价格价值比高的纯真喇叭B&W 803D喇叭(2)



  采用Rochace II三明治材料做低音单体振膜

  您看,无论是800D、801D、802D或803D,它们的低音单体振膜都是以Rochacell材料制成。这种材料是以二片碳纤维中间夹著一片8mm厚的硬发泡材料组成,这样的三明治式结构让振膜又轻又坚固,而且内部阻尼高,在进行大距离前後活塞运动时,振膜不易变形,而且运动灵活。按理说,低音单体振膜尺寸越大,其运动惯性也就越大,这意谓著越不容易控制。此外,越大的振膜世代表著越不强固(与小振膜相比)。既然如此,为何801D还要采用15寸呢?我猜这是为了维系801的传统设计而做的妥协。不过,B&W的工程师们也知道15寸振膜有其缺点,所以在更昂贵的800D身上反而采用较小的250mm振膜二个,也因此箱体可以设计得更『瘦』一点。王于803D为何要采用三个180mm低音单体呢?道理很简单,由于803D的箱体更瘦,为了得到与802D、801D、800D相近的低频延伸能力,一定要使用三个单体才够。

  看到此处,我想有些读者可能脑中会浮现一种想法:既然15寸低音单体不容易控制,那么买更便宜的802D与803D,其低频的表现能力岂不是会比801D更好吗?理论上如此,事实上未必全然如此。为什么?一个低音单体总比二个或三个低音单体在动作上更一致吧?所以,801D还是会有它的市场。在此要提醒您,音响器材的设计不能只追求单一的极致表现,而是在诸多妥协中找到最佳的解决方案。

  FST固定悬边中音单体揭密

  钻石高音、Rochacell低音说过,接下来要说钻石系列皆采用的FST中音单体。Fixed Suspension Transducer顾名思义可以称为固定悬边单体,在这里有二个主题要说明,一个是为何FST单体要用Kevlar当作振膜材料?另一个则是为何要设计成『固定悬边』?让我们从『悬边』说起吧!喇叭单体振膜外缘都会有一圈软软或硬硬的悬边,有的是橡皮制成,有的是泡棉制成,有的则是布制成。不管用什么材料,形状是外凸还是内凹,其作用不外将振膜与框架合为一体,协助弹波固定振膜在音圈缝隙内的正确位置,以及协助振膜做往复活塞运动。

  各位可不要小看这不起眼的悬边,它一方面要够硬,这样才能让振膜保持在正确位置:另一方面又要够软,才能让振膜毫无阻碍的做活塞运动:一方面要够灵活,才能跟振膜做同步运动,同时说动就动;一方面制振能力又要强,才能让振膜说停就停。看到这里,读者们一定可以窥知,悬边真的是很矛盾的元件,例如要单独做到说动就动并不难,悬边质量尽量轻,弹性尽量灵活就可以。问题是,这样的材料能够让振膜说停就停吗?没有办法,这种材料在音乐讯号完成停止之後,一定还会有振膜本身质量所带来的惯性余振。喇叭单体本身的惯性余振会产生原本音乐讯号中没有的声音,那就是失真。

  再来,悬边还有一个很大的问题,一般人不会留意到,那就是一般悬边很难在喇叭单体工作的频域中,一直保持著跟振膜同步运动。这也就是说,在某些情况下,当振膜往前运动时,本来世该往前运动的悬边竟然是往後运动的。这样一来悬边与振膜的运动能量刚好相互抵销,造成原本该发出的声波能量消失了。

 


  能否不要有悬边?

  既然悬边有那么多问题,干脆不要悬边不就得了吗?可能有读者会这样想。在以前也有人尝试过制造无悬边喇叭单体,问题是去掉悬边之後,反而衍生出其他问题,所以最後所有的喇叭单体还是回归悬边。B&W本身拥有庞大的研究群,他们当然早就发现悬边的问题,因此一直想找出最佳解决方案,FST固定悬边就是多年研发的成果。一直到现在,B&W的高级喇叭全部都还采用FST中音单体,可见到目前为止B&W尚未发现能够取代者。FST『中音』单体?难道固定悬边的方式不能用在高音单体与低音单体身上吗?不能!效果不佳。而且,固定悬边设计还要跟Kevlar振膜搭配,这样效果才会最好。什么是『固定』悬边,在此答案揭晓。所谓固定悬边其实就是将一般悬边的宽度缩小,而且是平面的。悬边本身缩小之後,质量降低,不仅可以跟得上振膜的运动,让振膜与悬边同步运动。而且还因为悬边缩小而提高运动能力,相对的也提升了这个中音单体的高端再生频域,这也是FST中音单体能够以远大于一般中音单体的150mm直径振膜再生出4kHz以上频率的原因(中音与高音的分频点设在4kHz)。分频点设在4kHz还附带一个好处,那就是减轻高音单体在低端频域的工作负担。

  固定悬边的故事说完了吗?还没有!另外一个故事就是悬边材料。FST悬边采用Foam Polymer发泡材料。为何要采用这种材料呢?B&W的研究发现,用这种材料当悬边,可以将振膜本身传递到悬边的震动能量转变成热能吸收,不会再反弹回振膜。看到此处,我想您应该已经了解为何FST不适用在高音单体?因为发泡材料悬边对高音单的高速振动而言太硬了。为何也不能用在低音单体?因为悬边很小,只能支撑中频段的震动能量。而且因为悬边小,也无法支撑低音单体的大距离前後往复运动需求。我猜,也因为悬边小,当振膜在做前後活塞运动时,悬边看起来就像没有在运动般,所以称为固定悬边。

  为何要采用Kevlar振膜?

  固定悬边表过,接下要说FST中音单体所使用的Kevlar振膜。Kevlar是美国杜邦公司所发行的纤维,可以用来制造防弹衣,这是大家都知道的事。B&W早在1976年推出DM6喇叭时就开始使用Kevlar,对它的特性可说知之甚详。Kevlar是不是无可取代的振膜材料?当然不是,现在已经有不少材料的特性好过Kevlar,但为何B&W还是坚持使用Kevlar当作中音单体的振膜材料呢?有二个重点是您必须了解的,第一个重点就是Kevlar并不是硬的材料,而是半软半硬的材料。第二个重点是Kevlar是编织的。先说第一个重点,半软半硬材料有一个特性,当频率越高时,锥盆振膜发声的区域就越缩小;反之,当频率越低时,锥盆振膜发声的区域就越扩大。而全硬材料无论不管频率高低变化,其锥盆发声区域都是一样大。这二种特性关系到什么呢?关系到频率的相位是否一致。

  说得更清楚些,我们可以将锥盆振膜的中心点当作发号施今开始运动的地方,如果是全硬锥盆振膜,整个振膜从靠近中心点的位置一直到最外沿都会发声,因此,当中心点发号施令时,最先接受到命令的是最靠近中心点的区域,于是这个区域开始运动发声。可是,这时候外沿的振膜尚未接收到开始运动的命令,因此当靠近中心点的振膜开始运动时,外沿的振膜却还没开始运动。这样一来,一个振膜就会分好几个开始运动的时间,这就奸像运动场上的运动员听到起跑枪声的时间不一致,於是就无法一齐开跑,这就产生了相位差。这种情况在较低的频率上并不严重,因为振膜振动的速度并不快,而且频率的波长较长。但是,如果是在较高的频率上,由于振膜振动的速度很快,而且频率波长短,此时发声时间不一致所产生的相位失真就严重了。

  振膜同步运动伤脑筋

  反之,半硬半软材料做成的振膜,因为有频率越高发声区域越缩小;频率越低、发声区域越扩大的特性,因此,当频率越高时,半硬半软振膜的发声区域就越往中央区缩小。此时,开始运动的命令很快就同时传达到振膜的发声区域上,而较迟接受到命令的外沿振膜由于并未发声,所以就不会产生相位误差。以上就是为何B&W要采用Kevlar当中音单体振膜材料的重要原因之一。

  另一个重要的原因是,当锥盆振膜在运动时,振膜本身也会产生共振,而这种共振有如在水中丢一粒石子,共振会从中心点成涟波状往外扩散。当振动涟波撞击到悬边与框架时,共振会反弹回到振膜上。有意思的是,Kevlar振膜是编织而成的,因此振膜本身的共振涟波是方形的,这种方形涟波由于形状并不一致,一来不容易产生新的规律共振,新的规律共振会产生原本没有的频率,那就是音染。再者,当方形涟波撞击到悬边与框架时,它的反弹能量会被悬边与框架吸收大部分,反弹回到振膜的能量很低。再来说到一体成型的振膜,无论是全硬型或半软的塑料型,由于是一体成型,因此振膜本身共振的涟波是同心圆形状。由于同心圆的共振很有规律,因此很容易产生另外原本没有的新共振频率,这就产生了音染。此外,当同心圆涟波撞击到悬边与框架时,其能量不容易被吸收,反而会大量反弹回到振膜上,这又造成了失真。以上对於Kevlar材料的解释是我发现的吗?当然不是,这是B&W的研究室以雷射光为工具,输入正弦波与猝发音给振膜所做的研究观察结果。所以,B&W光是一个固定悬边中音单体就包含那么多的研究学问,我辈评论员在出口评论一件器材时,一定要深入研究人家的设计道理,才不会犯了错误。

  看到这里,我想您一定又要问了:既然Kevlar材料那么好,是不是任何以Kevlar制成的振膜都好过其他振膜?我的回答是不一定!不要忘了Kevlar是编织品,举凡编织的角度、织品的结构、表面的涂布、内部的填充等等都会影响Kevlar振膜的性能,您可不要看到蓄胡须的就以为是老外。


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