把喇叭的fo點設定得很低,會讓資訊不對等的消費者相信喇叭能播出超級好低音,而且願意付出高價購買。歐洲喇叭廠常用這種自己都無法實播驗證的數據唬弄消費者謀取超高利益。
長音圈設計,當低音單體的【導磁板厚度/音圈捲幅長度】為8mm/23mm,導磁板薄,電磁結構的造價就低,因為【導磁板厚度-音圈捲幅長度】的差值有15mm,頻率衝程長達7.5mm,超大,喇叭的fo點(-3dB頻點)就超低,8吋喇叭-3dB可低到30Hz左右,喇叭廠以頻響數據論聲,強調喇叭「有數據有真相」,因此這種喇叭賣得貴也賣得好。歐美大廠如Dynaudio、B&W等,高價喇叭的低音單體都愛採用這種電磁結構,有的廠商標榜是「長衝程」單體。
【導磁板厚度/音圈捲幅長度】為8mm/8mm,音圈捲幅短,音圈線徑會太細,承受功率小,不耐操容易壞,為了承受功率夠大,通常都會做成15mm/15mm,導磁板厚,電磁結構的造價就高,但是【導磁板厚度-音圈捲幅長度】的差值為「0」,頻率衝程為「0」,喇叭的fo點(-3dB頻點)就高,8吋喇叭-3dB可能約60Hz,若以頻響數據論聲,輸慘慘,所以很少喇叭廠製造這種電磁結構的低音單體。但這卻是能播出好低音又承受功率適當的設計,低音清晰度極高。
加入時間元素的探討
以音圈的套筒、電阻相同來論。【導磁板厚度/音圈捲幅長度】為8mm/23mm,音圈捲幅長,線徑要粗,相對最重,導磁板對音圈捲幅的覆蓋約35%,音圈的平均受磁力低推力就小,運動速度就慢,fo點(-3dB頻點)的發聲遲延時間就長,可能超過40/1000秒,也就是說,每秒能連續解析的-3dB單波信號不到25個。
【導磁板厚度/音圈捲幅長度】為15mm/15mm,音圈捲幅相對短,線徑相對細,重量也就相對輕,導磁板對音圈捲幅的覆蓋100%,音圈的平均受磁力高推力就相對大,運動速度就快,fo點(-3dB頻點)的發聲遲延時間短,也許是少於10/1000秒,每秒能連續解析的-3dB單波信號可超過100個。
【導磁板厚度/音圈捲幅長度】為8mm/23mm和15mm/15mm比,看音圈的重量和推力就可知道,15mm/15mm的結構每秒能解析、播出更多的50Hz–150Hz信號,均值也許比8mm/23mm的結構多1倍(量感大6dB左右),因此播出的低音一定較深沉又量感大。
選擇性的數據解讀
-3dB低到30Hz左右的8吋喇叭,播低音的深沉度不如-3dB只60Hz的8吋喇叭,多數的歐美喇叭廠是這樣說,喇叭「有(頻響)數據有真相」、「好喇叭很難推」、「喇叭實力未發揮」。
歐美喇叭廠完全不提時間數據,完全不談喇叭每秒能連續解析幾個fo點(-3dB頻點)的單波信號,連續解析多少100Hz、80Hz、60Hz、50Hz、40Hz的單波信號,只選擇以頻響數據論聲,這無異是詐騙消費者。
通常喇叭在1000Hz的發聲遲延時間是低於2/1000秒,在250Hz以上,也都幾乎不超過2/1000秒,如果fo點的發聲遲延是低於2/1000秒,說喇叭「有(頻響)數據有真相」還有點道理。當【導磁板厚度/音圈捲幅長度】為8mm/23mm,fo點的發聲遲延可能高於40/1000秒,若廠商還放送「有(頻響)數據有真相」的訊息,這不是詐騙是什麼?
和歐美喇叭廠不同的山本武夫論述
山本武夫說,喇叭fo點(-3dB頻點)超低和阻抗的電抗成分高,都常產生低音的振盪現象。參考揚聲器之設計與製作第12章1.3節。也就是說,喇叭的fo點設定很低會產生低音的振盪現象,有低音振盪,喇叭播出的低音就不深沉且會嗡嗡響,清晰度不良。
什麼是喇叭的低音振盪現象?
Hi Fi喇叭的建議規範,喇叭fo點(低頻-3dB頻點)的發聲遲延時間要低於20/1000秒,20/1000秒並不是信號的解析、播出率就夠,只是可以接受而已,至於發聲遲延時間超過了20/1000秒,也就是說,每秒能連續解析的-3dB單波信號不到50個,就會有太多100Hz以下的低音信號無法解析、播出,這些信號能量被擠壓從100Hz–200Hz之間發散,變成嗡嗡響的聲音,就是喇叭的低音振盪現象。
喇叭產生低音振盪現象的前題是fo點設定超低。低音單體採長音圈設計又fo點設定太低,音圈捲幅長而且重,這是一定產生低音振盪,輕則低音有些嗡嗡響,清晰度欠佳,重則會振動褲管或撞擊身體。一般來說,廠商都把低音振盪的嗡嗡響現象誣賴給空間的低頻共振(駐波)。
優良又成本高的低音單體電磁結構
【導磁板厚度/音圈捲幅長度】為15mm/11mm、15mm/10mm的設計,【導磁板厚度-音圈捲幅長度】的差值雖不大,比起差值「0」,低頻-3dB頻點會低一點,以8吋喇叭為例,-3dB可達到50Hz–55Hz之間。【導磁板厚度/音圈捲幅長度】若為18mm/12mm、18mm/15mm當然又更好,音圈線可粗一點,提升承受功率的耐操性。
因為導磁板厚度大於音圈捲幅長度,是為短音圈大磁路設計,日本TAD、美國JBL的最頂級單體都是這種設計。因為導磁板厚,基本的造價就高,音圈捲幅短,要承受適當的功率就必須用扁立線捲,比捲圓線難,音圈的成本也高,所以是造價最貴的單體電磁結構。這種電磁結構,音圈輕,導磁板對音圈的覆蓋率100%,音圈的平均受磁力高推力大,運動速度快,fo點(-3dB頻點)的發聲遲延時間短信號解析、播出率就高,每秒能連續解析的-3dB單波信號多,加上-3dB頻點比【導磁板厚度-音圈捲幅長度】差值「0」的電磁結構稍低,是播低音性能最好的設計,也真最能播出深沉的低音。
【導磁板厚度/音圈捲幅長度】是15mm/11mm和8mm/23mm相較,當然15mm/11mm的結構低頻信號解析、播出率高,播低音性能較好,但是多數的歐美廠商強力放送「有(頻響)數據有真相」的似是而非的訊息,15mm/11mm之類的短音圈大磁路結構,因低頻-3dB頻點不是最低,反而被市場淘汰。
沒有時間元素的儀測頻率響應無異是假數據
音圈的套筒口徑相同,電阻相同,導磁板厚度都是8mm,音圈捲幅長23mm和15mm比,捲幅23mm的線徑必須更粗,重量約增1倍,導磁板對音圈的覆蓋率相對少了18%(35% V.S. 53%),平均受磁力也同步降低,播100Hz、80Hz、60Hz、50Hz、40Hz的信號運動速度就相對慢,發聲遲延時間長,信號解析率低,播出的低音量就比捲幅15mm的音圈弱,清晰度差。然而音圈捲幅23mm和導磁板厚8mm的差值大,fo點(低頻-3dB頻點)就較低。可見加上了音圈運動速度(時間)元素後,頻率響應「有數據有真相」的說法是經不起物理邏輯檢驗的。
Dynaudio Evidence旗艦、B&W 802D的【導磁板厚度/音圈捲幅長度】都約8mm/23mm,低頻-3dB約30Hz,李氏2萬級的NS 81011【導磁板厚度/音圈捲幅長度】是8mm/15mm,低頻-3dB約55Hz,NS 81011的低音因音圈輕,導磁板對音圈的覆蓋率高推力大,運動速度快,150Hz以下的信號解析、播出率相對高,可播出較深沉又量感好的低音。
消費者可選擇相信廠商說「有(頻響)數據有真相」,Dynaudio Evidence旗艦、B&W 802D是好喇叭很難推,喇叭實力未發揮,也可選擇相信加入時間元素的物理邏輯推理,NS 81011的低音單體音圈運動速度快,信號解析、播出率高,所以播低音的性能好。
山本武夫說,喇叭fo點(-3dB頻點)超低和阻抗的電抗成分高,都會產生低頻振盪。NS 81011的fo點約55Hz,Evidence旗艦、802D的fo點約30Hz。所以Evidence旗艦、802D的低頻振盪現象一定大於NS 81011,也就是低音會有較多的嗡嗡聲,較不深沉且清晰度較差。除非Evidence旗艦、802D的fo點發聲遲延時間和NS 81011相同或更低,但這是絕對不可能的事。
未經實播驗證不可說喇叭「有數據有真相」
山本武夫的揚聲器之設計與製作第12章1.3節這麼說:「擴大機、喇叭的儀測數據,只是特定條件下的性能,實際使用時,擴大機、喇叭的工作條件和測試條件不相同,會產生特異現象,特別是在超高音域、超低音域產生的特異現象,會影響到可聽音頻段」。
喇叭在定電壓(2.83V/1W)輸入狀態測試。擴大機的輸出功率升高,電壓會升高,輸出功率降低,電壓會降低,所以喇叭是在「非定電壓」輸入狀態工作。
喇叭設計好做出樣品後,製造廠必須就實際工作條件驗證喇叭的儀測數據是否能實現,不能實現就要排除實現儀測數據的障礙,而不是拿著自己都不能實現的儀測數據說「有(頻響)數據有真相」,好喇叭很難推。
Evidence旗艦-3dB是28Hz,NS 81011的-3dB約55Hz,Evidence旗艦低了一個倍頻左右,也就是低約一個八度音,用擴大機推,Evidence旗艦的低音若無法低NS 81011八度音,就是儀測數據無法在工作條件實現。這是最簡單實用的測試方法。喇叭的頻響數據不能在工作條件實現,照山本武夫的說法就是喇叭在工作條件產生了特異現象,當然這樣的頻響數據就沒有實用的意義。
以【導磁板厚度/音圈捲幅長度】約8mm/23mm的設計,Evidence旗艦再努力50年,也播不出和儀測數據對等的低音,永遠只能說,「好喇叭很難推」、「喇叭實力未發揮」。
劣幣逐良幣
不提喇叭工作條件和測試條件不相同的頻響數據實播驗證,不比喇叭每秒能解析多少-3dB頻點的信號,把喇叭的低頻振盪現象誣賴給「空間共振」,把儀測數據不能實現解釋為「好喇叭很難推」,純粹以儀測的頻響數據論聲,低成本低信號解析、播出率的超長音圈低音單體製造的喇叭,因低頻-3dB頻點超低,成了消費者的最愛,願意高價買。高成本高信號解析、播出率的短音圈大磁路低音單體製造的喇叭,因低頻-3dB頻點高,反而成了消費者看不上眼的喇叭。這就是目前音響市場的生態,次級電磁結構製造的喇叭打趴了高級電磁結構製造的喇叭。
因為消費者把次級電磁結構製造的喇叭當頂級品買,消費者也就只能永遠困在「好喇叭很難推」的神話裡花冤枉錢,感覺喇叭好難伺候。
他們只是要賣一個「夢想」給消費者
喇叭廠知不知道【導磁板厚度/音圈捲幅長度】約8mm/23mm的喇叭,只會有超低-3dB數據卻播不出和數據對等的「好低音」?稍有水準的喇叭廠應該都知道,畢竟40年前山本武夫的書就已說明,喇叭的儀測數據只是特定條件下的性能,在工作條件未必會真實存在。山本武夫也說,喇叭fo點(-3dB頻點)超低會產生低頻振盪現象。
廠商會用超長音圈製造-3dB超低的喇叭,當然知道這種電磁結構的特性……音圈超重,音圈的平均受磁力(推力)超低,音圈運動速度慢,信號解析率低……因此也只有不知情的買家會努力花錢要喇叭播出如數據標示的「好聲音」,製造廠不會傻傻做這種事。再說,喇叭做好了製造廠都會用各種擴大機驗證頻響數據能不能實現,所以當製造廠說「好喇叭很難推」時,早已知道喇叭的頻響數據不能在工作條件實現。