“W”型音盆
革命性的振膜形态,最初是设计给Utopia系列运用,如今Electra系列也采用相同的单体。
[单体振膜必须具备三项极具重要性的特点:
●高刚性,让音盆能在宽阔的音域中如活塞一般运动,特别是低失真的低频反应。
●质量轻,能在暂态上释放出最大加速度,重现完整的声音细节。
▲“W”形结构核心泡沫体披夹着两层特殊玻璃纤维组织。
● 内部阻尼—消除了任何音盆结构的铃振或谐振降低音染问题的产生。
不同材质的振膜具有不同的特性。Paper纸是一种轻量的材质,虽然它不够坚硬,但内部阻尼特性还算不错,声音却经常会受到纸质影响而产生音染。Polypropylene聚丙烯/塑胶是质量相对较重的材质,但内部阻尼特性相当不错,刚性表现尚可,声音品质常倾向缺乏细节与精准度。Kevlar简单编织的功夫龙音盆(非三明治结构音盆),乃是利用树脂来胶封音盆,制造出符合需求的刚性,但却造成暗淡而无光彩的塑胶音染。
1980年,Focal-JMLab成功开发出一种结合了轻质量、高刚性、高内部阻尼等特性的新型态音盆,并取得相关专利,它就是[Polykevlar]三明治音盆。利用编织Kevlar功夫龙组织表面,和混合树脂的空心玻璃微粒子作为夹层核心。这种结构体展现出高刚性、低质量的特性,至于阻尼系数则可藉由核心成份来控制。
▲“W”三明治形式盆的诞生震撼音响业界,同时工业制程也获得独家专利。
▲利用雷射干涉仪计分析,显示“W”结构音盆具备最佳的刚性/阻尼/质量特性。
“W”三明治结构形式音盆的诞生震撼音响业界,工业制程也获得独家专利。从最原始的结构开始,制程不断地经过改良与开发,并发展出更新一代的Polykevlar三明治式音盆。音盆结构上最大的进化,乃是在树脂与玻璃微粒中利用特殊结构泡沫体,这种泡沫体主要是应用在太空领域,没有任何泡沫体具有一样高的刚性/质量比例。
取名为“W”是源起于Verre-Verre(Verre即是玻璃的意思),因为“W”形式音盆利用两层比Kevlar功夫龙更轻且薄的细致玻璃纤维组织,除此之外,泡沫体与玻璃纤维间的分子吸引力也比工夫龙来得更强,所以音盆结构有着稳定的机械性与绝佳刚性,而这种结构也让音盆中的声波传送导速度更为理想,新制造可藉由改变泡沫体厚度来精准控制音盆结构的内部阻尼:泡沫体越厚,阻尼系数就越高。
玻璃纤维组织与泡沫体间的厚度组成差异,让我们能针对不同用途或是播放频域,制作出最合适的音盆结构。“W”形式音盆能产生绝佳透明度与中性的讯号重现,毫无一般单体伴随而来的音染、失真现象,它唯一的天然限制就是制作成本居高不下,远比高品质的纸盆单体高出十倍之多。 ▲传统凸圆音盆振膜高音单体有着音圈在振膜外圆之上的不良机械耦合形式,相当程度的机械作用力能量损失在悬边之上,最后以热能浪费掉。 ▲ Focal-JMLab的凹入式振膜高音单体:介于音圈与振膜的机械界面相当理想,作用力可正切进入振膜,所有能量传讯至振膜,并以声波辐射而出。 ▲TRC高音单体横切面剖析图。注意后方音室是用来吸收背波:失真得以降低、动态毫无压缩。标示1、2、3对应于下方响应曲线。
这是特别为新款Electra系列开发设计的高音单体,主要特性就是具备Tioxid 5凹入盆式振膜、强力的双磁铁系统与吸收振膜背波的阻尼音室。
依循小型单体的制作原则,内凹式振膜结合中央固定式音圈结构,不仅能提高功率负荷能力,频率响应也可以下延至中频音域。由于这优异的延伸响应能力,分频点便能有充裕空间向下调整,藉以消除来自中高单体的[射束集中效应]。所谓射束集中效应,乃是音盆发出高频音域的声波指向性会增强,甚至形成射束。以165mm的单体来说,射束集中效应会在2.8kHz开始产生,由此推之,理想分频点就必须限制在此频率之下。
传统的凸盆单体理论上是以半圆体振奋动方式,将能量以180度辐射而出,其实却不尽然。不论重播的讯号大小,振膜始终维持不变的形态顺着圆周运动,这其中没有任何振动效应。从图中你可以看出,凸盆音圈是环绕在振膜与悬边的接处边缘,从音圈传达至振膜的能量是集中在边缘,因此将能量限制住而无法有效分散到整个结构,振膜扩散性就不甚理想。如此一来,传统凸盆振膜的高音单体势必难以克服这项缺点。由于它与空气耦合的不良模式,导致无法产生更向下延伸的频率,而附着在振膜上的音圈结构,也存在在着形成动态压缩的现象。藉此,各位可以清楚看出,实际上圆形振动观念与其均衡扩散的原则其实并不理想。若是采用内凹式振膜的高音单体,音圈位置等于提高了一半的振膜高度,藉此整个振膜可承受更一致的作用力,接着整个结构以最佳效率向外辐射,此乃理想的空气耦合方式。除此之外,与中音单体的衔接还能向下延伸至2.5kHz,进而提升中音单体的传播指向性。
Tioxid 材质演化缘起于Grand Utopia所采用的TGU高音单体,Tioxid 5有着与钛属相当的质量与刚性表现,并且却具备更好的阻尼特性,在仅有5 microns精密压制的振膜,Tioxid 5已较原始形式更为轻盈,并且藉由Tioxid 5更高的内部阻尼系数,大幅提升响应动脉卫,在没有金属音染的问题下,使得声音更为平顺、精确。最佳的双磁铁系统与背波阻尼音室。
为获得最大效能,高音单体结构中包含了双磁铁系统,使得磁束更为集中并且减少漏失,间隙中可产生高达1.5 Tesla的磁力强度,再经由特殊结构将背波能量引至充满吸音物质的后方音室,振膜背波将被有效抑制。如此一来,这就是一只具备延伸低频响应、极度低失真、深音场的理想高音单体。
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