扬声器睇真/雷明文

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重播靓低音之基本扩音机与扬声器之匹配，当然影响低音。此事发生於任何类型扬声器身上，不仅於反射式声箱。扩音器出力愈大，它也就令扬声器[谷]得出更多低音。或者，扩音器的阻尼系数(Damping)愈大，它也就令扬声器的低频效果演出更好。但这些讲法并不全对。

      发烧友认为采用大功率，高阻尼扩音器是利多于弊。事实上，就算承受力低的扬声器都能够用大功率高阻尼扩音器推策而提供较佳低频质素。但使用时要注意音量控制，若懂得适当调节，扬声器是不易因过荷而烧毁的。烧音圈的祸首，是互调失真，入力过大只属其次。而大功率高阻尼功放的平均失真率，必远低於小功率低阻尼功放，所以对扬声器反为较[仁慈]。

      性能欠佳及保养失宜的真空管(胆)机，若然具有超高频铃振和大量互调失真者，甚易烧单元。半导体机如有直流电压输出，亦会烧单元，但近来这毛病已甚少发生。

      一般认为，单元的磁通量密度(FIux DensitV)愈大，则低频响应愈劲。非也，理论上，磁通量密度的改变势必影响声箱的Q值。同一声箱，假如换上磁通量密度更强的单元，声箱Q值便降低。反之，若换上磁通量较弱的单元，声箱Q值便增高。设以Q=0．7的标准密封声箱举例，换上磁通量强一倍的单元，Q降至0．18，声箱呈过阻尼(Overdamped)状态，低频出现一6dB衰减。换上磁通量弱一半的单元，声箱变成Q=3的欠阻尼状态，中频部分响应有一6dB衰退，但低频近谐震区却产生一个不受控制的+6dB波峰。这磁通量密度弱一半的细磁铁单元
遂相对地提供了+12dB的低频响度。无疑听得出是箱声，但却是[廉价低音]的来源。

      基于同样理由，阻尼系数低的胆机实不适於驱策Q：0．7或以下的高阻尼声箱。胆机推气垫声箱欠低频，非因胆机欠低频，是阻尼匹配不妥而已。最高质胆机如单端纯A级3极管扩大器，功率输出低於20W。凭它巨如枕头的银线输出变压器，有本事重播超过100dB声压的深潜20Hz。这里，扬声器的匹配举足轻重。

      反射式声箱的优点，正随著科技之进步而发扬光大，它的缺点亦日渐被克服。总的来说，反射式声箱的最低频部分演出效果，无疑仍略轮给密封式。主要问题，是气管出口声波的瞬态响应和相位失真略逊，很多人认为这些音染颇难接受。历来，人们想出了很多改善反射式声箱的有效办法，其中最成功的要算是B&W的Matrix声箱和颇流行的被动式扩散器(PassiveRadiator)。

声箱与低音的关系
      B&W经多年研究，在1987年发明了Matrix(矩阵)式调谐管声箱。简单讲句，它的内部结构是将声箱分成无数小格。Matrix方式不仅杜绝了(几乎!)箱壳的抖动，还紧密控制了谐震波峰。缺点是效率降低和制作成本增高，但总的来说Matrix反射声箱无论在商业上及科技上都具有一定成就。B&WMatrix系和B&W其他把高音单元分体安装的声箱，为高频扩散声波提供更多空间，避免箱边反射的绕射(Deflection)情况，音场容易做到较宽阔。其实，把中、高音用细箱安装的方法源自KEF，音场拓宽效果如立竿见影。

      被动式扩散器(PassiveRadiator简称PR)是反射式声箱的变体。PR通常是1个和低音单元一模一样，但没有磁铁没有音圈，只有声盆和悬边的『假i低音。以PR
来取代调谐管(Vent或Duct)，PR声盆的震动与驱动体单元成反相，但失真率则低於调谐管。有人认为，数码录音既能轻易地提供100—105dB响度的超低频，经由调谐管进出的空气(例如50mmVent)便产生可闻的风吼声。改用口径较大的气管可降低吼声，采用PR则可消灭吼声。但PR的延迟效应对驱动单元构成声阻(Acousticalresistance)，声箱内部体积遂变为非线性，效果接近密封式声箱。

      一般被动式扩散器标榜[双倍扩散面积]优点，使发烧友相信1个10寸单元加1个10寸PR便相应有2X10"的震膜面积，是百份百错的引导。此外，PR式声箱效率
也低於反射式。高声压传送所引入的热损耗(Therma，loss)问题，数码时代更不容忽视。从前，热损耗现象见於高音单元，在重播高频至某『饱和』响度时，由於音圈发热损耗能量，单元声压不再提高。直至有人发明把液体磁灌入音圈的办法(相当於水冷式音圈)，才大大地改善高频[热损耗]毛病。低音单元在重100dB以上声压时，热损耗不能避免。明显地，密封式声箱产生的热损耗肯定远超透气的(风冷)反射式。实验证明，某些高质反射箱入力100W，输出116dB时，其热耗损高达惊人的4dB!但也有低至1dB耗损的优异制品。

      综合一切密封式、号角式、反射式声箱的特性，可知世界上仍未有一款功能重播100dB以上低频而不受制於热耗损，相位互调，谐震……等毛病的单元。但解决的办法却十分简单而有效。就是，每声道动用4只(或以上)低音单元，并联起来。

      这方式，正是市面上一般极品级超低音柱，例如●RS，Genesis和Martin—Logan等，均同出一辙。个人认为，超低音重播体系，无论反射式或密封式承载，都必先符合音响物理之基本条件才行。有关低频怎样形成，怎样得以被听闻的原理，本来只属初级常识，奈何发烧友一概不管，更胡乱堆砌一些自以为是的东西来扮代表，令有识之士啼笑皆非。

有空气才有HiFi    ．
      HiFi一物，是让人们安坐家中欣赏从扬声器播出来充实於空间里的声响，包括音乐和世上一切自然界及人造声响。而音波之得以形成及扩散，则要靠空气。虽然音波可以藉固体和液体传播，但人类听HiFi仍较喜欢选择在空气中的环境多过在水中或固体中，故此大气层是传播HiFi的最佳媒体。况且，音波在真空中是无法产生的。在科学家们未做到用电线插入人类神经系统传递不经空气的声响之
前，Hi Fi发烧友玩扬声器仍须按音响基本法办事。

      在[雷明专栏]里，音响基本法已被雷明讲到[尽]!可惜发烧友们很多仍不计较播低音和听低音的起码条件。最近跟几位电子专家讨论音响物理学，他们都不同意声波是只有正(Positive)而没有负(Negative)的讲法。

      要知道，地球大气层永远是处於[绝对正]状态(AbsoluteStateOfPositive)，大气分子稀薄至0状态，便是真空，是[绝对零]，物理学上不会可能有『负』气压状态。因此，若以『绝对零』线作为声波的绝对功率参考(X轴)线,AbsolutePowerReferenceXAxis的话，任何声波的坐标曲线必定高高地划定於0气压X轴之上。换言之，声波的上下半波和它们的相位关系，和差关(Sumand Difference)，以及一切物理效应，绝对绝对都在有气压的，绝对功率参考线以上的坐标位置进行。电子学家说，这有什么稀奇，只要将功率参考线提升至半波的起点看，不就有Positive和Negative之分啦。又说，若全部[正]那来反相?

      有所不知了，0气压的X轴是绝对的，不能移动的X轴，不是什么参考轴。无论把参考轴移到气压区的哪一点作为0位，也改变不了声波是在[绝对正]状态的大气内产生的事实。

      以上一节，说明了声波和电波的基本性格颇不相同。我们在处理声波的时候，若下意识地将它当作电波一样，最终是咎由自取。

      在20Hz至20KHz之间声频范围内的电波，每个全波的长度讲出来肯定吓亲人，但却有条数计得出：电波(包括无线电波和电磁波等)在真空中运行的速度，与光波相同，为每秒钟186,000英里。一个20Hz的电波全波长度便是9,300英里。奇妙的是，这20Hz电波可轻易通过一条10尺长的电线由扩音器传送至扬声器。但扬声器要在空气中制造出完整的可闻的20Hz声波，就困难重重。  

      物理学上，可闻的低频具有几种不同的活动形态。它或是大量空气作短距离移动，例如大鼓，或较小量空气作较长距离移动，例如低音号角。而管风琴和低音大提琴群奏的音响，就是有大量空气长距离移动的形态。至於自然界的低频，由於牵连巨大残响回声成分，运行形态都属於大量空气长距离移动一类。
    (原文刊于HIFI第152期一1999年1月号)