至清、至纯、至细腻 评美国Cerious Technologies React 1碳纤维


技术规格
灵敏度:89dB/1W/1M
阻抗:6-8.5Ω
频率响应:50Hz-22kHz
体积(HWD):432×267×324mm
重量:16.8kg/只
脚架:采用碳纤维管,可灌沙或钢珠加重(25”H×3”W)

毫无疑问,单看外观就知道这是一对追求极致的发烧Hi-End音箱。你看那全身碳纤维纹理的材料、不规则箱体结构,充满科技感的外形就知道它与众不同。事实上,这款名为React 1的碳纤维音箱,出自一家深度掌握碳纤维技术的美国Hi-End厂Cerious Technologies。

次前对Cerious Technologies这家公司的了解不多,只知道他家的产品全部以碳纤维应用为主导,现在有React 1书架、React 2落地两款音箱,还有一款Stealth超低音音箱、Nano系列接插件和LC系列线材等产品。产品看似不多,但每款都是应用了碳纤维技术的杰作,而且售价不菲,比如React 2落地箱定价就高达32000美元。

高科技碳纤维箱体材料

React 1最吸引人之处无疑是箱体的结构和用料,React 1是2分频2单元的密闭式箱体书架式设计,采用180mm口径合成陶瓷矩阵锥盘中低音单元,和25mm双振膜指环辐射式高音单元。厂方建议采用原厂26英寸高的碳纤维脚架,这样能够最大程度发挥音箱的设计性能,产生出扎实的43Hz低频。

与其它品牌音箱的设计理念完全不同,Cerious Technologies两款产品的箱体并没有采用传统的材料制造,React 1由66 支空心碳纤管所包围组成,React 2落地则采用70支,这种碳纤维管结构异常坚固而且非常轻巧,再加上每支纤维管内均灌入能吸收震动的陶瓷液,当感应有外来或自身的震动,比如低音单元的谐振幅射等问题,均能将这些多余的能量减弱甚至完全抵消。

碳纤维Carbon Fibre,顾名思义,它不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼具纺织纤维的柔软可加工性,是一种增强纤维。与传统的玻璃纤维(GF)相比,杨氏模量是其3倍多;它与凯芙拉纤维(KF-49)相比,不仅杨氏模量是其2倍左右,而且在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀,耐蚀性出类拔萃。有学者在1981年将PAN基CF浸泡在强碱NaOH溶液中,至今仍保持纤维形态。碳纤维是由有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维的微观结构类似人造石墨,是乱层石墨结构。碳纤维是一种力学性能优异的材料,它的比重不到钢的1/4,碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上,是钢的7~9倍,抗拉弹性模量为230~430Gpa亦高于钢。因此CFRP的比强度,即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上,而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右,其比模量也比钢高。材料的比强度愈高,则构件自重愈小,比模量愈高,则构件的刚度愈大。

碳纤维是含碳量高于90%的无机高分子纤维 。其中含碳量高于99%的称石墨纤维。碳纤维的轴向强度和模量高,无蠕变,耐疲劳性好,比热及导电性介于非金属和金属之间,热膨胀系数小,耐腐蚀性好,纤维的密度低。碳纤维可分别用聚丙烯腈纤维、沥青纤维、粘胶丝或酚醛纤维经碳化制得;按状态分为长丝、短纤维和短切纤维;按力学性能分为通用型和高性能型。随着航天和航空工业的发展,还出现了高强高伸型碳纤维,其延伸率大于2%。用量最大的是聚丙烯腈PAN基碳纤维。目前应用较普遍的碳纤维主要是聚丙烯腈碳纤维和沥青碳纤维。碳纤维的制造包括纤维纺丝、热稳定化(预氧化)、碳化、石墨化等4个过程。其间伴随的化学变化包括,脱氢、环化、预氧化、氧化及脱氧等。

碳纤维增强的复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽车板簧和驱动轴等。碳纤维属于技术密集型和政治敏感的关键材料。以前,以美国为首的巴黎统筹委员会(COCOM), 对当时的社会主义国家实行禁运封锁政策。1994年初COCOM解散,但禁运封锁的阴影仍笼罩,先进的碳纤维技术仍不能引进到国内,特别是高性能PAN基原丝技术。即使我国进入WTO,形势也不会发生大的变化。国外,尤其是碳纤维生产技术领先的日韩等国对中国的碳纤维材料及制品的出口一直保持相当谨慎的态度,只有为数很少的中国企业能够与其建立合作关系,拥有产品的进口渠道。全世界主要有日本东丽、东邦人造丝和三菱人造丝三家公司以及美国的HEXCEL、ZOLTEK、ALDILA三家公司,以及德国SGL西格里集团,韩国泰光产业,台湾台塑集团等少数单位掌握了碳纤维生产的核心技术,并且有规模化大生产。Cerious Technologies完全掌握碳纤维的特性和加工技术,因此应用碳纤维制造音箱,最终获得的物理特性比传统的木质材料和其他复合材料坚硬而轻量很多。

创造理想声学条件

Cerious Technologies的设计师认为不管用其它什么材料,例如铝材,木质材料甚至一些所谓突破性的强化夹板等等,都离不开一整块材料来制造箱体的设计概念,这大大局限了箱体的声学性能。箱体的性能由形状及材料这两个元素构成,由于上述这些材料都不易制造成理想的音箱形态,在设计师的角度看,很难完成理想的声学设计。

但Cerious Technologies经过数百小时的计算机辅助开发,去钻研React 1的形状,应用碳纤维管组合成箱体的技术,具有容易设计出不规则形状的优点。每一支碳纤维管的直径大概10mm左右,一支支并排拼接排列,箱体的上下壁板和前障板采用约20mm厚的透明亚克力材料作基板,这三块基板都以碳纤维强化处理,谐振控制特性同样出色。虽然正面看React 1音箱依然是比较传统的长方形,但从顶板看就能看到它的特别之处,连续的梯级状曲面线条,环绕大半圈后构成前宽后窄低谐振的箱腔结构。与此同时,Cerious Technologies还在React 1箱体内设计了特殊结构的阻尼系统,以针对性地彻底消除箱体内的残余混响,使低频表现更纯净鲜明。说到这里,相信大家已经明白Cerious Technologies采用轻质、坚硬、低谐振的碳纤维材料,还以不规则箱体设计,得到的结果是以高科技打造出毫无谐振、音染的纯净箱体。可想而知,Cerious Technologies这种设计的技术含量绝对比传统木质材料制作高出很多,碳纤维的成本和加工难度也不是木质或者其它合成材料能够同日而语的。


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