Thiel自行設計製造的的超低音單體，依循短音圈/長磁隙的設計原則，讓單體運動時具備最低的磁力線性失真，並且能承受極大的驅動功率。

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。

我們先來看低音單體的設計。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（Short Voice Coil, Long Magnet Gap），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。
 

Jim向大家解釋超低音單體如何才能具備高度的功率承受能力。

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，因此我們選擇了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，因此我們採用工作效率高的交換式電源（Switching Power）設計，如果我們採用傳統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，但是我們在這裡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。
 

Thiel超低音的驅動模組，採用1,200kV的變壓器，具備1,000瓦輸出功率。為了解決功率晶體的散熱問題，採用交換式電源設計。

為了解決這個問題，我們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

每一個從事設計超低音的人都知道，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牆，產生能量抵消的頻率就會較低，若是較貼近側牆，那麼抵消的頻率就會提高，但是超低音不管再生出多大的能量，都會造成某一頻段的突起或凹陷，因而使得低頻聽起來不平順，甚至產生轟隆模糊的不良結果。
 

大功率驅動單體時，會讓音圈產生高熱，增加線圈感抗，因此Thiel在此安裝了熱敏電阻，讓驅動模組可以依據音圈受熱情況調整輸出靈敏度，達成線性的驅動匹配。當單體現圈過熱時，驅動模組會及時感知，並且跳開，顯示HOT字樣。Jim刻意用迴紋針將擴大機短路，讓我們看到實際過熱會發生的狀況。

側牆與背牆的影響，在任何聆聽空間都存在，所以我們必須從擴大機執行適當的補償，將空間產生的頻率不平直的現象修正。所以如果您使用Thiel的Smart Sub整合器，就可以把超低音擺放在房間的任何地方，放到定位之後，測量超低音與背牆和側牆的距離，將這兩個參數輸入Smart Sub裡面，Smart Sub就瞭解超低音與側牆的反射距離，提供適當的修正。

請注意當您測量超低音與側牆的距離時，是從牆壁到超低音音箱的外緣，而不是音箱的中心。如果您為了讓超低音隱藏在家居空間當中，把超低音安裝在牆壁的裝潢裡面，Smart Sub可以設定為負值，以SS2為例，可以設定在-0.5米，而Smart Sub設定的負值的最大值是-0.6，對應SS3使用。

3. 與主喇叭系統的銜接與整合

解決了空間背牆與側牆產生的頻段扭曲問題，接下來我們要討論超低音與主喇叭系統銜接與整合的問題。超低音與主系統整合的解決方案包括兩個部分，第一是音量平衡，第二是頻段銜接。

在音量調整方面，許多人會使用音壓計來測量，讓各個聲道獲得均衡的音壓，但是我要呼籲音響迷千萬不要使用音壓計來測量超低音的音壓。
 

	超低音與空間的關係，大家都知道，但是沒有人用簡單的方法來解決音響迷的困擾。Thiel超低音可以透過超低音與兩側牆的距離設定，達成超低音與空間的聲響條件匹配。這是Jim苦思多時的解決方案。

原因何在？音壓計的目的是用來測定音量大小與頻寬，當您用來測量兩聲道或多聲道喇叭的音壓時，各個喇叭的工作頻寬大多在80Hz-20kHz的範圍，但是超低音的工作頻寬卻相對限制在200Hz以下，因此測量起來會有很大的差異。問題會出現在音量設定的謬誤，因為主喇叭的工作頻寬大約在80Hz- 20kHz，而且每一只喇叭的工作頻寬相近，所以使用音壓計測量數值大致沒問題，但是用在超低音上面就會出現謬誤。主喇叭工作的80Hz-20kHz涵蓋了8個八度（Octave），每一個八度的音量會差異1dB，如果您用音壓計來測量80Hz以下的頻段，測量出來的音量會和主聲道的8個八度差異9dB。當然，如果您喜歡超量的低頻，我也不反對，但是我必須提醒，如果您採用音壓計測量超低音，根據測量的結果調整音量，您必須瞭解音壓計測量的數據會比主喇叭延伸所需的音壓多了9dB。

使用超低音的方式，不外乎使用環繞前級或多聲道擴大機上面的低頻管理，或者以超低音內建的分音調整（Crossover）來銜接主喇叭系統。我們不推薦第一種方式，因為每一部多聲道擴大機的低頻管理都是標準的設計，並沒有針對特定喇叭進行最佳化的設計，因此您只能憑運氣，說不定超低音剛好可以和標準的LFE搭配，但大部分情況不會太好。第二種方式使用超低音上面的分音調整，或許在頻段銜接上可以慢慢嘗試出還可以的結果，比起使用環繞擴大機的低頻管理好一些，但是空間造成的頻率不平直現象，依然不能解決。雖然大部分的人都使用上述兩種方式調整超低音，可是對我而言都不夠好。

既然這兩種方式都不夠好，Thiel提出了兩種解決方案。第一種方案使用上有所限制，就是使用被動式的超低音分音器PXO2與PXO5，PXO2用在兩聲道，而PXO5則可搭配多聲道使用，最大的使用限制就是只能對應Thiel喇叭搭配使用。PXO可以採用分音器模式（Crossover Mode）連接或拓展模式（Augment Mode）連結，以分音器模式連接，主喇叭的低頻會有截止點，由超低音負責以下的低頻再生，而拓展模式則維持主喇叭的低頻延伸，而超低音則補償低頻延伸量感的不足。
 

對於Thiel喇叭的用家，可以使用被動式分音器來解決頻段銜接的問題。

如果您主喇叭不是Thiel，那麼您可以使用Smart Sub的SI 1 Integrator整合器，這樣無論任何主喇叭都可以與Thiel超低音獲得良好的整合。SI 1 Integrator初始設定時需要輸入四項參數，包括模式（Crossover或Augment）、聲道數（Mono或Stereo）、超低音的數量（1~16個Thiel超低音）與擴大機的增益（20~40dB）。這些數據是用來作為補償修正的參考基準。接下來是主喇叭的相關參考規格，同樣是用來讓SI 1 Integrator作為補償基準，包括喇叭的型式（低音反射式或密閉式喇叭）、低頻的截止點（20Hz~90Hz）、喇叭靈敏度（83~95dB）與阻尼（Damping，0.5~0.9）。喇叭阻尼的參數設定是針對主喇叭的Q值輸入，一般密閉式喇叭可以設定在0.8，而低音反射式喇叭可以設定在0.7，但使用者也可以在輸入範圍內自己嘗試最好的效果。

前面兩組參數只要主喇叭不更換，大概第一次設定調整好就可以，而第三組參數就是好玩的地方，可以用這些參數調整出自己喜歡的聲音表現。包括低頻延伸（15~40Hz）、主聲道低頻量感補償（-6~+6dB）、分頻點（44~99Hz，只限分音器模式）、LFE音量。SI 1 Integrator的使用者可以在最後一組參數當中，調整出自己喜歡的聲音表現，SI 1 Integrator會依據預先輸入的資訊，自動調整超低音與主系統的銜接。
 

優秀超低音的三大條件

最後我們來個快速複習！第一、優秀的超低音必須具備優質的低頻音質，所以需要優質的低音單體與大功率功率模組，來再生優良的低頻音質；第二、空間反射產生的低頻響應的扭曲，應該提供適當的補償修正；第三、超低音必須與主喇叭系統取得良好的銜接與均衡。

為了滿足以上三個條件，Thiel針對自家喇叭與其他廠牌的喇叭，各有對應的解決方案，Thiel喇叭的使用者可以選擇PXO被動式分音器，而其他喇叭的使用者可以使用SI 1 Integrator。無論消費者的選擇如何，優秀的超低音必須滿足上述三項條件，否則空間產生的時間與相位失真，都會讓音響迷的調整耗時費力，還不能獲得良好的低頻整合，Thiel花費了相當長的時間投入實驗與研究，最後才建構以上的解決方案，提供音響迷作為使用與設定超低音的參考。