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JimThiel时间相位的先驱者

JimThiel時間相位的先驅者

即使JimThiel是「時間與相位一致」的提倡者與先驅者,所謂「CoherenceSource」,意義就在此。

他從小就是個喜歡研究的人,所以即使他是Thiel的共同擁有者,但他卻比較喜歡首席工程師與設計師(ChiefEngineer/Designer)的頭銜。

Jim在1977年推出Model1喇叭時,其實還沒有把時間相位當作一回事,他知道自己設計的喇叭能夠發出好聲音,所以就在自家車庫動手搞起來,找朋友當起業務員拿來賣,沒想到創業才開始一年,竟然還賣得不錯。

從此Jim就以位於肯塔基州列辛頓市(Lexington,Kentucky)作為根據地,逐步開展Thiel在全球的事業版圖。

通常賣得好的新產品,客戶的意見也特別多,希望原廠能夠推出更新、更好的產品,初試啼聲的Jim賣得不錯,同時也獲得許多經銷商的意見。

他心裡面開始認真而嚴肅的思考,究竟要如何才能讓產品在技術上和一般市售喇叭有所區隔,建立Thiel能放諸四海皆準的理論基礎?

於是,他在1978推出了Model3,成為Thiel第一對使用「時間相位一致」理論設計的喇叭。

Model3奠立設計理論基礎

在聆聽從20Hz~20kHz的聲音頻寬當中,聲波行進的速度其實並不相同,頻率較高的高頻因為波長較短,行進速度較快,而低頻因為波長較長,行進速度也比較慢,所以,當20Hz~20kHz頻段的聲波從喇叭發聲時,高頻到達耳朵的時間,會比低頻稍快些。

有些人會說聲波行進速度以經是「音速」,在一般聆聽環境當中,聲波到達人耳的時間差極短,甚至不到千分之一秒,如何分辨得出聲音時間差?

所以,早期對於「時間延遲失真」(TimeDelayDistortion)的理論,並沒有引起廣泛的注意。

Model3究竟有哪些特點?

第一、Model3首先採用了傾斜式前障板設計,讓高音單體向後傾斜一些,而喇叭單體排列時,中心點採一直線排列;第二、採用一階分音(6dB滾降),取相位失真最低。

Model3所採用的設計原則,成為日後所有Thiel喇叭遵循的準繩,也建立了Thiel最核心的理論價值。

單體中心呈一直線排列和傾斜的前障板是連根生的設計,如此才能符合時間一致的聲學物理特性。

時間不一致產生的原因是高頻跑得較快,而低頻稍微來的慢些,但是在一般在距離喇叭幾公尺以內的聆聽條件下,其實到達的時間差異非常的小,因此將前障板向後傾斜,位於上方的高音與中音單體就相對後退了一些,藉由些許的發聲點距離差異,補償由於高音與低音速度不一致的差異。

採用一階分音

光是藉由前障板後退,並不足以解決Jim所發現的時間與相位飄移,他發現分音器同樣會引起相位差異,而越多階分音的設計,越容易引起相位差。

全頻段發聲的喇叭要負責20Hz~20kHz的頻率再生,但是單一只喇叭單體幾乎不可能達到這麼寬的頻段,因此設計高、中、低頻段的單體,負責各個頻段的音樂再生,也產生了分音的需求。

高、中、低音單體各自會在其負責頻段內擁有平直的頻率響應,但是都會在特定頻段開始衰減,而衰減的斜率各自不同,所以需要使用分音器來控制衰減的斜率,讓高、中、低音的頻段可以銜接。

如果分音器以6dB的斜率衰減,稱為「一階分音」,依此原則,我們可以設計12dB、18dB、24dB的衰減斜率,分別是二階、三階與四階分音。

通常越低階的分音器,引起的相位誤差越小,但還是可以看到許多喇叭製造者喜歡使用多階分音,譬如JBL和Revel都強調四階分音是最好的解決之道。

一階與四階分音大概可以看做天平的兩端,各自有其優點。

一階分音的結構簡單,一只電容加一只電感就構成一階分音,元件少,相位失真少,但是頻段的銜接因為滾降斜率和緩,單體的性能經常影響頻段銜接的順暢程度。

相對的,四階分音元件多,相位失真較大,但是因為陡峭的分頻斜率,單體之間的誤差影響較小,各音路之間的頻段銜接也可以比較準確。

無論是一階分音或是四階分音,兩者各有優缺點,但是在Thiel的理論當中,自然必須採用相位失真較少的一階分音。

以真實為最高標準

Jim表示在設計與製作喇叭27年的時間當中,他的理想就是製作出能發出最接近真實聲音的喇叭,所謂的真實,是把所有訊源當中儲存的訊號,完全轉化為聲音的意思。

這個定義非常明確,就是達到忠實無染的訊號轉換。

「有些人未必喜歡精確真實的喇叭,他們說這樣的喇叭缺乏音樂性。

但是,對我而言,能夠真實轉換音樂訊號的喇叭,才能夠把錄音當中的精髓表達出來,怎麼會沒有音樂性?

不自我吹噓的課程

Thiel對於我們一行人的參訪,特別安排了兩天的課程,第一天從理論解說、工廠巡禮到實際試聽,第二天則安排了超低音的課程,行程排得滿滿的,但是我相信同行的每一位成員收穫都很大。

Jim並沒有天馬行空的吹噓產品,而是訴諸理論與實際,一步步引導我們進入Thiel的世界。

身為所有Thiel產品的首席工程師,Jim親自講授關於喇叭的設計理念。

在他的觀念當中,優秀的喇叭必須滿足至少四大要素,包括了:

1.音質的傳真(TonalFidelity)

2.活生感的傳真(SpatialFidelity)

3.暫態反應的傳真(TransientFidelity)

4.動態的傳真(DynamicFidelity)

在Jim發展Thiel喇叭的歷程,就是想辦法滿足上述四大要素,發展相對應的技術。

這四項對喇叭的要求,可以拿來衡量所有的喇叭產品,並不限於Thiel。

您也可以用Jim的標準來評估其他品牌的喇叭,看看他們有沒有自己的一套方法。

首先,所謂「音質的傳真」用最簡單的話講,就是大提琴不能聽起來像小提琴,平台鋼琴不能聽起來像電鋼琴,每一種樂器與聲音的質地,都必須正確而傳真的表達。

而「活生感的傳真」,代表清晰的音場重現、聲音定位樂器的形體感等等。

至於「暫態反應的傳真」,可以用清楚重現各種音樂訊號的強度來解釋。

最後一項「動態的傳真」,則是對於大小音量的對比表現,要能輕鬆且毫無壓縮地重現。

這四項目標各自有相對應的技術需求,Jim在技術白皮書當中條列出其相互關係:

設計優秀喇叭的技術需求

1.音質的傳真(TonalFidelity)

精確的頻率響應,避免強調或減低音樂頻段當中的任何一個部分

無頻率共振的單體與音箱,免除不必要的音染

2.活生感的傳真(SpatialFidelity)

點音源、單指向性聲波輻射

精確的時間一致

消除音箱繞射

全頻段寬闊的能量散發

3.暫態反應的傳真(TransientFidelity)

相位一致以表現真實的音樂暫態

非常低的能量儲存以清晰重現音樂的細節

4.動態的傳真(DynamicFidelity)

高輸出能量

低失真

而要滿足以上的技術需求,喇叭設計的目標包括:

1.非常一致的頻率響應

2.精確的時間響應

3.精確的相位響應

4.低能量儲存

5.低失真

針對上述的技術需求,Jim發展了一系列的技術,也就是Thiel自己的一套模式,來達到優秀喇叭的設計目標,包括了六大重點:

1.完全的相位一致:

使用一階分音

2.精確的時間一致:

使用同軸單體與傾斜的前障板

3.短音圈/長磁隙的磁鐵總成,大幅降低單體運動的失真

4.非常堅固、強硬的箱體設計

5.前障板兩側採圓弧處理,降低音箱產生繞射

6.採用質地堅硬的鋁質振膜,消除工作時產生諧振

郭漢丞:

Thiel已經成立27年了,當初你怎麼會投入喇叭的事業?

JimThiel:

其實過程也很簡單,當時我希望開展自己的事業,而我對於音響的設計已經投入相當長的時間研究,於是和我弟弟兩個人在自家車庫裡製作出第一對喇叭,這大約是在1976~77年間的事情。

郭:

為何會選擇喇叭做為起點?

JT:

其實在創辦Thiel之前,我在一家電子公司上班,對於擴大機線路相當熟悉,各種優良電子元件的取得也不是問題,但我的直覺卻認為應該從喇叭開始,所以我辭掉工作,全心投入喇叭的研發與製作。

沒有特別的原因,只是直覺上認為我應該從喇叭開始。

郭:

聽說你從12歲開始就幫鄰居修理真空管擴大機,那時不過是小學吧,你怎麼會修理真空管機?

JT:

(笑)其實真空管機也不難修,大部分真空管機的線路都不複雜,而且通常都是真空管壞掉,如果是透明管壁很容易分辨,換過就好,遇到有些黑屏管比較難,我多試幾次也會知道問題。

當時市面上有許多專業討論線路的雜誌,現在都不見了,我都是從雜誌上學習所需的修理知識。

郭:

即使在1977年,音響市場也充斥著眾多強勢的品牌,Thiel這樣一個從未見過的品牌,如何在市場上嶄露頭角?

JT:

產品做好了以後,我們總要想辦法銷售,但是我比較是個技術人,對於銷售一竅不通,於是我和幾位朋友聯絡,請他們幫我賣喇叭,KathyGornik也是其中之一。

當時Kathy人住在華盛頓,是在大學時代認識的朋友,我請Kathy來Lexington走一趟,看看我們製作的喇叭,於是Kathy一路開車來到我們製作喇叭的車庫,瞭解產品的特性,接著我們就把Model1的成品裝滿了Kathy的車子,讓她載著喇叭在美國東岸的音響店推銷。

Kathy果然是要找的人,她在十個月的時間內,銷售了超過2,000對的Thiel喇叭,奠定了初期的基礎。

郭:

一個從來沒有見過的喇叭,竟然能在這麼短的時間當中賣出2,000對,Kathy怎麼做到的?

JT:

這個問題,恐怕你要去問Kathy。

不過Kathy不僅幫我們在銷售上達到初期的經營規模,同時她還積極安排喇叭在媒體上面的曝光。

那時候Thiel規模很小,我們也沒有多餘的預算可以刊登廣告,都是Kathy幫忙聯絡媒體,才讓一些音響評論員注意到Thiel的喇叭。

郭:

從Model1開始你就已經採用「時間相位一致」的設計了嗎?

JT:

還沒,Model1是第一個Thiel作品,我知道Model1是一對很好的喇叭,但是當時還沒有發展出時間相位一致理論。

一直到Model3,我才想清楚時間相位的觀念,採用完全沒有相位失真的一階分音,搭配傾斜的前障板,取得時間與相位的一致,一直到現在,所有Thiel的產品都延續相同的設計理念。

對我而言,製作能夠完全轉換音樂訊號的喇叭,是投入喇叭設計最大的理想,而時間相位一致就是我的答案。

郭:

現在Thiel喇叭都使用自己製作的單體,一開始也是這樣嗎?

JT:

不,我們最早採用美國廠商製作的單體,不過到1980年左右,就全部採用歐洲單體。

我們一直和Scan與Vifa有著密切的合作關係,由Thiel負責提出設計規格,請他們製作符合Thiel技術規格的單體。

後來我所提出的要求越來越多,規格越下越細,他們覺得沒有辦法製作出我所要求的喇叭單體,於是我才開始投入單體的製作。

郭:

你花了多久才建立Thiel完整的喇叭生產線?

JT:

事實上整個生產線的成立並沒有花費太久的時間,因為我們已經投入十餘年的研究,不過相關的CNC機器、上膠、安裝等,都需要部署的時間,我和Walter(廠長)討論製作流程,交給他訂購適合的生產機器,前後大約花了一年的時間。

Walter和我是高中同學,認識很久,工作起來也非常有默契,他會想辦法把我的想法變成實際可行的生產程序。

CS3.6喇叭剖面圖,可以清楚看到超厚的前障板與向後傾斜設計的特徵。

郭:

Thiel從一開始就在現在的廠址創立嗎?

JT:

喔,一開始的時候工廠實際上就是我的車庫,當Kathy開始把我們的喇叭賣得很好,喇叭的成品與半成品佔據了整個家裡面時,我們才搬到現在的廠址。

一開始只有5,000平方公尺,逐漸擴展到現在的30,000平方公尺。

郭:

所以,從Model3開始建立「時間相位一致」的設計理論後,你從來沒有修正過設計原則嗎?

JT:

是的。

正確的時間相位一致包含兩項重點,第一是藉由傾斜的前障板取得時間補償,第二是採用一階分音,這是唯一不造成相位失真的設計。

這兩項條件加起來才能構成完整的時間相位一致的條件。

為了降低渦流效應,Thiel單體加入了銅環,在磁鐵總成當中,可以產生有效的阻尼。

Jim還特別拿出磁鐵總成樣品,讓我們實際試驗銅環在磁鐵磁場中的阻尼效果。

郭:

雖然相位可以從實驗室當中的儀器測量,一般人如何透過聆聽瞭解喇叭有相位失真?

JT:

確實,測量相位失真對於目前電腦化的儀器如MLS等,都能輕易的測量相位失真,但是對於沒有和時間相位一致的喇叭相處過的人,可能不容易瞭解當中的差異。

對我而言,當時間相位一致以後,音樂的表現會更真實、更清晰、更有具體的聲音實像與更好的3D音場表現。

相對的,如果時間相位出了問題,以上的各種表現都會劣化,除了比較之外,我想不出更好的方法來聽出時間相位失真。

郭:

一階分音雖然具備無相位失真的特性,但是仍然有許多喇叭廠商認為四階分音才是最好的設計,藉由陡峭的滾降取得良好的頻段連接。

一階分音與四階分音大概可以看做天平的兩端,你如何比較兩者之間的利弊得失?

JT:

對於其他喇叭製造者的看法,我無從置喙,但是對於Thiel而言,我必須強調採用一階分音唯一的理由就是免除任何相位失真,而只有一階分音具備無相位失真的特性。

在分音器的設計上,每增加一階就會增加360度的相位失真,所以四階分音會產生最大的相位失真,這也是他們必須面對克服的問題。

而一階分音雖然是理論上唯一沒有相位失真的設計,同樣有其設計上的難題,就是搭配使用的單體,必須具備很高的擴散角度與頻寬,所以很多的成本都必須花在這上面。

在時間與相位的理論中,其實與頻率不能分開討論,但是在理論上,要得到時間與相位一致,你必須要採用具備時間修正的單體排列,加上真正的一階分音網路,才能構成完整的理論。

此外,高音與中音單體的距離不能太長,你可以注意到我們盡量把高音與中音單體靠近,後來更採用同軸單體,而最高的分頻點也控制在3kHz以下,以達成一階分音時順暢的頻段銜接。

在Thiel的銅軸單體當中,為了在小體積裡面達到很高的磁力,

除了採用釹磁鐵,並且將環形的磁鐵改良為圖中的形狀,

提高磁力為傳統設計的四倍。

郭:

所以Thiel喇叭的理論同時要解決頻率與時間相位兩個問題?

JT:

是的。

頻率必須仰賴很好的單體,具備平直與寬闊的頻率響應,並且擁有超低的失真率。

然後在前障板上採用垂直軸線的單體排列,並以傾斜障板獲得機械上的時間補償,加上無相位失真的一階分音,這樣才能得到理論上所要達成的設計目標。

郭:

所以可以說一階分音要成功的關鍵在於搭配優良的單體,是否因此也讓你投入單體的生產?

JT:

是的。

我們和大部分的喇叭製造廠一樣,開始都向知名的單體廠商下規格訂做單體,和Scan、Vifa有相當長期的合作關係,一直到我開出的規格實在太特殊了,他們告訴我們沒辦法幫我製造,所以我得要自己動手。

在Thiel單體的設計上,除了要求很高的頻寬之外,並且對於失真非常重視。

在我設計喇叭的過程中,我最重視的是如何製造幾乎完全沒有失真的喇叭,包括最低的頻率失真與相位失真。

單體是透過活塞運動推動空氣,產生聲波,但在單體內部的動作上,音圈在磁隙之間的往復運動,如果音圈移動太大,超過磁隙範圍,會讓磁力產生非線性的失真,因此,在設計上強調短音圈/長磁隙,確保磁力的線性。

此外,為了增加阻尼,我們加入了銅環(copperring),讓渦流效應有效降低。

在我們的同軸單體上,我們採用了釹磁鐵,為了有效提高磁力,我們還設計了四片1/4圓的釹磁鐵組合,以提高四倍的磁力。

為了實際測試單體的效果,必須製作原型,每一個都要開模製作。

光是CS3.7的研發,就有這麼多模子。

郭:

除了傾斜的前障板之外,Thiel同時採用圓弧前障板,請問用意為何?

JT:

當我們製作出時間與相位一致的喇叭之後,才發現聲波繞射問題變得很明顯,從喇叭單體發出來的聲波,會因為前障板兩側的直角,產生箱體繞射,當時間與相位一致以後,繞射的影響變得更為明顯,於是我們嘗試解決這個問題,所以才將前障板兩側削成弧形,讓聲波的擴散不受影響。

郭:

我注意到Thiel喇叭的網罩,都採用磁鐵固定,這有特別的用意嗎?

JT:

當我們解決了時間與相位的問題時,音箱繞射的影響變得明顯,同時網罩的影響也變的明顯起來。

有一次我和Walter把即將完成的喇叭成品裝上網罩試聽,但是聲音就是不對勁,花了兩個月的時間找出問題,從分音器、單體到箱體,就是無法解決,結果我在網罩下面墊了一塊薄片,問題就解決了。

我們才注意到網罩確實也會有所影響,於是Walter想出了在前障板背後裝上磁鐵固定的方法。

郭:

鋁質振膜是Thiel喇叭共同使用的材質,最近市面上出現了許多新的振膜材質,譬如鈹與鑽石,你的看法如何?

JT:

我隨時隨地都在思考新的振膜材質,如果更換材質可以獲得明顯的聲音改變,我當然會更換,所有的思考都集中在振膜的「聲響表現」(SonicPerformance)。

我不僅測試各種不同材質的振膜,同時也針對振膜的形狀來改良聲響效果。

譬如我現在正在試驗中的同軸單體,即將用在還沒推出的CS3.7,我們製作了一、二十個實驗原型,然後進行數以萬計的測試,建立可供比較的實驗數據,像現在這個CS3.7同軸單體的原型,就已經進行兩萬次以上的測試實驗。

還必須把單體裝在音箱上面,實際比較試聽,有時候實驗數據相當成功,但是安裝到喇叭上面卻未盡理想,這是因為測試只限於喇叭單體,裝到真正的喇叭上面以後,還會有其他的影響變數。

所有Thiel喇叭的研發都必須經過這些步驟,從測試數據當中選擇優秀的設計,然後實際安裝試聽,再回到測試數據,反覆比對,這是設計上必要的過程。

郭:

近幾年多聲道的發展也是Thiel的重點,請問你在多聲道設計與兩聲道有哪些差異?

JT:

基本上道理都是一樣的,所有Thiel產品都必須遵守時間與相位一致的理論。

但是多聲道喇叭,不管是安裝在牆壁的嵌壁式喇叭,或者吊掛在天花板的小型喇叭,都和Thiel追求的時間相位一致有所矛盾,我不能以垂直軸線上的單體排列控制時間補償。

思考許久,我最後決定採用同軸單體,然後設計出初步的雛形,但是原型的效果卻非常不好,經過許多試驗,我才發現原來同軸單體的中音部分,會產生若干失真,所以我在單體周圍切出特殊的形狀,解決振膜邊緣微小的失真。

不過形狀到底要如何設計,我們都會先有天馬行空的想法,然後委託製作振膜的合作廠商打樣。

設計喇叭最難的地方就是:

你總要把東西全部組合起來,才能聽出效果如何,所以研發的過程經常是反覆聆聽、修正、再聆聽、再修正,沒有其他的捷徑。

多聲道也是這樣,雖然設計上符合了Thiel堅守的理論,但實際聆聽卻不近人意,我花了很多時間找出問題所在,逐項解決。

理論上在多聲道環境裡面,由於採用較多的喇叭共同發聲,相對負擔較小,但是超低音卻在多聲道裡面,尤其是電影音效裡扮演重要的角色,於是我又花了很多時間解決多聲道與喇叭銜接,以及與空間整合的問題

郭:

目前CS3.6有後續的計畫,也就是新的CS3.7,而我們也知道CS8似乎也已經有雛形,能否談談可能的推出時間?

JT:

我的水晶球破了,所以不能未卜先知。

(笑)答案是還不知道,CS3.7的同軸單體才接近完成,而CS8則還在心裡面成形,我不能告訴你可能推出的時間。

但可以確定的是:

Thiel對於時間與相位一致的理論,肯定不會改變。

優良超低音的設計關鍵

家庭劇院系統發展已有十多年的時間,同時也帶動主動式超低音喇叭的流行,但是JimThiel卻沒有趕著加入超低音的生產行列,即使業務部門一直要求推出對應家庭劇院系統的產品,但Thiel第一款超低音SW1卻推遲到2002年才推出。

為什麼拖了這麼久?

Jim表示他花了很多時間思考如何解決超低音的問題,Thiel已經具備單體設計與製作的能力,要設計出低失真、高能量的超低音單體並非難事,但是超低音要能表現得好,必須與主喇叭搭配起來使用,如何讓所有的使用者可以順利的讓超低音與主喇叭銜接,成為Jim主要的課題。

在設計Thiel的超低音產品之前,我花了很多的時間思考如何讓每個人都能輕鬆而正確的使用超低音。

當我把所有的問題思考清楚之後,才發現原來答案就在我的身邊,但卻繞了一大圈才回到原點。

由於Thiel已經擁有單體製造的技術,只要加上驅動低音單體的功率模組,製造高能量的超低音並不困難,但是我卻發現許多系統加上超低音之後,低頻量感雖然增加了,卻經常轟隆隆地嗡嗡作響,大部分人會把原因歸咎於低頻駐波,造成低頻的形體混濁不清,但我認為這也是時間相位不一致的結果,因此,如何設計出優秀的超低音,可以搭配擁有時間相位一致的Thiel喇叭,就是我的最終目標。

如果不能讓超低音和主喇叭系統(多聲道與兩聲道皆然)擁有一致的時間相位,那麼Thiel就不會推出超低音產品。

最後我把問題想清楚了,才發現其實答案很簡單,而且原來我就已經知道了,只是沒有想通。

優秀的超低音必須具備三個要素,包括:

1.良好的低頻響應與音質。

2.解決空間造成的頻率響應問題

3.與主喇叭系統的銜接與整合

接下來我們就這三個方面詳細說明。

1.良好的低頻響應與音質。

優秀超低音的第一要件,就是提供延伸低沈的低頻響應,而且必須具備優質的低頻音質,要能夠提供低沈且優質的低頻,必須擁有兩項優秀的基本元件:

第一、低失真、高能量的低音單體;第二、充沛的驅動功率以發揮低音單體的效能。

在Thiel喇叭的設計當中,為了讓單體的失真降低,我們遵循短音圈、長磁隙的設計(ShortVoiceCoil,LongMagnetGap),讓音圈進行活塞運動時,磁力效能可以盡可能維持線性表現。

此外,因為低頻的波長較長,所以要讓低頻響應夠低,必須讓音盆的前後運動擺幅增加,所以我們採用長衝程設計。

而音盆材質,則使用Thiel一貫採用的鋁質振膜,取其低失真的材質特性。

要能讓大尺寸的低音單體發揮最大效能,超低音的功率模組扮演重要的角色。

因為低音單體的質量高,對於功率的需求也相當高,因此選擇了1000瓦輸出功率的後級模組,並且使用1200kV的輸出變壓器,以應付驅動低音單體所需的能量。

您可以從變壓器的尺寸與重量瞭解這是真材實料的設計。

我經常看到使用超低音上面安裝的變壓器尺寸很小,每每都會懷疑這樣的變壓器如何提供足夠的輸出功率來驅動低音單體。

在超低音裡面安裝1000瓦的功率模組,還必須面對功率晶體發熱的問題,因此採用工作效率高的交換式電源(SwitchingPower)設計,如果採用傳統AB類設計,那麼光是散熱片的尺寸可能就要比超低音還大。

交換式電源雖然擁有高效率的優點,可以降低晶體發熱的問題,但是在高頻表現不夠好,即使是Thiel使用的千瓦級功率模組也是如此,但是在這只要處理低頻的問題,頻率響應通常不超過200Hz,在這個頻率響應範圍內,交換式電源是最好的解決方案,它的電路效率損失大約僅有15%,可以降低發熱,以模組化設計提供強大的驅動能量。

擁有優秀低音單體和大功率驅動模組還不夠,在動圈喇叭設計當中,我們雖然可以使用大功率來驅動單體,壓榨出低頻能量,但是當大電流通過時,超額的電流驅動可能會產生磁飽和的現象,同時音圈也會因此發熱,隨著溫度提高,音圈的感抗也增加,同時使得效率降低,功率擴大機的負擔也跟著加重,這些還不是最嚴重的問題,因為溫度增加產生的阻抗變化,還會讓頻率響應的表現改變,接著時間相位也跟著產生飄移的現象,劣化低頻品質。

為了解決這個問題,在音圈上面安裝了熱敏電阻,從熱敏電阻感應到的數值會傳回擴大機,調整功率模組的靈敏度,讓功率模組驅動低音單體時,可以隨時保持良好驅動的平衡狀態,解決低頻驅動時可能產生的時間相位差。

2.解決空間造成的頻率響應問題

當超低音放置在聆聽空間當中時,因為空間共振問題,使得頻率響應分佈並不是很平均,為了解決這個問題,我花了好幾個月的時間,進行各種實驗與測量,最後才發現原來要解決這個問題的答案,竟然如此簡單。

大部分使用兩聲道音響的使用者都知道,如果要讓聲音的頻率響應比較平均,那麼喇叭就必須遠離背牆與側牆,但是四周牆壁所造成的影響,在任何的聆聽空間當中都存在。

如果超低音裝置在離牆較近的地方,經由背牆或側牆的反射,只要產生1/4波長時,就會出現抵消的效果,因此低頻響應的波形就會變得不平均。

如果您將超低音遠離側

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