Thursday, January 26, 2023

封面故事回顧|傳統老號角音箱可以退休了—音樂大師BACH號角音箱

文/賴英智新音響New Audiophile

重新以計算機計算過的雙拋物線木號角

當我說傳統老號角音箱可以退休了,肯定會引起T牌、K牌、J、E牌等等許多號角音箱用家的抗議。發燒友選擇號角音箱,無非看中其高靈敏度、速度快、失真低、細節多、聲音寬鬆等好處。實際上我聽過的很多傳統老號角音箱,都面臨低音驅動不好(要嘛推不動,要嘛控制不了)、老號角的失真大(傳統號角容易造成不同頻率峰值,所以要復雜的分音器構成陷波來拉直頻率響應)、高頻延伸不上去(播放小提琴粗礪乾硬)、指向性太高(偏軸響應不佳)、前障板寬大影響擺位與音場等問題。甜頭還沒嚐到,反倒一堆問題等著去解決,這就有點本末倒置了。正因為老號角音箱存在一些設計上缺陷,所以喜歡號角音箱的德國人進行了很多改良,既美觀又富科技感,當然價格也水漲船高。

Audimaxim音樂大師在開發巴赫BACH號角音箱時,很清楚的將其定位為"合理的價格,方便在任何環境中使用,能獲得號角音箱的大部分優點而沒有短處"。就目的來說,Audimaxim音樂大師不但完成了任務,而且還超乎預期甚多。巴赫音箱以傳統號角設計為基礎,融入計算機輔助設計與測試、先進的製造工藝,加上有豐富經驗的人耳調音,最終成績足以取代我所聽過的任何一款老式號角音箱!我分幾部分來介紹這對有著鮮紅色木號角,一眼就能吸引眼球的巴赫音箱。


Audimaxim工程師經過四年的努力研發出使用3英寸鈹振膜的高音驅動器,特性與TAD TD-4001非常相似,高頻延伸更好,差別僅在低端的延伸。配合優化的壓縮相位塞,極大的降低了互調失真


首先還是得說說號角音箱的發展。 WE西電可以說是所有號角音箱神話的原點,西電之後,號角音箱的延續分成二大流派,一是美國的Altec、 JBL 、Jensen、Klipsch、EV、Westlake等;另一是以吉村音響研究所( Yoshimura Laboratory )為首的日本派。日本號角音響之父吉村貞男從復刻WE 555開始,他以繼承西電為宗旨,並最終在某一些領域超越了西電。後來包括號稱100%復刻勵磁單元的GIPLaboratory,以及ALE、GOTO等,他們才真正擁有西電精髓並發揚光大。

而在歷史的平行進程中,也存在一些不同於WE西電流派的號角音箱設計,其中最重要的是大名鼎鼎的TAD。 TAD結合了美國技術(JBL副總裁BN Locanthi)與日本資金和生產工藝(先鋒Pioneer),兩大超強團隊的互相砥礪下,研發出音響史上曾經最頂尖的喇叭單元。 BN Locanthi帶來揚聲器設計的計算機分析技術與材料科技,日本方面派出工程師木下正三參與,提供了嚴謹挑剔的生產工藝。 TAD最著名的TD4001高音驅動頭與TL1601低音單元,它們所擁有的高性能說起來沒有秘密,延續了JBL的結構,但貫徹了徹底追求超高精度的理念而已。


曾經在專業領域紅極一時的TAD,因為以前功放的輸出功率較小,需要容易驅動的揚聲器,所以設計了高靈敏度的壓縮號角高音+大口徑紙盆低音的24系列。後來TAD轉而開發聲音更好的新型揚聲器,逐漸放棄了專業市場,處於理想與現實夾縫中的木下正三,只好自創Rey Audio品牌在專業領域繼續發揚光大,新產品也不採用TAD單元了。



號角以開放式固定安裝,可減少前障板的繞射干擾讓聲音更開揚,仔細計算過與低音的時間相位所以不可移動,如有需要可利用四隻釘腳調整仰。經過特殊處理防止開裂的樺木實木高音後腔體


TAD單元雖好,畢竟是半個世紀前的設計,而且不管是TAD或Ray Audio音箱,他們的初衷都是錄音室監聽使用,發燒友搬回家以小功率膽機搭配,老實說不容易得到平衡悅耳的好聲音,國內TAD用家不少,天天快樂的只怕不多。 SME(索尼音樂娛樂)率先在日本引進了TAD單元製作的監聽音箱,但也是第一個認識到TAD單元的不足。時任CBS/SONY唱片會長的大賀典雄希望擁有索尼自己設計的監聽設備,大賀典雄本身是男中音歌手,還是CD規格的催生者,聯手飛利浦推出世界最早的CD,退休後成為指揮家,他是很有資格對聲音下評論的。


研發監聽音箱的任務落到富宅信夫(Nobuo Fuke)身上,他在1982年從JVC跳槽到索尼公司,1989年和Ajinomoto (味之素)共同研發出生物纖維素材料。這種生物振膜材料是以醋酸菌製成的纖維,具有非常薄(平均10微米以下),以及非常細的纖維結構(比紙纖維輕1000倍),聲音傳播速度比鋁振膜快上三倍,但諧振失真卻只有鋁的1/10。生物振膜後來被用在耳機與高音單元上,成為一段傳奇,富宅信夫最大的功績則是主導了SONY SEM-5S監聽音箱的研發。

木號角以芬蘭樺木板黏合後再CNC正反二面車製出所需的曲線形狀


富宅信夫找來索尼公司內富有創意的工程師,開發出SONY SUP-T11高音驅動器和SUP-L11低音單元,性能遠遠超越TAD。一開始裝置索尼單元的SEM-5W(雙低音)和SEM-5S(單低音)監聽音箱,只供索尼旗下部門和好萊塢的索尼影業、米高梅哥倫比亞公司使用,1997年也開始出售給家庭用戶。爾後富宅信夫轉至SONY Sound Tech工作,他以改良的SUP-T14高音驅動器與15英寸SUP-L14低音單元,推出SRP-S5000舞台音箱,40Hz-24kHz的頻寬恐怕也是PA之最吧。後來索尼公司在"狂躁症"中不計成本把單元改良成SUP-T11G(使用35μ的超薄鋁振膜)和SUP-L11G,終因市場關係停止銷售該產品,雖然SONY仍可受註生產,只是價格驚人。

音箱背部加強和諧振抑制的結構,在大幅度運動中的畸變,音圈採用高純度無氧銅鍍銀漆包線,號角以開放式固定安裝,可減少前障板的繞射干擾讓聲音更開揚,仔細計算過與低音的時間相位所以不可移動,如有需要可利用四隻釘腳調整仰



索尼停產之後,曾經是索尼經銷商的後藤和彥成立GTSound,繼續對索尼單元進行改良。後藤和彥是一個音響發燒友,並非電子專家,所以他以發燒角度來設計GTSound號角音箱:可以在較小的空間使用,可以用較小功率的膽機推動,可以用較小音量聆聽卻仍保持豐富信息與飽滿低音,可以更方便的擺位與調整。 Audimaxim音樂大師同樣受到SONY SEM-5S監聽音箱的啟發,展開一條重新再創作之路。


故事緣起於Audimaxim音樂大師的負責人張總從台灣索尼錄音室購置二套淘汰的SEM-5S監聽音箱,一套因進關問題不知所踪,另一套幾經周折後運抵廣州。這只與眾不同,電子分音需二套功放推動的號角音箱其貌不揚,但一出聲就讓人大開耳界,它完全沒有老式號角音箱的染色與失真,而且能提供巨大的動態與寬廣的頻響,最神奇的是雙曲線木號角,居然可以讓音箱隱形在音場之中。


Audimaxim巴赫音箱的設計靈感還自索尼公司,由富宅信夫主導研發的SONY SEM-5S監聽音箱,這對音箱使用的SUP-T11高音驅動器、SUP-L11低音單元特性都比TAD優異,編號SUP-H11雙拋物線木號角設計更是一絕


兩分頻兩單元號角全頻音箱

16英寸輕量化線性位移膠邊紙盤低音單元,採用鈦合金音圈筒與純銅鍍銀線音圈

75mm鈹膜銣磁高音驅動器,低互調失真相位塞

喇叭同步發聲麵線性相位,低音反射式設計(底部)

箱體採用樺木多層板,內部框架式加強結構

箱體非平衡面設計,減少箱體內部低頻駐波影響

線性波導指向號角,芬蘭樺木板層疊一體化銑制

德國WBT喇叭接線柱

分頻器採用低內阻銅箔空芯電感,銀雲母疊層電容

4N高純度無氧銅箱內喇叭接線

號角指向性:水平90°,垂直30°

高光亮名貴鋼琴烤漆

頻率響應:20-20Hz±3dB

靈敏度:99dB

AES功率/標稱阻抗:300W/8歐姆

淨重:99KG/只


Audimaxim音樂大師的研發任務交給了經驗豐富的潘超傑,他把SONY SEM-5S監聽音箱徹底解剖,每個單元、每個結構都進行測量研究。潘超傑很快就放棄仿製念頭,因為他發現有機會做得比紹尼更好,所以決定參考索尼的設計,但全部重新來過。經過四年多的不斷實驗,主要是組件材料的選擇、特性測試與人耳試聽調整,最終推出讓人耳目一新的巴赫BACH號角音箱。相比大多數廠家沒有能力自己開發單元,只能買現成PA單元使用(尤其是大口徑低音),Audimaxim音樂大師真正做到了所有細節兼顧,所有組件自製的不凡境地。好處除了可掌控各種變量之外,再就是成本相對低廉,因此巴赫BACH號角音箱才能以性價比很高的姿態出現,國外品牌的同類型產品,售價絕對在數倍以上。


箱體經過多重噴漆打磨的鋼琴漆處理


接著我們分析一下Audimaxim音樂大師的設計與索尼的相同或差異之處:

①SONY SUP-T11高音驅動器使用4英寸鋰鋁合金振膜,通過將純鋁製成柔軟的氧化膜可以防止氧化,而振膜厚度僅為40微米(後來的SUP-T11G精進為35微米)。熟練的工匠將音圈直接纏繞在振膜上,超薄鋁振膜與鍛造一體成型的鋁合金相位塞之間的距離,被精確控制在0.5mm以內,因此可以實現超寬帶播放(500Hz-24kHz)而不會失真,並且分辨率大大提高。 GTSound老闆後藤和彥說,鈹振膜與鈦振膜是非常堅硬的材料,可以把聲音投射得很遠,但音質卻偏硬,而表達音樂採用鋰鋁合金振膜更合適。其實他只說對了一半,TAD採用的4英寸鈹振膜是真空蒸鍍法製作,也就是在一個銅模上蒸鍍上所需厚度的鈹,成形後再溶解銅模,成本極高不說,良率也很低,所以其他廠家只能望而興嘆。

每隻低音由30年工作經驗的技師精心製作,完成後經過24小時老化再以德國KLIPPEL電聲測試儀進行測試,符合標準才能出廠

Audimaxim音樂大師的高音驅動器堅持採用鈹膜,鈹振膜反應靈敏、好推並且不容易產生振動形變,聲學阻尼還非常優秀,表現出的聲音自然、乾淨、清晰和準確。目前只有美國一家公司能以熱延壓法生產4英寸鈹膜,經測試後發現音色與TAD非常接近,極高頻延伸卻不夠理想,另一家國產廠商把4英寸鈹膜用在中頻部分就沒有問題。鋰鋁合金振膜有不錯的極高頻延伸,但聲音比較直白,缺少一點厚度與色彩,這是TD4001高音驅動頭華麗音色至今仍很難超越的關鍵。找不到4 英寸鈹膜,潘超傑退而求其次的找到3英寸鈹膜,測試後一方面有與TAD類似的厚度與實體感,音色漂亮,而極高頻延伸又接近索尼的鋰鋁合金振膜。

成本極高的超大一體化電工純鐵製作的T鐵華司,配合220mm巨大Y36鐵氧體磁鐵,磁通密度達到1.2T,為喇叭提供強有力的磁力驅動

②SONY SUP-T11高音驅動器的相位塞使用樹脂+鋁合金材料,巴赫號角音箱驅動頭改用鈦合金材料

挑選了包括德國、台灣與日本等許多紙盆後,最終選定了日本手工製作的輕質紙盆

③二者均採用銣磁鐵,索尼高音驅動頭後腔體為密閉鎂合金,巴赫號角音箱考慮調音改為特殊處理的樺木實木外殼

鈦合金製作的音圈骨架,有效減少音圈在大幅度運動中的畸變,音圈採用高純度無氧銅鍍銀漆包線

④參考索尼的雙曲線號角,但號角比例與曲線重新以計算機計算模擬過。號角音箱常使用的號角設計,如指數號角(PHFuller,1927)、折疊號角(BFMiessner,1927)、多級指數號角(HFOlson,1940)、雙曲線號角(V.Salmon,1944)、寬指向性號角(PWKlipsh,1951)、非對稱號角(D.Keele,1986)、球型圓號角等,歷史悠久,經過多年演化不斷進步。索尼雙拋物線號角是最早利用計算機輔助設計的產品之一,事實證明相當成功,沒有傳統號角聲音硬朗、個性強烈、指向性過於集中、染色明顯等問題。


上下二層6061T強化鋁合金框架以CNC製作,中間以實心304不銹鋼支柱連結,不同材質組合可有效抑制喇叭盆架的諧振頻率


⑤二者的低音單元都是16英寸,也都是紙盆振膜,Audimaxim音樂大師選擇了日本手工製作的紙盆,中頻細節表現比索尼更好。索尼SUP-L11低音單元使用Alnico DG5磁鐵來應對磁場老化問題,巴赫音箱使用Y36鐵氧體磁鐵同樣不易退磁不易腐蝕,220mm超大磁鐵配合CNC一體切割電工純鐵製作的T鐵華司,讓磁通密度達到1.2T,比TAD TL-1601a的1.18T還高。


傳統大口徑低音使用的布懸邊雖然有速度快等優點,但衝程距離不足,Audimaxim開模自己生產漸變厚度,輕量化,線性位移佳的橡膠懸邊。同時我們可以看到精細的打膠工藝,每個喇叭的膠水用量都經過嚴格控制以確保一致性


⑥索尼的線圈筒為鋁材料,音圈也是鋁線;巴赫音箱使用鈦合金線圈筒,有效減少音圈在大幅度運動中的畸變,音圈則是高純度無氧銅鍍銀漆包線

⑦傳統大口徑低音使用的布懸邊雖然有速度快等優點,但衝程距離不足,索尼SUP-L11低音單元改用橡膠懸邊,但特別的雙彈波結構分別放在音圈的上方和下方,這樣就不會給懸邊造成負擔。巴赫BACH音箱為單彈波設計設計,同樣是比TAD的W型布邊更柔軟有彈性的橡皮懸邊,為了有低失真的線性位移,Audimaxim開模自己生產漸變厚度(二邊厚中間薄)的輕量化橡皮懸邊,不僅可以重現大動態起伏,還可以輕鬆還原微弱的信號。


透過價格過百萬元的德國KLIPPEL激光測試儀器,我們可以清楚看到單元的主要運動特性與變化


⑧索尼SUP-L11低音單元框架以鑄鐵製作,Audimaxim音樂大師改以上下二層6061T強化鋁合金CNC製作,中間以實心304不銹鋼支柱連結,不同材質組合可有效抑制喇叭盆架的諧振頻率


⑨SONY SEM-5S監聽音箱採主動電子分音,分頻點定在600Hz,必須用二套功放推動。巴赫音箱由於3英寸鈹膜的延伸下限關係,分頻點定在800Hz,但因為低音單元工作頻率可以到4kHz,所以銜接沒有問題,整體靈敏度達到99dB,也比SONY高了2dB。關鍵是巴赫BACH音箱由於單元、號角的失真率都很低,所以能用最簡單的一階6dB分音,總共只用了6個組件,對提高聲音的純淨度、細節呈現與微動態效果幫助甚大,這部分遠勝SONY SEM-5S監聽音箱。


由於單元與號角的失真都很低,BACH音箱的分音器只用最簡單的一階分音,總共只有6個組件,包括14AWG高純度無氧銅製作的銅箔電感、西門子銀雲母積層電容(低音用),以及德國Mundorf的鋁油浸電容、ERSE 25W線繞無感分頻器專用電阻(高音用)。內部接線均為4N無氧銅,喇叭接線座則是WBT Nextgen產品


其他的差異在於箱體結構,二者都是低音反射式設計,索尼的反射孔在前障板,Audimaxim音樂大師改在下方,可以透過調節腳釘高度控制極低頻的量感。巴赫的箱體採用50mm厚芬蘭樺木多層板製作,內部隔間相當複雜,每隻音箱重達99公斤,雖然重量不代表一切,優異的特性卻印證了"重料炮製"的致勝關鍵。索尼使用36mm多層板製作箱體,前障板為50mm多層板。索尼的木號角採用傳統方式安裝在前障板,而Audimaxim音樂大師把高音驅動器與木號角獨立開放式安裝,除了有更精準的時間相位,少了前障板的繞射干擾,聲音更開揚清晰,音場更通透立體。同時巴赫BACH較大容積的箱體,由於採立式設計,不需要腳架,也更少佔用房間面積,擺放上有一定優勢。



巴赫音箱設計過程中參考了幾個世界知名單元,由前到後分別是GOTO SG-38WSN、TAD TL1601A、TAD TL1601B與SONY L12,目的是在性能上超越他們

了解了Audimaxim音樂大師號角音箱的來龍去脈,我們知道從JBL開始,歷經TAD、SONY所研發的號角音箱,都是為錄音室監聽需求而設計,並沒有考慮到家庭發燒的問題。巴赫BACH號角音箱流淌著專業監聽音響的血液,目的卻純然以家庭發燒為主,試聽時搭配Krell四件式旗艦前級+音樂大師自己研發的D-2單聲道後級,2歐姆負載時輸出功率達到1000瓦,音質依然細膩精緻,動態起伏淋漓盡致。播放小提琴有著老式號角音箱望塵莫及的飄逸靈巧,空氣感與泛音延伸精彩;演繹鋼琴也呈現珠圓玉潤,顆顆晶瑩的質感,三角琴形體感立體浮凸,更是老式號角音箱不曾聽聞的。


固定喇叭的螺絲均使用高強度合金螺絲,以帶力矩的螺絲起子緊固確保每顆螺絲的力矩一致,最後還注入厭氧膠防止鬆脫


我利用同樣的搭配器材試聽了SONY SEM-5S監聽音箱,幾首音樂播完心中浮出一個想法:如果有錄音師聽到這麼好聽的監聽音箱,一定想把自己的參考系統砸掉。是的,SEM-5S我所聽過聲音最輕鬆、最沒有壓力、速度反應極快、擴散性好、動態能量最澎湃豐富、密度極高、又低失真可以清楚判別錄音良莠的監聽音箱。毫不誇張地說,現代監聽音箱多半堅硬陽剛缺少表情,過於直白的音色帶來很大壓力,聽上半個小時就想逃離座位。


而大型的遠場監聽音箱多為號角設計,雖然有充沛的低頻,飽滿的中音與不算明亮的高頻,但動態、速度、細節分析力還不是不如近場監聽的小音箱,聽多了也不會感動。而SONY SEM-5S是聆聽當下會覺得熱血沸騰,生命盎然;聽完後又意猶未盡,心情難以平復的監聽音箱,非常神奇!可惜SONY SEM-5S在國內僅有幾對,有機會欣賞者太少了。我並不覺得遺憾,因為Audimaxim音樂大師巴赫BACH號角音箱完全取代!


巴赫音箱的主要設計者潘超傑學過錄音,會爵士鼓,具有多年發燒經驗,還是多才多藝的電子工程師,在國外他會被稱為大師


Audimaxim音樂大師與索尼相比之下,SEM-5S聲音中規中矩,平順自然真實,因為要給人聲中頻做校正之用,所以設計初衷要能發出正確人聲中頻才是最重要的,缺少一些讓發燒友驚喜的元素,例如甜美、溫暖、柔美等。 4英寸鋁振膜尺寸大而且響應非常非常平坦,所以2音路就可以做得很優秀,單元越少相位越精準,當然聲音也就更準確中性。使用橡膠懸邊的低音帶來強而有力的震撼效果,豐沛卻乾淨的低頻與TAD大不相同,播放爵士鼓猛擊時尤其能體會那種槌槌到肉的爽朗痛快。


由於SEM-5S的聽感特性與主動電子分頻器有關,索尼錄音室使用Crown的大功率後級推動,似乎更注重真實而忽略了音質。使用最簡單分音線路的巴赫BACH號角音箱,更容易驅動,更容易搭配,更容易獲得優美精細高貴的音質。中頻部分巴赫BACH號角音箱比紹尼更鬆容而富有細節,同樣的真實但表情比較多變;高頻延伸同樣清晰但音色比較漂亮,有著發燒友喜歡的濕潤水分;低頻部分多了一點泛音,表現弦樂器的共鳴感更討人喜歡。據說後來索尼的SUP-T11G高音因為振膜更薄,給人頻域更寬廣的印象,初入耳感覺不錯,但音色偏薄不太耐聽,巴赫BACH號角音箱正好相反,它是可以聽上一整天也不覺得疲累的產品。


真正可以全頻發聲的大音箱(20Hz-20kHz),巴赫BACH需要較大的空間才能完全釋放,30平米以上最好,同時我也不建議太小的功率驅動,16英寸低音單元需要足夠的控制力,才能發出又快又猛卻又很有彈性的低頻效果。以價論聲,實在想不出還有比巴赫BACH更值得購買的號角音箱了!同樣師承"索尼大法",日本的GTSound可不是人人可以享用,而整體性能更超越索尼的Audimaxim音樂大師,需要的只是發燒友放下成見,好好去聆聽那讓人興奮感動的聲音即可。


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