时代一号”设计理念及其专利技术简介

 

张 百 良   

   

    四年以来,笔者经过不断地努力,以及与音响界的同行朋友的不断交流,逐渐形成了一些我个人的技术观点和音响观,并且通过报刊渐次地将这些观点介绍给关心国产音响的朋友与同行,获得了良好的反映。大家对我设计的产品也有了一个较为深入的认识,国内音响界的一些技术上比较混乱的观点也得到了澄清。这些都令我感到心慰,并且现在我新创立了一间新的公司,更加希望能够在朋友们的支持下,对国产音箱水平的提高尽自己绵薄之力,我将加倍努力,并一如既往地将自己的一些看法,一些技术公诸于众,以利于国产音响水平整体的提高。

    虽然有些朋友劝我,不必将自己辛苦所得的一些技术诀窍公之与世引起他人跟风竞争。但我觉得,一个设计师只有不断地进步,不断出新的技术,提出更新更深的设计理念,才可以长久地立于不败之地,如果有一点点心得,就惟恐别人知晓,藏藏掖掖,未必就可以守得住不被人知,另一方面倒很可能因循守旧,抱残守缺,引致自己技术水平的停滞不前,对自己对整个国产音响都是不利的。

    相反,如果公之于众,则自己就一无所有,必然逼迫自己更上层楼,拿出更新更好的新技术新观点出来,才孰几立于不败之地。

    正因为此,笔者这里一如既往地介绍一下自己的新产品——作为博良电子奠基之作的“时代一号”音箱的设计理念及其专利技术,并有一些全新的观点就教于各位。

    Hi-Fi音响虽然是一门很小的学问,但它跨越科学与艺术,是物理声学与音乐艺术(也包括整个人文文化)相互交融的产物,其或许有许多深奥之处,可称目前国际上都尚未有明晰的定论。古语有“治大国如烹小鲜”之谓,拿炊鱼烹肉来比喻治理国家的大事,以其理相同矣,反此以大喻小也不失其恰当。天下万物之事,局促其中,则仅可得其细节之微,难窥其整体之貌。如所云之“不识庐山真面目,只缘身在此山中”。所以笔者认为,作为一个中国的音响设计师,如果不能跳出Hi-Fi音响的界外,回头来看音响,则只能成其一位音响设计的“工匠”而已。笔者认为,跳出界外回头看音响,好比玩过庐山,去遍历天下名山后再重游庐山,方得庐山真面目一样;需要使用大量的音响之外的知识来解释音响,并将之灵活运用到音响设计当中,方能有所收获,略窥音响设计的真谛。这就牵涉到“内”与“外”的关系,或者说博与专的关系。

  比如哲学,中国有深邃的古典哲学遗产,其精华之处我们灵活用于今日的Hi-Fi音响也灿放出绚丽的火花。如争执不清的分频器设计问题,究竟低阶,还是高阶,虽然“简洁至上”人们耳熟能详,但怎样说明低阶分频好,或者是不是无滤波直通(最低阶,零阶)好呢?如若不跳出音响圈外,怕是一时之间难辨黑白的了。但是如若是站高一层,自哲学的角度来看这个问题,则简单之极,肯定高低音之间阴阳交融,阴阳互化为佳吗!则可以肯定低阶分频为佳了。并且一旦上到这个层次,究竟怎样的低阶分频好这个问题也迎刃而解了,在客观条件(具体指单元性能)所允许的范围内,越低阶分频越好,这就是最朴素基本的辩证法。

  或许我们甚至需要讨论一下“简洁至上”是否正确,虽然大家耳熟能详,并且许多人对此言也深信不疑。但有无人分析过这句话是否正确,或者说为什么正确呢?仅相信这句话正确而不知其为何正确是不够的,“知其然不知其所以然”则肯定不能很好地更不能灵活地运用它在实际设计中去。作为一个设计师对于本行业的知识一定要知其然亦知其所以然,方可化而用之,也就是对本行业的知识不仅是“知”,而且要“通”。而这个“通”就必需建立在对行外的其它知识“知”之要多也就是“博”。拿“简洁至上”来说吧,对于中国道家有所涉猎的人肯定会认为这是简单的不争之事实,“无为故无所不能为”吗,或者用今天的一句话来说就是“一张白纸,好画最新最美的图画。  

  行文到此,不觉想起音色风格问题,我近几年设计的风格一直是走中性,准确,清纯无染的路子,有许多朋友一直问我为何不加一些染色,更加讨喜一点呢?是的,譬如中频突出一点,音色甜美一点,是会更加讨喜,或许会更加好卖一点,但笔者一直认为,“一张白纸好画更新更美的图画”,中性准确的音箱,给使用的发烧友最大的选择余地,可以更大范围地配合各种国家各种风格的CD机,功放,甚至是AV器材。喜欢甜一点的可以选配英国机加暖色的线材,喜欢严谨的可以选配德国机及中性的线材,喜欢流行音乐及“爆棚”的可以选配美国机及力度大的线材。当然了,笔者设计的是发烧音响器材,而不是舞台等专业器材。比如吉它乐队用的舞台扩声专用音箱,那肯定是要选择吉它重放音色较美的专用音箱,但只能是吉它专用。或许有些发烧友也喜欢业余玩一玩吉它,买音箱仅为了听吉它音乐,那就另当别论,姑妄称这些发烧友为“专业”发烧友。但笔者相信这种发烧友为数不多,大多数还是需要经常听一些各种音乐的,并且即使特别中意某种音乐,但时过境迁,兴趣转移到其它种类音乐时,中性器材的优点也就显露出了。而采用“吉它专用”音箱的发烧友,当兴趣转移到人声交响乐上的时候就不得不弃旧迎新了。

    那么什么是我们中国人喜爱的音响产品的风格呢?美洲的过于霸气,过于张扬,过于粗犷,欧洲的过于纤巧软弱,人工雕饰的痕迹太重。中国人喜欢的音色风格还是要从国的历史文化与哲学中去找,中国人一直一来喜欢的是“佳作天成”,“清水出芙蓉”,“天然去雕饰”的艺术风格,而哲学上则是“中庸之道”及道家的“无为而治”,以及易经中的朴素的阴阳学术。我想中国的音响风格当不脱此窠臼,是一种追求准确均衡(中庸),简朴自然(无为)的风格。是一种有别于欧洲诸国的华丽纤细,美洲的热情外露,粗犷奔放,是一种中国的内涵的,泰山崩于前而面不改色的恢宏气度,和如行云流水的自然韵律。这地方打一个不太恰当的比喻,中国的是太极拳功夫,美国的现代西洋拳击,欧洲的是马术表演。正因为此,笔者一直提倡并身体力行地实践这种风格。并且笔者认为这种风格也与人们所追求的Hi-Fi音响的最高境界相吻合,这或许是中国Hi-Fi走向世界的一个潜在的优势吧。

    从上可知,我们中国人对平衡是尤其喜爱的,中庸平衡是中国人的特色了,但国产音箱目前令人不满意的关键之处也就在于这个平衡问题。下面就重点讨论一下音箱设计中平衡问题。

     提起平衡,相信大家都是非常熟悉的,尤其是在三年前笔者设计的监听一号音箱在国内嬴得了极高的声誉,其最关键的一点就是监听一号的平衡性较好。

    那么究竟什么是平衡呢?什么样的频响曲线的听音感觉才是平衡的呢?

    一般人可能认为是频响曲线越平坦越好!而日本的山本武夫先生则认为如下图的频响曲线才是平衡的。究竟什么样的曲线是平衡的呢?国外有关这方面资料不多,国内也极少。我想作为一个音箱设计师,如果对此没有一点深刻的认识,那么他设计的音箱要想达到平衡的效果是极其困难的。这也是国产音箱总体说给人的感觉还是音色不平衡的重要原因。

 

   首先来说一下是否是象一条水平直线样的频响就是平衡的。我认为在满足以下前提时这是千真万确的,那就是这条曲线的频率上下限是无限的,也就是低端到零赫兹,高端到无穷大,那么这条水平直线就是最标准最平衡的频响曲线,否则就未必。

    请大家看以下两条曲线:

    图2中,曲线b100Hz20000Hz-3dB点的一条很平坦的曲线,而曲线a100Hz10KHz-3dB点的略呈下降形的曲线,哪条曲线听感会更平衡呢?肯定是a,也就是说不水平的曲线平衡感反而好。这是人耳听音时对高低音有一种协调的要求,如20-20000Hz,则肯定是越水平越好。但如果是40-20000Hz,则如果频响是一条水平直线则会感觉到高音多了,因为40-10000Hz才是协调的。

    现在我们大多数设计的音箱其低频一般只能达到40Hz-50Hz左右,而且一般的听音环境也只能容纳到这样的低频,因为房间不够大。那么是否我们只能听40-10000Hz的音箱呢?让10000Hz以上的音乐信号牺牲掉呢?不必如此,事实上我们仍然可以设计出40-

20000Hz的平衡感好的音箱(甚至更高),那就是采用略下倾型的频响曲线,让低端略隆起高端略微衰减一些来获得平衡。我设计音箱走的都是这条路,与其他人相比,有些朋友评论中频略瘦,但平衡感好,中频略瘦是相对感觉,而平衡感好是设计音箱的关键。

    反过来看一下山本武夫先生建议的频响曲线,山本先生是出于人耳等响度曲线来考虑的,故此建议在3-4KHz略微下凹,我对此有一些不同看法,人耳的等响度曲线是客观存在,但是设计音箱或音响系统时是否应该考虑这条曲线呢?实际上正因为等响度是客观存在,你在音乐厅或现场听真实的声音时,肯定有这个等响度因素,而音响系统的目的,只是客观真实的重放真实的原本的声音给你听(您听的时候等响度曲线自然起作用)。如果音响系统按等响度设计,放出声音时又来一次等响度(您听的时候等响度肯定要起作用),就是说用了两次等响度,肯定会跟现场听的效果差很远,背离了音响系统忠实地再现现场声音的目的。所以等响度曲线对于音响系统的重放是完全不用考虑的,或许音乐创作演奏时才需考虑(我觉得实际上已经不自觉地采用了)。

    很多发烧友反映的系统重放的音乐其现场感及细节解析力,高端的灿烂明丽,都超过实际在音乐厅的现场演奏,或许与大多数音响设计师(尤其是国内的),没有考虑到这个“相对平衡”问题有关。

      前面我提倡过买“双线分音”音箱要量一下地线是否独立,并提倡买真正“双线分音”设计的音箱,现在真正双线分音的音箱满地都是,包括一些国外品牌(尤其是主销大陆市场的品牌)。

    现在我再告诉发烧友买音箱看一下厂家提供的频响曲线(如果有的话),如果厂家提供的曲线是真实的,看一下曲线的类型,下倾型的(并不是下倾的很历害,根据不同的频响宽度和设计师的审美观点而有所不同),其平衡感与忠实现场感会较好,而水平型曲线或者是厂家造出的虚假曲线,或者就是说设计师不知道什么是真正的平衡(除非是只巨无霸型音箱,频响为20-20KHz)。我认为大多数发烧友应该选择下倾型曲线,少数特别喜欢铜管乐或喜欢高频光辉明亮的发烧友另当别论。

    当然,下倾并不是可以下倾太多,这中间有一个度,太多的话又会失去平衡,比如我三年前就有一点“矫枉过正”,下倾太多,导致钢琴音粒发木发散,失去了钢琴音粒的晶莹剔透的质感。

    此次我提出这个问题,是希望国内的一些设计师和有关专家认真考虑一下这方面问题。以上只是我个人的看法,希望能有一些不同的观点发表出来大家讨论,讨论清这个问题,会对国产音响的平衡度的表现带来一些大的飞跃。因为我们会是“知其平衡而又知其所以平衡”,就可以灵活地运用之。

  以上是笔者的一些音响观,也是笔者的设计思想。下面则具体谈一些“时代一号”使用的一些技术和大家都很关心的三大专利。    许多发烧友已经知道“时代一号”采用了三个新的专利技术,或许有些朋友想知道这三个专利技术的更多细节,下面我就概要的介绍一下。

    首先介绍一下“时代一号”使用的自行设计生产的BL-601中低音单元所采用的两个专利技术,新的自动风冷钕铁硼磁路,笔者三年前设计五星磁路在国内外获得极高的声誉,许多欧美名厂都有意采用这个技术,并且也带来了国内不少人采用钕铁硼磁路。我此次推出的自动风冷钕铁硼磁路,就是充分发挥三年来各方面技术进步的优势,设计更新更好的磁路系统。采用新的磁路后,在保持了自动风冷的优点的前提下,磁场强度提高了20%左右,而单元灵敏度达到了89

dB这样一个中高灵敏度的水平,可以说解决了大音圈一体化锥盆单元灵敏度低的难题。现在你可以用50W的功放达到过去用80-125W功放的差不多同样效果,而且由于磁路设计合理,大大降低了单元的失真度,其在200Hz以上在94dBSPL输出声压级的情况下,总谐波失真在-40dB以下。

    其次是经特殊阻尼处理的锥盆技术。许多内行的发烧友都知道振膜在频带的高端产生多种模式的分割振动,产生较大谐波失真,所以振膜的阻尼度(振膜对分割振动能量的吸收能力)对于单元高端音质的优美与否起到相当关键的作用。此次BL-601单元采用的特殊阻尼处理技术,使用的目前国际上公认的最佳阻尼消振材料——软木皮膜,是一种厚度只有0.8mm的软木薄膜,采用栓皮  树的真皮部分,经粉碎防潮防霉,防虫处理后热压成型的极轻质材料,国外也仅见两三个品牌用于音箱壁的阻尼吸声处理上。

    经笔者研究软木的物理特性后,发现其阻尼减振性能非常优越,经实验,采用该种材料阻尼处理的单元其中频音色更加甜美透明,音像聚焦更加清晰,这方面可以从“时代一号”的听感上得到证实。

    其次就是“时代一号”箱壁所采用的一个新的专利——“True-Sandwich”,或许由于“True-Sandwich”就是正真三明治结构的意思,很多发烧友或许知道过去皇冠音箱曾首创一种“Sandwich”结构的箱体,是采用一层中纤板(MDF),一层沥青板,一层吸音棉而构成,笔者先前也率先在国内采用这种技术,但笔者觉得吸音棉是容积材料,把它列为箱壁似乎不是很恰当。

    此次笔者为了音质更上一层楼,进一步达到笔者“只用单元发声,没有箱壁发声”的理想,深入地研究了音箱对箱壁材料的技术要求,发觉对箱壁的要求实际可以划分为三个方面,一是刚性,使得在受到声音策动的压力变化下,振幅变小,减少箱壁发声,一是阻尼度,是利用箱壁的阻尼,尽快地吸收所产生的振少动,缩短箱壁发声的尾音时间,另一个就是箱壁材料的内表面缓冲性,尽可能缓冲掉减小箱壁所受的冲击力,从源头上减少箱壁振动的策动力,而这一条正是许多人所忽略的,我却认为治病要治本治源,效果才会好。所以我设计了“True-Sandwich”结构,它是采用一层中纤板(或其他刚性材料如原木,石材等等),一层沥青板(阻尼材料),一层5mm厚的软木(缓冲材料),采用这种结构制成箱体,当你用传统方法敲一下箱壁听其尾音时,并不能发觉它的好处,但当您听音时,您就会发觉低音干净有力,毫无拖泥带水那种混浊的感觉,大动态时的场型更加稳定,真实感现场感更加强烈。这是由于软木材料具有良好的缓冲性能,当箱内压力骤然变化,软木材料可以有效地缓冲减小箱壁所受到的冲击力,因而箱壁产生的振动也较小,而这些振动经沥青板阻尼以及刚性材料的抗形变,最终仅产生很微弱的振动,发声也就极小。但你从外面敲时,与普通采用沥青板阻尼箱子的声音并无太大的差别,因为这个专利的特点是在内而不是在外。

  设计“时代一号”时我重点注意以下几个音色重放问题。

一,钢琴的重放,钢琴是亚洲音乐中的重要乐器,音域宽,泛音丰富,是考验中频衔接与高低平衡的关键,由于前此。笔者将高频压缩过低,造成钢琴音色发木,音粒发散,故此这次设计“时代一号”是笔者特别留意了钢琴的重放。平衡感好的音箱重放出钢琴音粒颗粒感好,音色晶莹剔透。

二,高端解析力,如果高音单元的频宽不够,那么高端的解析力就会欠缺一点。此次设计“时代一号”时。我不惜成本地选用了著名的Scan-Speak的D2905/9300高音,当然,一分付出一分收获,高端频响自20K拓展到30K,高端解析力的问题得到根本地解决。

    至于“时代一号”的音质如何,是否达到了笔者的设计目的所追求自然纯美均衡,简洁质朴的境界,就留待诸位亲耳聆听一下,评点一下。笔者这里不想太多的文字描述,一者是笔者主观的描述,或许有欠客观。二者,对于音响的音质音色表现来说,文字的描述永远是苍白无力的。所以评价音响当然是耳听是实,眼见为虚。           

    以上是笔者的一些设计思想和一些技术观点,我近几年不揣冒昧,将自己的一些认识见诸报章,其用意就是抛砖引玉,希望能带起一些技术上,设计思想上的不同观点的相互交流讨论,以利于国产音响水平的整体提高,并且每篇文章的写作对笔者无疑也是一种自身水平的提高,因为一些平常较为模糊的认识,写出来时就必须加以整理归纳,提高到理论层面来。但由于时间匆忙,难免有所疏漏,不当之处,敬请业内专家与各地发烧友批评指正。