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电与磁的关系
分类： 变压器
2008/07/12 06:54
变压器的基础原理，一切都在这里。

法拉第定律
电路中所生感应电动势 e 之大小等于
  通过电路内磁通量的时变率，而感应电
  动势之方向乃在抵抗磁通量变化之方
  向。

冷次定律

  1.线圈内的磁场增强时，感应电流产生
   的新磁场与原磁场方向相反。
  2. 线圈内的磁场减弱时，感应电流产生
   的新磁场与原磁场方向相同。
  3. 1847年， 亥姆霍兹 证明 冷次 定律为
   能量守恒的必然结果

输出变压器的优劣与选用

分类： 2008/05/18 06:03



变压器的边缘的相对平行和线的平均与否大大的影响品质，这更是外观上不易察觉的。 这些技术早在2003年以前就已经有足够的经验了，并且透过仪器作实际的印证，这些差异绝对不是简单可以解决的，更不是其他零件可以补足。

绕制完成还没配线的线圈


这些只是部分常用的仪器设备，高档的频谱分析仪、信号分析仪等...在另外的测试台上，
仪器的充分及精良，会影响设计和制作的精确性。


输出变压器的优劣
话说一头栽进变压器的领域， 一开始订的标准就是 +-1DB 以内的频宽。 现在已进步到有能力做 0.1 → 0.2DB ！ 在听感上的差异必须亲自比较才会知道，但相信用过我变压器的朋友都知道，高音细致不刺耳、中音包满有肉，音场宽阔、低音下沉且层次分明，这是 OPT应有的 特色。


现在说明音频用的变压器，以真空管用的变压器来说可分为三种，

输入变压器→做为输入组抗匹配用，如麦克风、 MC 唱头、仪器的匹配等。

中间变压器→作为高效率的推动、倒相、阻抗匹配、升降压等用。

输出变压器→作为真空管的阻抗匹配、电力转换、远距传送等用。


因输入、中间变压器使用的人较少，现在暂时放在一边，以后有机会再补！

先在对音频输出变压器设计、制作、选用时应注意的事项说明如下：



1.
低频失真：最低的响应频率和低频失真有极大的关系，铁芯使用的磁通密度越高失真就越大，所以不合理的缩小体积是最大的问题！ 另一个严重的问题是负载阻抗的变化，当变压器负载阻抗变化时，直接影响真空管屏极电路的失真增加！



2.
高频失真：这是关系最大的高频响应，随负载阻抗变化而改变的屏极负载阻抗，导致失真的恶化！



3.
直流的极化：因直流电的通过导致铁芯极化，和绕组间的不平衡所造成。



4.
相位的飘移：因相位的变化造成高低音的解析变差，尤其是大篇制的乐曲的音像和定位，关键就是相位差的大小！



5.
频率响应：受阻抗稳定、相位偏移、漏电感、极间电容因素影响！ 造成使用频宽不足，大大影响声音的素质。







以上的条件影响 OPT 的品质，这些都是铁芯、铜线、绝缘材、绕线、配置技术等综合的因素所造成，所以一个好的 OPT 绝对不是光以哪种材料就可以达成的。

尤其现在的工厂大多是使用合成的素材，如绝缘的 PP 、铁氟龙、和化学绝缘漆(胶)之间的变化等，例如 PP 的介质系数为 2.0 ，加上绝缘漆后变成 3.5 → 5.6 之间，所以不管你是用铁氟龙或其他绝缘材，只要你加以做绝缘处理，几乎都会使介质系数大增，过去有名的音响大厂的输出变压器，都有其独到的绝缘秘方和绕线技术，绝对不是一般制作电源变压器的方式可以达成。




在过去的经验里，客户带来请我代为测试的输出变压器相当多，从日本的双T 、英国AUDIO NOTE，再由大陆到台湾各家的产品， 所测过的各厂的输出变压器或多或少都有一个通病，就是当频率增加时阻抗随频率增加。 有时在十几 KHZ阻抗就已经增加 50% 以上、我们知道当真空管负载阻抗上升，输出功率会下降，当音乐频率上升变压器的阻抗跟着上升，这就造成越高频输出越小。 有些一开始的基准阻抗就不准，再加上上面说的原因，真是惨不忍睹。 你想想音乐信号变化多快，一个随频率变化阻抗的输出变压器，音乐的输出会是什么状况。


★这里说一下，我设计制作的300B输出变压器，在300HZ人声到30KHZ超音波范围内，阻抗都维持在+ - 0.3 db以内，设计阻抗和标示阻抗误差在1%以内，这样的精度堪称是世界一流的水准，如果你什么零件都买最好的、误差最小的，一颗电容高达千元，却不注重管机的灵魂----输出变压器，那你的钱可以说是白花了！ 不注意可能所有的功夫和信心都会因此受打击，决不要忽略了这样的关系。 ﹙如果你有疑问把变压器带来，仪器一下就能让你一目了然﹚。


再来就是相位偏移，输出变压器视线圈卷绕而成，线间、级间都有电容，线圈绕组产生的电感，其相位和级间、线间的电容相互作用，产生了输入信号和输出信号的相位不一致，当相位偏移过大时容易产生震荡，这是造成真空管红屏的原因之一，也是造成高音解析不佳的祸首。
另外一些原因造成高频的凸波。 会是高音听起来刺耳或蒙蒙的，而且音乐听来呆板，鲜活感和空气感、堂音不足等，这些都是输出变压器的高频问题。


然而当低频相移过大时﹙ 100HZ/40 度﹚会造成低音模糊、音像定位不明、音场窄、低音沉不下去的感觉。 这都是因为低音层次不清晰，听来无法辨别前后低音的差异。 这些都是输出变压器不良所造成。

中音的问题较少，但若频宽响应不平均，会造成中音偏暗或薄，尤其提琴的声音听来单薄，常觉得声音不够通透！
这些现象大部分都是输出变压器不良所造成，有些人说人耳只到 20KHZ ，要那么高的频宽作什么？ 有一个道理要知道，那就是所有的乐器所发出来的声音都不是单频，且单一频率里混合了无数较高频率的泛音，这些频率组合造成各乐器的不同音色，若这些基频是数 KHZ ，那这些泛音可能就是数十 KHZ ，这样你的变压器就会损失一些泛音，且可能损失的幅度不均﹙阻抗随频率变化﹚，个人认为这些都是造成声音不悦耳或不耐听的原因。


以上的问题除材料以外，就是线卷的分配、绕制和绝缘含浸最为重要，希望几张变压器的图片能够说明期间的差异。


罗财炽 2004/12/15

感谢版主分享！学习了不少

有些图片看不到了。

如果能保存成word或者其他什么格式供下载就好了。

各频段声音的作用

人耳对声音频率的感觉是从最低的20Hz到最高的20KHz，而人的语音频率范围则集中在80Hz~12kHz之间，不同频段的声音对人的感受是不同的。

1. 20Hz--60Hz部分。这一段提升能给音乐强有力的感觉，给人很响的感觉，如雷声。如果提升过高，则又会混浊不清，造成清晰度不佳，特别是低频响应差和低频过重的音响设备。

2. 60Hz--250Hz部分。这段是音乐的低频结构，它们包含了节奏部分的基础音，包括基音、节奏音的主音。它和高中音的比例构成了音色结构的平衡特性。提升这一段可使声音丰满，过度提升会发出隆隆声，衰减此频段和高中音段会使声音单薄。

3. 250Hz--4KHz部分。这段包含了大多数乐器的低频谐波，同时影响人声和乐器等声音的清晰度，调整时要配合前面低音的设置，否则音质会变的很沉闷。如果提升过多会使声音像电话里的声音；如把600Hz和1kHz过度提升会使声音像喇叭的声音；如把3KHz提升过多会掩蔽说话的识别音，即口齿不清，并使唇音“m、b、v”难以分辨；如把1kHz和3kHz过分提升会使声音具有金属感。由于人耳对这一频段比较敏感，通常不调节这一段，过分提升这一段会使听觉疲劳。

4. 4kHz--5KHz部分。这是影响临场感（距离感）的频段。提升这一频段，使人感觉声源与听者的距离显得稍近了一些；衰减则就会使声音的距离感变远；如果在5KHz左右提升6dB，则会使整个混合声音的声功率提升3dB。

5. 6kHz--16kHz部分。这一频段控制着音色的明亮度，宏亮度和清晰度。一般来说提升这部分使声音宏亮，但不清晰，还可能会引起齿音过重；衰减这部分使声音变得清晰，可音质又略显单薄。该频段适合还原人声。

下边列出几种常见EQ组合的特点。
●POP：流行乐，它要求兼顾人声和器乐，组合比较平均，所以EQ曲线的波动不是很大。
●ROCK：摇滚乐，它的高低两端提升很大，低音让音乐强劲有力，节奏感很强，高音部分清晰甚至刺耳。
●JAZZ：爵士乐，和POP相比，它提升了3-5KHz部分，增强临场感。
●Classical：古典乐，它提升的也是高低两部分，主要突出乐器的表现。
●Vocal：人声，人的嗓子发出的声音的频率范围比较窄，主要集中在中频部分。

此外需要说明的是：每个人对不同频率的声音感觉是不一样的，音响回放设备的频率响应也不同，人的听门曲线也只是根据统计数据画出，所以别人听起来很自然的声音自己可能会觉得不舒服，均衡器的调节需要根据自己的听感特点和所使用的播放设备进行个性化的调整。

音响听音评价方法及用语

音响重放音质的好坏，除与客观技术指标有关外，还与主观听音感受有关。因为到目前为止，有些主观感受还没法用相应的技术指标描述，况且音响是供人听的，因此主观试听就成为检验音响质量的最后一个手段了，对消费者来说尤其如此。
　　    
人的听觉器官和大脑，能够按不同比重综合声音信息的各个指标，迅速作出音质判断。然而这种判断的最大问题是不能排除评价人的主观因素（如习惯、爱好、素质、听音经历等），结果造成评价意见分散性大、一致性差。有时评价说明不了的问题，使设计者无所遵从。
　　    
为此，必须改进听音评价的方法，规定评价的标准环境，确定评价术语的技术含义，统一术语。 音质评价术语约有30多个，其含义与其有关的技术指标可参阅有关专著。这里仅按不同层次分为以下三组：

A、最少用语对
1、清澄（透亮）——浑浊
2、平滑（圆润）——粗糙（燥）
3、明亮 —— 灰暗
4、丰满 —— 干瘪（单薄）
5、柔和（柔松）——尖刺
6、力度、有力——无力
B、整体用语
7、平衡性
8、立体感
9、临场感
10、宽敞度、开阔度
11、进深、距离感
C、补充用语
12、舒展 ——阻塞
13、软 ——硬
14、润泽，有光彩，有水分 ——无光彩，干涩
15、明晰、清爽 ——模糊
16、融合 ——散
17、层次清楚 ——不清晰
18、清晰----------不清晰（如语言清晰度）
　　    
选择优秀的声源作为听评的节目源，对业余者来说特别是应该选择自己熟悉的节目。这样，在不同的组合里就比较能听评出音质的差别。比如，你要选购一套器材，最好找一录音质量好、非线性畸变小、音乐较丰满而又有高低音片段的CD，并且在比较优秀的组合中试听过，得到很深刻印象，然后用它去测听你要选购的组合就比较容易听出差异。另外所选节目类型广泛些更有利于对器材的听评。
　　    
房间的尺寸、混响时间及其频率特性，不但影响对扬声器频率特性的评定，而且影响对声功率和功率储备的要求。读者在选购者响在试音室试听时，也要考虑到这些因素的影响。
　　    
由于音箱在三大件（CD机、放大器、音箱）中的重要性以及其品质、风格的多样性等原因，选购时一般是根据各种因素首先确定音箱的型号规格，然后根据其特性再选配放大器。至于CD机的选择则相对比较简单些，只要注意档次、性价比几个因素就可以了。

扬声器承受功率的测试标准

20世纪80年代初，美国电器制造工业协会EIA和美国工程师联合会AES制定了关于扬声器承受功率的测试标准：
1.美国电器制造工业协会EIA RS-426标准
（1）测试信号源：连续粉红噪声；
（2）连续加载时间：8h（满功率加载）
（3）标称额定功率（或称长期连续功率）的判据：在该信号下满负荷连续工作8h，扬声器不损坏；
（4）最大瞬时功率：长期连续功率的4倍（6dB).
2.美国工程师联合会 AES-2-1984标准
（1）测试信号源：连续粉红噪声；
（2）连续加载时间：2h（满功率加载）
（3）标称额定功率（或称长期连续功率）的判据：在该信号下满负荷连续工作2h，扬声器机电性能的永久性变化不大于10%；
（4）最大瞬时功率：长期连续功率的4倍（6dB）
以上两种标准中，AES标准更为严格，因此当今
一些著名品牌扬声器都采用此标准。
3.传统的测试方法
（1）测试信号源：400Hz正弦波；
（2）连续加载时间：1h（满功率加载）
（3）扬声器承受功率的判据：在该信号下连续
工作1h不损坏；
（4）最大瞬时功率：2倍（3dB）连续功率。
4.民用扬声器的功率测定方法
（1）测试信号源：音乐节目源；
（2）工作时间：连续工作1min，间隔2min，重复循环10次；
（3）长期最大功率的判据：在该信号的作用下，扬声器不损坏。
产品能承受的功率比前面三种方法测定的都小，但数据却可标的较高，主要是适应民用产品不会长期满功率连续工作的情况和商业宣传的需要。

粉红噪声是一种随机带宽信号，它的特点是每个倍频程频段 内的能量相等。这意味着频率越高的信号，包含的能量越小，与自然界中各种声音频谱能量分布结构的统计数字相类似，也就是说粉红噪声信号可代表公众声音信号的总汇，因此在扩声系统和电声器件的测试中被广泛采用。粉红噪声的频谱能量分布图中，随着频率增高以每倍频程-3dB的斜率衰减，但是在以倍频程带宽显示的频谱图中，每个倍频程中的能量是相等的。

[table=0][/table]EASE4.1高级运用之声场设计


声场设计的主要内容
声场设计是电声设计的核心。当我们绘制好模型之后，确立好了厅堂基本的吸声材料之后，就可以进行声场的设计工作了。通常情况下，声场设计主要的工作内容就是根据各种厅堂的结构类型来进行音箱的选型和分布形式的设计，后期还要根据声场的不同情况对建声环境和装饰材料做最终调整。


当我们拿到工程图纸的时候，在脑海中首先就可以大概确立扬声器系统的扩声形式。目前常用的扩声分布形式有：集中式、分散式、集中加分散式。当然，无论采用哪中分布形式，始终都要围绕以下几点来指导具体的设计：


1、        根据不同类型的厅堂来定义合理的混响时间
所谓定义合理的混响时间，是必须靠更改模型相关面的吸声材料来实现的。在实际工程的运作中，往往很多建筑材料并不是设计人员所能决定的，但是，我们可以在其他面上选择相应的材料来弥补现有的吸声材料所造成的不足。同时，在方案的设计说明中，我们要提出当前甲方使用此材料的不足，我们可以根据EASE模拟的结果给出合理的建议。


2、        确定适当的声压级
根据厅堂的面积、容积以及结构的不同,来选择相应不同类型的扬声器系统。不同性质的厅堂，根据级别的高低，声压级也不尽相同。具体内容请参照国家相关相关规定中的不同厅堂的声压级标准。这里，我们设计时主要考虑的是功率的大小以及灵敏度的高低。


3、        保证声压均匀的覆盖整个听众区
这跟扬声器的辐射特性、扬声器系统采用的分布方式以及房间是否存在声场缺陷有直接关系。另外，各扬声器的功率大小的分配也直接影响声压级分布是否均匀。


4、        尽量减少声压的重叠与干涉
这和扬声器的分布排列形式、指向角度、扬声器覆盖角度大小是密不可分的。特别是当多组音箱同时出现在同一声场时，此问题尤为严重。


5、        达到较高的传声增益；
在声场中，扩声系统无论能达到多么高的声压级，当有话筒或声学乐器存在时，总是不能完全发挥。因此，传声增益始终是一个不容忽视的问题。特别是当会议系统中有多只话筒出现时，更应该从建声以及电声角度综合加以分析，避免啸叫的发生。


6、        保证较高的语言清晰度；
只要解决好了直达声和混响声的比例问题，则清晰度往往就会有较为可观的值。


7、        避免常见的声缺陷；
这是建声的基础工作，一旦发生诸如驻波、声聚焦、回声、梳妆滤波等现象，我们首先尽量从厅堂的结构上下手。如果土建不能动，那么我们可以从外观装修上下工夫，比如增加屏风、障板、吸声球、扩散体等等，破坏声缺陷的产生，提高扩声质量。


8、        考虑甲方提出的特殊要求；
有时甲方会提出一些意想不到的特殊要求，比如：音箱不能吊装，某个地方有空调口，音箱只能隐藏，或者遇到某些墙面已经装修完毕不能破坏等等。这些都需要在你的方案中及时作出调整，并与装饰部门协做完成。

什么是高频，中频，低频

大家知道，声音是由振动产生的。所谓的声音频率，就是发声源的振动频率。频率的单位是赫兹（HERZ，以证实电磁波存在的德国物理学家赫兹的名字命名），也就是1秒内振动的次数。大自然及人类可能制造出的声音，从1赫兹，到几十万赫兹，范围跨度极大，但并不是所有的声波振动，都是人耳能听到的。
人耳的可闻音域范围，是20赫兹到20000赫兹。20赫兹以下的声波，称为“次声波”，能量很强烈时，身体可以感觉到（比如地震的时候），但耳朵是听不到的。能量极强的次声波甚至可以杀人。高于20000赫兹的称为“超声波”，人耳也听不到，但很多动物，如狗，蝙蝠，可以听到。人耳对高频的感知力会随年龄增长而衰减，所以幼年时几乎人人能听到2万赫兹的声音，但中年以后，很多人就只能听到15000赫兹甚至更低了，听不见极高频了。国外甚至有学生发明了一种以极高频讯号为铃声的手机，因为这种手机响铃时，只有年轻的学生能听到，年龄大的老师，已经听不到了。
在人耳可闻的这个20-20000赫兹的音域范围内，大致来说，200赫兹以下，就是我们一般所说的“低频”。而再细分的话，50赫兹以下，是我们一般称为“极低频”的频段。这个极低频，对于喇叭系统而言，是非常昂贵的。因为小喇叭一般都无法播出这么低的低频，只有大喇叭，而且是优质的，昂贵的大喇叭，才能较好地重播出50赫兹以下的音乐信号。
对于耳机而言，播出50赫兹以下的极低频，不费吹灰之力，你看看任何耳塞或耳机的频响指标，都会延伸到50赫兹以下。然而，BUT，我要转折一下，耳机播出来的极低频，是不够真实的。关键原因，是因为50赫兹以下的极低频，其实人是靠耳朵和身体共同感知的。也就是所谓“打心口”的低音，那就是极低频了。耳机只能把信号作用于人的耳膜，无法对人身体产生任何效果，所以耳机里听到的极低频，是不完整的，不够真实的。任何耳机都是如此，哪怕是大奥。
自然乐器中，主要频率成分在200赫兹以下低频段的，有低音鼓、大鼓、低音吉他、低音提琴（DOUBLE-BASS）、电贝司等。另外，大提琴、男声、钢琴、吉他等的声音也有延伸到低频段的成分。举个例子，人说话的“鼻音”就在低频段内。加重低频段，会造成鼻音过于浓重。
从200-6000赫兹的中间频段，就是俗称的“中频”。（中频和高频的分野，没有一个业界统一公认的数值。）
中频段是自然音乐能量最集中，最重要的频段，也是人耳听觉最灵敏的频段。可以说，高低频再好，如果中频出问题，就统统报销，毫无挽救余地。而中频如果好，高低频哪怕一塌糊涂，也往往可听。
大体地说，如果说，低频影响的是声音的丰满度、混厚度、力度，那中频影响的就是声音的明亮度、清晰度和透明度。由于中频跨度很大，一般又被分为中频下段、中频上段。当然这个分界又是没有一个定规的。我个人觉得，1000赫兹以下可以归入中频下段，而4000赫兹以上可以称之为中频上段了。
大多数自然乐器的基音，是落在中频段。人声能量最集中的地方，是500-1000赫兹。很多自然乐器的泛音，也主要落在中频段，比如吉他，泛音就主要落在2000-5000赫兹。中提琴、大提琴也是如此。
我们平时所说的“齿音”，是在中频上段（或可称“高频下段”），大约6000-8000赫兹，能量最集中。很多流行歌曲的录音，是经过激励器处理的，如果处理时把6000-8000赫兹能量加强过头，就很容易出现齿音过重。
影响距离感的最敏感的频段是4000-5000赫兹。这个频段能量强，会显得音像距离听者近，而弱的话，会显得声音较远。
最影响声音明亮度的，是2000-3000赫兹。这个频段能量弱，会显得声音暗淡，朦胧，发虚。能量强，则会显得声音过于明亮和温暖，甚至发楞。这个频段发挥正常的话，声音才会呈现出健康的明亮感。
6000赫兹以上，一直延伸到大约2万赫兹，就是我们所谓的“高频”。几乎没有什么乐器的基音落在高频段，简单地说，高频段都是各个乐器的泛音。然而，绝对不要小看了泛音。各种自然乐器的声音，听上去是否真实，能否把各种乐器一一区分开，很大程度上靠的就是高频泛音，因为各种不同乐器的泛音频率成分的比例，是绝不相同的。电子合成器之所以能模拟出各种乐器的声音，就是靠模拟其高频泛音列。
特别出彩的，要算是所谓“极高频”，也就是12000-20000赫兹的讯号。我们听到的三角铁、铃、镲的高频泛音，就是典型的极高频。此外，长笛、短笛、铜管乐器的高频泛音，甚至小提琴的高频泛音，也可以到达1万赫兹左右。所以高频延伸若不好，播不好1万赫兹以上的信号，对这些乐器的质感和真实音色，是损害很大的。
0-250hz是低频
250-1khz中频
1khz-3khz高频
前面部分极低频，后面部分极高频。

几种喇叭的发声方式

音响技术 2006-01-26 16:27:04 阅读20 评论0   字号：大中小 订阅

目前绝大多数的喇叭都还是用传统的锥盆式单体前后运动发声，比较学术性的说法，这些喇叭叫电动式（Electrokinetic Dynamic）或动圈式（Moving Coil）。早在一八七七年德国西门子的Erenst Vemer就获得了动圈式喇叭的专利，不过真空管迟至一九0七年才正式运用，而爱迪生最早的唱机是唱针直接带动振膜而后经号角放大发声，所以西门子的专利一直没有用上。一九二0年美国奇异公司的Chester Rice与Edward Kerrog还有爱迪生贝尔公司的P. G.Hokuto才首度发展出实用的动圈式喇叭，七十多年来，除了材料不断改良外，你记为喇叭科技真的有进步吗？下面是几种常见的喇叭发声方式：
一、动圈式。基本原理来自佛莱明左手定律，把一条有电流的道线与磁力线垂直的放进磁铁南北极间，道线就会受磁力线与电流两者的互相作用而移动，在把一片振膜依附在这根道线上，随著电流变化振膜就产生前后的运动。目前百分之九十以上的锥盆单体都是动圈式的设计。
二、电磁式。在一个U型的磁铁的中间架设可移动斩铁片（电枢），当电流流经线圈时电枢会受磁化与磁铁产生吸斥现象，并同时带动振膜运动。这种设计成本低廉但效果不佳，所以多用在电话筒与小型耳机上。
三、电感式。与电磁式原理相近，不过电枢加倍，而磁铁上的两个音圈并不对称，当讯号电流通过时两个电枢为了不同的磁通量会互相推挤而运动。与电磁是不同处是电感是可以再生较低的频率，不过效率却非常的低。
四、静电式。基本原理是库伦（Coulomb）定律，通常是以塑胶质的膜片加上铝等电感性材料真空汽化处理，两个膜片面对面摆放，当其中一片加上正电流高压时另一片就会感应出小电流，藉由彼此互相的吸引排斥作用推动空气就能发出声音。静电单体由於质量轻且振动分散小，所以很容易得到清澈透明的中高音，对低音动力有未逮，而且它的效率不高，使用直流电原又容易聚集灰尘。目前如Martin-Logan等厂商已成功的发展出静电与动圈混合式喇叭，解决了静电体低音不足的问题，在耳机上静电式的运用也很广泛。
五、平面式。最早由日本SONY开发出来的设计，音圈设计仍是动圈式为主题，不过将锥盆振膜改成蜂巢结构的平面振膜，因为少人空洞效应，特性较佳，但效率也偏低。
六、丝带式。没有传统的音圈设计，振膜是以非常薄的金属制成，电流直接流进道体使其振动发音。由於它的振膜就是音圈，所以质量非常轻，暂能返应极佳，高频响应也很好。不过丝带式喇叭的效率和低阻抗对扩大机一直是很大的挑战，Apogee可为代表。另一种方式是有音圈的，但把音圈直接印刷在塑胶薄片上，这样可以解决部分低阻抗的问题，Magnepang此类设计的佼佼者。
七、号角式。振膜推动位於号筒底部的空气而工作，因为声音传送时未被扩散所以效率非常高，但由於号角的形状与长度都会影响音色，要重播低频也不太容易，现在大多用在巨型PA系统或高音单体上，美国Klipsch就是老字号的号角喇叭生产商。
八、其他还有海耳博士在一九七三年发展出来的丝带式改良设计，称为海耳喇叭，理论上非常优秀，台湾使用者却很稀少。压电式是利用钛酸等压电材料，加上电压使其伸展或收缩而发音的设计，Pioneer曾以高聚合体改良压电式设计，用在他们的高音单体上。离子喇叭（Ion）是利用高压放电使空气成为带电的质止，施以交流电压后这些游离的带电分子就会因振动而发声，目前只能用在高频以上的单体。飞利浦也曾发展主动回授式喇叭（MFB），在喇叭内装有主动式回授线路，可以大幅降低失真。这些设计目前都不是主流，我们有机会再来探讨。
传真：Hi-End音乐永远无法达成的梦想？
在Hi-End这个名词没出现时，音乐圈内流行的用语是「高传真」（High-Fidelity，简写Hi-Fi）但是到今天我们扪心自问，我们到底离这个标准带有多远？
举个例子：如果你走过大街上，啊到旁边大楼里某一间房间中有人在窗口吹萨克斯风的话，我们就算不知道那是哪里在吹萨克斯风，我们也可以在第一时间内判断出那是个真正地萨克斯风，而不是音响内播放出来的。为什么？那甚至不是立体声，只是一个物体在空气中发出来的声音啊！我想这是因为我们人耳能够捕捉到最细微变化，而在迅雷不及掩耳的速度下将它分析出来。
这们说来，要达到高传真的声音要有那些条件呢？
第一是要有够强的量感。为何一台钢琴在音响上播放总是和真的钢琴有差别？因为真正的钢琴有庞大的体积作为共鸣箱，而一般的喇叭不管如何，很雄厚有像钢琴一般的声体积或表面积（大要忘了真正在发音的是单体而非音箱）。
第二要有够快的反应。喇叭单体虽然已经可以极快速的运动，但是有振膜就有质量，有质量动作就会迟缓，所以，平面振膜发出的声音总是能让人「几乎忘了它的存在」，道理就在这里。但是平面振膜的能量感又不及传统喇叭，为了求强大的能量又要加大振膜面积、加大质量，反应快的优点就没有了，够矛盾吧！
第三当然要有足够的细节。CD所损失的细节大一箭双雕人耳可以查觉的地步，所以至今仍有许多人认为LP较为传真。
第四音质色要能够真。这也是Hi-End一直强调的部份，如果有任何的音染，人耳可以很清楚的辨别出这不是真的。
第五要有够安静的北景。空气中本来就存在许多环境噪音，如果录音中再加入背景噪音，不自然的感觉就出现了。当然还有很多因素不过这些就够我们好好返省了，我们花了大钱投资的器材到底做到了那些？其实以目前的科技来说，这是不可能做到的，首先你使用的录音够不够资格就是个大问题。有什么录音能够让您判别传真度？这里举出一个不错的例子：Sheffield Lab最新推出的A2TB「My Disc」（10045-2-T/极光）这张测试片第十九段中收录了一个人从一数至二十五，虽然是这么简单的片段，却考倒不少系统，可见要「传真」有多难！Coda纯净无杂质的音响特性使很多录音听起来都格外传神，朝向真的目标更进一步了。
单比特与多比特
数码转换器的基本构造，通常分为接收、数码滤波、数/类转换、I/V转换、类比放大等机个部分。以下仅就数码滤波与数/类转换作一浅释。
CD的取样频率为44.1KHz，这个规格的制定是根据Nyquist的取样理论而来，他认为要把类比讯号变成分立的符号（Discrete Time），取样时的频率至少要在原讯号的两倍以上。人耳的听觉极限约在20KHz，所以飞利浦在一九八二年推出CD时就将其制定为44.1KHz。取样是将类比讯号换成数码讯号的第一步，但精密度仍嫌粗糙，所以超取样的技术就出现了。一般八倍超取样就等於将取样频率提高到352.8KHz，一方面提高精度，一方面经过DAC之后产生的类比讯号比较完整，所需的低通滤波器（滤除音取样时产生的超高频）次数与斜率都可大幅降低，相位误差与失真也都会获得巨大改善。不过CD每隔0.00002秒才取样一次，超取样后样本之间就会产生许多空档，这时需要有一些插入的样本来保持讯号完整，而这样的任务就落在数码滤波器身上（Digital Filter）。比较先进的设计是以DSP（Digital Signal Processor）方式计算，以超高取样来求得一个圆滑曲线，例如Krell的64倍超取样，但目前只有Theta、Wadia、Krell、Vimak拥有这样的技术。另一类数码滤波是事先将复杂程式与在晶片中，有类似DSP的功能，日本Denon、Pioneer 皆有这样的设计。最普通的方法是利用大量生产的晶片，NPC、Burr-Brown都有成品供应，当然效果会受一些限制。
在数码滤波之后，就进入DAC了，从这里开始有单比特与多比特的区别。多比特是数码讯号通过一个电流分配器（Current Switch），变成大小不同的电流输出，因为数码讯号是二进制关系，所以DAC的电流也以1、2、4、8的倍数排列。每一个比特分别控制一个电源分配器，随著音乐讯号变动，输出电流也跟著改变，接下来是一个速度很快的I/V转换线路，把这些电流变成电压，再接下来经过低通滤波器，完整的类比讯号就出现了。一个二十比特的DAC，其输出电流变化是1，048，576个，解析度已经相当高了。现在最常用的二十比特晶片有Burr-Brown的PCM-63与改良型PCM-1702，最贵的大概是Ultra-Analog的模组。
比特流（Bitstream）是飞利浦八八年提出的技术，构造很单位。首先二进制的数码讯号进入一个有参考电压的模组中，输入讯号比参考电压高输出就是非曲直，反之则为0；第二个讯号再与第一个讯号比较，更高的就输出1，较低输出0…以此类推。因为它只比较间的大小，所以样本要增加，需要更高的取样频率，从早期的256倍到最新的384倍就是个好例子。只有一个比特的讯号会进入一个叫开关电容（Switched Capacitor）的DAC中，还原成类比讯号。常用的单比特晶片都是飞利浦制品，最早有SAA7320，现在则把SAA7350与TDA1547合在一起称为DAC7线路，Crystal也有类似产品。
何者为优并无定论，唯一可以肯定的是绝大部分高价机种都是多比特设计。
德国喇叭高音比较多？
你如果问德国汽车马力比较大吗？得到的答案应该都是肯定的。德国有无速限的高速公路，时速150公里以下的车通常都还不敢开在内侧车道，偶尔一个闪亮的身影擦身而过，令心理紧张得猛然一缩，不禁要怀疑那急速远去的小黑点是不是马表早就超过200了。在佩服德国人守法的道德之馀（想想台湾如呆有这种高速公路，你敢开吗），对那坚固异常，性能卓越的德国汽车更是崇仰得不得了。
接下来问德国的喇叭高音都比较多吗？这要找答案就不太容易了。基本上，德国人设计音响就跟制造一样，在尽可能范围内要发挥其极限能力。德国汽车开起来安全、耐用，却不一定很舒适。德国音响看起来雄伟、看起来规格优异，却也不一定都很好听。从标示的物理规格来看，任何一对德国25KHz的更不在少数，的确德国喇叭的高频延都比较大厉害。并不是德国人天生都长著一对蝙蝠耳朵，需要听那么高的声音，这样的发展其来有自。
根据Elac老板Wolfgang John的说法，在LP时期因为大部分的黑胶唱片都经过压缩等化，高频的响应曲线绝不平整，要再生极高频的讯号也几乎不可能。任何是都毫不妥协的德国工程师於是想出一个方式，他们把喇叭的高频以上强调一些，刚好和LP的缺陷互补，即使是压缩严重的DG金属刻板LP，在这样的喇叭上播放一样能把失去的空气感找回来。当然，这个时候德国音响多数还是内销，德国人都能接受这样的声音美学。
进入数码时代后，一些来不及，或不知道修改的设计继续贩卖，而再烂的CD唱盘也能重播20KHz的极高频，因此那些德国喇叭就像雪上加霜，让人留下很不好的印象。但是新一代设计的德国音响早就没有这些问题了，他们还是保持非常好的延伸效果，整个频段也修饰得平顺无比。好的德国喇叭在延伸之外，细致的质感与高雅的韵味也是加紧的民族很难学得来的，目前只有一些廉价产品受成本所限，比较无法考虑到「美」的层次。附带要说的是，德国人所标列出来的规格你最好相信，他说有30Hz的低频延伸，就不会缩水成40Hz；他说有100瓦的输出功率，也肯定不会让你漏气。德国喇叭高音比较多吗？不多！不多！说不定是别人太少了呢。
有关同轴喇叭
在任何一种平面振膜喇叭（铝带、静电、音圈贴覆式）上，由於高频到低频发声动作都是同时进行的（如果有高低分音又另当别论），发出来的声波像一条线一样往前方扩散，我们称之为「线音源扬声器」。传统有音箱的喇叭，为了求得更精准的定痊与相位，并假设自然乐器发声是在一个点上，因此利用喇叭箱的特殊构造，让每一个单体的磁铁与音圈都在同一个垂直轴线上排列，我们称这为「点音源喇叭」。Duntech与Hales是「点音源喇叭」最好的范例，而Pioneer或JBL K2等上下两个低音夹的新潮流，一些小型喇叭将两个单体尽量靠近摆放，也可获得类似点音源的效果。在这两种设计之外，还有种历久不衰，多年来一直有人支持的「同轴喇叭」（Co-Axial或Concentric）。
同轴喇叭的启始者是Tannoy，他们在五0年代就设计出第一个同轴单体。顾名思义，同轴就是指高音与中低音的单体发声点是在同一条水平轴线上，这比点音源喇叭的垂直轴线似乎更能提供正确的相位、振幅与最佳的扩散角度，只要聆听时耳朵的位置与单体的轴线对齐，整个频段的声音会同时到达聆听位置。在Tannoy之后，也有不少广家跟进开发同轴式单体，不过最有成就的仍是英国KEF，他们的设计称为「同时同轴」（Coincident）。原来Tannoy新一代的同轴单体，低音与高音的音圈、磁铁不仅分离，位置也不相同，高音比低音略前，而还加上一个  金香型的道波器，有类似号角的扩散作用。KEF发表的Uni-Q单体则是将低音与高音结合在同一块底盘上，如此除了发声点「同轴」外，也具有「同时」的作用。美国Soundwave的同轴设计也很特别，他们将一个传统高音用「悬吊」的方式，直接挂在低音单体的正中前方，一方面有同轴的优点，一方面又减少了传统的同轴单体因为「大号角作用」引起的极高频衰减。
同轴嗽叭可以得到很精确的中音，却一直很难空破极高频与极低频的极限。Tannoy的GRF必须使用十五寸的特大单体与强力的Al-ComaxⅢ磁铁，才获得理想的低频延伸。DEF则发表了空腔耦合设计，利用多个低音单体的动作来取得进一步效果。

从中音单体的设计谈起

音响技术 2006-01-26 16:22:41 阅读15 评论0   字号：大中小 订阅


  为什么连二期「音响知识进阶」都在谈喇叭单体？简单，因为你听到的声音就是发自单体。无论用了多么厉害的音箱（或不用音箱），和多么完美的分音器，若是少了好单体，一切还是白搭。所以单体是很重要的，这点应无庸置疑。
那么，一个中音单体，高不上低不下，有什么了不起？但有很多人都说中音是音响发声最重要的频段，这我举双手赞成。如果你曾像我这么无聊，尝试用单独一只高音单体听蔡琴唱歌，或用单独一只低音单体听帕格尼尼的小提琴曲，就会深切的体认到中音单体的可爱。
我想你也会同意，若强迫你只能用一个单体听音乐，你一定会选一个看起来长得像中音单体的东西。原因无他，因为你知道（或猜想）它会发出中音域的频段，而我们地球人的听力主要就是在这个范围内，音乐的构成主体也是在这儿。

中音单体的设计

上回说的「一指蒋」高音的概念，可以继续延伸至中音的范围，因为任何发声单体都可以解构为发声振膜、振膜悬挂以及驱动系统。只不过因为工作频段的不同，这些构成要素在这么多年的演化下渐渐演变到一个特定范围的大小。然而，其形状和材质等却有较多的变化，尤其是振膜材质，近年来可说是花样百出。
我们就先来一一检视：

纸盆振膜这应该算是最古老的材质了。简单的说，把纸浆悬浮液流入事先设计好的盆型网状模子上，纸浆便沉积其上，将沉积至适当厚度的纸浆抄出，再行干燥等后续加工处理，便成了一个纸盆振膜。而其中纸浆的成份，如纤维的种类、长短，及填料成份，和抄纸的制程及后段处理方式（如风干或热压等），都会影响最后成品的特性，也直接影响了发声特性，这些当然就是各家不外传的商业机密了

多年前曾读过一篇洪怀恭先生现身说法所写的一篇有关纸盆制作的文章，除了浩叹纸盆所含的学问博大精深之外，更令我深深佩服洪前辈的研究精神。我在本文中轻描淡写的几句话，可是无法道尽多少年来先贤先烈们流血流汗所累积的精髓。

一般来说，纸盆的声音特性为平顺自然，明快清晰而不神经质。因为内含无数的纤维相互交织，因此在其中传递的能量可以很快被吸收掉，形成很好的阻尼，因此在发声频域的高端造成的盆分裂共振不明显，滚降的截止带也就很平顺。这可说是一种很好的特性，因为这样就可以用很简单的分音器，不需额外的剪裁，系统的整合也就很健康。
另外，纸盆的刚性颇佳，对于瞬时反应和听感的细节表现有很好的成绩。别看手边常见的纸张都是软软的，在适当的形状和厚度下，纸的刚性是能够做得很不错。再者，若设计和制作得当，纸盆可以做得很轻，比最轻的塑料振膜还轻15％以上。虽比起最新的高科技合成纤维材料，纸质还是稍重了点，但其实相差不大，因此发声效率高。Audax的6.5吋纸盆中音PR170系列，效率便高达100dB/W。

纸盆可能的弱点是其特性会随环境湿度而变化，因纸吸收了湿气后其密度会变高（变重）、刚性会变差（变软），所以发声的特性也会受影响。至于这样的改变是好是坏也很难说，英国的Lowther俱乐部成员便宣称在下雨天时，家里的Lowther喇叭特别好听。

较令人担心的应该是干湿循环次数多了之后，可能会造成材料本身的疲劳，进而改变其原本的特性。但君不见许多古董纸盆单体在工作了数十年后还是照样唱得很好，所以这种情况应该还算轻微而渐进，有点像是熟化后进入另一个稳态的阶段，对我们用家来说应该是不成问题才对。

近年来生产的纸盆单体，有一大部分便在这方面有各种改善的方式，使纸盆的特性可以更加稳定。常见的有表面涂膜，或是在纸质配方上作文章，有些厂家就宣称他们的纸盆能防水，从某些户外用的PA喇叭看来，应该有相当的可靠度。当然，就像先前提到的，对于这类事情，我们一般人顶多看看热闹，要瞧出门道就不是那么容易了。
另外，千万别把纸盆的悠久历史和「落伍」划上等号。若以整体音响产业的视野来看，纸质锥盆喇叭单体所占的比重稳居各类单体的首位。不信瞧瞧你家的电视、手提收录音机、床头音响、计算机……等等，是不是大部分都采用纸盆单体的小喇叭？你说，嗐！这些东西怎么能跟我的高科技High-End喇叭相比！但换个角度看，若这些「次级品」都换用非纸盆单体，保证更难听，而且更贵。这是因为纸盆这种材料可说已经发展得相当成熟，所以能够获得很好的成本效益比。
再者，更有许多经得起时间考验的传奇老喇叭和超级制作的新世代霸主都有纸盆的身影：WE/Altec 755A全音域、Goodman Axiom　80全音域、Altec A5/A7、AR 3a、Lowther全音域、TAD……等等族繁不及备载。一些热爱此道的资深玩家更是直接了当的说：「给我纸盆，其余免谈！」很多人也认为，将纸盆的制作称为科学还不如说是一项艺术，足见其引人入胜之魅力。

塑料振膜
因石化工业的发达，在我们日常生活环境中便随处可见塑料制品，低廉的原料和加工程序简便自然就获得了各种产业的青睐，其中当然也包括音响工业。
这里说的塑料振膜，是指用塑料射出成型或其它方式做出的一体成型锥盆，最常用的材质应属聚丙烯（Polypropylene，简称 PP）。这种PP材质，我们最常接触到的应该就是微波炉用容器和保鲜盒一类制品，都是属于射出成型的。另外，常用于各类纸箱外加强用，黄色或灰色的打包带也是由聚丙烯纤维制成。由此我们可以体认到一件事，这种材料实在是非常的强韧。多数高分子聚合物的物理特性便是韧性特强，因为分子结构巨大且排列不规则，所以机械能在其中传递时会很快的被吸收消耗，阻尼特性很好。这项优点和纸盆类似，就是高端的滑落很平顺，除了听感上柔顺自然外，能够使用低阶、简单的分音器也是一项利多。我们可以从许多欧系二音路小喇叭上感受到这些良好的特质， ProAc所采用的6.5吋透明PP振膜的Scan中低音单体，就可称之为这类单体当中最佳的典范。

然而，相较于其它振膜材质，PP的刚性不甚佳，质量也较重。虽然用保鲜盒往脑门上K下去是很痛，但并不表示它在微观的高速小范围运动下就有很好的刚性，而这样的工作条件才是我们在单体振膜选用上所在意的。

PP材质较弱的刚性造成了高速微动作时（高频段工作时），音圈发出的动能无法完全且一致的传达到整个振膜，也就是发生了「盆分裂现象」。虽然有良好的阻尼止住了盆分裂共振，但毕竟已无法作完美的活塞运动，失真率相对提高，听感上便是柔顺有余，解析力及动态却不足，有些以8吋PP振膜中低音单体为基础的二音路喇叭，会在中音到中高音域容易出现迟缓呆滞的症状，病因便在此。若在低音部份不要太贪心，选用较小口径的单体，便可在某种程度上减轻这样的问题。因为雪上加霜的是在大面积下要做到足够刚性所需的厚度相对较大，整体质量便水涨船高。所以，另一方面你也找不到高效率喇叭是采用PP振膜的单体。

虽不像纸盆那样有吸水气的问题，但PP振膜会有随温度改变特性的倾向。幸好这点应该不至于困扰我们，因为就像纸盆和湿度的问题一样，这样的变化应属缓慢而渐进，就别太担心了！
综观以上，PP好象因为刚性较差和质量较高的关系而不适于制作振膜，其实应该说是看我们如何在诸多妥协下作取舍了。就像前面提到的Scan单体，虽然用上被我批评得很惨的PP振膜，但一样还是可以做出很成功的产品，整体表现一样很出色。

或者，更积极的作法是对这种材质加以改良，也就是以PP为基础，再混入一些添加物，以加强其刚性。这个动作的确能带来一定程度的改善，使得制作出来的单体在动态、失真率、细节表现，和发声效率上都有不同程度的进步。如Dynaudio和Infinity/Genesis都有采用此类处理的单体，虽然混入的添加物和制作方式不尽相同，但成效都颇明显。
另外，既然石化原料和射出成型是这么的方便，所以当然有人会开发不同于PP的新材质，如Bextrene、TPX，或Neoflex的材质，其化学成份不详，虽看起来和PP很像，但这些材质的较佳刚性和较低质量能带来更好的动态及解析力，你应该能从各家喇叭的广告和型录上看到上述的材质，不妨有机会时验证一下。

金属振膜既然刚性较弱会导致动态和解析力的缺失，那么利用高刚性的金属材质来制作振膜，应该会得到很好的效果才对。若不谈号角喇叭用的压缩驱动器，一般能看到用于直接放射的中音或低音单体所用的金属材质，应属铝金属或其合金产物为最多，最大的优势便是刚性很强，在一定范围的工作条件下不会变形，其结果便是很低的失真和很好的细节解析力。但是刚性强的另一面便是内损低，就像我上次提过的「一指蒋」高音一样，能量不会被振膜材质本身吸收，所以发生盆分裂时会有很明显的共振峰出现在频率响应的高端，若不妥善处理，就很容易出现「金属声」。

所谓妥善处理，首先可以在分音器的设计上尽可能将此共振峰压制，也就是把共振峰安排在滤波的截止带或以外，让进入单体的讯号不要含有会激起高频共振的频率，于是共振峰便会被分音器所「隐藏」起来，我们就不会听到金属声了。为达此目的，通常必须要采用至少二阶以上的分频斜率，才能有效滤除；若用一阶，斜率太缓，不足以有效压制。若再把分频点往低端移动，又会牺牲掉可用的频宽，这样的作法不太健康。因此，高阶分频和慎选分频点是采用金属振膜单体所必须特别注意的。
或者，相对于消极的避让，也可积极的改进缺点，那就是加强振膜的阻尼：三明治夹层结构、涂布阻尼物都是不错的方式。市面上这类的产品已经愈来愈多，其中也不乏相当成功的例子，如上一期「彻底研究」介绍的Elac，或是声音和价钱都很高贵的瑞士Ensemble。

除了高频共振不好对付之外，振膜重量是另一项不利因素。因为成本的关系，还没见过用钛金属制作的中音单体。所以，金属盆的中音或低音单体虽可在强劲驱动下表现出色的动态，但整体的发声效率事实上还是偏低，一般需要较大的功率来伺候。
合成纤维材质

历来似乎最先进的材料都会先用在杀人武器上，真是好斗成性的人类之最大悲哀，要是拿来用在音响上让大家聆赏音乐，岂不是一片祥和？在硼碳纤维及蜂巢式三明治结构应用于战斗机上获致极佳成效的多年以后，才有人将这类的材料用在音响上。

既然是航空级的材料，当然就兼具了质轻和高强度的双重优点，可以做到比纸还轻，刚性比金属还强，而且强度不只超过铝很多，甚至还高过钢铁（注2），用来制作喇叭单体的振膜应该是再理想不过了！所以各家制造Kevlar或碳纤维单体的厂家，无不用力的标榜其高刚性、低质量、还有高阻尼的特性。前二项优点是成立的，但自体阻尼这一项则要视条件而定，并不一定就比较好。

注2：这是指其它的成形方式所能得到的最佳成果，并不是指薄薄的单体振膜可以会你家的菜刀还硬，至少目前还做不到。

若没有妥善处理，这类高刚性的人造纤维会和金属盆面临类似的问题，也就是高频盆分裂共振。虽不至于像金属振膜那么严重，但这个盆分裂共振的确存在，也轻易地达到扰人的程度。在没有妥善处理之下，听感上容易造成硬质的中频上段和高频下段，更厉害些便开始刺耳了。我在几年前曾读到一篇器材评论，其中主笔对Kevlar中音的表现便是颇有微词。

在加强阻尼处理（如三明治夹层或涂膜等），加上适当分频的条件下，这类单体就能够展现非常好的细节解析力、停动自如的瞬时响应、极佳的大动态及微动态，而且这些好表现只需一点点的功率。如Focal的Audiom 7K，采用Kevlar及聚合物发泡三明治夹层振膜加乳胶涂布，效率可达98dB/W，即使稍逊于Audax纸盆的100 dB/W，也算表现相当突出了（注3）。

注3：比较一下这二个单体的资料，发现Focal Audiom 7K的磁铁明显较大（1132g Vs. 880g），振动部分质量也较低（7.3g Vs. 9.1g），结果发声效率还是比「火力」较小的Audax低，可见其它环节如悬挂顺服性、磁路系统的设计、音圈、振膜形状……等还是有许多的学问和妥协。

在较常见的Carbon和Kevlar Fiber单体制品以外，另有一种特殊的人造纤维振膜在数年前问世 ─ HAD（High Definition Aerogel），由Audax所推出，使用压克力聚合物凝胶和多种合成纤维（包括Carbon及Kevlar）所制成（注4），特性表现极佳，由测量上可看出非常好的瞬时响应，失真极低，同时又能得到平滑的高频滑落特性，完全没有出现高频共振峰，目前的制成品虽在发声效率上不如纸盆或Kevlar，但应该是磁路系统的设计企图心造成的差别，而其它项目的实力确也不容小觎。SWANS请来Stereophile名主笔Martin Colloms所设计的三音路Allure便采用了此种单体，我自己的短暂聆听经验是轻松自然有如上好的纸盆单体，解析力及动态表现又更加的现代化，听不出任何不良的僻性，称得上是非常成功的单体设计（当然，系统整合得当也应记一功）。

注4：这种凝胶与纤维的混合制程非常特殊，从制程的初期到完成，凝胶的体积会缩小至原来的十分之一。更妙的是，在此过程中聚合键结的长炼状分子会顺着事先加入的纤维而成长，所以其分子排列方向是可控制的，极佳的刚性和自体阻尼便由此而来。

其它材料

其实，除了上述的四大类材质外，其它还有很多质轻强度佳的材质皆可制成喇叭振膜，如玻璃纤维、赛璐络纤维、石墨纤维、电木、丝质纤维、发泡聚苯乙烯、各种发泡塑料，以及真空烧结精密陶瓷……等，其中许多材料都大有可为，有些适于做高音，有些适于做中音，有些适于做低音，有些高中低音皆宜，各擅胜场。
甚至还听过在日本有人研发出一种利用某种特殊的植物（就是霉菌啦），顺着设计好的模子，「长」出一个锥盆来！据称其发声之自然超乎任何材质。不过，我想这样的逸品应该是很难导入量产，因为成本实在太高（时间成本）。
（在此要提醒一点的是，很多单体的振膜会做得让你看不出到底是什么材质；或反过来说，做得『很像』某种材质。基本上，这已几近仿冒行为，身为无助的消费者，我们只能小心为上）

解决中低频驻波的方法

音响技术 2006-01-26 16:16:33 阅读17 评论0   字号：大中小 订阅

首先要声明的是：我不是声学专家，所以这篇文章不讲理论。第二个要表态的是：有些方法我自己也没试过，但曾经在一些前辈家里体会过妙用。第三个着眼点是：以一般家庭中客厅兼音响室的需求出发。如果你对声学有专精，这篇文章可以不必看，我讲的你应该都知道了。如果家中女主人不容许你大兴土木，不可以东贴西补，或者不答应乱花钱，但偏偏听音响时又饱受轰隆隆的中低频驻波之苦，欢迎一起来试试看，说不定可以找到解决之道。
　　中低频驻波这麽可怕吗﹖事实上每一个房间都有驻波产生，只是频率分布得不一样而已，越大的空间产生驻波的频率越低，影响也就越小。要怎麽知道房间的驻波频率呢﹖以房间最长边的距离去除声波每波秒钟行进的度度340公尺就可以了。例如房间长有5公尺：340／5＝68，以半波计算，在32Hz处就会有一个比较大的突起。而且驻波不是只有单一频率，32Hz的倍数像60Hz、128Hz???也都有较弱的驻波。还不仅如此，一个密闭空间有三组相对的墙面，所以会有三组不同的驻波产生。即使一对无响室中频率响应量起来±0dB的超级喇叭，放到普通空间里面，频谱分析仪看起来低频段仍然是高高低低，主要原因也就在这里。
   只要巧妙处理或运用低频驻波，他们并不是想像中那麽可怕的。我曾经听过一对美国Legacy的超小型喇叭，在杂志十几坪的空间内固然可以体会出它有超过体积的低频延伸，不过相对也付出大功率扩大机的代价。後来代理商位於天母的门市开幕，同样一对小喇叭在一楼展示间里，竟然一下「长大」了，鼓声低沈有劲，低音提琴拉起来让人麻酥酥的，而用的扩大机反而功率更小。听过的人都不相信小喇叭可以有这样的声音，甚至怀疑是不是偷偷接了超低音，不过我的推测却是空间帮了大忙，适量的中低频驻波使得音乐更为浓郁厚重了。
　　可惜不是每个人都这麽幸运，空间中产生的驻波频率不一定是你所需要的。当驻波能量集中在100Hz左右时，鼓点与随後的鼓身共鸣会太过膨胀，甚至糊在一起只有轰的一声。同时有贝斯与鼓声出现时，两者也容易混在一起而无法有清晰的旋律线。这时候人声通常也带着一些鼻音，好像感冒没吃药似的，根本谈不上透明度与细节。万一这个驻波能量太强，音响根本就无法开大声听，否则只怕窗子、柜子都会跟着一起震动。在台湾的居家空间里，最常出现的恼人驻波大约是50Hz左右，找一张测试片来试试就知道了，通常在这附近正弦波讯号会震得满屋子嘎嘎响。要避免的最好方法当然是规划专用音响空间，例如1：1.25：1.6与1：1.6：2.5的黄金比例兴建音响，IEC国际电工委员会也是这麽建议的，不过公寓族根本不可能圆梦，所以就别提了。你也可以从选择大小合适的喇叭着手，避免贪心过头，在三坪大的空间里硬要挤进超低音。另外就是得用一些道具来克服。
　　以个人的经验来说，对付中低频驻波，扩散要比吸收要来得有效。在专业录音室、小型演奏厅里，他们对付驻波另有一套方法，也就是量身建造的低频空箱。这种空箱的制造有一套公式可以计算，材料以MDF板为主，里面再塞进玻璃纤维棉。它的主要作用是吸收某一特定范围频率，当声波进入空箱後会因能量转换作用被衰减、吸收。需要计算的理由则是每个空间的条件都不同，需要衰减的频率与能量多寡也不一样，所以这种东西无法大量生产。录音室的控制间里顶多不过六坪大，却能完整而平直的听到20Hz极低频，主要秘诀就在这里。
　　那麽家中也如法炮制吸收不就行了﹖不行。市售的吸音材料如防火的Sonex，最厚的一种吸收频率不过到500Hz左右，滥用这种吸音材料，说不定低频驻波没解决，反而连宝贵的中频通通牺牲掉了。在水泥墙上另外加上木材隔板是个方法，不过一则工程较浩大，二来你无法确知会吸收掉什麽频率（绝少有单一频率的吸收材料）。制造大曲面的圆弧也是方式之一，不过要改变100Hz的声波路径，所需要的曲面是1.7公尺（340／100／2），你的房间能做几个﹖比较实用的方式是在房间的角落摆一些空箱、木柜，或者摆一些质量大的物体，像是装满书的盒子、实木做的椅子等。这些道具都具有吸收，或者打散驻波的效用，但是着力点是在哪一个频率，影响的程度有多少，都必须你自己试过才知道。以坚固材料钉做的木柜相当好用，它可以说就是录音室里低频空箱的翻版，不论里面用来关空气或放置唱片，都蛮理想的。要注意的是木柜需要一个个搬进去尝试，大而无当会有副作用。另外，摆几个大型沙发也有部份效果。
　　你大概发现到了，上面所说的几个方法都有不确定因素，有些人使用後发现改善明显，有些人可能却无动於衷。不确定的因素包括了房间大小、使用器材、环境构造等变因，我也无法提供你任何答案。反而是处理中高频会比较简单一些，市售以保丽龙制造的「波利扩散板」或各种PRG都很有用。希望兼顾美观的人，则可以在喇叭後面，侧墙第一次反射区附近摆设人造盆景，最好是选用叶子比较宽大的假树，高度与人齐就可以了。有没有比较科学化，有数据可参考的道具供选购呢﹖市售的保丽龙扩散板只对中高频有效，而无论进口或台湾制造的木板RPG，也都是以1000Hz为基准设计出来的，他们对低频通通莫法度。早个一年前我对中低频驻波只好耸耸肩，请别人用上述的方法自己实验，能不能医好全凭运气。最近看到台北罗华公司的广告，他们针对100Hz～3100Hz设计出一个大型的木制扩散板，我很有兴趣借来试试看。
　　当一部大卡车载来四个扩散板时，可真是把人吓一大跳！这麽大的东西怎麽摆﹖低频用的扩散板有多大呢﹖低频用的扩散板有多大呢﹖高约120公分，长宽各为60公分，全部使用MDF板钉制，必须要两名壮汉才能抬得起来。不过既然借来了，只好硬头皮请进家里。罗华的扩散板同样是根据德国哥登堡数学教授Manfred Richard Schroeder所提出的二次余数声音扩散理论制作的，不过计算方式改成1／4波长，否则一个100Hz的扩散板做起长宽都会超过一公尺，更没有人摆得下了。以制作品质来说，这次MDF板喷上黑色平光漆的外观，已经比第一次见到的贴木皮成品要进步许多。我私下希望罗华公司也能制作一些漆透明漆的产品，木头色放在居家环境里压力比较不会那麽大，跟家俱也容易搭配起来。
　　我的大聆听室约有十三坪，天花板与喇叭後墙、两侧墙都使用了一些PRG扩散板处理，聆听位置後面则是一台钢琴与一大块壁毯，另外还有沙发、木柜、地毯等摆设。原来在125Hz左右有一个凹陷，加上两个M＆K超低音後以频谱分析仪调整，200Hz以下大致都能保持±2dB以内的理想状态。这四个巨无霸，当然只有这麽大的空间摆起来才不会有咄咄逼人的压迫感。我把他们分置在房间的四个角落，希望对低频的解析度有更进一步的提升。过去我们在墙角处以圆弧或斜板处理，通常都能对中高频产生效用，摆放Room Trap或Roon Tune也都是针对中高频进行吸收使其不至有过度紧集的能量。他们对低频都束手无策。尽管如此，使用这些方法後对音场後排的扩展与清晰度已经有明显的帮助。要是罗华的扩散板能连低频一并对付，岂不妙哉﹖
　　总共一个多月的时间，我刖後挪移、左右晃动，进行了前所未有的体力劳动。由於罗华扩散板实在太大了，常常换个位置连器材都要跟着搬家，而这些後级扩大机动辄动五、六十公斤以上，幸好现在天气还算凉爽，要不然一定中暑。在我的大聆听室内，罗华扩散板并没有带来惊天动地的改变，应该说是原来这个空间中就没有什麽严重的低频驻波，所以无法让它发挥实力。不过仔细比较，仍然会发现，从中频以下的声音整个轻松起来了，Dorian的圣赏「管风琴」交响曲依然极低频造成的空气波动，但能量平均扩散开了；RR的「Beachcomber」大鼓打下去同样会摇动地板，但令人作呕的刺激感减少了；Telarc的「星舰历险记」特殊效果声势吓人，但汹涌的震波比较不会让不脏六腑翻滚了。
　　罗华姚先生建议，这些扩散板放在小房间中效果会更显着，於是又动手移到六坪半左右的小聆听室中。这里两边侧墙摆满了唱片，也刻意制造出凹凸不平的扩散面，聆听位置後面又是一墙壁的书。至於喇叭後面是加了窗帘的落地窗，窗外就是台北少有的青山绿水，夏天常常有凉风徐吹，我舍不得改装。经过大量的扩散处理後，中高频相当平顺灵活，但50Hz以下仍有一些起伏较大的低频驻波。好不容易把四个低频扩散器「塞」到四个墙角，视觉上的压力增加不少，这是有兴趣购买者必须要特别考虑的。
　　果然，低频扩散器在这里发挥了作用，Magnepan MG-35平面喇叭经由Aragon前後级挤出来的低频结实有力，控制力紧密而透明感绝佳。不过在这个空间里电贝斯最下段容易出现一个低频峰值，听一些国语歌曲也容易有轰轰的不舒服声音。经过扩散处理後，低频峰值不见了，轰轰的感觉也没有了，这对平面喇叭终於可以在这里高声歌唱，发出非常自然通透的音响。要注意的是低频量感并非减少，而是平均扩散开来，当音量开大时没有特别聚集的能量，听感上就舒适许多。据罗华姚先生说，他的试听室只有三坪大，使用了低频扩散板後落地大喇叭照样唱得勇猛威武，丝毫没有低频驻波的困扰。姚先生在BBS电脑网路上经常参加讨论，想深入了解的人不妨直接请教他。
　　虽然低频扩散器相当有效，但因体积庞大的关系，在这里仍要叮嘱读者先量量看自己的空间，不要买回家才吓一跳。但我倒要特别推荐罗华另一款中高频用的扩散板，它的体积是61×121×21cm，重量也有三十几公斤，系根据二次余数扩散理论设计，不过数据改以1／4波长计算，因此踏步比常见皂PRG多了一倍，扩散的波形也更为均匀。我把罗华扩散板放在大聆听室两侧取代原有的RPG，同时也放到小聆听室喇叭背後（也就是落地窗前面），发现他们都比RPG更能发挥效果。越小的房间，就越能体会到广告词所说的：房间好像不见了！