一、箱体

失真：音响重播为何不能接近现场?原因就出在失真。我们设计的目的，就是要消除各种失真。失真会以许多不同的形式存在：像是音箱本身的震动会产生自己的声音，就是一种失真：音箱内的空气共振也是一种失真；单体所产生的共振也是一种失真。音波在前进时，碰到突然改变的角度，就会产生另外一个声波，这也就是我们所谓的绕射现象。如果喇叭的箱体有绕射现象，那么当你听到高频再生时，它的後面还会跟著一个音量较小的同样声音，这种现象就会让声音『模糊化』。另外，我们也希望尽量消除压缩现象。这就是说喇叭该要大声时，它无法放到该有的足够音量，这就限制了喇叭的暂态表现。

如果喇叭箱体有自己的振动，它会发出我们不需要的声音；如果它有绕射，它会影响立体音像的表现，所以你只能在很小的皇帝位范围中听到正常的音场，我们试著要降低绕射现象，使得我们可以得到更宽广的聆听范围。我们在离公司总部十公里外的Steyning研发中心以雷射、电脑软体等等研发这些现象，已经有大约二十五年的历史。

音箱形状：我们看看箱体的形状如何影响声音。如果你把喇叭箱做得窄小，你就可以有比较好的扩散性，所以我们把高音单体做在箱体之外，这样就会有最小的高音单体箱体，而得到极佳的扩散性。

高音单体箱体：接下来可以看看箱体内部的形状。我们希望单体振膜背後的能量不要回到振膜上来，因此我们设计了一个经过精密计算的号角形状的管子，这样一来振膜背後的声音就会藉由这个管状号角发散出去，而不会有能量回到振膜本身。这就是我们所谓的『鹦鹉螺原理』。

中音箱体：观察我们的喇叭就可以看出来，振膜这么小的高音单体就需要极长的管状号角来发散能量，所以在振膜较大的中音单体上使用这种设计是不实用的。我们发现将中音箱体作成球状，并在某些特定的地方改变一下，我们就可以得到类似用极长管状号角发散能量的效果。

低音反射孔：在低音反射孔中，当大量气流通过时，会有排气声出现。我们在低音反射孔表面做一些凹洞，这些凹洞所产生的小气流就可以让空气通过变得更顺畅，大幅度降低这种排气声，这就是大家都知道的FlowPort技术。

箱体强度：箱体强度很重要，当箱体强度越强，会产生的反射就越少。有人可能会想到用混凝土之类的材料来作音箱，当然这种音箱会有很好的强度，但是这种高硬度的箱体却会产生自己的铃振现象。我们发现最佳的箱体要非常重、有著充足阻尼，并加上我们独家的矩阵结构。其实从很古老的设计中就有类似矩阵结构的设计，例如古船的船舱。我们在无矩阵结构与有矩阵结构的同样音箱上安装单体播放脉波，用雷射测量後就可看出，矩阵结构对於抑制箱体本身的谐振成效卓越。

箱体形状：箱体的形状对强度也有影响。我们观察古老的拱门就可以发现，弧形的设计对於强度有极佳的帮助。当产品的成本足以负担时，如我们的800系列，我们就会在音箱上使用弧形的箱壁。

去耦合（Decoupling）：另外一个我们发现很重要的因素是：我们应该尽量避免较小箱体的震动传递到较大的箱体上。因此我们在箱体分离的设计中，都有在箱体相接之处安装软性的降低震波用材料。你可以想像乐器的弦，它单独存在时并不会发出任何声音，但是当弦安装在木箱上时却可以发出极大音量，这就是为何我们要使用去耦合材料来隔绝震动。

磁铁总成：接下来我们看到声音的输出。先从低频段看起。低频段最重要的就是控制力。如果你要控制一台汽车，你需要极大的马力，所以我们需要极强的磁铁总成，让锥盆能够说动就动、说停就停。我们测量单体的动作可以看出，弹波在音圈『出』与『入』的时候硬度的变化并不一样，但是理想中出与入时的硬度变化应该要相同，我们才能够得到最正确的声音重播。我们使用非常复杂的一种测量系统称为Klippo，这个系统最棒的地方就是可以将不同的失真分开分析，可以让我们知道哪种失真是由哪个部份所产生的，针对这部份加以改进。因此我们发现这个问题是出自磁力，将音圈在磁铁中的位置稍微移动一下，就可以解决这个问题。

电感值：线圈本身就是电感。音圈的电感值在线圈较多部份进入磁力范围内的时候会增加，在线圈较少部份进入磁力范围内时则会减少。所以你看我们最近的设计，在中音单体部份都会增加一个铜制的极圈(poie piece)，这样一来就可以让这电感值的变化降低到几乎不存在。我们现在了解单体每个部份所可能产生的失真，将这些改进加起来，我们就可以制造出极低失真的单体。

低音振膜：现在让我们单独来看低音锥盆的部份：我们希望锥盆的材质具有极佳的硬度，但是不希望它非常坚硬而会像个铃铛一般容易产生铃振，所以我们也希望这个单体有极佳的阻尼。另外，我们也希望音箱中弹回的较高频段的声波不会藉由这个振膜传导以产生失真。当第二代的Nautilus 800系列推出时，我们终於找到了多年来都在寻找的最佳低音单体振膜材料，就是Rohacell。这种材料上下是碳纤维，而中间则是发泡材质，是一种三明治结构。这种低音单体的分频点大概到400Hz，不过盆分裂要到800Hz才会产生，而且不会产生强烈、复杂的谐振，这比起原先800系列上使用的坚硬纸盆特性要好得太多。当重播脉波时，旧有的纸盆低音单体会产生持续的振幅，而Rohacell会马上停止振动，这就是它有著良好阻尼与暂态特性的证明。而声波传递到振膜内部的部份，Rohacell比起旧有的纸盆更是降低了5dB左右。使用这种材料後，我们在所有项目上都有了长足的进步。

Kevlar中音振膜：中音单体部份，硬度不是重点，重点在於振膜运动的方式。不管你用什么材质，声波产生之後，都会像水波一样，传递到振膜边缘後再传回中央；但是当我们看到Kevlar的表现时，你会发现声波传递到振膜边缘後就快速散发掉，没有任何残留在振膜中的能量。因此采用Kevlar振膜的中音单体有著惊人的暂态响应。因为使用在中音单体上，Kevla厂振膜的运动距离并不长，所以我们进一步的将悬边栘除，测量後可以发现没了橡胶悬边之後，暂态响应还会更上层楼，而且效率也提高到96dB，所以你不必输入超大功率，单体在工作时不会产生高温，因此整体的动态更好。我们使用了会导电的铍磁铁，有导电性的磁铁在失真表现上会比不导电的铁粉磁铁更好，以往我们只在高音单体上用铍磁铁，现在也将这种单体使用在中音单体上，更降低它的失真。

钻石高音振膜：能够听到50kHz或更高的高频延伸，因此我们也开始研究该如何让单体能够播放出更高的频段。第一种方式是缩小振膜的面积，这种方式有很多问题：第一个是高音单体的低频谐振点会提高，与中音单体不易衔接；第二个问题是在效率，小振膜代表著效率会降低，而我们希望高音单体能够有较高的效率；第三个问题是承受功率，较小的振膜会有较小的音圈，因此无法承受较大的功率输入。因为这些原因，我们舍弃较小的高音单体这个方案。另外一个方式就是在高音单体之上再加上超高音单体。这个方案在效率上仍然比较差、在承受功率上也比较差，另外还得在高音与超高音单体之问加入分音器，会导致相位失真。最後，因为两个单体之间会有距离，而这距离会产生声波的跨步(10ping)，会导致高频在垂直方向的响应产生不连续性。

     最後一个方案就是选择一个更好的振膜材质。这是我们最常采用的方式。除了硬度之外，振膜的重量也很重要，我们列出所有材料的硬度与密度，而我们认为最重要的系数，就是两者相除再开根号的结果。如果把我们以往用的铝合金的系数定为一，那么我们可以发现鈇合金的系数是完全一样的，因此这并非更好的振膜材料。铍的表现非常好，它的密度极低，因此这系数可以达到铝合金的2.6倍，而且它听起来真的不错。但是我们最後没有用铍，因为我们知道有更好的东西，那就是钻石，钻石的系数比铍更高。因此我们花了两年的时间，终於研发出了钻石振膜高音单体。在Steyning我们有一套软体，只要输入振膜材料与形状、尺寸等等系数，就可以模拟出这个单体的频率响应表现。我们很好奇：如果我们输入厂完美振膜创材料(事实上不存在的完美材料)系数，会是怎样的结果?结果并不是那么完美，在70kHz以上，由於振膜的形状，顶端与边缘会产生一些反相的声波，所以能量互相抵消，会产生凹陷。如果振膜是平面而非凸盆，那么这种凹陷是不会产生的。我们把这个波型与钻石振膜相比，刚好钻石材料本身产生的谐振也产生在70kHz左右，而这种谐振与振膜形状产生的相位抵销现象搭配之下，滚降居然还比『完美振膜』更为平坦!而在20kHz以下，钻石振膜与『完美振膜』是完全相同的。在实际的测量下呢？由於我们在钻石振膜单体上使用了悬边，因此谐振的部份还会被振膜给消除一部份，使得它的盆分裂现象所造成的影响更低。

三、分音器

我们谈过了箱体、单体与振膜，要怎么用这些零件制造出好的喇叭?那就是分音器了。在一般的喇叭中，分音器是由电阻、电容与电感所组成。即使在平价的68系列上，我们也仍然使用有大量铜线的空气电感，使得失真非常低。过去几年闲，我们的单体性能更好了，因此可以使用一阶分音线路。一阶分音线路本身就有较简洁的特色，所以声音比较好，而由於使用的零件少了，因此我们可以在同样的预算下选择更高级的零件，让整体表现更上层楼。

分音器的设计：一切从无响室开始，我们测量单体的特性，来决定该用何种数值的分音器零件，让频率响应平直。接下来的工作栘到聆听室，我们对这些数值做一些细微的调整，让它听起来更为平衡。以上所提的，是最简单的部份。接下来我们得听四、五种来自不同厂商的电容。它们测量起来结果都一样、它们的声音平衡也都正确，但它们听起来却完全不同。无论产品的价格高低，最後的零件选择总是靠聆听来确定。整个喇叭设计中，最花时间的也就是聆听的部份。这是个很惨的工作，但是总得有人来完成它。