落入人间的精灵 - 音箱及分频器设计室 - 声学楼论坛

落入人间的精灵写真一号

第一眼看到写真一号的时候，惊诧于她美龅耐夤郏叫凑嬉缓诺牡纳糁螅镉谒墙跬昝赖纳舯硐郑夥置魇且欢月淙肴思涞木椋?br> 精湛入微木工加工工艺，向来是惠普音响无可匹敌的传统优势；而写真一号共冶声学原理和古典工艺美学于一炉，更是惠普在音响制作方面炉火纯青之驾驭技术的最佳表现。写真一号的前障板有两种，一种是产自加拿大的实芯枫木，另一种是产自西伯利亚的实芯桦木，两种原木的颜色都比较清淡，再配上围板乌黑闪亮的钢琴漆，让人感觉庄重沉稳中不乏雅致与清新。给人一种视觉上的美感。然而并不是因为原木好看才用上它的，枫木和桦木生长于寒带，它的密度高且密度均匀，透声率较低。用此材料制成的箱体有远高于MDF纤维板的谐振频率，通常高频段的声能量不大，很难激发谐振。而MDF纤维板的谐振频率处在中低频段，声能量强大，很容易激发谐振，造成声染色，并导致声音浑浊不清，这是大部分音箱的通病。采用原木可以完美地解决此问题,原木由一块一块轧制而成，再将原木削成可以改善中高音音质的精巧圆弧面，经过仔细研磨之后，再喷涂透明的钢琴用清漆，原木质地清晰可见。根据单元外形精心设计的外置式高音造型，不但充分考虑到相位控制的一致性，而且最窄的面板，对声像的大小和聚焦都有好处。当然原木一旦共振，就会难以控制，因为它的Q值较高。所以在这层20毫米厚的原木之下，惠普精心设计了后半部分用25mm的高阻尼材料，表面为经抛光打蜡的钢琴烤漆。在箱体内部，由于前半部分原木成块状镶成，箱内形状不是简单的规则形状，而且前后用料又不同，这对分散和降低箱内的驻波起到了良好的效果。箱内采用经仔细调校的喷胶棉，不但加大了箱内空气的粘性，同时对中高频的箱内驻波有良好的阻尼作用。可完全吸收原木谐振的能量，你决不用担心。

  这对音箱的前面很有形，也很美。它的高音单元屹立于音箱之上，像一只大眼睛盯着你。而装嵌低音单元的前障板是微微浮凸的大圆弧形，像一个迷人的脸庞。这样的前障板不是为了美观或标新立异，只是为了有更好的声音。因为音箱在一个房间里开声，声音遇到墙壁等障碍物发生反射，当有声波反射到前障板上时，前障板会把这个声波继续反射下去，如此循环不停。不过此时的声波早已不是最早单元发出的声波，已经面目全非。这等于在音响系统中增加了附加的声音，导致声音重放浑浊不清，应该说这是一种非线性失真。尽量减少前障板的面积是降低这种失真的最佳办法，还可在前障板上粘贴吸音材料，但效果远不如前者。

    现场或乐器的声音大多是360度全空间发声的，而对音箱来讲，单元前向发出的声音必须绕过前障板才能向后传递，声波也是一种波，必须是远小于它波长的障碍物才能绕过去，而高频段的波长都很小，根本绕不过去，这样就会在前障板上激发出许多原声波的谐波频率，不仅导致声音染色，还使高频段分量加重，声音刺耳难听。最好的解决办法就是把高音独立在前障板之外。这样一来声音的像真度度大幅提高，更接近现场。
  无论从那一方面讲，写真一号的前障板设计都堪称完美。在几乎完美的前障板上装嵌着名贵的单元，低音单元是SCAN公司顶级Revelator系列的15W/8530K00，高音单元是SCAN公司为15W/8530K00特意设计的D2904/600000。
   15W/8530K00是一只Reference级五英寸半的中低音单元，别小瞧了它，它可能是同口径中低频重放最好的单元。它采用了无共振的振膜和防尘罩结构，表面特殊涂覆的堪称“Non resonant”的音盆和防尘帽，经过优化设计，精密轧制散发式制作，极大限度地减少了音盆分割振动失真和更低的谐波失真等；振膜的形状是刚性最好的抛物线形，振膜材料是高强度纸纤维涂敷阻尼材料，振膜表面特别压制了十条呈渐开线形状的折痕，它们可以增加纸盆的强度，并吸收在振膜表面传递的声波，增强低音表现的同时延展高频的响应。15W/8530K00的盆架是“单翼轻型飞机式”，它能够允许最大限度的空气流动。将单元的后向声波能量利用效率提至最高，增强低频声压级输出能力。15W/8530K00的音圈是超长冲程结构，线性冲程达13毫米，最大位移达18毫米。长线性冲程意味着高的不失真承受功率和较高声压级的线性输出能力。低至30Hz的谐振频率源自设计非凡的高线性动态悬挂系统，其低谐振、对剩余能量的高阻尼，以及高声压不失真的优异特性.磁路是SCAN拥有专利的SD-1型,SD-1磁路结构其中心柱上的附加的短路环，可以减低扬声器的三次谐波失真，抑制音圈感抗在高频段的上升，从而拓宽高频响应，同时短路环还可使阻抗曲线变得平滑，让功放更易控制。加上铜包铝线绕制在Kapton的音圈，使这款5寸半的扬声器系统拥有无可匹敌的表现：自然真实的音色、大功率高声压的输出能力以及不可想象的小音箱出来的低频。

    D2904/6000是SCAN公司最新产品，它采用超强磁力超高价格的钕铁硼磁体，体积较小，它的振膜表面特别设计了一个金属网罩，这个网罩可以大幅削弱振膜在极高频段的分割失真，令单元有更高的频率上限。此单元还应用了Scan公司的三项专利技术，第一项是SD-1型磁路设计，Scan的专利SD磁路系统，钕铁硼磁钢和精密加工的对称磁路给音圈提供最佳的对称磁场，从而改善非平行动态失真和细节表现的更低失真可能；第二项是Low resonance optimized rearchamber技术，磁后后附加密闭式后腔的设计可以极大地降低单元的谐振频率和减少音膜背腔内的空气瞬态压缩而引起的声染色现象。第三项是Dynamic low loss suspension技术。高音单元采用28mm球顶丝膜并经多次不同化学物质涂覆，以达到优良的线性和谐振控制；高精密铸铝面板对更佳的瞬态响应和更低的瞬态失真提供强有力的保证，小巧精致的外观领导现代工艺造型设计的新潮流
谁都可以买这两个单元做一对音箱，但问题是你能做出春靡粝渎穑恳郎杓品制灯骱拖涮宓闹匾潭人亢敛谎怯诘ピ闹匾潭取?br>      写真一号的箱体采用AED（ADVANCED ENCLOSURE DESIGN）技术，并经惠普SPEAK-CAD系统综合分析，还加入了惠普独有的“全平衡调音”技术。AED技术可以有效吸收中低频段的箱体谐振，大幅降低箱体出现声染色的可能性，令听音背景更加清晰透明。箱体容积由美国的LEAP V4.6软件决定，并经过人耳仔细调校。
    高质量的单元还必须配合设计精良的分频器。写真一号的分频器针对单元设计，务求将单元的潜力全部发挥。
惠普音响作为国内知名的Hi-end的制造厂商，以人为本，重视设计人员对音乐的修养，以科技服务音乐为宗旨。写真一号的分频器针对单元设计，务求将单元的潜力全部发挥,分频器元件以1%的误差精心挑选，并以优化设计，务求和单元完全协调。高低音单元采用三阶低Q值分频设计，分频设计不仅考虑到电学相位还考虑到声学相位，对大功率重放提供了强有力的保证，高阶的分频网络会有较低的互调失真，并且将单元之间的声重叠和干涉减到最小,可以令声音更清晰，尤其在合唱是会更明显，高阶分频还有较高的动态范围，令声音听起来更加自然流畅，高阶的分频器还有较高的稳定性能，许多厂家都因为高阶分频器成本高，难调试而不愿意做。实际上简单不一定就好，只是成本低好作罢了，三阶的分频器还附加了精心设计的阻抗均衡网络和相位校正网络，令各频段功率声压分布更均匀，使声音更加平衡，还针对单元的特性设计了RLC回路来控制单元的频率响应，使单元的频响曲线更平滑。
分频器上的每一个元器件都经过精心挑选并经人耳仔细调校声音，分频元件选用优质BENNIC聚丙稀金属化无感电容和粗线径（Φ1.3mm）、无氧铜空芯线圈（线圈为厂方自产，可控制到电感数值准确无误），电阻采用优质金属膜电阻（采用多个串并连接方式，以获取大功率电阻）。所有元件均以搭棚方式焊接，采用优质含银焊锡，另外由于减少了连接线而使信号损失更小，再配以特别定制的美国怪兽发烧喇叭连接线，更有利于提高各频段的分析力。四个粗大的纯铜镀金进口接线端子，构成了双分音线路输出形式，以满足更发烧的双分音或双功放玩法。使用特厚原木制成的接线板，比塑质的接线盒可大幅减低声染色，同时更紧固了接线端子，避免了接线端子随低频大动态一起振动的缺点，令大动态时声音更纯净。

专门设计的接线铝板不但因做工精美而全面体现惠普音响的对完美的不计成本的追求，更可以将稍有发热的分频电子组件的热量极快地传递。

音箱好不好要听过才能说，当天试听的音源是SONY的CDP-X7AES，功放是ACCPHASE的E-210合并机。极佳的瞬态和透明的音色：在听XRCD版的《丝竹管弦》时，乐器的音色、录音的细节毫无雾气，一览无遗，电光火石般的瞬态，吉他、钢琴千变万化的音色由写真一号表现出来极为出色。

极佳的平衡度：一般的书架箱，中高频清新靓丽，中低频稍紧，低频量感稍欠，声底发软。写真一号中频的饱满和低频的深沉，在5寸半单元的系统里，可以说无出其右者。在播一般书架箱难以侍候的《Tutti》的“火鸟”等时，低频的量感、延伸和弹性都有板有眼。

试听蔡琴的新碟《遇见》时，厚润迷人的人声，清晰自然的齿音配合弹跳有力的钢琴，口形和结像的大小适中，定位精准。

写真一号音箱频率响应图：在“伪消声室“水平轴向2m测试曲线，测试所用麦克风经修正，近场低频响应曲线没有加入。水平频域范围300-20000Hz，10dB/div。

写真一号音箱阻抗曲线图：测试条件为2V电压电流法测试，左纵轴以每格5欧姆显示，右纵轴为相位显示。

写真一号累积频谱衰减图：测试距离为2m，图示频率范围为300-20000Hz，纵轴5dB/div，衰减时间为0.12ms/div。

写真一号的阶越响应图：测试距离为1m（15ms时间窗，带宽30kHz）。

写真一号群延迟曲线图：测试距离为1m，0.5ms/div。