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    法國FOCAL勁浪詳解

    [ 07-8-16 1:06 ]  太平洋汽車網  

    Focal-JM Lab于1980年初由Mr. Jacques Mahul"馬豪"先生在法國Saint-Etienne(圣-艾蒂安)創立。很快即因設計創新而揚名,并迅速獲得國際的贊許。Focal一開始是由兩個生產部門組成的。揚聲器單元及組件以Focal 命名面世,供應給世界上最優秀的HI-END揚聲器設計廠家和發燒自摩玩家使用。至于裝配完整的揚聲器系統成品則使用JMLab(勁浪)命名進行國際性的推廣銷售。


    JM Lab因其獨特的設計構思,加上法國原廠自造的嚴謹質量而迅速聞名國際。她誕生的第一款書架監聽式揚聲器:型號DB13所使用的技術留存改良至今的著名雙音圈單元,能提供難以置信的低音擴展,重放音量可與大多數大型座地式揚聲器相媲美。積極的發展原則即注重對市場需求的快速反應促使JM Lab勁浪成為聞名全球的國際品牌,因技術創新和發展而受到所有同業的艶羨。GRANDE UTOPIA"至尊-烏托邦"面世至今,


    被認定為HI-END頂級揚聲器中音樂與藝術的化身,結合了不同凡響的專利技術和精益求精的完美造型,成為國際級的旗艦產品。同時亦使JM Lab勁浪達到傲視世界音響群雄的崇高境界,遠遠超越其它競爭者的市場地位,把先進之處展現得淋漓盡致。


    實際上,JM Lab勁浪每個型號的發展理念均從GRANDE UTOPIA"至尊-烏托邦"的研究方案中獲得啟發;并肯定成為國際同級揚聲器的真正參考標準。

    由1997年 汽車音響正式投入國際市場后,馬上成功地打入美國汽車音響市場,并在同年獲得 IASCA 發燒汽車評選會評定為"格蘭彼治"音響比拼大賽的最佳汽車專業效果組別大獎之雙連冠軍。更是法國本土的第一音響品牌。

    Focal-JMLab喇叭設計理念
    譯自《原廠理論精粹》

    本文取自法國JMLab公司祥述Electra系列喇叭設計理念之相關文件。文件中清楚介紹了新一代Electra產品的最新技術層面,并且從若干先進領域中大膽引用最新元件與技術來生產制作。希望藉由本篇文章,可讓讀者們一窺JMLab喇叭好聲的秘訣所在。本文已獲JMLab原廠授權翻譯刊登。

    聚焦時序(Focus Time)


    為了造就出一個具有真實空間感的實體音場,它必須能夠精準傳達時序一致的聲音響應,并且無損于任何空間中的聲音細節。


    當聲音分布的頻譜被重新播放時,不可避免地會受制于某些事物理特性,為了理解這些現象,您得明白聲音重播時的波長。


    波長計算方式如下:
    λ=v/f

    V代表聲音在空氣中傳播的速度(340 m/sec)。

    F代表訊號重播時的頻率。

    所以100Hz的波長λ=3.4m

    1,000Hz的波長λ=34cm

    10,000Hz的波長λ=3.4cm

    獲得最精準原始訊號重播的唯一解決方法,乃是將訊號區分成為幾個部份,再透過最理想的喇叭單體重播,而喇叭單體的直徑則與頻率有關。在特定頻率范圍內,喇叭單體的重播乃是被設計來獲得固定傳播指向。


    ▲ 多數單體都是被垂直安排在前障板之上,從單體中心發射點至聆聽者耳朵的距離并不一致。只有單體被理想地安置于在半半圓形上,中頻/低頻才能和高頻同時達到。

    低頻部份,由于尺寸上的限制,利用超過數公尺直徑的喇叭單體明顯是不切實際,所幸在波長較長的低音頻域中,聲波傳達指向性的問題較不明顯;不過在中頻與高頻部份,指向性就顯得不能輕忽,所以揚聲器勢必采用多單體的形態。無論如何,盡管多單體配置乃是精準重播每個頻域的理想方式,但它卻會有聲波傳達時序難以一致的問題產生,因為不同單體所發出的聲音必須同時到達聆聽者耳朵(時序同步)。如果中頻、高頻或低頻其中有領先到達的情形,自然地會產生聲音失真的效果。所以要精準重現原始訊號,就得要求所有頻率必須同時到達聆聽者耳朵呈現出完美的時序同步傳播。


    排列在平面前障板上幾個喇叭單體的發聲,不可避免地會產生些微的聲音失真:高頻部份將會最先被聽到,接著才會是中頻與低頻。時序錯亂聽來就如同暫態模糊一般,雖然它可經由單體相關位置改變的實驗來補償這個時序效應,但是高音單體明顯的會發出最短(最具指向性)波長頻率,所以必須被安排在聆聽者耳朵的軸距上(等高位置)。當重播不同頻域的單體被理想地安置于在半圓形上,其中心點與聆聽者的耳朵位置等高時,這意味著中頻、低頻將能夠和高頻同時到達,這便是所謂的聚焦時序原則。其中,所有頻率皆聚焦于聆聽者,不論是低頻、中頻或高頻域,各個單體對應至聆聽者皆能以相同時間傳播。

    如同先前所提及,理論上最好的集中音源方法,總是不可避免會有某些物理所限制。對低頻而言,最明顯的就是當你要提升指向性和再生能量,一旦振膜直徑減少時,來自于振膜的運動就會累進增加。

    聚焦時序方式藉由時序一致和提升動態范圍,對于所有相關問題提供了最佳的解決之道,不論它的輻射范圍為何,最終所呈現的音像明顯具有絕佳穩定特性。

    此乃可行方案中最好的選擇,讓音色、動態與音像更加一致。


    慣性:就是質量的問題

    喇叭前障板在結構設計上,必須能舒緩單體運動時所衍生出的慣性問題,并提供足夠的阻尼因素,才能在提供充裕動態響應的同時,免去低頻聲音所帶來的音染問題。
    ▲ r結構前障板乃是由5公分厚的結實中密度木纖板制成。
    其實,整個喇叭可以視為一個電功率轉換成聲音的中心,其角色包含在音圈耦合振膜的電磁感應下,引發空氣分子震動,進而對應音樂訊息的微量電流,在激勵音圈(包覆在磁場之內)后,能依照音樂節奏而產生往覆運動,電流能量因此而被轉換成聲音能量。就理論而言,這只是一個基本原則,但實際讓,為了能在能量轉換后盡可能地接近原始訊號,完美固定基準的振膜運動就顯得格外重要。當振膜運動時,單體框架必須不能震動,而且其加速度亦需為零,它必須形成完全惰性的機械結構基準。

    單體框架被緊密地固定在揚聲器的前障板上,可自由移動的組件(音圈、振奮膜)與結構(框架、前障板)的質量比例必須越高越好,此乃動態范圍基本原則的運用:F= mr “r”加速度等于音盆運動作用除以框架質量,理想數值必須是零,所以質理“m”就必須越高越好,無限量重乃是最終目標。因此,僅就剛性觀點考慮,無論前障板選用何種材質,忽略了質量特性便會產生問題,各位應該可以簡單想象得到,高阻尼系數的前障板雖能避免由[回授效應]產生的震動,但卻得犧牲動態輸出,只有高質量才能確保優異的暫態反應,阻尼始終無法取代質量的特性。

    ▲ 內部補強結構提升音箱強度,而且內部阻尼利用雙層的不同材質組成。

    最佳化結構為音盆提供良好的導引,形成如活塞一般的運動,而不會受到背波亂流所干擾。

    低音頻域通常具有強大動能,低音單體會激起揚聲器前障板的震動,進而干擾中音、高音單體產生交互調變真,尤其是振膜震幅特別小的高音單體,細節部份將因此而喪失,最好解決方式便是精準打造音箱結構與單體鎖合的復雜制程。

    Electra系列采用的“r”形式前障板具備以下雙重特性的解決之道:

    慣性是為了能真實重播低頻的暫態輸出,并保有不可或缺的震撼力。

    抑制會造成中、高頻域重播音染的前障板震動。

    運用厚達五公分的扎實中密度木纖板,Electra系列超高質理的前障板便具備上述兩項特性;這意味著,結構體的“r”加速度幾乎等于零,因此可免于任何衍生的震動,Electra系列中音盆、音圈相對于單體框架、音箱結構的質量比例遠達一般產品高出五倍以上。

    背后間隔的五公分厚結構有著另一項決定性優點,仔細想想,它為低音單體背波提供了實質的聲波導向,如引一來,振膜運動就像活塞一般,而不會在箱體內聲波反射沖擊時,經由扭轉或滾動效應引發失真并產生妨礙,當運作得很理想時,低音單體重播就不會受起源于機械限制失真所影響。

    這些努力都是為了消除各種震動根源,藉以造就出杰出的低音頻動態反應。也由于徹底抑制了箱體的音染問題,使得音像更清晰、音色更精準,中、高頻域有著更好的清晰度與透明度,如同絲毫沒有任何遮蔽效應的精彩細節詮釋。

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