把电子分频玩到出神入化——深圳发烧达人郑先生
原创 文/赖英智 新音响New Audiophile
玩电子分频的发烧友不多,原因很复杂。首先能选择的分频器不多,除了一些专业产品外,高端的只有日本金嗓子Accuphase仍在生产。第二,可以做手动分频的音箱也不多,大部分产品都内置了被动分频器,所以玩电子分音通常都是JBL等音箱的拥簇者。第三,电子分频意味着每一个单元都有独立功放推动,不但阵容庞大,成本也随之提高。最后,电子分频整个系统加起来非常复杂,虽然可以按照自己的喜好口味进行调音,但分频点、分频斜率、高通与低通、音量等调整如何做到平衡正确,恐怕不是初烧的朋友可以驾驭。因此我们说,能在音响系上玩电子分频者,都是资深高手,而能把电子分频玩到出神入化,那就更是高手中的高手,深圳的郑先生就是这么一位隐世高手。
Hi-Fi史上电子分频之始作俑者应该是Marantz,早在上世纪50年代,他们就率先推出电子分频器,当然是电子管的。目前电子分频应用于舞台专业音响已经很普遍,使用独立机器进行电子分频可以根据喇叭单元特性进行设置,得到准确的分频点、衰减斜率及平直的频响合成曲线。所谓电子分频,就是将分频电路提前到功放之前的电路拓扑设计,与普通音箱分频器在功放之后有本质上的区别。或许电子分频这个名字并不那么准确,因为所有分频器都是基于电子元件制成的,但电子分频一般被集成在独立的机箱中,电路主要由运放、电容和电阻等常见元器件,如果是数字式电子分频还会加上ADC与DAC等解码芯片组成。
根据《实用扬声器技术》编著者王以真老师的总结,电子分频有以下优点:
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瞬态响应得到改善,每个单元都有独立功放推动,控制力方面改善非常明显,声音的弹性、力度、冲击力和透明度可以明显提高。
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每个功放工作频宽变窄,工作起来自然更轻松。
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频过载可能性降低,由于先分频再放大,高音与低音信号可以不受中频影响,降低了功率要求,余裕度也更宽,可以改用音质美的小胆机推高音,大功率大电流晶体机推低音,各取所长,除了对提升整体效果有好处,还能保护喇叭单元。
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动态范围提高;
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互调失真小;
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每个单元灵敏度便于调整控制。此外电子分频精度高,由于扬声器阻抗的特性并非线性(非恒阻),传统被动式功率分频容易出现频率漂移,而电子分频无论音箱负载特性或阻抗曲线如何起伏,分频点都不会改变。
好处多多,那采用了电子分频技术的音响系统就天下无敌了吗?当然不是!电子分频的常见误区包括:
01
● 电子分频没有相位偏移。电子分频和传统被动式功率分频,基本框架结构或者说交流等效电路是一样的,相位偏移必然存在,相位不偏转如何实现分频?这是分频的基础,二者区别仅仅是放在功放之前还是之后罢了。
● 电子分频高大上。被动分频和电子分频只是形式不同、调整手法不同,各有千秋,没有绝对的高下之分。甚至市场价几百元的有源小音箱,采用电子分频方式也不稀奇,在舞台扩声系统上,由于被动分频的功率损耗可观,用电子分频方式反而能有效降低成本。
02
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● 电子分频对喇叭单元性能要求高。有人以为功放直通喇叭单元,最终音色表现依赖喇叭单元自身特性。其实设计电子分频方式,所谓的幅频特性、相频特性和阻抗补偿与传统被动分频无异,设计得好并不会有太大区别。很多中低价位音箱产品无法达到预期效果,主要是一些设计者仅仅用巴特沃兹(Butterworth)或林奎兹(Linkwitz-Riley)滤波器,简单的构成基础高、低通滤波器,也不认真理解喇叭单元特性,这不能怪罪被动式分频器。
电子分频所使用的分频器,从结构上又分成模拟式与数字式。模拟式分频器工作原理是由电容器和电感线圈构成的LC滤波网络,高通滤波器利用电容,只让高频信号通过而阻止低频信号;低音则利用电感,只让低频信号通过而阻止高频信号;中音则是一个带通滤波器,除了一低一高两个分频点之间的频率都可以通过。在实际的分频器中,有时为了平衡高、低音单元之间的灵敏度差异,还要加入衰减电阻;另外,有些分频器中还加入了由电阻、电容构成的阻抗补偿网络,使音箱的阻抗曲线平坦一些,以便于功放驱动。也有产品使用OP运放构成的GIC滤波器,取代LC滤波以获得更小相位偏移。换句话说,模拟式的电子分频器的每个分频点都是固定的,通常以多个模块方式让用家自己挑选分频器,上面可设置分频斜率、简单调整相位等。
每个中高音单元都有独立的Pioneer衰减器,能更好与低音取得平衡。主人希望有更快的速度与更高的分析力,搭配全套音乐丝带Nordost的奥丁Odin系列线材
新的数字式分频器功能越来越强大,可自由从二路加至四路、五路;分频点设置有99个或更多;分频斜率也由-6dB、-12dB、-18dB、-24dB、-48dB到惊人的-96dB。数字电子分频器的原理是先让模拟讯号进行A/D转换,在数字领域进行包括音量在内的各种调整,失真非常的低。尤其是时间相位控制,可以由0至999公分每1公分一级,调整喇叭单元前后安置引起的发声时间延迟,只要输入距离差距机器就会自行计算出时间延迟,最终得到良好准确的时间相位。一些新产品还加入空间校正处理功能,把空间尺寸造成的频响不平坦、装修造成的混响特性都进行校正。处理后的讯号再D/A还原成模拟讯号,交给功放去驱动音箱。
一派发烧友认为模拟式的线路更自然、没有A/D与D/A过程造成的细节损失,尤其是瞬态反应与音乐表情难能可贵。只要分频模块设计完善,多准备几个模块同样可以进行很多变化,应付多路分频的需求。另一派发烧友认为数字线路虽然结构更复杂,但相较于它获得的好处,比如解决空间缺陷、处理时间延迟、极小相位失真等,那一点点音质的变化可以忽略不计。我自己比较倾向支持数字派,它用更经济的成本可以获得更有效的处理。如果音响系统连基本的三频均衡都无法做到,耳朵听到的声音高低起伏,许多凹陷与突起如果造成遮蔽效应(某个频率的能量特别大,会遮蔽附近频率使耳朵听不到),那还谈什么细节呢?数字技术不只每年让手机加速,其实它也可以带来声音的革命性变化,所以我经常提醒所有发烧友,不要拒绝数字技术的所有可能性。
共四套Cello的四件式Performance与Duet 350后级来推动分频系统
科普了电子分频常识,再来介绍深圳的超级发烧友郑先生,读者就更能理解他这套超级系统的厉害之处了。来自潮汕的郑先生经营港口物流生意,偌大的办公室就在深圳福永码头边上,工程进行的关系,路边尘土飞扬,但一进到郑先生的办公大楼却是窗明几净,仿若世外桃源。郑先生就在约一百平米的办公室玩音响,单是面积之开阔就让人羡慕不已。应该说整个办公园区都是郑先生的产业,里面包含了办公、会议、私人会所、餐厅等不同用途,郑先生日常主要的工作,即是坐在办公桌后面品茶聆乐,真是神仙不换的生活境界。办公室摆放音响器材的区域,以红砖贴墙,除了天花板几块木制扩散器外,仅有木地板上的一大片地毯,其他很少声学处理,因为面积够大,低频驻波等问题是不存在的。
早就实现了财务自由,郑先生可以花大把代价购买世界最顶级的音响系统,但他却想自己动手,打造属于自己风格的声音。那比人还高的积木式结构号角音箱,是委请深圳艺致科技EIZZ负责人钱先生协助设计的,进行四路五分频推动。所谓积木结构是指每个单元都有独立箱体,以厚重的高压板(也就是常说的钢琴响板)制作,可按需求进行上下错位排列。音箱使用的单元清一色为TAD产品,TAD母公司是日本先锋Pioneer,其实1937年Pioneer成立时,主业就是制作音箱与单元,后来才逐渐衍生成多种产品。1970年代时,Pioneer已经是全球首屈一指的音响器材领导者,但高层认为应该重新出发,成立新的公司专门制作“前所未有”的超级音响,TAD于焉诞生。为了追求“世界第一”的目标,TAD的打从一开始就相当大胆,邀请原任JBL副总裁的Bart Locanthi加盟。
巨无霸号角音箱以钢琴响板制作,每个单元都有独立单元,积木结构可以任意排列组合
1978年是TAD重要的一年,他们发布了首款压缩驱动高音TD4001,搭载这款压缩驱动器的就是1983年发售的Exclusive Model 2402以及两个低音版本的2401。TD-4001首创采用了铍金属振膜,即使在40多年后的今天,使用铍振膜的单元依然是极高的技术,可以想见TAD的高光时刻如何辉煌。后来TAD(Pioneer)的ED-911、ED-915、TD-4001、TD-4002、TD-4003、TD-2001、TD-2002这几款压缩驱动器,还有带式超高音PT-R7III(标称频响上限达到120kHz!)等,连挂着先锋品牌的音箱S-9500/S-9500DV,它们的球顶中音和带式高音的振膜全是铍金属制作。
全部TAD的单元。TD4001驱动头+TH4001木号角的中音(负责800Hz-5kHz最重要的中频段)、TD2001驱动头+TH2001木号角的高音(负责5kHz以上高频段),中间还增添了ET703超高音(在7kHz以上增加泛音)
后来TAD遇到新秀品牌挑战,他们都指出TAD的设计有点过时,无法很好适应当今的大动态数字音乐需求,尤其大口径低音单元速度有点慢。的确近50年前的设计、生产工艺、材料科技都无法与今天相比,但不惜成本的态度恐怕也是今天所欠缺的,所以TAD以TD-4001搭配TL-1601的Exclusive系列监听音箱,依然是许多资深发烧友梦寐以求的逸品。可惜能把TAD号角音箱玩得出采的人并不多,一方面为了修正号角带来的失真,TAD把分音器做得比较复杂,导致低音效率降低;二方面发烧友忽略了录音室中都以大功率晶体机搭配,他们改用小功率胆机希望获得更醇美质感,却往往失去了平衡度。要玩好TAD,电子分频应该是聪明之道,扬其长避其短,主动分频让每个不同单元只负责较窄的频宽,再以足够功率伺候,要发出惊天动地的大声压与大动态就不是难事。
下面是15英寸的TAD1601C低音单元(注意纸盆上有个特别版的三角标示),负责290Hz以下频率;上面是罕见的TAD1201石墨振膜单元,负责290-800Hz的中低频段
帮郑先生设计音箱的深圳艺致科技EIZZ,也就是目前国内生产最高端黑胶唱盘的厂家,他们的EZ-3000铸铁重型黑胶唱盘重量将近250公斤,机体由球墨铸铁配合一定比例稀土材料铸造,振动频率控制在7Hz以下,铸造材料经2年的自然应力释放再加工成型。唱盘底座采多层物理避震结构,多层弹簧钢板+钢丝悬挂构成了第一级避震方式,脚钉采用了一点式接触的氮化硅球做第二次避震,配合专用的德国产空气气囊平台形成三次避震,针对外界震动频率在5Hz-8000Hz可以隔离掉95%,从而保证了唱盘工作的背景安静度和超低的抖动率。
铸造工艺的铜盘配合高精度陶瓷主轴,抖动率可控制在0.08%以内。我曾多次与艺致的钱先生合作主持产品介绍,对重量超过200公斤的气浮避震机架、无所不用其极使用国外秘制变压器与补品元器件的电子管唱放、电源分体前级、212单声道后级等产品都佩服得五体投地。想想以212单管三极工作输出55瓦的单声道后级,每部重量居然也超过200公斤,难道里面放铁块吗?差不多,柱型机箱的下半部由众多电源、扼流圈、推动、输出变压器组成,几个年轻壮汉都未必搬得动,你想声音能不好吗?
老款的多能士Thorens旗舰Reference黑胶唱盘。今年多能士庆祝成立140周年,推出全新Reference唱盘,与与德国Seismion合作,该公司以生产主动式避振台而享誉国际,新版Reference 唱盘是围绕着这个避振系统而设计
分别使用空军一号白金唱头与v.d.Hul范登豪的The Crimson唱头
郑先生使用的二只唱臂,其中有12英寸的Fidelity-Research FR-66S(S代表纯银线),由日本唱臂大神池田勇设计的动态平衡唱臂,配可升降VTA的底座,由于产量稀少,已然是世界最贵的唱臂之一,目前二手价都超过5万人民币
艺致科技EIZZ钱先生设计的音箱虽说是四路五分频,严格讲起来共有六路,结构非常复杂。在后墙有二组独立的超低音,每边使用2只TAD的18英寸巨无霸TL1801低音单元,并联作为50Hz以下的超低补偿,搭配一对美国Cello四件式后级Performance推动(输出功率200 瓦/8 ohm,400瓦/4 Ohm)。郑先生以欣赏古典音乐为主,除了管风琴与钢琴的最低八度外,很少有乐器会发出50Hz以下声响,但拿掉它又觉得若有所失,这二套超低音扮演了增加音乐氛围的角色。2只15英寸的TL1601C低音单元分别安置在音箱的最上面与最下面,并联负责低音部分,同样用了Cello的Duet 350后级(输出功率350瓦/8 ohm)推动。
当年TAD就是靠着TL-1601低音扬名立万,Eagles飞鹰乐团采用TD-4001与TL-1601搭建成大型音箱阵列,负责全球巡回演唱的舞台扩声,演唱会中这套音箱产生低于30Hz的延伸,而且在30公尺的距离外还有130dB的庞大音压,TAD完成了几乎不可能的任务。第一代TL1601在1978年推出,1981年发布TL1601a,1988年发布TL1601b,连同新的TL1601c都是后续改进型号,用磁通密度更强的钴磁。目前此系列低音单元仍在生产,除了纸盆外,最大的特点是多皱摺布悬边而不是普通的橡胶悬边,表面再以手工涂布阻尼胶。
2只18英寸的TAD1801并联负责为50HZ以下的极低频增添氛围感
钱先生特别加上1只TD1201石墨单元负责中低频部分,用以增加TD4001中频段的厚度,用了Cello 350后级推动。这只单元比较罕见,TAD说它的音盆形状是用激光光学测量加上人耳听觉最终定型的,音圈采用带耐热涂层的扁线绕制,磁通密度为14500高斯的铁氧体磁铁,配合新材料和新形状的磁极及磁通短路,实现了低失真和高输入电阻。原本用于高音的TD4001压缩驱动头搭配木号角TH4001,4英寸铍振膜有很大频宽,此处仅负责中音。据说TD4001制作的精度,远远超出了当时的常识。
举例来说,TD4001为了实现高能率和宽带化,磁通量密度要求在1.8特斯拉以上,再加上为使磁隙更小让中音共振得到控制,音圈缝隙必须小于0.09-0.1mm,但首先必须使10mm直径音圈的真圆度达到0.05mm。也就是说,与基准圆边缘相比,音圈边缘最大误差在+/-25微米,如果换算成一个4米直径的大圆环,误差只允许在1mm以下。如此超高精度的要求,连美国JBL都无法企及,其他产商更只能遥遥相望,你说这样的设计算落伍吗?
主持这对号角音箱设计的,是深圳艺致科技EIZZ的负责人钱永扬,他在黑胶唱盘、功放领域已经有很好成绩,没想到设计音箱也身手不凡。随着单元逐渐熟化,这一年来他不断对音箱进行微调
高音部分由TL2001压缩头+TH2001木号角负责,TD2001使用2英寸铍振膜,频率响应 500Hz-22kHz,钱先生怕延伸不够,又加了1只打着Exclusive商标的ET-703钴磁压缩超高音单元,1.5英寸纯铍振膜与纯铝音圈,振膜重量只有0.07克,极其轻巧,有出色的的瞬态和清晰度,最高频率45kHz,日本很多TAD玩家基本都搭配这个超高音。此外每个中高音单元都配有独立的衰减器,是特别从日本Pioneer淘回来的原装品,中高音都用Cello Duet 350后级推动,音箱后面共四套Duet 350一字排开非常壮观。顺道介绍一下铍金属,它是从Beryl宝石中提取出的Beryllium加工而成。TAD使用独特的真空蒸镀法,在真空环境高温高压下,让金属液化成蒸汽再蒸镀于铜胚模具上,最后将铜模具腐蚀掉,留下密度和厚度一致的铍振膜,兼顾刚性并有良好的内阻尼特性,昂贵是有理由的。
我见识过最疯狂的电子分频玩家,当属顺德的大佬黄淯生,三十多年来他没有更换太多器材,不过多路分音一直加码,从三分频、四分频……扩展为七分频,整个系统越来越庞大。最早黄淯生是以Pass Alpha 1.2单声道后级推Infinity旗舰音箱的EMIT高音,用Cello Performance AMP II四件套后级推EMIM中音,但这些功放早就停产,保养维修都有难度,所以他总数144只参数特性都不同的喇叭单元只好定制功放,功放的数量庞大,已经难以计算总输出功率有多少瓦,黄淯生只记得摩托罗拉的TO-3铁壳功率晶体总共了一千只,耗电量可观,所以他平常不敢开机长煲。郑先生也喜欢Cello的功放,由于所需数量众多,只能透过几个朋友从世界各地搜购而来,究竟Cello功放有什么魅力?
众人齐力调整音箱摆位,图片中可以看出来音箱有多么巨大
Cello是由真正的大师Tom Colangelo所设计,你可能不认识他,但一定听过Mark Levinson 的大名。Mark Levinson可以说是上世纪70-80年代美国乃至全球Hi-End音响界的泰山北斗,当年他以超越时代的观念奠定了Hi-End音响的原则,例如:电子元器件精密测试配对、线路追求极简最短路径等等,至今仍是Hi-End品牌共同遵守的“圣经”。
既然是Cello的拥簇者,Audio Suite与Audio Palette调色盘当然会一并收藏
对老发烧友来说,Cello这些产品代表了一页页的经典,他们认为Cello的晶体机带有胆机的音色与韵味,实际上其意义远不止于此。以Audio Palette“音乐调色盘”来说,它赋予前级多变的EQ均衡功能,让发烧友调整出自己喜欢的声音,但却没有传统均衡器劣化音质的缺点,所以老发烧友争相收藏。又如Encore 1 Meg,号称是全世界输入阻抗最大,而输出阻抗最小的前级,让音乐讯号通过时几乎没有任何阻碍,也没有任何损失。四件式Performance后级出色的驱动力与极低的音染,则让它成为许多专业录音室的指定监听器材。
另一方面,Cello把精密仪器和雕刻引入生产工艺中,完美结合外观与声音,Cello俨然是90年代Hi-End艺术的化身。之后雄心壮志的Cello在纽约与洛杉矶开设二家专卖店,就连香港也成立了展示中心 (香港凌智的前身),Cello的攻城拔寨风头一时无两,却也种下经营上的危机。总之,我们现在看到清新斯文,颜值出众的Cello产品,听到优雅气质中蕴含庞大的力量,用“功放中的西装暴徒”来形容恰当不过。
郑先生这套电子分频系统关键的灵魂,由二部金嗓子Accuphase F25完成。日本人喜欢JBL音箱,金嗓子顺应市场需求推出电子分音产品,从第一代的F5开始,陆续有F15、F15L、F25等,到了DF35改弦易张变成了数字式的电子分频。1992年推出的F25式金嗓子在纯模拟时代的最高杰作,2001年又推出F25V,首创以多年开发的平衡电路与GIC滤波器结合,实现高精度交叉频率和衰减。滤波器采用高斯(Gaussian)曲线设计,这种滤波器也用于高性能测量仪器如FET分析仪,与传统的巴特沃兹(Butterworth)曲线相比,它具有更高的脉冲再现性,能忠实地还原原始波形。
F25的滤波器具有三个分频斜率:-12dB、-18dB和 -24dB/octave。原厂提供21个分频点的模块供使用者选择,范围从70 Hz到12.5 kHz,模块通过连接器直连到滤波放大器,实现最短传输距离。这里说的GIC,是用于产生截止频率的电路,仅使用CR高通滤波来实现过去只能用LC滤波器(利用电感、电容和电阻的组合构成)完成的工作,由于在频响范围内不经过放大器,因此可以保持信号的纯净度。金嗓子提供的参数,F25总谐波失真率仅0.003% ,讯噪比超过100dB,声道串扰为-3.0dB,这样的参数在30年后的今天一点都不落伍啊!
主人郑先生共使用二部金嗓子Accuphase的F25电子分频器,这是金嗓子最后一代纯仿真的电分产品。根据实际分频点需求,F25须购买不同的模块插卡使用,原厂提供70、 l00、130、180、250、290、300、350、500、650、800、l000、l200、l800、2500、3500、5000、7000、8000、10000、12500Hz共21个分频模块选购
以欣赏黑胶唱片为主的郑先生,用了一部日本Crescent RA-1501的电子管(E82CC)全平衡输出前级/均衡器,目前这部机器扮演唱放、均衡器、前级等多重角色。机器由传奇人物伊藤喜多男(Kitao Ito)设计,他是1974年成立的新藤制作所(Shindo Laboratory)创办人,有日本真空管之神、300B之王的美誉,成功将300B推向现代音响市场。新藤的功放经常用一些特殊电子管,输出变压器为瑞典某公司所绕制,他的功放有与众不同的庄严与高贵音质,低频扎实而威力强大,中频丰满有如成熟之贵妇,高频则有相当稳重而恰到好处之美,外表制作之精美同样令人感动。
艺致在日本Crescent RA-1501 的基础上大刀阔斧的优化改良电路,包括外壳都是重新制作。使用8只德律风根ecc802s电子管,这部机器是全平衡输出的前级/均衡器,扮演唱放、均衡器、前级等多重角色
郑先生调整的声音整体来说属于比较温和宽松有韵味的,由于分频点、分频斜率、音量等都可以从电子分频器上调整,因此能变化出很多声音风格。玩电子分音的朋友通常太强调自我风格,郑先生能在主观美感与客观真实之间取得平衡协调,殊属不易。郑先生等于是在一片白布上作画,挥洒出他理想中的声音,这种声音不会太明亮刺激,但丰富的泛音与细密质感说明了极高频延伸非常好,中频宽松饱满又不失清晰线条,低频结实有规模感。
最让人赞叹的是极低频,二只巨大的TAD超低音不但有深沉下潜,声音衔接连贯毫无破绽,同时赋予音乐很稳重的底盘。郑先生并没有用天价的器材玩电子分频,多年经验累积他也没有头大如斗,更不会因为搞不定而提不起兴趣听音乐,一下午的聆听之后我深深觉得,他的钱没有白花,花得很有智能!撇开声音风格与个人喜好不谈,我认为郑先生已经深得电子分频的个中三味,把电子分频玩到出神入化的最高境界!
大量的黑胶唱片收藏,这里极少播放CD唱片
——END——
ENJOYING MUSIC
2023风雨同路
携手迈向2024
A HAPPY LIFE AFTER RAIN
封面故事|传统老号角音箱可以退休了——音乐大师BACH号角音箱
文/赖英智 新音响New Audiophile
重新以计算机计算过的双抛物线木号角
当我说传统老号角音箱可以退休了,肯定会引起T牌、K牌、J、E牌等等许多号角音箱用家的抗议。发烧友选择号角音箱,无非看中其高灵敏度、速度快、失真低、细节多、声音宽松等好处。实际上我听过的很多传统老号角音箱,都面临低音驱动不好(要嘛推不动,要嘛控制不了)、老号角的失真大(传统号角容易造成不同频率峰值,所以要复杂的分音器构成陷波来拉直频率响应)、高频延伸不上去(播放小提琴粗砺干硬)、指向性太高(偏轴响应不佳)、前障板宽大影响摆位与音场等问题。
甜头还没尝到,反倒一堆问题等着去解决,这就有点本末倒置了。正因为老号角音箱存在一些设计上缺陷,所以喜欢号角音箱的德国人进行了很多改良,既美观又富科技感,当然价格也水涨船高。
Audimaxim音乐大师在开发巴赫BACH号角音箱时,很清楚的将其定位为“合理的价格,方便在任何环境中使用,能获得号角音箱的大部分优点而没有短处”。就目的来说,Audimaxim音乐大师不但完成了任务,而且还超乎预期甚多。
巴赫音箱以传统号角设计为基础,融入计算机辅助设计与测试、先进的制造工艺,加上有丰富经验的人耳调音,最终成绩足以取代我所听过的任何一款老式号角音箱!我分几部分来介绍这对有着鲜红色木号角,一眼就能吸引眼球的巴赫音箱。
Audimaxim工程师经过四年的努力研发出使用3英寸铍振膜的高音驱动器,特性与TAD TD-4001非常相似,高频延伸更好,差别仅在低端的延伸。配合优化的压缩相位塞,极大地降低了互调失真
首先还是得说说号角音箱的发展。WE西电可以说是所有号角音箱神话的原点,西电之后,号角音箱的延续分成二大流派,一是美国的Altec、JBL、Jensen、Klipsch、EV、Westlake等;另一是以吉村音响研究所 ( Yoshimura Laboratory )为首的日本派。日本号角音响之父吉村贞男从复刻WE 555开始,他以继承西电为宗旨,并最终在某一些领域超越了西电。后来包括号称100%复刻励磁单元的G.I.P.Laboratory,以及ALE、GOTO等,他们才真正拥有西电精髓并发扬光大。
而在历史的平行进程中,也存在一些不同于WE西电流派的号角音箱设计,其中最重要的是大名鼎鼎的TAD。TAD结合了美国技术(JBL副总裁B. N. Locanthi)与日本资金和生产工艺(先锋Pioneer),两大超强团队的互相砥砺下,研发出音响史上曾经最顶尖的喇叭单元。B. N. Locanthi带来扬声器设计的计算机分析技术与材料科技,日本方面派出工程师木下正三参与,提供了严谨挑剔的生产工艺。
TAD最著名的TD4001高音驱动头与TL1601低音单元,它们所拥有的高性能说起来没有秘密,延续了JBL的结构,但贯彻了彻底追求超高精度的理念而已。曾经在专业领域红极一时的TAD,因为以前功放的输出功率较小,需要容易驱动的扬声器,所以设计了高灵敏度的压缩号角高音+大口径纸盆低音的24系列。后来TAD转而开发声音更好的新型扬声器,逐渐放弃了专业市场,处于理想与现实夹缝中的木下正三,只好自创Rey Audio品牌在专业领域继续发扬光大,新产品也不采用TAD单元了。
号角以开放式固定安装,可减少前障板的绕射干扰让声音更开扬,仔细计算过与低音的时间相位所以不可移动,如有需要可利用四只钉脚调整仰。经过特殊处理防止开裂的桦木实木高音后腔体
TAD单元虽好,毕竟是半个世纪前的设计,而且不管是TAD或Ray Audio音箱,他们的初衷都是录音室监听使用,发烧友搬回家以小功率胆机搭配,老实说不容易得到平衡悦耳的好声音,国内TAD用家不少,天天快乐的只怕不多。SME(索尼音乐娱乐)率先在日本引进了TAD单元制作的监听音箱,但也是第一个认识到TAD单元的不足。
时任CBS/SONY唱片会长的大贺典雄希望拥有索尼自己设计的监听设备,大贺典雄本身是男中音歌手,还是CD规格的催生者,联手飞利浦推出世界最早的CD,退休后成为指挥家,他是很有资格对声音下评论的。
研发监听音箱的任务落到富宅信夫(Nobuo Fuke)身上,他在1982年从JVC跳槽到索尼公司,1989年和Ajinomoto (味之素)共同研发出生物纤维素材料。这种生物振膜材料是以醋酸菌制成的纤维,具有非常薄 (平均10微米以下),以及非常细的纤维结构 (比纸纤维轻1000倍),声音传播速度比铝振膜快上三倍,但谐振失真却只有铝的1/10。生物振膜后来被用在耳机与高音单元上,成为一段传奇,富宅信夫最大的功绩则是主导了SONY SEM-5S监听音箱的研发。
木号角以芬兰桦木板黏合后再CNC正反二面车制出所需的曲线形状
富宅信夫找来索尼公司内富有创意的工程师,开发出SONY SUP-T11高音驱动器和SUP-L11低音单元,性能远远超越TAD。一开始装置索尼单元的SEM-5W(双低音)和SEM-5S(单低音)监听音箱,只供索尼旗下部门和好莱坞的索尼影业、米高梅、哥伦比亚公司使用,1997年也开始出售给家庭用户。
尔后富宅信夫转至SONY Sound Tech工作,他以改良的SUP-T14高音驱动器与15英寸SUP-L14低音单元,推出SRP-S5000舞台音箱,40Hz-24kHz的频宽恐怕也是PA之最吧。后来索尼公司在“狂躁症”中不计成本把单元改良成SUP-T11G(使用35μ的超薄铝振膜)和SUP-L11G,终因市场关系停止销售该产品,虽然SONY仍可受注生产,只是价格惊人。
音箱背部加强和谐振抑制的结构,在大幅度运动中的畸变,音圈采用高纯度无氧铜镀银漆包线,号角以开放式固定安装,可减少前障板的绕射干扰让声音更开扬,仔细计算过与低音的时间相位所以不可移动,如有需要可利用四只钉脚调整仰
索尼停产之后,曾经是索尼经销商的后藤和彦成立G.T.Sound,继续对索尼单元进行改良。后藤和彦是一个音响发烧友,并非电子专家,所以他以发烧角度来设计G.T.Sound号角音箱:可以在较小的空间使用,可以用较小功率的胆机推动,可以用较小音量聆听却仍保持丰富信息与饱满低音,可以更方便的摆位与调整。Audimaxim音乐大师同样受到SONY SEM-5S监听音箱的启发,展开一条重新再创作之路。
故事缘起于Audimaxim音乐大师的负责人张总从台湾索尼录音室购置二套淘汰的SEM-5S监听音箱,一套因进关问题不知所踪,另一套几经周折后运抵广州。这只与众不同,电子分音需二套功放推动的号角音箱其貌不扬,但一出声就让人大开耳界,它完全没有老式号角音箱的染色与失真,而且能提供巨大的动态与宽广的频响,最神奇的是双曲线木号角,居然可以让音箱隐形在音场之中。
Audimaxim巴赫音箱的设计灵感还来自索尼公司,由富宅信夫主导研发的SONY SEM-5S监听音箱,这对音箱使用的SUP-T11高音驱动器、SUP-L11低音单元特性都比TAD优异,编号SUP-H11双抛物线木号角设计更是一绝
●两分频两单元号角全频音箱
●16英寸轻量化线性位移胶边纸盘低音单元,采用钛合金音圈筒与纯铜镀银线音圈
●75mm铍膜铷磁高音驱动器,低互调失真相位塞
●喇叭同步发声面线性相位,低音反射式设计(底部)
●箱体采用桦木多层板,内部框架式加强结构
●箱体非平衡面设计,减少箱体内部低频驻波影响
●线性波导指向号角,芬兰桦木板层叠一体化铣制
●德国WBT喇叭接线柱
●分频器采用低内阻铜箔空芯电感,银云母叠层电容
●4N高纯度无氧铜箱内喇叭接线
●号角指向性:水平90°,垂直30°
●高光亮名贵钢琴烤漆
●频率响应:20-20Hz±3dB
●灵敏度:99dB
●AES功率/标称阻抗:300W/8欧姆
●净重:99KG/只
Audimaxim音乐大师的研发任务交给了经验丰富的潘超杰,他把SONY SEM-5S监听音箱彻底解剖,每个单元、每个结构都进行测量研究。潘超杰很快就放弃仿制念头,因为他发现有机会做得比绍尼更好,所以决定参考索尼的设计,但全部重新来过。经过四年多的不断实验,主要是组件材料的选择、特性测试与人耳试听调整,最终推出让人耳目一新的巴赫BACH号角音箱。
相比大多数厂家没有能力自己开发单元,只能买现成PA单元使用(尤其是大口径低音),Audimaxim音乐大师真正做到了所有细节兼顾,所有组件自制的不凡境地。好处除了可掌控各种变量之外,再就是成本相对低廉,因此巴赫BACH号角音箱才能以性价比很高的姿态出现,国外品牌的同类型产品,售价绝对在数倍以上。
箱体经过多重喷漆打磨的钢琴漆处理
接着我们分析一下Audimaxim音乐大师的设计与索尼的相同或差异之处:
①SONY SUP-T11高音驱动器使用4英寸锂铝合金振膜,通过将纯铝制成柔软的氧化膜可以防止氧化,而振膜厚度仅为40微米(后来的SUP-T11G精进为35微米)。熟练的工匠将音圈直接缠绕在振膜上,超薄铝振膜与锻造一体成型的铝合金相位塞之间的距离,被精确控制在0.5mm以内,因此可以实现超宽带播放(500Hz-24kHz)而不会失真,并且分辨率大大提高。
G.T.Sound老板后藤和彦说,铍振膜与钛振膜是非常坚硬的材料,可以把声音投射得很远,但音质却偏硬,而表达音乐采用锂铝合金振膜更合适。其实他只说对了一半,TAD采用的4英寸铍振膜是真空蒸镀法制作,也就是在一个铜模上蒸镀上所需厚度的铍,成形后再溶解铜模,成本极高不说,良率也很低,所以其他厂家只能望而兴叹。
每只低音由30年工作经验的技师精心制作,完成后经过24小时老化再以德国KLIPPEL电声测试仪进行测试,符合标准才能出厂
Audimaxim音乐大师的高音驱动器坚持采用铍膜,铍振膜反应灵敏、好推并且不容易产生振动形变,声学阻尼还非常优秀,表现出的声音自然、干净、清晰和准确。目前只有美国一家公司能以热延压法生产4英寸铍膜,经测试后发现音色与TAD非常接近,极高频延伸却不够理想,另一家国产厂商把4英寸铍膜用在中频部分就没有问题。
锂铝合金振膜有不错的极高频延伸,但声音比较直白,缺少一点厚度与色彩,这是TD4001高音驱动头华丽音色至今仍很难超越的关键。找不到4 英寸铍膜,潘超杰退而求其次的找到3英寸铍膜,测试后一方面有与TAD类似的厚度与实体感,音色漂亮,而极高频延伸又接近索尼的锂铝合金振膜。
成本极高的超大一体化电工纯铁制作的T铁华司,配合220mm巨大Y36铁氧体磁铁,磁通密度达到1.2T,为喇叭提供强有力的磁力驱动
②SONY SUP-T11高音驱动器的相位塞使用树脂+铝合金材料,巴赫号角音箱驱动头改用钛合金材料
挑选了包括德国、台湾与日本等许多纸盆后,最终选定了日本手工制作的轻质纸盆
③二者均采用铷磁铁,索尼高音驱动头后腔体为密闭镁合金,巴赫号角音箱考虑调音改为特殊处理的桦木实木外壳
钛合金制作的音圈骨架,有效减少音圈在大幅度运动中的畸变,音圈采用高纯度无氧铜镀银漆包线
④参考索尼的双曲线号角,但号角比例与曲线重新以计算机计算模拟过。号角音箱常使用的号角设计,如指数号角(P.H.Fuller,1927)、折叠号角(B.F.Miessner,1927)、多级指数号角(H.F.Olson,1940)、双曲线号角(V.Salmon,1944)、宽指向性号角(P.W.Klipsh,1951)、非对称号角(D.Keele,1986)、球型圆号角等,历史悠久,经过多年演化不断进步。索尼双抛物线号角是最早利用计算机辅助设计的产品之一,事实证明相当成功,没有传统号角声音硬朗、个性强烈、指向性过于集中、染色明显等问题。
上下二层6061T强化铝合金框架以CNC制作,中间以实心304不锈钢支柱连结,不同材质组合可有效抑制喇叭盆架的谐振频率
⑤二者的低音单元都是16英寸,也都是纸盆振膜,Audimaxim音乐大师选择了日本手工制作的纸盆,中频细节表现比索尼更好。索尼SUP-L11低音单元使用Alnico DG5磁铁来应对磁场老化问题,巴赫音箱使用Y36铁氧体磁铁同样不易退磁不易腐蚀,220mm超大磁铁配合CNC一体切割电工纯铁制作的T铁华司,让磁通密度达到1.2T,比TAD TL-1601a的1.18T还高。
传统大口径低音使用的布悬边虽然有速度快等优点,但冲程距离不足,Audimaxim开模自己生产渐变厚度,轻量化,线性位移佳的橡胶悬边。同时我们可以看到精细的打胶工艺,每个喇叭的胶水用量都经过严格控制以确保一致性
⑥索尼的线圈筒为铝材料,音圈也是铝线;巴赫音箱使用钛合金线圈筒,有效减少音圈在大幅度运动中的畸变,音圈则是高纯度无氧铜镀银漆包线
⑦传统大口径低音使用的布悬边虽然有速度快等优点,但冲程距离不足,索尼SUP-L11低音单元改用橡胶悬边,但特别的双弹波结构分别放在音圈的上方和下方,这样就不会给悬边造成负担。巴赫BACH音箱为单弹波设计设计,同样是比TAD的W型布边更柔软有弹性的橡皮悬边,为了有低失真的线性位移,Audimaxim开模自己生产渐变厚度(二边厚中间薄)的轻量化橡皮悬边,不仅可以重现大动态起伏,还可以轻松还原微弱的信号。
透过价格过百万元的德国KLIPPEL激光测试仪器,我们可以清楚看到单元的主要运动特性与变化
⑧索尼SUP-L11低音单元框架以铸铁制作,Audimaxim音乐大师改以上下二层6061T强化铝合金CNC制作,中间以实心304不锈钢支柱连结,不同材质组合可有效抑制喇叭盆架的谐振频率
⑨SONY SEM-5S监听音箱采主动电子分音,分频点定在600Hz,必须用二套功放推动。巴赫音箱由于3英寸铍膜的延伸下限关系,分频点定在800Hz,但因为低音单元工作频率可以到4kHz,所以衔接没有问题,整体灵敏度达到99dB,也比SONY高了2dB。关键是巴赫BACH音箱由于单元、号角的失真率都很低,所以能用最简单的一阶6dB分音,总共只用了6个组件,对提高声音的纯净度、细节呈现与微动态效果帮助甚大,这部分远胜SONY SEM-5S监听音箱。
由于单元与号角的失真都很低,BACH音箱的分音器只用最简单的一阶分音,总共只有6个组件,包括14AWG高纯度无氧铜制作的铜箔电感、西门子银云母积层电容(低音用),以及德国Mundorf的铝油浸电容、ERSE 25W线绕无感分频器专用电阻(高音用)。内部接线均为4N无氧铜,喇叭接线座则是WBT Nextgen产品
其他的差异在于箱体结构,二者都是低音反射式设计,索尼的反射孔在前障板,Audimaxim音乐大师改在下方,可以透过调节脚钉高度控制极低频的量感。巴赫的箱体采用50mm厚芬兰桦木多层板制作,内部隔间相当复杂,每只音箱重达99公斤,虽然重量不代表一切,优异的特性却印证了“重料炮制”的致胜关键。
索尼使用36mm多层板制作箱体,前障板为50mm多层板。索尼的木号角采用传统方式安装在前障板,而Audimaxim音乐大师把高音驱动器与木号角独立开放式安装,除了有更精准的时间相位,少了前障板的绕射干扰,声音更开扬清晰,音场更通透立体。同时巴赫BACH较大容积的箱体,由于采立式设计,不需要脚架,也更少占用房间面积,摆放上有一定优势。
巴赫音箱设计过程中参考了几个世界知名单元,由前到后分别是GOTO SG-38WSN、TAD TL1601A、TAD TL1601B与SONY L12,目的是在性能上超越他们
了解了Audimaxim音乐大师号角音箱的来龙去脉,我们知道从JBL开始,历经TAD、SONY所研发的号角音箱,都是为录音室监听需求而设计,并没有考虑到家庭发烧的问题。巴赫BACH号角音箱流淌着专业监听音响的血液,目的却纯然以家庭发烧为主,试听时搭配Krell四件式旗舰前级+音乐大师自己研发的D-2单声道后级,2欧姆负载时输出功率达到1000瓦,音质依然细腻精致,动态起伏淋漓尽致。
播放小提琴有着老式号角音箱望尘莫及的飘逸灵巧,空气感与泛音延伸精彩;演绎钢琴也呈现珠圆玉润,颗颗晶莹的质感,三角琴形体感立体浮凸,更是老式号角音箱不曾听闻的。
固定喇叭的螺丝均使用高强度合金螺丝,以带力矩的螺丝起子紧固确保每颗螺丝的力矩一致,最后还注入厌氧胶防止松脱
我利用同样的搭配器材试听了SONY SEM-5S监听音箱,几首音乐播完心中浮出一个想法:如果有录音师听到这么好听的监听音箱,一定想把自己的参考系统砸掉。是的,SEM-5S我所听过声音最轻松、最没有压力、速度反应极快、扩散性好、动态能量最澎湃丰富、密度极高、又低失真可以清楚判别录音良莠的监听音箱。
毫不夸张地说,现代监听音箱多半坚硬阳刚缺少表情,过于直白的音色带来很大压力,听上半个小时就想逃离座位。而大型的远场监听音箱多为号角设计,虽然有充沛的低频,饱满的中音与不算明亮的高频,但动态、速度、细节分析力还不是不如近场监听的小音箱,听多了也不会感动。
而SONY SEM-5S是聆听当下会觉得热血沸腾,生命盎然;听完后又意犹未尽,心情难以平复的监听音箱,非常神奇!可惜SONY SEM-5S在国内仅有几对,有机会欣赏者太少了。我并不觉得遗憾,因为Audimaxim音乐大师巴赫BACH号角音箱完全取代!
巴赫音箱的主要设计者潘超杰学过录音,会爵士鼓,具有多年发烧经验,还是多才多艺的电子工程师,在国外他会被称为大师
Audimaxim音乐大师与索尼相比之下,SEM-5S声音中规中矩,平顺自然真实,因为要给人声中频做校正之用,所以设计初衷要能发出正确人声中频才是最重要的,缺少一些让发烧友惊喜的元素,例如甜美、温暖、柔美等。4英寸铝振膜尺寸大而且响应非常非常平坦,所以2音路就可以做得很优秀,单元越少相位越精准,当然声音也就更准确中性。
使用橡胶悬边的低音带来强而有力的震撼效果,丰沛却干净的低频与TAD大不相同,播放爵士鼓猛击时尤其能体会那种槌槌到肉的爽朗痛快。由于SEM-5S的听感特性与主动电子分频器有关,索尼录音室使用Crown的大功率后级推动,似乎更注重真实而忽略了音质。使用最简单分音线路的巴赫BACH号角音箱,更容易驱动,更容易搭配,更容易获得优美精细高贵的音质。
中频部分巴赫BACH号角音箱比绍尼更松容而富有细节,同样的真实但表情比较多变;高频延伸同样清晰但音色比较漂亮,有着发烧友喜欢的湿润水分;低频部分多了一点泛音,表现弦乐器的共鸣感更讨人喜欢。据说后来索尼的SUP-T11G高音因为振膜更薄,给人频域更宽广的印象,初入耳感觉不错,但音色偏薄不太耐听,巴赫BACH号角音箱正好相反,它是可以听上一整天也不觉得疲累的产品。
真正可以全频发声的大音箱(20Hz-20kHz),巴赫BACH需要较大的空间才能完全释放,30平米以上最好,同时我也不建议太小的功率驱动,16英寸低音单元需要足够的控制力,才能发出又快又猛却又很有弹性的低频效果。以价论声,实在想不出还有比巴赫BACH更值得购买的号角音箱了!同样师承“索尼大法”,日本的G.T.Sound可不是人人可以享用,而整体性能更超越索尼的Audimaxim音乐大师,需要的只是发烧友放下成见,好好去聆听那让人兴奋感动的声音即可。
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