--------------------------------------------------------------------------------
从单声道到环绕多声道
前级回顾与展望 江俊德
对于音响器材而言，前级是必需品吗？我想各方说法不一，有人认为没有了前级，声音会变得软弱无力；同时也有人会说，多了前级就等于多了渲染，最好赶快拔除以绝后患。 就声音回放的目的而言，前级并非绝对必要，只要整体放大电路的增益足够使用，就可以以讯源直接进入后级的方式，将前级移除系统。但为了连接多组讯源，还必须在讯源与后级之间增加一部控制音量以及切换讯源的开关箱，因此话说回来，前级似乎仍然有存在的必要，只不过重点在于需不需要一部主动式前级罢了。音响最早当然没有前级的概念，犹如刚刚所言，只要系统整体的增益足够使用，而且具有讯源切换以及控制音量的开关，一套音响系统有没有前级根本不重要。但从生意以及器材搭配的角度来看，前级却是必备的产品，没有了前级，将少了一项生意；没有了前级，如何搭配不同的后级？因此就整体设计而言，前级最终仍然是必备的，只不过形式不同罢了。最早的音响不必插电，使用机械振动发声的留声机，就是当时走红的音响。单声道时代的前级音响的起源是由留声机而来的，留声机使用机械方式震动发声。最早的留声机由爱迪生所发明，并且以爱迪生为品牌推出蜡筒留声机。在这个时代还没有插电的扩大机，因此所谓的唱盘、前级、后级以及喇叭等等根本还没有发明。在这个时代有的，只是现场音乐以及藉由号角扩散所发出的蜡筒音乐而已。音响器材的发展应该从无线电的发明开始说起，许多上了年纪的音响老厂，就是从这个时候开始发展音响业务的。英国的Quad、美国的McIntosh、Dynaco、日本的Luxman等等，都是接触无线电之后转而对音响发生兴趣的。在无线电发明的同时，磁带录音已经被成功的发展，音响系统不再是遥不可及的梦想，有钱人家自然会准备一套简单的音响器材在家中欣赏。单声道音响怎么听？其实很简单，喇叭摆正中央，直接听！这是1957年Quad音响的宣传照片。当时音响系统的发展，就已经具有综合扩大机以及前后级分体式扩大机的雏形。McIntosh推出的C8，以简单的真空管线路搭配讯源开关以及音量旋钮，就成为当时最风光的前级。Dynaco也不落人后，当时对于音响器材的造型还无法达到精美的要求，以一个简单的金属底盘加上木箱之后就是最基本的机箱。这种机箱其实对于DIY而言，是非常便利组装与维修的设计。金属制造的底盘，具有导电的效果，将底盘设定为器材的地电位，所有的线路就依照底盘的电压为准，同时达到接地以及屏避的效果。这样的设计由于兼具实际与理论，因此一直沿用至今，所有器材的机箱皆设定为地电位，用手触摸金属机箱是不会触电的。早期的扩大机全为真空管电路，加上当时印刷电路板尚未发明，因此所有电路必须以手工搭棚方式制作，在金属底盘上钻孔，藉此锁上真空管座，而真空管座底部的接线恰巧于底盘背面，因此所有的电子零件便在底盘背面进行搭棚，而底盘之上仅露出真空管以及其它体型较大的组件，说是恰巧也说是便利。这样的设计一直沿用到现在，真空管必须散热，也必须更换，半露式的机箱最方便真空管使用，目前绝大部份的真空管机都采用这样的机箱设计方式。早期的音响及录音皆为单声道，当时的音响当然不会自作主张做成两声道使用，单声道音响？听起来很奇怪，但当时的音响确实如此。单声道的讯源加上单声道的前级，再来一部单声道后级，以及一支会发出声音的喇叭，是真正的单声道设计。早期的扩大机皆为搭棚制作，倒不是为了效果如何如何，而是当时印刷电路板尚未发明，以金属机箱做为共同接地点。单声道转立体声单声道如何听音乐？哦，请别用现在的眼光想象以前的生活，就如同最阳春的手提收音机来说好了，收音机就只有一个喇叭，要如何摆位呢？要如何听出音场呢？其实这些都是多虑的，对于当时人们的要求而言，音响只要有声音就很满足了，一支喇叭当然不会有立体声，一支喇叭也不必刻意摆在正中间聆听，对于当时的人们而言，喇叭随便摆，能发出声音就行了！因为这样已经是天大的享受了！第一张立体录音正式发明，这项消息震撼着唱片界与音响界，对于唱片界而言这是全新的尝试，所有的录音观念必须重新建立，麦克风不在只是摆在舞台中央正对着演奏者，也不是想象中的左一支、右一支，录下来的音乐听起来要有音场的感觉，如何办到呢？对于早期的录音师而言，这不仅仅是全新的尝试，也是突破的开始。对于音响制造商而言，他们必须想办法在同一个机箱内制造两声道的扩大机，以迎接立体声时代的来临。对于原来使用单声道音响的人，这时似乎遇到了抉择，这就好比现在的音响迷一般，辛苦建立了两声道系统，如今家庭剧院系统盛行，该如何从两声道和平转移成5.1声道？甚至于更完善的7.1声道？当时的设计者很天真，但也很实际，他们怂恿消费者：「再买一声道就行了！」没错，当时的音响从单声道进阶到两声道系统，最快速直接的方法就是：再买一套一模一样的一声道就行了！看倌们若有机会逛逛古董器材店，都可以发现最早期的音响器材皆为单声道设计，单声道的前级加上单声道的后级，若要组成一套系统则需要四部扩大机（两部前级两部后级）。McIntosh从单声道时代启蒙，在两声道开始流行的时候，其产品也做出了因应的设计。原本单声道设计的C8变成C8S，C8S仍然是一部单声道扩大机，只不过与另一部C8连接时，可以一起连动控制，这就是最速成的立体声前级扩大机。后级可以再买一部，喇叭也可以多买一支，但前级怎么办，真的多买一部吗？没错，要获得真正的立体声就必须有两个独立的声道，否则听起来仍然是Mono的。McIntosh与Dynaco的作法相当类似，他们建议用家再买一部相同的前级，以Mono-Mono方式使用，两部单声道前级上下叠在一起使用，上面是左声道，下面是右声道，没想到最早期就已经完成了最高境界-Mono-Mono的系统。原本的单声道扩大机也陆续被设计成立体版本，例如MC40真空管扩大机，其立体声版本就是MC240；MC75为75瓦的单声道扩大机，其立体声版本正式鼎鼎大名的MC275。自此之后为了方便使用，除了体型较大的产品必须使用单声道设计外，其余皆采用立体版本的设计。单声道转立体声，升级的方法就是再买一部，然后连动操作，图中这些古董机全为单声道设计，必须同时使用两部。立体声的盛行立体声确实为声音带来了绝佳的好处，有了两声道的录音，录音系统得以录下类似人耳聆听的模式，利用位置与角度的不同，制造出立体的音像。音响器材此时正是进入最兴盛的时期，立体声的普及让音响器材不再高不可攀，电子材料与线路设计技术的提升，也让音响器材的性能不断提升。人们藉由立体录音的唱片中发现，原来音响是可以有音场的，是可以有定位的，歌剧中人声不再从喇叭中传出来，演唱者会在两支喇叭之间跑来跑去。民生的需求也带动唱片界的蓬勃发展，录音黄金时期RCA的Living Stereo将这一段最辉煌的历史记录下来，一张「Bob and Ray」正是纪念这两位领导Living Stereo录音的幕后功臣，您听了可别意外，在当时没有环绕系统，没有先进的处理方式，也没有高解析力的鉴听喇叭，但那个时代录下来的声音竟然相当饱满悦耳。立体声其实是最经济的录音手法，对于回放音乐的角度而言，立体声也可以因应人耳的结构，将死板的录音重现立体的音场，这些无中生有的技术确实让生活品质提升不少。器材性能不断的提升，在两声道的世界里已经形成一股难以推翻的潮流，越来越多人轻易而自然的接受这种聆听方式，只因为这种发声方式与人耳聆听的情况相当类似，效果也相近。两声道的世界确实多彩多姿，多年来录音界采用两声道方式录音，留下了可观的音乐资产，两声道的设计原理简单，效果明显，不论将来音响系统发展至何种境界，两声道系统无疑会被保留下来。致力于号角设计的Peter.W.Klipsch，在这个两声道的时代中突发奇想，他认为两声道虽然有助于形成音场与定位，但如果喇叭拉得太开时，中央的部份便会因为喇叭扩散角度以及人耳聆听构造的问题，形成聆听位置前方的音像空洞。他认为，如果聆听位置较为宽广，两支喇叭无法摆设在理想的位置，加装一支中央声道则有助于提升音场以及定位的表现。Klipsch的理论是正确的，他所做的实验也有实际理论的支持，不过以当时的录音、播放设备而言，要如何记录这多出来的一声道呢？这项中央声道的发明虽然在目前这个时代颇为盛行，但当时却因为种种因素的无法配合而停止发展。试想，如果当时Klipsch先生把中央声道的构想拿去注册申请专利，现在不知道该有多好？四声道的兴起人们因为有梦想而伟大，爱作梦的人又想到了更炫的搞鬼方式，两声道的声音来自前方，聆听位置后方则是一片空洞，有没有办法让声音「转」起来呢？很快的，四声道的理论大约在距今二十年前推出，音响系统的主流从两声道直接晋级四声道，设计者舍弃了Klipsch中央声道的观念，直接让声音从四方传过来。当时的音响器材情形是这样的，讯号来源主要有四：LP是最常使用、效果也最好的软件，由于市场需求使然，高级的LP回放系统逐渐朝向更精密的制造上发展，同时一般制品也以自动唱盘的角度研究。在新设计的自动换片LP唱盘上，用家可以一次在延伸的转轴上摆五张LP唱片，当每唱完一张唱片之后，唱盘会自动将唱臂归位，同时落下第二张唱片，接着再自动提起唱臂进行播放。因此长时间聆听LP也不是梦想。当然，以严谨的角度来看这是不理想的设备，播放过的唱片是一张一张在转盘上叠起来的，而唱臂的VTA无法跟着拉高…，不过取舍看个人，当时不是每位用家都如此讲究发烧的。第二种讯源当然是立体广播，自从FM广播理论被实行之后，世界上突然诞生一种音质不错，又24小时播放的免费软件。当时的调谐器已经进入半导体设计，但体型仍然无法缩小，使用模拟调谐方式接收。为了达到快速选曲的目的，大多数的调谐器多以「飞轮」旋钮设计，使用适当重量的圆形飞轮当作选台旋钮，当用力转动旋钮时，旋钮则可发挥飞轮惯性旋转的作用，快速且持续的带动选台器，省时省力。第三种广被使用的讯源为匣式录音带，这种录音带为循环带设计，具有不间断播放的优点，只要不关机，录音带就会依照相同的方向唱个不停。录音带里存在四个独立的立体音轨，因此可以依序选则播放的音轨，可以手动方式切换音轨，也可以让匣式录音机自动切换音轨。如何判断录音带已经转一圈准备切换第二个音轨呢？当时的设计师可还没有想到利用感应讯号或隐藏的数字讯号等切换轨道，直接而简单的方法就是在录音带上粘贴金属薄片，利用导电的金属探棒接触录音带，当金属片通过探棒时，触发轨道切换马达，以达到录音头切换轨道的目的。在录音带上粘贴金属薄片？那每经过一圈不就同时刮一次磁头吗？没错，就是如此，不过当时要求的品质就是如此而已。第四种流行的讯源则是刚刚发明不久的卡式录音带，由于匣式录音带体积庞大而且无法录音，因此体积小、可以录音的卡式录音带便因应而出。卡式录音带的问市让匣式录音带快速淡出市场，但当时匣式录音带播放设备已经普及一段时间，因此短时间之内还需要大力的推广。聪明的厂商马上发明转换产品，利用机械与电子配合设计的转接盒，将卡式录音带置于转接盒中，即可在匣式录音机上播放。效果虽然奇差无比，但当时也听得不亦乐乎！四声道的诞生主要在于求新求变，四声道意味着扩大机内部拥有四个声道的扩大机，四组输入、四组输出，四支喇叭则摆在四个墙角，是真正的四声道系统。您还记得当时流行播放的蒸汽火车音效吧？以当时的威力而言，可不下于现在流行的「恐龙午餐」以及「龙卷风」的威力呢！年过三十的音响迷一定都有印象，儿童时期经常听到一则音响广告：「声宝牌白马四声道音响，四声道八音路，身历立体声，享受万马奔腾的震撼……」。四声道衰败的主因多声道应该是一个流行新趋势，它可以获得更多的聆听享受（感受），但为何后来逐渐衰败了呢？检讨起来四声道的缺点颇多，而且推出的时机不对，没有全面性配套的推行计划，因此不消几年四声道又回到了两声道的世界。四声道系统，听起来当然要有四声道的效果才行，只可惜当时的记录媒体皆为两声道设计，即使使用专用的编码方式录制，仍然无法重现良好的临场感受。在实际聆听中发现，四声道系统只能增加堂音以及被声音包围的效果，并无法达到预期的音场与声音定位的感官享受。再加上居住空间逐渐缩小，采用四支相同喇叭设计的四声道系统，便逐渐淡出市场。环绕声道的兴起拜电影工业科技进步之赐，需要庞大开发研究经费的数据压缩技术，在电影工业的需求之下成功推出，杜比公司是这其中的龙头老大。1987年前杜比公司成功推出Dolby Pro-Logic技术，可以在两声道内以夹带的方式，混入环绕声道与中央声道的信息，由于使用两声道模拟方式纪录，因此可以在一般的两声道系统上正常播放，若使用专用的Dolby Pro-Logic译码器，则可以将混杂于两声道中的环绕声道信息分离出来，再个别送给环绕声道使用。这是一个重大的突破，Dolby Pro-Logic使用的虽然是模拟的技术，但不论有无译码器皆可正常播放，软件厂商不必制作两种不同版本的软件，一般的用家也乐于接受，再加上影音器材蓬勃发展，市场上突然对于多声道系统存在着强烈的需求渴望。多声道系统意味着必须增加声道数，前级的发展从单声道晋级到两声道，再从两声道进军四声道，败军之后5.1声道竟然变成了市场新宠，这期间前级则必须以全新的观念进行调整而重新出发。多声道系统成功的推出，压缩技术（数字压缩技术）以及记录媒体（指DVD）被成功的开发，是促成这项革命的幕后功臣。新式的记录方式以数字压缩技术而成，利用音响心理学「遮蔽效应」的原理，将庞大的资料量压缩成可接受的容量，而DVD的普及不但提升了影像的效果，连带着也让声音品质更上层楼。多声道系统的架构是这样的，首先您必须准备一部DVD唱盘，DVD唱盘已经把Dolby Digital的数字输出列为标准配备，用家再搭配一部Dolby Digital译码器，将数字讯号解成5.1声道，包括左前声道、中央声道、右前声道、右后、左后等五声道，除此之外，再添增一个超低音声道，如此及构成完整的5.1声道。多声道的推行之后，前级的立场突然变得模糊，它已经不再是一部单纯的讯源切换以及音量控制的器材。在多声道的世界中，前级兼具扮演着数字译码、环绕模式设定，讯源切换以及控制音量等综合功能，换句话说，在多声道的世界里，原本使用的两声道前级是绝对不敷使用的。图说五：多声道时代来临之后，前级必须容纳环绕译码的功能，由于音效处理必须依靠DSP处理，因此前级俨然成为一部专音响而设计的计算机，全部功能必须以遥控器操作，面板反而干干净净。因应对策与未来发展对于多声道系统毫无兴趣的音响迷，当然有权力拒绝多声道产品进入音响室。反之，如果您原本使用两声道系统，要如何将两套系统融合一体呢？一种方式是兼容并存，聆听音乐时仍然以两声道的器材为主，需要多声道配合时，则开启环绕声道器材，而主声道的声音则透过两声道系统发出，它们是可以共容共存互不干扰的；另一种方法比较干脆，买一部DVD唱盘、再买一部多声道设计的AV环绕处理扩大机，再搭配5.1个声道即可，不论聆听音乐或观看多声道影片，都使用这一套多声道系统，毕竟两声道无法唱多声道的音乐，但多声道却可以只让两支喇叭发出声音，包容性顿时增加不少。音响厂商要如何因应大趋势的转变，进而推出适用的音响专用多声道前级？最直接的方法当然是制作一部单纯的多声道前级，比如说将原本的两声道扩充为5.1声道，CD讯源仍然由D/A转换器输入，而多声道输入则直接连接至译码器。换句话说，前级内部具有六个独立的声道，看起来真够壮观的。这样的前级会不会实现？目前还没有厂商推出相对应的产品，因此无法凭空推断。对于音响迷而言，他们无法忍受环绕前级较为粗糙的声音表现，但现今的两声道产品却又无法同时控制5.1声道的音量，这个伤脑筋的问题还是留给设计师去想吧！
