
文•郭漢丞 PMC最出名的設計特點莫過於傳輸線式音箱,在這篇報導當中我們將從喇叭設計的基本原理,解釋PMC喇叭為何堅持傳輸線式音箱的設計。傳統上喇叭音箱大概分為兩類,一種是密閉式音箱(Sealed Cabinet, Infinte Baffle),一種是低音反射式音箱(Bass Reflexed, Ported),而傳輸線式音箱(Transmission Line)則是第三種解決方案,在設計上各有優缺點,而PMC認為傳輸線式音箱優於其他設計,所以他們創業二十年以來,製作的全部都是傳輸線式音箱喇叭,而PMC自家的傳輸線式喇叭設計稱為ATL(Advanced Transmission Line),代表更為先進的傳輸線音箱設計。
密閉式音箱、低音反射式音箱、傳輸線式音箱 讓我們先從密閉式音箱說起,老LS 3/5A與ATC 10這些經典喇叭,都是密閉式音箱設計。密閉式音箱設計的優點是箱體結構相對簡單,低頻滾降比較平順,所以聽起來低頻很自然,不太會轟隆隆的,而且整體失真率很平均,不會偏重哪一個頻段失真特別大。可是密閉式音箱也有幾項缺點,第一、效率偏低,像ATC 10就出名的難推,Peter Thomas收藏的Gale 501A,當年也是出名的「後級殺手」。第二、低滾降雖然自然,但量感相對有限。第三、功率承受率偏低,且大音量播放時因為箱體內部壓力,容易造成中低音單體振膜變形,增加失真率。
相對於密閉式音箱,低音反射式音箱的優點就浮現了。低音反射式音箱比密閉式音箱效率要高,功率承受率也比較大,再生低頻音壓也比密閉式喇叭要強,低頻段在大音量時也比較不容易產生盆分裂失真,而且音箱結構也相對簡單,製作成本不會增加太多。有優點也就有缺點,低音反射式音箱的效率雖然比密閉式箱體高,但還是不夠好,效率算中等,且大音量驅動時,低音反射孔容易產生氣流噪訊,此外在中低低頻段的音染也比密閉式音箱要高。而且低音反射式音箱的低頻滾降斜率陡峭,低頻延伸的相位失真比較大。
好,密閉式音箱與低音反射式音箱我想大多數讀者都已經很熟悉,我們就不多談,我們接下來看究竟什麼是傳輸線式音箱。傳輸線式音箱內部有著長長的「傳輸線」,單體裝置在傳輸線的一端,而聲波通過傳輸線最後到「開口」。為了要讓傳輸線足以再生夠低的低頻延伸,這條傳輸線要盡可能的長,早年雖然有理論,但要作出那麼長的傳輸線來,再生很低的低頻(例如要到20Hz),在一般家用產品的「實用大小」,可能做不出來。
說傳輸線式音箱喇叭難做,還真不是隨便講講,傳輸線式音箱因為內部要隔出複雜的傳輸線通道,所以音箱本身結構就複雜許多,此外傳輸線的通道並不是「一路到底」,傳輸線的前端到開口之間並不是一致的大小,配合傳輸線的「轉彎」,通道的寬窄並不一致。 另一樣複雜之處則是內部阻尼,Peter說傳輸線導管的計算有公式可循,理論本身也不是祕密,但配合傳輸線所使用的阻尼,學問可就大了。Peter表示,傳輸線音箱的寬窄不同與轉折處,使用的阻尼物都不同,有些阻尼物比較鬆,有些密度比較高,阻尼物表面凹凸不平的程度也都不一樣,這些阻尼物的配置沒有公式可循,基本的公式計算可以算出所需的阻尼,但如何在傳輸線導管內部組合應用,可不是簡單按按計算機就算得出來。不能簡單算,那怎麼設計?答案是用聽的!反覆比較試聽不同的配置,決定最佳阻尼。
目前PMC自己設計製造的單體,最出名的要算75mm絲質軟半球中音單體,這個大尺寸中音單體,長相和ATC很像,早期PMC還沒自己設計製作單體前,用的也是ATC的中音單體,但Peter說外購單體很麻煩,測試不良時經常要退換貨,影響生產流程的順暢,所以Peter決定自己設計75mm中音單體。這只軟半球中音大概只有軟半球與大尺寸音圈與磁鐵引擎和ATC相近,其他如短號角與框體等細節,都是PMC自己設計。最大的祕密藏在哪裡?一樣看不到,在軟半球振膜裡面,藏了一塊海綿阻尼,原來PMC發現這只中音因為尺寸大,背波與後方磁鐵引擎會產生震動噪訊,所以PMC加了一塊海綿當阻尼,把這些噪訊通通吸掉,中頻更乾淨。
偏好多階分音 有了箱體,有了單體,分音器是另一項關鍵。PMC的分音器偏好多階分音,自家等級較高的鑑聽喇叭幾乎都是4階分音,而有部份喇叭採用2階分音,但配合單體與傳輸線的自然滾降,PMC所設計的2階分音的在特性上也接近4階分音。奇怪,不是有很多Hi End喇叭廠宣稱自己使用的單體配對嚴格,所以不需要多階分音,用最簡單的一階分音(-6dB)就好了,怎麼PMC偏好四階分音(-24dB),難道他們用的單體比較不好?其實一階或四階分音沒有哪一種比較好的問題,要看喇叭怎麼設計、單體怎麼匹配,PMC偏好四階分音,和專業鑑聽喇叭有關,對於專業錄音室而言,「準確」的音樂再生最重要,聲音美不美那是見仁見智的問題,如果以追求「準確」為出發點,四階分音比起一階分音要來得準確,所以PMC偏好使用四階分音。這麼做其實成本更高,因為四階分音的分音器所需的被動元件比起一階分音多了許多,安裝也比較煩瑣,成本當然比較貴,但這也是PMC為了準確再生音樂的堅持。 這些設計上的重點,紙上談兵有些不實際,但先瞭解理論,再走入PMC驗證,就知道PMC做喇叭有多用心了。下一篇報導我們將帶讀者們實際進入PMC工廠,一步步看PMC怎麼製作喇叭。 廠商資訊 進口總代理:瑩聲 電話:(02)2805-3569 網址:www.jadex.com.tw
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