音响界的活化石 Paul Klipsch与Klipschorn 刘汉盛
所谓活化石,通常指的是某种动物或植物,经过长时间的演变,其型态都还保持在原始状态者,我们便称其为活化石。对于Paul Klipsch这个人来说,他是「动物」,创立Klipsch公司至今已经50年。而他虽然已届高龄95,却仍然可以指导生产50周年纪念版Jubilee Klipschron喇叭,他真的是音响界的活化石。而对于Klipschorn喇叭而言,它是不会自己移动的,我们暂且将之归纳为「植物」。Klipschorn喇叭从50年前生产迄今,大体上没有什么变动,这种50年前设计的喇叭至今仍然在全世界销售(虽然有一点改良),它更可以当活化石而无愧。为什么50年不变?为什么这么多年来,仍然活跃于自家工厂的Paul Klipsch不去改变Klipschorn的基本设计呢?难道说几十年来发展的新科技新材料对Klipschorn都没有帮助吗?为什么50年来,Klipschorn喇叭这件骨董仍然会有那么多人喜欢买呢?难道它的声音在今天仍然不落伍吗?我想,这二个问题的答案读者们一定都想知道。
以下,就让我们从我所读过的各方数据汇整,来了解音响界这二件活化石吧!Paul Klipsch,1904年生于美国印第安纳州的Elkhart。1926年毕业于以前的新墨西哥州农机学院(现在改为新墨西哥州立大学),学的是电子工程(可是据Paul Klipsch自己说,他学的是地质物理),1934年又在史丹福大学获得电子工程学位。1926-1928年间,他受雇于奇异电气公司(General Electric)测试部门;1928-1931年任职于智利Anglo-Chilean Consolidated Nitrate Corporation;1934-1936年间任职德州休斯敦Independent Exploration Company;1937-1941年在休斯敦换了一家公司,叫Subterrex Company;1941-1945入伍服役,退伍后开始了Klipsch的事业。因工作关系对号角产生兴趣到底是什么原因使得他对号角产生兴趣呢?1929年,当他在南美洲智利工作时,为了接收GE公司的短波广播,他自己做了一部输出才0.7瓦的收音机,去驱动朋友借给他的一个小号角,这样就能够让他清楚的听到广播。后来,有人借给他一支直接辐射式喇叭,为了驱动这支喇叭,他又做了一部5.1瓦的扩大机,可是推出来的声音却很小。从这里,他学到了第一课:号角的效率非常高。同时,也了解到一个事实:如果能把效率提升十倍,喇叭的失真就会降低十倍。发现喇叭放在墙角很好听1933年,他又回到学校,这次是到旧金山的史丹福大学,修习电子工程。一天,有一位同学告诉他,如果把喇叭放在墙角里,什么喇叭听起来都很好听。这个说法使他想起母亲的爱迪生留声机一直都是摆在墙角,而且真的响得很好。于是他对这个主题发生兴趣,回家之后就做了一个喇叭箱摆在墙角,用收音机听旧金山交响乐团的演奏广播。经过几次比较,他发现如果把喇叭箱摆在墙角,几乎可以得到多一个八度的低频。1939年,他开始有空闲去动手做号角喇叭。他发现如果把号角放在墙角,效率就会更高。他也学习到号角喉的设计以及箱体空气容积的相关问题。虽然他的第一个号角喇叭响得不怎么样,但这是他设计Klipschorn喇叭的第一步。1940年,他做了第一个Klipschorn原型,称做Model X1,第二个原型X2只停留在用纸板做模型的地步。同袍一句话,开创50年事业二次大战初期,他在阿肯色州Hope的军品检验站服役,由于平时很闲,于是拿起工具做起Model X3。结果他成功了,并因此而在1941年写下原始设计心得,并申请美国专利,到了1945年大战结束专利权才下来。本来,设计Klipschorn只不过是Paul Klipsch的闲暇嗜好而已,并没有想到要变成生意。不过,他的一个同袍建议他不妨将Klipschorn生产上市,作为他的事业。人生往往就是这么奇妙,因为同袍一句话,Paul Klipsch投入音响业50年。退伍后不久的1946年初,Paul Klipsch就注册登记 Klipsch公司。1947年,当时 Klipsch工厂都还没有生产设备时,就已经委由波音钢琴公司(Baldwin Piano)生产了12支Klipschorn。不久之后,Paul Klipsch就买下一个做箱子的小店,与助手Lloyd McClellan做了六支Klipschorn,不过每支都有一点小小不同,例如背空气室改一点,外观改一点,或体积大一点等等。低音号角要折叠1948年,Paul Klipsch买下当年服役时的其中一栋建筑物,扩大生产,算是开始有了初步的规模。多年以后,Paul Klipsch回想当年设计喇叭几乎就等于是与高频段在作战。据他说,要把低频段做好很容易,只要把戏院里的低音作法拷贝过来,将其折叠起来就可以(Klipschorn采折叠式低音设计)。但是高频段就不同了,高音号角无法拷贝人家的作法再改为自己的折叠式。当年为了家里没有合适的墙角,他也自己做了二个人工墙角来试听Klipsch(原来这不是台湾用家才会遇上的问题)。中置声道的先驱我们都知道Paul Klipsch在很早已前就提倡家中置声道的用法,我一直以为这是Paul Klipsch的独创,后来才知道原来Paul Klipsch也是从贝尔实验室的研究报告中学来。Paul Klipsch回忆在1970年代时,他曾经以二支麦克风的方式替阿肯色交响乐团录音,完成之后拿回家用三支Klipsch回放(左右为Klipschorn,中置为Belle,以Paul Klipsch第一任太太为名的型号)。您知道吗,他说当时用每声道50瓦的立体扩大机来推,只用了0.3瓦就把声音推得像他在录音现场所听到者一样大声(此时中置声道用另外一部每声道30瓦的扩大机推)。据他说,用了三支喇叭之后,聆听者就像坐在音乐厅中,如果位置偏左,听到的就像现场般左边的乐器声音多些。无论坐在房间的哪里,就好象坐在音乐厅的相对应位置般。不过,他也提到小空间并不适合像他这样用法,大空间才适合。效率愈高失真愈低到底号角迷人的地方在哪里?最早的时候,Paul Klipsch体会到效率愈高失真就愈低的现象。换句话说,号角因为效率高,相对的失真要比直接辐射式(就是我们目前用的单体直接与空气接触的方式)来得低。为什么会这样呢?据Paul Klipsch说,如果我们用扩大机推动一个锥盆(不论高音或低音),它所能推动的空气就是锥盆所接触的那一点点而已。如果我们把这个锥盆加上一个空气室(Air Chamber)以及一个号角,就可以让锥盆以更小的位移去推动更多的空气。Paul Klipsch自己做过实验,当Klipsch发出100dB SPL(一米前测得)时,Klipsch的低音单体位移只有十六分之一吋,而相同的低音单体如果装在一般喇叭箱里,要有9倍的位移才做得到。更大的位移就会带来更大的失真,这就是Paul Klipsch所说效率愈高失真愈低的道理所在。
此外,Paul Klipsch也举例说明喇叭放在墙角的好处。他说:如果你在一个黑暗的房间中点一支蜡烛,那只有一烛光亮度﹔假若你在蜡烛后面摆一面镜子,经过镜子反射后,就会有二烛光的亮度。但是,如果你把这支蜡烛摆在一个以三面镜子组成的角落,则这支蜡烛会发出八烛光的亮度,这就是Klipsch为何要设计摆在墙角的原因。低音箱体大是物理定律为什么Klipschorn一定要那么大的体积?这个问题Paul Klipsch也在一次访问中提到。他说一般小箱子并不是不能发出很低的低频,例如32Hz就可以办得到,问题是当它发出这么低的低频时,已经伴随着很高的失真,而大箱体喇叭能够很轻松的发出这样的低频,这是物理定律。
此外,由于Klipschorn的低频截止点设在32Hz,根据Paul Klipsch的说法,号角的开口直径就是再生最低频率的四分之一波长长度。以此推断,Klipsch的号角开口直径大约有八尺多。如果再依照号角长度沿展纵切面的1、2、4、8、16……比例来算,要做到直径八尺多的开口其号角长度必然不短,这么大的号角做起来体积一定很惊人,所以Paul Klipsch才会想到利用折叠的方式来做出低音锥盆单体所需要的号角。目前我们所看到的Klipschorn体积,就是容纳这个折叠式号角所必需的最小容积。诚如前面所言,加了号角的低音单体只要有九分之一的纸盆位移就可以达到一般装箱单体的相同音压。相对的,一般装箱单体如果要达到像Klipschorn的音压,必然会需要更大的功率与产生更大的失真。二相比较,不同作法的高下立见,这也是50年来Paul Klipsch不改变Klipschorn基本设计的原因。32Hz已经够低了还有一个问题也是一般人会疑惑的,那就是最低截止频率。与目前动辄20Hz的低频规格标示相比,Klipschorn的32Hz显得有点过时。有人问过Paul Klipsch这个问题,不过他很坚定的驳斥这种说法,而且举自己亲身体验的例子来说明低频的感觉。他回忆当自己还是长老教会的教友时,负责维护教堂里的管风琴,而且为其录音。教友们常常听到32.7Hz的管风琴声就都惊叹其声音之低,事实上基音为32.7Hz的管风琴声还包括往上的泛音。Paul Klipsch说真正震惊教友的并不是32.7Hz的基音,而是集中在60-90Hz之间的泛音,所以他认为如果要聆听音乐,没有理由需要低于40Hz的再生频率。他也多次强调,在他自己的家里用三支Klipschorn喇叭就能让他觉得置身音乐厅(录音带是他自己在音乐厅用三支麦克风录的)。高音号角为何不折叠呢?从以上的叙述中,我想您已经了解为何Paul Klipsch要50年不变,让Klipschorn喇叭放在墙角里、利用折叠式号角的设计来提高低音单体的效率(等于降低失真)、并且坚持32Hz的低频对于聆赏音乐已经足够。不过还有一个疑问可能您马上会想到,那就是:既然折叠式号角对于低频那么有用,那么高音号角为何不也使用折叠式呢?一来高音单体的最低截止频率相当高,不需要那么大的号角开口与号角长度;再者折叠式设计的号角每折叠一次,就会在最高频的部分损失一个八度的频宽,这也是为什么低音折叠号角的频宽上限大约只有450Hz左右的原因。其实早期Paul Klipsch也曾尝试过高频以折叠式号角来做,不过后来就发现行不通。毕生回忆纪念之作为了庆祝Klipsch成立50周年,Paul Klipsch特别与厂内资深工程师Roy Delgado亲手合作,生产出50对纪念机种Klipschorn Jubilee。台湾有5对,已经都进入爱好者收藏中。对于这对几乎50年不变的喇叭,收藏者所欣赏的不仅是声音表现而已,而是一位具深厚理论基础的设计者所贡献出来之毕生成就。此外,就是历经50年,却仍然经得起时间考验的惊人成就。无论音响美学怎么改变,无论音响器材外表变得多花俏,售价变得多高,Paul Klipsch仍然固执的坚持己见,认为物理定律是不会改变的 - 50年前有关喇叭设计的物理定律如此,50年后也如此。那么,严格按照物理定律设计出来的Klipschorn,也一定能适合50年后音响迷的需要。只怕,音响迷对音响的真正认知不够,而误信一些花俏不实的宣传,这正如他坚持如果欣赏音乐,32Hz已经足够了。Paul Klipsch,他真是一位对音响界有卓越贡献的活化石。回133期目录