PMC
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在PMC我們堅信,只有音樂是我們真正所關切的;音樂感動我們,也給予我們行動的熱情。PMC這家公司之所以成立,就是因為當時在市場上,沒有任何一對揚聲器清澈到足以傳達所有類型的音樂,給予音樂重放時栩栩如生的力量-而PMC知道,PMC能夠做到。 我們的核心信念之一就是,我們向來認為一對相同的揚聲器是可以適用在整個音樂產業鏈,從作曲家、到錄音室或是電影界,透過後製和音樂母帶製作,最終至家用 的聆聽者。我們相信全世界眼光敏銳的聆聽者都會同意這個看法。 我們的設計,涉及音樂製作鏈的每一個層面,從錄音室的錄製到家用聆聽,這意味 我們全然知曉如何盡可能完美無暇地,去呈現音樂的原創性本質,正如同藝術家所希望表達的境界。這樣的知識結合著我們對音樂的熱愛,驅動著我們去創造出如此卓越的產品:使得閣下可以因此感受到音樂的本質,而不只是聽到樂音而已。我們期待與閣下分享在錄音當下最初的悸動,因為沒有甚麼東西可超越真實的音樂溝 通,所帶來的情感衝擊。 揚聲器是科學與藝術的碰撞結晶;PMC了解科學,亦使閣下得以藉此與藝術相遇。
在PMC我們堅信,只有音樂是我們真正所關切的;音樂感動我們,也給予我們行動的熱情。PMC這家公司之所以成立,就是因為當時在市場上,沒有任何一對揚聲器清澈到足以傳達所有類型的音樂,給予音樂重放時栩栩如生的力量-而PMC知道,PMC能夠做到。 我們的核心信念之一就是,我們向來認為一對相同的揚聲器是可以適用在整個音樂產業鏈,從作曲家、到錄音室或是電影界,透過後製和音樂母帶製作,最終至家用 的聆聽者。我們相信全世界眼光敏銳的聆聽者都會同意這個看法。 我們的設計,涉及音樂製作鏈的每一個層面,從錄音室的錄製到家用聆聽,這意味 我們全然知曉如何盡可能完美無暇地,去呈現音樂的原創性本質,正如同藝術家所希望表達的境界。這樣的知識結合著我們對音樂的熱愛,驅動著我們去創造出如此卓越的產品:使得閣下可以因此感受到音樂的本質,而不只是聽到樂音而已。我們期待與閣下分享在錄音當下最初的悸動,因為沒有甚麼東西可超越真實的音樂溝 通,所帶來的情感衝擊。 揚聲器是科學與藝術的碰撞結晶;PMC了解科學,亦使閣下得以藉此與藝術相遇。
PMC,創立於1990年倫敦,是一家製造高品質專業鑑聽揚聲器以及Hi-End家用高傳真揚聲器的英國公司。在不過20年的時間內,PMC已經將其觸角由原先的專業市場延伸到所有的領域。包括音樂製作、廣播錄音間、戶外廣播車、電影配樂錄音、音樂後製等。除此之外,PMC在英國和美國的高品質消費性高傳真以及家庭電影院市場中也十分積極經營,甚至在2004年,於美國加州橘郡,也建立了PMC分公司。
PMC獨特的銷售賣點在於它所有的鑑聽揚聲器 (從最大型的旗艦款主動式鑑聽系統:BB5-XBD,到最小款的DB1+) 都使用一般稱為〝傳輸線式〞的音箱設計,如此獨特的設計呈現出清晰辨識、高解析度、音域寬廣的頻率響應。除此之外, PMC全系列產品專有的驅動單體、電子零組件及音箱結構都提供了無懈可擊的聲音精確性和動態範圍。
PMC公司簡史
1990年,任職於BBC廣播公司Maida Vale錄音室經理的Mr. Peter Thomas 和任職於FWO Bauch(英國一家居領導地位的專業音響設備代理商)的Mr. Andrian Loader(於1997年逝世)一起成立了PMC。結合喇叭單體以及對音樂的專業知識,他們製造出第一組世界上最大,使用低頻傳輸線式設計之錄音室專用主動式鑑聽揚聲器-BB5/XBD,它的優異聲音表現和其驚人外觀完美契合。這組BB5主動式鑑聽揚聲器由倫敦BBC Maida Vale MV4 號音樂錄音室所使用,其主要工作是負責1號廣播網(BBC共有1、2、3、4、5等5個廣播網)的廣播鑑聽工作。
PMC 也是少數幾家公司之一,因為其優異及專業錄音品質的傑出貢獻而榮獲美國艾美獎。同時,PMC也?與過無數部家喻戶曉的電影原聲帶配樂製作,像是:野蠻遊戲、愛國者遊戲、鐵達尼號、致命武器4、ID4、海底總動員、芝加哥、不可能的任務I & II、靈異第六感、魔鬼終結者3、蜘蛛人1~3集、決戰猩球、金髮尤物、神鬼奇航-加勒比亞海盜……等都在名單之列。
在全世界許多頂尖的錄音室和音樂後製公司等專業領域裡,大多都有PMC產品的身影。現今,PMC的使命就是拉近專業錄音市場與家用Hi-Fi市場間的距離。他們相信一對好的揚聲器應該能夠毫無渲染的,忠實傳達出作曲、演奏者以及錄音工程師最純淨的意念。
若因不可預期之原因,導致消費者於家用範圍內使用 PMC 被動式家用產品時發生故障,且無法輕易地由消費者或是授權經銷商自行排除,瑩聲國際有限公司(以下簡稱本公司)將自 2012 年 1 月 1 日起,提供消費者自購買日起,20 年內免費維修之保固服務。 本保固範圍包含修復本產品所需之所有零件以及工資,但本產品來往於消費者以及本公司之間的運送費用,則完全由消費者端負責;若本產品因運送不易,須由本公司指派專人到府維修時,須向消費者端酌收車馬費。 保固條約如下:
保固條約如下:
- 產品必須是購自本公司於臺灣地區授權經銷商之全新品。對於消費者購買自來源不明之 器材或是非全新品(即俗稱之二手器材),本公司恕不負保固維修之責。
- 消費者必須在自購買日起,於 2 週內將本公司隨該產品所附之臨時保證卡寄回本公司(本 公司對於該器材購買之來源有疑慮時,有權另行請消費者提示當初購買之收據或發票, 消費者不得拒絕),且收到本公司寄發之【商品服務保證卡】後,保固始生效。
- 器材故障原因必須是非人為放置不當、非自行運送不當或非自行操作不當所致。
- 器材必須以原有之包裝運送回本公司,否則本公司對於在運送過程中,可能因為在任何 環節的不慎,而導致該器材的損壞,本公司不負任何之責任;若前述器材於運送過程中 損壞嚴重,本公司有權拒收。
- 請將器材故障原因以書面方式具體陳述,並隨器材以及本公司寄發之【商品服務保證卡】,一併寄回本公司。
- 當消費者要求保固服務,但無法出示本公司寄發之【商品服務保證卡】時,僅享有該器 材自本公司出貨日起,1 年內免費維修之保固服務。
- 當消費者要求保固服務,但本公司對於該器材購買之來源有疑慮時,有權請消費者提示 當初購買之收據,消費者不得拒絕。
- 當器材於本公司進行保固服務之中,消費者若無正當合理之理由,卻要求本公司立即返 還該器材;或是該器材在經過本公司反覆檢查測試後,確定該器材一切功能均為正常, 此時本公司則保留酌收手續費的權利。
【除外責任】
在本公司產品保證期間內,若有下列狀況發生,本公司恕不負保固免費維修之責:
- 未能出示本公司寄發之【商品服務保證卡】,且該器材自本公司出貨之日期,已超過 1 年者。
- 擅自改裝者。
- 於非家用範圍內(如:公開場所、營業場所、戶外場所…等)之使用。
- 因人為放置不當(如擺放位置不穩導致產品傾倒損傷…等)或操作不當(如消費者之擴大機 端故障產生直流電壓輸出或漏電,導致本揚聲器零件毀損…等)所導致本器材之故障。
- 因消費者端之器材擺放位置之主觀氣候條件(如硫磺區、頂樓、潮濕、長期日照…),所導致本器材外觀、或部分零件產生變化、變質,甚至受損(如音箱本體受潮變形、音箱飾皮受日照變色、金屬螺絲部份生銹、傳輸反射孔泡綿風化…)者。
- 因消費者端之天然災害所造成的故障損害者。
01/01/2012 瑩聲國際有限公司
為什麼各種鑑聽揚聲器之音色表現會如此不同呢?單體、分頻網路、音箱;這三大變數的相互作用, 將對鑑聽揚聲器之音色表現,產生相當長遠的影響。然而實際上,這三大設計變數卻會改變該鑑聽揚聲器與其週遭環境所產生相互作用,並產生深遠的互相影響。PMC 的設計者:Peter Thomas 先生, 在他參加位於英國 BBC 廣播公司倫敦 Maida Vale 錄音室所舉行的 IBS(國際廣播協會)中,以這個主題為文,對於何謂“優良的鑑聽揚聲器”,闡明一些設計上重要的觀念及關鍵性要素。
數年之前,當 PMC 審慎專注於鑑聽揚聲器之設計時,我們需要確立鑑聽揚聲器的重要屬性和找尋在 廣播領域中最有需求的使用者。能正確地複製並重現對話之能力是最基礎的要求!不論聆聽者是坐、 是站、或是在混音控制台的任一端,鑑聽揚聲器優異且一致的立體聲性能表現是具有決定性的因素要件。最後,在高音壓時,我們需要更加確實和更加延伸的低音性能;同時,我們又希望該鑑聽揚聲器 的音箱能儘可能的小!
在了解我們如何以 LB1 與 BB5 做為我們達成上述理念的設計實例之前,先讓我們回顧一些理論。
單體 (Drivers)
單體是否能在高音壓仍能展現其應有之性能,取決於是否有足夠的驅動控制力來驅動這單體。單體的 音圈必須自行抵抗高溫-上昇到攝氏 400 度(華氏 650 度)是稀鬆平常的事!因此繞製音圈之漆包線常 以捲繞在鋁質音圈管上,或是以增加其直徑的方式,加強其冷卻效果。然而,這同時也改變了這只單 體的高頻性能!這高頻性能的限制被許多因素所決定:包括了單體振膜之側面形狀、尺寸與材質。譬 如,我們假設這隻振膜的材質表現得如同一個完美的活塞,那麼一只 200mm(8 英吋)單體之振動上限 將會是在 2kHz 以下;而一只 300mm(12 英吋)單體之振動上限將是在 l.3kHz 左右。然而,事實上大部 份的振膜並不是理想的活塞,隨著工作頻率的增加,可涵蓋幅射的區域反而減少,導致單體實際上大 多被使用到一個比原始構想之頻率還要高的工作範圍外。因此,我們應該要將主要問題的源頭找出來。
指向性 (Beaming)
【圖 1】以一只單體的極性響應來舉例說明該單體發出之聲波的 擴散方向圖。在圖(a)中,為低頻部分,在相同軸心的+/-90 度, 音壓量是相同的;而在圖(b)中,為高頻部分,只有在軸心位置才 有正確的音壓。在這頻率範圍帶內,音像的感覺是令人毛骨悚然 (Appalling)的,如果此時聆聽者若有任何細微,如擺頭的動作, 將會使聆聽者感受之音壓起激烈的變化!這是為什麼很少在二音 路揚聲器系統中看見中/低音單體直徑大於 200mm (8 英吋)的主要理由之一。
基於同樣的道理,軟球高音單體的直徑難得大過 34mm(1.25 英吋),是為了避免高頻指向性過度的問題。然而,高音單體的直徑 若降低到典型的 20mm (0.75 英吋),擴大機對高音單體之控制力會降低;而且高音單體之最低點工作 頻率限制將會提升至(2k~3kHz)。擴大機對高音單體之控制力可經由使用‘磁液’*注入至音圈溝槽 內,磁液會輔助熱的傳導,使熱傳導至高音單體的框架上之方法加以改善。
*註:為了能使二價鐵與磁鐵能完全組合在一起, 於是將'磁液'填塞注入於這些溝槽內!(Fe3O4 微粒的直徑約為 0.01mm,懸浮在一個壬二酸乙基中,以防止 '凝結' )。‘磁液’具有將熱傳導給磁鐵系統的優 異性能,而某些磁鐵系統亦有供'磁液'冷卻用的散熱片!
分頻網路 (Crossovers)
由於這些高/低音單體之特有先天特性,使得二音路揚聲器系統分頻點多半限制在 2k~4kHz 的區域內; 另外一項主要影響分頻網路之因素,是這二只單體在分頻網路所佔比例多寡的問題。理想的分頻網路與理想的單體結合,無論這二只單體在這分頻網路所佔比例多寡,都將自分頻網路產生一完全平坦的頻率響應。
然而,實際狀況上卻絕對不會像上述一樣的!這些單體不但會產生共振以及脫離常軌,出乎意料的頻率響應;同時, 他們還是被分開安裝在障板上的(意謂這二只單體是位於不同軸心的!)。
葉狀曲線 (Lobing)
將此二只高/低音單體以極性響應發出之聲波的擴散方向圖合併在一起,將會在分頻點附近的垂直方向產生一個葉狀曲線 (請參閱【圖 2】)。依此例子而言,於 奇次階(如一階與三階分音)的分頻網路中,在高/低通分頻 網路之間因為相關相位之不同,會導致這葉狀曲線與聆聽 軸線產生傾斜;至於傾斜角度會高於或低於聆聽軸線,則 要視此二只高/低音單體之分頻網路以及其極性而定。在 1 階分頻(6dB/八度)時,葉狀曲線會佔據分頻點上/下各一個 八度(共兩個八度);但是,在 4 階分頻(24dB/八度)設計時,將只會有一個八度被影響。所以顯然地,4 階分頻網路是比較理想的。然而,4 階分頻網路的複雜和昂貴,也意指 12 和 18dB/八度(2 階、3 階分音)的分頻網路設計是 一般較為普遍的設計。
中頻帶的輪廓曲線 (Midband Contouring)
分頻點的最終設計,必須考慮這些單體自身的自然頻率響應的滾降,以及任何會通過此頻帶之不規則的頻率。很多鑑聽揚聲器會選擇在此經由減少 1k~2.5kHz 之間的頻率響應約 3dB 的能量,設計一個具有輪廓的中頻帶。此時的鑑聽揚聲器將會使音色聽起來’更好’、更溫暖與更無可挑剔!男性的演說聽起 來音色會特別地好、箱音更少、聲音更加開闊。這些輪廓會將許多不同演說音源與極性響應結合在一起。
若於一個 A/B 比較的聆聽測試中,相信很多人都會選擇這中頻帶較有輪廓響應的一組。而我們對於中 頻帶輪廓曲線的意見是:中頻帶輪廓曲線是令人討厭的!因它損害了音像的投射,並且能將「具侵略 性」的錄音‘美化修飾’成可被一般大眾所接受的。然而,我們仍然將提供‘中頻帶輪廓曲線’列為 本公司鑑聽揚聲器的一個選用配備,以供某些希望維持一個有類似‘中頻帶輪廓曲線’特色的特殊專 業用途領域之人士使用。
音箱之設計 (Cabinets)
大部份的音箱設計是為了提供單體振膜之控制力以及增強低頻表現,所以在設計音箱時會連同低音單 體的低頻共振一併考慮。因此,二種最經常見到的音箱設計:密閉式和反射式的音箱設計,是簡單且 無需花費不貲來製造的。這基本理論是相當地卓越,但是一而再,再而三地以速成的方式來利用這理論翻製出許多音箱,那就難保不出差錯了!
A.密閉式音箱 (Closed Box)
在密閉式音箱設計(亦稱做“無限障板”式設計)中,整個音箱是封閉的;並且被封閉在這音箱內的空氣, 其作用有如單體的彈簧。假如這密閉式音箱的尺寸被縮小, 則這「空氣彈簧」會變得比較硬而使得共振 頻率向上提昇。經由調整此共振頻率和在共振點的 Q 值(Q Factor),理論上我們將會從一個已知其相關 參數的單體上獲得一個平坦的響應曲線。問題是,假如這音箱的尺寸是不對的呢?【圖 3】顯示一只相 同的單體裝置在不同尺寸音箱上的頻率響應範圍。當 Q 值為 1時,表示此款密閉式音箱設計擁有一個最佳的響應。有很 多密閉式音箱設計的 Q 值高達 1.2,此時此種密閉式音箱會 生產一種令銷售人員感到溫暖的,“很好銷售”的特點,其並且擁有較多的低頻表現。若將 Q 值降至低於 1,低頻會有乾 澀以及不足的感覺。故在這個例子裡,較大的音箱設計反而 比較小的音箱設計提供較少的低頻量。畢竟,音箱尺寸究竟 不能代表一切!密閉式音箱設計較適合振膜質量較高,長衝 程之低音單體。一般傳統概念中,低音單體必須擁有大的振 膜;事實上,如此的設計傾向在這裡是完全無效的!
B.反射式音箱 (Reflex Box)
在反射式音箱設計裡,箱內空氣仍然擔任彈簧的角色,然而在反射孔內的空氣舉止可視為另一種活塞 運動。在這反射孔內的空氣質量和仍停留在音箱內的空氣質量相互作用,成為一個Helmholtz 自由能 共振器。將這單體的共振以及這反射孔的共振動作結合起來,可使這低音單體的抖動減少。在如此一個Helmholtz 自由能共振器中,低音單體祇需輕微地移動,便可使反射孔內之空氣以最大的速率動作。
因此在反射式音箱設計裡,由於音箱尺寸和反射孔大小以及位置,都成為影響該系統低頻的變數,故對於低音單體的控制要較密閉式音箱更為複雜。反射式音箱設計可使用更加有效率的低音單體以減少振膜抖動,以便能有較大的功率供給能力和音壓。然而,這種低音特色是可用‚人工加料‛的方式予以加強的,而且在這系統中被刻意調整好的頻率之外的其他低頻響應,將直線衰減,並且會失去應有的振膜控制力。
C.傳輸線式音箱 (Transmission Line)
當我們需要從更小、更小的音箱獲得更多更多的低頻延伸,我們了解 那是既不能從密閉式音箱設計中, 也不能從反射式音箱設計中獲得 的。【圖 4】的舉例中,說出了一個選擇方案:傳輸線式音箱設計。低 音單體被裝置在一個細長的低頻傳輸線頂端,整個低頻傳輸線管則覆 以吸音綿以及阻尼墊片,而低頻傳輸線管道的尾端,則是讓低頻如活 塞作用般輻射出去之傳輸線管道出口。因為從此傳輸線管道出口輻射 出去之低頻極低,故對於低音單體的控制力將會大大增加,結果使得 本系統可產生之音壓比其他相同音箱內容積之傳統低音反射式揚聲器 更來得大;低音單體振膜的抖動進一步地獲得控制而使頻率能降至更 低!有別於反射式音箱設計,此低音單體控制力可維持超過一個八度,其頻率響應並如密閉式音箱系統一般,以溫和的曲線滾降衰減。
傳輸線式音箱設計的不利因素,在於其建造成本昂貴而且設計相當費時。然而,其優點是較低的音染、 較多的低頻延伸、和一個經過增加振膜的控制力所獲得較高的最大音壓。它允許使用較小直徑的低音 單體而能同時重現出音壓及低頻表現。【圖 5】舉例說明我們的 LB1 小型二音路鑑聽揚聲器與 BB5旗艦級主動式鑑聽揚聲器,兩者皆採用傳輸線式音箱設計,就是使用上述技術設計的最佳實例。LB1 使 用一個直徑 110mm(4.5 英吋)的小型低音單體,並使用一個狹窄的音箱設計,以增加聲波的散射。此低 音單體的振膜是經由一個 75mm(3 英吋)音圈來驅動,適合高音壓使用且不易損壞。在【圖 5】另一端 的 BB5,其傳輸線式音箱設計可允許這系統的低頻響應延伸至 17Hz 以下!
三音路主動式設計
當一個系統需要更大的低頻音壓時,自然地,低音單體尺寸需要大於二音路系統的 200mm限制。為避 免衰減以及聲波發出的指向性問題,尺寸更大的低音單體與中音單體的分頻點約在 300~500Hz, 中音單體與高音單體的分頻點約在 3k~4kHz 的區域。將頻寬分成三音路,可增加系統的功率控制能力。很 多三音路設計採用主動的而非被動的分頻網路,特別在高音壓應用時,損失於被動分頻網路的功率更 是相當可觀的!而由前級擴大機送出的完整訊號,在進入數台功率擴大機前,先行經由主動式電子分音器,切割區分為三個頻段;此時,優越的四階電子分音過濾器是相當實用的,其可將音壓、相位和單體不規則之變化等,予以簡化至可控制的範圍以內。更進一步而言,在這功率擴大機和單體之間主動加以優越的結合,可使單體的控制力增加,並且改善了整體的性能表現。
但是,令人驚訝地,這些功率擴大機及主動式電子分音器對於那些可改善鑑聽揚聲器性能表現的結論, 在今日仍然被大多數人低估!過低的阻尼能引起單體振膜產生過度的抖動因而使這鑑聽揚聲器的可控 制功率降低,而發出軟弱無力的低音品質;其他的症候群如高頻太過吵雜與銳利的問題。不論這些鑑 聽揚聲器的設計弱點為何,這些鑑聽揚聲器可能由於選擇有瑕疪的功率擴大機來驅動而於聆聽測試之 後被摒除在消費者選購的名單之外。我們對於一般市售高功率擴大機的不滿,使得我們發展我們自己 PM1200/PS2500 功率擴大機系統(譯註:此 PM1200/PS2500 功率擴大機系統已經中止生產,而由加拿大的Bryston 公司特別為 PMC 發展的Bryston/PMC 系列之功率擴大機系統所取代)。無論您嘗試使用任何鑑聽揚聲器與之匹配,您馬上可以知道它是一款非常優秀的功率擴大機系統。
鑑聽揚聲器的評價
在這篇文章中我們談論到影響鑑聽揚聲器設計變數的途徑,如鑑聽揚聲器與聆聽房間的相互作用,以及如何調整改善鑑聽揚聲器的性能表現等。當然,極性響應或許是最容易被低估、忽略的;而令人感到訝異的是,一般人寧可去考慮在整個錄放音環節另一端的重要性:麥克風的選擇。這參數(意指極性 響應)不單是可表明許多不變的音像配置規則,它同時也決定在聆聽室內部反射牆面的不同,將會有什麼不同的效果。
小心地離開堅硬的牆面而坐,將會防止音像位置的下降和平衡性的改變,雖然實際上這是非常難以完成的。或許這一隻鑑聽揚聲器最佳的擺設位置剛好為另一隻鑑聽揚聲 器以顛倒來放置的位置,並會因此使之有一個完全不同的極性響應。大體而言,鑑聽揚聲器的擺位無論是接近到地板,牆壁或是天花板,皆會使低頻音壓提升,使全體音像的平衡性改變。所以,評論鑑聽揚聲器是需要涵蓋如此多的變數來討論的。
無論在任何錄音室中,鑑聽的真正標準乃是有賴於鑑聽揚聲器、功率擴大機系統、以及錄音室內部空間三者相輔相成,才能達到真正的完美境界。
ATL是一項精巧的設計。在體積有限的音箱內部進行切割,創造出上下相 連的管道;在管道的最末端,還必須安排一個特定尺寸的孔位,作為整個聆聽空間與揚聲器低音單體推擠氣流相對應的通氣口。這種設計的最大好處,是從頭到尾都以迷宮式音箱塑造低音,幾乎可以徹底解決音箱造型與空間牆面所帶來的聲音染色問題-而音箱設計的完成度,與內部管道隔 層板的規劃,則是傳輸線式音箱的成功關鍵,目的旨在創造傑出的低頻表 現,而不需要將音箱尺寸無限制的擴大。
ATL不僅僅只是改善低頻響應:由於低頻變得更清晰乾淨,不單只是不會再造成其他頻段的干擾窒礙,此時,尤其是在人聲的部份,將會有更美麗的音像投射,使之顯得更加生動活潑。
ATL 還有其他的優點。ATL先進低頻傳輸線式音箱設計的低頻延伸能力不 會因著音壓而改變-這意味著即使閣下在夜晚小聲聆聽樂曲,仍然會有清 楚且平衡的低頻表現
ATL 先進低頻傳輸線式音箱設計 和創新的Laminair 傳輸線出口結 合,使聲音品質提升至空前未有的新最高境界。
• 更快、更純淨的低頻和全方位 高解析的聲音效果
• 大幅降低擾流,增進ATL傳輸 線效能
• 移除噪訊-只保留原有音樂。
• 最大傳輸能量、精準,動態兼 具的低頻表現
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01/01/2012 瑩聲國際有限公司
為什麼各種鑑聽揚聲器之音色表現會如此不同呢?單體、分頻網路、音箱;這三大變數的相互作用, 將對鑑聽揚聲器之音色表現,產生相當長遠的影響。然而實際上,這三大設計變數卻會改變該鑑聽揚聲器與其週遭環境所產生相互作用,並產生深遠的互相影響。PMC 的設計者:Peter Thomas 先生, 在他參加位於英國 BBC 廣播公司倫敦 Maida Vale 錄音室所舉行的 IBS(國際廣播協會)中,以這個主題為文,對於何謂“優良的鑑聽揚聲器”,闡明一些設計上重要的觀念及關鍵性要素。
數年之前,當 PMC 審慎專注於鑑聽揚聲器之設計時,我們需要確立鑑聽揚聲器的重要屬性和找尋在 廣播領域中最有需求的使用者。能正確地複製並重現對話之能力是最基礎的要求!不論聆聽者是坐、 是站、或是在混音控制台的任一端,鑑聽揚聲器優異且一致的立體聲性能表現是具有決定性的因素要件。最後,在高音壓時,我們需要更加確實和更加延伸的低音性能;同時,我們又希望該鑑聽揚聲器 的音箱能儘可能的小!
在了解我們如何以 LB1 與 BB5 做為我們達成上述理念的設計實例之前,先讓我們回顧一些理論。
單體 (Drivers)
單體是否能在高音壓仍能展現其應有之性能,取決於是否有足夠的驅動控制力來驅動這單體。單體的 音圈必須自行抵抗高溫-上昇到攝氏 400 度(華氏 650 度)是稀鬆平常的事!因此繞製音圈之漆包線常 以捲繞在鋁質音圈管上,或是以增加其直徑的方式,加強其冷卻效果。然而,這同時也改變了這只單 體的高頻性能!這高頻性能的限制被許多因素所決定:包括了單體振膜之側面形狀、尺寸與材質。譬 如,我們假設這隻振膜的材質表現得如同一個完美的活塞,那麼一只 200mm(8 英吋)單體之振動上限 將會是在 2kHz 以下;而一只 300mm(12 英吋)單體之振動上限將是在 l.3kHz 左右。然而,事實上大部 份的振膜並不是理想的活塞,隨著工作頻率的增加,可涵蓋幅射的區域反而減少,導致單體實際上大 多被使用到一個比原始構想之頻率還要高的工作範圍外。因此,我們應該要將主要問題的源頭找出來。
指向性 (Beaming)
【圖 1】以一只單體的極性響應來舉例說明該單體發出之聲波的 擴散方向圖。在圖(a)中,為低頻部分,在相同軸心的+/-90 度, 音壓量是相同的;而在圖(b)中,為高頻部分,只有在軸心位置才 有正確的音壓。在這頻率範圍帶內,音像的感覺是令人毛骨悚然 (Appalling)的,如果此時聆聽者若有任何細微,如擺頭的動作, 將會使聆聽者感受之音壓起激烈的變化!這是為什麼很少在二音 路揚聲器系統中看見中/低音單體直徑大於 200mm (8 英吋)的主要理由之一。
基於同樣的道理,軟球高音單體的直徑難得大過 34mm(1.25 英吋),是為了避免高頻指向性過度的問題。然而,高音單體的直徑 若降低到典型的 20mm (0.75 英吋),擴大機對高音單體之控制力會降低;而且高音單體之最低點工作 頻率限制將會提升至(2k~3kHz)。擴大機對高音單體之控制力可經由使用‘磁液’*注入至音圈溝槽 內,磁液會輔助熱的傳導,使熱傳導至高音單體的框架上之方法加以改善。
*註:為了能使二價鐵與磁鐵能完全組合在一起, 於是將'磁液'填塞注入於這些溝槽內!(Fe3O4 微粒的直徑約為 0.01mm,懸浮在一個壬二酸乙基中,以防止 '凝結' )。‘磁液’具有將熱傳導給磁鐵系統的優 異性能,而某些磁鐵系統亦有供'磁液'冷卻用的散熱片!
分頻網路 (Crossovers)
由於這些高/低音單體之特有先天特性,使得二音路揚聲器系統分頻點多半限制在 2k~4kHz 的區域內; 另外一項主要影響分頻網路之因素,是這二只單體在分頻網路所佔比例多寡的問題。理想的分頻網路與理想的單體結合,無論這二只單體在這分頻網路所佔比例多寡,都將自分頻網路產生一完全平坦的頻率響應。
然而,實際狀況上卻絕對不會像上述一樣的!這些單體不但會產生共振以及脫離常軌,出乎意料的頻率響應;同時, 他們還是被分開安裝在障板上的(意謂這二只單體是位於不同軸心的!)。
葉狀曲線 (Lobing)
將此二只高/低音單體以極性響應發出之聲波的擴散方向圖合併在一起,將會在分頻點附近的垂直方向產生一個葉狀曲線 (請參閱【圖 2】)。依此例子而言,於 奇次階(如一階與三階分音)的分頻網路中,在高/低通分頻 網路之間因為相關相位之不同,會導致這葉狀曲線與聆聽 軸線產生傾斜;至於傾斜角度會高於或低於聆聽軸線,則 要視此二只高/低音單體之分頻網路以及其極性而定。在 1 階分頻(6dB/八度)時,葉狀曲線會佔據分頻點上/下各一個 八度(共兩個八度);但是,在 4 階分頻(24dB/八度)設計時,將只會有一個八度被影響。所以顯然地,4 階分頻網路是比較理想的。然而,4 階分頻網路的複雜和昂貴,也意指 12 和 18dB/八度(2 階、3 階分音)的分頻網路設計是 一般較為普遍的設計。
中頻帶的輪廓曲線 (Midband Contouring)
分頻點的最終設計,必須考慮這些單體自身的自然頻率響應的滾降,以及任何會通過此頻帶之不規則的頻率。很多鑑聽揚聲器會選擇在此經由減少 1k~2.5kHz 之間的頻率響應約 3dB 的能量,設計一個具有輪廓的中頻帶。此時的鑑聽揚聲器將會使音色聽起來’更好’、更溫暖與更無可挑剔!男性的演說聽起 來音色會特別地好、箱音更少、聲音更加開闊。這些輪廓會將許多不同演說音源與極性響應結合在一起。
若於一個 A/B 比較的聆聽測試中,相信很多人都會選擇這中頻帶較有輪廓響應的一組。而我們對於中 頻帶輪廓曲線的意見是:中頻帶輪廓曲線是令人討厭的!因它損害了音像的投射,並且能將「具侵略 性」的錄音‘美化修飾’成可被一般大眾所接受的。然而,我們仍然將提供‘中頻帶輪廓曲線’列為 本公司鑑聽揚聲器的一個選用配備,以供某些希望維持一個有類似‘中頻帶輪廓曲線’特色的特殊專 業用途領域之人士使用。
音箱之設計 (Cabinets)
大部份的音箱設計是為了提供單體振膜之控制力以及增強低頻表現,所以在設計音箱時會連同低音單 體的低頻共振一併考慮。因此,二種最經常見到的音箱設計:密閉式和反射式的音箱設計,是簡單且 無需花費不貲來製造的。這基本理論是相當地卓越,但是一而再,再而三地以速成的方式來利用這理論翻製出許多音箱,那就難保不出差錯了!
A.密閉式音箱 (Closed Box)
在密閉式音箱設計(亦稱做“無限障板”式設計)中,整個音箱是封閉的;並且被封閉在這音箱內的空氣, 其作用有如單體的彈簧。假如這密閉式音箱的尺寸被縮小, 則這「空氣彈簧」會變得比較硬而使得共振 頻率向上提昇。經由調整此共振頻率和在共振點的 Q 值(Q Factor),理論上我們將會從一個已知其相關 參數的單體上獲得一個平坦的響應曲線。問題是,假如這音箱的尺寸是不對的呢?【圖 3】顯示一只相 同的單體裝置在不同尺寸音箱上的頻率響應範圍。當 Q 值為 1時,表示此款密閉式音箱設計擁有一個最佳的響應。有很 多密閉式音箱設計的 Q 值高達 1.2,此時此種密閉式音箱會 生產一種令銷售人員感到溫暖的,“很好銷售”的特點,其並且擁有較多的低頻表現。若將 Q 值降至低於 1,低頻會有乾 澀以及不足的感覺。故在這個例子裡,較大的音箱設計反而 比較小的音箱設計提供較少的低頻量。畢竟,音箱尺寸究竟 不能代表一切!密閉式音箱設計較適合振膜質量較高,長衝 程之低音單體。一般傳統概念中,低音單體必須擁有大的振 膜;事實上,如此的設計傾向在這裡是完全無效的!
B.反射式音箱 (Reflex Box)
在反射式音箱設計裡,箱內空氣仍然擔任彈簧的角色,然而在反射孔內的空氣舉止可視為另一種活塞 運動。在這反射孔內的空氣質量和仍停留在音箱內的空氣質量相互作用,成為一個Helmholtz 自由能 共振器。將這單體的共振以及這反射孔的共振動作結合起來,可使這低音單體的抖動減少。在如此一個Helmholtz 自由能共振器中,低音單體祇需輕微地移動,便可使反射孔內之空氣以最大的速率動作。
因此在反射式音箱設計裡,由於音箱尺寸和反射孔大小以及位置,都成為影響該系統低頻的變數,故對於低音單體的控制要較密閉式音箱更為複雜。反射式音箱設計可使用更加有效率的低音單體以減少振膜抖動,以便能有較大的功率供給能力和音壓。然而,這種低音特色是可用‚人工加料‛的方式予以加強的,而且在這系統中被刻意調整好的頻率之外的其他低頻響應,將直線衰減,並且會失去應有的振膜控制力。
C.傳輸線式音箱 (Transmission Line)
當我們需要從更小、更小的音箱獲得更多更多的低頻延伸,我們了解 那是既不能從密閉式音箱設計中, 也不能從反射式音箱設計中獲得 的。【圖 4】的舉例中,說出了一個選擇方案:傳輸線式音箱設計。低 音單體被裝置在一個細長的低頻傳輸線頂端,整個低頻傳輸線管則覆 以吸音綿以及阻尼墊片,而低頻傳輸線管道的尾端,則是讓低頻如活 塞作用般輻射出去之傳輸線管道出口。因為從此傳輸線管道出口輻射 出去之低頻極低,故對於低音單體的控制力將會大大增加,結果使得 本系統可產生之音壓比其他相同音箱內容積之傳統低音反射式揚聲器 更來得大;低音單體振膜的抖動進一步地獲得控制而使頻率能降至更 低!有別於反射式音箱設計,此低音單體控制力可維持超過一個八度,其頻率響應並如密閉式音箱系統一般,以溫和的曲線滾降衰減。
傳輸線式音箱設計的不利因素,在於其建造成本昂貴而且設計相當費時。然而,其優點是較低的音染、 較多的低頻延伸、和一個經過增加振膜的控制力所獲得較高的最大音壓。它允許使用較小直徑的低音 單體而能同時重現出音壓及低頻表現。【圖 5】舉例說明我們的 LB1 小型二音路鑑聽揚聲器與 BB5旗艦級主動式鑑聽揚聲器,兩者皆採用傳輸線式音箱設計,就是使用上述技術設計的最佳實例。LB1 使 用一個直徑 110mm(4.5 英吋)的小型低音單體,並使用一個狹窄的音箱設計,以增加聲波的散射。此低 音單體的振膜是經由一個 75mm(3 英吋)音圈來驅動,適合高音壓使用且不易損壞。在【圖 5】另一端 的 BB5,其傳輸線式音箱設計可允許這系統的低頻響應延伸至 17Hz 以下!
三音路主動式設計
當一個系統需要更大的低頻音壓時,自然地,低音單體尺寸需要大於二音路系統的 200mm限制。為避 免衰減以及聲波發出的指向性問題,尺寸更大的低音單體與中音單體的分頻點約在 300~500Hz, 中音單體與高音單體的分頻點約在 3k~4kHz 的區域。將頻寬分成三音路,可增加系統的功率控制能力。很 多三音路設計採用主動的而非被動的分頻網路,特別在高音壓應用時,損失於被動分頻網路的功率更 是相當可觀的!而由前級擴大機送出的完整訊號,在進入數台功率擴大機前,先行經由主動式電子分音器,切割區分為三個頻段;此時,優越的四階電子分音過濾器是相當實用的,其可將音壓、相位和單體不規則之變化等,予以簡化至可控制的範圍以內。更進一步而言,在這功率擴大機和單體之間主動加以優越的結合,可使單體的控制力增加,並且改善了整體的性能表現。
但是,令人驚訝地,這些功率擴大機及主動式電子分音器對於那些可改善鑑聽揚聲器性能表現的結論, 在今日仍然被大多數人低估!過低的阻尼能引起單體振膜產生過度的抖動因而使這鑑聽揚聲器的可控 制功率降低,而發出軟弱無力的低音品質;其他的症候群如高頻太過吵雜與銳利的問題。不論這些鑑 聽揚聲器的設計弱點為何,這些鑑聽揚聲器可能由於選擇有瑕疪的功率擴大機來驅動而於聆聽測試之 後被摒除在消費者選購的名單之外。我們對於一般市售高功率擴大機的不滿,使得我們發展我們自己 PM1200/PS2500 功率擴大機系統(譯註:此 PM1200/PS2500 功率擴大機系統已經中止生產,而由加拿大的Bryston 公司特別為 PMC 發展的Bryston/PMC 系列之功率擴大機系統所取代)。無論您嘗試使用任何鑑聽揚聲器與之匹配,您馬上可以知道它是一款非常優秀的功率擴大機系統。
鑑聽揚聲器的評價
在這篇文章中我們談論到影響鑑聽揚聲器設計變數的途徑,如鑑聽揚聲器與聆聽房間的相互作用,以及如何調整改善鑑聽揚聲器的性能表現等。當然,極性響應或許是最容易被低估、忽略的;而令人感到訝異的是,一般人寧可去考慮在整個錄放音環節另一端的重要性:麥克風的選擇。這參數(意指極性 響應)不單是可表明許多不變的音像配置規則,它同時也決定在聆聽室內部反射牆面的不同,將會有什麼不同的效果。
小心地離開堅硬的牆面而坐,將會防止音像位置的下降和平衡性的改變,雖然實際上這是非常難以完成的。或許這一隻鑑聽揚聲器最佳的擺設位置剛好為另一隻鑑聽揚聲 器以顛倒來放置的位置,並會因此使之有一個完全不同的極性響應。大體而言,鑑聽揚聲器的擺位無論是接近到地板,牆壁或是天花板,皆會使低頻音壓提升,使全體音像的平衡性改變。所以,評論鑑聽揚聲器是需要涵蓋如此多的變數來討論的。
無論在任何錄音室中,鑑聽的真正標準乃是有賴於鑑聽揚聲器、功率擴大機系統、以及錄音室內部空間三者相輔相成,才能達到真正的完美境界。
ATL是一項精巧的設計。在體積有限的音箱內部進行切割,創造出上下相 連的管道;在管道的最末端,還必須安排一個特定尺寸的孔位,作為整個聆聽空間與揚聲器低音單體推擠氣流相對應的通氣口。這種設計的最大好處,是從頭到尾都以迷宮式音箱塑造低音,幾乎可以徹底解決音箱造型與空間牆面所帶來的聲音染色問題-而音箱設計的完成度,與內部管道隔 層板的規劃,則是傳輸線式音箱的成功關鍵,目的旨在創造傑出的低頻表 現,而不需要將音箱尺寸無限制的擴大。
ATL不僅僅只是改善低頻響應:由於低頻變得更清晰乾淨,不單只是不會再造成其他頻段的干擾窒礙,此時,尤其是在人聲的部份,將會有更美麗的音像投射,使之顯得更加生動活潑。
ATL 還有其他的優點。ATL先進低頻傳輸線式音箱設計的低頻延伸能力不 會因著音壓而改變-這意味著即使閣下在夜晚小聲聆聽樂曲,仍然會有清 楚且平衡的低頻表現
ATL 先進低頻傳輸線式音箱設計 和創新的Laminair 傳輸線出口結 合,使聲音品質提升至空前未有的新最高境界。
• 更快、更純淨的低頻和全方位 高解析的聲音效果
• 大幅降低擾流,增進ATL傳輸 線效能
• 移除噪訊-只保留原有音樂。
• 最大傳輸能量、精準,動態兼 具的低頻表現