Jim Thiel人物专访 -- Thiel原厂专访二



编者按:本系列报导为2005年Thiel原厂专访

郭汉丞:Thiel已经成立27年了,当初你怎么会投入喇叭的事业?

Jim Thiel:其实过程也很简单,当时我希望开展自己的事业,而我对于音响的设计已经投入相当长的时间研究,于是和我弟弟两个人在自家车库裡製作出第一对喇叭,这大约是在1976~77年间的事情。

郭:为何会选择喇叭做为起点?

JT:其实在创办Thiel之前,我在一家电子公司上班,对于扩大机线路相当熟悉,各种优良电子元件的取得也不是问题,但我的直觉却认为应该从喇叭开始,所以我辞掉工作,全心投入喇叭的研发与製作。没有特别的原因,只是直觉上认为我应该从喇叭开始。


郭:听说你从12岁开始就帮邻居修理真空管扩大机,那时不过是小学吧,你怎么会修理真空管机?

JT:(笑)其实真空管机也不难修,大部分真空管机的线路都不複杂,而且通常都是真空管坏掉,如果是透明管壁很容易分辨,换过就好,遇到有些黑屏管比较难,我多试几次也会知道问题。当时市面上有许多专业讨论线路的杂志,现在都不见了,我都是从杂志上学习所需的修理知识。

郭:即使在1977年,音响市场也充斥着众多强势的品牌,Thiel这样一个从未见过的品牌,如何在市场上崭露头角?

JT:产品做好了以后,我们总要想办法销售,但是我比较是个技术人,对于销售一窍不通,于是我和几位朋友联络,请他们帮我卖喇叭,Kathy Gornik也是其中之一。当时Kathy人住在华盛顿,我们是在大学时代认识的朋友,我请Kathy来Lexington走一趟,看看我们製作的喇叭,于是Kathy一路开车来到我们製作喇叭的车库,瞭解产品的特性,接着我们就把Model 1的成品装满了Kathy的车子,让她载着喇叭在美国东岸的音响店推销。Kathy果然是我们要找的人,她在十个月的时间内,销售了超过2,000对的Thiel喇叭,奠定了初期的基础。

郭:一个从来没有见过的喇叭,竟然能在这么短的时间当中卖出2,000对,Kathy怎么做到的?

JT:这个问题,恐怕你要去问Kathy。不过Kathy不仅帮我们在销售上达到初期的经营规模,同时她还积极安排喇叭在媒体上面的曝光。那时候Thiel规模很小,我们也没有多馀的预算可以刊登广告,都是Kathy帮忙联络媒体,才让一些音响评论员注意到Thiel的喇叭。


CS3.6喇叭剖面图,可以清楚看到超厚的前障板与向后倾斜设计的特徵。

郭:从Model 1开始你就已经採用「时间相位一致」的设计了吗?

JT:还没,Model 1是第一个Thiel作品,我知道Model 1是一对很好的喇叭,但是当时还没有发展出时间相位一致理论。一直到Model 3,我才想清楚时间相位的观念,採用完全没有相位失真的一阶分音,搭配倾斜的前障板,取得时间与相位的一致,一直到现在,所有Thiel的产品都延续相同的设计理念。对我而言,製作能够完全转换音乐讯号的喇叭,是投入喇叭设计最大的理想,而时间相位一致就是我的答桉。

郭:现在Thiel喇叭都使用自己製作的单体,一开始也是这样吗?

JT:不,我们最早採用美国厂商製作的单体,不过到1980年左右,就全部採用欧洲单体。我们一直和Scan与Vifa有着密切的合作关係,由Thiel负责提出设计规格,请他们製作符合Thiel技术规格的单体。后来我所提出的要求越来越多,规格越下越细,他们觉得没有办法製作出我所要求的喇叭单体,于是我才开始投入单体的製作。

郭:你花了多久才建立Thiel完整的喇叭生产线?

JT:事实上整个生产线的成立并没有花费太久的时间,因为我们已经投入十馀年的研究,不过相关的CNC机器、上胶、安装等,都需要部署的时间,我和Walter(厂长)讨论製作流程,交给他订购适合的生产机器,前后大约花了一年的时间。Walter和我是高中同学,认识很久,工作起来也非常有默契,他会想办法把我的想法变成实际可行的生产程序。


Jim的工作室一隅,测试仪器加上各种电子元件,整个Thiel的研发都在这张桌子上进行。

郭:Thiel从一开始就在现在的厂址创立吗?

JT:喔,一开始的时候工厂实际上就是我的车库,当Kathy开始把我们的喇叭卖得很好,喇叭的成品与半成品佔据了整个家裡面时,我们才搬到现在的厂址。一开始只有5,000平方公尺,逐渐扩展到现在的30,000平方公尺。

郭:所以,从Model 3开始建立「时间相位一致」的设计理论后,你从来没有修正过设计原则吗?

JT:是的。正确的时间相位一致包含两项重点,第一是藉由倾斜的前障板取得时间补偿,第二是採用一阶分音,这是唯一不造成相位失真的设计。这两项条件加起来才能构成完整的时间相位一致的条件。


为了降低涡流效应,Thiel单体加入了铜环,在磁铁总成当中,可以产生有效的阻尼。Jim还特别拿出磁铁总成样品,让我们实际试验铜环在磁铁磁场中的阻尼效果。

郭:虽然相位可以从实验室当中的仪器测量,一般人如何透过聆听瞭解喇叭有相位失真?

JT:确实,测量相位失真对于目前电脑化的仪器如MLS等,都能轻易的测量相位失真,但是对于没有和时间相位一致的喇叭相处过的人,可能不容易瞭解当中的差异。对我而言,当时间相位一致以后,音乐的表现会更真实、更清晰、更有具体的声音实像与更好的3D音场表现。相对的,如果时间相位出了问题,以上的各种表现都会劣化,除了比较之外,我想不出更好的方法来听出时间相位失真。

郭:一阶分音虽然具备无相位失真的特性,但是仍然有许多喇叭厂商认为四阶分音才是最好的设计,藉由陡峭的滚降取得良好的频段连接。一阶分音与四阶分音大概可以看做天平的两端,你如何比较两者之间的利弊得失?

JT:对于其他喇叭製造者的看法,我无从置喙,但是对于Thiel而言,我必须强调採用一阶分音唯一的理由就是免除任何相位失真,而只有一阶分音具备无相位失真的特性。在分音器的设计上,每增加一阶就会增加360度的相位失真,所以四阶分音会产生最大的相位失真,这也是他们必须面对克服的问题。而一阶分音虽然是理论上唯一没有相位失真的设计,同样有其设计上的难题,就是搭配使用的单体,必须具备很高的扩散角度与频宽,所以很多的成本都必须花在这上面。

在时间与相位的理论中,其实与频率不能分开讨论,但是在理论上,要得到时间与相位一致,你必须要採用具备时间修正的单体排列,加上真正的一阶分音网路,才能构成完整的理论。此外,高音与中音单体的距离不能太长,你可以注意到我们尽量把高音与中音单体靠近,后来更採用同轴单体,而最高的分频点也控制在3kHz以下,以达成一阶分音时顺畅的频段衔接。


在Thiel的铜轴单体当中,为了在小体积裡面达到很高的磁力,除了採用钕磁铁,并且将环形的磁铁改良为图中的形状,提高磁力为传统设计的四倍。

郭:所以Thiel喇叭的理论同时要解决频率与时间相位两个问题?

JT:是的。频率必须仰赖很好的单体,具备平直与宽阔的频率响应,并且拥有超低的失真率。然后在前障板上採用垂直轴线的单体排列,并以倾斜障板获得机械上的时间补偿,加上无相位失真的一阶分音,这样才能得到理论上所要达成的设计目标。

郭:所以我们可以说一阶分音要成功的关键在于搭配优良的单体,是否因此也让你投入单体的生产?

JT:是的。我们和大部分的喇叭製造厂一样,开始都向知名的单体厂商下规格订做单体,我们和Scan、Vifa有相当长期的合作关係,一直到我开出的规格实在太特殊了,他们告诉我们没办法帮我製造,所以我得要自己动手。在Thiel单体的设计上,我们除了要求很高的频宽之外,并且对于失真非常重视。在我设计喇叭的过程中,我最重视的是如何製造几乎完全没有失真的喇叭,包括最低的频率失真与相位失真。大家都知道,单体是透过活塞运动推动空气,产生声波,但在单体内部的动作上,音圈在磁隙之间的往复运动,如果音圈移动太大,超过磁隙范围,会让磁力产生非线性的失真,因此,我们在设计上强调短音圈/长磁隙,确保磁力的线性。此外,为了增加阻尼,我们加入了铜环(copper ring),让涡流效应有效降低。在我们的同轴单体上,我们採用了钕磁铁,为了有效提高磁力,我们还设计了四片1/4圆的钕磁铁组合,以提高四倍的磁力。


为了实际测试单体的效果,必须製作原型,每一个都要开模製作。光是 CS3.7的研发,就有这么多模子。

郭:除了倾斜的前障板之外,Thiel同时採用圆弧前障板,请问用意为何?

JT:当我们製作出时间与相位一致的喇叭之后,才发现声波绕射问题变得很明显,从喇叭单体发出来的声波,会因为前障板两侧的直角,产生箱体绕射,当时间与相位一致以后,绕射的影响变得更为明显,于是我们尝试解决这个问题,所以才将前障板两侧削成弧形,让声波的扩散不受影响。

郭:我注意到Thiel喇叭的网罩,都採用磁铁固定,这有特别的用意吗?

JT:当我们解决了时间与相位的问题时,音箱绕射的影响变得明显,同时网罩的影响也变的明显起来。有一次我和Walter把即将完成的喇叭成品装上网罩试听,但是声音就是不对劲,我们花了两个月的时间找出问题,从分音器、单体到箱体,就是无法解决,结果我在网罩下面垫了一块薄片,问题就解决了。我们才注意到网罩确实也会有所影响,于是Walter想出了在前障板背后装上磁铁固定的方法。


每一次有单体原型,就得进行完整的测试与聆听纪录,你看这一本厚厚的资料夹,全都是辛苦结晶。

郭:铝质振膜是Thiel喇叭共同使用的材质,最近市面上出现了许多新的振膜材质,譬如铍与鑽石,你的看法如何?

JT:我随时随地都在思考新的振膜材质,如果更换材质可以获得明显的声音改变,我当然会更换,所有的思考都集中在振膜的「声响表现」(Sonic Performance)。我不仅测试各种不同材质的振膜,同时也针对振膜的形状来改良声响效果。譬如我现在正在试验中的同轴单体,即将用在还没推出的CS3.7,我们製作了一、二十个实验原型,然后进行数以万计的测试,建立可供比较的实验数据,像现在这个CS3.7同轴单体的原型,就已经进行两万次以上的测试实验。我们还必须把单体装在音箱上面,实际比较试听,有时候实验数据相当成功,但是安装到喇叭上面却未尽理想,这是因为测试只限于喇叭单体,装到真正的喇叭上面以后,还会有其他的影响变数。所有Thiel喇叭的研发都必须经过这些步骤,从测试数据当中选择优秀的设计,然后实际安装试听,再回到测试数据,反覆比对,这是设计上必要的过程。

郭:近几年多声道的发展也是Thiel的重点,请问你在多声道设计与两声道有哪些差异?

JT:基本上道理都是一样的,所有Thiel产品都必须遵守时间与相位一致的理论。但是多声道喇叭,不管是安装在牆壁的嵌壁式喇叭,或者吊挂在天花板的小型喇叭,都和Thiel追求的时间相位一致有所矛盾,我不能以垂直轴线上的单体排列控制时间补偿。思考许久,我最后决定採用同轴单体,然后设计出初步的雏形,但是原型的效果却非常不好,经过许多试验,我才发现原来同轴单体的中音部分,会产生若干失真,所以我在单体周围切出特殊的形状,解决振膜边缘微小的失真。不过形状到底要如何设计,我们都会先有天马行空的想法,然后委託製作振膜的合作厂商打样。设计喇叭最难的地方就是:你总要把东西全部组合起来,才能听出效果如何,所以研发的过程经常是反覆聆听、修正、再聆听、再修正,没有其他的捷径。多声道也是这样,虽然设计上符合了Thiel坚守的理论,但实际聆听却不近人意,我花了很多时间找出问题所在,逐项解决。理论上在多声道环境裡面,由于採用较多的喇叭共同发声,相对负担较小,但是超低音却在多声道裡面,尤其是电影音效裡扮演重要的角色,于是我又花了很多时间解决多声道与喇叭衔接,以及与空间整合的问题。(超低音请见专题另文叙述)


Thiel的发展历史太久了,为了清楚记得每一项发展里程碑,Jim得要从电脑裡找出时间表,才能回答产品推出时间的相关问题。

郭:目前CS3.6有后续的计画,也就是新的CS3.7,而我们也知道CS8似乎也已经有雏形,能否谈谈可能的推出时间?

JT:我的水晶球破了,所以不能未卜先知。(笑)答桉是还不知道,CS3.7的同轴单体才接近完成,而CS8则还在心裡面成形,我不能告诉你可能推出的时间。但可以确定的是:Thiel对于时间与相位一致的理论,肯定不会改变。


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