的不同,音盆「實際有效」的運動質量就不同。如此,高頻到低頻的響應就可以同時達到。

剛剛提到的「盆分裂」,說來輕描淡寫,但稍微想想就可以體會到其中的重重困難。如何在某個頻率以上使得一部分的振膜「來不及」跟著音圈動就很難控制了,再者,要讓這些部分「既然跟不上就干脆別動」也不簡單,因為,最怕的是跟不上音圈的驅動而自己亂動,徒然增加音染。而且要注意的是,單體實際在播放音樂時其中包含的頻率很廣,且時時刻刻在變。所以一旦這樣的盆分裂不在控制之內就可以想見其失真之恐怖!

●驅動力
先前有提到,若要讓高頻延伸,勢必要有很強的驅動力來使音盆的加速度達到高頻的需要。而驅動力的來源有二:音圈及磁力系統。把音圈的圈數繞多些就能產生較大的磁力,以便和磁力系統相互作用而產生較大的驅動力,但圈數多就意味著電感量的提高和質量的增加,這二者又都不利於高頻,所以此路不通,音圈的設計仍要取一妥協。在此,「小而美」顯然比「大而不當」要好得多。
再來,我們只好增加磁力了。雖然先前提過,強大的磁路系統會造成很強的阻尼而使得自由共振頻率不易降低,但是為了要達到高頻發聲所需的振膜加速度,磁力的強度還是要比一般單體強上許多,才有辦法將「不輕」的音盆(註4)推出那種級數的加速度值,否則就和一般的中音單體沒多大分別了。至於阻尼過度的問題,只好由放鬆機械性阻尼來做補償了。

●系統整合問題

不就只有一隻單體,何來的「系統」整合?
這裡的系統整合指二方面:一是音域平衡的微調,二是裝箱調諧的設計。此二者常相互牽動彼此。
理論上,一個理想的全音域單體應該是在裝箱後或固定在適當的障板上就可以直接連上後級,沒有任何阻隔的發出天籟。但想想先前提過的種種進退兩難的窘境,在設計者絞盡腦汁、嘔心瀝血,好不容易做出一只能夠全音域發聲的單體後,你還希望它能「全面性」毫無妥協的發出你想要的一切?請記住,在各種的進退兩難中,絕大多數的出路便是「妥協」。

若你對Stereophile熟悉的話,應該對他們刊出的各種器材測試圖譜有些印象。一般來說,擴大機的頻率響應圖在20Hz─20KHz之間幾乎就像是尺畫的一樣平直,若是管機,頂多在頻域二端有些微的滾降;而喇叭的頻率響應圖譜就崎嶇得多,用壞掉的鋸子來畫還比它規則些。若再看衰減瀑布圖和離軸響應,那就更糟糕了,各種奇形怪狀的高山深谷遍佈全頻段。

為什麼喇叭的頻率響應沒辦法作到像擴大機一樣的平直?因為喇叭是機械性動作的元件,一動起來各個部分的能量傳遞、釋放和儲存會非常複雜,且相互關聯。如此,免不了會存在許多的能量堆積或相互抵消的狀況 ─ 能量堆積處形成共振峰;相互抵消處形成凹陷,這麼一來崎嶇的頻率響應就不足為奇了。

較佳的情況是崎嶇的形態較緩和且均勻,如此可避免集中在一個特定的範圍而形成明顯的音染。若起伏很大或集中在一處就不妙了,強烈的音染不但扭曲了音域平衡,其共振峰處的能量不但較強,而且久久不散(常可在瀑布圖上看出),所以會嚴重掩蓋其本身和臨近頻段的解析力和微動態表現,就算用高Q值陷波器來加以衰減還是無法解決不乾淨的殘餘共振。

另外,單體的阻尼狀況也常會表現在頻率響應曲線的走勢上。若高端上揚,則是中低音域的阻尼相對上有些過度,聽感上便是緊瘦結實,稍偏明亮;若是反過來低端上揚,則是中低音域的阻尼相對上有些不足,聽感上就較為肥胖寬鬆而昏暗。

說了這麼多喇叭單體的「黑暗面」,不外是要提醒大家,就算歷年來各「傳奇」的全音域單體各自在不同的領域理皆有其「超級製作」之處,但在無可避免的眾多妥協之下,免不了有其取捨,而很難做得面面具到。就連樂器的製作都要投注極大的心力,才能獲得音色的完美和全音域響度的平均,更何況是喇叭單體這個「二線」的模仿者。

所以,一個全音域單體,雖可以做到全音域發聲,但不見得一定平直。常見的問題有:中音部分(有些是中高,有些是中低)有寬而緩的凸出,造成聽感上某種程度的音染;還有部分是高端有緩和的滾降,造成聽感上較為昏暗;當然還有過度阻尼造成的低端滾降,聽感上自然是又瘦又緊,低音沒有量感。
若是頻率響應有些微的凸出,而這個音染又令人無法忍受,只好用一個陷波器來將這個凸出壓平。若症狀不嚴重,這個方式多半能有令人滿意的結果。別瞧不起這樣的組合,雖然這樣一來後級到單體之間有了一些「阻礙」,但這算只是頻率響應的修整,比起多路分音的喇叭中頻率響應複雜的交疊和扭曲的相位,這還是單純多多。而且,這類陷波器線路其實在許多喇叭的分音器上都可以找到,所以也不算什麼見不得人的東西。

若是高端滾降,則多半是因為相對上磁力系統不夠力所致,或者是音盆太大,用上「機械分頻」的技倆還是拖累太重,如早年的12吋甚至15吋的全音域單體或多或少有這樣的問題。此時,除了加個高音單體,別無他法。你會說,唉,這算是哪門子的全音域!別急著下定論,若妥善處理,將高音單體的響應從16─18KHz處(或甚至更高),以每八度-6dB的斜率緩緩切入,還是能夠得到很好的結果,因為分頻銜接處已避開了人耳敏感的音域,且一階分音能保持相位一致,所以還是保有全音域的「大部分」好處。
(若你手上剛好有Altec 412C,又嫌它們沒高音,請趕緊通知我,我很有興趣購買。等我弄出好聲,你就別想再買回去)

最後一種情況就是低音部分的滾降,這類全音域單體具有較強的阻尼,低音的聽感常緊縮而短促,好處是細節清晰。此時若能使用適當的裝箱調諧或甚至用號角負載來提升低音部分的聲阻而提高效率,整體響應便很理想。若製作得當,這樣的組合能提供最佳的全音域發聲表現。

既然提到了裝箱調諧,我們就順勢談下去。一般市售的喇叭,90%以上都是密閉音箱或開口調諧(一般俗稱『低音反射式』)。只要是箱型喇叭便大致脫不了這二種設計及其衍生物,只有少數例外。

對於全音域單體來說,應該要使其低音域發聲時的振幅愈小愈好。因為振幅愈大,不僅低音本身的失真大增,同時中高音更大受影響。想像一下大振幅全音域發聲時會是怎樣的情形:中高音的小幅度快速運動「騎」在大幅度慢速的低音運動上,中高音的振動時而向你靠近;時而離你遠去,可想而知會帶來很高的互調失真和都卜勒失真。雖說任何單體都會面臨類似的問題,但全音域單體的工作頻域遠大於其他單體,所以這種情況會更明顯而應極力避免或減少。

在剛剛提到的二種主流裝箱方式中,開口調諧應是較適合全音域單體的,因為這種方式可在系統共振頻率附近(一般是30─50Hz,視設計情況而異)大幅減少音盆的衝程。如此便一舉三得:失真降低、承受功率較高、發聲效率也高。因為這個緣故,絕大部分的全音域單體都可以用這種裝箱方式得到大致上不差的效果。

另外,有些純粹主義者認為,這麼好的單體裝在箱子裡會被箱體共振所玷污,所以不用箱子,直接裝在開放式障板上。某些本身低音部分就足夠的單體便適於如此使用,可以獲得最無染純淨的聲音,如WE/Altec 755C。據稱,其中音暫態快若閃電,比之靜電喇叭毫不遜色,又有更佳的動態表現。但這個方式有一些缺點,首先當然是佔地太大,因為系統的低音延伸取決於障板面積,為取得適當的低頻響應,小則需要1公尺見方,大則沒有上限,要將牆壁挖二個洞來裝也可;再來是效率和承受功率都會較低,低頻響應也會較弱;最後是雙面發聲會使得空間因素更形複雜難解,而二片大門板矗立眼前實在也不容易被大多數人接受。

最後,便是最複雜的號角負載方式了。關於號角的種種,我們擇期再詳談,現在只能大略的介紹一下。簡單的說,號角就是一個呈喇叭狀展開的管道,寬的這邊稱為「號角開口」,窄的那邊稱為「喉部」。號角的形狀會造成喉部的聲阻大於開口,使得位在喉部附近的單體振膜和空氣分子間有很大的壓力,也就是說這之間的能量可以的耦合得很好,因此發聲效率很高。

使用背載摺疊號角的型式,在適當的製作下,中低音到低音部分的效率會有效的提升,剛好和之前提到的阻尼過度的單體能有幾近完美的配合。

<圖1>並非所有喇叭設計師都習慣用大尺寸口徑低音單體,如Phil Jones 多年來主導過的AE Platinum與aad等品牌,都習慣在同一個音箱上使用相同尺寸小口徑中音與低音單體


<圖2>在Tannoy、EV、TAD與許多專業喇叭所用的單體內部,都有在磁極上鍍銅或插入銅片環,以使磁場短路,大幅減少相互調變,音圈的電感值也可大大的減低。


<圖3>Lowther單體所採用的雙錐盆構造,就是巧妙地利用「機械性」分頻創造出全音域單體的設計。


<圖4>喇叭是機械性動作的元件,一動起來各個部分的能量傳遞、釋放和儲存會非常複雜,且相互關聯。如此,免不了會存在許多的能量堆積或相互抵消的狀況 ─ 能量堆積處形成共振峰;相互抵消處形成凹陷,這麼一來崎嶇的頻率響應就不足為奇了。


<圖5>使用背載摺疊號角的音箱型式,在適當的製作下,中低音到低音部分的效率會有效的提升,剛好阻尼過度的單體能有幾近完美的配合。


「全音域」發聲的迷思及音域平衡問題

顧名思義,全音域單體就是要能夠全音域發聲,至於多寬的頻段才能稱為全音域,我們不妨可以參考「四十萬法則」。也就是說,若低音延伸下不去,那寧可讓高音也保守些以換取聽感上的平衡,如此才能夠在最不干擾音樂性的前提下作最佳的妥協。

然而,一般來說,相對上高音的延伸比起低音會較容易達成,所以多半無法完全符合四十萬法則而必須向上修正;也就是說,高音延伸的程度較好而低音則略遜一籌。此時,中高音部分在「量感」上應該稍為向下修正,以同時獲得平衡聽感和高音延伸所帶來的細緻質感和高解析力,如此一來,四十萬法則可以重寫,不再只是頻域二端的乘積,而要再加入「量感」的因素,簡單的乘法會變成複雜的微積分,還要考慮聽覺心理學和很多其他的因素。

若只以頻率響應的規格看來,一些「傳奇」全音域喇叭的表現實在沒啥傳奇性,但實際上以大部分的人耳來說,只需「素行良好」的60Hz─13KHz就能夠提供不錯的聽感,另外在高效率、直接驅動,和全頻段相位一致的優勢下反而能提供更佳的結像力、空間感、微動態和音樂性,這些往往是多路分音的「寬頻」喇叭所不及的。

分析音域平衡,理想上應該是將「平均功率響應」和空間因素一同考慮,若只看無響室的軸上頻率響應將無法正確解讀聽感和儀器測試之間的關聯。以一般較「常見」的全音域單體來說,多半為6吋至8吋的錐盆動圈單元,而這樣的直徑大小在先天上便會造成中高音域的「束射」現象:愈往高頻,擴散角度變得愈窄。雖然使用相位錐配合適當的錐盆造型能在某種程度上有所改善,但比起小口徑的凸盆高音或絲帶高音,其改善的程度實在沒什麼好說的。但這個現象真的是不好的嗎?這倒也未必!

正如剛剛提到的,我們需要的是往高端緩慢遞減的平均功率響應,此時,軸線上平直的頻率響應加上往高端遞減的擴散性正好形成我們所需的結果(大致上)。在此,終於避開了兩難之苦。但,事情也沒這麼簡單,因為在實際應用上,離軸響應對聽感的影響會直接而明顯的受到空間狀況的左右。所以,喇叭本身的擺位以及空間處理對最終的音響表現將有決定性的影響。

另外,對於窄角擴散和廣角擴散的發音模式之優劣(或特性),多年來已有許多爭論,在此先略過,有機會再談。



低音號角簡述

號角負載能夠支持高聲阻的操作狀態有其頻率上的限制,尤其是在低端。一般來說,號角的低音截止頻率取決於開口的面積;也就是說,開口面積愈大,其高效率的低頻響應就能愈往低處延伸。而號角的長度,也就是開口到喉部的距離,則取決於展開曲線的型式,當然還有開口和喉部的大小。

由此看來,要得到良好的低頻延伸,需要很大的號角開口,或是藉由牆面地板等界面來「作弊」。無論如何,這樣計算出來的號角長度無法在一般的聆聽室或居家環境中「合理存在」。所以,只好把號角的形狀摺疊起來,或者反過來說是在一個特定形狀的箱體中用曲折的管道做出號角的展開。

歷年來有許多以低音摺疊號角為基礎來設計的喇叭,其中大家最熟悉的應該是Klipschorn了,藉由牆面作為號角開口的延伸,同時提升了發聲效率和加強了低頻的延伸,可達104dB的效率和35Hz的低音延伸。我曾在一家專營古董音響的店裡聽到一對陳年的老Klipschorn播放「阿姐鼓」,由一款我已經忘了品牌型號的老管機推動,對其低音段的質與量,我只能以「震驚」來形容當時的感受,印象中還沒遇過其他的「家用」喇叭能讓我當場嚇住的。

雖然在當時,憾動整個房間的音壓是可敬的,但那樣的音壓強度並不算獨一無二,真正令我難以忘懷的是那暴起暴落的瞬間衝擊,而且在極大對比的整個過程中仍保有清晰穩定和從容不迫的氣度。可見,一個優秀的高效率單體加上號角負載在這方面有無可取代的優勢。

奇怪的是,我所聽過新的Klipschorn反而在這方面有所不及,不知道是否因為單體不同或Run-In還不夠所致?



單體簡介

歷年來各廠家生產的全音域單體說來也不算少,我當然無法一一列舉,以下便就我所知,舉一些較著名的例子供讀者參考,其中有些尚有新品產製,而其他便只能在二手古董市場才能找到。

●Jordan Watts
非常特殊的設計,採用鋁質音盆,在懸掛阻尼部分揚棄了一般傳統的波狀摺紋阻尼,而使用特殊的線狀懸掛,有很高的順服性。我和Jordon Watts的結緣是由「花瓶」開始的,起初是因為商家清倉拍賣,而我又覺得這對「花瓶」的造型古樸可愛、頗有意思,所以就買了。原本還對它的聲音沒什麼期待,沒想到一聽之下喜出望外,6吋鋁盆發出的聲音還算相當的「全音域」,在我10坪左右的房間裡,低音有模有樣,以中等音量聽一些小編制的音樂,那種純淨和韻味真是令人感動。缺點是中低音有些音染,有一段聽起來肥肥的,但我每一次聽超過半小時後便不再查覺這個問題,不知是單體的Warm-Up,還是我的耳朵習慣了。另外就是效率過低,音量稍大時就明顯影響整體的清晰度。
同廠另有一款2吋直徑的型號,一樣是鋁盆,除低頻受限和效率偏低外,其餘的表現可稱得上經典,它在脈衝響應測試上尤其結出,主觀聆聽也非常之清新可人。

●Diatone P-610系列
具有一段歷史且廣受好評的單體。採用6.5吋紙盆和Alnico磁鐵,效率90dB/W,低頻可達50Hz,對全音域單體而言已屬佳作。其音盆表面的數道凸起的壓紋就是用以控制盆分裂狀態之用,正如先前提到的,可達到某種程度的機械分頻效果。
原來的P-610做到第四版,在1993年便已停產,後來少量推出紀念版,市面上的能見度極低。可惜我還無緣一聽這個喇叭,但據可靠的消息來源,這個單體也許稱得上是各項表現最「全面」的全音域單體,也就是說「妥協」得最巧妙,聲音平順甜美,超卓的結像力,微動態精巧清晰,且使用最容易,用一般的開口調諧音箱便可順利工作。據稱,與單端直熱式三極管機是絕配,尤其是2A3,你若有興趣,不妨一試。

●WE/Altec 755A/C
「傳奇性」的8吋紙盆全音域單體,效率很高,755A的標稱規格為70Hz─13KHz,承受功率8瓦;755C則為40Hz─15KHz/15瓦。從音盆的正面可以看到一圈凸起的壓紋,形狀有如窄窄的懸邊,這也是作為盆分裂控制用,達到機械分頻的效果。
這個單體的歷史久遠,WE製的幾已杳無蹤影,Altec製品我也只看過一隻,而且還不太完整。從單體的外觀及結構看來,似乎看不出有什麼特出之處,甚至於框架和磁鐵的構成還可能會有一些背波反射的問題。但一些國外的DIY玩家非常推崇這個單體,還將它的純淨無染與Quad靜電喇叭相比,且具備更佳的動態對比。一位小提琴家兼業餘音響DIY愛好者,Joseph Esmilla就曾「在Sound Practices」雜誌發表過他使用Altec 755A/C的心得,用極簡單的開放式障板,搭配2A3或300B單端擴大機,能展現出無可挑剔的音樂性。

●Goodmans Axiom 80
另一個「傳奇」!
我常到好友李建德處走動,基本上,他那裡就幾乎就是「銘器博物館」,經常有些又舊又怪又可愛的老東西出沒,久而久之,我也見怪不怪,習慣了。大約一年多前,我無意中瞥見一個喇叭單體高高的放在架上,只露出半截墨綠色的屁股(就是磁鐵和框架啦),有種似曾相識之感,可是又不是真的見過,比較像是記憶中某張圖片的印象之類的。

於是我問李兄那是啥,他頭也沒抬,輕描淡寫的隨著口中的一縷香煙吐出一句:「就Goodmans啊」。GOODMANS!!!我一聽,第一時間就衝上前去,不顧滿地的WE後級,飛身撲上,一把抓住那截墨綠色的屁股,然後整個捧下來抱在懷裡,虔誠而小心翼翼的細細端詳,愈看愈覺得此物只應天上有,「看起來就覺得很動聽」(註5),此時耳邊似乎已響起它發出的天籟。正物我兩忘,神遊太虛之時,忽然間手上一輕,還沒回過神來,只見李兄已將Axiom 80搶回去,同時塞了一支拖把在我仍然顫抖的手裡,說:「把地上的口水拖一拖吧!」

原本想先籌些錢想辦法把這對寶貝買過來,沒想到那次的初相見竟是最後一面。因為在那之後沒多久,李建德兄竟因為一些「看不爽」的原因退還給原主人。乍聞噩耗,我簡直不敢相信,當場搥胸頓足、狂咆亂吼,好久說不出話來。一直到今天,想起這件往事,還忍不住要擲筆三嘆。唉……

Axiom 80是英國Goodmans在五○至六○年代時期產製的一款經典全音域單體,事實上同時期Goodmans還有一些別的高效率又好聲的全音域單體上市發表,但流傳至後世,還是這款Axiom 80最令人稱道。
Axiom 80,最特殊的地方是框架結構和懸掛的設計,這二者可說是獨一無二,磁鐵小巧,但應該是Alnico。可惜我找不到當初確切的設計資料,無法確定它各項細部的設計哲學,但這個單體看起來就是有一種「很對」的感覺,一種好喇叭當如是的感覺。

廠方標示規格的頻率響應為20Hz─20KHz(!),承受功率則是6W。除了在自己的白日夢裡,我還無緣一聆仙樂,所以也無法告訴你它聽起來如何。但據國外頗為可靠的消息來源,原廠的規格標示似乎不假!但和Lowther一樣,大前題是必須要有上好的背載號角音箱才能讓它發揮得淋漓盡致,擴大機最好是2A3,300B的功率有點太大!

●Lowther系列
鼎鼎大名的Lowther,已有超過50年的歷史,若是嚴格追溯起來,還可以說到1920年代P.G.A.H. Voigt先生開始設計的動圈喇叭單體和三○年代的雙錐盆專利。提這些只是大概交代一下Lowther的源遠流長,真的要細數其歷史,實在也寫不完。
提到Lowther,我想你第一個就會想到那很特別的白色紙盆,和很可愛又符合結構力學的框架造型,某些高級型號還有香菇頭形的中心相位錐。

就外觀來說,最明顯的是剛剛提到的雙錐盆構造,也就是藉由這個構造,使機械分頻充分發揮其功能:中低頻時,整個紙盆(或說二個紙盆)一起動,漸往高頻時,外音盆開始發生盆分裂,而內音盆繼續挺進,此時中心相位錐能讓內音盆內側的高頻音波不至互相抵消,使高頻能量得以有效的幅射出來,同時也可改善擴散性。香菇頭形的相位錐更進一步與內音盆內側形成狹縫負載,使高頻段效率更高,以利與前方負載式號角搭配使用。最近又推出一種全新的相位錐,其造型與子彈型或香菇頭都大異其趣,我看起來覺得像不明飛行物,據稱能大幅改善原有的高頻響應,而且能裝在所有的Lowther單體上。
在紙盆的材質和製作上,Lowther一直到人工成本大漲的今天,還是堅持採用平版紙裁切黏合的手工方式來製作音盆。理由是Lowther相信使用平版紙才能得到最佳的厚度均勻性,這是直接由紙漿一體成形的紙盆無法達到的。而厚度不均勻會造成局部的共振而引發音染,過厚的部分也增加無謂的重量。另外,Lowther的紙盆還壓出了特定形狀的凸紋,這不外是為了增加強度和作為盆分裂的控制之用。整體看來,這組紙盆的手工製作實在是有很高的工藝水準。

在磁路結構上,大至可分三種材質:一般的鐵氧陶瓷磁鐵、Alnico,和新的Neodymium。雖然每一款的Lowther喇叭比起其他大多數的喇叭都是強磁力高效率,但其中當然還是有高下之分。其中,採用陶瓷磁鐵者價錢最「廉宜」,所以其規格也較不耀眼;雖然如此,並不表示它的聲音不好,反而是最容易入耳,不須費心校調。而Alnico系列是最貴的,也是磁力最強的,其中PM-4A的磁束密度高達2.4Tesla,是目前人類所製造的單體中最高的,其高頻可達22kHz。新的Neodymium系列是試圖保持Alnico的高磁力特性同時減小體績和降低成本,但二者最高級的型號也差不了多少錢。而這新的系列在規格和音響性上表現非常好,非常的現代感,至於音色韻味和Alnico的比較,就見仁見智了。
另外很重要的一點是,Lowther需要背載號角的音箱才能發揮得最好,因為音盆的最大衝程只有1mm,所以有號角的幫助才得以發出足夠的低頻。但最近,Lowther American Club竟發表了幾款低音反射式音箱,聲稱低頻可平直延伸至40Hz,且中低頻段的解析力更佳。這個爭論也許有待我們去研究。
在聽感上,幾乎所有的Lowther喇叭都有共同的特色,就是絕佳的臨場感、驚人的細節和即動即停的動態。在測量上,多數都有中高音段些微凸出的傾向,而高頻的離軸響應很差,聆聽區很小。這樣深具個性的東西常引起兩極化的反應:喜愛的人終身擁戴,拒絕其他任何喇叭;不喜愛的人則認為它連Hi-Fi的邊都搆不著,不知道有什麼好迷的。
在歐洲,有許多國家都有Lowther Club,會員們當然都是Lowther的忠實擁護者。後來,這股風潮也漫延到美國。當然,認真到近乎神經質的日本人當然早就發現了這種很合他們味口的東西。現在,你也知道了Lowther這個很特別,而且還蠻容易買到的好東西,要不要加入俱樂部,就看你自己了。

結語

全音域喇叭在適當的使用下能給你絕佳的音樂性滿足感,有全頻段相位一致的優勢,也沒有討厭的分音器來啃蝕寶貴的音樂訊號,精妙的微動態和音樂表情,更精湛的音場表現和結像力,這些都是多音路喇叭所不能給你的。
但是也請務必瞭解,天下沒有完美的事物,若你習慣聽120分貝播放的重金屬搖滾,或經常率領你的喇叭們在AV的槍林彈雨中衝鋒陷陣,甚至三步五時呼朋引伴引吭高歌。那麼,我要勸你不要把全音域喇叭用在這些地方,因為這樣你和喇叭都會很痛苦。
小心珍惜的使用這些寶貝,用謙遜的音量播放簡單的音樂,你才會得到心靈上最大的震撼。此時,音樂的本身就徹底將你感動,音量大小已不重要。

註1:當然,實際應用時會因為裝箱調諧方式而有很大的變化,所以在這裡便略過這項變數很多的因素而只看單體本身的表現。
註2:譯自Acoustic Impedance,其定義為空氣粒子的壓力與速度的比值。
註3:在其他的地方,如LP唱盤或CD唱盤的機械懸掛,通常一樣需要很低的系統調諧(低於1Hz),設計時要考慮的因素其實和汽車懸吊系統也有共通之處。
註4:就算是用上了「機械性」分頻的妙招,最終高頻段工作時的等效質量還是比起一般的1吋直徑高音單體要重得多了。
註5:「看起來很好聽」正是李建德兄的名言之一,因這個單體的因緣,特此引用。
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我对这个也相当感冒...顶个...
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顶ing
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全音域喇叭漫谈发表日期: 2005/12/1 上午 10:27:36音技电子有限公司吴进辉  

    喇叭是阐述再生音的机具,旨在原音转达。早期以全纸做成全音域,做法单纯又中音甜美,就是高音不够高,低音也不够低,为满足爱乐者的需求,才有两音路或三音路系统的衍生,产制者因市场导向把产品多元化,价格、品牌、大小、品质、产地,依消费者认知不同,销售者推介手法不同,产品和市场随之繁荣,但仍然找不到原音。“原音”似乎平淡无奇,却带给全球爱好音乐音响的朋友们追求一辈子还找不到解答,真可谓谜中之艺,就因此“音艺”的好玩,才有今日全球乐迷们无尽的共鸣。经过漫长岁月众多的参予者努力于兹至今,又作声音比较,全音域喇叭和“原音”比较贴近,若能把高低频先天不足的条件补足,就是完美壮举,音响喜爱者的佳音。要把全频完整做到,先从鼓纸下手。悬边、弹波、音圈、磁铁都与声音表现有关,互为因果的功课做好就可得知创作“原音”喇叭的妙“诀”,任何变化都可以顺心以求,声音好坏不是由仪器来决定的,牠只提供频率响应之参考值,再依其频率架构修正音色、音质达成要求。全音域喇叭全频发音不适采用胶质或金属材质做成的鼓纸,单样纤维或重质纤维也不理想。必须提供给大家参考的是麻、棉织成的布做悬边为最佳,另弹波、音圈、磁铁、扼铁的材质及构造影响声音绝不比鼓纸小。单体做成还不算成功,音箱更担负重头戏,箱体材质、结构、音波处理都要关心到。同时要告诉朋友们,做好声音的撇步在于找出恰到好处的配方,也就是努力不断试作,不断的比较、记录,就是撇步。关于单体、组件名称,大多已耳熟能详,在此不再重述各组件名称及作用。先把磁气回路的构成说明,目前已进步到以氧化铁加磁粉锻铸成之磁铁供应磁能,品质稳定价格合理,以前的铝镍钴磁铁(天然磁铁)因冶炼技术未成熟,品质不一做成喇叭不良率太高,早已不为业者采用。枙铁是磁气回路中的N‧S极,其结构对声音表现和磁铁的磁通量、磁束密度一样的重要。框架的材质和结构关系到动作支撑,气流对比。磁气回路的设计已决定喇叭单体的声音品质。接下来振动系统的说明,此系统是由弹波、鼓纸、悬边、音圈、防尘盖、锦丝线、垫片组成。全音域喇叭与一般分段式的喇叭在结构上是差异不大,此处全音喇叭,其振动系统所使用的材质比较挑剔,就鼓纸特性,刚性要够,弹性要好,重量要轻,其响应频率从32HZ─18KHZ↑除纸质鼓纸外是很难办到,悬边材质首选棉纱,弹波变位要大,撑力要够,更不可老化,音圈要轻、耐高温、耐撞击,高音补助器(防尘盖)其产生频率要达到30KHZ↑,锦丝线之外导讯号良好,耐拉力大。成功的全音域喇叭单体条件全貌批露无余。音箱的材质及结构,全音域喇叭比一般二音路或三音路喇叭更重视,因敏感度高,相对要求较一般喇叭龟毛,要好声,就要找出最佳拍档的材料架构成一枚可消导驻波及燥震的箱体,以便架上单体,展现美音不可或缺的工作。以单体特质设计音箱,对讯号工作寻找匹配相融比较恰当。除此之外,尚可用线材处理内箱问题,因全音域喇叭受制于发挥范围有限,只能在极有限的变化空间寻找意境。在此如有朋友问起用什么撇步才能把全音域喇叭玩出心得,就是寻找出恰到好处的配方,及珍惜前人智能财产成为自己的宝,诚向海内外前辈贤达致谢忱,因有您们才能启发我的智能完成诸位的遗愿—全音域喇叭声音艺术的完美展现。
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