喇叭配對的秘密
曾耀祖
編按：「喇叭的故事」是本期開始新增加的單元，也是編輯部力邀曾耀祖先生執筆的專欄。曾先生曾經在本地業界服務多年，後來轉往大陸開設喇叭工廠，為許多世界知名廠家設計、製造喇叭產品，對各種喇叭與單體的瞭解相當透徹，談及設計製造細節與測試流程在本地更是無人能出其右。「音響論壇」最近在內容逐步轉型，便是希望能夠延攬曾先生這樣的高手執筆供稿，將音響的知識理念留下紀錄，也為讀者們解開一些長年的迷思。
常常在喇叭廠商宣傳文宣和雜誌媒體上，看到「本喇叭為全配對左右誤差在正負1dB以內」這樣的說辭。可能讀者們會懷疑，配對是否真的這麼重要，還是廠商的宣傳花招，亦或是雜誌媒體在炒作？現在，讓筆者以生產廠商及設計者的角度來和大家談談這個問題。
喇叭配對的重要性
喇叭單體生產的過程中，會發生誤差的有音盆質量，彈波及懸掛順服性，框架磁鐵的強度等，同時除了誤差以外還有機械性諧振，如音盆、懸掛、防塵蓋、框架等變數。所以，我們找不到二只頻率響應完全相同的喇叭單體，只可能在一堆單體中挑出特性最相近者，要求每二只單體誤差在1dB以內 ─ 最好更低，而且是愈低愈好。如果就單一支喇叭的頻率響應，在某些頻率高出或低於平直線3dB是無所謂的，但是整對喇叭誤差達3dB（二支喇叭之間），那麼音像再生就一定會發生問題。
通常頻率響應（Frequency Response），和音場之間是有直接關聯的。如果某對喇叭的其中一隻在部份頻率，比起另一支喇叭高出了3dB，那麼音像將會偏向該部份頻率音壓較高的這一邊。除了頻率響應不一樣以外，還會有時差的問題發生，造成二支喇叭聲音速度較快或較慢，那麼立體音場肯定不會「立體」。在實際測量中，頻率響應的重大凸起或凹陷，幾乎都和相位偏離劃上等號，而相位偏移的另一種解釋，就是訊號傳輸中的延遲或超前，而它在時間軸線上的誤差可能會達到30毫秒（ms）以上。通常，一般人對於聲音到達雙耳至30毫秒的時間差就可以明顯感覺到，因為人耳對音波信號所產生的時間差是非常敏銳的，甚至有些金耳朵發燒友可以分辯十毫秒的差異也不足為奇。
分音器、阻抗也要配對
除了單體製造上的問題，其實分音器也是需要配對。舉例來說，一對喇叭的分頻點若是在3KHz，而分音器中的電容器通常有正負10％的誤差（最多會差到20％），因此一聲道的分頻點可能會升到3.2KHz之高，另一聲道則也可能會降到2.8KHz之低。雖然在實際測量二支喇叭的頻率響應時，誤差並不見得會超過正負3dB，但是分頻點附近訊號的時間差卻有40毫秒左右的延遲。在實際聽感上，就會造成單把小提琴拉出一個音符時，二支喇叭的基音即使能夠同步，但是小提琴泛音卻會發生快慢不一的現象，造成音像向左或向右不正常偏離，最後結果便是音像再生的精確度遭到破壞。所以，分音器的零件也是誤差愈小愈好，有些音響迷在更換喇叭分音器的零件後發現音像更準、音場更清楚，就是基於同樣的道理（這裡指的是零件數值變精確了，而不是針對發燒零件的影響）。
還有，喇叭阻抗也是配對中重要的一項。每一只單體的阻抗是隨著頻率而變動，而分音器的零件數值取決於分頻點及單體阻抗，例如某對喇叭的高音單體阻抗是8歐姆，分頻點3KHz，串聯的電容是3.3uf。若是其中一只高音阻抗誤差2歐姆，而分音器串聯電容固定在3.3uf不變，那麼高音分頻點將會變成3.3KHz或是2.7KHz。由於經過實際測試的結果，我們發現單體阻抗彼此相近者，它們的頻率響應也很接近，因此就平價大量生產的喇叭來說，現今最快的配對方法就是只針對阻抗進行配對，而組裝起來後頻率響應也確實很接近。
那麼，我們一般所使用的Hi-End喇叭是否有配對呢？據筆者的瞭解，市場上確實有某些喇叭公司堅持為單體進行精確配對，就是藉由電腦程式來挑選單體特性相近者進行組裝，並且在電腦中存檔以保障用戶日後的維修依據（喇叭故障時便能從電腦資料中找出特性相近的單體來更換）。也有少數喇叭廠商會在分音器中微調，使喇叭成品的頻率響應與參考樣品的曲線相近 ─ 通常是在電容上再併上小電容，或是將電感拿掉幾圈，以修正分頻網路零件的誤差，與單體生產過程中的誤差。不過說實話，就全世界喇叭製造業界的生態而言，無論廠家如何宣稱自己的配對工作如何嚴謹，事實是愈平價的喇叭，沒配對的機會就愈大。
期待喇叭系統製造商的自我要求
是的，單體配對確實有其必要性，再生音場及音像重塑都和它有關，尤其是多單體的喇叭系統，在單體並聯後的相互影響更形嚴重。至於以全音域單體為架構的喇叭，配對的工作則愈是重要，因為這種喇叭不需要分頻網路，單體之間的誤差更會毫無保留的反應出來。所幸，世界上有很多好的單體製造商，專事生產高品質低誤差的優秀喇叭單體，喇叭系統製造商只需認真做好檢測及成品單體資料保存工作，消費者就不必擔心喇叭維修後的品質，就算更換單體一樣可以達到全新品的水準。
<圖1>許多人都以為喇叭配對是完全針對單體而來，其實分音器的配對也很重要，原廠對零件誤差值的控制若是不夠嚴謹，就可能會造成二支喇叭之間的分頻點不一致，使分頻點附近的時間延遲過於嚴重。
<圖2>單體配對嚴謹與否，對於音場再生及音像重塑有著決定性的影響，尤其是以全音域單體為架構的喇叭，少了分頻網路之後單體間的誤差更會毫無保留反應出來。
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