2015年3月23日 星期一

工藝品喇叭

這題目想了好幾年了,音響器材中,最吸引目光的當然是喇叭,其他設備都藏起來無妨,喇叭擺出來就好,多年前建議同事買一套Avantgarde Uno,

客人光臨全都被這喇叭吸引,同事說他那新房子裡最讓他滿意的就是這喇叭囉~四十幾萬,不便宜啊...
價格這麼高,若是我,會很希望是對獨一無二的喇叭,只有我有!
這麼高的價格,訂製、特製很合理吧?限量工藝品級的喇叭,甚至藝術品級的喇叭,如何?

工藝品或藝術品,外觀隨藝術家玩,技術上還是有些限制得要遵循不可違逆,否則只有外觀沒有聲音,那豈不可惜?有面子也有裡子才配得上其價格。
搞技術的人得要開限制條件出來給藝術家,來想想有哪些。
首先,單體擺在哪,
高音單體得要正對聆聽者,這是因為高音的指向性,或者說擴散角有限,偏離軸線音量會衰減;中音單體亦然,頻率越高,指向性越是明顯,因此得看單體工作頻率決定這點;
高音與中低音單體盡量靠近,如此則二單體與聽者的距離在較大的範圍內都差不多,不致於聽者偏高或偏低時二單體時間差太大,這時間差會讓聲音不自然(高音先唱或慢唱,當然很奇怪);
類似的,高音與中音單體發聲點與聽者的距離盡量接近,若是垂直擺設,就會是二者的振膜中心擺在垂直線上;例如Avantgarde Uno就是敗在這點(新版改掉了);中音vs低音這問題就不大,重點在二者交疊的頻率之波長,倘若很低,例如250Hz,波長1.36m,差個15cm也不過1/8波長,而這麼低的頻段受空間的影響還更大。

再來,單體怎麼擺,
單體以振膜推動空氣,其立足點必須穩固,晃動的振膜當然會讓音樂疊上晃動的部份(像是唱歌時抖音),因此單體必須穩固固定;
但麻煩的是喇叭本身就是個振動體,各單體又會互相影響,不過實質上高音佔的能量低,對中低音影響小,主要是較低音的單體影響較高音單體,也就是低音單體透過箱體讓高音晃動;
簡單的概念是讓所有單體都盡量擺的穩固(也就是箱體也得擺的很穩固),實際上細思,高音可以稍軟的固定方式以避開低音振動影響。
再來考量音波的繞射,頻率越低,單體發出的音波指向性越低,越接近個點音源,發出的音波會呈球狀擴散出去,倘若裝在個很大的平面板上,球狀音波打到面板上會反射出去,重疊在直接音上,造成聲音混亂,因此最佳的作法是讓面板盡可能小;當然啦,這點可能會是拘束藝術家創作的最主要條件,衡量高音單體必須盡量接近低音單體這點也會放大面板尺寸,因此這項條件可列為次要;

再來是最大的麻煩,箱體容積,無論密閉式或開口式,箱體容積會影響低頻,決定低頻的下限或凸起的頻段,喇叭箱像是個鼓,單體是鼓皮,拍打鼓皮會有個自然共振頻率,箱體容積越大,空氣總質量越大,則振膜簡諧運動的共振頻率越低,要唱到越低,則箱體容積要越大(這當然有公式可以算),能唱到越低,聲音聽來就越自然接近真實。

實務上,該怎麼做呢?
我想會是,先挑定個高音單體(通常分頻都在3KHz左右),藝術家開始構思,大體草稿完成後,再來根據容積找適當的低音單體,並決定是開口還是密閉式。

密閉式當然得接近密封,但還是得留個位置讓線拉進去;
開口式就比較麻煩,口徑與管道都得精算...管道可以考慮嵌入膠管,比較容易做;
至於分頻電路板嘛...我想擺在外面比較好,減少對藝術家的限制。

最後,喇叭箱體得要能站的穩;
若要認真聽,高音單體得正對聆聽者,這也會影響外觀與擺設方式。

實務上,單體的阻尼方式又分成針對密閉式與開口式設計,因此必須先挑定單體,才能決定箱體形式。


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