美妙的超低音的學問 從Digital Drive看Velodyne
2014-06-18 • 來源:阿強家庭影院導購網 編者:糟糕靈 熱度:低音炮的先驅
在切入Digital Drive Plus前,先簡單看一下低音炮的發展。事實上低音炮并不是新鮮玩意兒,從電影工業的發展以來,低音炮從1930年開始就進入電影院,不過,那時候的電影音效當然沒有獨立的低頻聲道,低音炮也只是為了增強兩聲道系統的低頻表現。電影真正有低頻音效的要從THX劇院系統開始,首部電影是1977年的“星際大戰”(Star War)。歡迎光臨阿強家庭影院導購網!
2003年,威力登推出了DSP技術,可運用在數字等化與分頻上,讓低音炮的調試變得更精準,產品信賴度更高,也讓使得Velodyne產品有更上層樓的表現。目前,Velodyne以旗艦Digital Drive Plus系列繼續發展,失真率僅0.5%,毫不遜色。
單元設計
Velodyne認為低音炮單元的重點有兩個,一是振膜的剛性一定要強,二是音圈與懸吊系統移動的范圍要夠遠。Digital Drive Plus的振膜是玻璃纖維加上Rohacell泡沫材質組成的三明治式振膜。玻璃纖維常拿來做游艇,Rohacell則常運用在直升機的螺旋槳和列車的車身,因此兩相合制成的振膜重量輕又不失剛性,可以在劇烈的前后運動下仍保持不易變形的特性。以Digital Drive Plus的12英寸低音炮為例,其沖程可以達到1.7英寸,有多厲害呢?相較于一般12英寸低音炮的沖程落在0.75至1英寸的范圍,Digital Drive Plus可以說是大幅領先。此外,它的懸邊有1.25英寸寬,特殊的雙層彈波則是6.5英寸,這樣的超規格設計便是為了提供最佳支撐性,好表現出長沖程。
發聲單元分解圖
說到單元不能少了音圈。一般低音炮音圈的線圈多半是繞2至4層,但Digital Drive Plus又犯規了,居然是6層!而且口徑達到3英寸。更特別是,這6層線圈當中,有4層是像一般音圈一樣繞在音圈筒外圍,但另2層卻繞在音圈筒內部。這樣做是為什么?線圈的圈數越多,磁力的利用率越高,驅動振膜的力量便越強,6層線圈當然強過2層與4層。但為何有2圈繞在內部?這樣子內外可以一起散熱,而一舉解決音圈過熱的問題,真是聰明。
Servo Control技術讓“小”炮成為可能
Servo Control能夠讓低音炮的性能大幅提升,如何辦到的?過去還沒有發明Servo Control技術的年代,如果我們想要播放20Hz至20kHz的最低兩個8度,大概需要把一顆12英寸單元裝在5立方米的音箱內,也就是說,這部低音炮大概有一張桌子這么大,因為如果音箱不夠大,不僅低頻延伸不足(因為太早開始滾降),失真也會提高。但Servo Control系統由拉低低頻開始滾降,并且減少失真,就能用較小的音箱,達到大音箱相同的低頻響應表現。阿強家庭影院導購網080856.cn
藍線就是伺服控制系統發揮作用了,可以看到整個頻率響應曲線往后移動,低頻延伸下到20Hz。
Servo Control系統的原理是監測低音單元的軌跡,再比對原始信號,然后提出修正,就可以降低單元進行運動時產生的失真,以及震動引起的諧振失真,就可以在較小的音箱中,播放出較大音箱才有的低頻響應。但這一切有個前提,那就是必須搭配功率夠大的功放,才能有效提升單元的性能。
圖中黑線是關閉了Servo Control功能,藍線則是開啟此一功能。可以看到關閉時,頻率在60Hz以上相當平坦,但60Hz以下卻是快速滾降,至30Hz已經相當弱小了,實在不太像是一部低音炮應有的表現。反觀藍線,雖然頻率響應曲線不太自然,且在60Hz以上快速滾降(沒差,這本來就不是我們要的部分),但60Hz以下至20Hz頗為平坦,甚至18Hz都還不錯,表示它可以播放出極低頻段,Servo Control確實有效。
等化功能適應不同空間
同一部低音炮在房間里擺在不同位置而產生的聲音改變,大于不同的低音炮擺在同一位置的聲音變化,可見低頻的敏銳性比我們想象的要高得多。低音炮是不變的,但每個人的空間都不同,因此最好的辦法當然是讓低音炮去適應你的空間,而非努力調整空間去迎合買來的低音炮。由此可見一個適合的等化系統對低音炮有多重要了。
Velodyne自行開發的等化系統,操作時采用圖形界面,你可以把Digital Drive Plus直接連接顯示器,或是在PC上安裝Windows版的軟件,由電腦來進行上圖步驟。
Velodyne很清楚要把一部低音炮擺到適合的位置,而且要把它調試好其實并不容易,為了讓事情變得更簡單,Velodyne開發出自己的空間調試等化系統,那就是2002年就已經開發出來的Digital Drive Room Management系統。調試過程并不復雜,Digital Drive Plus提供一支測量用的麥克風,插進低音炮,讓低音炮發出測試音,Digital Drive Plus便會自動計算,并針對不足或過度的頻段加以補償或消減,這過程稱之為等化。等化的步驟可以讓系統自己跑,也可手動細調。
Digital Drive Plus附贈的麥克風,看上去相當專業。
可連結多部低音炮
對于合家觀賞的家庭影院系統而言,“皇帝位”恐怕不只一個,更何況有些好客的主人把視聽室當作私人招待所,要讓十多個朋友一起看電影,這時為了確保每個位置都能聽到同樣好的低頻表現,多部低音炮成為必須。不過,多部低音炮可不是簡單用訊號線串連起來就好了,他們必須要能彼此對話,透過等化系統的調校,在不同位置發揮不同功能。Digital Drive Plus的等化系統可以同時使用多支麥克風,針對不同位置的低音炮同時量測,然后再一起修正或補償,如此一來,無論是處在空間中的任一位置,都可以感受到飽滿又清晰的低頻了。
ERS放大器提供充足功率
不過,空有單元、Servo Control技術與等化功能,還是組不出一部完整的主動式低音炮,還需要音箱、功放等缺一不可的配備。接著來看Digital Drive Plus的音箱,這方面雖然不是什么高科技,卻也是直接影響聲音表現的重點。一個設計良好的低音炮音箱,必須確保音箱不被單元震動而影響,這樣才不會消耗掉能量,才能讓單元、功放機、Servo Control系統工作得更有效率。Digital Drive Plus的音箱兩側采用弧面設計,目的就是要讓整體結構更強壯。面板采多層結構,內部設有輔助支架,都有強化結構的效果。
這里是Digital Drive Plus的背部面板,可看到輸出、輸入的端子非常多,功能非常強大。
如前所述,Servo Control系統必須伴隨強大的放大器才能發揮效用,Digital Drive Plus搭載的放大器有什么特別?Digital Drive Plus用的是稱為ERS(Energy Recovery System)的放大器,也就是D類放大器,具備1250瓦連續輸出,3000瓦峰值輸出功率,而且能源利用率高達97%,節能環保體積又小。
最后就是調音了。別以為低音炮只是要發出像是火車進站的轟聲、響天徹地的爆破音,或是恐龍走路的聲音,聽音樂也會用到低音炮,因此理所當然需要調音。Velodyne的調音方式并不是計算,而是透過實際聆聽過程,找出需要調整的部分,然后經由DSP處理器來調校。調整的結果直接寫進DSP處理器,就成為了你買到的每一部Digital Drive Plus低音炮。
左:EQ-Max系列。中:Impact系列。右:MicroVee系列。
左:Wi-Q系列。中:Optimum系列。右:MiniVee系列。
跨足耳機市場
當然,除了旗艦Digital Drive Plus系列外,Velodyne還有其他較為平價,功能更為單純的低音炮系列可以選擇,他們分別是EQ-Max系列、Impact系列、MiniVee系列、MicroVee系列、Optimum系列與Wi-Q系列。
除了低音炮這個產品線,Velodyne最近也劈腿跨入了耳機領域,這項改變讓人耳目一新。目前Velodyne共發表6款耳機,各具不不同功能使其定位十分明確,像是vBold與vFree可藍牙傳輸,vQuiet是抑噪耳機,vTrue則屬錄音室專業用途,看得出來,Velodyne打算以外型與功能創造自己的藍海。
Velodyne的vPulse入耳式耳機
vBold藍牙耳機
vTrue頭戴式耳機