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最后编辑leslie 最后编辑于 2011-05-17 16:40:48
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/音响实战经验/刘汉盛

小功率、小喇叭、小空间要如何得到饱满宽广的声音?

图:这是杂志社五坪聆听室的平面图,里面的器就是按图标位置去摆的。请注意,我们用的是「长边摆法」加近音场「正三角形摆法」。
图:在这样的小空间中,以小功率综合扩大机,小喇叭,您一样可以得到雄壮饱满的声音。

小功率、小喇叭、小空间,却妄想得到饱满的音像与宽广的音场、低频与中频的量感也很丰富?想骗谁!如果真能这样,那么大功率、大喇叭、大空间起不是都白搭了?

如果您照我的方法做,我保证您一定可以在小空间内,利用小功率扩大机与小喇叭来得到中频与低频都很饱满的声音,而且,高频也不会刺耳。总体来说,那将会是一种中、低频饱满、高频清楚而不刺耳、音像、定位历历在目、整体平衡性相当好的声音。

软调空间加喇叭摆位就可以

或许有人会开始怀疑,我刘某人不知道又要玩弄什么把戏?是否要我们花大钱整治空间、更换昂贵的器材,否则怎么能够得到那么好的声音。我像您保证,您不须要更换器材,也不须要花大钱就能够得到我所说的效果。您所要做的就是复习我以前所讲过的「软调空间」以及「喇叭摆位八法」。然后,再花一点点小钱就大功告成。

先说这一点点小钱是多少,要怎么花?这一点点小钱我估计在5万元台币以下(以五坪小空间来算)。花在哪里?花在请木工师父将房间的四面墙壁钉上石膏板或希酸钙板。为什么要钉石膏板或希酸钙板?因为在四面水泥墙上再钉一层石膏板或希酸钙板之后,会让您的空间由硬调子变为软调子。而软调子空间是让声音好听的第一步。

五万元转换软调空间就够了

请木工师父钉板子要多少钱呢?以目前的行情而论,钉石膏板一尺宽约800元台币(高度都是固定8尺来算),钉希酸钙板比较贵,一尺约1,100-1,200元台币。这二种板有什么不同呢?石膏板怕潮,希酸钙板不怕。二者都是防火材料。那种板对声音比较好?老实说,我只用过石膏板,所以无法给您答案。我想,如果府上不是淹水区,您用石膏板就可以了。

石膏板要怎么钉?很简单,木工师父会先在水泥墙上以角材钉框,然后再覆上石膏板。要注意的是石膏板与水泥墙之间的空隙要铺比较重磅的玻璃纤维棉。铺上玻璃纤维棉的用意是要吸收空腔里的振动声波,您不必塞得满满的,只要松松的铺上一层就可以。

四面墙应该至少一面会有窗,一面会有门。反正在钉石膏板时就是避开门、窗去钉就是了,木工师父会帮您钉的很美观才对。钉完之后,看您喜欢什么颜色,再请油漆工或木工师父代劳上漆,这样就大功告成了。当然,如果您预算足够,最好是将窗子加强,再做一层铝窗以隔绝噪音,甚至换过隔音效果比较好的气密窗也行。要知道,户外噪音强度如果能够降低10分贝,胜过将100瓦扩大机换成1,000瓦。

就这么简单,我们就可以将原本硬调子的空间转变成软调子。至于天花板与地板,就暂时维持原状,不必去管他。当然,如果您愿意照「刘氏好声歌」去做,那将会更好。不过,这可不在5万元台币预算之内。

长边摆法加近音场正三角形摆法

软调空间转换达成,接着我们要复习「喇叭摆位八法」。这次,我们要用的是近音场的「正三角形摆位法」。首先我要说明正三角形摆法的好处。通常,我们会用正三角形摆法,就是想避开空间因素的影响,以及想要靠近喇叭,节省扩大机的功率这二个原因。先说避开空间因素的影响。我们都知道任何一个房间中都会有驻波,小空间尤然,而要消除驻波要不是一件容易的事。再者,小空间中从二侧墙反射过来的反射音既多且强,这会产生定位飘移以及声音刺耳的副作用。如果我们把喇叭往房间中央摆,让二支喇叭远离侧墙(请考虑长边摆法加上正三角形摆法),这样一来侧墙的反射音就会大量减少。

再来说到节省功率。您知道吗?如果我们想要让声音听起来一倍大声,那么我们扩大机的输出功率就要大十倍才行。一部50瓦的扩大机与500瓦的扩大机价差有多少?还有,声音的强度是与「距离的平方成反比」。想想看,如果我们能够更接近喇叭来听音乐,那么,我们岂不是可以用比较小的扩大机听到一样强而有力的声音强度(跟比较远距,更大功率相比)。

不必担心,音场既实体且宽广

在此,读者们或许会有一个疑虑:聆听位置距离喇叭那么近,耳朵所听到的岂不都是二个喇叭分开来的声音?绝对不会,您所听到的将会是喇叭消失无踪,整个音场在喇叭后面再生的声音。不过,在此我要请读者们特别注意:所谓正三角形摆法并不是要您一定将聆听位置与喇叭摆成正三角形,而是以正三角形为出发点去摆,通常我会倾向聆听位置离喇叭更近的摆法。换句话说,就是将喇叭摆得更开一些,人离喇叭更近一些,这样通常可以求得更好的音场。而且,不要担心音场会小小的。相反的,这种摆法所呈现的音场可能会比您原来的还要大。

就是这么简单吗?花一点小钱让空间转变成软调,然后再以近音场的正三角形摆法摆喇叭,凭这二个动作就可以在小空间里,用小功率扩大机、小喇叭求得饱满的中频与低频?而且高频不会刺耳?整体声音会很平衡?没错!甚至您会得到结实庞大、密度比以前还高的音像。至于定位感,无疑将会更好。事实上,我在杂志社的聆听室内就只用一对B & W CDM 7喇叭、一部Primare A-20综合扩大机加一部Sphinx Myth 9 CD唱盘,这样就得到前面我所说的声音。

不要当音响冤大头

长期以来,论坛一直强调聆听空间以及喇叭摆位的重要性。不过我们也知道许多读者根本懒得动手去试试看,而宁愿花大钱去更换器材或线材。其实我们并不反对您换器材,不过我们认为您应该在换器材之前(之后当然也需要),先试试各种不同的喇叭摆位,它一定会为您带来不同的声音。如果喇叭摆位试过,能够再将自己的硬调空间转换成软调(像我所言花小钱就可以做到),这样声音一定没有不好听的道理。我深信,只要您肯动手去摆喇叭,肯动脑去思考,您的声音一定会越来越好听。反之,即使您用了几百万的器材,也只是别人背后指指点点的音响冤大头而已。■
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/音响实战经验/刘汉盛

我的音响为什么不好听?

图:无论是小喇叭或大喇叭,回放的音量都有天限。可惜,大部份的音响迷都过度的驱动喇叭,使得喇叭大部份时间都处在高失真的状态,难怪声音会不好听。以图中那么大振膜的喇叭而言,它的音量限制也非常严苛。
图:喇叭无法开大声的另一个重要因素是空间。当音量开大声时,从空间六面墙所反射出来的反射音太强太乱,都会让声音难听。适当的布置或软调空间都可以降低反射音对聆听音乐的干扰。

我的音响为什么不好听?这个问题真是大哉问,因为造成音响不好听的原因太多了,如果连自己都弄不清楚的话,我想旁人恐怕更难替您发现原因。音响不好听的原因可能是您买到的器材质量不如您意,所以不好听;也可能是您的搭配不当,所以不好听;当然更可能是喇叭摆位不对,所以不好听…。总之,不好听绝对是事实,它也一定有其不好听的因素存在。

在这里,我想撇开其它,单单提两个一般人很容易忽略、而且不会去仔细考虑的原因。或许,您府上音响不好听的原因就是这么简单而已,它明显的摆在您的面前,但是您每天听音响时却视而不见,而拼命往牛角尖钻。这二个原因是什么呢?其实它就是一个大原因,那就是「您的音量是不是开得太大声了?」经由这个大原因,才会转成二个小原因:喇叭无法负荷太大的音量;空间也无法负荷太大的音量。

您的音量开得太大声而不自知

大部份人存在着一个误解,以为只要是音响器材,我喜欢开多大声就多大声,音响器材无论大小声都应该可以唱得很好。事实上,音响器材在最大声与最小声时都有其天限存在,不是您爱唱多大多小声都可以的。关于唱小声,这不是我们今天的主题,就略而不谈,我们只谈大声的部份。

为什么音量不能开得太大声?原因有二个,一是扩大机与喇叭可能早已受不了那么大声而产生严重的失真;二是聆听的空间无法承受那么大声。扩大机的失真很容易了解,那是因为它本身没有那个力,您却要它连吃奶的力量都用尽,结果当然是瘫在那里。至于喇叭,这就是我所要说的重点了。通常,每一个喇叭单体所能承受的功率(或说发出的音量)都有其限制存在,如果在其能力范围内,它可以发出失真很低、很悦耳的声音。但是,一旦音量超过它本身的负荷,它就会产生严重的失真。单体一失真,所发出的声音就会刺耳难听。

喇叭有失真天限,不能开太大声。

在这里,我可以举几个例子证明:其一,如果您觉得声音难听刺耳时,将音量关小,通常它就不难听了。其二,一般迷你床头音响,如果您在一定的音量下听时,经常会发现竟然比自己的大套音响还好听。当然,开大声后就完全走样了。其三,如果您的汽车隔音还算不错,在汽车里以适度音量听音乐时,往往也有很好的声音表现。从以上几个日常生活中可以获得的例子中,可以充分验证「适当音量」的重要性。可惜,一般人往往高估了自己的音响组合,以为那么贵的价钱买来的小喇叭,说什么也要能够发出很庞大的音量才对。其实,无论您是花了多少钱去买喇叭,小喇叭就是小喇叭,它所能发出来的音量有其很大的限制存在。即使您的喇叭单体比一般要好,也只是增加一点音量的承受能力而已。

用男高音与小提琴来试音量

到底该如何正确的使用喇叭,使它们发出不失真的适当音量呢?很简单,只要用您的耳朵去听就行。在这里我提出二种声音来测试,一种是人声,一种是小提琴的声音。先说人声,人声是最难表现的乐器,也是一般喇叭单体的最大考验,尤其是男高音与女高音。请您拿一张男高音的唱片来听(最好是帕华洛帝,他的声音能量最具摧毁性),您只能将音量开到男高音唱到很强处听起来还不会「难听」的地方为止。如果开始觉得难听,那就已经超过喇叭的负荷了。

喇叭发出难听这个界线的音量到底会有多大声?我不知道,有些喇叭可以唱大声些,有些则只能唱小声。到头来您可能会蓦然发现,怎么我的喇叭只能唱这么小声而已?再大声就开始难听了。不要怀疑,喇叭单体不是超人,它无法让您无限制的驱动而不失真。到底喇叭单体在超过负荷时的失真会有多严重呢?如果不是工程师,我们可能无从得知,因为喇叭的说明书出从来不会列出喇叭的失真数字。倒是扩大机因为失真很低,所以即使列出失真数字大家反而不去注意它了。

人声试过之后,再来我们用小提琴来试。不必用协奏曲,只要用小提琴奏鸣曲就可以了,这样只有一支小提琴与一座钢琴,您可以听得比较清楚。要注意,当您觉得小提琴的声音开始紧绷,刮耳,变尖锐时,那里就是极限,此时您应该再将音量降低一点,一直到小提琴的声音听起来不会紧绷、而且甜美的琴声能够显现出来为止,那里就是最适当的音量。

要有庞大的音量就必须有庞大的单体群。

或许当您依照要领调好音量之后,会很失望,因为那么小的音量并无法满足您的听觉。没错,现实是很残酷的,否则为什么会有多单体四件式的大喇叭、或大口径的单体出现?喇叭设计工程师们深知喇叭单体的天限,所以,为了不失真的呈现庞大的音量,他们必须使用几十个小单体或数量较少的大口径单体,让每一个单体仅发出最适当的音量。想想看,几十个不失真的单体所呈现的轻松自然庞大声音,岂是您一个高音一个中低音单体的小喇叭所能相及的?

因此,无论您使用的是什么喇叭,了解自身喇叭的天限,将它的音量控制在最适当的情况下,这就是让您的音响声音不难听的最大秘诀。您有没有发现,怎么深夜听音响特别好听?除了电源充足是可能的原因之外,外界的噪音降低,您的音量开小声(已经觉得够了)恐怕也是重要的因素之一。

聆听空间负荷不了太大的音量

聆听空间又不是喇叭或扩大机,怎么也有负荷的问题?当然有!这也是一般人很容易去忽略的问题。其实,聆听空间的音量负荷就是空间内六面墙的声音反射负荷。在北美,大部份的房间都是以木板、石膏板隔成,板与板之间都有夹层,这是标准的软调空间。像这样的空间可以吸收很多的声音能量,也就是说它的声音负荷量很大。无论是高频段、中频段或低频段,这样的空间都能够吸收。反观台湾的聆听空间,都是砖墙或水泥灌浆的六面墙,这样的坚硬墙面所能吸收的声音能量自然无法与软调空间相比。一个是吸收,另一个却大多是反射;软调空间的吸收有时候可能会使低频量感不足,但是大部份都能使高频顺耳;而硬调空间的低频不会逸失(还会增强)但却也很容易因为高频反射太强而刺耳。权衡得失,我倾向音响迷应该拥有软调空间,因为这样的空间对于音量的负荷比较大,比较不会让您觉得声音吵杂刺耳。

正三角形摆位法很好用

如果您不想改变硬调子的空间,有没有办法解决空间内反射音太多太强,空间负荷不了这个问题呢?有!第一个最简单又不必花脑筋的方法当然就是降低音量,这个方法我想就不必再多加说明了。第二个方法就是利用喇叭「摆位八法」中的「正三角形摆位法」(有些空间可能还要变成「长边摆法」加上「正三角形摆位」)。为什么要用正三角形摆位呢?最大的关键就在于这种法摆先天上喇叭就离四面墙较远,当喇叭离墙较远时,它所产生的反射音也会较弱,这样一来,我们所听到的乱七八糟反射音就会减少,耳根也就能够清静了。

不要忽略了加上长边摆法的妙用

其实,正三角形摆位法就是将空间因素干扰降到最低的摆位法,您可以把整个正三角形(二支喇叭与人)放在房间内移动,慢慢找出最佳的摆放正三角形位置。或许您会奇怪,为什么我在上段还要加上「有些空间可能还要变成长边摆法加上正三角形摆法」?这是针对一些二侧墙反射太强或二侧墙距离很窄的空间。在这样的空间中,从二侧墙传来的反射音严重干扰到直接音。此时,您可以尝试将喇叭摆在长边,这样一来,二支喇叭距离侧墙也就更远,从二侧墙传来的反射音就会减弱降低。请不要拘泥于喇叭一定要摆在传统短边的位置上,当您用「三一七比例法」或「三三一比例法」都得不到良好的声音时,请开放您的想象力,运用其它的「喇叭摆位八法」试试看。试过之后,或许您会得到意想不到的效果。

我不相信,怎么可能只要将音量降低声音就会好听?如果是这样,音响店还有生意作吗?是真的,如果您不相信,请按照我的方法将音量降低到适当的位置,听个二三天之后,再回过头来重读我这篇文章。只不过,当您将音量降低之后,通常有一个问题可能会随之而来,那就是低频量感的不够。低频量感不够要如何解决?其实也很简单,再加一点低频就好了嘛!说得倒真容易,要怎么加呢?加低频的方法百百种,每一个高手可能都会有他们自己的方法。如果您不是高手,我认为最简单的方法就是加一个超低音。

请千万不要以为加个超低音就是要听震耳欲聋的低频,超低音真正为我们服务的地方就是「加那么恰恰好的一点点」,请注意我是说「一点点」。有关加一个超低音的详情,我在本期另文会有介绍,请您耐住性子找出那篇文章来看吧!■
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/特别企划-聆听室电源处理再深入研究/编辑部

聆听室电源处理再深入研究

为音响准备一条电源线是最基本的功课之一,花钱请人安装当然最省事,但音响电源与一般电器用电源略有不同,由于人耳对声音的质量非常敏感,就好比汽车轮胎没有打足气,性能就无法完全发挥。

网络上也对这个问题讨论纷纷,有人自作主张连接水管当地线,有人钉钢钉在墙壁上做接地,也有人拉了一条地线,却不知如何与音响连接,还有那些使用两个插孔的日本音响如何接地线等问题,将在这个小专题当中一一为大家解答。
内文将分成三部份,首先是介绍音响前辈曹永坤先生家中的电源处理,曹先生邀请在台电上班的陈运双先生,为音响室规划最标准的电源处理,从用户变压器开始到自行处理接地问题,每一个细节都可以作为音响迷施工时的参考。「音响用电十三问」则是收集音响迷最常遇到的用电问题,透过一问一答的方式详细设明,若您还有其它疑问,也欢迎来信讨论。想自行DIY拉一条电源线吗?其实拉电源线并不困难,只要备妥工具及材料,即可有三个小时之内完成自行配线的工程,过程如何?请见内文报导。

从开关箱拉一条电源线
江俊德

156-1:市面上已经有厂商推出音响专用的电源滤波器,使用时应注意额定容量,以免过荷使用,像图中这款坚新电源滤波器,容量高达2KW,即使面对大功率后级依然老神在在!内部就使用了一个EMI滤波器,串接在电源路径上,具有隔绝高频噪声的功能。
156-2:单相电源滤波器适用于台湾的供电系统,电流量从0.8A-55A都有,此为瑞士Schaffner生产的EMI Fiter产品。
157:自行组装电源插座,将电缆线穿过铝盒之后,再连接插座即可。
158:电源插座连接近照,连接线应该使用与电缆相同的线径及材质,最好就直接剪电缆来用。
159-1:电缆的另一端直接拉到无熔丝关开箱内,单独使用一个开关。图中可看出拉两条独立电线,另外还准备了一条「直接电源线」,从开关直接连接三孔AC插头,直接给扩大机使用!不必再经过插座等关卡。
159-2:如果您仍然懒得动手,推荐一款昕乐推出的「发烧电源延长线」,使用标准三孔AC座,并没有短路保护器,只要指定电缆长度,可以直接从电源箱拉过来使用。标准长度(约两米)一套才一千余元,比自已装还便宜。

制作电源线专辑之后,编辑部接到了许多读者的回响,大部分的人都相信郭世鼎讲的话:「花八千元拉一条电源线,比花八万元买一条电源线还有效」,但问题是大部分的音响迷,为了拉一条音响专用线到音响室,遇上的问题可能不是钱的问题,而是找不到人拉。如果您不是一家之主,要破坏装潢拉一条电缆到房间内,可能还没请人拉之前就已经先被剥皮了!

大部分的音响迷都舍得规划一些预算投资在电源在线,但发烧的程度则有所不同,通常无法像那几位超级发烧友,从楼下电源箱拉一条专用电源在线来使用。但如果您真的无法排除万难拉一条专用线,至少也可以从家里的电源开关箱,拉一条短路径的电源线,最起码不必再使用墙壁上细细小小的双孔电源插座了。

曾经有次机会到中坜朋友家中听音响,他的音响室位于地下室,使用Dynaudio Contour 1.8喇叭以及Suden前后级扩大机,当我播放一些动态较大以及低频较沈的片段,扩大机面板的灯光竟然熄灭下来。今年环亚饭店音响展大部分的房间里,室内灯光随着鼓声一明一暗,扩大机都吃不饱了声音当然不理想。

这就是电源不够用时最容易发生的现象。一般家庭插头的配线,多使用3mm平方以下的单芯铜线,从头到尾一路下来,这条单芯铜线还得配数个插头,所有电器并联在这条在线,一般电器使用可能还不至于出问题,但音响就衰声了。

我单独租屋在外,无法改变房东原有的装潢,也无法从楼下拉电源线,于是自己从电源箱拉了一条电源线,直接供给音响使用。由于从屋内的开关箱拉电源,手续比较简单,几乎每位音响迷都可以自行动手。动手之前必须买妥材料,请见下面说明:

工具

「工欲善其事,必先利其器」,这是大家都知道的道理。在自家拉电源线所使用的电缆通常不会太粗,所以不必使用重型油压工具,剪断或折弯粗重的电缆。一般公寓家庭用户的开关箱总电源线多为8-14mm平方的线材,由于总电源线仅使用8-14mm平方的线材,后段线材使用特粗的38mm平方电缆似乎没有太大的意义,因此可以视开关箱里实际的状况,再决定使用何种规格电缆。

要准备哪些工具呢?最基本的验电笔、三用电表、一把尖嘴钳、一把斜口钳、螺丝起子以及大美工刀即可,由于使用的工具不多,也不需要多么专业的配线技巧,因此大部分的音响迷都可以自行施工。

购买材料

要拉电源线,最好先计划预计施工的方向,包括配线路径以及将来电源插座欲摆设的位置等。以卷尺实际测量好长度之后,再出门选购电缆。如果打算使用一般配线电缆,可以至水电材料行购买,大部分的水电材料行皆有零售电缆的服务,这类的零码电缆通常是为家里装冷气机,临时拉电源线所用的,因此大多为三芯结构,粗细则自行衡量。电缆线当然是以多条单芯铜线构成,以PVCPE为外披覆,品牌则相当混杂,这部份就请自行探访了,不然大牌子「太平洋电线电缆」的也不错,价格可能较一般品牌高一些。我建议大家拉两条电源线,一条给讯源及前级使用;另一条则专供大功率的后级使用,最好,两条个别使用独立的无熔丝开关,以求尽量降低干扰。

如果您家居附近有高周波加工厂、大型重机械用电户,或位于广播电台附近,则建议加装EMI噪声滤波器,这类滤波器对于阻隔高频噪声有相当优异的功效。EMI的内部为使用电容、电感等组件,经过适当的组合之后,能够针对寄生于电源里的高频谐波等干扰发生阻挡的作用,EMI也有分电流量以及单、多相电源等型式,自行到电子材料行购买时,应该注意相关事项。

上个月一位徐荣隆读者来信,他正好在代理瑞士Schaffner EMI滤波器的公司上班,提供了相关产品型录等数据,这类EMI滤波器的款式相当多,电流从0.8A1200A都有。而笔者在坚新推出的的2000VA隔离滤波器产品中,也见到了EMI滤波器,将滤波器串联在通电路径中,就可以阻隔高频噪声的串入,有需要的朋友欢迎与徐先生联络:060842968

电缆除了使用一般配线电缆外,也可以选择发烧些的电线,音响专用线材是一个好主意,反正从自家开关箱拉到音响室了不起十来米的距离,花钱购买粗一些的喇叭线或发烧线当作电源线也不错。过去我帮赖英智兄家里拉了两条电源线,就是使用太平洋电缆,而目前我自家则使用两种发烧线当作电源线,分别是佑升委托美国Carol制造的三芯铜线以及昕乐的电源拉线,线径够粗质量也可信赖,推荐给大家使用。

佑升的三芯电源线为纯铜材质,使用比头发还细的铜线,每股线由千条以上细铜线和绞而成,外皮为非常柔软的塑料材质,看起来非常类似于Cello的线材。由于使用数量极多的细铜线构成,集肤效应几乎可以忽视,三芯设计恰巧适用于欧美音响的三孔电源线,一条给火线,一条给水线,最后一条则给地线。而昕乐的电源拉线则为工业使用的电源线,纯铜材质,也采用细铜线和绞而成,线身圆形,类似于喇叭线的结构,但多了一条较细的接地线。虽然不是号称几N铜,但特点是价格较为便宜,一次拉个十几米也不会心疼,也大力推荐。

先安装插座盒

从开关箱拉一条专用电源线,就是让音响直接获得最近的电力传输路径,线材的一端连接无熔丝开关,另一端则连接插座,音响器材全部连接在插座上。插座的选用,我当然只推荐「医院级插座」,这类的插座具有15-20A的电流量,而且任何插头插上之后,接点压力非常强,插、拔都得花点力气才行。目前市面上最高级的插座品牌为Hubbel,最高级的双连插座每只大约600元;另有Bryant生产的插座,螺丝连接点为纯铜设计,价格约400元;另一品牌为Eagle,插头种类众多,喜欢哪一种任您自己选,看得顺眼就行了。哪里买得到?台北佑升电料行(02-23939677),不然最近几期的黑白页广告也有插头零配件的广告(廖祯松,04-2135102),请读者自行找寻了。

加工

开始动手了,先从简单的无熔丝开关箱这一端做起好了,将线材适当的剥皮,由于使用的电缆线或发烧线披覆并不是重量级的,因此很容易藉由美工刀的加工将塑料外皮剥下。电缆线使用较粗的单芯线构成,剥线时铜线不容易脱落,而单芯线也容易折弯定型,属于较好加工者。另两款推荐使用的多芯线在剥线时,应该小心的将塑料外皮切除,以免伤到内部铜线,掉线在所难免,尽量减少就行了。

使用「接线端子」或音响专用的Y型插,将线材固定在内(可以使用焊接或压接,力求安全牢固就对了),然后在断电的情况下锁上独立使用的无熔丝开关,该使用多大容量的无熔丝开关?一般的音响系统20A就足够了,如果是大型AV系统,由于器材较多,用电量与冷气相当,则使用30A

电线的另一端要装上电源插座,经过适当的剪断、剥皮之后,连接线材于接线盒内,并将电线固定在插座螺丝上。同样的道理,为了安全起见请再三检查有无错误或短路,细小的电线屑可能引起短路,应该彻底清除干净。

如何判断极性?从无熔丝开关引出的电线为火线,应该连接到插座上长条型短孔的位置上,这条电线用验电棒碰触会发光;而开关箱内所有线连接在接线铜条上的是水线,水线理论上应为0V,不会电人的,但因为线材具有阻抗的缘故,水线交流电压通常在10V以内,但对人仍然不会感电。

插座上还有地线,应该如何处理?如果您没有特别接地,则可以不理会。如果特别拉了一条地线,则将插座上的地线连接大地,以求接地效果。只有双孔插头的日本器材该如何处理呢?别忘了,刚刚配线连接插头时,短孔的插孔是火线,而长孔是水线,日本器材插头金属接点多为一长一短,短为火线,长为水线,按照这样的方式连接就不会错了。因为器材内部长边电线将会经过1MΩ电阻而接机箱,透过正确的极性连接,也具有接地的效果,手摸器材外壳再也不会有麻麻的感觉了。

再三检查无误之后,开启无熔丝开关,使用电表及验电笔测量电压是否正常,极性是否正确?如无误,将音响电源线插到专用电源插座上,再度开机试听,相信您的第一个感觉就是:声音变得更沈稳了,其它优点让您慢慢发觉吧!■
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/特别企划-聆听室电源处理再深入研究/编辑部

示范级的音响电源
曹永坤先生的音响配电
解说:陈运双/记录整理:江俊德

160-1:一切从头说起,大型用电户独立使用一个变压器,不会受到别人的干扰。
160-2:整户的总电源箱,无熔丝开关指名选用士林电机工业型开关。从无熔丝开关的数量来看,用电量颇为惊人。
161-1:为了避免受到千扰,音响电源经过六个大型隔离变压器,每个容量为5KW
161-2:从总电源箱拉两条38㎜平方的电缆,进入一楼音响专用配电室里,左边即为音响专用电源开关箱。
162-1:为了实验隔离变压的效果,特别加装了一个大型电磁开关,可以随时切换通电路径,决定要不要经过隔离变压器。
162-2:隔离变压器具有三个接地点,分别是初级线圈接地、铁蕊接地以及次级线圈接地。使用隔离变压器时一定要注意接地问题,否则效果会打折扣。大型变压器工作时容易发热,也容易产生振动,必须注意避震及通风。
162-3:从隔离变压器处拉出的电缆,经过天花板直接到电源配电箱,一条一条大口径的电览可以降低线材产生的阻抗。
163-1:电源配电箱里装有六个双连插座,每一个插座阶使用独立接线,彼此不干扰。
163-2:个别的插座接线连接到配电箱的总线(Bus),从隔离变压器拉出的电缆就连接在总线上。读者也可以在总线上加装监视电表,随时查看供应的电压。
163-3:插座一定要选择医院级插座,像图中插座上有一三角标记者(▽),为独立接地设计,每个插座的电流量为25安培。
164-1:二楼的副音响系统具有两个配电箱,一个给消耗电力较大的后级使用(上),另一个给消耗电力较小的讯源器材及前级使用(下)。
164-2:二楼副音响系统使用的音响器材数量庞大,用电量非常惊人,若没有好好处理电源,根本鍡不饱这一堆器材,也别想听到好声音了。
165-1:所有电缆的接地线,全部拉到一楼配电室的接地电盘,「接地电盘」是一块大铜板,所有地线在铜板上,具有星状接地的效果。
165-2:电缆以螺丝固定在铜板上,在这里可以加装一个无熔丝开关,以测试有无接地时对影响。而22㎜平方的地线就从铜板的中央位置拉出。
166-1:铜板必须注意绝绿,不能碰触建筑物,铜板固定于电木板上,再将电木板固定在墙壁上。
166-2:六支约两米长的接地就打入这院子要,由于草皮每天浇水,湿润的泥土地对于接地效果有加强的作用。
166-3:从接地总线拉出的电缆就顺着排水管到屋外。
166-4:一楼正在兴建水泥号角聆听室,从两个逐渐成型的号角中,不难想象完成后壮观的场面,每个号角高度比人还高,能量势必惊人。
167-1:附图一:负戴分配配线图(注:一、所有无熔丝开关请采用士林电机「工业等级」产品。二、电缆绝缘材料:内部导线用PVC,外皮为PE材质。三、所有电线接点请用压接端子固定。四、电源插头请装于「配电箱」内,每个配电箱内置六组双连插座,共计有十二个插孔。)
167-2:附图二:隔离变压器配线图。
168:附图三:负载分配布置图。(■:电源插座配电箱,内装六组双连插座共计12个插孔)

上一期,编辑部制作了长久以来梦寐以求的专题:电源处理专题,这是每位音响迷都应该知道的内容,也是玩音响的基本动作之一,有了好的电源,就如同有了好的引擎,车子才跑得顺,声音才听得爽。

编辑部以几位主笔家中的电源处理,以拍照及叙述的方式,让大家重视电源的问题,对于电源处理,有没有标准的施工法?该如何做才符合规范?最高标准是如何?适逢本刊资深主笔陈运双先生刚刚替音响前辈曹永坤先生家中的音响室,重新规划音响专用电源,趁此机会商请在台电上班的陈运双先生,解说示范级的音响电源处理。

陈运双先生目前服务于台电公司,负责核能电厂稽查的工作,核能电厂的运作讲求安全,一切都得按照规定来,曹永坤先生邀请陈运双先生设计音响室专用电源,除了符合台电规章外,也以标准方法施工,本篇报导本应由陈运双先生主笔,但编辑期间陈先生正好南下垦丁核三厂进行督导,因此相约一天于曹先生家中,由陈先生口述,我负责记录及拍照,读者若有其它问题,欢迎来信讨论。

示范级的音响电源

曹永坤在音响圈或音乐圈都是知名人士,一方面经营莹升公司代理PMCNakamichi等产品,另一方面推动音乐活动。近年来计划在家中盖一个私人录音室,同时也着手进行水泥号角的工程,因此电源处理便在一切工程进行之前规划,并且施工。

「要做就一次做最好的」,曹先生这样说着。他说过去的音响在性能上有所限制,电源对于声音的影响有限,因此过去的人少有注意到电源问题。但器材质量不断的提升,对于小细节越来越挑惕,尤其是前几年使用Genesis 1大型喇叭的时候,扩大机及低音服务器每每一开,屋内电力就会明显受到干扰(如灯光变暗等),为此特别从一楼电源箱拉了两条电缆,问题才获得解决。除了二楼的大空间外,一楼也打算重温旧梦--建造一个大型水泥号角的试听室及录音室,因此基于这次大手笔,一定要妥善规划电源,日后才不会遗憾。

为了要做到最好这一句话,陈运双先生特别向台电申请一个独立的「用户变压器」,从台电的高压配线直接拉进屋内,换句话说曹先生家中的电源是独立的,直接与台电连接,不与他人共享。用户变压器经常见于电线杆上的变压器,变压器的一端连接22KV高压电,另一段则降压为110V单相三线式,再分别连接到用户电表,若您府上的电表为圆形电表,就是采用此种方式连接。如果您家中有重型电机必须消耗较大的电力,台电也可以为用家连接三相三线式或三相四线式,曹先生家中即使用上者,实在因为家中有大型中央空调等众多电器,不得不「发烧」一点以免电表过荷冒烟,如此一来,独立使用一个用户变压器,而且又是大容量供应,电力自然充沛了。

尽量使用大口径电缆

从电线杆上的变压器开始,连接到用户电表之间,台电以38mm平方的电缆连接,电缆长度大约五十米左右就进入屋内电表,三相供电有两个电表,一个为实功率电表,一个为虚功率电表,从两个电表的度数中可以查出家中电器使用的效率,但这一点与本文无关我们不多谈。经过电表之后电缆连接到大型总开关箱,总电源经过大型无熔丝开关之后,连接在配电总线(BUS)上,再以铜棒连接至不同的无熔丝开关分路。(请参见附图一)

该分配多少电力给音响使用?从总线上拉出了两条独立电源,分别以100A无熔丝开关做总开关,一条给二楼音响室,一条给一楼的录音室使用,从此一分为二。配线,其实只是整个设计的一部份,要做到最完美,还得要防止屋外及屋内的电器干扰,由于独自使用一个用户变压器,因此不必担心被邻居干扰,但家中装设有大型中央空调冷气,重型电机产生的噪声绝对不可忽视,于是「隔离」以及「接地」也成了两个施工的要点。

为了隔离,陈先生找来了六个大型隔离变压器,是美国惠普(HP)的产品,每个容量高达5KV(也就是5000瓦),利用隔离变压器的特性,将高频噪声隔离在外。而接地处理更是不容忽视,详情待述。

从保险箱里可以见到好几条粗如蟒蛇的电缆,这些都是38mm平方的大电缆,每条电缆里有三芯,是以多条直径约2mm的铜线混绞而成的,外皮具有多层隔离,一方面防止虫咬,另一方面也可隔绝水气。38mm平方的电缆相当坚硬,必须使用特殊工具才能剪断,一般用家可以使用钢锯锯断,不论如何,38mm平方的线材对于音响及家庭来说都已经措措有余。

装设隔离变压器

一楼及二楼各采用独立的38mm平方电缆,两条电缆一起先拉到一楼的音响专用配电室,在这里摆设着六个大型隔离变压器以及接地电盘,两条电缆分别经过七个30A无熔丝开关之后,分别进入六个隔离变压器。隔离变压器工作时会产生温度,由于目前整个电力系统只有二楼的音响正在使用,用手摸摸隔离变压器,确实发出相当的高温,用家在家中装设隔离变压器时,应注意震动及通风的问题。

为了实验隔离变压器的效果,也为了验证使用或不使用隔离变压器时何者为佳,陈先生在此特别设计了一个大型电磁开关,经由简单配线,可以轻易控制电力经过隔离变压器或By Pass跳过,虽然隔离变压器在学理上有绝对的优点,但一牵舍到声音问题,则仍以实际听感为准,所以可别一昧的使用类似产品,最好的方法是自己实验看看最重要。(请参见附图二,总配线图请见附图三)

隔离变压器上有三个接地端子,其一是初级线圈的隔离接地;其二是铁芯的隔离接地;其三为次级线圈的隔离接地,要让隔离变压器有最佳的工作环境,请为府上的隔离变压器准备好接地的动作,否则光使用隔离变压器以求心安的方式是不健康的。

该用多大的电缆?

电力经过隔离变压器之后,分成七路电力供给音响及器材使用。衡量实际用电量以及参考台电配线规章,决定每路使用14mm平方的电缆分别拉至七个独立的电源插头,摆设在不同的位置供器材使用。是不是电线越粗越好?要考虑到配线管线的散热问题以及集肤效应来计算衡量。每款电缆都有其安全电流,其规格建立在工作环境的温度。当电缆的温度越高时,安全电流便会降低。换句话说如果您使用金属导管时,由于金属散热效果较好,电缆安全电流将较接近空气散热的效果。如果您使用PVC等塑料导管,则热气闷在管线中不易发散,电缆将会发生热跑脱的现象(热跑脱是一种恶性循环,温度升高无法散热,导致电线电阻增加,反而更增加热量的产生,一直循环不已直到达到平衡状态)。

一般而言,像此次使用电缆的安全电流已经超过实际用电量许多,因此散热问题可以忽视不考虑,但如果府上配电为3.5mm平方左右的细电线,则要注意此类问题,以防止电线过热导致电线走火。

集肤效应也是隐藏于电力传导的隐形问题,太粗的电缆不建议使用,因为交流具有集肤作用,大导线的每一单位面积之截流量远小于小导线者,过粗的导线,还不如使用两条小导线为佳,这时候就不是越粗越好了。但以家庭用电而言,38mm平方的电缆可以说是上限,再粗似乎就没有太大意义了。

七条14mm平方的电缆如何分配使用呢?一条给一楼LP设备使用,曹先生拥有数量惊人的LP典藏,LP系统绝对不能忽略。两条给一楼的录音及视听系统使用,这是为将来建造的录音室做准备的。两条给正在兴建中的水泥号角聆听室使用,关于这个号角聆听室,是曹先生多年来的心愿,读者可以从照片中见到号角的体积以及壮观程度,日后这个低音号角每声道将使用四个TAD的单体,完成后编辑部必定再度采访,以饷读者。最后的两条则拉到二楼副系统,也就是前两期音响论坛在「现场报导」中介绍的PMC BB5/XBD以及Bryston扩大机群所使用的电力。过去曹先生的Genesis大喇叭就是摆在这个地方。

插头如何处理?

准备好了电缆,如何让音响使用呢?当然要透过连接插头。目前市面上最好的插座,莫过于医院级的插座,由于医疗器材攸关人命,因此插座的规格必须优于常态,除了必须符合额定规格以外,安全、可靠、耐用,任何状况都不能出问题,正是此类插座的最大特点。生产医院级插座的公司很多,但质量最好的几乎都是美国产品,尤其是Hubbel,更可以说是插座之王,拿来当作音响用插座最适合不过。

Hubbel插座有多好呢?Hubbel是一家老公司,自从爱迪生时代就开始开张营业,是医院必定采用的插座,因此质量绝对可靠。试着把三孔AC头插入Hubbel的插座内,您会发现非常紧密,尤其是要将插头拔开时,不用点力气还真拔不出来,可见内部接头有多么稳固。

Hubbel插座具有多种规格,基本上每一种都适用,陈运双先生建议大家使用「独立接地」的插座,这类的插座特点在于:内部的接地端子与外部的螺丝是绝缘的,换句话说一整排插头共同锁在同一个金属机箱的时候,内部接地点不会与外箱接触,藉此可以达到单点接地的好处。这类插座如何辨别?仔细看看三孔AC座的表面有无三角形接地符号,若有,表示这类的插头接地点为独立绝缘设计。

电缆拉到了预定位置,您可以使用「电源插座配电箱」,如图所示,它是一个可以开启的金属箱,电缆拉到金属箱内部之后,就像保险箱一样将电线固定在接线架上,然后兵分三路连接在总线上,个别的插座则从总线上用电线将电力引入,如此每个插座即可获得充足的电路供应。当然,您也可以在开关箱上装设一个交流电表,随时侦测交流电压。

以曹先生的电源插座配线箱为例,一个配电箱内装六组双连插座,共计有十二个插孔,连接插座时可不要小气,电缆导线单股直径为14mm平方,即使连接到插座内也不要用太细的导线,尽可能用粗一些的导线,以免形成瓶颈阻碍电流的通过。至于插座后面连接到音响的电源线,则不在此次讨论的范围了,不论您使用原厂附赠细细的电源线,还是要用粗如蟒蛇的NBS,随个人高兴,至少,您已经为它准备了充足的电力了。如此一来,使用发烧线才有意义。

如果无法使用电源插座配电箱,也可以使用木板钉在墙壁上绝缘,然后将插座固定在木板上,再进行配线即可。无论如何,务必遵循安全、稳固、可靠的原则,才不会发生意外造成危险。

电缆拉好了,电源配电箱也完成了,还缺什么?对了,还缺了接地的步骤。

确实做好接地

接地对很多人来说是件头痛的事,住在公寓或大厦,如何接地?即使有心做好接地的工作,去哪里找一块地可以让你接?很幸运的,曹先生自家有一块泥土地的院子,在自家院子里进行接地工程,当然可以尽善尽美。

接地时要注意很多事,首先要了解建筑物避雷针的接地在何处,再来要了解附近有没有大型用电户的接地,最后要了解接地处泥土的导电效果。

曹先生的房子位于天母山区,建筑物装设有避雷针,由于年代久远,无法确定避雷针的接地导线位于何处,有可能与建筑物的钢筋连接,也有可能独立落地接地,唯一可以掌握的原则就是:远离建筑物,以避免不必要的干扰。

地也会导电,接地的用意就在于将电力导入地下,既然泥土会导电,如果您的接地点太靠近散播噪声的其它设备接地点,别人散播的噪声也会藉由地线传导到您的电力系统。有人甚至做实验,发现不接地比接地好听,极有可能就是您处理的接地点导入了别人的噪声,进而干扰到整套音响器材声音的表现,为此,接地处理不可不慎。

曹先生家居附近皆为大型住户,并没有工厂,推断附近没有散播噪声的接地点,因此选定较远离建筑物的院子附近实施接地。如何接地呢?将电线埋入地下吗?答对了一半,但有更好的方法。

将接地棒打入地下!

您可以购买专用的接地棒,此类接地棒长度约1.5米至2.5米不等,直径约为2公分以上,材质有纯铜棒、镍包铜棒等,合金材质目的在于防止氧化腐蚀,若接地点附近土质含盐,则应该选择合金等耐腐蚀的接地棒,以延长接地棒寿命及增加效果。施工点应选择湿地或软质泥土地,石头多泥土少的土地导电效果较差,而干地接地效果也远低于湿地,如果附近没有适当的接地点,也可以利用增加接地棒降低接地电阻。

陈先生利用22mm平方的电缆,从屋内的接地电盘拉至屋外,除去外皮之后利用特制油压钳,将导线与接地棒紧紧压接在一起,使用压接的好处在于能够确保接触电阻几乎等于零,而使用焊接等方式,虽然也可以达到类似效果,但应注意表面腐蚀的问题。总之,一切仍以「可靠」及「高信赖度」为施工第一准则。

陈先生分别在院子里连接六支接地棒,并且打入地下,完成接地后以专用的「大地电阻表」,以比较法测试接地电阻,经过测试接地电阻约为6奥姆,几乎可以视为短路。部份施工包商,为了让数据好看,在完成接地之后会在接地棒附近灌入盐水,虽然短时间内接地电阻可以维持在极低的范围内,但却会造成接地棒快速腐蚀的严重后果,提供给您做参考。

刚刚提到,屋内有一块接地盘,其实它是一块纯铜板,经过电木绝缘之后固定在墙壁上,22mm平方的接地线就连接在这块铜板的中央,其它室内大小电缆的地线,包括隔离变压器的接地,通通拉到这块铜板上,因此这块铜板也可以说是整个电力系统的「星状接地点」或称为「一点接地点」。当然接地或不接地何者好听,也可以从这里做实验,陈先生另外加装了一个无熔丝开关,藉此可以让系统接地或不接地。

这个无熔丝开关必须注意电流量,由于接地的功能之一,是为了将漏电导地,以保护人员及器材的安全,因此如果使用无熔丝开关当作开关,则开关的容量不应小于供电总开关的容量。也就是说,当发生意外时,电力由总开关流出,经由接地的无熔丝开关导地,接地无熔丝开关绝对不能比总开关提早跳开,这样就失去了接地的意义。如果您的总开关使用100A,接地开关至少应该使用120A以上,这是基于安全的原则。

行文至此,曹先生家中的音响电力系统已经说明完毕,不论从哪个方向来看,这套电力系统遵循着安全以及可靠的原则,日后不论音响器材如何更换,它们都享受得到充足电力供应的最基本好处。当然,曹先生是本着「要做就做最好的」的精神来处理电源问题,您居住的环境也许没有独立的电筒可以使用,您家居附近也许没有空地可以让您接地,但无论如何,为音响准备一条独立的电源线绝对是应该的。■
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/特别企划-聆听室电源处理再深入研究/编辑部

音响用电十三问
江俊德

图169:部份音响产品,为了隔离电源干扰,特别将电源部份独立装箱,让电源干扰降至最低。
图170:干扰问题令音响设计者大感头痛,尤其是数字器材,由于数字芯片工作于高频的脉波环境中,容易产生突破干扰,因此讲究些的数字器材会伬协两颗变压器,一颗给数字使用,另一颗给模拟使用,各走各的路。
图171:您也使用发烧电源线吗?如果将图中这条高级电源线插在墙壁上小小的插座上,效果一定大打折扣,要让发烧电源线发挥实力,请先为它准备充足的电力供应。+
图172:电源滤波器有没有效果?这类滤波器能够有效将寄生于电源的高频噪声滤除,对于隔绝高频干扰颇用处。
图173-1:Z-Center电源滤波器。
图173-2:较高级的电流滤波器具有多种形式,它们各有不同的电力容量以及设计取向,可别拿专为前级设计的滤波器,使用在后级身上,那肯定只有反效果。
图174:线材也必须注重避震,线材的内部也拥有紧密的填充物,以避免震动。

问一:为何音响开机时,电灯会闪一下?

答:这是因为音响器材开机时,由于器材内部大容量电容,在关机前处于空载的放电状态,按下电源开关时,电容马上从变压器吸取电力,由于吸取的电流极大(称为充电电流),以致于电力突然下降,日光灯自然会暗一下了。

一般的后级只要滤波电容容量总和超过20,000μF,开机时就会发生此现象。因此部份设计完善的大功率扩大机,在开机时具有「缓冲电路」,也就是说开机时会经过大型水泥电阻缓冲,让内部电容慢慢充电,一段时间后(约几秒钟)再以继电器接通,如此既可以保护保险丝不会一下子烧断,也可以避免电灯闪一下的困扰。

问二:台电的供电真的很烂吗?

答:当大家遇到电源不稳定时,总不管三七二十一先把责任怪到台电再说。如果了解台电的人,则一定会大力辩解,并且提出合理的解释。事实上,台电的供电一点问题也没有,电力不稳定的现象,是配送过程中受到干扰而来的。

先从发电厂说起好了,目前台弯主要的发电厂分成两大类,其一是核能发电,另一则是火力发电厂。不论是核能发电或火力发电,他们皆采用蒸气的力量,驱动蒸气涡轮带动发电机。这是一套极为精密的发电设备,涡轮的转速关系到频率的稳定性,大型的发电机与涡轮之间,具有计算机控制的变速系统,以确保在各种负载下维持稳定的输出频率(60Hz)。再者,涡轮发电机输出的电压绝对是稳定的正弦波电压,这是基本的物理原理,换句话说,要制造出扭斜的正弦波还有问题呢!所以,从台电送出的电力绝对是稳定的60Hz正弦波电力。至于干扰及电压不稳的问题,请见下题。

问三:为何电力传输时,总是使用高压电,这不是很危险吗?

答:电压超过100V时,就存在着危险性,但为何台电的配送电力总在22KV以上呢?这不是很危险吗?

当然危险,所以高压电塔上总是挂着醒目的招牌,警告闲人勿近,否则容易发生触电的危险。使用高压传输,最主要是为了节省配线时电缆的用铜量,同时也降低电力传送时的损耗,因此从发电厂送出的电力是以超高压的方式传送。超高压传送的最大好处,就是电压高、电流小,电子流经导体时,发热量是以电流的比例计算,而不是以电压计算,因此有效降低导体的电流量,就能降低损耗,因此虽然危险,但只要做好防范措施,就可以避免危险发生。以高压传送的另一个理由,是为了降低客户端的电压变动率。如果以1:1传送,也就是说台电送出110V的电力直接到家庭,台电每降低1V电压,客户端的电压也会随之降1V。但如果以目前普遍使用的22KV传送,当电厂送出的电压有1V的震动时,客户端几乎没有任何感觉。

问四:为何我家的电压经常不稳定?

答:电压不稳定的情形经常发生在各种用电户,尤其是工业区附近。当建筑物申请台电配接管线时,会依照申请表格的数字,配接适当的电力给建筑物,但这只是一个预估值,如果用电户的用电量超过当初申请的电力容量,则容易产生电压下降等电力不足的现象。这不是台电不给你充足的电力,而是用户应该提出更大的用电申请。例如,某工业园区原来申请一万千瓦的用电量,台电当然依照申请配接一万千瓦的用电供应,如果工业园区的用电量超过额定负载,电力当然会发生吃紧的现象,电压自然会不敷使用而下降了。光口头骂骂没有用,其实只要向台电提出更大的用电申请,供电不足的情形就容易解决。所以下次电力下降的时候,请不要动不动就咒骂,赶快衡量自己的用电量,看看是不是超过了用电契约上的额定供电量?如果长期处于低压状态(例如电压低于100V),也可以向台电反应,他们会派员改变用户变压器的抽头,让您的电压恢复正常。

问五:一般家庭使用的电力供应如何?

答:家庭用电与工业用电不同,不但供电的形式不同,用电容量也不同。一般家庭没有大型电器设备,最耗电的电力器材顶多是冷气机或电热器,这些器材使用的电压不会超过220V,因此一般家庭用电多为乙类用电,110V单相三线供应。如何判断?看看自己的电表是不是圆形的?如果是,就表示为110V单相三线供应,如果是方形电表,则是最普通的110V单相双线供应。

单相三线具有两条火线及一条水线,两条火线是互为反相的110V/60Hz,经过适当的连接,可以分别拉出两股100V或一股220V的电线,其中110V供应一般电器使用,而220V则提供冷气机及电热水器使用。使用单相三线供电方式的理由,最主要还是为了节省电力传送过程的损耗。经由适当的配线,从两条火线拉出去的两股100V电线,如果两边用电量均等,则依照相位抵销的原理,水线将不会产生任何电流,这就表示可以降低水线的线径,也可以避免无谓的电力损耗。换句话说,如果您家中维持固定的电力消耗量,在最理想的配线组合下,还有机会节省用电度数。

问六:电力干扰哪里来?

答:刚刚说道,台电送出的电力为完美的60Hz正弦波,但干扰从哪里来?其实,最主要的干扰源,仍然来自用电户本身。试着想想看家中有多少电器用品?当这些电器用品全部插上插头使用时,会产生多少干扰?冷气机、电风扇、日光灯等,没有一样是纯电阻负载,它们具有感抗也有容抗,只要开启就会回授干扰电力系统,将噪声寄生在电源上。开日光灯时音响会传来「啪啪」的声响,这就是日光灯的干扰。

即使自己非常洁身自爱,听音响时尽量不开其它电器使用,也不能保证用电一定干净,因为您府上电表的前端,仍然与其它用电户连接在一起,别人家里只要使用电器设备,也会对您产生干扰,程度则视情况而定。运气好者没有感觉,运气不好者叹气也没用,除非您自行申请一颗用户变压器使用。

问七:如何避免干扰?

答:这是大家所关切的问题,如何避免干扰?最直接有效的方法就是隔离。隔离别人对你的干扰,隔离自己家中电器彼此间的干扰。大型用电设备以及计算机最容易产生干扰,它们会产生高频噪声,也会产生电源谐波,寄生在电力系统中干扰其它电器产品。如果要获得干净的电力,使用隔离变压器或电源滤波器是一个好方法,利用变压器频宽不足的原理,滤除高频噪声,只让频率较低的60Hz电力通过,如此即可有效滤除高频噪声或频率较高的电源谐波。但隔离变压器也并非万灵丹,请见下题分晓。

问八:电源滤波器有用吗?

答:我比你还关切这个问题,如果家中有太多因素无法克服干扰,市售的电源滤波器有用吗?先说说电源滤波器的工作原理。简单的讲,电源滤波器所使用的材料多为电感、电容等材料,将电容与电感组装成一个「低通滤波器」,只让60Hz左右(或以下)的频率通过,即可阻挡60Hz以上的讯号(或称为噪声),进而达到滤除噪声的目的。

电源滤波器有好几种,有的有附设稳压功能,并且具有自动调节输出电压的能力,利用变压器抽头不同的搭配组合,以侦测电路配合继电器,连接不同的抽头,即可达到实时调整输出电压的目的,大多数的计算机用稳压器皆为此工作原理。但请别忘了,继电器连接抽头的瞬间,也会产生突波,这对电源又是另一种干扰。还有,低通滤波器的特性,就是阻挡较高频率的讯号通过,如果扩大机对电力供应需求的速度大过低通滤波器的供电能力,则会形成一个瓶颈,反而造成阻碍。例如:某某电源滤波器对于滤除60Hz以上的噪声非常有效,但如果此时扩大机抽取的电流量大过滤波器的供电能力,或扩大机需要快过于60Hz以上的供电速度,电源滤波器反而成为绊脚石。

一般而言,电源滤波器适用于用电稳定、电力消耗较小的器材,如讯源、前级等,而功率后级及超低音,则直接插在墙壁上为佳。无论如何,不要以为加装电源滤波器就有正面效果,自己试试看最重要。

问九:如何为音响准备一套理想的电源?

答:自己盖一座电厂吗?当然不可能,不过要准备一套理想的电源倒没有想象中的困难,只要为它拉一条独立的电源线就解决了大半问题,剩下的还可以靠电源线及适当的小道具进行微调的动作。关于拉电源线的方法,请参阅上一期的专题以及本期的内文,尤其是这一期的曹先生家中的电源处理,可以说是一个理想的实现,如果您真的有心,不妨进行规划设计。您也许没有那么好的运气可以独自使用一个「杆上变压器」,直接获得从台电来的干净电源,但如果您住在公寓大厦,最起码也可以从电表处拉一条至少22mm平方以上的电源线给音响使用,这样一来就说得上尽心尽力了。信不信,花八千元换装一条独立电源线,比换一条八万元的电源线还有实质效果。还有,拉线时请一鼓作气,一定要拉22mm平方以上的,苦差事做两次是很累的,千万别相信水电行老板说3.5mm平方就够用了。

问十:讯源器材与后级需要分开处理吗?

答:最好是分开处理,最好的方法是拉两条电源线,一条给消耗电力较小的讯源器材、前级等使用,另一条则给消耗电力较大的功率扩大机、超低音等使用,虽然电源线的源头都是同一条,但仍然听得出效果。至于拉了电源线之后还需不需要电源滤波器,则请自行试试看,通常我的经验是:只要有充足的电力供应,滤波器不一定有正面效果。

问十一:需不需要接地线?

答:由于台电的供电形式,并没有真正的地线给用户使用,所以用户必须自行准备地线。接地线的方式以及原则,请参阅专题内文说明,曹先生家中的接地方式,虽然无法称得上最完美,但对于音响迷来说已经够发烧,接与不接哪个好?也必须实验才知道,因此曹先生也为此设计了一个接地开关,测试何者为佳。

高级的音响器材大多使用三孔AC电源线,其中一条就是接地线,这条地线与机箱连接,经过电线传导之后直接与大地(地球)连接。接地之后的最大好处是:手摸扩大机机箱表面,不会再有麻麻的感觉,也就是说机箱的对地电压会非常低,低到无法感电。从安全的度来看,接地是有必要的,但从声音的角度来看,何者为佳谁也不敢打包票。

问十二:一般家庭如何接地线?

答:其实台电送来的单相三线电力线当中,其中一条已经接地,但由于路径过长加上有电流通过,因此多少存在着电压,这个电压会因为用电的情形改变,而随着升降。我在家中以AC电表测量,最低时约1V,最高时为6V。如果利用这条水线接地,也可以达到接地的效果,但最好加装一个AC电压表,随时观察AC电压。但就安全的观点来看,仍然不建议使用。连接水管或连接建筑物钢筋的方式也不建议,因为这容易导入其它干扰,例如雷击时,或其它电器漏电时,也容易藉由地线传导到音响器材。

问十三:接地就能避免干扰吗?

答:答案不是绝对肯定的,如果您接地接得不够彻底、不够小心,反而会带来坏处,将别人的噪声导入音响器材里。接地的目的大致可分成两类,其一是安全考虑的电力接地,其一则是讯号接地。前者通常用于大型机械,例如洗衣机、马达等,当产生漏电现象时,可以藉由地线的传导,将电力传导至大地,以保护人员的安全。后者则为提升器材或仪器的讯噪比,将电路接地,以降低噪声。

将器材接地连接在建筑物钢筋或金属水管上,不能保证别人也如此接地,如果音响器材的地与别人的洗衣机共享同一个接地,结果只会更坏不会变好,因此不建议将音响器材以连接建筑物钢筋或水管的方式,那是非常不卫生的。另外,地线既会导电,也会带来噪声,与别人共享接地,没事则矣,有事则将别人的噪声也导入音响系统,此时不如不接地。

问十四:电缆线需要避震吗?

答:粗重的电缆线,其实也可以视为音响电源线的一部份,既然音响电源线要注意材质及避震,电缆线也应该注意此现象。台电公司的配电所,由于传输的电缆长度相当远,电缆在电线杆上随风晃来晃去,彼此电缆间也会因为互相感应,而产生低频震荡;如果两条电缆平行传送,也会彼此产生电容效应,而变成电容式麦克风,这些现象虽然不会从喇叭中传出,但台电配电所里的鉴听设备却听得相当清楚。要做到最好,电缆行经的路径中,接触点可以以泡绵包覆,两条电缆尽量不要平行,这样就可以将噪声降得更低。

结论:

关于电源的问题牵涉广泛,各家自然有其独特的解释与说法,但基本上,电源供应应该尽量保持电力充足、电压稳定、寄生噪声低的处理原则,方法千百种,处理电源的器材也比比皆是,只要能够达到这些原则,对音响器材就有正面的帮助。

最近曾经到一位音响迷家中听音响,他对于电源问题相当重视,所有的音响器材都使用市售电源滤波器处理,企图营造最干净的电源给音响器材使用。结果我带了一张非常严苛的发烧片前往测试,竟然发现大动态以及极低频出现的片段,扩大机的指示灯竟然暗下来甚至快熄灭了,很明显,这是由于输出大电流时由于供电不足,导致器材电压下降,器材本身电力没喂饱,再多的滤波器还有效果吗?那只不过是增加电力供应的瓶颈而已。事后这位音响迷根据我的建议,换装两条38mm平方的电缆,从此以后不论音量开多大,指示灯闪也不闪一下,这才是从基本面上解决电源问题。

如果您有其它的疑问,也欢迎来信讨论,我将在音响诊疗室单元中回答您的问题。■
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/音响空间实例/刘汉盛

多层次软调空间,成功!

给你十坪空间,设计出一个要听音响也要看AV,要顾虑声音要求也要美观,还要能够适合大、小喇叭的音响室,到底您要怎么做呢?我想,无论是谁,这都是个难度很高的挑战,当然对我也不例外。

版权所有,欢迎拷贝

依照这些要求,最终,我设计了一个所谓「多层次软调」音响室,这个空间大约9.5坪,全部装潢费用总共花了约四十万左右,若只算木工、油漆与泥水,则约花了三十万。值得吗?在此我先告诉您答案:非常值得。以四十万元换得这么好的声音表现与视觉效果,我想没有什么比这个更值得的了。以下我的写法是假设您也想依样画葫芦,为自己做个连太座看了也会喜欢的音响室。假若您真想照做,我可以连木工、电工、泥水工都一并介绍给您。当然,设计版权归我所有,但是欢迎拷贝。

这个多层次软调空间其实就是原来杂志社的大音响室,只不过这次将它彻底改造。改造目的如前述,除了要实践我对于音响空间的「推测」之外,还要看起来像正常的居家空间。请不要误会我的「推测」是天马行空,我这些对音响空间的推测试累积了多年实战经验而得来,而且是有学理依据的。只不过,音响迷造音响室与音乐厅的建造一样,没到最后声音唱出来,没有人敢打包票,所以我说设计音响室是用「推测」的。幸运的是,这次的「推测」相当成功,所以您可以放心拷贝。

五种层次的反射与吸收

首先我要解释,什么叫「多层次软调」。所谓「软调」当然就是有适当的吸收、反射与扩散,而「多层次」就是事先设计几种不同程度的吸收与反射、扩散情况。为什么要设计成多层次的吸收反射与扩散呢?这是为了调配大小不同的喇叭所需要吸收的不同量感,以及纯音响与AV所需要不同的残响时间而设。在以下的叙述中,我会逐步说到这些「多层次吸收反射」的作法。

这间音响室从外表看,就是平面的墙面而已。二侧墙上,约有一半的墙面为木板表面,另一半为布面。而喇叭后墙则以凹凸不平的文化石镶砌,占约三分之二墙面,其余三分之一为木板面。聆听位置后墙有约三分之二面积为木板墙面,中间有一块约三分之一为布面。天花板是以木板钉成的二次余数扩散器,地板则铺暗红色地毯(也算是布表面)。总共,房间中只有天花板设计二次余数声波扩散器,其余墙面可说就是不同程度的吸收与反射。从这样的布面、木板面比例来看,木板加上石材的表面积要多一些,大约占了五分之三,其余都是布面。

第一种层次:全反射

首先,我们看看那些木板面有什么玄机?先看喇叭后墙的木板面。还记得我说过喇叭后墙要坚硬,让声波反射,以节省扩大机的功率吗?所以,喇叭后墙的木板是直接钉在原来的水泥墙面上,没有架空。我的作法是在水泥砖墙上先钉一层三分夹板,然后再覆上一层由二分薄板与二分樱桃木皮面薄板黏合起来。为什么要这么大费周章,干脆用四分板、或只用二分樱桃木薄板不就得了?对不起,樱桃木薄板没有四分厚的,而二分又太薄,做起来一块块木板与木板之间的沟槽不够立体,所以只好费工费时,用二块木板黏合起来。

整体完成之后,这些木板面不会产生吸收声波的效果,它与圈在中间的石材一样,是全反射的。全反射就是我所谓「多层次」中的的第一层。或许您会问中间的石材用平面的大理石可以吗?也可以,只不过用凹凸不平的表面时,可以降低发出「振铃声」的机会。

第二种层次:软硬兼施

第一种层次包括石材与贴墙实心的木板面,这可说是「全反射」的层次。第二种层次呢?就是二侧壁与聆听位置后墙的木板壁面。这些木板壁面与实心木板壁面有什么不同呢?它们是中空里面塞玻璃纤维棉的。施工方法为先在水泥墙面钉角材,每支角材距离大约30-40公分,再以二分或三分板封起来。封板完成之后,外面再钉上一层刚才所说的四分(二分加二分)樱桃木皮夹板。

请注意所有的樱桃木皮夹板都是小块状的,中间有凹槽,这种设计是为了避免大块木板产生更多不可控制的负面振动,所以将它分割成小块;再者,这样也比较美观。问题是,它比较费工,要花更多钱。它的施工方法要先在第一次封好的二分薄板上先画好凹槽处,接着在凹槽处先贴樱桃木皮,最后再将四分樱桃木板一块块钉上去。

以这种方式钉起来的木板壁面很结实,用拳头敲起来声音很沈,而且又有弹性。以表面的光滑而言,它对高频段是全反射的。不过,以整体结构而言,它对于中低频与低频会有适度的吸收与制造出声音的弹性,我期待这种设计会让中频段与低频段更丰富,更有弹性。

第三种层次:有限度空腔吸收

第二种层次的表面是反射的,但内里是结实的吸收与制造声音的弹性,它可说是「软硬兼施」的层次。第三种层次呢?第三种层次就是薄板加少许中空,这个层次设计在墙面内凹的框里。在这个音响室内由于有一个门,所以左边有三个凹框,右边只有二个。如果您府上左右墙面对衬,可以同样各设计三个或二个凹框。薄板里面中空?这样的夹层不是会吸收中低频与中频吗?没错,我的用意就在此。并不是我嫌中频太多,而是要将所有的吸收与反射做较平均的安排,所以以「猜测」的方式留下这样的设计。不过,由于薄板与背后石膏板墙之间的空隙很小,我相信对中频不会有太大的负面影响。

到底这些内凹的框要怎么做呢?我的作法是把原来的砖墙切掉一个框,露出原来最底层的石膏墙,接着木工以事先做好的框镶在切掉砖墙的位置上,让木板框与石膏板之间留下一点空隙,这点空隙不要塞玻璃纤维棉。

这第三层次的作法对我们的音响室不难,但是对于一般家庭就难了,因为您如果把砖墙打掉一个框,就侵犯到隔邻,没有人愿意与邻居共享隐私吧!当然,您可以在原来的砖墙上再砌一层墙,事先留下凹框的位置,不过这种大费周章的事太座肯定要反对。所以,最简单的作法就是让那个凹框的框缘突出来(我们的作法整个壁面最外缘是平的),虽然比较丑一点,不过也没办法。

第四种层次:外柔内刚

第三种层次的表现仍然是光滑的,它的外表还是樱桃木皮,能够反射高频段。不过有限度空腔木板本身的振动会吸收一些中低频与中频,这是「有限度空腔吸收」的层次。再来我们要谈到第四种层次,这是在砖墙之外蒙上一层用布作成的框。换句话说,从外表看起来是布框,布框里就是砖墙。布框可以吸收高频段,砖墙可以结实的反射中频段与低频段,这就是「外柔内刚」的层次。

外柔内刚的层次作法很简单,去找办公家具用的布料,请木工钉木框,然后将木框塞到事先像口袋般缝好的布套里就完成了。为了顾虑到AV与音响二用,这个音响室的布套正反二面采用不同颜色,我采用大方的颜色,一面用深蓝(给AV),另一面用米白色(给音响用)。更换颜色时只要把布框有如装窗户般拿上拿下即可,非常方便。请注意,布套里是空的,只用木框而已,里面没塞任何吸音棉。

第五种层次:全吸收

第四种层次为「外柔内刚」型,有没有第五种层次呢?有的,第五种层次就是在前面所说二侧壁的凹框里加上一片内装泡棉的布框。也就是说,用布与夹板绷一块类似椅子座垫的东西。算起来,杂志社的音响室二侧壁有五个框,聆听位置后面有一个框,总共也是六个框。这六个框中除了聆听位置后面那个泡棉布框是固定住(用以吸收聆听后墙反射回来的高频段)之外,二侧墙的泡棉布框是可以活动调整的。如果您觉得高频段反射太强,就把泡棉布框放上去。反之,如果觉得声音太死,就取下几块或全部取下。这种用法除了用以调节不同高频量感的喇叭之外,还用在看AV与听音响时的不同残响时间调整。实际上,这第五种层次就是「全吸收」层次。请注意,此处不可用玻璃纤维棉,怕的是细纤维溢出,对肺部有害,所以一定要用泡棉。而所用的泡棉也不能太硬的,以免吸收效果不佳。

视觉、听觉效果都令人满意

整个音响室,我所运用的就是五种不同吸收、反射与扩散声波的层次。在我的想象中,如果成功,它可以适合大大小小的喇叭,调节不同的高频段量感,以及提供纯音响与AV不同残响时间调整使用。我甚至还在漆成黑色的天花板上铺满网灯,当所有灯光都关掉只留网灯时,看起来就像是夜空中的满天繁星,很有气氛。当然,当全室16支50瓦的投射灯头在墙面、布面上时,那种色彩与光影的感觉也很好,可惜黑白印刷里看不出来。

视觉效果好,声音表现如何?完工后我们先后用书架型小喇叭与落地喇叭、普通扩大机与稍好扩大机、平价DVD唱盘等去试它,得到的声音特色是低频丰富、中频饱满,高频清楚但甜美而不刺耳的声音。而且,声音的能量惊人,即使只有五吋低音单体的小喇叭亦然,这种声音特色符合我所说金字塔型高、中、低频段分布的要求。从我们所听各种音乐类型中,我们也知道这个多层次软调空间几乎听什么音乐都没问题。整体上,这次的设计相当成功,可以解决目前器材高频段过量的通病。

阳春型软调空间也可以

您正好想将客厅设计成多用途空间吗?我想,只要天花板的颜色保留成白色或漆成像蓝天白云般的颜色就可以了,毕竟太座一定会忌讳黑色的天花板,您看AV时就忍耐一点天花板的反光吧!假若您认为自己没有这么大的空间,也没有这个预算,那么我建议您就按照以前我所说的,以石膏板钉夹层,再订做四、五片大约六尺乘四尺的布面泡棉框,将这些布面泡棉吸音体放在二侧墙与喇叭后墙、或聆听位置后墙,藉以吸收过量的高频,这样也不失为实用而省钱的软调空间,只不过它的吸收反射层次没那么多层而已。这样阳春型的软调空间做下来,十万元以下就可以解决。

您是纯梦想家吗?假若永远只会梦想,保证您成不了任何事。如果动心,我建议您起而行,做个实践家,上苍会以好声回报的。
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/音响相对论/

揭露300B管机的迷雾
◎刘汉盛

刘总编您好:

贵刊123期300B专辑,个人对于刘仁阳先生所言「至于为什么会有人喜欢现在的300B管机﹖」这是不是代表着会听的人越来越少﹖这句话表达一个人的看法。现在以台湾一般家庭喜好音乐与音响的人,真正能够像刘先生一般拥有大坪数空间(八坪以上的专属试听的空间)又拥有天价的器材的人,实在少数。但就以个人经验认为,真正用心制作的单端300B在搭配上合适的SP却也能发出不错的动态,若要讲质感相信刘先生的天价器材也未必能比。更何况一般音乐迷听音乐空间也不允许天天听一些大爆棚的音乐。以下是个人对300B的一些心得提供探讨,个人很喜欢对一些听感上的现象做一些印证。现在就完全以单端300B为例:一.首先我们以两台完全相同用料、架构的300B、仅仅在高压部份供电只一级用二极管整流,和全真空管整流、那您比较过后,您就再也不会接受二极管整流的音色了。音乐是最怕现场比试了,也唯有不断的印证,才能做出优良的器材。理论与实际会有相当的大差异。二.铜、银线之争完完全全胜过铜线、银线的频宽、高、低频的延伸,高贵的质感绝非铜线可比。(以上就以300B内部的的配线而言)。三.所谓的古早味、现代味、个人认为每个人的口味都不同,但制作音乐的目标是尽量使它接近原音重现,好的录音要还原出来、差的录音也会暴露出来。(用刘汉盛唱片圣经100张来试机错不了,另外买几张国语片)。四.尽量买综合的300B Amp,我的理由是越多的级间交连、音染就越严重,若要加上前级又多了几级的交连,不但多花钱,且对音质更有负面的影响,尤其多数的前级是用二级体整流,且有负回授、负回授是破坏自然音色的元凶。五.实验证实低屏阻的真空管,拥有较佳的音场、较宽深的舞台、且质感较细致。六.拥有超大余裕的电源及输出变压器,高质量的变压器,长时间聆听不易发烫,温度过高若听大动态较易切割。七.最好仅一级电压放大(且增益要够),省掉前级至驱动级至300B采直接交连电路,两组高压分别供应功率级及电压放大和驱动级,这样会拥有更佳的中、低频及实体感。八.300B灯丝的处理每种方式对音色都有影响,AC是最廉价,但最没保障的做法,且哼声无法完全消除,DC 7805稳压方式不好听、π型滤波拥有较厚实的人声,恒流源是对真空管最佳的保障,及拥有最高的S/N比,一流的瞬时和最自然的音色。以上是个人的一点心得供读者参考。

洞庭音响
邬绍辉 87/12/11

洞庭音响邬先生这封大函是因为刘仁阳的一句话而引起的相关意见陈述,其重点放在他对300B管机的一些技术探讨与对声音的影响。事实上,刘仁阳那句话也是疑问句,他把讨论空间留给音响迷。

Klimo 300B管机吸引我之处

在此,我不想讨论300B管机的技术问题,因为我没有300B管机的设计、制造经验,我只是个300B管机的使用者而已。我想做的是与读者们讨论刘仁阳所提出的这个疑问。首先我要表明,我使用的300B管机是Klimo每声道才五瓦的四件式300B后级。许多人虽然没有亲自使用过它,不过必然对它大红色的电源接头印象深刻。老实说,这部300B管机首先吸引我的就是这种欧洲电工器材所使用的电源插头。第二处吸引我的是它虽然每声道只用一支300B管子,但每声道都有自己的一个独立电源供应。而且电源可以做真空管整流与二极管整流切换。一部后级能够那么注重电源供应,表示设计者有想将机器做好的决心。第三处吸引我的地方才是它在声音上的表现。

喇叭搭配机会稀少

老实说,我对第一处与第二处吸引我的地方相当满意,偏偏就是第三处吸引我的地方无法令我满意。为什么?难道我不喜欢它的声音表现吗?当然不!如果我不喜欢它的声音表现,就不会买它。事实是,因为它每声道只有五瓦,所以英雄空有一身武艺,但是派得上用场的时机却不多。这是它的遗憾之处之一,也是所有300B管机的遗憾之处,也是我想要讨论的重点之一。

真正好管子难求

除了搭配喇叭的遗憾之外,另一个遗憾就是管子的问题。大部份300B管机的用家大概都认知直热式三极管的线性最好,声音的谐波结构听起来最美,每声道用一支300B管子比多支管子音质更美。然而,绝大部份的300B管机用家并不知道掌握300B管机成败的关键并不在于线路设计,而是在于优秀300B管子的取得。即使许多用家有换用数种300B管子的声音经验,如果没有用过真正的五十年代WE300B管子,恐怕对于300B管机的声音顶多也仅了解一半、或者说仅享受到一半而已。

为什么我会这样说呢?难道我自己拥有五十年代WE的300B管子吗?不!很遗憾,我与大部份音响迷一般,并没有机会拥有这种管子。既然如此,为什么我信口开河?我并不是信口开河,而是有一次在柯逸郎医师家听过这种管子的比较。那种差距我想只要是听音响的人都听得出来,而且一直萦绕脑海不去。

要有高效率、高素质的喇叭,以及真正性能状况良好的原WE300B管子,300B迷才算是真正享受到300B管机的声音。否则,我敢大胆的说,大部份人(包括我在内)都仅是「自以为」已经听到300B管机迷人的声音了。

所以,能否享受、体会300B管机的声音,关键并不在于是否房间不大、是否不听爆棚音乐,以及是否只听音质就满足。事实上,除非您已经具备我所说那二个条件,否则对于「享受300B管机音质」这件事还必须暂时留下极大的存疑空间。

好管子凭机缘取

得对于真正好管子的取得,我想这要靠机缘,并不是有钱就能成事。因为即使您有钱,所买到的管子可能也不是原WE厂五十年代的库存新品。除非您真正内行,否则就算卖您管子的人拿个次级品或用过的管子给您,您也无法判别。目前状况良好的原WE300B管子,咸信大部份都在日本人手里。不要以为日本人就诚信无欺,不会骗人。还是那句老话,好管子凭机缘获得,而非能以金钱买到。

高效率须搭配适当大的功率

假若您有机缘能够解决管子的问题,接下来高效率的喇叭也同样让您伤脑筋。

许多人对高效率喇叭配300B管机这件事存有误解,以为只要能够有效率90dB以上的喇叭来搭配就没有问题。事实上搭配90dB以上的喇叭只是个基础的起点而已。有名的号角喇叭设计者Paul Klipsch自己设计出效率高达104dB的Klipschorn喇叭。但是他从来不认为只要有五瓦或十瓦的输出功率就能够将喇叭推得好。根据我看过他写的文章,他心目中理想的搭配扩大机输出功率应该要有60瓦。

或许读者们要怀疑,在喇叭前面一公尺/一瓦输出功率测得104dB的音压,这不是已经会轰聋人耳了吗?怎么还需要那么大的输出功率呢?暂且撇开喇叭与扩大机搭配之后的阻抗曲线反应不提,读者们不要忘了,人耳对声音的感受是如果要感觉声音大一倍,扩大机输出功率则要大十倍才行。此外,不要忘了声音的强度是与「距离平方成反比」。您不可能坐在喇叭前一公尺处听音乐吧?您是坐在喇叭前三公尺?或四公尺处?想想看,在这样的情况下,每声道五瓦或八瓦的300B管机要如何完整的再生管弦乐团的规模?或者流行音乐的冲击性?甚至够饱满的人声与钢琴?

100dB以上的优质高效率喇叭目前难寻,每声道输出在60瓦的300B管机则台湾根本没见过。这样说起来,攀登300B管机圣山的目标岂非仅是纸上理想而已?以目前的情况看起来,的确是如此。不过不要忘了这是最高峰的要求。假若您要攀登次高峰或更低的山峰,目前现有的条件再加上充分的使用知识,以及适当的调整,应该已经可以令相当多人满足。

期待攀登300B管机圣山

老实说,如果我们有心想攀登300B管机这座圣山最高峰,就应该无所遁隐的面对300B管机的所有问题,并想办法找寻解决之道。而不是以「五瓦就可以将某某喇叭推得很好」,或「我只听室内乐」等宣传辞令或遁词来模糊300B管机所必须面对的问题。攀登天下第一高峰是所有登山者的梦想,也是一种可能失去生命的挑战,但是不管每年多少人冻死途中,后继者总是络绎不绝。这不是盲目,而是严肃的面对生命挑战。

音响迷很幸运,因为面对300B管机的挑战并不需以付出生命为代价。或许也因为如此,使得多数人的态度变得不够严肃与负责。也因为态度不够严肃与负责,300B管机声音表现的真相永远隐蔽在云雾中。或许,我们不必、也无法急于一时就将300B管机的声音表现真相揭露。但是我们必须时时存有征服音响天下第一高峰的壮志,锻炼自己,以等待适当时机的来临。谁敢说效率高达100dB甚至150dB以上的优质喇叭永远不会出现?■

图:绝大部份的300B管机用家并不知道掌握300B管机成败的关键并不在于线路设计,而是在于优秀300B管子的取得。如果没有用过真正的五十年代WE300B管子,恐怕对于300B管机的声音顶多也仅了解一半、或者说仅享受到一半而已。
图:由于300B已单管设计最能彰显其优秀的线性及声音的谐波结构。偏偏这样设计的300B机功率是处于绝对有限的情况,因此想要好好的享受300B,必须找到一对良好且真正高效率的喇叭。
图:由于人耳对声音的感受是如果要感觉声音大一倍,扩大机输出功率则要大十倍才行,而且声音的强度是与「距离平方成反比」。所以除非有100dB以上的优质高效率喇叭或每声道输出在60瓦的300B管机,否则以300B机的输出功率,根本不可能在大空间中提供足够的音压及动态。■
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/读者投稿/Holmes

300B的回响

江俊德按:「300B专辑」推出之后,即收到多方面的回响,对于初入门的音响迷而言,这个小专辑总算概阔性的提供了最快速入门300B的方法,但也如同笔者一开头所言:笔者才疏学浅,如有缪误敬请指正。笔者搜集的资料来自于各教科书,但天下文章一大抄,即使教科书也如此,在缺乏考证资源的情况下,自然容易发生漏失。

学理是有科学根据的,不若声音全为主观意识,所性Holmes兄惠赠两本深入浅出的电子学课本,内容图文并茂且引证确实,见到这么好的电子学课本真有相见恨晚的感觉。密尔曼的电子学可说是现代半导体电子学,而这套由「无线电界杂志社」印行的电子学则完全以真空管为主,有心研究真空管理论却无从入门者,这两本电子学提供了无师自通的门路。

最后,仍然要感谢Holmes先生的指正以及好书推介。

错误的理论,往往会导致错误的结果,看了123期论坛的300B专集后,笔者有些不同的论点,与各位读者来交流。先来谈谈什么是电呢?电是一种能量,它泛指一切因电子运动所产生的种种现象,而依现象的不同而有不同的名称,如电压、电流、电磁等等。

除了自然界的现象外(如闪电),人类对电的最早记录是公元前六百年,希腊人泰利斯描写了琥珀与皮草摩擦而产生神秘引力的情况。直到公元1600年左右英国医生吉尔勃因好奇而重复了泰利斯的实验,并得到了相同的结果,而且还发觉有许多物质如同琥珀一样,经摩擦后,也能产生神秘的吸引力。于是吉尔勃便把这个现象叫作「电」原意,即是「琥珀」。

电子的移动是一切电能的基础,摩擦升热后产生的引力便是电子的移动运动所致,电子的运动,指的便是电子的移动。电子移动的现象我们称之为电子流,电子流是电子连续不断的在导体中移动的现象,而这个电子移流的现象即是电流。它的单位是「安培」,电流即电子流,其方向都是一律由负向正,此为所有理论的基石。

而当电流方向判断错误时,不只是许多现象与理论形成矛盾,影响更大的是导致与磁学「如变压器、喇叭、线圈」相关的错误设计,与相位转换判别的错误,而这些问题,则常见于音响的任何环节上,最明显的结果便是音场、失焦、与低频这些多数系统的通病。<图1>

回来谈谈真空管的灯丝,真空管使用的灯丝,材质主要分为三大系统,钨合金系列,钍膜合金、氧化碱土膜合金。它们各自有不同的电子放射率。工程师们便依照产品所需要的功率来选择适用的灯丝,笔者认为工程师们并不知道那种灯丝最好听云云,但他们一定知道那种灯丝在何种工作条件下会是最有效率的。

交、直流灯丝,供电的选择问题存在许久。在理清这个问题之前,我们先来认识一下交流电与直流电两者间的差异吧。直流电,它由电池或有整流设备的发电机所产生。公元1880年后直流供电在商务电源被交流电所取代。而直流被交流供电取代的主因是,如要将直流电压拉升到达远距离输送所需要的高电压,就技术与效率而言,相当的不经济,这也是目前我们家中所使用的市电是交流电的主因。

交流电dlternating current AC.即有周期性换向特性的电流。在连续两次达到一定值的时间间隔叫作周期,以每秒钟为单位的周期数称为周率即频率;任一方向转变的最大值称为交流振幅。如我们使用的市电是110伏特60赫兹,即表示此交流电源的电压是110伏特,而周率是60周/秒单位。

交流灯丝供电的主张在于,当使用直流电丝供电时会有电子回击阴极的问题,而此一问题将导致真空管寿命的缩减。事实上,任何真空管都存在着电子回击阴极的问题,而直热式真空管在这方面确实较为严重,尤其当真空管的工作点不在规范之内时。面对这个问题,交流供电确实是很好的处理手段,同时也有单纯线路的优点。但交流灯丝供电,最为人所诟病的部份,就是交流哼声似乎是无法避免的问题,但事实上不然。哼声的由来,主要的是因于电源质量的不良,接地系统错误,线路与抗感安排不当所致。所以,经由良好的设计规划,哼声的问题是可以解决的。另外,要提出来的是,哼声就音频现象而言,并不会增加声音的「厚度」,相对的,它反而会降低声音的密度,哼声过大的系统是听不到乐音的醇味的。

既然哼声的问题可以解决,为什么大家都偏好使用交流灯丝供电呢?因为直流供电在线路的安排上,可以减少许多困难,特别是高密度的配线环境。另一方面,以目前污染严重的市电条件,直流灯丝在这方面似乎提供了一个比交流灯丝更为宁静的舞台背景,也因此在面对真空管寿命的课题时,大多数的设计者均认为这方面是可以被接受的,因为真空管本来就是耗材。不过说实在,不论是那种供电方式,在不安定的电压供应时,并没有那一方较为突出。而当电源条件恶劣的状况下,直流供电加上稳压线路时,确实是可以得到比较纯净而优美的音质。但如果家中的供电条件与环境非常优秀的情形下,笔者实在找不出什么理由去使用直流供电灯丝。

我们常在管壁上看到一片俗称水银的附着物,这片水银膜的产生,主要是由于除气剂与气体作用后解离而镀着于管壁上所形成。管内气体的来源,主要是制程时的残留,但更多数的气体是因由真空管动作时由电离作用而从金属中所来释出。管接脚漏气,对真空管来说是非常严重的问题,一来管内除气的数量根本不足吸收中和连续不断的外来的气体,二来漏气造成的相对压力改变更是管子致命的故障原因,所以为确保系统运作的安全,漏气的真空管即该马上报废。通常国人,以水银作为真空管质量的指针,但笔者以为,阴极电子放射能力,才是重要的,而互导、屏流更是配对时最主要的参数,关于真空管选别的问题,如果读者有兴趣,日后笔者再专文与各位好好谈谈。

公元1920年左右,真空管设计工程师们证实,如所先前大家所预测一样,直热式的阴极设计在面对微电压输入,与供电不稳的情况时,动作相当的不安定,而这方面的问题使得工程师们必须从新思考该如何来提升阴极的效率。是改变使用材料,或是改变现有结构?这是当时所选择的两大方向。

后来材料方面的发展,遇到瓶颈,所以只好从结构方面来着手,结果便是用灯丝热源与阴极讯源分离的方法来解决,于是旁热管因而诞生。但直热管因为仍有某些独特的功作特性,所以后来并没有被旁热管所来取代。

真空管内有蓝色荧光产生,并不是300B独有的WE300B自然也不例外,许多朋友也问过笔者此一问题,而为了求证笔者论点去函请教西电厂,也获得与笔者相同的答案。于此供读者参者;各位看到真空管内的蓝色荧光是一种电磁辐射,就是俗称的电子云,电磁辐射(Electromagnetic Radiation),仍是由于电荷运动所造成的空间特性即电磁场(Electromagnetic Field)的能量以波的形式随时间因素,在空间中传播所造成,它可以是「不可见的」、「可见的」。取决于辐射的波长和物质的特性。而造成可见电子云的原因在于高密度的电子流造成的喷流(Electrojet)所致。而形成强力而高密度的电喷流主因来于放射力旺盛的阴极。因此,电子云的产生,可说是优秀的阴极的指针。

管内蓝色荧光都是出现在管壁内面与阴极周围,它们依磁序的方向排列,因此看起来非常柔密,而为什么有些管子的荧光看起来会有扭曲的现象呢?

这乃是因为屏极板加工不良导玫,电磁场变化所致,至于荧光跳动的原因,有两个可能,一是有强烈的讯号能量变化,二是屏压受电源波动所影响。如果是屏压过高而形成电子云,我们即可由电路上的量测来作为判断的依据。但屏压过高指的是屏压超过工作规范或是屏压与屏电流的「积」超过了屏耗值,而依实际的量测与计算荧光产生时,所有工作点与计算值均在规范之内,所以,屏极电压过高,真空管设计不良并不是荧光产生的主因。内部有低压气,这个部份笔者很难断定,但如果朝此方向思考,则荧光的产生很有可能是除气剂工作的电离分子被电喷流激励而成。那么,此一蓝色电磁辐射,会不会伤害人体呢?经由呈色的判断与量测,此一波长的辐射并不会影响我们的健康。而这些磁能也无法穿透含铅的玻璃管壁,因此各位可以安心使用,不必担心。<图2>

希望这篇文章不会写的太严肃,所谓Hi-End的奥义不就是追求「美的高传真」唱,而美必定是充满人文素养与个人色彩的,而也因为这份个人的彩度,所以世界是如此丰富,于此路上与各位勉之。

Holmes
23.DEC.98

注:电子学分上下二册,由无线电界杂志社印行,02-27112765。■
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/音响的艺术/柯逸郎

越级挑战
300B SE Dual C-Core装机记趣
文字整理:杨德宜

(图)使用Dual C-Core输出变压器的Audio Note Kit-One 300B SE机。
(图)Jadis 300B管机,是使用Dual C-Core输出变压器的高级机种。
(图)Group C Dual C-Core的高级300B SE用输出变压器,体积绝非一般EI-Core变压器所能比拟。
(图)(图)
(图)
(图)

话说我在黄智钰引介Audio Note Kit-One之后,一连串发生了一些非常正面的效果。李国和君夫妇在家中煲机进补的过程中,让我有机会参与一再之试听,制作完成初期也请了Jadis老板Jean-Paul Caffi,与承奇老板徐文进兄来尝试不同种类之300B真空管。后来,又试过了不少整流管、初段6SN7双三极管、油质交连电容、机内讯号线、电源线……,就连不同的点焊处理,在音质上亦可产生千变万化的结果。(图)

接着,李国和君又把Tannoy Westminster换成了Westminster Royal,前往聆听者包括英国Audio Note公司的David先生,功学社李秀村夫妇更是常客,音乐家王恒先生也来前往数次。于是,我有感于若是能为Kit-One找到稍高一点、空间大一点的机箱,便能尝试体积更大的电容器。后来,又领教了Jadis 300B管机的威力,除了它使用二支300B形成PSE之力道之外,Dual C-Core的输出变压器所掌控下之低频音质,更是令人垂涎三尺。

我们为了有更大的发展空间,更进一步之DIY的意义十分重要。无论如何,我必须要先找到一台有足够空间来容纳粗大零件的好机箱;不使用电路板,并且设法找到几对Audio Note Group C Dual C-Core的高级300B SE用输出变压器;二声道各自独立,电源分开各用一只变压器;高级质量的电子零件与纯银机内配线,特选等级的各式插座以及Siltech高纯度银电源线……。

全新战场,一切从头开始

在制作炮铜材料机箱之前,得先确定好器材的电路结构。李兄采用RCA 5692(6SN7的最高级管)作为初级直接驱动300B的架构,少一个驱动管虽然可以省去一只真空管,麻烦却会变得更大。理由在于,他认为只要有合理的架构,皆可以使其发挥出相当的程度,但器材制作技巧以及用料的选择,则绝非三言两语所能道尽。我因为见到Audio Note原装机中有一型是使用6SN7×1、5U4G×1、300B×1之成品,于是商请李兄以此为考虑,来为这部器材进行规划与机箱钻孔。

其实Dual C-Core在300B管机成品中是很少见到的。Audio Note的C-Core输出变压器体型奇大无比,依李兄计算约有18,000 Gaus的磁力密束,而一般EI-Core变压器无论使用何种材质,充其量也不过8,000 Gaus。C-Core的瞬间Dynamic Response确实能有更「快、狠、准」的特性,但是变压器本身体积过大也容易导致高频延伸及音质变差。因此,一个够高级的C-Core输出变压器对于DIY者而言,绝对是装机之首要条件,否则便是在浪费制作者的时间与零件。

在此奉劝各位:如果有机会能把EI-Core输出变压器形式的300B SE器材弄得声音令人满意,最好是见好就收。面对C-Core的Mono/Mono扩大机,必须要求二部器材间的各部分对称之零件,在特性上极尽可能的相同;此亦表示在品管及品味上的成就,诚非一般人所能想象。

我当时把Audio Note、Jadis和其它三种300B SE管机,作了一个综合性的看法总结,并将上述之想法告知李国和兄作为制作参考。如今我们所做的事若是从生意的角度来看,花在这部器材的时间与材料相当不划算,因为光是订做机箱就耗去了很多日子,而且装机也是一件麻烦事。在一切都力求最好的情况下,几经波折终于展开试听。结果,李国和兄与听过的人都有相同的结论:双C-Core输出变压器在力道、音场规模以及定位之细节表现绝对是一流的,但是论及音乐进行过程中的顺畅度及柔软感受上,则似乎又不太理想。

此时已然进入了另一个战场。器材本身的规格与测试结果十分的优秀,例如频率响应在3Hz-120KHz之间不但平直,而且输出达14瓦时不会发生切割失真,8瓦输出时的线性更是无懈可击(然而音乐性之生硬却有如芒刺在背)。接着便要进入所谓的科学与艺术涵养阶段,用诸于提升本机的品味及触感。李兄悄悄地把机内配线作了数度变动,耗去了不少各种等级、粗细之银线与铜线,就连Siltech的含金焊锡也一并用上了。甚至,机内的交联电容器亦使用Jensen公司制造的铜箔油质电容器。

不过,人的贪心总是永不休止,就当声音弄到差不多之际,我心里又想:如论如何也要弄一对银箔油质电容来试试。所以,又向唐竹张先生问及此事,看看是否除了订制一途外,能够弄到李兄所需要之规格。这一等,又是数个月之久。

环肥燕瘦,佳人何在

纯银材料无论是线材或零件,都具有令人深信不疑的相同特性:透明且清晰的高音表现,又柔又顺的流动着音乐的韵味,绝对是无与伦比的材料。然而,无法预料的诡异,变化多端一如脱缰野马,也是银质材料难以驯服的个性。在铜箔电容上原本好好的事,经银箔电容一上,音质表现简直令人又爱又恨 - 透明如水、光洁照人,但是低音却不见了。

李兄听过之后,一点也不急于动手去更动什么,只是先行等待。银箔电容的体积较大,一样是0.33uF的电容器,前者约为后者的四、五倍大,但是银箔电容的接脚又太细,必须先以吊勾固定住这些大体积电容。这种由体积所带来的负面影响虽然可以预期,但是在制作上所带来的困扰却是头一回遇到。不过,它所带来的音质变化,真可以用「天马行空」来形容 ?原来所期待的优美如斯细腻及光洁,柔和如山谷间泄下流水的音乐表情,不知道从何捕捉到来;它时而往东时而向西,总是让人感到捉摸不定。追求Audio之至高境界,非旦要有一流的材料质量,还得有应变统筹之方。

品管概念之感言

几经多次波折,零件选用终于尘埃落定。不过,已经花了那么多钱在零件上(包括Siltech的纯银电源线亦不例外),总得在真空管上下点工夫。在试机过程中,大部分用的是Cetron的300B真空管,它在台湾市场上几乎没办法找到一对Matching Pair﹔它的质量与现代(1996-98)300B相比,确实会比其它管子(大陆、苏联、东欧)好上一些,但是比起新版WE 300B仍旧差了一大截(精密测试报告的结果)。

不过,Cetron一般而言仍有相当令人心安的质量与寿命。用它来制作本机,从一开始就停留在「尚可」的阶段,而机内其它零件则属于「绝优」的等级。我有时也会拿出自己珍藏的二只老WE 300B真空管(五○及六○年代)插上去,并且祭出了四○年代的WE 274B进行整流。结论,则是非常明了而且愉快,可是插上了特选的新WE 300B真空管时,音质不但不如理想般应验,反而是发出了生硬刺耳的声音。

我一开始很怀疑是否新300B管在质量上有问题,甚至有朋友想买WE 300B管时,我还会强烈建议干脆多花一点钱,去投资原装木盒的原厂Matching Pair真空管。

由于我那二只管子一插上,自动偏压处可测得偏压太高,当然音质会大受影响。李国和说,如果一开始就以最好的300B真空管来制作,调整好的线路会比较精确。就如同许多名厂,生产如McIntosh MC-275、Marantz 8b……等器材,厂方选管子的动机完全是建立在「品管的一致性」,亦即不用过分特优的管子,因为稀少的数量,不足以用在大量制作之品管。

各公司在选管子的条件设定上各有巧妙,亦即与该机所有零件同时实验下的结果,因此一部厂制之名机,更换管子时最好能找到原厂同等质量的管子来替代。各位读者当以此观念,来看待您手中的管机,最好不要动辄换上一些名管球插上拔下。阁下是否知道,多次拔插下的管球座如果发生金属表面受伤(伤痕累累),就算是制作最精良的高价前级,也不会再发出像先前一样的好音质。

就我个人的经验,此时音质会夹杂着一些Harsh(撕裂声),高音不够优美顺畅,低音更有四分五裂之虞,中音的喉韵更带着粗劣之染色。或许有些人会误以为管子不行,甚至没有「对筒」才致如此。其实,先行清理管座,再不行就干脆更新,并插上原厂附来的管子﹔当然,在中低级价位的器材,就另当别论了。

一流的玩家,宜深究各机的Basic Engineering Philosophy

有了以上宝贵的观念,其所受之教训是原始的想法,确实与新版的WE有关。本机原本只求让Cetron 300B十分迷人就好,哪知WE工厂复工生产在后,为了新WE管子又使李兄面临再一回的苦战。几经波折,终于解决了银线、银箔电容以及新版WE 300B管的困扰,但是接下来所面临的问题,若说是不太合理的要求也不为过。

在漫长的C-Core游途当中,从英国来的Audio Note代表David氏,到李国和家中试听他所有的Audio Note产品。经李兄之手装置,驱动的是亦来自英国的Tannoy Westminster Royal。David大吃一惊之余也告诉我们,其实欧洲有许多高手,都着迷于300B SE之道,尤其在瑞士有一群人,不但采用银线绕制的输出变压器,Choke、机箱、插座等只要是能够以一流银、金材料生产之零件,绝不放过。因此,他问及为何不先弄一组银线绕制的输出变压器来听听看﹖

一山又比一山高,曾经沧海难为水

接着这款相当贵的变压器来了,虽然是EI型铁心,但是体积比Kit-One的输出变压器略大。为了节省时间,李兄将一部全新未装机的Ultimate Kit-One机箱取来,勉强钻孔之后才把这只变压器装上去,再依往常装配最顶级之Kit-One的方式,不出几天就把器材装好了。他说,简直不敢相信的如丝般的柔细与光明剔透,亦即所谓「如现场般的Airy」(请不要将这个字直译为『空气感』,以免误导现场之Feeling与Teste)气氛。轻重适度、明快于举手头足之间,如舞姿翩翩且维妙维肖的艺妓,显出十分秀丽的「人味」,诚非其它之物可比。

过了不久,李兄又想把它Tuning到另一个程度,然因此时物主杨先生经不起诱惑,便将器材强行取走。此机一走犹如人去楼空之感,那种明月几时有的感叹,不绝于口。其实我何尝不是苦在心头口难开﹖心想要是有机会再弄一对这种东西,我一定要将它作成单声道扩大机,并且向加拿大的工厂订制银机箱﹔这下子将会又流失好多预算于各种要命的高价零件上。

李国和兄其实比我更苦恼,千辛万苦才创造出来的成果,如今一见到更上一层楼的尤物,不得不像个泄了气的皮球般。接回Dual C-Core的扩大机后,发现高音域部分始终不敌银绕线圈的版本。然而值得一提的是,EI-Core的饱磁量始终无法与Dual C-Core相比。

物理上的数据告诉我们,C-Core的低音表现仍为EI-Core所无法企及,其又强、又快、又重、又稳的特性,确实非前述银线绕制的EI输出变压器之能力范围,除非以银线绕制Dual C-Core输出变压器来取代﹔在材质与制作方式上,确实是一山又比一山高。李兄说,无论如何也要找回先前所听到的那种高音表现,于是又把我的器材给「留校查看」了。

过了不久,也就是在农历年前,我到李兄家去听完一回,那真是令人大吃一惊的表现:这部以Dual C-Core制作的300B SE,竟能将Westminster Royal驱动出犹如Genesis Ⅰ的庞大气势,以及宽广Scale和Density。这是令人万万想不到的事实摆在眼前。我心想,有此音质为基础,虽然高音略逊于银绕EI版本,但是又比昔日表现多出了许多汤汁味美的个性,复何多求﹖

人贵知足而常乐,如今已多次在C-Core的调理过程中,感到茅塞顿开之悟,现在更是要起立脱帽致敬了。包括弦乐的细腻与管乐的透明与雄伟,皆为上乘﹔高音虽无银绕变压器那种宽裕美妙,却有相当恰到好处的向上无穷延伸之慨﹔中低频所表现的力与美健康状态,则绝非银制EI-Core可以相提并论,尤其是Jazz音乐中击鼓的效果,更具有穿脑之效。本机到此已然又一回的尘埃落定,理当是十分满足了。

Audio Artist的修为

不过,李兄又提出了新的见解。他发现讯号线插座应改以WBT产品,在音频韵味上会更为加强。于是,我急忙找到上瑞公司的张老师,不过他说接手WBT代理至今,尚未正式进口过李兄所提的Input插座,所以又特别花时间为我弄来了二只。再则,李兄说他得把机内接线板再改善一下,后来向唐竹张老板再订了货。李兄自许这次的大革命,只是为了保证这部器材在十年之内,机内零件老化之前都能确保音质及风味安定。工作之稳定及信赖度皆为器材制作的最重要事项,然而Hearing Test这最后一关,尤其重要,亦是古今中外制作者的道行考验。

正如Accuphase老社长,春日二郎先生所言,Hearing Test即是制作者音乐造诣、人格修养、基础科学等多项要素之「Taste、Sense、Feeling」品味与感性之至高「Performance」完成度的表现。它代表着一位艺术工作者创意的至终结论,一流的Hi-End观念之中,事成State of the Art之水平,不能视之为工艺品或是电机产品,而是纯粹的艺术品,应视为艺术家的呕心沥血之作。

因此,吾人以Audio Artist的眼光来鉴定时,一位制作者是否已具备Artist之风范,是极为重要的。假设,若没能修养成一位十分中肯的品味欣赏家,当然无缘去评估艺术或非艺术的境界。不仅在台湾,在日本、美国、英国、法国的许多Audio Artist及Designer等大师口中,皆曰:「真懂得艺术境界的Audio爱好者,真是稀少啊﹗」

我听完之后,甚有同感之余,谨提出参与Audio Note Group C Dual C-Core 300B SE AMP制作所发生的剪影,让有心的人参考及省思。若是阁下也对直热式三极管之单端扩大机有些认知,也或许在制作上有更妙更好的方法,也或许离不开这般的瓶颈吧﹗

天下没有白吃的午餐

至于我对300B SE单管机的看法,该还有不少知识上的缺失。在我未见到更好的器材制作之前,我仍坚信自己对这些部分的发展,已经付出了最高的敬意与努力。如果有更好的佳作,我一定会抱着虚心求教的态度来看待之。

以不计一切代价的精神而言之,我先拱手把一对银线绕制EI-Core输出变压器,让予另一位有心人士,让他在这段辛苦的追求过程中,先我一步达到高价与音质平衡的高级观念。

然而,不一定得人人执迷于无止境的花钱,去做所谓的高度净化之豪华追求,老天不会因而宽待他的Money以及不舍的追求第一。反而是思考止于经验的至高境界之透彻间,了悟人性的可贵与尊严,以所得的经验放诸四海皆准之志,来辅以极合理价位下的制作玄机。一旦以极为有限之经费,也一思了断300B SE的梦境。若以如是观之的开阔心境,来耕耘有限的园地,仍可得百花齐放的小天地﹔在严肃而严谨的态度中,得到快乐的结论。

人性最怕的是贪得无餍,到头来在短短的一生中,为追求不可能而浪费了太多时间,并因而高不成低不就,眼高手低而一事无成。或是愈陷愈深于追求盲目中的空想,时常徘徊于「无知而不自知」的苦境。

也因此,我期待有趣于300B管机的朋友们,千万不要小看38℃或拓朴音响的台装组合,这类器材至少在Basic Engineering Philosophy上头站得住脚。有道是一分钱一分货,然而还得考验其Best Buy的要求,把吾人常说的C/P值深深的记在心中。至于更高度之追求,我想奉劝一下有心豪华享受的人士,可以向日本Kondo Hiroyasu氏的Audio Note, Japan,订制一部最高单位的Single Ended 300B管机﹔以一部Lexus 300轿车的代价,换一部回家试试。

对此我心仪甚久,期待有人打电话约我到他家去听听。这是花钱解决的方法之一,若非如此,想省钱又要求天下第一的所谓「超越时代之300B SE」,是不太可能的事。基于省本多利的生产方式,不合C/P值以及Best Buy之道者,不去着眼之也就罢了,一点都不必惋惜。

台湾高手群像

300B真空管的用法同样有很多种,然而在Single-End的单管情况下,应有不少前辈高手的独特见解。我只试过少数的几种情况,总是无法认识太多,因此未出现在本文的制作﹔因没有实际上的了解,我不愿用我有限的功力去猜测那些器材。然而,要成就一部好的300B SE,其最必要者是细心与开阔的人格特质,我自知自己在这方面动手不能细腻,甚至知识无半分专业基础,所以搞DIY只能请高手来办。除了李国和先生外,在这方面另有中和的郭松茂先生,以及台中的刘明勋先生亦是高手。

我的C-Core尚未迎入家门,而郭氏所装的Kit-One与刘兄所装的WE-310A驱动,300B灯丝交流点火的WE-91A改良型之300B立体声扩大机,皆有水平以上的制作水平,即使与李兄的刻骨铭心相比,仍为专业而合情合理,恰如其分的质量,包括手工与基础的概念,已经可以完全信任。

拓朴的黄智钰兄,是推我一把跌入300B SE的罪魁祸首,愿上帝原谅他的Audio Mania精神,并恩宠他天才横溢的道行,对我多方面的请求教益皆能耐心而详细的说明,并且也不吝于让给我一对五○年代的Sylvania 5U4G真空管。

也感谢温燕萍先生,在测量品管之精神与实际操作上教导了我许多年,任何第一手的好资料皆先通知我与他分享。另外,也感谢吾友,老道仙骆良朝先生,为我东找西找了一些数不尽的好东西,包括1944年制的WE 274B管子一对。

感谢真胖子兄为我找来不少一流的二手真空管。其中首推RCA 5692,此为6SN7的最高级型号,测试结果良好的旧管子,仍然相当派得上用场。我也感谢东桦行的林先生,为我奔走买到Audio Note Group B的数套变压器及零件,甚至还包括二只质量高超的WE 310A Matching Pair五极管,还有单三级管的6C5多只。这款真空管基本上就是6SN7的一半,分为二个Channel左右各一,外观是黑色的金属管子,音质不下于RCA 5692,而价格则便宜甚多。

当然,也要一提三泰音响刘肇发君(以前我称他为小刘,现在经过二十多年岁月。『小』字应该拿开),他是位追求古代精品典藏的专家,首先介绍我认识了各类不同的整流管,其中以WE 274B最为透彻﹔真的是愈早生产者,愈好声。

还有,从老早就令我垂涎三尺的Siltech纯银线,与Ortofon总代理黄宗宝先生,不断应我的要求提供多种机内配线,甚至焊料予李国和先生,我真是无法用言语来表达感激之意。另外,Jadis的Jean-Paul与承奇公司,提供我试听Jadis 300B PSE管机,我也想在此特别感谢他们的慷慨。这款300B可以说是所有Jadis器材中的Best Buy,也是全世界300B市场中最有价值的300B PSE,在Hi-End市场中它应是最高级豪华者,亦堪称为物超所值之作,其外型之美仍为古今之最。由它使我认识到38℃蔡鸿仁先生的苦心经营300B,及4300B等大陆产制最高级真空管,能在Jadis 300B发挥出极惊人的扭力与爆发力特质。这些往事在我写完Audio Note零件的「观作记」时,一点一滴的浮现在我的脑海里。

但是人就是人,虽有许多无知的缺点,如果能追寻「正精进」之道业,浸淫日久,尚可有比较正确的可行之道。当然,艺术的基础必须是科学的成就,其Audio之为艺术,才能成就高度净化的基本哲学观念,此时应是人们无远弗届的心心相应,愿在此与诸位共勉之。

最后,我要向李国和夫妇,在追求300B的美学上所付出之心血与悟道,致上最高的敬意。其追求之目标与国际间的高手相比,仍然远远超越﹔有志者之成就,仍由八正道之哲理而来,一点都不会有侥幸的成分。透过良好的试听条件,以及对测试之于各种零件的筛选,所付出的材料费更是外人所无法想象。对于他的「慢」所呈现之安定、稳健,超然及可靠的基础上所发出之音质表现,在音频密度与力道呈现中,都有其不可磨灭的成果。但愿李兄每天四肢灵活运用,脑筋永远清楚、快乐,轻松、愉快。阿弥陀佛,善哉﹗

PS. 「一切有为法,如梦幻泡影,如露亦如电,应作如是观」是人求道之至理,亦为追求Audio最终的层次。取自金刚经最后一段与君共勉之。

编按:柯医师在文中所提到之台湾高手群像,编辑部将联络方式在此一并列出,提供给有兴趣的读者们作为参考。

拓朴音响:02-23777350
郭松茂影音工作室:02-86602155
38℃音响:02-23054186
承奇公司/Jadis:02-25519417
功学社音响/Tannoy:02-23254321
温燕萍先生:02-29317450
东桦行:02-22709805
三泰音响:02-23613061
刘明勋先生:04-2629633
百圣/Siltech:02-25943577■
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/音响的艺术/柯逸郎

Audio的追根究底精神

凡是喜欢上音响器材的人,多少会有些规格数据之观念,这应是古今中外皆然的事吧!然而,愈是浸淫此道日久的朋友,愈会对数据之参考价值提出不同之见解。在Audio的世界里,虽然不得不标示出某些能够代表基本特性的测试数值或专有名词,来表示其属于那方面之涵义,例如失真率、输出功率、纯A类放大……等。不过,有不少美其名曰纯A类,或是特大功率达500瓦甚至1000瓦之宣传用语,对于行家而言其实是一点价值也没有的。只要声音好,管它是多少瓦或是何种工作模式?因此,对于所谓之A类或是什么多少瓦之事,在Audio至高境界的领域里,是不见得具有任何意义的。

图1:一昧迷信原厂公布规格的人,在看多了动辄数百瓦、失真率低不可测、前级A类等宣传用语之后,大概很难了解为何像Mark Levinson No. 20区区一百瓦的输出功率,却要如此夸张地设计成重量惊人的庞然大物。

测试与规格数据的盲点丛生

数据规格是经过仪器测试之后的结果,然而在求取参改点的精确度上,吾人则必须先予以认真考虑。为什么?假若测试仪器本身的质量不够周全,其参考价值就只能被列为最低的层次,在Hi-End的世界里,这种低层次的参考价值便成为无用之累赘,何来用之于测定及品管?朋友们若有此真知灼见的话,那么多少会对制作者设定参考标准的尺度,给予应有的关心与认知。无论是最简单或是最高级的测试仪器,都必须要由高手来操作,否则即使是一流的仪器,也可能会产生错误的结果。在生产品管的领域里,绝大多数的一流设计师与制作家,在事前已经作到无数次的材料品管测试,然后在组装的各个步骤之中,又再有计划地检查一番。在多数的商品器材的制作下,必须具有完全一致的测试数值 ?亦即在同一机型中取任何一件产品进行测试,皆可得到完全一致的数值与音质。

不过,即使能够达到现今测试参考值的最高标准,往往也会受限于眼前无法达到之技术,或是材料上取得之困难处。因此,如果一昧以测试成果作为论定器材好坏的唯一标准,就会完全丧失追求高质量与高度艺术性之目的了。太迷信数值的人往往会皂白不分地,把一流高价值机种之失真率与三流器材拿来相提并论,却不知若是将二者拿来面对相等的严格测试标准,三流器材根本就无从测量起,甚至可以说是几乎没有项目能够过关。我常常说:「三不等测试」之语,就是指有人以测试仪器来迁就其器材以制造优势假象,根本是把测试之精神践踏得无一是处。无论如何,我认为那是一种十分不负责任且自欺欺人的作法,完全不把认真品管的精神放在眼里。

在「知」的基础上求取测试之绝对标准

测试,诚然是一种极为神圣、崇高且自我负责之行为。玩家们或许会因为非常认同「测试」二字,而对测试结果给予充满信心之肯定。然而,若是您也有机会加入高标准测试的工作,才会真正的认识到:完善测试的工作,是一件高度挑战性之事。尤其是自我期许很高的人,更是愈陷愈深,也愈挫愈坚。吾友温燕萍先生,与陈典伦先生皆为此中之达人。早在二十年前,为了制作改良型的KT-88真空管扩大机,引进了一部相当「合理」的好器材。当时为了确保其基准参考点之精确,得由陈典伦先生花费相当大的耐心,来解决仪器中可能发生测试失误的机会。这是一件令人不敢想象的苦差事,诚非外人能够了解其难处,而这一切都是为了顾全温兄一再强调的测试重要性。

在我的Audio生涯里,有幸认识了不少中外的高人,也很高兴地了解到,台湾有几位朋友确实可以和Audio世界中任何高手并立而不必脸红。虽然他们精心制作的产品并不能流传到全世界,但若是论及「高质量」的因素,这些早在二十年前诞生的器材,则已经超越当代的State of the Art级品牌。评论员只评论在市面上能见到的东西,例如TAS(The Absolute Sound)或Stereophile等有名之刊物,其主笔可能看到者,是市场上所谓的量产商品。同样有评论器材必要的我,常常对这些人之评论感到十分奇怪:明明器材在设计哲学上有相当不合理之处,他们仍可以生出一大堆文字来加上美妙的赞扬。偶而我也会对某位评论员加以信任与赞扬,后来才知道那位先生玩测试仪器玩过了头,能控制仪器扫描出来的曲线,再加上一流的解说。为此我又和日本及美国数家一流的厂商交换意见,才确认我的怀疑没有错误。当然,在我必须为器材写评语之时,会更慎重地去了解其设计及制作之背景。然而不了解还好,一旦弄清楚了才感到十分的难过,因为市面上能让我充满信心且快乐地写出评论的器材,的确是少之又少,大部份都是未见其优点之前,先看到它不可原谅的缺点,或是不当及过当之处。由此,我也对时下一般评论员,很不客气地予以评分 ?能勉强对任何评鉴器材之良窊有所观察的行家,真是太少了。不但TAS如此,Stereophile亦然,Stereo Sound也仅存少数人有眼光及技术背景,其它的便不必说了。所以,无论我在杂志上看到什么人与另一个人笔战,甲乙双方虽各坚一辞,仍然无法入木三分。

图2:擅长大肆吹嘘的所谓「评论员」,遇上了Panasonic EFT25E67强放管应该也可以写它一篇妙笔生花的评论吧!(耗电量25瓦的省电灯泡号称亮度胜过120瓦,理当可以被称为『强放管』啊!)

音响刊物误导读者的错误示范

长期以来,无论是买卖器材的双方,都会用些数据来作为成交与否的焦点。反而是完全不重视数值的人,更能够在店家的「专业经验」引导之下,达到比较好的结论。可惜,在台湾长久以来知识不足与错误经验的示范下,让世界一流器材在台湾大户玩家手中大栽跟斗的事,已然成为事实,并且是根深蒂固的常态。追究其主因,在于这些评论者可能根本就不知道「测试」之重要性,或是手中有仪器却找不到一流高手来操作,而仍将其结论当成真理在引导大家。我因为长年浸淫于台湾Audio的领域,认识了不少相关之人物,我虽不愿举例来引起朋友们之误会,但是评论界不断出现误导及误解原理和用法,却是千真万确的事实。有太多人都忘了,老外虽卖东西给你,仍无法解决你知识缺乏的问题,所以一些已经成为厂商大户的人,便只能赞声不绝于口而已。各位读者若也是很清楚Audio之基本道理,都能与国外来访的厂商谈论Audio之精妙真髓﹔亦即是在「知」的领域里有比较平等之水平时,他们在私底下若能取下商业之束缚,其真实之言论又将会是另一番风貌。当成Audio知已的情况,将会是纯Audio之交流,此时见不到商业气息,而是纯粹朋友的角色与立场。

话题又是另一种层面。通常在音响刊物上,所见到的仅是主笔对某些器材的浅肤言论与误解,令人感到十分的头痛。其中即使偶尔出现某些比较得体的言论,也多半是出自于原厂设计师所写出来的新闻稿,许多人虽然在文中提出了测试下的数值来画蛇添足,却不了解设计与制作当中的巧妙之处。就如同买进金额庞大的音响器材,虽然可以满足顾客的虚荣心或是追求梦中真善美的目标,然而永无填满知识低落之机会,竟让大户们得以一再肆意糟踏世间最高级、最豪华之产品。

测量与测试是一种专业技术,并非一般人随便拥有几台名牌仪器便可以胜任愉快。缺乏测试之基本知识与运用的技巧,不但会改变测试的正确程度,更会直接影响整体声音的质量。Audio 制品的测试,不但要运用在生产制作过程与最后品管,事实上就专业的应用而言,也少不了要有不同用途上的测试。因此,除非局限于某些特殊目的,再多的测试仪器对于音响制品来说都不够。尤其是现今Digital Processor广泛流行于现代音响技术,包括大家都知道的DSP、dts等使用技术及应用细节之完美与否,都少不了一流的测试仪器与测量技术来予以验证。因此吾人更应该认识到,认真且正确的测试是绝对必须,而且不能被忽略的一件事。况且时下有太多好玩又有正面效果的音响器材相当方便好用,读者们应该以严肃及认真研究的态度来面对这些器材,并且以计算机辅助来完成聆听室中的成音效果,进而追求高质量与高度艺术性之目的。

图3:厂方公布器材规格的意义,旨在提供使用者作为参考。至于国外杂志所刊登的测试结果之精确性与参考价值,则必须加上测试条件一并列入考虑。由于这些项目并非人人都能解读,所以建议大家最好不要乱猜,也不要照单全收。

真空管测试的极致典范

我本来想多介绍一些温燕萍先生测试真空管以及音响零件的事,虽然我时常在电话当中与他交谈并受教良多,不过我乃是平凡的Audiophile,对于精密优秀的仪器,以及这些仪器专业领域内的知识所学有限,因此不敢在这方面有所胡言。若有必要时当由温燕萍先生本人来向吾辈音响爱好者,提供他宝贵的经验与求取过程,并且将必要的实例说明让大家多了解 - 我们在使用或欣赏音响器材的同时,所追求之「高水平」定义为何?这其中到底有什么要素特别值得去追究?还有,如何去欣赏这些有助于提升质量的条件呢?

最后我还是忍不住,透露一些最近由温先生得来之好处。他告诉我曾经比较过同一厂牌的真空管,发现经严格测试精选过的「白金级」好管子予以Matching Pair之后,与普通级(合格品)的粗糙Matching Pair之物,其音质有云泥之别。试问天下有多少人得以有幸如此体验一番﹖或许有人要不服气说,不是有许多英国、美国公司都出售标示特选的管子吗?请朋友们先收起您的火气。温先生的测试项目之多,与参考值之精确,诚非我三言两语能够交代清楚。能够确定的是,这些金级之球若是再经过精心挑选之后,必然可以达到炉火纯青的境界。

成就一流器材的条件

如果阁下能在器材在未动手之前,有计划的先将所有零件进行测试,并以计算机进行数据纪录存盘,再经过Purify及Matching的程序,品管之好处将会完全反应在成品所得到的优质条件,音质的提升当然更是可以预期者。当然,在制作、选用零件与音质之间的互动关系,则属于形而上的艺术水平,更值得任何一位设计师与制作者去细细品味。如果读者诸位有幸能对本文(虽没写得够完整及痛快)有所信任及了解,当知我常言︰一流的器材自有其成为一流等级之条件 - 包括内在及外在。如果各位自忖面对世界顶级器材时,仍能细心研究其成就之由来,您也可以提起笔来,为它写一篇精彩的评论。早年我曾多次以此为考虑,而反对自己随意去评论,会是反对一些已经完成的文章要登在刊物上。更曾经有二次,我深深地伤了几位应可列入写手之年轻主笔的心,后来也不曾得到谅解。当然,在好音响写手于国内外皆不可得之今日,也许我应该改一改我的看法(其实,我早已视若无睹地不去说什么了)。图4

即使阁下不去考虑写评论的可能性,也能够由本文的基本理念开始去思考、去追究,久而久之,您的Audio生涯必然会充满真理与快乐,音响思路中自然就没有障碍的空间了。

文字整理/责任编辑:杨德宜

编辑室后记:
每个月收到柯医师的稿件,我都会在整理之后再多次与柯医师讨论内容,以及文章编排的方向。每经过一次讨论,就学习到更多的东西,是我接手这份工作所得到的最大好处,远比绞尽脑汁写下一篇评论或是制作专题更有成就感。本期的内容柯医师自己喻为「很枯燥」,却是我认为相当精采且值得再三研读的一篇文章 - 对读者与评论员皆然。所以在定稿之后,我又请柯医师针对「评论员的责任」这个部份,再多谈一些他个人的看法,算是为我自己提出的一个问题,也为最近留言板上对于这方面的诸多争论作下批注。

Audio评论员到底该传达给读者什么讯息?

图5:国内外音响刊物林立,每个月出现的器材评论数量惊人。问题是,这些评论主笔到底传达了多少可用的讯息给读者?还有,国内到底有哪些人够资格被称为「评论员」?

写评论是一种「创作」的工作,评论员本身必须先具备足够的专业知识,要能将评论内容深入问题的核心,便可以把自身的素养与个性上之优点展现出来。如果再能做到文字上引人入胜,避免空洞或是不需要的修辞,还有杜绝不公不义的言论,那么Audio评论就自然能带给读者们「知识」上的满足感。真正完善且优秀的评论文章,是不会被时代变迁所淘汰的,其参考价值更是不为环境因素所改变。

制造器材的厂商,一定会有其设计上的基本理念,所以负责任的评论员在面对器材时,一定要先掌握住设计上的基本重点,进而遵循科学的思路而印证于回放艺术之领域中。许多人总以为将他们感性的一面表现在文章上,透露出与众不同的人文气息就算是对读者有交代了,殊不知如此一来连自己都没有机会融入于器材设计与制作的美学之中。唯有同时笔者与读者都得到收获的Audio Review,才算是一篇够专业、够格调的评论。

世上绝大多数的评论,都缺乏对于潜在问题应该有的基本认识,就迫不及待表现出个人对器材或是音乐内涵的短视无知。问题是,对于那些等待接受教育的音响爱好者而言,读取这些内容到底有何意义?似是而非的言论不幸被信以为真,其结果必然是走向误导一途。君不知一旦被误导之后,得要耗费更多的努力与时间,才能以正确的知识来洗净满脑子的无用垃圾?况且,被误导者由于不容易分辨是非,一不小心就会落入广告的圈套。试问,该由谁来为这些读者负责?

即使并非每个人都能办得到,但是身为音响爱好者,人人都应该尽可能俱备分辨「音响是非」的能力。至于写评论文章的主笔,更应该教导读者们如何去分辨是非,而不是摆出「信我者得永生」的姿态就自以为足够了。唯有以最极端严格的标准来进行评论,建立起「器材评鉴」的绝对标准,属于Audio的真理才能推向更高的层次。■
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/音响百年大纪/赖英智

寻找最顶级的扬声系统
从喇叭的发展史谈起  

锥盆式单体的首要优点就是承受功率较大,所以一般需要大音压播放的鉴听喇叭都采用这种设计。图示为ATC最著名的SCM- 100。
Quad静电喇叭最早期的型号ESL。
带状喇叭的代表品牌Apogee。
Infinity是平面振膜与动圈式混血设计的先驱厂商。。
ESS公司以海耳式单体的设计起家,目前则已不复在。
全号角喇叭的代表作 - Klipschorn。
谈到气垫式喇叭,大家第一个想到的一定是AR-3a。
PMC BB5/XBD,目前最大型的传输线式系统。
Tannoy在创业七十年后,推出以超高音、超低音单体搭配同轴式设计的代表作 - Kingdom。
KEF独步业界的Uni-Q剖析图。

不管您叫它放送头也好,扬声器、喇叭也罢,这个可以将声音还原播放的东西,已经走过一世纪的岁月了。事实上喇叭发展的过程并不顺利,科学家想尽办法要让「原音重现」,不过这个目标至今仍未达成,反而是不同的发声方式,不同的制造方法与材料运用,使得喇叭百花齐放,成为音响世界中最辉煌灿烂的一块园地。

一百多年前的奇想

1818年,诗人雪莱的第二任妻子玛丽,在她著名的科幻小说「科学怪人」中,描述科学家以支解的尸体合成一个可怕的怪物,经通电后重新获得生命,当时所有人都对科学有无穷的信心。1874年发明电话的贝尔尝试制造「声音分析器」,真的就拿支解的尸体为材料,以人耳耳膜与耳骨制造了一具「记音器」(Phonautograph)。这个机器能画出声波图,但无法重现声音。

1877年7月18日,爱迪生进行以金属薄膜及唱针记录声音的实验,他对金属箔唱了一首「玛丽有只小绵羊」的儿歌,当唱针将拾取到的振动讯号透过号角放大,在场的人全都傻眼了,因为他们听到爱迪生在机器中唱歌,这是留声机诞生的经过。今天再让各位读者欣赏一百年前的留声机,你一定无法想象,那种频宽不足、毫无动态可言、杂音奇大、失真又严重的「音响」,居然也能流行起来。很快原始的号角被舌簧式喇叭取代,这种喇叭是在一块马蹄型磁铁前端设置一个线圈,线圈中间有一个可摆动的金属片,当线圈中有音频讯号电流通过,磁场发生变化使金属片摆动,连带牵动纸盆而发声。这种设计仍不理想,却是日后以纸盆发声的基础;而把纸盆作成圆筒状,磁铁与舌簧装在筒内,可以向四面扩散,这也成了日后无指向性喇叭的滥觞。

其实早在1877年,德国西门子公司的Erenst Verner就根据佛莱明左手定律,获得动圈式喇叭的专利。1898年,英国Oliver Lodge爵士进一步依照电话传声筒的原理发明了锥盆喇叭,与我们所熟悉的现代喇叭十分类似,Lodge爵士称为「咆哮的电话」。不过这个发明却无法运用,因为直到1906年Lee De Forest才发明了三极真空管,而制成可用的扩大机又是好几年以后的事,所以锥盆喇叭要到1930年代才逐渐普及起来。另一个原因是1921年以电气方式录制的新唱片问世了,它比传统机械式刻制的唱片有更好的动态范围(最大到30dB),逼得人们不得不设法改良喇叭特性以为配合。

1923年,贝尔实验室决定要发展完善的音乐再生系统,包括新式的唱机与喇叭,立体声录音与MC唱头、立体声刻片方式等,就在这波行动中被发明出来。研发喇叭的重责大任,落在C.W. Rice与E.W. Kellogg两位工程师身上。他们所使用的设备都是当时人前所未见的,包括一台200瓦的真空管扩大机、许多贝尔实验室自己完成的录音,以历年来贝尔实验室发展出来的各种喇叭 - 像是Lodge的锥盆喇叭雏形、用振膜瓣控制压缩气流的压缩空气喇叭、电晕放电式喇叭(今天叫电离子驱动器),以及静电喇叭。没多久Rice与Kellogg从众多样式中挑选出两种设计 - 锥盆式与静电式,这一个决定使喇叭发展方向从此一分而二:传统式与创新式。

动圈式喇叭

动圈式喇叭是从舌簧喇叭的基础演变而来,在环状磁铁中间有一个圆筒型线圈,线圈前端直接固定纸盆或振膜上,但线圈中通过音频电流,磁场受到变化,线圈就会前后移动而牵动纸盆发声。动圈式喇叭问世之初由于永久磁铁强度难以配合,所以多采用电磁式设计,在磁铁中另外缠绕一个线圈来产生磁场,这种设计曾流行廿年之久。但电磁喇叭有它的问题,比如通过电磁线圈的直流脉冲容易产生60Hz与120Hz的交流声干扰;而电磁线圈的电流强度随音频讯号而变动,造成新的不稳定因素。

1930年代经济大萧条期间,爱迪生留声机公司倒闭了,其它人也好不到哪去,需要扩大机驱动的喇叭因此推广不顺,老Victorla留声机直到二次世界大战前都还很流行。二次战后经济起飞,各种新型音响配件成为抢手货,锥盆式喇叭再度受到严重考验。这段时间由于强力合金磁铁开发成功,动圈式喇叭由电磁式全部变成永久磁铁式,过去的缺点一扫而空(常用的除了天然磁铁钴以外,还有Alnico与Ferrite磁铁,除了磁通密度外,天然磁铁的各种特性都较优越,近年来高级喇叭则采用钕磁铁)。为配合LP的问世,以及Hi-Fi系统的进展,锥盆喇叭于是在纸盆材料上寻求改革。常见的像是以较厚重材料制造低音单体,轻而硬的振膜当高音;或者把不同大小的喇叭组装成同轴单体;也有在高音前面加号筒变成压缩式号角高音喇叭;甚至有将高音号筒隐藏在低音纸盆后面的设计。1965年英国的Harbeth发明了真空成型(Bextrene)塑料振膜,是材料上的一大进步,这种柔软但阻尼系数高的产品,在KEF与一些英国喇叭上仍可见到。后来Harbeth还发明了聚丙烯塑料振膜,这种新材料有更高的内部阻尼系数,质量更轻,目前仍被许多喇叭采用。

工程师设计喇叭时变成有两个思考方向:低音喇叭寻求音箱结构的突破;高音喇叭则进行单体的改良。所以这个时候出现的一些新设计,几乎都是高音单体。比较成功的设计,就属静电喇叭了。

静电喇叭

前面提到贝尔实验室的Rice与Kellogg实验喇叭,他们制造的静电喇叭大得像扇门板,振膜由猪大肠外包金箔构成(塑料还未为上市)。当真空管的光辉照耀,发亮的金色庞然大物具有催眠作用,加上实验室空气中充满猪肠腐臭味与臭氧味,两位科学家也许会想到「科学怪人」与利用死人耳朵制成的贝尔「记音器」。但开始发声后,它光彩夺目的声音与逼真的音色,简直让大家吓呆了,他们明白一个崭新的时代已经来临了。不过Rice与Kellogg在设计静电喇叭时遇到了无法克服的问题:需要有庞大的振膜才能再生完整的低音,在技术难以突破的情况下,贝尔实验室只得转向锥盆喇叭发展,这一停滞使得静电喇叭沈寂了三十年。

1947年一位年轻的海军军官Arthur Janszen受指派发展新的声纳探测设备,而这套设备需要很准确的喇叭。Janszen发现锥盆喇叭并不线性,于是他动手试做了静电喇叭,在塑料薄片上涂上导电漆当振膜,事后证明无论是相位或振幅表现都不同凡响。Janszen继续研究,发现将定极板(Stator)绝缘可防止破坏作用的电弧效应。1952年,Janszen完成商业化生产的静电高音单体,与AR的低音单体搭配,是当时音响迷梦寐以求的最佳组合。

1955年,Peter Walker在英国的「无线电世界」一连发表多篇有关静电喇叭设计的文章,他认为静电喇叭与生俱来就有宽广平直的响应,以及极低的失真,失真度比当时的扩大机还低得多。1956年,Peter Walker的理想在Quad ESL喇叭上实现了(Quad是以他早年一种扩大机Quality Unit Amplifier-Domestic的缩写来命名),它的准确性被誉为鉴听新标准,不过仍有一些问题待克服:音量不足、阻抗负载令某些扩大机望而生畏、扩散性不足、承载功率也有限。60年代初期Janszen加入KLH公司为KLH-9的上市而努力,由于KLH-9的大尺寸化,解决了Quad ESL的问题,一直到当1968年Infinity公司成立前,KLH-9静电喇叭都是最Hi-End的产品。

Janszen的成就不仅于此,在他协助下,Koss、Acoustech、Dennesen等静电喇叭陆续问世,Janszen企业的首席设计师Roger West也自立创设了Sound Lab公司。当Janszen企业出售时,RTR公司买下生产设备,推出Servostatic静电板,Infinity的第一对喇叭就使用RTR的产品。Janszen公司几经转手,却始终没有消失,今天喇叭王之一 - Dave Wilson的WAMM巨型系统,里面就用了部份Janszen所设计的静电板。

静电喇叭的设计吸引许多厂商投入,比较有名的包括Acoustat、Audio Static、Beverage、Dayton Wright、Sound Lab、Stax与Martin Logan等。Acoustat X本身附有真空管扩大机,可以输出高压讯号而不必使用升压器;Beverage 2SW除了附有高电压扩大机、控制器,还有一对超低音。由于Beverage 2SW两公尺高的振膜装在一个椭圆音箱中,利用声波导板让声音由前方开口均匀传出,可以形成非常立体的音像,它的建议摆位是放在两侧墙边,然后面对面播放。Dayton Wright的设计也很特殊,振膜装在以六氟化硫惰性气体密封的塑料袋内,用以增加喇叭的效率与输出音压。最贵的静电喇叭,要属Mark Levinson的HQD。每一声道使用两具Quad静电喇叭,加上一个改良的带状高音与一个24吋的低音增加频率两端延伸,配上三台Mark Levinson ML-2后级与电子分音器,要价15,000美金,当时真的是天价。Martin Logan为解决大片振膜产生低音的问题,近年来混和锥盆低音的一系列设计获得很大成功,再加上延迟线、声学透镜、波浪状振膜等新技术的引进,让静电喇叭越来越可亲,相信它还会继续的存在。

带状喇叭

1940年末,一位年轻的加拿大发明家Gilbert Hobrough使用扩大机时,一时大意在音乐播出中拆下喇叭线,并让发热的导线靠近电线的接地端。这是很危险的动作,但Hobrough惊讶的发现电线开始拌动,并发出音乐声,这个「具有增益的金属线」不久后才明白是静电效果。Hobrough进一步研究,才知道1910年左右已经有人提出这个问题,1925年在磁场内使用导电金属片的喇叭已经于德国取得专利,当时人说这是带状喇叭。1920年与1930年代分别有两种带状喇叭上市,不过昙花一现很快就沈寂了。

带状喇叭的原理是在两块磁铁中装设一条可以震动的金属带膜,当金属带通过电流,就会产生磁场变化而震动发声。在Hobrough重新发现带状喇叭时,Quad创办人Peter Walker也在英国推销一种号角负载的带状高音,这个高音并不成功,反而是1960年左右英国Decca推出很成功的带状高音。另一种类似的带状喇叭Kelly Ribbon由Irving Fried引进美国,他将Kelly高音配上传输线式低音而产生不错的效果。1970年代,Dick Sequerra为金字塔(Pyramid)发展的带状喇叭,首次扬弃号角的设计。

Hobrough发现带状喇叭后的三十年中,他以经营空中绘图和靠着自动机械的专利贴补,持续进行研究,终于在1978年发展成功频率响应低至400Hz仍然平直的带状单体(当时产品只能到600Hz),并且不会融化、破碎或变形,失真则只有1%。Hobrough与他的儿子Theodore Hobrough还获得一项专利:与带状高音搭配的多丙烯低音所使用的无谐振特殊音箱。不过他们以Jumetite Lab为品牌所制造的喇叭,一心想以较低价格提供给大家使用,在市场上却没有红起来。后来包括加州柏克莱的VMPS Audio、爱荷华市Gold Ribbon Concepts、麻州的Apogee Corporation,都发展出比Jumetite Lab频宽更大的带状喇叭系统。Gold Ribbon制造了频宽最大的带状驱动器(200Hz-30KHz),它们不是用铝,而是以厚度仅1微米(百万分之一公尺)的金制成振膜。不过最成功的,却是Apogee公司。身兼艺术经纪人与音响玩家的Jason Bloom,加上他的岳父Leo Spiegel - 一个退休的航空工程师,共同组成Apogee。它们用古典带状驱动器负责中高音,100Hz以下使用另一种准带状驱动器,近年来也加入锥盆低音作混和设计,评价都相当的高。

另外有一个带状喇叭家族的远亲 - BES(Bertagni Electroacoustic System)脉动振膜喇叭。BES跟典型的静电喇叭或Magneplanar平面喇叭一样,都有一个开放的架子与一块平面振膜,声音向前后辐射。不过BES不是很薄的金属板,而是厚度不一的泡沫塑料,外表有点像立体地图。BES的设计使振膜表面有多种谐振模式,振膜的不同部份在不同的频率部份振动,振动的方式不是机械活塞式,倒像随着宽广音频而均匀振动的音叉。BES的设计引起很大争议,最后当然就不了了之了。

平面喇叭

在带状喇叭演化的过程中,衍变出一种平面动态喇叭,也称为假带状喇叭,它的问世要归功于美国3M的工程师Jim Winey。Jim Winey原本是业余音响爱好者,他很喜欢静电喇叭,但又觉得KLH-9太过昂贵,应该有办法降低成本才对。有天他获得灵感,他发现用于冰箱门边的软性陶片磁铁,质量轻、成本低、切割制造容易,很适于做磁性结构。这种磁铁可均匀的驱动扁平、宽大的整个振膜表面,可用在双极辐射型态的塑料振膜喇叭。Jim Winey设计的喇叭振膜上有许多细小的金属导线,金属线接收来自扩大机的讯号,并配合永久磁铁的磁场产生吸、推作用。1971年,Winey正式推出新型态的喇叭,起初命名「静磁」(Magnestatic),后来改名为「平面磁」(Magneplanar)。

Magneplanar上市后得到很大的回响,包括Strathearn、Wharfedale、JVC、Cerwin-Vega、Thorens等公司纷纷发展不同型态的平面动态喇叭,其中最有名的是Infinity。Infinity推出的Quantum Reference Standard附有双扩大机与电子分音器,它不是用一整块振膜,而是由许多小振膜组成。QRS高两米,宽一米,一共有20个高音单体,其中13个向前,其余向后,垂直成一直线排列。中音则有三个单体,也是垂直排列。加上一只15吋低音,使得QRS可以发出极为震撼的音量,频率也超出可闻范围。后来的EMIT高音(Electro Magnetic Induction)与EMIM中音,也是一种平面振膜,与后来Genesis所用的高音已经不太一样,Genesis的高音可以视为带状单体与平面单体的混合设计,而中音部份Genesis的大喇叭都采用带状单体,与Infinity分道扬镳。不过我们可以看到Infinity从IRS所建立的巨型喇叭架构,这么多年来仍是Hi-End扬声器的最高典范。

平面喇叭也有其限制,它的磁结构使得只有磁场的边缘通量能与振膜上分布的「音圈」相互作用,因此效率都不高,到目前这个现象能然存在。再一方面,平面喇叭所用的振膜比静电喇叭或带状喇叭都来得重,因此会限制它的频宽,过去只有Audire一家公司使用全音域的平面驱动器,连Magneplanar自己的喇叭后来都改采带状单体的中高音,加上平面振膜低音组合而成。Burwen与日本山叶曾利用平面振膜制成耳机,Pioneer则放弃磁性平板,改用高分子聚合物来制造耳机,但这些产品似乎都没有获得肯定。

海耳喇叭

非传统式喇叭中最成功的要属海尔式设计,就在Winey完成第一个平面动态喇叭后不久,德国物理学家海尔(Oskar Heil)研究出一种很高雅的带状喇叭变形物,他称为气动式变压器(Air Motion Transformer)。海尔的发明与平面动态喇叭很像,使用一层很薄的塑料振膜,上面覆以导电的铝制「音圈」。不过海尔式喇叭的振膜不是拉紧的,而是打褶的、松松的挂在架子上,因此导线音圈位于一堆垂直磁铁的间隙内,当磁力交替挤压弯曲皱褶的振膜,再将它们推开,空气就随着音频而挤压发声。

这样的设计有很高的效率,振膜上的强大磁力可降低有效质量电抗或音频阻抗,这也是「气动式变压器」名称的由来。事实上这种喇叭就是声音变压器,跟号角一样,较低的有效质量使它的高频可以往上延伸,普通的海尔驱动器有300Hz-25kHz的频宽,完全不需要等化。虽然海尔博士对自己的设计信心满满,认为自己的喇叭才是合理,别人的喇叭都是奇特,但因为制造质量掌控不佳,低音单体的配合又过于简陋,所以海尔喇叭逐渐淡出市场。

会冒火的离子喇叭

当贝尔实验室的Rice与Kellogg面对许多未知时,称为响弧(Singing Arc)或环形放电喇叭的怪物,大概是最令人敬畏的。早于1920年代,无线电技术员就发现,用来调变发射机的高压电讯号有时会形成蓝色的球状发亮气体,广播的声音会从发亮的球体传出来,声音不大但很清楚,有人形容:简直很火舌一样。Rice与Kellogg并没有认真去研究这个现象,因为这种发音装置频宽不足,还会发出大量臭氧。1940年代,法国核物理学家Siegfried Klein再度发现此现象,并尝试开发新的喇叭,1950年他替新产品命名为「离子喇叭」。这种设计没有机械谐振,没有质量,有无限的顺服性,似乎是喇叭的一大突破。

英国的Decca、法国Audax、德国Telefunken、英国Fane与日本Realon都纷纷投入离子喇叭的研究,但首先商业化上市的却是美国Dukane(Electro Voice),它们在1962年推出名为Ionovac的新产品,后来改由American Audio Com.生产,持续了很长一段时间。至于Siegfried Klein本身并未参与生产,他继续研究,神奇的离子喇叭犹如烛光一样,可以朝它用力吹气而丝毫不损音乐播放。离子喇叭的另一优点是效率很高,105dB的音压只需10瓦的扩大机即可达成,频率响应也可降至1000Hz左右。Siegfried Klein的设计由德国Magant生产,但美国禁止出售,因为臭氧量超过标准,而且另一个Hill Plasmatronic的品牌也威胁Magant独占地位。

雷射物理学家Alan Hill所设计的Plasmatronic喇叭原理与Siegfried Klein的离子喇叭相同,使用一只装有特殊气体的石英管产生放电现象,使空气电离而发出声音,最简单的说,它们的发声过程好像是闪电过后的雷鸣现象。这种喇叭高频特性极佳,但石英管寿命有限(每隔几个月就要补充氦气),成本又高,使用上并不方便。Hill的离子喇叭频率从700Hz-20kHz,在10呎外仍有90dB的音压,低音则交给传统锥盆喇叭处理。这对喇叭有完美的相位与振幅线性,失真小于1%,可惜售价高达一万美元(附赠A类扩大机一部推动高音,并且有电子分频器),想当然的没有几个人购买。不过Hill与Magant的离子喇叭,仍在市场上存在许久。

真正的锥型喇叭

1985年由Ohm所推出的Walsh,其创意足以和BES相提并论,也是第一对真正的锥型喇叭,不但用锥型单体,喇叭本身就是个锥型。Walsh只用一个单体处理20Hz-20kHz的广阔频率,锥型驱动器放在音箱顶端,音圈和磁铁在上面,振膜朝向音箱内部。Walsh以管制的分解方式工作,频率上升时,对音圈起反应的纸盆范围缩小;频率较低时纸盆活动范围增加。未达到此一目标,纸盆由数种不同材料的同心环组成,同心环的作用等于低音滤波器。环越大,处理的频率越低,最低的频率使整个纸盆运动;高频则只用很轻的振膜维持,以阻尼的方式维持频率响应平直。这种设计不论相位或振幅都有很好的线性,最主要是它能180度发声。

另一个锥型喇叭的典范,是德国mbl的101喇叭。1975年左右,一家计算机仪控公司老板Meletzky发现,球面单体最能符合他的理想,球型单体的振膜大于传统喇叭单体,更能模拟出自然乐器在空间中的表现。于是他结合柏林大学的两位教授以铝片作成百褶裙状的圆形单体,这个称为100的产品并没有正式上市。1987年mbl以碳纤维当材料,制造了可以360度发声的中高音单体,再加上许多铝片黏合成的葫芦状低音,推出令人惊讶的101喇叭。

还有一种Orthophase喇叭,在整片塑料膜上黏附很轻的铝带,然后放在强磁场中,铝带通电而产生震动发声。

号角喇叭

1919年,美国物理学家Arthur G. Webster发明了指数型号角喇叭,由于高达50%的效率(一般的动圈式喇叭的效率只有1-10%,Klipsch的号角喇叭效率约为30%),很快就被普遍运用在剧院、体育场等需要大音量的场所。号角喇叭最大的特色就是效率高,一点点功率就能发出极大的声响。它的缺点则是不利于低频回放,如果要回放低频,需要有很长的号角,以回放50Hz频率为例,号角的开口直径要两公尺,长度则要大于五公尺才行。1940年美国工程师Paul W. Klipsch设计了一种体积较小适合家庭用的折迭式低音号角扬声器,利用房间角落装置驱动器,把房间的墙壁当成一个超大的号角,在Klipschorn庆祝五十岁生日时,这型喇叭仍然老当益壮的继续生产中。1927年就创立的Altec Lansing公司是另一个号角喇叭的传奇,1956年所推出的A7「剧院之声」,到现在仍有人捧场。1932年成立的英国Vitavox,在1947年推出可媲美Klipschorn的CN191号角喇叭,频率响应已经可达20Hz-20kHz,目前也仍在预约生产中。

号角喇叭的特性会因号角长度、形状与使用的材料不同而有所差异。从早期的铁制、铝、锌号角,逐渐演变而有塑料、水泥、木头号角、合成材料号角等多种材料。设计得当,可以把号角喇叭音质较不细致的问题做部份解决;设计不当,甚至会有吼声效应出现。号角按照形状可分为双曲线型、拋物线型、指数型和圆锥型等,其中指数型号角最常被使用。有些号角的指向性过强,还必须在前端加挂音响透镜(Acoustic Lens),以增加声音扩散的角度。一些简化的折迭号角陆续被提出,有些设计以短的号角和房间墙壁加强喇叭背面所发出的低频,同时直接从锥盆前方发出中、高音,这种背后负载的折迭式号角喇叭通常都有不错的效果。

目前的号角喇叭多半搭配锥盆式低音使用,由于号角通常效率都在100dB以上,所以运用上并不是那么容易,比较成功的厂商有JBL、Electro-Voice、北欧的Einstein、法国Jadis(独特的Eurythmie 11足可留名青史)、美国Westlake,以及意大利Zingali等。

气垫式喇叭

除了单体本身的改良,从五○年代开始,工程师也在音箱上动脑筋,希望用同样的单体就能表现出更好的效果。其中最著名的设计有两种,一种是气垫式喇叭,一种是传输线式喇叭。

1958年立体声唱片问世,音响进入立体世界,喇叭不像唱头等需重新设计,消费者多买一只同型喇叭就可以了。但也正因如此,体积庞大的喇叭不再受到青睐,大家需要小巧又有足够低频的新产品,气垫喇叭应运而成。造成气垫喇叭流行的背后功臣,应该是晶体扩大机,他提供了不发热的大功率,来应付气垫式设计带来的低效率问题。气垫喇叭同时也是大功率扩大机的幕后原凶,七○年代许多人都有这样的观念;不是大出力扩大机就不好,不是气垫式喇叭就不够高级。

气垫式也就是密闭式的一种设计。当单体运动时,如果背波传到前方,会造成低频讯号抵消,所以有无限障板的概念产生。一个密闭的箱子也可以当作无限大障板,使前、后波彼此作用的机会降到最低。低音反射式则是无限大障板的衍生设计,由于锥盆的尺寸大小与共振频率会限制喇叭的低频表现,所以在装一个具有开口的音箱可延伸低频响应。开口的大小由音箱体积和单体的共振频率所决定,当音箱反射发声相移,使开口和锥盆发出的低频相同而产生加强效果。

1954年AR的创办人Edgar Villchur推出气垫式喇叭,改善一般密闭式音箱的刚性空气导致低频快速衰减的问题。动圈式单体通常是由锥盆与音圈构成,锥盆边缘由弹性物质支撑,这使得它无法有自由空气振动频率。如果在气密式音箱中塞满吸音材料,扬声系统会产生有比单独驱动器还高的振动频率,Edgar Villchur把自由空气振动频率约10Hz的单体装到1.7立方呎的气密音箱中,扬声器共振频率提高为43Hz。这种设计一方面使系统的失真大为减少,一方面还能发出深沈的低频,缺点则是效率大为降低。

传输线式喇叭

传输线式喇叭最早称为迷宫式设计,喇叭单体被装在音箱的一端,透过一个复杂而且很长的调协通道,单体的背波从另一端的开口被扩散出来。第一个迷宫式设计是Banjamin Olney在1936年为Stromberg-Carson所设计的,他将一个共振频率为50Hz的单体装入迷宫式音箱中,结果其共振频率降到40Hz,并且在40Hz的半波75-80Hz获得增加,从而产生良好的低音。但他同时发现响应曲线产生不少峰值,这些峰值来自音箱通道本身的共鸣,于是他在通道里铺设吸音材料与导板,把150Hz以上的频率在开口处截止。迷宫式设计可以获得良好的低频延伸,但它的制作麻烦,又比不上经济的低音反射式获致做简单的密闭式有竞争力,所以五○年代Carson再度推销迷宫式设计,仍然没有成功。等到六○年代中期迷宫式喇叭重出江湖时,它有了新的名字 - 传输线式喇叭。

传输线式可以说就是在通道中塞满阻尼物的迷宫式,其理论是由英国布拉福特技术协会(Bradford Institute of Technology)的A.R. Bailey教授所提出来。他认为低音反射式音箱由于急遽的低频衰减,容易导致铃振,就像用电子方式突然的把低频切掉。如果在扬声器背后设计一个无限通道可以吸收背波的反射,就能消除扰人的驻波,所以他用长纤羊毛等吸音阻尼物来替代无限的通道,极低频的音波波长较长而可以从通道口逸出,增强了喇叭的低频效果。Bailey教授的设计一度被许多厂商采用,包括IMF、Infinity、ESS、Radford等,它们有的是把通道当成增强低音之用,有些则专做阻尼之用。迷宫式的出口截面积通常等于或大于单体振膜的面积;传输线式的通道是逐渐缩小,出口截面积小于振膜面积。

英国Robert Fris曾推介一种传输线的变体设计,名为「分离耦合抗共鸣线」DaLine(Decoupled Anti-resonant Line),这种设计号称没有共鸣现象,而且可以使用小尺寸的单体而获得良好的低音,也比大尺寸单体有更好的瞬时效果。目前并没有标榜以DaLine设计的喇叭,不过一些低音反射式音箱却从这里得到灵感而进行改良。习惯于密闭式或低音反射式设计的人,对传输线式设计一直有意见,传输线式较大的体积、复杂的结构,以及难以预期的效果,也阻碍了他的发展。目前生产传输线式较有名气的厂商,只剩英国TDL(前身就是IMF)与PMC,PMC以传输线式成功的设计了录音室鉴听喇叭,再度引起大家对传输线式的兴趣。

全音域喇叭

喇叭单体从单一的全音域设计,逐渐发展成多音路设计,工程师发现到不同频率单体间有许多衔接的问题,包括分频点、分频斜率、灵敏度、相位等都可能产生误差,于是有两种新的思考方向被提出来,一种是全音域喇叭,一种是同轴喇叭。英国Goodmans曾请E.G. Jordan设计AXIOM80单体,是针对录音鉴听所设计的,也是全音域单体的长青树。Jordan与另一位英国人Watts在1964年组成了Jordan Watts公司,当时所推出的Model Unit单体一直持续生产了20多年。这个单体采用十公分的金属振膜,铍青铜制的音圈,以及方形的框架,非常有特色。1975年Jordan Watts推出的Flagon花瓶状全音域扬声器,一直到今天还在生产,是少数像艺术品的喇叭。1932年创立的英国Wharfedale,在二次大战前后也推出不错的全音域单体,1958年老板换人后,开始往计算机等尖端科技发展,放弃了全音域单体的发展。英国另一家Lowther倒是始终坚持,60多年来一直浸淫于全音域单体领域中,它们单体的特色是白色独立边缘、中心均衡器等,现在台湾仍可买到它们的产品。

日本方面有多家全音域单体制造商,一度与Pioneer、Onkyo并称为扬声器三大老铺的Coral,曾推出20公分大的全音域单体。Diatone在1946年成为战后最早生产全音域喇叭的公司,它们采用OP磁铁得到很大成功。1947年与NHK合作开发了P-62F单体,作为广播鉴听之用,之后改款为P-610,整个系列畅销将近40年,成为日本音响史上的一个传奇。在庆祝50周年前夕,Diatone曾推出限量纪念产品,造成一阵小小的轰动。1973年因石油危机而脱离Foster电机独立的Fostex,曾推出许多有创意的产品,如双锥盆全音域单体、生物振膜单体等,它们也推出全世界最大的低音单体EW800(80公分)。

同轴喇叭

Guy. R. Foundtain于1926年成立Tannoy公司,1947年所设计的LSU/HF/15L单体,是38公分大的两音路同轴设计,这颗单体开启了同轴喇叭的新纪元。1953年Tannoy开始以同轴单体制造Monitor 15 Silver等录音室用鉴听喇叭,获得许多大唱片公司采用,Decca的许多发烧天碟就是这个时代以Tannoy喇叭鉴听录制的。Tannoy的同轴概念来自三○年代全音域点音源设计,构造简单,具有线性的对称与方向性、失真低,音像准确等优点。为了得到足够的低音,Tannoy不断在尺寸上加码,最后把38公分的同轴单体运用在Westminster Royal等顶级喇叭上,可产生相当深沈的低频。近年来Tannoy除了设计双音圈同轴单体外,也在高音单体装置了郁金香型导波器,提高频率响应的平顺。在Tannoy 70周年庆时,它们推出新的旗舰Kingdom喇叭,中音部份仍采用同轴设计,另外加上超高音与超低音单体,这款喇叭也说明了同轴设计的限制。

Tannoy的最大竞争对手是英国同胞KEF(Kent Engineering and Foundary),它们的动作比Tannoy积极,1984年推出空腔耦合技术(Coupled Caviy),104/2喇叭的独特构思与丰富低频引起许多讨论,这一年它们加入同轴喇叭市场。1989年KEF进一步改良,推出称为Uni-Q的同轴技术,105/3喇叭同时使用空腔耦合技术与Uni-Q单体,表现更上层楼。KEF的Uni-Q单体是在同一个底盘上装设大、小两个磁铁,发音时高音利用低音的振膜当作号角,达到同轴同时的目的;Tannoy的同轴单体并不在同一个平面上,所以并非真正同轴同时。

各种仿同轴的设计纷纷出笼,美国洛杉矶专门制造PA与录音室鉴听用喇叭的Gauss,把高音套上一个碗状的盖子放在低音中间,有不错的评价。德国Siemens也设计了一个同轴单体,把9公分高音单体放在25公分低音前面,再以声学透镜改善扩散角度,七○年代进军剧院市场引起很大话题。

其它类型的喇叭

压电式单体,目前仅见于少数高音使用。所谓压电材料(Piezo-electric),是指施加电压后会伸展、收缩或弯曲的材料,像是酒石酸钾钠(Rochelle salt)、钛酸钡、钛酸盐、锆酸盐等合成物,它们曾被运用在唱头、耳机等组件上。至于用在喇叭上,要等到能轴向伸展的多元氟化乙烯树脂作成,并在两边加以真空气化铝处理过的高聚合体出现以后,才得以实现。这种单体有良好的线性、失真少、瞬时佳,也因为质量轻而能设计成各种形状。它的缺点则是他具有电容性阻抗,有时需要特别设计的转接放大器。

此外还有气阀式扬声器(让空气由受压缩的空气槽流经号角而发声)、感应型、热摩擦型,以及正式商品化的薄膜型等设计。荷兰Philips曾推出一种MFB喇叭,在喇叭箱内装有扩大机与主动性回授组件,把扩大机的回授环路延伸到喇叭音圈。Philips的产品没有成功,倒是让Infinity、Genisis等厂商获得灵感,在低音部份制造了伺服扩大机,降低低音的失真。

著名的喇叭设计,我们会在下篇中继续介绍。■
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/音响百年大纪/赖英智

寻找最顶级的扬声系统
从发烧名厂的设计谈起(上)

喇叭厂商在所有音响中器材中是数量最多的,通常也是音响店中最占地方的,最引人注目的。这篇文字将介绍现有的喇叭厂商中,比较具有知名度的,既然能在众多竞争者中生存下来,就必然有它独到之处,可值得大家学习的地方。

鉴听喇叭对抗赛

目前的录音室鉴听喇叭似乎没什么标准,不同的录音室会按照它们的环境与需求选择适合的扬声器,不过在七0年代以前,所谓的鉴听喇叭通常要照权威机构制订的规格来制造,有时还得获得认证才算数。早期的鉴听喇叭只要求有平坦的音域平衡、精密的解析能力与低染色等特质,好不好听并不重要。同样从七0年代开始,观念有了转变,录音师认为刺耳的声音会影响工作情绪,所以鉴听喇叭必须两者兼顾。从Altec Lansing独立出来的JBL是个好例子,它们所推出的4300系列因为相当好听,在日本造成很大的风潮,事实上像4320、4333、4343、4350这些喇叭并没有什么「鉴听标准」,当时录音室也习惯采用Altec的604、605等系列喇叭。

早期英国的鉴听喇叭由Tannoy执牛耳,五0年代以后国营的BBC广播电台开始针对不同需求设计鉴听喇叭,例如演说、音乐、现场录音、副控鉴听等,有了一系列标准出来,包括Rogers、Harbeth、Spendor、KEF等都生产过BBC标准的扬声器。长青树LS 3/5a就是BBC标准之一,设计用来近场鉴听,它的声音公认非常富有魅力。美国方面由RCA奥松博士设计的LC1系列喇叭在四0年代风靡一时,之后由Altec与JBL逐渐取代,利用这两家公司单体改良的Westlake、Wooray也获得不错成绩。日本方面国营的NHK电台参考BBC标准也制订了BTS规格,三菱电机根据此一规格在五0年代制造的Diatone 2S205与2S305,有阵子几乎成了日本录音室的共同标准,直到Pioneer与Yamaha加入后,鉴听喇叭才有多元化的发展。

B&W

1966年英国电子通讯工程师John Bower与朋友Roy Wilkins在Worthing这个地方合伙开了一家音响店,此即B&W的由来。John Bower在这里帮人家组装喇叭,以B&W牌子推出的第一号产品是P1,它们利用赚来的钱买来一些二手测试仪器。1967年推出的P2喇叭采用离子高音与积层玻璃锥盆的低音,颇获好评,成为B&W第一支外销的喇叭,B&W勇于创新的传统于焉建立。1970年B&W建立了研发部门,推出静电与锥盆混和设计的DM70C喇叭。1974年开始用研究以杜邦防弹布Kevlar来制造喇叭单体,第一对成品DM6在两年后推出。至于我们现在所熟悉高音长在音箱顶部的B&W造型,是从1977年开始的,革命性的B&W 801喇叭则在79年的WCES被介绍出来,以雷射干扰仪进行测试获得很大的进步,EMI的Abbey Road率先采用801为鉴听喇叭,随即Decca与德国宝丽金集团也跟着加入。时至今天,Matrix 801的Series III,仍是古典音乐界使用最广泛的鉴听系统。这对喇叭使用30公分的高分子聚合物锥盆低音,Kevlar振膜的12.6公分中音与2.6公分金属高音独立装在两个箱中,避免互相干扰的问题。日本Technics在1975年推出的SB7000,以及英国KEF稍后推出的105,都采用类似造型,但只有B&W顽强的生存下来。

1991年时由Laurence Dickie设计的鹦鹉螺喇叭原型展出,震惊世界,1994年正式推出后更被视为后现代主义的代表作,声音同样不同凡响。B&W为追求完美的声音,曾研发过许多大胆创新的造型,例如烟斗型的喇叭、像个胖娃娃的Blue Room等,集大成者当然就是鹦鹉螺了。但是鹦鹉螺毕竟过于前卫,售价也偏高,所以B&W把脑筋动到畅销的801身上,在今年推出崭新的Nautilus 801,以及更小的Nautilus 802、803、805等,我们看到已经有录音室把Nautilus 801供奉上去了。Nautilus 801仍采用2.5公分铝金属高音,词铁改成钕铁硼磁铁,音箱后面也加了金属导管。六吋的Kevlar振膜中音除了加装相位锥,音箱则改用人造石材制作。至于低音从12吋改为15吋,振膜是纸纤维与Kevlar的复合材料,箱室内机关重重,低音反射孔朝下。规格上看新的Nautilus 801低频延伸只到29Hz-3dB,反而不如旧款801,实际上根据许多专家的试听,Nautilus 801不论是设计与声音表现,都远超过旧款801,价格亦然。B&W会就此打住吗?当然不会!

Tannoy与KEF

Tannoy开始的历史相当早,可以说他们是英国音响工业的肇始者之一。1926年一位叫Guy R. Fountain的广播工程师在伦敦家中的车库里发展出一具既简单又可靠的整流器,对于当时刚刚起步的收音机刚好合用,于是三年后Guy Fountain成立了Tannoy公司。Tannoy这个名字的由来,也就是整流器所使用的两种金属材料钛(Tantalum)及铝合金的缩写(Lead-Alloy)。工厂成立后,Guy Fountain开始着手研究利用直流激磁的动圈式喇叭,很快的就获得成果,不过真正让Tannoy成名的,却是一九三○年他们接获的一纸合约。由米尔斯爵士(Bertram Mills)成立的「国际大马戏团」积极向外拓展,计划成为第一个靠铁路旅行的帐篷马戏团,他们需要一套可靠耐用,能发出很大声响又不会刺耳的音响系统,Tannoy雀屏中选。

从此以后,Tannoy就以制造高质量的PA喇叭和录音室鉴听喇叭而闻名,英国的议院,联合国大厦相继采用Tannoy产品后,等于替他们挂上了保证书。一九五○年代Tannoy一方面在通信器材方面颇有斩获,一方面随着立体声的发展开始进入家用市场,就在这时他们推出第一批同轴设计的喇叭。目前不论是家用或鉴听喇叭,Tannoy仍然以同轴单体作为主力,System 215 MKII是Tannoy鉴听喇叭的顶级型号,使用一颗38公分的低音与一颗38公分的同轴单体,听起来却与家用Tannoy喇叭有极大差异,声音轻快明朗,表情直接,动态尤其可观,Tannoy的鉴听喇叭已经从英国走向世界市场。制作扩大机的David Manley向Tannoy购买25公分的同轴单体,自行设计了以Manley Laboratories为品牌的鉴听喇叭,并获得喇叭花老板Dung Sax的支持,可见得Tannoy单体也很厉害呢。

成立于1961年的KEF最早是以生产单体起家,几乎所有英国喇叭厂都曾向他们购买单体,著名的BBC LS 3/5A早期15奥姆版本,就是用KEF的单体。七○年代KEF的工厂发生过火灾,生产线付之一炬,有一说LS 3/5A之所以改成11奥姆是为了求得更佳的线性,但也有一说是因为KEF无法再供应旧型单体所致。无论何者为真,起码可以看出KEF在英国音响界举足轻重的地位。另外KEF所开发出来的椭圆形低音单体B-139,更是划时代的贡献,以其不大的振膜面积,却为将低频延伸至30Hz左右,这也说明了KEF设计单体的能力,许多喇叭套件挂上KEF标志后几乎就等于质量保证,KEF在专业领域的声望,单体多于成品。

KEF自制喇叭开始建立声望,是从1973年的104开始,在LP时代KEF这对喇叭的宽广音域和动态表现曾令许多人陶醉不已。KEF的自制喇叭并不快,1976年才推出105,随即改良为105/2,又掀起一片市场上的热潮。1979年KEF研究出S-Stop技术,八四年则推出使用空腔耦合技术(Coupled Caviy)的104/2喇叭,其独特的构思与丰富的低频表现当然引起许多惊叹之声。同一年KEF的工程师发表了高低音同轴技术,成为与Tannoy竞争的唯一对手。八九年KEF进一步改良设计,推出称为「Uni-Q」的同轴单体,第二年的105/3同时使用空腔耦合与Uni-Q同轴技术,其优异表现震惊四座。不过目前KEF的旗舰仍是九二年推出三音路设计加上主动式低频等化的107/2。前几年英国市场极度不景气,香港财团资金开始介入KEF的经营,相信KEF会朝更大众化的路线前进。

Genelec

来自芬兰的Genelec成立于1978年,主要生产主动式鉴听喇叭,越来越多录音室加入Genelec的行列。Genelec使用的都是传统锥盆单体,中高音部份装在具有号角扩散效果的面板上,厂方称为「Directivity Control Wave Guide」,可有效控制方向性与相位特性。所有单体的的电平、分频斜率可调,是Genelec喇叭的另一个特色,透过这些精细调整,在不同录音室中可取得理想效果。每个单体各有独立的主动式扩大机,也是它受欢迎的原因之一,接在线去就能得到逼真、硬朗、率直而高解析的声音,加上黑色身材给人雄壮威武的感觉,不愧是正统鉴听喇叭。

Pioneer与Westlake

Pioneer的最顶级产品通常使用Exclusive的品牌,喇叭亦然,使用TAD(Technical Audio Divise)单体的Exclusive喇叭,看着漂亮,听着杰出,买着却很烫手。TAD的低音使用特殊铸造法,整个框架一体成型,可以发出很深沈的声响。装有铍金属振膜的高音驱动器,加上非对称的木制号角,使Exclusive喇叭非常富有力感,它的音域不是特别宽,但速度快,中频丰富,能量感十足。另外超高效率也是其优点之一,台湾俊金也利用TAD单体设计了一系列喇叭,质量不输舶来品,使用Luxman的小真空管机就能发出非常庞大且震撼人心的效果,当然它的价格也是很惊人的。

1970年由Glenn Phoenix所成立的Westlake,早年与JBL有密切的关系,使用JBL制造的各种单体,由于Glenn Phoenix原来是美国西岸的录音界名人,他按照自己标准所设计的喇叭,很快就打响知名度。Westlake的大型鉴听喇叭与Exclusiv有异曲同工之妙,它们都使用木制号角与大口径低音,五路分音的SM-1却比Exclusiv豪华多了。笔者曾在Glenn Phoenix设计的空间中欣赏过多套Jadis JA-200后级推动SM-1,播放在Westlake录音室制作的麦可杰克森专辑,凌厉的动态彷佛脸上被打了一巴掌似的,听完以后火辣辣的非常过瘾。不过近年来Westlake逐渐往直立型喇叭发展,也扬弃了号角设计(除了旗舰Tower与小一号的Tower 12之外),像是大型的BBSM12VNF、小型的Lc6.75W/N,或横置式的BBSM4F等,也都有极高的评价。

Electro-Voice与JBL

1927年就成立的美国老铺,与JBL、Altec分足顶立,但Electro-Voice较少介入家用市场,因此受到的注意不多。多年来Electro-Voice坚持采用号角高音与锥盆低音混合的设计这种设计往往会遇到效率不匹配的问题,但它们却获得很好的解决。旗舰Georgian(已经推出第三代Georgian IIB)甚至采用46公分的巨大低音单体,中音也是庞大的30公分大家伙,它们能与两个高音驱动器组成的号角一起工作,实在不容易。Electro-Voice同样有效率极高的优点,动辄95dB以上的灵敏度,非常容易使用,速度快、细节丰富、动态大,都是Electro-Voice受人称许的地方。

1946年J.B. Lansing正式成立JBL公司,当时的目的是想制造媲美鉴听喇叭的家用系统,没想到后来JBL自己也进到专业市场分一杯羹。早期JBL的名作像是Olympus、Hartsfield、Paragon等,不但造型豪华,结构特殊,声音也有迷人之处,至今仍是玩家收藏的目标。Paragon比较像高雅的古董家具,从五0年代初开始生产的Hartsfield,却多半用于剧院等大型场合,前几年有爱好者让它重生,形成一段佳话。两位密执安州的发烧友Mark Weiss与John Wolff合组一家Classic Audio Reproductionds,以更新的技术与单体,再制新的Hartsfield,由于加上了超高音扩展频率,分音器经过改良,自然与旧的Hartsfield会有一些差异。不过典雅庞大的模样,以及宽松自然的韵味都令人怀念。Hartsfield建议摆在墙角,但与Klipschorn摆在墙角的构造不同,Klipschorn是以墙面当成低音折迭号角的延伸,没有墙面其低频会受影响;而Hartsfield基本上是方便摆位才这样设计的。有趣的是两者后来都设计了翅膀状的背板,方便离开墙角时摆位的需求。

如同Electro-Voice,JBL的大型鉴听喇叭以号角高音加上锥盆低音为主,1989年所推出的Project K2 S9500,使用了两个低音包夹住号角,由于大量使用新素材(玻璃号角、人造石材基座等),使得S9500有了崭新的风貌。另一方面,JBL所设计的小型鉴听喇叭也很受欢迎,1971年所推出的L-100是为滥觞,近年来的4312MKII、最新的4325MKII,甚至庆祝五十周年所推出的Century Gold纪念喇叭,都采用近似的构思。这些喇叭有很刚强的性格,感觉上诠释流行音乐或当作家庭剧院喇叭都非常合适,一丝不苟的表情,强大的动态与鲜明的瞬时反应,正是JBL赖以成名的地方。JBL 另有一个专业品牌称为Urei,许多大型录音室都曾使用Urei 815,这是主动式设计的产品,分阴气与扩大机都装在一起。Urei的模块化观念很新颖,全系列喇叭都使用一样规格的JBL单体,音箱也只有大小不同而已,结构与维修很容易,事实上调整却是要花些心思。

PMC与ATC

PMC(Professional Montior Com.)是九零年才窜起的英国厂商,设计者Peter Thomas与Adrian Loader根据传输线式喇叭的原理,制作了一系列为录音室鉴听使用的喇叭。从最大的BB5/XBD依序往下有MB-1、IB-1、AB-1、LB-1等多款产品。把PMC与ATC一起介绍,实在是它们有很多相似之处,像大型的MB-1与BB5,中高音部份简直就是ATC的翻版。高音单体是法国Audax或Vifa产品,馒头型中音则是ATC所开发的,低音是不同型号而有不同的产品,最大的特色是它们都以传输线式音箱设计,因此可以在较小的体积内达到理想的低频延伸效果。与ATC比较,PMC拥有同样厚实的中低频与重量感,密度感极佳,中频尤其饱满,可以承受大功率(也必须使用大功率推动),也能发出大动态。但PMC比同样大小的ATC喇叭低频更下沈一些,速度也不会过慢,相当适合后制过程使用。

ATC则是1974年由Billy Woodman所创立的,他曾参与B&W 801的设计,并从那里汲取灵感而在1986年完成了SCM系列的设计。Billy Woodman提出大磁铁、大音圈、短冲程的单体独特理论,尤其在低音部份,它的单体往往要特别定做,而且一颗可抵别人两颗重,涂有阻尼材料的纸浆振膜也独树一格。Billy Woodman另一个成就是设计了7.5公分的凸球状中音单体,这颗单体让ATC喇叭的中频有极线性的演出,而且承受功率大,声音饱满结实。从用得比较多的SCM-100开始,往上有SCM-200,还有巨无霸的SCM-400,如果不是主动式设计的型号,ATC为了向大家道歉,推出了自有品牌的前后级扩大机,以解决难以推动的问题。往下ATC所推出的SCM-50、SCM-20、SCM-10与最小的A7,几乎都是家庭用途居多,它们的声音走向大致接近,在扩大机上所需的花费也是一样的。

Yamaha与Diatone

Yamaha音响部门是以制造扩大机起家的,1974年金字塔造型的B-1后级曾引起广大的回响,第一款喇叭是1973年的NS-690,很快就被人淡忘。NS型号代表Yamaha标榜的Nature Sound,被广泛用于近场鉴听的NS-10M则在1977年诞生,3.5公分的球型高音与18公分的白色振膜低音,放在小小的音箱中,居然能吸引许多人,成为录音室必备的小喇叭之一(原因是它也很便宜)。NS-10M后来经过多次改款,1987年推出NS-10M Pro,93年防磁型的MX Model上市,此外也有横置型的10M Studio、可加装超低音的NS-10MM、NS-10MT等型号发展出来。一款喇叭如此受欢迎,生命周期这么久,实在也是特殊例子。除了这款鉴听扬声器,Yamaha只有YST技术制造的超低音扬眉吐气其它喇叭几乎全军覆没,连1986年为发扬国威所制造的旗舰喇叭NSX-1000型喇叭也难逃此命运。

以制造磁铁起家的Diatone,是三菱电机的附属公司,从二次大战前就已经着手制造单体。著名的2S205与2S305按照NHK放送技术规格制造,使它们在鉴听喇叭领域稳据王座。后来Diatone一方面往家用市场努力,一方面也继续在专业领域钻研,编号前加上2S者为专业用,DS则为家庭产品。与欧美厂商不同,Diatone花费很多力气在单体材料的改良上,多年来尝试过许多新素材,像是比音速快两倍的LCP振膜等。从1988的DS-V9000开始,Diatone与NHK共同开发的硼振膜(B4C)高音单体正式推出,延伸非常的好。中低音单体则以三线交织的蜂巢形结构,加上它们称为ADMC的磁铁结构,形成今天多数Diatone喇叭的基础。Diatone鉴听喇叭的最大特色是解析能力超强,从最小音量到最强音的变化可听得一清二楚,但有人嫌味道太过平淡,好像在喝白开水一样。

Rogers、Harbeth、Spendor

这三家英国厂商与BBC都有密切的关系,其负责人或设计者均先后任职于BBC,然后再出来独立门户,所以从它们产品中,依稀可听到有相同的血统与个性。1947年,Jim Rogers在Hampstead创立了Rogers公司,最早他只生产Williams真空管扩大机,并且帮一家公司制造海上通讯设备。一直到1954公司迁往Woolwich,Rogers才开始生产喇叭。1970年代初期,Rogers开始与BBC合作,1974年所推出的LS3/5,使用KEF T-27高音单体与B-110低音的小喇叭,开始为小喇叭带来革命性的变化,Rogers也因为第一个生产LS3/5而名留青史。此后Rogers陆续推出LS5/8、LS5/9等几款BBC喇叭,在设计师Richard Ross主导下也开发了不少精彩的家用产品。后来Richard去世,Rogers几度易手,现在幕后老板已经是跨国集团,它们准备把Rogers当成英国的Bose一样推广,但暂时还未见成效。

原本在NEC服务的Alan Show在1986年买下了W. Harwood所成立的Harbeth公司,W. Harwood原本是BBC研究中心主管,他主导开发过LS5/5、LS3/5A、LS3/7、LS5/8等多款BBC规格的喇叭。Harwood是首先采用塑料纸盆的设计者,他率先运用于LS3/4与LS5/5上面,七0年代早期他取得多元脂化合物的专利,并将这项专利卖给CBS,后来出现CBS向所有使用多元脂材料制造单体的厂商索赔趣事。离开BBC后,W. Harwood又发现一家法国公司所生产的TPX材料,这是比重最轻的热感塑料,他将其用在HL Compact、HL-5等喇叭上面而得到第一流的声音。Alan Show接手后一直想摆脱过去阴影,推出取代Ls3/5a的HL-P3ES,以及颇受欢迎的HL Compact 7,现在也加入LS5/12A的制造阵容。

曾经是Harwood同事的Cughes Spendor,约略在同时期成立了Spendor公司。早期Spendor仍以生产BBC规格的喇叭为主著名的SP-1曾获得许多人青睐。但Spendor去世后,他的儿子Derek Hughes不善经营,把公司卖给了Soundtrack集团,Derek专心负责设计,G-1000就是出自他的手中。Spendor的产品并不多,目前仍活跃的鉴听喇叭除了LS5/12A以外,还有一款SA350,这原是为德国广播公司设计的主动式喇叭,看起来很像Spendor G-450。

Dynaudio Acoustics与Dynaudio

Dynaudio Acoustics它的母公司就是丹麦最著名的单体制造商Dynaudio。Dynaudio从1989年推出旗舰Consequence以后,确立了它们在喇叭成品制造方面的声誉,第二年英国著名鉴听喇叭设计者Andy Munro与Dynaudio合作,成立Dynaudio Acoustics公司,专门生产供录音室用的喇叭,总公司位于伦敦,两家公司关系密切,却独立作业。Dynaudio Acoustics喇叭当然会采用Dynaudio的单体,而且还是最顶级的,包括Dynaudio著名的馒头型中音在内,最大的M3就用了两颗中音与两颗低音。由于这些单体不易推动,结构与ATC又近似,所以两者竞争非常激烈。奇特的是Dynaudio Acoustics与Dynaudio使用同样单体,声音却有显著不同,前者比较率直有劲,后者却纤细透明而轻盈。

Dynaudio的喇叭分成Confidence、Contour、Audience几个主要的系列,此外还有Facette、Crafft、Micron等独立型号的喇叭,BBC规格的LS 5/12A也是交由Dynaudio生产。无论哪种型号,Dynaudio喇叭给人的印象就是常常吃不饱,扩大机的电流像是被挤干了,因此也不容易发出好声音。为此,Dynaudio曾推出售价惊人的前后级扩大机,设计与驱动力堪称是无敌的,但用了这么好的扩大机难道只推Consequence这样的喇叭?太可惜了,所以Dynaudio正预备推出一对超级旗舰Evidence,原厂称为「Formula One」(一级方程式),身高两米,一边共享了八支单体,音箱与分音器极尽奢华之能事。■
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/音响百年大纪/赖英智

寻找最顶级的扬声系统
从发烧名厂的设计谈起(中)

图1:Elac著名的香菇头超高音喇叭4π。
图2:Wilson Benesch以碳纤维材质运用见长,其中这款Bishop旗舰喇叭更是发挥得淋漓尽致。
图3:标榜时间相位设计的喇叭不少,其中Thiel就是一个例子。
图4:Phil Jones离开AE之后另立Platinum,但是没想到日后却以这款十万美元级的Air Pulse 3.1全音域号角惊世骇俗。
图5:Goldmund Apologue喇叭不但外观设计极富现代感,而且制作上是属于超重量级的水平,大约有四个NBA湖人队侠客欧尼尔那么重(600公斤)。

360度发音齐争锋 - Elac与mbl

非常凑巧,目前二家最有名的360度发声单体制造厂都是德国厂商,一家是生产香菇头4π超高音的的Elac,另一家则是mbl。

1926年成立的Elac公司,最早从事通信器材的制造,后来帮海军开发各种声纳探测系统。二次大战初期德国潜艇纵横四海,令所有同盟国的商船闻之色变,Elac在幕后也扮演了功臣的角色。大战结束后,Elac转而开发商用器材,到1956年就成为全球最大的唱盘制造商之一,与其它二家德国厂商Dual、Perpetuum联合霸占了世界90%以上的市场。1957年Elac正式注册成为世界第一只动磁式唱头(MM)的专利拥有者,后来Shure等名牌都还得向Elac买专利权;Elac因此赚了不少钱,直到现在还坚持MM阵容,拒绝与MC(动圈式)妥协。1983年,由Wolfgang John与其它合伙人创立的John & Partner公司收购了Elac,第二年又与Wolfgang Seikritt成立的Axiom喇叭厂合并,借助彼此的经验研发喇叭。因为Elac有通信与声纳方面的技术基础,所以对高音单体能提出全新的理论,状似香菇头的4π超高音就是这么产生的。这是由厚仅0.006mm圆筒状铝带组成的单体,可以做360度的全向发音,它所营造出来的空气感恐怕连静电喇叭都有所不及。前几年Elac并购了ARES,取得JET海耳式气动高音单体技术,如今它们已结合起来使用,在Elac新推出的旗舰「Spirit of Music」身上,就可以同时看到4π超高音与JET高音连手发功。近年来Elac又开发出以纸纤维黏合上厚仅0.2mm铝膜的的三明治式单体,这种单体硬度高,速度快,不易变形,小口径就得取得巨大的空气运动,与4π超高音搭配相得益彰。

Elac只有超高音的部份做360度发声,mbl却是连中低音都可以做360度发声。mbl的第一对360度发声喇叭101,历经多年的研发始告成功,中高低音分别使用不同的单体与材料。中高音单体以碳纤维制成,一片片黏成球型来发声;低音则以多片铝板组成,同样是一片片组合起来的。虽然mbl 101已经可以达到全音域的目标,但低音量感还是少了一些,所以用家多半搭配mbl的超低音使用。第二代产品mbl 111,Meletzky先生保留了高音部份,中音换成传统的锥盆单体,但让它朝上发声达到360度的扩散效果,低音则改为传统音箱。最新的101d,几乎可以说是101与111的混合体,上半部是改良过的101三个球型单体,下半部采用111的音箱,内藏12吋低音。360度发声比较接近自然乐器的演奏状态,理论上是最理想的,不过因为制作上的困难,很少有厂商真的去实行,mbl不但去做,而且做得很成功,听过101d的朋友应该都会同意。不过101d声音气势日渐庞大,价格也是节节上升,实在是无奈啊!

木材碳板都可用 - Sonus Faber与Wilson Benesch

使用原木制造音箱的喇叭不少,但从没有如Sonus Faber这么轰动的;金属、水泥、石材等各种材料也都有人用来装单体,但很少像Wilson Benesch只靠着碳纤维也能成就大事业。

Wilson Benesch最早是制造唱盘、唱臂起家,Craig Milnes与Andrew Scholey二人成功以又轻又硬的碳纤维材质,加上与原木的巧妙混合,在1989年推出了ACT1RC/ATC2唱盘组合,得到许多肯定。随即他们在1996年推出ACT-1喇叭,部份箱身以碳纤维制造,一部份仍是木材,这种混合设计大幅减少有害的音箱振动,使单体能发出很纯净没有干扰的声音。ACT-1使用一只2.5公分的软高音与二只17公分碳纤维音盆中低音,但却能发出类似静电喇叭的丰富讯息量与高度透明感,在日本获得极高评价。Wilson Benesch最新推出的Bishop「主教」喇叭,承袭ACT-1的设计,以碳纤维与原木制造箱体和铝材前障板则由铝材制成,加上每边共八只单体构成的推挽式低音,看起来可观且可畏,相信又会引起一阵涟漪。

至于Sonus Faber,一直是胡桃木的忠实支持者。意大利喇叭中使用原木制造音箱的随便一数就有Aliante、Diapason、Chairo、Audiosonic、Fase、RCF、Monrio等许多牌子,但其中规模最大也最受欢迎的仍旧是Sonus Faber。1980年木工师傅Franco Serblin因为帮人家手工制作过许多喇叭而仍供不应求,干脆就自己成立公司大量生产,第一号产品Electa Amator立刻在全世界掀起话题。漂亮的造型,精巧的手工,使用Dynaudio T-330D最高级单体所发出的甜美声音,在在让人称羡不已。1991年Sonus Faber推出黑武士Extrema,将钢铁与原木巧妙混合,制成号称可提供极低频的小型喇叭(其实不小,重量更是可观)。这二款喇叭把Sonus Faber的声望推上高峰,之后他们所推出的任何一款小喇叭都广受欢迎。为庆祝意大利克里蒙纳的制琴大师瓜纳里250岁冥诞,Sonus Faber在1994年所推出的Guarneri Homage喇叭,再度闪耀着艺术的光芒,被称为有史以来最美的喇叭之一。Guarneri Homage使用多种不同原木制作音箱,取得更和谐的共鸣效果,漆料与黏着剂都是天然材料,Franco Serblin目的是要制造出会歌唱的小提琴。它洋梨状的音箱被Celestion、AE等其它厂商延用,尤其是Celestion Kingston喇叭,除了音箱材质换成人造石材外,设计理念与Guarneri Homage诸多相似。但这毕竟只是小喇叭,Sonus Faber从几年前就有传闻要推出Guarneri Homage的放大版,今年Amati喇叭终于现身了。Amati是另一位意大利制琴大师,这对落地型喇叭等于是在Guarneri Homage基础上加上二只低音单体,可以发出更庞大雄伟的声响,当然单体已经有所不同,洋梨型的箱体仍如出一辙。意大利还有一位制琴大师史特拉地瓦里,你猜Sonus Faber还会不会继续跟进呢?

点音源与时间同轴 - Thiel与Duntech、Dunlavy

除了全音域单体与同轴单体外,其它设计的喇叭都不容易达到点音源的理想目标,不过变通方法倒是不少。澳洲的Duntech与美国Dunlavy可以说是兄弟,它们的设计者John Dunlavy曾经为美国潜艇设计长程水底通讯系统,也参与太空双子星座计划地面与卫星间的通讯系统开发,1963年成立的Duntech先是延揽John Dunlavy为其效力,先后开发出巨无霸的喇叭皇帝(Sovereign),以及多款体积较小的PL系列喇叭。1981年John Dunlavy自创了Dunlavy品牌,除了把单体从Dynaudio换成Morel产品外,其余设计差异不大。John Dunlavy的设计说来很简单,他把高音单体放在最中间,位置稍后,中音与低音单体则上下包夹,位置较前,这样它们发出的声音几乎能同时到达聆听点。前障板上则布满吸音材料,将绕射干扰降到最低,我们听到的音像、定位与音场就会非常正确。

至于1976年成立的美国Thiel,使用另一种方式解决问题。Thiel目的是同调音源(Coherent Source),追求时间的同步与相位的一致。由于高频的传输速度比低频快,所以Thiel将面板倾斜,使高音单体位置较后;然后Thiel在分音器动手脚,用电子零件来延迟高音的时间,所以Thiel喇叭的分音器都很复杂,高大的CS5i多达114个零件,小的CS2.2零件也有35个。虽然设计者Jim Thiel坚持使用最高质量的零件,但零件一多效率就会受影响,而且Thiel反对Bi-Wire接线,他所设计的被动辐射低音又不容易受控制,所以Thiel喇叭往往成为扩大机驱动力的试金石。另一方面,Thiel这种设计可以营造非常立体的三度空间效果,音场玲珑浮凸,以大理石、混凝土制成的前障板则让声音更清晰透明。在1992年的CS3.6,1994年的CS7之后,1996年推出的CS6在高音域使用了全新开发的同轴单体,使Thiel设计更上层楼。

号角真能叫 - Klipsch与Vitavox

曾在智利帮人修理收音机的Paul W. Klipsch,三○年代回到史册佛大学就读,开始对扬声器发生兴趣。当时美国音响界提出几项有关喇叭的理论,包括墙角摆位,三声道排列(今天环绕声系统中央声道的滥觞)等。1939年起,Klipsch结合了这些理论,开始构思自己的喇叭,也就成为Klipsch的蓝本。1942年Klipsch试制X-3低音音箱成功,他的折迭号角设计(Folded Horn)并正式获得专利权,三年后X-5的高音号角也设计出来。1947年Klipsch委托辛辛那提的波音钢琴厂替它生产了12对喇叭,后来他又请小家具工厂制造音箱,结果轰轰的箱音非常严重,逼得Klipsch着手改良。1948年Klipsch买下了一个原军用的电话机房,正式大量生产Klipsch的号角喇叭(这里现在成为音响博物馆),到1951年第一支三音路的Klipsch喇叭问世了。

初期Klipsch所用的单体是当时美国规模最庞大的Jensen制品,1957年开始中音单体采用EV制品,真正全音域的目标终于达成。从六○年开始,Klipsch所作的修改都是细部的,包括单体更换、分音器调整等,外观则大致保持了最原始的造型,所以有一阵子看到Klipsch产品,都有股坠入时光隧道的感慨。Klipsch之所以一直坚持号角式设计,也是喜欢它的高效率特性,唯有这么高的效率才能将许多细节忠实还原出来。

英国Vitavox同样采用折迭号角设计的CN191 Corner Horn喇叭,至今仍在生产,它的日本的知名度远高于台湾,预约价每对需要360万日币。比起Klipschorn早期较为粗糙的质量,1932年就成立的Vitavox以细致许多的音箱要更为吸引人,但是它的内容也经过一些改良。负责500Hz以下的低音单体阻抗为7.5奥姆,高音号角驱动器却是15奥姆,整体效率100dB,需要有二倍以上的侧墙充当号角延伸,最低可发出20Hz的低频。从1947年这对喇叭问世以来,历经五十年而不衰,其实大家可以想想谁才是好喇叭。

兄弟阋墙 - Platinum与AE

这二家公司都是由Phil Jones所创立的,他是英国韦尔斯音乐学院毕业的科班音乐家,学的是电吉他与低音大提琴,但他发觉七○年代没有喇叭可以表现出电贝斯的能量与速度感。第一次石油危机时,许多剧院倒闭,Phil Jones到处收购大喇叭成立一间音响服务公司,专营出租工作。后来Phil Jones进一步开设录音室,许多英国摇滚巨星都是他的客户,这时他对喇叭的不满再度产生,干脆就自己设计。Phil Jones选择金属振膜单体配以多个反射孔,在小巧的音箱中就能发出庞大而深沈的低频。在许多朋友鼓励下,1987年Acoustic Energy正式成立,创业作就是他录音室使用的AE1。后来Phil Jones又开发出多一只单体的AE2,四个低音包住高音的AE4,以及三音路三单体的AE3。1990年Phil Jones移居美国,他把AE公司卖给别人,自己跑到Boston Acoustics当设计员,开发出「Lynnfield」音箱结构。Platinum则是Phil Jones与Michael Pickering合伙开设的新公司,第一炮Solo其实就是AE1的翻版,之后Duo就等于AE2,Platinum因此打开知名度。不过Phil Jones的最高成就,却是一对定价美金十万元的超大型号角喇叭「Air Pulse」,而且是全音域的号角喇叭,结构非常特殊,只是在台湾似乎没见过它的芳踪。

瑞士三剑客 - Goldmund、Ensemble与Forsell

瑞士的音响品牌不多,最出名的三家又都是五项全能,从数字系统到喇叭全都一手包,当然如果能使用全套的产品,最能传达其出众的特质。Ensemble的老板Urs Wagner在1986年创业,他们家喇叭最大的特色在于所用的单体,5.5吋的低音结合了纸浆与其它复合材料,音圈直径超大,磁铁也重得很,所以能长冲程运动而不失真。在最顶级的喇叭上Ensemble也用镀金的高音单体,但这个高音单体却不是金属材质,很特别吧。目前Ensemble只推出过Primadonna一款落地喇叭(1987年,1991年又改款为Primadonna Gold),其余都是书架型设计。Urs Wagner最得意的是Elysia加上Profundo Silver超低音的组合,不过本地卖得最好的却是Animata等中价位产品。不管哪款喇叭,Ensemble总是能让它发出非常细致飘逸,质感高贵华丽的声音,如同Ensemble的造型一般,总是让人目眩神迷。

如果Ensemble与Goldmund代表瑞士的创意,Forsell就是瑞士的平实朴素。制造转盘起家,再把触角伸向扩大机与喇叭的Forsell,所设计的喇叭简单得很,只有30L、30G两款小喇叭,加上超低音后称为100G等几个型号。30L是指音箱容积30公升,除了使用Seas高音与Dynaudio低音外,看不出有花俏之处,不过声音就是蛮好听的。Forsell先生有一对金耳朵,他的产品常常是「调校」出来的,信不信由你,居然有人说Forsell是屹立在顶峰的少数产品之一。

1977年创业的Goldmund,老板Michel Reverchon是个眼光独具的生意人,他自己不懂设计,但知道如何欣赏创意,并且商品化,1982年推出重达100公斤的Reference至尊LP唱盘就是个好例子。他家的扩大机委托其它瑞士厂商生产,喇叭也是别人设计的,其中五箱式重达300公斤的大喇叭Apologue就是交由Georges Bernard设计。Georges Bernard发现机械接地的重要性,所以在所有Goldmund产品中都运用此一技术,把振动导引出去,连喇叭也是一样。其实Goldmund的喇叭只有二款,除了经典之作Apologue外,还有小一号的二箱式设计Prologue。Apologue使用Dynaudio与Focal单体每个音箱独立,安放在一个Z字型架子上,有形有款,声音则是轻松得有如现场一般,效率则高达100dB。1989年Goldmund推出Apologue喇叭时曾说只生产三百对,之后模具就会销毁,不知三百对卖完没有?小一号的Prologue同样轻松动听,细节多得一箩筐装不下,这么好的喇叭在台湾怎么红不起来呢?(待续)■

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矩形空间的喇叭调整/George Cardas
李建德编译

本文为Cardas线材设计者George Cardas所撰写的文章,原文题目为「Setting Up Speakers in a Rectangular Room」,阐述了George Cardas个人对喇叭摆位调整的经验谈。虽说本文谈及的运算方式,是建立在「黄金立方体聆听室」的基础上,但是对于一般接近矩形空间的聆听室,应该都可以从中获得验证。此外,George Cardas所提出的空间比例理念,也值得音响迷们深入了解。


非常精确的喇叭摆位,确实能够开启聆听的新视野,所以我要告诉您一种目前正逐渐成为业界标准的喇叭摆位方式。在经由数学运算而得的黄金立方体(Golden Cuboid)标准空间里,这种摆位方式能够适用于任何平面或箱型喇叭,与任何合理范围内的空间尺寸作搭配。或许,您最后会发现自己仰赖听觉的喇叭摆设方式,与我所要谈的方法不谋而合。
在长方形空间的喇叭摆位上,有三项重要关键值得特别注意。其中每一项关键都代表喇叭与平行墙面之间的相互影响频率,也就是喇叭与墙面距离之间的比例关系。
这三项重要关键依重要顺序为:
一、 喇叭与最接近之侧墙的距离比例。
二、 喇叭与后墙的距离比例。
三、 喇叭与对面侧墙的距离比例。
次等重要的关键,就是喇叭与喇叭之间的时间常数。
当您以下列的黄金比例完成聆听空间摆设,喇叭的位置将会影响这三项重要关键,进而抵销任何单一或接近单一的共振现象。


进程A
A:矩形对称房间之喇叭摆设

喇叭摆位,可以从简单的方向开始……

喇叭低音单体的中心线,到侧墙的距离应为:
房间宽度乘以0.276RW×0.276

喇叭低音单体的中心线,到后墙的距离应为:
房间宽度乘以0.447RW×0.447

这就是您所需要知道的长方形对称房间之喇叭摆位方式(见图A

距离

比值
喇叭到侧墙:RW×0.276
喇叭到后墙:RW×0.447
喇叭到对面侧墙:RW×0.724
喇叭与喇叭之间:RW×0.447



接下来,要写给那些想知道更多的人看……
注意:这些内容可能会让您的脑袋爆炸!在您的喇叭摆位恰当之前,切勿进行到下一个阶段。不过,按照以下的步骤进行摆位,的确能让所有的关键都遵循最佳状况进行。


进程B

B:近距离聆听模式与音像焦距调整


接下来的图解,告诉您如何决定近距离聆听(Near Field Listening)的模式,调整最终的音像焦距,还有喇叭摆设运算与黄金比例的关系。
在近距离聆听模式中,喇叭与聆听者头部必须呈等边三角形的关系。近距离聆听模式能够提供完美的立体音像,经常被用在混音阶段的麦克风与乐器摆设上。近距离聆听模式的距离关系完全取决于喇叭与聆听者头部之间,也就是一种「中心点到中心点」(Center to Center)的距离,与聆听空间的型态并没有任何关联。
不过,在小聆听空间当中,对称喇叭摆设的重要性,不能够被过分强调。
一旦喇叭摆设尽可能接近完美状况时,您必须将喇叭投射角度稍微调整向聆听位置,这个步骤通常可以凭着听感来完成。箱型喇叭通常需要比平面喇叭较大的Teo-In角度,而当适当的投射角度出现时,您将能够听出音场中音像的形体更为清晰。






进程C

C:黄金立方体聆听室


黄金立方体聆听室的尺寸为10呎×16呎×26呎(比例为1016.18033989…:26.18033989…),这与常听到的黄金比例(Golden Ratio)或是Fibonacci Sequence58132134…)并不相同。前述的三项主要空间关键,应用在黄金比例的特性增减并无实质效果。
创造黄金立方体聆听空间尺寸的数学运算方式,同样也能够运用在喇叭摆设位置、喇叭音箱尺寸或其它相关条件设计,甚至可以运算讯号线的特性。至于运算结果会得到正面的帮助或是负面效果,则端视应用的方式。潜在的空间关键,或是任何会影响声音能量的实体,都可能造成实质上的影响。例如空间的容积、喇叭音箱的容积、线材的导电性、导体的电流容量、驻波、时间延迟回授,或是任何会改变能量、造成时间因素改变的特性等。




进程D

D:聆听空间与黄金比例的关系

以黄金比例运算而得的聆听空间摆设方式:
距离                     比值
喇叭到侧墙:RW×0.618
喇叭到后墙:RW×1
喇叭到对面侧墙:RW×1.618
喇叭与喇叭之间:RW×1




进程E

E:聆听空间与Fibonacci常数的关系
黄金比例聆听室,也可以运用Fibonacci常数进行摆设:
距离                     常数
喇叭到侧墙:RW×5
喇叭到后墙:RW×8
喇叭到对面侧墙:RW×13
喇叭与喇叭之间:RW×8





附注:要想精确而简易的进行系统摆设,在< http://www.Checkpoint3d.com/>;网站中可以找到一种很酷的雷射工具。
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最后编辑leslie 最后编辑于 2011-05-19 12:12:15
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Sensitivity Vs. Efficiency─ 灵敏度真的等于效率吗?
曾耀祖

<图片>测量喇叭规格必须将阻抗变化一并考虑,否则极可能会出现诸多盲点。不过您可能会怀疑,阻抗变化真的会很严重吗?本图为主编家中某款二音路喇叭的阻抗曲线测试结果,峰值出现在70Hz(约26奥姆)与1.8KHz(约48奥姆)处,但是原厂仍然标示「平均阻抗」为4奥姆。惊讶吗?别怀疑,市面上绝大多数的喇叭(不分价位)都是如此。
在喇叭的规格数据中,最容易让人搞不清楚的似乎就是「灵敏度」和「效率」二项,而且还有许多音响同好或评论者经常将它们划上了等号。事实上,灵敏度(Sensitivity)和效率(Efficiency)是不同的。

我们常会谈到某喇叭型号的效率很高,或是某品牌的喇叭效率通常很低等说法。在喇叭制造厂的产品标示上,常用1M/1W来作为其测试的标准,或是就1M/2.83V来测得音压数据,单位则以dB表示。常听到的解释是:在固定的距离下,以恒定的输入电平,测量出喇叭到底能有多响。就上述的说法,听起来好像是很好的效率定义,用来解释灵敏度似乎也通,所以导致许多人会搞不清楚二者的差异,更遑论进一步了解到底是高灵敏度(High Sensitivity)好推或是高效率(High Efficiency)好推?
通常效率可以定义为「受力和作功的转换」。Efficiency这个名词在以前是非常重要的,因为真空管发展初期扩大机功率都不大,往往在1瓦与半瓦之间都得斤斤计较。也正是由于当时输出功率非常有限,我们必须去了解喇叭对于电功率转换成声学功率的输出有多大(注1),这项规格就称之为效率(Efficiency)。常用的测试方式,就是在1米处输入1瓦功率给受测的喇叭,看喇叭能产生出多大的音压。这种做法基本上是把喇叭视为一个固定的电阻(即8奥姆),但是这其间又有些变量,因为测试者很难确定输入喇叭的功率为固定1瓦。由于所有喇叭的阻抗都不是恒定的8奥姆,而是会随着频率改变而产生变化的。当喇叭的阻抗降低或升高时,输入的功率自然就很难维持在固定1瓦了(请参考139期『喇叭的故事』)。

若要让喇叭在阻抗无论如何变化的状况下,都能维持在1瓦功率的输入,采用晶体扩大机进行测试是一种解决方式。因为设计优秀的晶体扩大机,无论遇上了再奇怪的阻抗负载或大电流需求,晶体扩大机始终可以维持相同的输出电压,我们称这种测试为「灵敏度电压测试」,其基本定义为输入2.83V电压在1米处所能测得的音压数值。但是,为何采用2.83V而不是别的数值呢?原因为8奥姆的电阻要产生1瓦消耗功率需求的电压:在理想测试状况下,若是晶体管能够输出恒定的电流(无论阻抗如何变化),输出电压就会始终保持在2.83V。所以灵敏度(Sensitivity)测试的好处,就是能让喇叭的全频段都输入1瓦电能功率。

如果某二款不同型号喇叭的阻抗都标示为8奥姆,二者实际的阻抗曲线也很接近,而且受测电压都是在2.83V的条件下,产生较大输出音压的那款喇叭,就可视为高灵敏度(High Sensitivity)。不过,当二款喇叭的阻抗彼此相差很大时,同样以2.83V作为固定输入电压就算不上标准了。
例如,将A喇叭和B喇叭相互作比较,同样在1米处进行测量,也同样以2.83V做为固定输入电压值。测量结果是:

A喇叭音压为90dB/1M/2.83V,平均阻抗10奥姆.。
B喇叭音压为91dB/1M/2.83V,平均阻抗2奥姆。

就此测量结果而言,B喇叭虽然比A喇叭高出1dB的灵敏度(Sensitivity),但是效率却不如A喇叭来得高。理由为何?刚刚我们提过要计算声学功率,必须相对的检视喇叭阻抗曲线,尤其是在受测频率(注2)或是平均阻抗的部分。虽然B喇叭比A喇叭高出1dB的灵敏度(Sensitivity),但是平均起来,B喇叭需要从晶体扩大机取得近5倍的电流量。就以电能功率转成声学功率的角度来看,多取得近5倍电流才比A喇叭多出1dB的灵敏度(Sensitivity),您说B喇叭的效率是不是很差呢?
就喇叭的测试来说,灵敏度(Sensitivity)仍是很好的标示方法,因为它不需顾虑电流量的高低,在固定的电压输入状况下,灵敏度高的喇叭就是会响得比较大声。

非常多变的测试方法,也是值得音响迷深入了解的话题。例如喇叭在4π的无响室中测试,或是在2π的半开放测试下,所得数值一定会有差异,有的厂家在产品标示中会特别注明,读者们不妨留意一下。比方说,1米处测量2.83V/8奥姆或是1米处测量2V/4奥姆,这些数值有出入的原因是未标明一支或一对喇叭;有的厂家认定喇叭是成对聆听的,没有人会单听一支喇叭,所以一定要二支一起进行发声测试。通常这种测试方式会增加3dB的灵敏度(Sensitivity),所以看喇叭的测试数据时把标示一并看清楚,搭配扩大机时就比较容易成功。

注1︰电能转为声音的功能,则是称为「声学功能」。
注2:通常测试会取5个频率作平均,频率分别为500Hz、1,000Hz、1,500Hz、2,000Hz、2,500Hz。
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平直的频率响应 =好声?
曾耀祖


经由测试图表的比对,可以清楚看出音轴前方(左图)与偏轴30度(右图)的频率响应不尽相同,厂方所公布的数据迷思确实值得音响迷深思。
我们时常看到评论员这样的描述:「……由厂方提供的测试结果看来,这款喇叭的频率响应曲线平直得像用尺画上去似的……」当然,这是在强调该喇叭的频率响应是水平的直线,各频段并没有巨大的凸起或凹陷。也许多数的音响同好都认为,喇叭的频率响应测试图愈是接近平直,愈是有好声的机会。而且,不但音响迷是如此解读频率响应图,就连很多所谓的「音响评论员」也是看图说故事。于是乎,某些喇叭设计者和生产制造厂商,就干脆在扬声器出厂前动手脚,想尽办法把频率响应图尽量修改到平直,以利推出上市后获得较高的评价。然而,在喇叭的测试结果中,频率响应曲线的完美度就是声音质量的保证吗?频率响应测试图平直(Flatness),就表示您会听到一款好声的扬声器吗?

频率响应与线性失真

一般来说,频率响应(Frequency Response)又可称为音量响应(Magnitude Response),其定义为:使用仿真方式来测量的音量响应。而「仿真」的意义就是线性音量,原则上是指任何的频率产生(在人的听感范围内,20Hz-20KHz)都有一定的音量(或者称为『音压』),一般的测量的方法是在扬声器前障板上取一个点来作测量参考点。如果是二音路扬声器,测量参考点就取在高音和中低音的中点,而三音路的扬声器则是对准中音单体。接着利用信号产生器送入全频的讯号,经由仪器辅助测量不同频率的输出音压状况为何。由此结果所画出的线性图,也就是我们常看到的「频率响应图」。

无论在正常的测试条件下,或是处于360o(4π)的无响室中,都很难得到像尺画出来一般平直的响应图(除非特意的将音压坐标压缩),大部分的结果或多或少会存在些许的小隆起或凹陷,这种响应频率上的不平整称之为「线性失真」。而线性失真的多寡,则受到单体的分音斜率和谐振所影响。统合说来,喇叭的响应曲线若能落在100Hz-10KHz之间,且误差在正负1.5dB以内,就可说是非常的平整了。因为100Hz以下所测得的数据通常仅供参考,10KHz以上的频段对收音麦克风而言又会存有本身的误差。

频率响应测试上的盲点

然而,市面上很多扬声器的测量值看起来都相当平直,偏偏其中有些产品听起来却总是不太对劲,或是高频太过于吵杂?其实决定扬声器音质的变因很多,单是音量响应测量时的可能变量就不少,例如:测试用的麦克风是否标准?本身的误差是否已修正(在计算机加权中作等化)?测试的环境是否合乎无响室标准(由于有些厂商认为扬声器并非用于无响室中,所以测试常常在一般的聆听空间中进行)?甚至于是否处在4π或2π的环境下实行测试,都会直接地影响到最后的结果。此外,在轴线30 o夹角环境下所得到的频率响应是否平直,也是相当重要的参考依据;频率响应曲线是上扬或向下,中频到高频的曲线是否平顺(中低音单体非常容易产生『叶型效应』,通常设计者会为了避免这个问题产生,而调降了分频点,却又加重了高音单体的负担,间接地引起分频点附近的谐振)?除此之外,还必须考虑水平的散射是否平均(又是『叶型效应』或『心型效应』的问题。通常频率愈高,扩散范围就愈小;如果分频点设定不正确的话,就很容易造成分频点附近的散射不平均)?因此,一般我们在家居中听音乐,听到的不只是扬声器所发出的声音,我们也同时会听到反射音。而散射不均匀的扬声器所发出的声音,某些频率就会加倍。例如:有一支扬声器在声轴上所测得的音量响应是平直的,但是在30o轴线夹角的范围内,这支扬声器的扩散理应不平均。倘若在2KHz-3KHz之间有一个大隆起,那么在实际聆听上,这2KHz-3KHz的隆起与反射音混和后,能量就增加了几倍,甚至可能远远地超过其它的频率。如此一来,这只扬声器的高频能不吵吗?

原厂公布数据仅供参考

我的看法是:一对好的扬声器,在音量响应测试之下,应该在声轴上拥有平直的中高频音量响应,同时没有谐振及音染,并有着控制良好的高频扩散。各位读者们日后要解读扬声器的规格时请记得:拥有基本的平直音量响应是必要的,但不是绝对的。
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jpg(2011/5/19 12:17:09 上传)

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音响用电源供应器
Nelson Pass

编按:这是Pass Labs设计者Nelson Pass先生于1997年发表的一篇文章,原名为「Power Supplies:A Commentary for Consumers」,内容旨在说明扩大机电源供应器的最基础理论,以及教导消费者如何判定优秀的电源供应器设计。Nelson Pass先生从早年的Threshold时代起,就是名满音响界的扩大机设计专家,在这篇文章中却是以最浅显的角度与轻松口吻,为技术门外汉逐一解释电源供应器的组成与好坏关键,当然更值得音响迷们作为参考。
本文已获得Nelson Pass先生授权翻译刊登。


入门介绍 ─ 电力与水力系统

很多人不懂电力方面的学问,但是他们可以从以下这种道理极为近似的水力原理中进行了解。导线就像是水管;水压可以比喻成电压;水流当然就是电流;湖泊与水库好比电容器;二极管则是单通路活门;至于真空管与晶体管,作用就像是水龙头一样。
整个扩大机的电子线路,可以被视为一组水利系统。太阳控制着气象循环,水分就分布在大地,以湖泊上游的水库进行储存,提供我们日常生活的用水所需。在冬天,雨水就储存在湖泊中,水压就随着储水量上升;在夏天的时候,水平面会降低,水压也会跟着降低。当民生用水需求量大时,储水量就会降得更低,而且通常得要花一个季节以上的时间才会回复正常的储水量。
对扩大机而言,室内的电力配线、电源线、变压器与一些外围零件,就是提供「雨水」最主要的关键,而滤波电容则为储水槽。电源供应部份的电容器每1/120秒就会充电一次,并且每隔60Hz周波就会反射二次电流脉冲。
这些脉冲的持续时间相对较短,而且必须仰赖滤波电容在脉冲之间的6微秒(ms)充电效能。我们希望能够让电源供应器维持固定的工作电压(水量),而且这通常得靠巨大的电容量来储存能量,以及巨大的变压器提供充电所需来完成。现在,你应该已经有一些概念了。

我们在这里并不是在讨论扩大机的设计,而是试图澄清市面上充斥的天花乱坠不实宣传,所以我想来谈一谈厂商们常用的手法。无论我们的要求有多高,基本上都是需要稳定不变的电压供给,同时具备低杂音特点的电源供应器。此时,愈大、愈重就显得愈好,因为较重的变压器能够提供较充裕的电源,较粗重的导线能够承受较大的电流,而较大的电容量就能够储存较多的能量。
问题是,会不会有太大的问题?当然,数据规格和实际表现不会成正比,相对于变压器提供1瓦功率给前级扩大机线路比较起来,上千瓦或是数万瓦的功率并不见得会好到哪里去;虽然这种想法对于大多数音响迷来说,并起不了什么觉醒作用。

<图>充足的电源供应部分(包括变压器滤波电容等主要组件),至少得占据后及扩大机一半以上的重量才算数。

电源变压器

最好的电源变压器,就是使用甜甜圈造型磁铁的环型变压器。以同尺寸的变压器来说,环型变压器可以提供最大的电源供应,同时噪音的问题也最小。不过,由于电源要在极短的脉冲时间里传送给电容器,因此环型变压器必须在额定瓦数输出状况下进行多次分级筛选。

一般而言,一部持续输出功率200瓦的AB类后级扩大机,就必须有能力提供700瓦的能量;换句话说,它的变压器理当有2,000瓦的功率。其中若有任何数字低于此,便不足以支撑持续工作状态。当然,对于不需要持续工作在最大输出功率的AB类扩大机来说,这些要求就可以省下来。

如果是一部持续输出200瓦的纯A类扩大机,它就会随时需要1,000瓦左右的能量;换句话说,电源变压器「至少」就得具备3,000瓦以上的功率。一般的环型变压器,大约每30瓦容量就等于一磅的重量,所以3,000瓦功率的环型变压器重量约为100磅。后级扩大机其它的部分大约也是等重,所以一部纯A类200瓦输出的后级,总重量至少在200磅以上。

对于纯A类扩大机来说,每1磅重量换算为2瓦输出,可以视为一种不错的判定标准。低于这种重量标准的扩大机,很可能就不是纯A类设计,或是厂家利用取巧的线路来达成A类的特性。

低杂音的特性也很重要。环型变压器通常会包装在金属隔磁罩内,而且为了降低磁力辐射的影响,这些隔磁罩通常(但不是一定)采用铁制品。这是很好的现象,但是在过去至少有一家以上的扩大机厂家,曾经将小型的变压器装置在大型的隔磁罩里,消费者也就不明不白地被骗了。

电容器

由于高电容量对后级扩大机的需求,电源供应器所使用的滤波电容几乎都是采用电解液构成。你在后级扩大机内部所看到的电容器,都是以专有单位加以标示,如微法拉(μF)、电压与电容量等。最常见的大功率后级使用滤波电容规格为25,000μF,或是称为0.025法拉。1法拉是很大的单位,这种巨大的电容量在传送1安培/1秒钟的过程中,会造成1伏特的压降。以纯A类200瓦的立体声后级为例,它的偏压会达到8安培,也就是说电源供应器的涟波将有0.06V/RMS。一般而言,你会希望这种扩大机配置100,000μF的滤波电容,所以涟波大约就是0.6V左右。这是挺好的状况,约为电源供应器总电压的1%。小功率的后级扩大机需求较小,而大功率后级相对之下需求就比较大。

大容量电解电容会有轻微的电感量,这是起因于电容内部螺旋状卷绕的薄膜。要想降低电感量的影响,薄膜电容通常是不错的选择,在高频的电流能够传导得稍微顺畅一些。

一些数字上的实验可以提供我们更多的内部讯息。通常大型电解电容器的电感值在大约10KHz时会造成阻抗的升高,100KHz时更可能达到1奥姆的高阻抗。此时,若是我们并联上一个薄膜电容,就会使得阻抗值维持在0.1奥姆左右。

不过,在这种超高频率范围时,音响真有相对的能量吗?其实不然。音响的能量在5KHz频率以上时,每八度音程就会有12dB的滚降,而且音乐回放时回转率为1瓦/微秒,意思是说在100KHz时谈论能量是没有必要的。

无论如何,高频阻抗对于扩大机的稳定度是很重要的,特别在复杂的电路而言更是如此,因为电源供应器可以视为阻抗来源,在百万Hz附近开始产生回授现象。特别有趣的是,有些设计者却依赖电源供应器的这种阻抗特性,作为特定频率的稳定之用;因此,当电解电容并联上另一个薄膜电容时,对于扩大机电流的稳定性反而会造成伤害。无论如何,若是以消费者的立场来看,在电源供应器上使用薄膜电容确实是好事。

电感器

当我们试着要消除电容器与线材所产生的电感值时,由线圈构成的电感器却能提升变压器的表现。举个例子来说,如果我们在交流电源路径加上电感与电容组合,它们就可以当成一个滤网,降低电流进出所产生之高频噪音。如果以大型电感器、变压器这种顺序加以串联,这样的组合会让电源供应器中的电容充电脉冲时间拉长,藉此降低噪音的生成。如果以大型电感器与多个电源供应器的滤波电容结合,就可以形成一个π型滤波器,降低电流供应源之噪音。

虽然电感器非常有用,但是相对的它也要价不赀。当它们一但被用在功率扩大机时,就表示了这家制造商是为了达到最高音响成就,而进行不计血本的投资。

线材

音响迷向来热爱线材。或许是线材对于音响迷来说较易亲近,而且比较容易被了解。一般来讲,我喜爱使用粗短的线材,而材质则为高纯度且柔软的金属如铜或银等,最好是线材末端尽可能地处理牢固并加以焊锡处理。

整流器

没错,整流器当然是很重要的,因为交流电到最后都必须转换成直流电,但是我并不喜爱某些音响迷所醉心的「快速恢复型」(Fast Recovery Types)整流器。「快速恢复」意味着这些整流器能够在十亿分之一秒中,能够承受大量的电流与电压,但是有时候我们不会在旧型的60Hz交流电源上看到这种现象。虽然它们是电源供应转换中相当重要的一环,但是对于一般「线性」电源供应器来说,我还是比较偏好速度较为「缓慢」的二极管。我们的做法是使用小型电容回路与二极管并联,藉以大幅降低辐射噪讯。

稳压器

主动式线性稳压是一种稳定电压非常好的方法。很可惜的是,它的成功率并不是很高。在过去有些使用主动线性稳压的扩大机,常被评论为动态感缺乏,因此这样的技术在过去并没有得到它应该有的评价。

主动式线性稳压必须能够超越扩大机的额定需求,这样的稳压器应该承受扩大机每声道持续输出时的十倍电流量。稳压器则必须置于大型电容器前方,并且需要相关数值数据以便于与无稳压回路相比较。而且,变压器的容量也必须与无调整回路上所使用者大小相当。

能够达到如此要求者,就是属于优秀的主动式线性稳压。不过,也可以用较低的成本来达到同样的目标,那就是经由控制或隔离扩大机的低功率前端放大部分,让输出级单独使用一组电源供应。要达到这种目标,你可以使用完全独立的电源供应器,可以利用主动式稳压,或者是只用二个电阻与二个电容器就完成。

另一个稳压的方法是尽量利用稳定的电源,因为这样不但能使电路持续稳定电流,同时也让电压不至于受到震荡。稳定的电源可以大幅地改善低前端放大电路的电流稳定度,并且藉由与稳压器的结合,达到低成本、高素质的杰出表现。

你也可以将输出端调整赋予稳定的高电流偏压,以构成一个单端纯A类扩大机。是真的,我并没有在开玩笑。

交换式电源

交换式电源的优点不外乎是重量轻、用料少,在无额外开销下有效控制的能力。不过,噪音是交换式电源的潜在问题,但还是能够借着物理性的隔离与滤除加来避免。换句话说,就是要再花钱了。

交换式电源可以是一个深奥的主题。这么说好了,我相信有些理论认为交换式电源只是一种线性稳压器。再一次,交换式电源应该被定位在「扩大机电路理论上对电流的需求」,特别是我接触过的交换式电源,绝大部分都的真正实力都被低估了。另外,滤波电容在交换式电源中的使用状况也是非常重要。但这些都不是问题所在,大多数设计者用到交换式电源的真正原因,只是为了节省成本罢了。

有些老手像是Bob Carver,对于交换式电源的使用会比我来得专精许多,保证你可以从他那里得到更清晰、更深入的解释。

单声道操作

我们都知道「单声道」的意义就是一个声道的扩大机。既然是一个声道,那就不必分享电源供应,在一个既定大小的机箱中,单声道扩大机可以安装加倍的变压器与滤波电容器,所以它的另一层意义就是「升级」。另外,单声道的目的是利用物理和电子特性,将各自的功率放大声道彻底分离,而二者只有在交流电源处有关联;或是根本不会发生。这样的工作方式,无论哪一个声道发生了状况,都不会去干扰到另外的声道。

单声道工作模式是Hi-End系统中最好的使用方式,但是在价格上相对昂贵。如果要考虑成本上的问题,一个妥协的解决方案就是使用「双单声道」(Dual Mono)的工作模式,也就是说二个声道共享一个机箱与电源线,但是在变压器和滤波电容的使用上则是彻底独立的。这样的处理方式,不但达成了单声道系统的许多好处,同时也大幅降低了制造成本。

电池工作原理

可以说是完全的隔离,近乎零噪音,但是高成本花费。

结论

那么,我们在这里学到了什么?简单一句话:要做出真正好的扩大机电源供应器,就得花上大把的钞票。
有些研究认为,我们以上所讨论的结果,只不过是最低程度上的改善,但是,这些改善的确是可以测量得到的,所以我们不必因为致力于电源供应设计上的期待,而卷入无意义的主客观不同观点争论中。这个课题,只是你想要花多少学费后,再重回原点罢了。
工程技术总是一种妥协的科学,所有的制造商都会划出自己的投资/获利曲线图。据我的经验,大部分的厂商对于这方面是相当有良心的。由复杂程度高低与电源供应器重量,可以看出一部器材价格的脉络,而你个人对于这部器材的期待也可以在心中有个底了。
身为一个消费者,理所当然的想要得到最好的声音,所以你可藉由严格的试听来达到您的目的。次要的目标是,我们想要获得高价值比的商品,我们自然也想知道制造商的确将金钱投资在商品上,而不是单单以赚取超高利润为目的。如果你可以阅读器材设计数据,或是看到器材内部的零件与设计,那么占器材价格比例最高的电源供应部分,将可以视为一件器材制作是否认真的一个重要指标。因为,它理论上应是整部扩大机上最大且最重的一部份。

如果你不想惹这些麻烦,但仍然想要将钱花在刀口上该怎么办?那么,每当付出美金一千块,请记得至少回收15镑以上的扩大机重量。■
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