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中国汽车影音网[CarCAV.com] 2004-11-9 16:59:37


   低频部份,由于尺寸上的限制,利用超过数公尺直径的喇叭单体明显是不切实际,所幸在波长较长的低音频域中,声波传达指向性的问题较不明显;不过在中频与高频部份,指向性就显得不能轻忽,所以扬声器势必采用多单体的形态。无论如何,尽管多单体配置乃是精准重播每个频域的理想方式,但它却会有声波传达时序难以一致的问题产生,因为不同单体所发出的声音必须同时到达聆听者耳朵(时序同步)。如果中频、高频或低频其中有领先到达的情形,自然地会产生声音失真的效果。所以要精准重现原始讯号,就得要求所有频率必须同时到达聆听者耳朵呈现出完美的时序同步传播。
排列在平面前障板上几个喇叭单体的发声,不可避免地会产生些微的声音失真:高频部份将会最先被听到,接着才会是中频与低频。时序错乱听来就如同暂态模糊一般,虽然它可经由单体相关位置改变的实验来补偿这个时序效应,但是高音单体明显的会发出最短(最具指向性)波长频率,所以必须被安排在聆听者耳朵的轴距上(等高位置)。当重播不同频域的单体被理想地安置于在半圆形上,其中心点与聆听者的耳朵位置等高时,这意味着中频、低频将能够和高频同时到达,这便是所谓的聚焦时序原则。其中,所有频率皆聚焦于聆听者,不论是低频、中频或高频域,各个单体对应至聆听者皆能以相同时间传播。
如同先前所提及,理论上最好的集中音源方法,总是不可避免会有某些物理所限制。对低频而言,最明显的就是当你要提升指向性和再生能量,一旦振膜直径减少时,来自于振膜的运动就会累进增加。

    聚焦时序方式藉由时序一致和提升动态范围,对于所有相关问题提供了最佳的解决之道,不论它的辐射范围为何,最终所呈现的音像明显具有绝佳稳定特性。

    此乃可行方案中最好的选择,让音色、动态与音像更加一致。


惯性:就是质量的问题

    喇叭前障板在结构设计上,必须能舒缓单体运动时所衍生出的惯性问题,并提供足够的阻尼因素,才能在提供充裕动态响应的同时,免去低频声音所带来的音染问题。
▲ r结构前障板乃是由5公分厚的结实中密度木纤板制成。
其实,整个喇叭可以视为一个电功率转换成声音的中心,其角色包含在音圈耦合振膜的电磁感应下,引发空气分子震动,进而对应音乐讯息的微量电流,在激励音圈(包覆在磁场之内)后,能依照音乐节奏而产生往覆运动,电流能量因此而被转换成声音能量。就理论而言,这只是一个基本原则,但实际让,为了能在能量转换后尽可能地接近原始讯号,完美固定基准的振膜运动就显得格外重要。当振膜运动时,单体框架必须不能震动,而且其加速度亦需为零,它必须形成完全惰性的机械结构基准。

    单体框架被紧密地固定在扬声器的前障板上,可自由移动的组件(音圈、振奋膜)与结构(框架、前障板)的质量比例必须越高越好,此乃动态范围基本原则的运用:F= mr “r”加速度等于音盆运动作用除以框架质量,理想数值必须是零,所以质理“m”就必须越高越好,无限量重乃是最终目标。因此,仅就刚性观点考虑,无论前障板选用何种材质,忽略了质量特性便会产生问题,各位应该可以简单想象得到,高阻尼系数的前障板虽能避免由[回授效应]产生的震动,但却得牺牲动态输出,只有高质量才能确保优异的暂态反应,阻尼始终无法取代质量的特性。

▲ 内部补强结构提升音箱强度,而且内部阻尼利用双层的不同材质组成。

    最佳化结构为音盆提供良好的导引,形成如活塞一般的运动,而不会受到背波乱流所干扰。

    低音频域通常具有强大动能,低音单体会激起扬声器前障板的震动,进而干扰中音、高音单体产生交互调变真,尤其是振膜震幅特别小的高音单体,细节部份将因此而丧失,最好解决方式便是精准打造音箱结构与单体锁合的复杂制程。

    Electra系列采用的“r”形式前障板具备以下双重特性的解决之道:

    惯性是为了能真实重播低频的暂态输出,并保有不可或缺的震撼力。

    抑制会造成中、高频域重播音染的前障板震动。

    运用厚达五公分的扎实中密度木纤板,Electra系列超高质理的前障板便具备上述两项特性;这意味著,结构体的“r”加速度几乎等于零,因此可免于任何衍生的震动,Electra系列中音盆、音圈相对于单体框架、音箱结构的质量比例远达一般产品高出五倍以上。

    背后间隔的五公分厚结构有着另一项决定性优点,仔细想想,它为低音单体背波提供了实质的声波导向,如引一来,振膜运动就像活塞一般,而不会在箱体内声波反射冲击时,经由扭转或滚动效应引发失真并产生妨碍,当运作得很理想时,低音单体重播就不会受起源于机械限制失真所影响。

    这些努力都是为了消除各种震动根源,藉以造就出杰出的低音频动态反应。也由于彻底抑制了箱体的音染问题,使得音像更清晰、音色更精准,中、高频域有着更好的清晰度与透明度,如同丝毫没有任何遮蔽效应的精彩细节诠释。


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