标签: 音波

  • 关于Hi-Fi | 在家里听音乐看电影,喇叭应该怎么选?

    Stereo speakers for music

    如果将喇叭视为一种能够播放声音的器具,那么早在19世纪便已经有了。

    如果是电磁式动圈( Moving Coil ,Dynamic Driver)单元,也就是现在最普遍的喇叭,那应该是1925年由Edward W. Kellogg与Chester W. Rice所发明。

     

    喇叭可以怎么分类呢?

    依照箱体的大小,可以分为书架型与落地式;

    依照声波辐射的方式,可以分为点音源(Point Source)与线音源(Line Source);依照箱体做法,可以分为密闭式、低音反射式、传输线式、带通式、等压式(Isobaric)、Dipolar式(双面反相发声)、Bipolar(双面同相发声);

    Surround speakers for movies

    依照单元的发声方式,可以分为动圈式(Moving Coil)、静电式(ESL)、气动式(Air Motion)、铝带式(Ribbon)、平面振膜(Plannar);

    依照箱体材料分,那就更多种了,此外还有号角喇叭等。从这么多不同类型的喇叭中,我们也可窥知喇叭其实是音响器材中最复杂、制造难度最高,也最重要的一环。

    这么多种不同的喇叭,到底哪一种是最好的呢?没有哪一种是最好的,也没有哪一种是最差的,这些不同的喇叭能够历经几十年而仍然存在于市场,代表它们各有其优点,当然也各有其缺点,所以才会有其他不同形式的喇叭冒出来。

    一般人能做的,就是挑选一对最适合自身条件的喇叭。

     

    哪种箱体的形状是最理想的呢?

    圆形。 这是Harry Ferdinand Olson (1901-1982)所做的研究结果。

    他是在RCA工作的工程师,发表很多音响相关的器材与研究报告,光是在麦克风、喇叭、录像、录音、唱头领域就拥有超过100件的专利。 他也曾经研究各种喇叭箱体的造型与对声音回放的影响,最后结论是圆形箱体是最理想的喇叭箱体。

    Related image

    不过圆形箱体的制作困难,反而是最少,人使用的箱体形状。

    除了圆形箱体之外,哪种箱体造型比较理想?只要是箱体六个面尽量不要平行的箱体,就会是比矩形箱体还理想的造型,包括椭圆形、弧形、斜形、梯形、金字塔形、不规则形等等。?

    这些非矩形的箱体主要是能够降氐喇叭单元背波在箱体内所形成的驻波强度,同时也降低箱体的振动。

    二音路就是分音器只有一个分频点,让喇叭单元分为高、低二路。 三音路就是分音器有二个分频点,让喇叭单元分为高、中、低三路。 四音路就是分音器有三个分频点,让喇叭单元分为高、中、中低、低四路。

    每路喇叭单元并不限于只使用一个喇叭单元 ,也可以使用二个,例如二音路三单元,三音路五单元,四音路六单元等等都有可能。

    所谓二音路设计、三音路设计、四音路设计名称是怎么来的?二音路就是分音器只有一个分频点,让喇叭单元分为高、低二路。

    三音路就是分音器有二个分频点,让喇叭单元分为高、中、低三路。 四音路就是分音器有三个分频点,让喇叭单元分为高、中、中低、低四路。

    每路喇叭单元并不限于只使用一个喇叭单元 ,也可以使用二个,例如二音路三单元,三音路五单元,四音路六单元等等都有可能。

     

    为何动圈单元是目前市场主流?

    动圈单元是多年来使用得最广泛的喇叭单元,它的确有很多缺点,例如振膜太重,无法如铝带单元(Ribbon)或静电喇叭般反应迅速。

    它也有动态压缩的问题与喇叭箱音染的问题。 然而,它的灵敏度够,能够产生极大的音压,而且耐操不容易损坏。 更棒的是制造成本相对的比较低。衡量得失,动圈单元还是喇叭界最乐于采用的单元。

    动圈单元有全音域设计者,理论上再生音乐的效果会最好,不过这种单元在极高极低二端仍然受限,所以一般都会分高音单元、中低音单元或高、中、低音单元分离设计。

    动圈单元的主要结构有振膜(Diaphragm)、悬边( Suspension或Surround)、 弹波(Spider)、 框架( Basket)、 音圈筒( Voice Coil Former)、 音圈( Voice Coil)、 极片(Plate)、磁极(Pole Piece)、 磁铁(Magnet)、 防尘盖或相位锥(Phase Plug)等。

    这种单元的音圈以很细的漆包绝缘线缠绕在很轻的音圈筒上,音圈筒则与弹波、振膜相连,被安置在一个圆形的磁隙当中。

    当代表音乐信号的电流输入到音圈时,会产生磁场,这个磁场会与单元上的永久磁铁所产生的磁场以「安培右手定律」而相互作用,依照音乐信号的大小而做活塞往复运动。 此时,隐藏在振膜后面的弹波与负责振膜与框架耦合的悬边就负起了把振膜拉回定位的任务。

    动圈单元最能够「做学问」的重点地方就在于振膜,因为振膜必须又轻又坚固、振膜材料内部阻尼特性要好,材料本身的共振频率要远超于耳听范围之外,所以各种材料的振膜与结构推陈出新,包括塑料(PolyPropylene)、 纸质、碳纤维、玻璃纤杂、石墨、陶瓷、木料、铝合金、钛合金、Kevlar、铍(Beryllium)、钻石、各类三明治结构都用在振膜上。

  • 关于Hi-Fi | 瞬态响应及音响台Transient Response & Sound Stage

    上期讲完了Acoustics,其实有余未尽。基本上,听音室的驻波,谐震形成波峰及直接/反射波互相碰撞而形成的回响(Echo)和抵消(Cancellation)作用,究非换线或换amp、喇叭所能补救得来。但,玩Hi Fi都像五柳先生,不求甚解,概有所得便信现眼表面景象。例如某人换了个唱盘之后,低频居室谐震大见改善,自忖新盘沿用旧盘唱臂、唱头,但换了对新信号线,于是将这耳朵听得好清楚的低频收紧(瞬态加速)效应(少说也有10dB!)归功于新信号线。依我看,信号线的配搭无疑可令器材之间的interface条件改变,但本案的焦点却应份在旧盘有回授(Feedback),新盘则有非常显著的进步,所以低频谐震降低了很多。

    瞬态失真即延迟效应

    唱盘的设计结构,直接影响唱头响应及能量传输,干扰组合之瞬态响应,每款唱盘均有其本身之音染及频应特性,它们又对不同种类的臂与头有不同之影响。

    推而广之,Hi Fi回放素质之好与坏,早二、三十年是取决于组合失真的多寡。今日,互调失真及谐波失真已逐渐受到技术控制,音乐工程学上极待克服的“Hi Fi"是瞬态(Transient)失真。

    瞬态响应是指一件音响原件或器材在收到信号时作出本份反应的敏捷程度。在电器化扩音的初期,电声学上没有瞬态这回事,人们相信电子的响应是以电的速度衡量,电与光每秒钟运行地球七框半,区区20至2万Hz之听频,在以扩音器材电头至尾的旅程上,又焉有快与慢之分;大家都是即时响应。只有牵涉到机械化的原件,例如唱头、喇叭等环节,才需要谈及瞬态。

    50年代,最大声讲瞬态的是喇叭厂。那时候的唱头设计大概渣到连瞬态都不敢提。时至今日,唱头的瞬态响应却因物理限制较易克服而超越了喇叭。

    瞬态响应是物理对信号响应的延迟(Delay)状态,我们还未知道世界上有输出比输入更快的瞬态现象。如果有,那是宇宙中令电与光走得更快的“黑洞"。因此,电声学上一切瞬态失真都是听频(及附近)范围内的延迟效应。相信畸变也属于延迟响应。

    延迟作用令不同的信号线产生不同音色,有不同的平衡度。在测量仪器上,具有某频段延迟作用的原件可以提供非常平直的响应曲线,但凭耳朵听时却明显觉得它的频应的变动,这是十分惹起争论,引起误解的话题。

    事实上,任何音响专家都不会造一条在听频范围内非线性响应超过3dB的导线,但发烧友在AB比较两种导线时却誓愿听得出平衡度上重大分别,理论上应份超过3dB的响应畸变。

    发烧友口头上说某导线某频段较“前",某频段较快,尽是瞬态现象之干扰。因为听觉是一样容易受到掩盖效应(Masking)愚弄的触觉,当某段频率发生延迟作用时,人耳便清楚觉得那没有延迟的频段较响。

    箱声可增强低音?

    喇叭的延迟效应更被与频率响应齐齐用来标榜它本身的性格(Signature)。不过,喇叭的延迟现象却清楚的能用猝发音波(tone burst)测试,在屏幕上目睹声盆、音圈的滞后现象。

    延迟性格显著的喇叭,迟滞作用多在1KHz以下改变音色,主要是把声音拖长。很多人喜欢听拖长的低音,尤其是Rock & Roll音乐的爱好者,特别喜欢延迟的120至160Hz的“Bass”,其实这怎算是低音。

    延迟效应又引申至居室驻波问题,其实强烈的驻波也是一种来得较迟但赖着不走的音波。有人特别喜欢驻波加上喇叭延迟那很长很长的低音,这种低音狂所听到的其实不是真正低频而属低中频。发烧党若喜欢将巨无霸级喇叭困在小房子里欣赏它“撞声"的,准属低中音狂。

    喇叭的延迟效应,产生掩盖作用,令耳朵损失了“拖长波"附近的真低频及中频,音色混浊,画面模糊。有一点发烧友普遍认为本来没有低音的单元,要借重声箱振动去加强低音才够。因此,小口径单元就要靠“箱声"去帮低音。事实上,只要冷静的客观分析比较,即清楚知道箱声虽然令“假"低音有所增加,但经处理而降低箱声的小喇叭却提供更优异的音响素质。

    此项简单实验,只需比较加钉脚与不加钉脚的喇叭演出分别。不错,发烧专家认为“虚不受补",书架式小喇叭加了钉脚之后第一时间印象是低音少了,甚至被形容为音色薄了。但若仔细AB几次,便不难发觉加了钉后更真,由单元造出来的基本低音并没减少,另外,加了钉的喇叭却提供较阔、较深的音响台。

    在“Hi Fi基础谈"里不止一次说过了,再强调一次。喇叭回放低周的功能,被物理条件所局限。6寸直径低音单元,基本上没有机会回放出准确的50Hz以下频应。君不见几多监听级的名贵12寸单元,其最低回放周率都标示40Hz。若想小口径单元书架式喇叭像Spica,ProAc,LS3/5A等世界名器有靓低音,除非加超低音,否则都是加钉比不加钉好声。

    喇叭绝对要钉脚

    为什么?因为箱声及其泛音产生掩盖效应,箱声是一种延迟震荡,当它发出音响时,喇叭本身已发出领先了的其他音响。最值得注意的是,那些紧随主音而出的余音,就是被箱声所掩盖的东西。余音是残响、是乐器与乐器之间距离之空气感,是录音所捕捉的反射音、二次音,是重整音响台相位结构的致命成份。箱声既然掩盖了上述这些产生3D感的微妙配方,那末,箱声愈多,喇叭提供的立体感当然愈少。箱声是影响喇叭真正素质的瞬态失真。

    所以,把喇叭加上钉脚是绝对应该做的好事。一盒代价小小的Hi Fi Tips,可以大大改善喇叭的音响台。如要改善低音,摩分音器,改孖线分音都有帮助。最彻底的,是加超低音玩Bi-amp。

    喇叭单元本身的瞬态响应,也是影响喇叭立体音响台效果的重要因素。声盆分裂(cone breakup),分音器相位畸变,和音圈的响应迟钝,都产生瞬态失真。有人形容音色清爽的喇叭做“快",这是描述瞬态敏捷的词汇。但音色柔顺透明的喇叭通常比清爽光辉的喇叭更“快"。

    同样,电子器材的瞬态失真产生掩盖效果,亦严重影响到音响台的回放。理论上,回放音响台阔、高、深度能力愈强的扩音器,也是瞬态愈超卓的扩音器。换言之,也是最快。故此,笔者过去几十年总认为一部高性能的胆机肯定快过一部缺乏立体感的石机。也许胆机输出变压器所带来的延迟效应颇为线性,超高频滚降率温和,而半导体线路产生的延迟效应却只限于某个频段,甚至大部分频段均没有延迟失真。所以,尽管早年的半导体扩音器有平直的超宽带响应,极低的线性失真、互调失真,它们听起来多有刺耳的音色,不完美的谐波结构,和缺乏立体感的音响台。比对起来,反为比胆机“慢"了。瞬态响应是Hi Fi科技上举足轻重的环节。

    (原文刊于1991年2月号《Hi Fi Review》,作者雷明先生)

  • 关于Hi-Fi | 为何无响室能够无响呢?

    ???????????????

    无响室的英文是Anechoic Chamber,也就是没有声波反射的房间。无响室通常是用来量测电子产品的一些特性,喇叭的规格,甚至噪音高低等等,它的基本要求就是要做到隔绝外界噪音,让室内的环境成为自由空间或半自由空间。 所谓自由空间就是发声体周围没有任何边界,可以让声波充分传递。而半自由空间就是发声体有一个接触面(例如地面),声波只能做一半的自由传递。

    在无响室中,用来吸收声波的是厚重的楔形玻璃纤维棉,楔型玻璃纤维棉的长度(也就是厚度)决定了能够吸收多低的频率,厚度是以四分之一波长吸收理论来决定的(后面会有说明),例如想要吸收到20Hz频率,其楔型吸音棉就必须要有17公尺波长的四分之一,也就是425公尺厚。

    无响室通常都是把受测物品放在室中一半高度的位置,底下铺铁网以供行走,铁网下面还有楔型玻璃纤维棉,所以想要能够吸收20Hz频率的无响室非常巨大,般小无响室所能够量测的频率范围是受到限制的。

    在无响室中,由于楔型玻璃纤维棉可以把声波吸掉99%,所以当我们踏入无响室后,会觉得跟自然环境有很大的不同,因为没有听到周围的反射音,这跟大脑从出生开始所接受到的环境经验完全不同,所以大脑会发出奇异的反应。???????????????

    如果无响室可以因为没有声波的反射而让我们听到没有被扭曲的音乐,我们不是应该把音响室设计成无响室吗?

    理论上,当我们在听音乐时,如果能够把房间内所有的声波反射去除,我们听到的应该就是录音中的「原音」,这也是有极少数人主张聆听空间应该如无响室般强烈吸音。 不过,也有一派人认为喇叭所发出的声音能量极其珍贵,我们不应该将其吸收,而是应该把房间布置成全反射,这样才能保存原本喇叭所发出的能量。

    其实,这二种说法都错了。 如果把聆听空间布置成全反射,没有任何吸音材料布置其中,我们耳朵所听到的声波将会是喇叭原本发出的声波加上房间中所有的反射音,这怎么是喇叭的「原音」呢,事实上反射音的量可能还超过喇叭所发出的「原音」。

    ???????????????

    而在无响室所听到的声音的确是喇叭原本发出的声波,不过,它并不是我们大脑中所听到的日常习惯的声音,人耳对声音的「感知」并不只是从耳膜接收到声波而已,更重要的是大脑处理声波时的「心理音响学」范畴。所以,当我们在无响室听音乐时,您的大脑会告诉您,这是很奇怪的声音,因为跟生下来就开始累积的聆听经验不符。 所以,也从来没有人提倡在无响室中听音乐。

    为何大脑会告诉您在无响室听音乐是奇怪的声音?

    这跟我们听耳机时的Head Related Transfer Function头部关联转换函数(请参阅耳机篇章)异曲同工,也是心理音响学的层面。 当我们在一个自然的环境中,二耳所听到的声音不可能只有「直接音」,而是混合着各种反射音的声音,直接音加上各种反射音营造出我们从出生开始就习惯的「空间感」。 而当我们在聆听音乐时,不论是在音乐厅,或是在其他场所,也都不可能只有听到乐器或歌手所发出的直接音,而是混合空间中的各种反射音,这就是大脑所习惯的声音,也是大脑赖以判断声音是否「自然真实」的依据。 一旦把所有的反射音抽离,大脑就会产生误判,也就无法「感觉」这是自然真实的声音。

    ???????????????

    所以,当我们在聆听空间中听音乐时,该做的是布置适当的声波扩散与声波吸收,尽量降低波峰与波谷,让空间所产生的扭曲尽量降低,营造出大脑所「认知」的良好空间,而非全吸收或全反射。

    我们听音乐时所感知的定位感是怎么来的?

    这是跟声学理论中的领先效应(Precedence Effect)有关。 有关这样的研究,最早在1948年有Lothar Cremer发表的相关论文「Law of the First Wavefront」,1949年有Hans Wallach发表的「Precedence Effect」,同年还有Helmut Haas发表的相同内容论文,称为Haas Effect,其中以Haas Effect哈斯效应最为人知。

    什么是领先效应?简单的说,我们对于发声体的定位,通常来自该发声体第一时间进入耳朵的直接音,随后而至的反射音并不会改变发声体的定位,只是会影响定位的清晰程度而已。 所以,当我们在布置聆听空间时,为了获得最佳的定位感,都需要降低反射音的量,尤其是第一反射音。

  • 关于Hi-Fi | Acoustics(3)如何调制音响效果

    上期说到,Hi Fi房装修最宜制造出不对称的反射/吸音平衡面。例如两幅相对的墙壁,若用同样方式去处理,就绝对没有用“即兴"方式去处理来得自然。比方说,右方有一排玻璃窗的话,你为它加上厚窗帘是件好事。注意厚窗帘也不是一种吸低音的材料(见上期表),但它可以缓冲两面墙壁之间声波反射(回响)的次数。由此类推,在左方墙壁不与排窗相对的位置挂上一张厚毯,又进一步对音波的幅射图形有较多控制。

    左、右声道沿着走的两堵墙,绝不宜各自采用完全不同的物料去处理。例如左方用木,右方是砖墙加批荡或墙纸就不对,宁愿两面都用木或纸。纸的问题较简单,但我就肯定不会完全用吸音墙纸。后者的作用,与Sonex或吸音天花板一样,要用得有文化有学问。我认为,最宜用吸音纸或Sonex的地方,是聆听位置背面即面向扬声器那幅墙。Sonex的好处,是可以加多减少来试声,墙纸铺上了便不能拆,只好用别的物质再铺上去掩盖了它的吸音效应。又若左右两幅墙都铺木,那木板与砖之间必须有坚实的一方尺木框,框内可填玻璃棉之类的塞物,木框必须钉牢在砖墙上,但做好之后这两幅墙若有谐震就大镬矣。若无谐震,却提供温暖中音及具有酌量吸驻波低音之效,木墙上又可交替地挂上带反射之饰物,例如面积细于3平方尺之3分玻璃镜框。始终,最安全的左右墙处理方式是手扫漆或普通墙纸,然后随机应变挂上厚毯缓冲物料。

    天花板可造带吸低音特性之批荡,不宜造隔声板或吸音纸,除非有部分突出横梁有太多反射。

    扬声器背面,即听者面对的墙,影响回放音响台举足轻重。用双面扬声器的人,尤其必须注意这幅墙。双面扬声器(DIPOLE)是全靠背墙反射来调校音响台深度宽度的,这项常识连初哥也应该明白,而眼见资深发烧师傅竟然为Dipole的背墙满铺吸音墙纸,真系一百岁唔死都有新闻!

    有箱的喇叭需要有一幅有温和吸音作用的背墙,吸音程度视扬声器特性而定。因此,每一种扬声器都有它的“最佳背墙"吸音系数,视个人口味及听众音乐种类而酌调。比方说JBL扬声器是要背墙吸音较多的喇叭。个人对用Sonex衬JBL背墙有神奇经验,老江用的4355背墙,叫我及牙擦苏听音,由他动手逐块Sonex加减,经大半小时听小提琴音色,我们铁定了右喇叭左边背后要比左喇叭背后多用一块Sonex,效果屡试不爽。]

    音乐耳与非音乐耳

    驻波既由墙壁/墙壁、天花/地板之间的平行面构成,三角形的厅(像太古城)便只余天花/地板的驻波了。这种厅,只要在三角形的九十度角处酌用tube trap,便可彻底改善天/地驻波。楼底8尺高的驻波频率是70和140Hz。

    老曾家有三角厅,而该九十度角处是内层铺厚玻璃棉的Walk-in Hi Fi柜。他是无心插柳地在此制造了一个“天然"驻波捕杀器。他的一对B&W Matrix 802左右距离6尺(!)左至右音场却有12尺(以前用700仔,左至右音场只有6尺)。

    听觉能力影响个人的音乐感受最大,因此,后生仔比中年老年人听多很多。可惜,他们听到的往往不是音乐而是噪音。50岁以上的人,对10KHz以上音波的损失率通常是35dB以上,对3K至8K的损失率亦达25dB average,所以别期望我“老鬼"听到120人大乐队大合奏时10KHz以上的泛音。但,受音乐熏陶的耳朵却是越老越灵光,音乐迷多听了全世界的音乐厅、歌剧院之后,音乐平衡度自然在内耳(大脑)中建立,很容易辨出“没有"超高,或太多超高的回放,虽然对噪音、嘶声没有那末敏感。

    “音乐耳"能告诉你听不到的东西,例如Telarc的“画展"尾声少了些甚么。菲利普C. Davis的火鸟木管、铜管又比Telarc的多了些甚么,“非音乐耳"较难分得出回放失真从哪一瓣来。

    左右耳听觉相差3dB为等闲事,发烧友可以用习惯的姿势在不知不觉间补救。但相差3dB以上的发烧耳就要小心摆乌龙。

    年纪愈大,听觉/距离耗损率亦愈大。所以,中、老年人听Hi Fi或音乐会最好坐近点,一般40岁跟60岁的人的响度敏感可相差高达10dB。

    人耳对音乐音色之认识,有赖现场真实演奏之经常训练及认识。听“活"演奏多的人,对各种乐器音色之确认也更有把握。听觉灵敏的人,可能也是位“Hi Fi聋子"。

    音乐家及演奏家对音色确认,有时反不如一位录音师及监制人(只要识音乐)。因为,音乐家,尤其是乐队的乐手,所听到的管弦乐音色及平衡度跟听众在音乐厅最佳位置上听到的不同。管乐手在演奏时耳神经被压,所听到的管弦乐音色及平衡度都不可靠。弦乐手总被自己的乐器声响盖过了其他,敲击乐手听到绝对相位完全相反的乐队,中高频的比例关系亦差。大概,乐队中只有大提琴手能听到最接近指挥的音乐平衡度。但,那仍是贴身音乐。指挥位置,比我们所听到的音乐起码差30dB平均值!

    (原文刊于1991年1月号《Hi Fi Review》,作者雷明先生)

  • 关于Hi-Fi | Acoustics(2)残响

    早年JVC有部计算机,你把居室的长阔高数据输入,它马上就在计算机纸卷上打出居室的驻波周率及其他谐震特性。这部最简单的电脑,所列出的数字祇具参考价值,与实际临场用Pink Noise测出的频应曲线往往有很大的差异或完全不同。因此引起发烧友对整个测试程序的怀疑。有人认为Pink Noise失准,另一派则认为JVC的电脑不可靠。事实上,两者都能反映出居室的驻波、谐震特性。电脑按所提供数据去推算,却不把居室的陈设家具特性一并算入。这样就没法贴切甚至接近地表现出真实的环境反射。而Pink Noise曲线相当于一只耳朵在一个聆听点上所听到一个响度的20至2万Hz曲线。两者都具参考价值,我当然选择Pink Noise,它包含了前级AUX输入至后级输出加扬声器加Acoustics的总反应。虽然把咪高峰移动少少都可能有差异极大的读数,不同的喇叭又有完全不同的读数,但Pink Noise频应曲线起码告诉你一些实实在在的数据。如果它测出40Hz有个+15dB峰值,那就绝对是居室有个40Hz的强劲驻波。

    1KHz以上的反射波峰,波谷(不是从扬声器直射出来的谐波失真线性失真),较容易用物理方式补救,例如加反射或加吸音。而100Hz以下的峰谷就较难医,甚至无药医。

    凸起的波峰,除了来自驻波之外,还有家具的谐震,接线/扬声器/扩音器的界面效应,凹入的波谷,会是音波在某区引起漩涡形成的反相抵消作用。

    居室的响应曲线是在每一点上测量都不同,有些场合,扬声器靠阔场放置惹起很骇人的谐震。同一组合,扬声器靠窄场放却低频尽失。

    这些都是有理论可稽的,全在书本里的Acoustics问题反射,奈何发烧友不肯接受事实,却自创旁门左道怪招,企图以撞棍式方法产生奇迹。

    固然,撞棍是搅Acoustics的窍门之一。但在撞棍前若明白多少音响基础,起码知道一些禁忌,不那么容易铸成不可收拾之大错。

    吸音料宜逐少加

    凡吸音材料,若由专家机构研制出来者,一定有它本身之吸音特性可稽。例如著名的Sonex、Tube trap,有不同型号,不同的吸音曲线。普通吸音板、吸音墙纸之类,一般特性是有个高周滚降周率。比如说某吸音墙纸的滚降周率是3KHz的话,6KHz以上的音波碰到它就休想有反射。3KHz是滚降点有啥稀奇,人体皮肤便是一种完全吸收6KHz以下的天然滤波器。所以,音乐厅在满座时高频反射波比空座时少了很多吨。录音师在某些现场录音时要在空座位上加放一堆「假人」,以便控制一下多余的高频反射。阁下一个人在家听Hi Fi调到天上有地下无的画面,第二晚请成班百弹友来欣赏,也肯定不会好声,又是人体皮肤衣着吸音的影响。

    由此类推,阁下的音响室若四面墙壁一面天花都满铺Sonex或吸音墙纸,和地台满铺地毯的话,又怎会有高音?此外,经上述处理的居室,又怎会没有驻波?

    每一类吸音材料都具有它的应用范围及禁忌,用得适当就是有文化。

    处理反射波的物料,若要它吸收低周率的系数高于高周率的话,物料的结构就必定稍为特别。例如Tube trap,上期已有讲及,又例如Nelson Pass创制的「黑洞」。物料的本身,一定要具有反射较高频、吸收较低频的特性。

    理由简单不过,那是有关音波长度的数学物理。周率愈高,波长愈短,音波鑽过厚度大于其波长的乳胶或墙纸里之后,能量损耗极大,反射量极少。周率低,波距长的音波,在碰到这些低密度吸音物时,物理上音波当它是几乎透明的。吸音材料的密度,影响它吸收中、低音的系数。例如天花的英泥批荡,若有半寸厚的话,它吸收125Hz能量的系数可以大过500Hz的3倍。当然,吸音量与面积成正比。

    以下是从Wood’s Physics of Music一书中摘录的一些常见家居物料的吸音系数:

    上面的系数比较表,只具参考价值,因为测量系数时完全不把物料的谐震特性考虑在内。好多人以为批荡木板或甚至夹板具有吸收中低频的功能,就在听音室大量使用。他们没有顾及一块面积够大的夹板本身是件巨型振膜,夹板受声后产生不受控制的分裂震荡(break up vibration),会在某部份声频形成蹦跳效果(bouncing)。批荡板要牢固地支撑起来,才达到吸中低频作用。

    家具装饰最忌谐震;中央冷气喉假天花都会产生严重谐震;残响时间决定音色

    所有表面柔软的物料,都没有反射中高音作用,一套三座位沙发是最强力的吸音物,它的性能是全音域的。但沙发面前的一张云石矮几,却是反射性强的东西。不过,厚玻璃和厚云石都有颇大的中低周吸音系数,并非全属反射性。

    我们认为靓声的Hi Fi听音室,先决条件是没有明显的驻波,次要是不要太多蹦跳和反射波,最后是家具装饰不要谐震。

    以前,驻波是最难搞。但最新科技已证明驻波可以被捕杀。效果不俗,但必需对症下药。

    蹦跳波和反射波的控制最讲经验和学问,按章工作撞板机会极大。听音室的吸音物以逐少增加直至满意为上策。一开始就建成满铺式,后果可能噬脐莫及。承装Hi Fi房工程的音响设计员,当然希望户主用尽他所提供的八宝,做好之后不靓声又赖户主的Hi Fi不够班,简直当人是昨天才出世的。

    家具装饰最忌谐震,中央空调的气喉和假天花的夹板,都是产生严重谐震的东西,这些也是做好就难拆的东西。

    听音室如何才算好声?首决条件是提供左右对称的良好频应曲线。除驻波峰外,听音室的频应曲线若能达到左右相差3dB以下,线性在±4dB之间就十分难得。上述规范,比较任何Hi Fi器材都差。以前说Hi Fi最弱一环是喇叭,现在始知Hi Fi最弱的一环是居室Acoustics。

    听音室的Acoustics,是令听者甚至未开声之前就直觉舒服或不舒服的。主要关键,在乎居室的残响时间。

    据专家说,一般体积的听音室,若提供下列残响时间,听众踏入门口的第一感受便已觉得舒服。

    驻波周率有数得计

    驻波周率的计算方程式原本十分简单,那周率的波长正好是居室任何平行面的一半。例如一间20 x 12 x 8(尺长阔高)的居室,它所产生的驻波群如下:

    专家教你布置房间

    这些驻波的音压,比平常电平提升10至20dB,实在不足为奇。但擒贼先擒王,我们若先在驻波的基周28、47和70Hz上,下功夫捕杀它们,其他倍频的波峰也相应降低。

    以下是英国音响专家James Moir在立体声初期为发烧友写下的听音室处理忠告,至今仍然有大用:

    「避免满铺地毯,最佳方式是局部铺上厚地毯而露出部份地板。选择一套厚而巨型的沙发,最好不贴墙摆。居室宜随意分布一些大咕顺之类的吸音物。窗帘可拣厚而多折的,任何一幅墙都不宜满挂窗帘。挂墙的吸音物体应该小心分配,吸音的装饰物可以从天花吊下来。最失败的设计,是满铺地毯加满铺吸音板的天花。事实上,大部份家居环境基本上用不着天花吸音板。」

    朋友,你又怎样以专家身份为下一位发烧友的听音室装修度桥?

    (原文刊于1988年12月号《Hi Fi Review》,作者雷明先生)

  • 关于Hi-Fi | Acoustics(1)驻波

    Acoustics是一门PhD级学问,绝非Hi Fi写稿佬可以在基础谈用三几千字讲完的题目。最可悲的,是发烧友十居其九不理acoustics理论,以为Hi Fi可以用其他八宝搭够,由不好声变成好声才是高手。私以为,音响学是必须正视的东西,胡乱摸象鼻象尾巴,於事无补,甚至弄巧反拙。

    玩Hi Fi需注意的基本音响学理论,不是神话,是科学家们在过去几世纪以来积累的经验及数据,加上近年甚嚣尘上的“听觉心理学"(Psycho-acoustics),问题变得更有趣。

    音响主要是由空气震荡而产生。没有空气,震荡也可以在液体或固体中进行。可是,没有震荡,却没有音响。

    音波的形态,和将一粒小石投在水面所产生可见的波纹一样。但最要紧记的,是音波以震荡点为核心产生360度扩散的立体波辐,而肉眼所见的水波却是平面的。

    音波与电波、光波震荡特性完全相同,在碰到阻碍时会有影子、折射、反射,透射或吸收的应变。因此,在居室里,扬声器放射出的声波就形成了错纵复杂,极不规则的图形。

    「Hi Fi基础谈」在《Hi Fi音响》创刊号中第一节就企图向读者解释音响的物理特性。今天不打算从头再开始讲过了,姑且假定读者们已升了级,有了基本常识吧。

    Hi Fi之道,是要耳朵从器材上听到现场声响之原本。

    现场声响之处理,可能是即场转播,或实况录音,或录音里经过预调而臻达录音师所需的录音。不论声响的来源,总之耳朵听到的Hi Fi,与原音不能有加多或减少。现场所发生的全部声响,包括了咪高峰所拾得的直接音及间接音(即反射音),后者包括第一次、第二次或更多次的反射音,视乎声音衰减率之强度。声音在空间进行的衰减度,是以Log为单位,它在空中走得愈远,便需要愈大的能量将音波填满立体空间。空间愈广阔,衰减也愈迅速。

    居室音响特性

    声波的密度,可以用人工控制,自古以来,人类已懂得把双手套在咀巴前面形成一个号角形,将叫声的集射力增强,令它以直线向前方传得更远。声波愈高,波长愈短的音响,也更具向直线推进而不作立体扩散的特性。后生仔用舌头顶住齿颊间鼓气,可发出音调极高集射性极强的声音,由地下打上十几楼,叫上面的兄弟落街玩。这种极高频不像在楼下大声嗌那样骚扰邻居,由于集射力强,隔离单位已可能听不到这讯号。

    北欧维京人有件长逾7尺的传统号角,能发出密度最高的中频,立体扩散,在峰顶吹奏,方圆数里范围内听得清清楚楚,这是充份运用音波扩散及回音反射效果的中古acoustics科艺。

    上述实例,说明了人类怎样利用音响特性在不同环境达到不同效果。这是acoustics的物理本能,换了不同环境,它也产生不同反应。在瑞士一间夜总会里吹奏维京长号,音响画面跟在阿尔卑斯峰顶吹奏绝对是两回事。在家中听芝加哥交响乐团在芝加哥Orchestra Hall的录音,跟在现场听真实演奏又怎会是一回事哉。

    理由太简单了,是因为家中听Hi Fi时耳朵听到音乐厅acoustics加上听音室acoustics,其他扩音失真不存在的话。

    因此,听音室acoustics是影响Hi Fi素质最重要的物理反射;绝不能用甚么了哥八宝可以消灭之。

    因此,聪明的发烧友(例如50年代初的我)也一定联想到,无残响室(anechoic chamber)才是听到100%现场音响画面的Hi Fi房。

    可惜,这附会是错误的开始。

    建造一间无残响室,费用当然高。但半无残响室却相对地容易造,价钱也平宜得多。一般录音室的音响控制方式,也就属于半无残响室。我们后生时听单声道Hi Fi,全室满铺所谓“隔声板",地台满铺地毡,也算是半无残响室。这些听音室,多数只消除了100Hz以上的反射波,人走进去,但觉耳膜有少少痛,连呼吸起来也有真空感。建造这类听音室的人,起初总认为只有“无特性"、即“无残响"的聆听环境,方克提供原汁原味绝无半点渲染的真切音响回放。

    消灭驻波方法

    现实里,一对喇叭在无残响室里播出的音响画面,是两点式二声道,左+右的物理作用,可提供非常清晰的左至右定位,但由于缺乏反射波,3D音响台建不起来,左至右音场阔度很难阔得过喇叭的距离,乐器定位都是一粒粒,分不出乐器件头的大与细。

    这已是控制得好的例子了,在更差的场合里,居室满铺吸音物的吸音曲线与周率成正比,令居室变成了有强烈驻波,低音混浊,中音乾硬,高音刺耳的垃圾房。

    因为,我们日常所应用的吸音板,或吸音发泡胶,其吸音曲线均与周率成正比。而且,所能处理的频率均在100Hz以上。一般8至9尺楼面的box式屋宇,驻波周率是40至60Hz,任何吸音板或发泡胶面对如此低的周率,都是束手无策的,这包括别超代理的凹凸板RPG在内。唯一目前在韍上买得到,能有效地吸收100Hz以下的现成东西,是Tube Trap。Tube Trap的结构,是让无孔不入的低周从Tube的顶端钻进去捕杀之,它的圆柱表面,却对中、高周有反射特性。

    RPG及其他材料,经处理后也可产生吸低音功能。基本原则是反射高中音而让低频鑽入吸音物的内部不再出来。一般播音室的墙壁,有10寸厚,内藏吸音棉,低音能穿过表层的有孔板,便被吸收。

    一间8至9尺楼面的Hi Fi房,如想没有(或很少)驻波,最佳方法是对症下药,用仪器测知驻波周率,用适合的Tube Trap在墙角捕杀之。其次是将部份墙壁加厚至10寸,照播音室规格造吸低音板。

    有一个旁门左道的消灭驻波方式,笔者认为绝对要不得,但好多发烧友都用。办法简单「有效」,只须在有驻波的墙角搁一块薄夹板。据说,薄夹板有吸低音功能。事实上,薄夹板产生本身的谐震周率比驻波高,相对地在整个低频(例如40 ~ 120Hz)范围音量增大,听起来好像驻波被吸收了(或能量被换移了)。结果呢,是墙角多了块发音膜发出线性谐震,破坏了喇叭的定位感分析力。何况,40至120Hz谐震令你听不到真正20至40Hz低音。

    吸音板或发泡胶在控制调节音响效果方面的应用要极谨慎,一不小心就弄巧反拙。因此,没有文化的发烧友才批评用Sonex的人没有文化。事实上,愈有文化之发烧友在Sonex的应用方面愈成功,但首先要弄清楚问题在哪里。

    吸音/反射匹配要适当

    好声的听音室,一定要具有适当的残响。美国专家们提供过的Live end dead end,笔者实实在在试过了,结论是“活"好过“死"。太活的听音室可以逐少加以控制,太死的一开始就无药可救。只有适当的吸音/反射匹配,才克臻至音响画面的连贯性及流畅性。

    所谓黄金比例,若应用在8至9尺楼面的屋宇里,绝对不能解决40至60Hz驻波问题。笔者的经验,在Tube Trap未发明之前,消灭驻波的最佳妥协办法是用测量仪找到它的基周,然后用1/3 Oct. EQ把波峰尽量割去。驻波的基周一被控制后,它的谐波峰也显著改善。1/3 Oct. EQ只适用于100Hz以下,因为EQ有明显相位失真。换言之,削驻波的EQ,只宜用于bi-amp的低频扩音部份。

    我听音室的驻波基周是45Hz,+15dB。经悉心裁剪后,低周20Hz至100Hz的80dB响度回放曲线是±3dB。因此我认为我的组合有能力回放线性颇佳(而相位失真略高于一般超特级超低音)的20Hz。当听到别处的40Hz驻波或“不要低音、没有驻波"的两个极端时,就比较敏感。

    “不要低音、没有驻波"派系,与“宁要驻波、也要低音"是格格不入的。但归根到柢,这两派也很难听到真正低至20Hz的低周。前者不用说,根本要将组合在60Hz以6dB/Oct.开始滚降,故绝无低周。后者却有机会听到基周比率极强近纯sine wave的低频,例如管风管和Synthesizer的16Hz及32Hz两个C音。(C3=32.7Hz,C4=16.4Hz)

    用Tube Trap试图降低驻波量,也得花点“尝试及错误"时间。但要记住,Tube Trap也影响中高音的。

    只有特别度身定造的无平行面听音室才能杜绝驻波。

    (原文刊于1988年11月号《Hi Fi Review》,作者雷明先生)

  • 关于Hi-Fi | 导线

    信号线,喇叭线及电源线,是Hi Fi基础重要之一环,对整体音响素质影响很大。玩Hi Fi最过瘾的时刻,包括拔掉旧线换上新线而预测有何不同的再开机前一刹那。

    本文集中讨论信号线和喇叭线,因为上期讲电源时已谈过电源线之重要性。各位认为电源线不致于太影响组合音色的朋友,敬请过目上期“Hi Fi基础谈",并在可能范围内实验印证一下。今回提及之“导线"一词,原则上虽包括一切传送声波及电波、光波之线,但大多数时间只涉及信号线和喇叭线。

    自有电气化扩音以来,导线是一项想当然的工具。由音响回放技术角度来看,导线的功能,只要能够准确无误地传送听频范围周率,绝无加多减少,便有100分。

    起初,科学家们认为传送听频的导体俯拾皆是,何须伤脑筋哉。基本条件,是低电平传输易受外界干扰,所以要加上屏蔽,高电平传输(如喇叭线)就可以免屏蔽。此外,专家写包单,任何一条用铜造的导线都有100分功能准确无误地传送20Hz至20KHz之听频范围周率。玩单声道扩音机时代,书本上写着的导线守则,是:屏蔽线不宜用太长。喇叭线宜用18号单支。

    发烧线始自日本

    所谓“单支",是今人口边挂着的“solid core"线。据书本解释,用18号芯的原因只是考虑到一般家庭之实用长度。

    那时,要计算的是多少尺18号线才会产生1Ω阻抗。喇叭线的总阻抗在1Ω以下可以不理。

    各位看官,导线的原则就本来是如此之简单。最初用的的屏蔽线都是单芯(多股)线,屏蔽网兼顾负极及接地用途。直至动圈式唱头问世之后,双芯屏蔽线才开始流行。

    发烧友几时发现导线影响音色?

    本人的体验始自玩第一只动圈头那年,约1955年,Grado MC头。信号线的屏蔽功能、长度、MC升压器受电场的干扰情况,信号线贴墙惹起的哼声,和接头焊点氧化影响清晰度等,统统由玩MC头的流血经验引起。直至SME 3012唱臂在58年降临,我们对屏蔽线的认识就仍只一点点。

    历史上第一家向世界音响迷灌输导线影响音色的Hi Fi制造商,是日本Mogami。这是当时日本最高级的信号线OEM厂,他们一方面推销Mogami本牌产品、一方面大量为其他牌子按所要求的规格生产。Mogami的宣传做得巧妙,透过组织得好的公共关系,利用适当的媒介深入推广,而非靠广告。

    Mogami的研究,揭开了导线非线性失真之谜。原来Mogami(和其他人)已懂得运用各种不同的绕线技术去臻至不同的音响效果。主要是电容、电抗值的控制及微调,从而营造出非线性响应。任何牌子,都可向Mogami订造高、中、低任何部份突出之导线。

    由此看来,导线的绞绕技术影响音色,是日本人所发明。世界Hi Fi专家们频说日本制导线一味研究原料而不理绞绕科技,是不尽不实。

    Mogami的研究部门,曾经走火入魔,设计过一些导线,竟然会产生铃振(ringing),烧扩音器。这件事才令我们普遍的注意到导线与器材之间的界面效应(Interface)问题。事实上,尽管若干年后电声学界在导线的质料、股数、口径、屏蔽、编织、焊接等方面都有深入研究及了解,但对Interface的个别效应仍然好难预计准确。因此,Interface才是影响整体音色的关键。

    单支线卷土重来

    怪兽Monster,是历史上首家将导线制作变成千万金元企业的公司。怪兽头头Noel Lee,令全人类认同导线是一种最昂贵的器材。Noel Lee的宣传矛头,针对导线的线性、瞬态及宽带带。他推翻了20至2万周传输的陈旧理论,认为音响专用的导线必须起码以10万Hz为上限,否则就会引致相位失真及瞬变失真。

    怪兽的理论,具有压倒性的说服力。一时间,导线潮流,趋向着更粗更多股数的牛角尖发展。

    时至今日,导线的品种已达到无奇不有的爆棚阶段。怪兽研究出混合粗幼芯绞绕的“超线性”结构,也深入探讨各类不同填塞物(filler)对电场、干扰等的反应。用多种不同合金绞绕而成的导线设计,也成一股风气。

    返璞归真,单声道时代书本上写了下来的“18号单支",竟然像澳大利亚回力刀一样打个大回环斩杀返回出发点!

    万变不离其宗,solid core可能是Interface效应最易控制的导线之根。可是,Noel Lee、Otala那班新派所主张的10万Hz响应理论又是否与“18号"互相矛盾?

    集肤效应(Skin effect)是电子学上一项早已被发现的电波传导特性,愈是高频的电波,愈是爱沿导体表面运行。反之,周波愈低的电流,便愈喜欢鑽入导体芯部运行。这一种电子物理现象,人们以前是看不见,听不闻,还以为绝不影响听频(2万Hz以下)。今天,集肤效应于视与听两方面却赫然在耳边眼前。

    Hi Fi录像机能够将音响及图像同步记录在录像带的同一轨迹上,音频鑽深一层因为波距较长。而波距短的视频就录在表层,和音频是河井二水,各不侵犯。

    声频之传导,先要有足够的表面让高音通行无阻,又要有足够的内层让低频潜航畅顺。据电脑计算,中古时代的18号单支,高频上限的-3dB点是20KHz。最紧要认清楚,是把单支导线的口径加大,实际上只是相对地将导线的表层面积缩小。玩solid core之道是要找到一个平衡状态最好的线芯粗度,这方面的计算办法就出现很多派别。我们这半年来临床实验了各种“非音响专用"的solid core,即几毛钱1尺的“家电专用"单支线,就从未听到过有全面性的全音域优异演出。

    无酸铜的意义

    焦点似乎在导体材料上,一般质地最好的家电专用solid core电线,都是用高纯度铜制成。高纯度铜与OFC无氧铜其实差不多,氧也是杂质,纯度愈高的铜,其含氧成份亦愈低。OFC是将高纯度铜中之氧份再进一步降低的高科技。OFC之日文“无酸铜"的一个汉字“酸"却令人误解(正确解释是「氧」)。目前,OFC无论在电气上,精密工业上,及影音器材上用途极为广泛。不妨假设绝大部份最高级的电线及音响导线所用的铜均可称为OFC,但“无氧"—词却与“Hi Fi"、“羊毛"、“足金"等名称相似。足金及OFC,均非100%纯也。

    LCOFC是日本科学家鐮田发明的大晶体无酸铜,将同样长距导体所含晶体数目减至最低,电流的传输变得更为畅顺流利,因为晶体与晶体之间的界面实际上是产生电阻电容的裂隙。LCOFC的优点已被公认,目前已有其他科学家发明了不侵犯日立注册LC专利科技的大晶体铜及大晶体铝铸造法,PCOCC(古河)是其中竞争最劲者。此外,金、银、铝、及各种合金的优点也各师各法。

    似乎,平衡度优异的solid core导线,要视乎科学家在OFC或LCOFC或PCOCC或LNCOC(你唔死我死)的Core表面上加工镀一层甚么东西了。

    导线可以产生电场,电容,电感,电阻……这些由Mogami时代开始就注意到的事,引申到一连串奇妙的电气/物理现象。

    最原始的问题之一,是:究竟较长的喇叭线好还是较长的信号线好?

    最忌打饼最好凌空

    答案分两派,坚持己见者都有经验及实践支持,而我是宁取较长信号线的一派。理由是信号线有屏蔽保护,抵抗干扰本能强一点,可以拖得远一点。而喇叭线若长逾20尺,就大把机会与地板或墙壁构成电场、电容。这种反应,电子学上称为dielectric effect,它对屏蔽线的影响轻微得多。

    香港市区内大厦林立,气候潮湿,居住环境与外国不同。我们玩音响切身体受的经验,有时实不足为外人道的。

    本文较早时讲过第一回玩MC头发觉屏蔽线贴墙惹起哼声之现象,本地十分普遍,而在木材建筑及湿度低的西方住宅,却不能理解因何有这现象产生。我以前的住所是间哼屋,别处无哼的器材,一抬到舍下便大把机会起哼。大厦的墙壁、地台是个随湿度变动的电场,铝质窗框是一组巨型天线。我家的喇叭线、信号线全部必须凌空,不让它们贴墙贴地。唱盘绝不能摆近窗口,不然的话,head amp会收到无线对讲机和无牌广播电台的播音。

    喇叭线贴地拖地对音色有重大损害,记得好多年前与方沛然、陈经纶等一齐去老詹家听音。(Good old days!)詹家左声道的喇叭线过长,被胡乱丢在地上打饼。我们听了一轮声,总觉两声道不平衡。当时后级为天龙POA-8000,喇叭用B&W。唯一可赖的是老詹自制的土炮前级。

    最后,不知何来灵感,老方忽然趋前俯身执起盘在地板上的一截怪兽线。说时迟,那时快,坐着听音的老雷、老詹、老陈齐声哗然。就在老方执起怪兽线的一刹那间,左声道音色有如拨开云雾,晴天万里。老詹即刻将左右两声道喇叭线裁到有几短得几短,凌空而駁,整体音色清晰度再有改善。

    其时,我家用三路电分音推3组14只单元,后级叠在二柱喇叭中央,由此伸出喇叭线最长的一条不超过6尺,全部半天吊。电分音与后级一组,由前级拖一对25尺怪兽线(或Namiki,交替用)入分音器,也是半天吊。我不用橡筋(rubber band)吊线,因为橡筋不耐热不耐潮,棉绳或捆扎园艺小植物用的胶带最佳。

    几年后,在一个雅典做东招待Infinity社长Nudell的晚宴上,我将导线必须凌空悬挂的经验告诉Infinity的Leon Kuby。Leon对此极感兴趣,返回罗省后一星期,他给我一封FAX:

    在试音室里架起Infinity RS1B II和Conrad Johnson组合,测试喇叭线贴地与凌空的分别。没有人听得出有何不同。

    Leon

    天书力赞单支线

    导线与组合的界面效应Interface,令每一处地方,每一环境配搭都产生不同的AB比较结果。我家的组合,清楚分辨得出怪兽和MIT Shotgun线之宽阔音响台、3D感,的确比Solid Core更胜一筹,这包括Madrigal的Solid扁芯线,但多股粗幼芯线在大音量时中高频有较多「开叉声」。这现象在一早开始试Solid core时已知道。(CC Poon最热心,去年中特从美国空运来大包Radio Shack solid core平价20号漆皮线。)澳大利亚的Space & Time线抵港,即掀起solid core热潮。德仔叫我试,喇叭线有单支及孖支(打孖上)的用法。当然,德仔说大伙人试过都话单支好,我试了几天对他说孖支好,同时Space & Time信号线也是孖支好声过单支。几个月后Dick Olsher Stereophile发表的轰动性报告,讲到S&T喇叭线时也说孖支好。

    Alvin Gold在Stereophile批评多股导线及多股粗幼芯导线的“开叉"音响特性是我们一早都知道的现象。尤其播放数码录音,在级数略次的组合上,开叉声愈是明显。换上solid core,开叉现象被抑制,左至右阔度同时缩窄。MIT、怪兽的顶级导线提供更宏伟sound stage是肯定的。另一方面S&T solid core之超值优点也同样肯定。

    现场演奏亦有开叉声

    多股线之中,最超值者是瑞典Supra,它具有生猛的跳跃感,音色很精神。

    多股线的开叉声,以我的测忖好比一部水平分辨率1,000线的大银幕电视机不宜近观一样。我们要多多参与真实的音乐会,就明白,坐在前十行内听到弦乐组的开叉、撕裂声很骇人。而坐在15行后面的话,开叉、撕裂声即大为减少。可惜,这种真声混上喇叭失真及电源噪音一起回放,就会成为颇不悦耳的音色。爱乐者不妨回想一下,过去15年来访港的世界级管弦乐队,有几多队的弦乐音色不在大声时开叉?事实上,音乐师在喷射机后遗症及乐器素质欠佳的条件下演奏,音色似数码多过似模拟。喷射机后遣症通常在抵埗后第二晚最严重。乐器素质欠佳的原因较少人知,事实是,任何世界级乐队在出国旅行演奏时,十居其九都会将名贵的Strads、Amatis和Guarneri锁好在保管库里。老兄不信?快趁维也纳爱乐团访港时问问他们。

    录音师当然明白弦乐的开叉声不宜任它播出,所以都千方百计去抑制甚至消灭它们。这行径无疑是为更真实的回放而把真实感除去的妥协。

    最超卓的科技尖端中高音扬声器,例如Magnepan、Quad、Martin Logan及Apogee等,开叉声(扬声器本身的)极少,因而在播放上述经EQ处理中高频滑如KY(幸勿倒转植字)的录音,便觉缺乏临场感。

    电源噪音是开叉声的工厂,在这端装上一个适合的电磁气干扰(EMI)滤波器,好处比换一部超两班的前级更明显。

    导线械斗欠公平

    喇叭线与喇叭的匹配,除了磁气、阻抗、电容的Interface外,线性特性又是个致命因素。静电扬声器的电场对喇叭线有很犀利、令你出乎意料之影响。配静电扬声器有最美中高音的线,应用在电动式喇叭上,效果可能有天渊之别。所以,我从来不相信,也不会策动甚么导线大火拼之类的械斗。这些结果,只显示出某时、某地、某组合在某温度、湿度环境下所听到的声音。

    但是,读者们最喜欢看到沙尘尘滚滚、血肉横飞的Hi Fi暴力镜头。这可能有趣,但报导者有无考虑过一切客观条件对一切参与比试的产品是否绝对公平?

    (原文刊于1988年10月号《Hi Fi Review》,作者雷明先生)

  • 关于Hi-Fi | 电源

    M0014782 Nikola Tesla, with his equipment
    Credit: Wellcome Library, London. Wellcome Images
    images@wellcome.ac.uk
    http://wellcomeimages.org
    Nikola Tesla, with his equipment for
    producing high-frequency alternating currents.
    Inscribed: ‘To my illustrious friend Sir William Crookes of whom I always think and whose kind letters I never answer! Nikola Tesla June 17, 1901’
    Photograph
    1901 Published: –
    Copyrighted work available under Creative Commons Attribution only licence CC BY 4.0 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

    电,是一切影音器材的能源。没有电,便不能听Hi Fi看电视。但音响之记录与回放,却是以纯机械体系为源。请勿以为世纪初的人类听到手动留声机的音响会呱呱嘈投诉毫无传真度,1911年11月,HMV推出了三张全新录音:孟德尔逊“仲夏夜之梦"之谐谑曲,莫扎特“费加洛"序曲,和西贝辽士“芬兰地亚"迷你版本。其中孟德尔逊的录音被当时的权威唱片评论刊物The Sound Wave猛赞:「音响效果感动得难以形容,不仅乐队的演奏充满魅力,而且回放素质更忠实地反映了每一个音响,由最弱至最强的乐段。乐队的精彩组合一览无遗,弦乐组的天然音色,美丽的长笛,和营造渐强音艺术手法之精致,都足证这是一张震撼性录音及超卓演译的新碟。」

    那是汤马士.必浔指挥新交响乐团(Beecham / New Sym Orch.)的“示范级"唱片。

    基本上,把真人搬上台对着留声机即录即播的Live Vs. Recorded示范,在世纪初已经有人搅。当时的报导,也是“几可乱真",根本分不清真人及录音。

    早午晚不同电压

    直至40年代,电气化录音才全面推行,那时的人,还以为78转唱片是科技的尽头哩。

    今日,我们猛讲绝对音响,能听到把唱头循行角改变?度的分别。耳朵尖了,是经验与知识积汇的进化。几年前,我们仍然对电源影响Hi Fi-Video音及画质素的现象存疑。今天,已能向读者报告一些真实的发现。

    相信,每位发烧友开始注意电源的重要性时,最先认识是电压及电流两个大题目。电压是任何人都认识的东西。以前香港韍电供电压一般由190V至225V不等,视楼龄、房屋密度及地区而定。电灯公司新公布标准是220V。

    电压供应规格,一般常识认为若在±15%之间,便对音响素质无“可闻"之影响云。

    一直以来,全世界高级音响厂家都十分肯定他们的器材有足够伸缩性应付±15%的韍电压漂移。因为高级器材大多数拥有性能优良的稳压线路。

    香港韍电压虽然声称220V,但在一幢房子里经常出现±15%的漂移实属少有。一般大厦如有±10%漂移率的话,这楼宇的供电系统肯定有问题,较常见的是±5%,此乃韍区内正常状态。大多数住宅区是入夜后电压低降,至深宵又回升,亦有个别情况出现相反的漂移。

    假定,一幢楼宇的供电电压是以220V为基准而有±5%漂移的话,就是209V至231V了。如果Hi Fi说明书上清楚注明那器材调节220V至240V电压而无需装上任何调节器(螺丝或插头之类)的话,用家大概可以安枕无忧了吧。

    事实证明,所见过的±15%甚至20%稳压线路的器材,竟没有一件是合符规格的。一言蔽之,一件为220V电压而制造(或调校)的音响器材,你若将输入电压±5%,209或231V,我敢写担保不好声。韍电压与器材的吻合,是许多人不注意,也不相信会有这么巨大影响的关键。我们一群研究电压变动的朋友,全部同意220V规格的前、后级,只容许±6V的漂移范围。入电强了音色变硬,弱了便缩窄动态。

    原因有三大可能。1,稳压线路未做到100%,有些公认无需稳压的细节原来也破坏音质。2,是电压变动显示供电网本身电流不稳定。3,电压变动显示电线负荷不足应付组合的瞬间需求。通常是三大罪状一齐来,又焉能取得好声的恒定效果。

    充沛电流是好声条件

    以前认为,半导体机以高电流低电压操作,而真空管机则以低电流高电压操作,所以半导体机需要电流供应充沛,电压匹配容许较大的偏差(不是漂移),例如234V的美国机可以用220V香港电压去推也有好声之类。连写稿佬都这样说,当然有人信。真空管机的电压匹配,发烧友的经验则较多。我们一早就懂得利用电压微调去改变真空管机的音色,将电压调低,音色较温暖。

    根据最新的总经验,电压偏差及漂移对半导体及真空管机都有同样的显著影响。电压的不稳定,意味着电流供应同样不稳定。

    电流供应充沛,是扩音机好声的重要条件。Hi End前、后级都需要电流充足的供电,但扩音机所标示的水塘贮电规格并不代表扩音机所需要抽取的电流量。比方说,一部功率庞大后级的水塘能提供30A电流的话,绝不代表那后级在瞬间会抽取30A交流电。因为,水塘(Power supply reservoir)所贮存备用的是用交流电变出来的直流电。它一边供应功率级的需求,一边在制造贮存。功率级一下子在瞬间汲乾水塘电源的话,它会直接向电源要电。这样子,扩音器的水塘,功力变压器及一般线路设计都有弊端了。因此,虽然大功率扩音器需要庞大稳定的电流供应,但流量只要足够应付该机在通电瞬间的抽取,及操作时流量的稳定。固然愈大愈好,一般有30A交流电供2 X 300W纯A组合应用就足够,40A更佳。

    上述电源,整流,变压,贮电,功率放大等互相连锁的关系,牵一发,动全身。电压、电流及电源线三件事,息息相关。

    正宗听音室的电力来源,应该直接由电箱駁取。一组听音用电源,最好能从电箱上征用三个30A的保险掣。这一点,好多发烧友都做到。由电箱引至听音室的三条30A电源线应如何处理,和为甚么要三个独立保险掣呢?

    我们的分配方式,是:

    • 第1组:供唱盘、卡式、Video、和经独立滤波器(电源清洁器)后,给CD机。
    • 第2组:经变压器,变234V。
    • 第3组:若电源有足够220V至204V电压的话,此组不经

    调压,可以大派用场。例如Mark No.20后级一对及No.26前级一组,30A已足够。

    电源清洁器(EMI Filter)功能过滤电源上的RF、磁气、噪音及一切电垃圾,很重要。未用过的朋友不会相信,加上Filter之后音响素质跳升两班。但20A以上Filter的轻微漏电量已足令电箱上的“水气掣"跳起,将全屋电源截断。加上其他理由,我们不赞成听音室的电源经过“水气掣"。这绝对违反了电灯公司的忠告,但Hi Fi电源经水气掣必定影响音质,抉择在于你。(警告:宁愿降低电气安全度而要靓声,只属我个人意见。)

    在没有电源清洁装置的环境之下,CD机应该和前、后级分用独立电源。CD和Video,收音、卡式及照明,洗碟机等电器共享一电源是较佳安排。

    电箱拉线出是第一步

    由电箱拉出引至听音室的电源线,是好声的开始。我们一早就注意到电源线结构影响Hi Fi音色的事实,想当年从东京买回一些原厂压好插头的粗身实心OFC线(Furukawa出品,电脑专用),与真空管后级原厂的英国蚊型线替换,即刻听得出音色快了及干净了。证明电源的信道要少杂质、无阻力。

    如果要用变压器,最好是在电箱的一端摆放,变压器远离音响器材,减少无谓干扰。RF或EMI filter(EMI是Electro Magnetic Interference电磁噪音干扰)的接收,便应份在电源线之末端使用。

    一般家庭水电工程,多数用18号孖枝实心(Solid core)线外附水线去拉15A及13A插座,除非户主特别声明,2匹以下冷暖气机位也只用18号线。

    18号Solid core供电实不足应付今日Hi End音响需要。我们用独立两组30A输出的电源,每组駁两部Mark No.20做bi-amp扩音(Mark No.20的耗电量有足够条件代表今日一般Hi End扩音器),发觉四部机一齐开着时,电压降低了4V,而且电线发热。这是电力过荷现象,将电压相应调升只是表面上做到补救工作。实质上,扩音器的操作肯定受到制肘。

    于是,决定不用埋在墙里的线而改试其他电源线。我们考虑到Solid core线埋在墙壁里所引起的磁气干扰问题。一条孖枝实心线由电箱引至听音室的长度,若超过10m,它便开始受大气中的电气磁气噪音干扰,但相信微不足道,不过,当3条孖枝实心线由电箱引出,以平行形式引至听音室时,那墙壁里面基本上有6枝实心平行线在拾取电噪音及互相干扰,令到电场磁场密度十分大,解决办法,最彻底是用铜喉将每条线独立屏蔽。这完全不切实际。另一方法是采用粗枝3芯胶皮多股电缆,每条电缆的独立水线、火线,和中(neutral)线,都以一定的节距互相绞绕一起,这类电源线在家庭中很少采用,是负荷起庞大电流量的工业用或重型冷气机、中央空气调节等用的高级铜线。线身较硬,有别于一般家庭电器例如风扇、烫斗、焗炉等采用的三芯软线。独立绞绕的三芯电源线,口径要用到4mm?,三条平行安装,就算走20米长度也不引起电磁气干扰。两条电源线分駁四部Mark No.20,电压维持不跌,线身仍然可以感到极轻微的温暖。

    电源线改了绞绕式之后,音响素质显著提升。以前绞尽脑汁也找不出原因的早、午、晚不同声之罪魁,原来在此。绞绕式(twisted)电源线与filter同用,又密切注意电压的匹配,终于达到天天一样声的境界。相位与极位

    电源插头和插座影响音色的程度也很显著,有些排插外表漂亮,里面焊蚊量级线;有些排座与插头接触点不良,更见过有发烧友用万能苏从一个outlet上取电者,真真服了他。Mark后级采用屏蔽电源线,设想周到了,但电源线两端的插头及插座却属填海级货色。将原装线拆去收起,以备卖机时还原,用绞绕式电源线直接焊入机内,駁电端不用插头而用重型駁冷气机用的Jumper螺丝駁接,包好声。

    美制扩大器,一般采用素质并不太高级的3针式电源转接插,是美中不足。其中,Threshold却采用高级品。

    日本Hi End机,电源线多数由机身引出,线质颇高级,而本销货多见采用比出口货更高级之电源线。费解。

    讲到电源的相位及极性问题,又是个十年长的未解之结。

    一般公认,交流电注入机身时应注意phasing,polarity之统一。电器的火线(hot)、中线(neutral),理论上要准确划一。如果有十部机一同有份出声,这十部机的hot和neutral,就一定都要接到电源的hot和neutral点上。

    但,我们发觉,hot和neutral点的统一整理,虽把整个组合电源运行的相位及极性划一了,效果有显著改善。但真正要注意的却是每一种器材设计结构的接地方式不同、变压器绕线方式不同。故此电流操作相信划一的重要性倒被另一个更举足轻重的现象盖过了。

    每部电器,无论它的接地方式是如何设计,都可以用万能表测得机身有轻微漏电,若将插头拔出以相反方向插,则可以比较出正、反两个插法哪一个漏电较多。(三脚插头要加上“三变二"转接器,废了水线方可测出漏电量)。将整套组合的插头按漏电量较少的方向插电,效果比统一火线位更佳。这方式臻达组合的最低哼声及最清晰境界,有位朋友说,音色的改良像换了部高两班的扩音器一般奇妙。

    弄清楚电源插哪一瓣漏电较少后,要在插头上加红点为记,插座的一边也划上了红指甲油,以后就不会混淆。美国UL制的三脚插或二脚插,两瓣扁脚的其中一只较阔,原则上它是中线(neutral)的标准駁接点,这种插头只能以单一方向插入分阔窄位的美式插座上。但采用这类插头的美国Hi End厂并不保证一定把火线駁在窄脚端,反转駁的实例,包括笔者及几位朋友的Mark No.20。用这类插头的美、日器材,若要反转插才漏电较少,就必需加工改焊线头了。经验所得,Mark 26与Mark 20的插头是要互相反转才最好声。

    自动变压器值得使用

    统一“较低漏电"点的理论根据,是此法能消除(或降低)交流声(ripple)及避免产生接地点回环(earth loop)。交流声是50Hz(香港)或60Hz(美、日等)交流发电机周率的基本噪音,它在扩大器中的出现,会损耗扩大器的功率,有本领先吸水塘的贮电量,它是一种“长开长有,唔死重有"的攞命消耗。扩音器受到交流哼的袭击,传真度会大打折扣,低频响应劣化,互调失真高企。

    变压器的采用也要十分谨慎,大陆(内地)可调变压器一向经济实惠,但质量控制不是最稳定。我们的实用经验,是负荷量愈大,性能愈可靠。将预算的消耗电量加100%至150%去做配搭是不错的。换言之,用5KW负荷量的变压器的接触点,引入线等一定要打点得好。变压器应尽量远离组合(前文已有提及)。

    自动变压器应该列入慎重考虑之列,代价是贵一点,但在保养得法的使用情况下对音响素质有帮助。

    无论变压器的制作有多好,它的接触点都有可能氧化,令电流传输量衰弱。自动变压器又会因接触点氧化而引起噪声,因此要时刻留意保养。

    (原文刊于1988年9月号《Hi Fi Review》,作者雷明先生)

  • 关于Hi-Fi | 焊锡之要诀

    玩音响,钻牛角尖已成风气。大抵,出花样的人可以不求甚解,总之语不惊人誓不休,讲得出就算数,讲得多就是权威。但亦有将电子、音响学理论发展附会者,此一派最难搅,因为他们都似乎懂多少理论,弊在将理论错误运用。Hi Fi可以无师自通,之所以趋之若鹜也。最过瘾者輒为:阁下若听不出分别,是因为:1)机不够班。2)聋。3)两者兼具。此皇帝之新衣也。

    今期要谈的题目,是雷明最也也乌的一科揸辣鸡。

    雷明读过初级机械工程,学过用氢氧吹管、电焊,但技术一向九流,未能登大雅之堂。因此,举凡有精细之Hi Fi焊锡加工,就一律请高手代劳。好在,多年来都有贵人肯拔“鸡"相助。而雷明乃得以从观摩及请教中获得数据,集腋成裘,公诸同好焉。

    焊锡之目的,是务求接起来的东西导电,或从音响角度看:传声。而且,不仅传声,更要好声。

    在电气理论上,声波之频率范围20Hz至20KHz,只是很窄很窄的频段,导输方面绝对不会有问题。好多读“无线电"的人士,更深信20至2万赫音频在导电体内传送时,是以电,即光速运行:每秒钟环绕地球七圈半。因此,焊锡又怎有可能影响音频之传导哉。直至最近,世界Hi Fi鼻祖,威廉逊线路之始创人威廉逊,还投函大骂英国Hi Fi News,指他们造谣惑众信号线怎有可能影响音色?

    人们尽管明知焊锡影响音色之现象,却不清楚影响音色的理由:只要焊得坚固、不起泡、不空心,焊锡技术就算100分了。其实,上述只是个好的开始。

    先看导体影响音色的理由。

    我们口边挂着的瞬态(Transient)、相位(Phasing),其实都关乎音频传递之速度。20至2万赫之回放,要与原音的结构绝对一致。若有某部份频率被延阻,便导致相位失真及瞬态失真。

    焊锡的氧化,电阻,电容,电抗及一切interface所产生或将产生的问题,都应该研究。

    金不可能靓声过纯铜

    焊锡的成份有多种,一是铅与锡,大家都知锡线里面的松香是导致气泡、虚焊及氧化的主要杂质,而铅与锡的混合率又有多种方程式。据世界胆机权威Audio Research的实际经验,只用不含其他金属的63%锡37%铅做作业,铅与锡的比例,在这时达到了一个“共熔点"。这是个重要的参考资料。

    但其他专家又强调一定要用含银锡焊又怎说?

    最近,含铜焊锡又成为热门话题。

    究竟哪一味最好声?

    应该去研究哪一种焊锡焊得最牢固。

    其实,每一种焊锡都有他们的优点,这是interface问题。金属与金属接触,达成导电使命。两种不同金属接触传导,其interface状态一定逊于两种相同的金属接触。看深一层,焊锡的作用,最好是能够使到接触点上的合金特性(化学作用)与该被焊接的金属愈接近愈好。因此,van den Hul主张他的纯银或镀银线要用含银锡焊接;ARC主张63/37。而含铜锡用来焊接纯铜线,也顺理成章了。

    Audio的发展,无奇不有,将来好快就会出现含金锡。但,金在Audio里面的靓声地位究竟如何?

    金的最大优点,属于cosmetic方面。金光灿烂,永不褪色,眼睛舒服,耳朵受落。其实,理论上金不可能靓声得过纯铜。纯银最靓,奈何易氧化,易变声。银线与镀金铜插及含银锡三者之间加热后的interface就需要控制一下。Van den Hul要代理商们上训练班学“含银"之道和特制锡炉,还要在工作进行时用Argon(氩)气喷射焊接点,驱除那范围里的氧气。及MIT向全世界发出公函,力陈非原厂焊接MIT线的弊端,当然有充足的理由。

    更要知道,铜在镀金之前须先镀上一层其他金属,否则在焊接时金质会熔在锡中,做成状态很差和容易剥落的接点。要加入其他金属,才能令金与铜产生化学作用成为合金。因此镀金焊接点物质实际上是合金,最好声的化合物质是铝钴。但,据世界录音权威Sheffield Lab的创办人道格.式士(Doug Sax)凭他的金耳朵听出来的结果,凡镀金的插头插座都一定衰声!最好声是纯银,式士的混音室和制模室都采用自己设计的纯银双头駁线掣,每点分两柱纯银接触,要两点都产生氧化才会导致失真。

    如果式士所言属实,全世界所用的镀金Hi End插都是个错误。我们且勿担心,但式士所讲焊接点变成合金的事实就要留意。故此,不同的插与线之匹配也产生不同音色,原因实在太复杂。

    至于焊锡及焊枪(辣鸡)的使用方法,则绝对不在本文之讨论范围以内。

    切忌用口向焊点吹气

    很多高纯度铜的焊口,经过一段时间之后会产生氧化作用。这是个头痛的问题,vdH建议在焊接时把Argon喷在焊点上,值得效法。但在没有Argon的情况之下,怎样才是预防氧化的较佳办法呢?

    首先要注意的,是“缓慢冷却"(annealing)之处理。在焊好焊点之后,用口向着焊点吹气,使熔锡即时冷却,焊点更易固定,这是快速冷却方式。但,我们忘记了口气之成份是甚么。讲出来吓坏人。由口吹出来的气,是100%湿度,二氧化碳、细菌、啤酒酸、烟油等的大混合。这股废气,给吹在熔点的焊锡上,它在冷却的刹那间,已经吸饱了氧化促媒剂。三个月后开始变声!

    焊枪的温度是愈高愈好、高温焊枪点到即熔,焊接多芯粗线更要用高温枪。低温枪必需搁在焊口上较长时间,热度沿芯传开去,伤害线皮及线芯的机会大增。导线的氧化,会沿着被加热而变了色的“伤口"传开,像癌症一样,及早把变坏的线切除,可以保护其余的线。

    市上现已有烧打火机的Gas焊枪出售,价钱虽贵,但具有便携、不用电、无线及高温等好处。不过,这种Gas焊枪温度高达1千度,用时要先搅清楚它会不会即时将插头或插座的绝缘体烧熔。Teflon可以挨得起这热度。

    个人认为喇叭线的两端与其駁镀厚金和十分昂贵的叉,倒不如抽头、走锡,将线头处理成叉形或圈形来得简洁。除非喇叭输入端子是独沽一味香蕉插,否则仍是用螺丝旋紧接触好声。喇叭线松,最容易听得出的是损失低频。

    注意,抽头不走锡而直接将喇叭打叉或圈,用螺丝旋紧在端子上的方法,要冒线芯松散引致短路的险,但一定最好声。不过,三个月后,暴露在空气(湿气)中的抽头线芯便开始氧化变声。走锡的作用在替线芯加上保护层的同时,把线芯上沾染的手指头酸性、油脂一并烧掉。有几种Hi End信号线,原厂焊锡,还在焊锡口部份涂上瓷质保护层,设想周到了。

    信号线宜隔月清洁

    许多人都有以下的经验:

    一对新拿回来的信号线,与原用旧线比试,第一时间总是新线赢了。但再三重复试听,适才新线赢晒的印象却变得不明确,或者甚至觉得旧线更好声。

    原因九成是插头与插座的接触点开始氧化。把插头拔出插入的抽送作业,有清洁及产生新接触点之作用。每隔一个月左右,把所有信号线拆下来清洁一番,然后重新插好,也会有意外收获。

    既然导电接驳口的线芯不宜任它暴露于空气中,推而广之,毋需焊锡的“压夹"式插头插座便不会长期保持好声。除非这种“压夹"式接驳器可容走过锡的丝芯,否则应该避免。

    (原文刊于1988年8月号《Hi Fi Review》,作者雷明先生)

  • 关于Hi-Fi | 激光数字初阶(终篇)

    数码录音和激光CD碟,绝非鸡和蛋。肯定是先有数码技术才有CD碟。只不过,单放音的CD碟和有影有声的激光影碟LD(Laser Disc),却非一般所想像是先有CD后来才开发至LD,而是先有了LD的构思,然后发展CD。

    CD碟,是自19世纪有唱碟以来,放音技术之彻底改革,把沿用了将近100年的机械放音程序改为纯电子放音程序。众所周知,CD和LD都是菲利普机构的伟大发明。菲利普在CD和LD之前最犀利的发明是卡式带,它是电声科技微型化的重要里程碑。21世纪来临之前,人类看见卡式体系逐渐沦为素质较低的音响体系了。代之而兴的,将是视听合一的录像/录音综合系统。

    以今日形势看,CD碟已淘汰了LP。CD机的品种愈出愈多,素质及配备均有令人鼓舞的进步。CD碟的制造技术,已经进入非常高级的阶段。初期所遭遇的困难,目前已大部份获得满意的解决方法。

    CD碟制作的过程及工序,跟LP碟大同小异。不过应用技术就变成100%电子化、自动化。先进的CD碟制作,共分11个步骤:

    1)光敏性的母片:这是一张直径比CD碟大得多,达240mm的精细打磨玻璃片,表面涂上一层厚0.1μm的感光剂。

    2)一枝大功率激光管,把从数字录音带上的信号,烙印在玻璃片的感光剂上。信号的形状是长短不一而阔度一定的小点。

    3)冲晒程序,与冲底片的过程相似,冲晒完毕的玻璃片,那些PCM信号的小点留下凹入的痕迹。

    4)现在则用银蒸气将留下凹印的玻璃片喷上一层非常薄的银面。

    5)银面玻璃片再经精密的电镀复上一层镍(nickel)。将镍表面从玻璃片上剥下来,镍层上印着的「阳性」信号(本来玻璃片上「阴性」信号烙印的相反)就可以加工制作总模(master)。

    6)一系列的电镀制版工序,每个阴性的总模约可复制10个阳性(与玻璃片上的信号相同)总模。

    7)这10个阳模,经同样精密电镀技术,可提供100个「阴性」印模(stamper)。

    8)那批印模(stamper),现在可以装入CD压铸机上,采用压印法、压铸法,或「注射制碟方式」做出PVC底的全透明CD碟「肉」出来。按:注射制碟方式(injection moulding)是印LP及CD的较精密技术。普通压印式,是在印模上放一块预热的「饼干」(biscuit,是vinyl原料),然后合上印模片刻,再打开里面便有张印好的LP。注射倾鑄制碟,是把熔解的vinyl热浆由小孔中以高压力注入密封的铸模里,获得准确的成品。

    9)从(8)工序得到的透明PVC碟肉(表面上印有凹洞)被涂上一层微薄的反光铝。

    10)这面经涂铝处理后有彩虹色闪光的银碟,再加工用lacquer或PVC将银碟夹在中心。无信号的一面,被用丝印方式(silk screen)印上牌子和曲目。

    11)最后一步,是将这面原本已有芯孔的CD碟找出一个绝对准确的圆心,用打孔机在准确位置上打一个较大的标准芯孔。

    一个印模印出来的第一张跟最后一张CD声音有显著差别

    可见,CD碟制作过程在第(8)工序为止,都和LP碟工序相同(当然除了用激光「烙」总模一节)。CD碟表面的凹入小洞,亦像LP碟上的持续起伏坑纹一样,是靠机械方式印制。可以肯定的,是CD碟也和LP碟一样,在一个印模上印出的第一张跟最后一张必有显著的素质差别,所以,玩CD碟以为因为这是数字信号就张张一样声者,是一厢情愿的想法。

    CD制造方式,近由德国Teldec集团再研究成功Direct Metal Mastering(DMM)制版技术。DMM制版工序,与DMM的LP一样,由录音带输出信号直刻通过微型雕刻技术将“0"与“1"数字流直接雕在一个金属的“阳"模上,换言之DMM可省去了上述冲印底片的步骤。

    CD碟成本,在大量生产情况之下,已低于LP,同时唱片制造商更不断的在包装方面偷工减料。从前,买一套盒装歌剧LP可获得一切附属的精装印刷品:艺术家的介绍;制作过程的记载,和著名音乐学者的论著等厚厚一大本,现在已一切从简,随CD套服附送的说明书之学术/实用价值已大不如前。今日,你买一套3张CD的Arabella,里面的书仔除了唱词仍给你四种文字之外,关于录音及演出者的数据完全欠奉。唱片公司已把顾客作为专家看待,不会再像从前一样,在Kiri Te Kanawa名字后面加注soprano。你若不知道Peter Seiffert是男高、男中抑或男低,就似乎不宜欣赏歌剧。

    CD是这样,影碟更糟糕,后者的包装甚至比CD更简陋;是否看影碟的人对文字学术没有兴趣呢?

    由LP、CD至LD、DAT,贮存音响及图像的软件革命经历了100年。

    本连载所搜集的数据,很多不会被记载在影音技术数字化的正史上。激光数字初阶的编撰,取趣味性多于学术性。

    希望看官读罢,一笑置之。

    (原文刊于1988年7月号《Hi Fi Review》,作者雷明先生)

  • 关于Hi-Fi | 激光数字初阶(十)

    积克.伦纳(Telarc的录音师)在录音界致力研究立体声录音之咪高峰摆位对音色之影响问题。伦纳是50年代录音鬼才Mercury的罗拔范恩的忠实信徙。范恩采用一只咪高峰录单声道录音,后来又采用三只咪高峰录立体声,所得的声带至今仍被认为尖端技术之不朽作。早期RCA芝加哥/莱纳录音,路易士.礼顿也是用三枝咪。

    伦纳在未用数码录音之前,尝试采用直刻方式匹配三枝咪去录管弦乐。第一张克里夫兰/马舍尔的直刻古典乐唱片,就是伦纳的作品。可惜此碟左右声道不平衡,放唱时要用平衡掣预调。

    伦纳获悉Soundstream数码录音机的频率响应能达到18KHz之后,就毅然决定用Soundstream配合三咪技术法灌发烧级碟。第一批Telarc LP就是Soundstream频应止于18KHz的制作。

    结果,是与监制罗拔.活士合作为数码录音史写下了辉煌的一页。人们都以为凡用Soundstream机器录出来的数码录音就必定正斗,事实并非如此的,好多用同样机器录出来的录音都渣得可以。

    ▲Jack Renner(积克.伦纳)

    三咪录音查实复古

    积克.伦纳推行的三咪式立体声录音,80年代的Hi Fi人以为是新潮,其实技术上新的只是数码录音,咪高峰摆位方法却是可以追溯到30年代立体声唱片构思人布尔赖所写下的「交差式」咪高峰拾音。布林赖只用一对咪去录立体声,50年代的罗拔范恩将交差式化为三点式(左、中、右三枝咪),中间声道拾音可以在混音时提供更明朗化的中间音响。据说,范恩当时还准备为「即将开发」的三声道立体声打好根基。范恩的三点式,直接传落在伦纳手上发扬光大。另一方面,Decca的威健信却以三点式拾音为主,而辅之以其他助音咪高峰。威健信的T式拾音,基本上是60年代开始世界上所有大公司在群众口味要求之下一致推行的多咪式多频道立体声/四声道录音的标准规格。

    随着数码技术之发展,各大公司的录音技师们又愈来愈觉悟更简单的三点式甚至交差式拾音,原来一样可以臻达多咪式的「显微镜」突出效果。而且,少用一点咪高峰,相位错误所引起的失真亦较少。

    这个转变,是返朴归真,以退为进。于是Telarc的伦纳就被群众视为「先知」了。

    ▲Telarc于70/80年代使用之soundstream数码录音系统(须外接VTR磁带录音机)

    录音摆咪技术,在30年代开发时,最有头脑的专家们都知道,咪高峰数量用得愈少,所引起互调、相位失真比率也愈少。但是,40年代的Hi Fi玩家,特别喜欢听到唱片上有而音乐厅无的微丝细眼内容,例如三角铁(钉钉),铜钹(查查),在那时的唱片里必定要特别加强。钉钉听来似救火车的钟,查查像有50寸直径。这也难怪,因为78转碟的嘶声比上述一切声响更劲,人们甚少机会从唱机的Horn上听到那些音响。初期33转碟,遂有搏命扩大这部份频率的媚俗行径。发展下去,就更要做到「脱离真实」的Hi Fi了;咪愈多,混声频道愈多愈Hi Fi!

    上文说到Telarc唱片积克.伦纳的返朴归真,回复至30年代纯美的构想,不错能提供音乐厅的音效,但当然有美中不足。例如,他的最早期录音「画展巡礼」,世界舆论一致公认为时代杰出成就。但,尾声大高潮的钟声及其他高音敲击乐,在音乐厅听得清清楚楚,Telarc唱片却付诸阙如了。

    宝丽金、EMI等大公司,早已注意到伦纳所采用3咪式主拾音的好处,DG在重新装修好的芝加哥管弦乐厅录阿巴度指挥的幻想交响曲,用三枝主咪,一对副咪(一般叫spot mike)。为了取得更温暖音色丰富残响,工程人员更特别用木板将本来很浅的音乐台加深25尺。这幻想交响曲是DG目录上最接近RCA/莱纳/芝加哥的超级成就,美中不足是大鼓欠punch。(编号410895-2)。

    多咪式录音的缺点,数码技术能够把它们毫无保留地暴露。电声学家已在这方面找到相当满意的答案,模拟式时代的咪高峰已不能再沿用于数字。多咪式数码录音是与三点式并进,前者的深入民间优点是暂时未能取代的。不过,宝丽金、EMI他们事实上已愈用愈少咪。Archiv(宝丽金)在伦敦灌录的莫扎特钢琴协奏曲全集(Bilson独奏,英国巴洛克独奏者乐团,嘉甸拿指挥),别开生面,采用三点式摆咪,独奏乐器的摆位却是在乐队的中心。这特别效果是可以清楚听得到的。

    在大型浪漫派作品方面,DG甚至试过采用一对(不是三枝)咪高峰去录现场歌剧演奏。事前还不期望有好成绩,但碍于舞台经理坚持不准咪高峰影响观众视觉,只得尝试采用一对体积微细的Capsule,那是82年在罗省「陶乐珊陈德纳」音乐厅盛大公演的Falstaff。录音发表之后,乐评家一致公认那是捕捉了一百分音乐厅效果的杰作。在一级器材上,我们可以听到了台上演员和台下「池」里乐队的高低位置。

    这次无心插柳,使DG录音队大为兴奋。希望短期内能做到用最少咪捕捉到一切。

    (原文刊于1988年6月号《Hi Fi Review》,作者雷明先生)

  • 关于Hi-Fi | 音响空间(聆听空间)的声学处理到底有多重要?聆听空间为何一定要做适当的声波扩散与吸收?

    简单的说,一个没有经过适当声学处理的空间,等于是一面哈哈镜,我们耳朵所听到的声音有很大部分都是经过扭曲的。我们在聆听空间所听到的声音,只有大约15%来自喇叭,其余85%都是来自空间,所以,在一间没有经过适当声学处理的聆听空间中所获得的音响调声经验、认知、观点,很可能都是在错误的基础上所获得的结论。这也是为何音响诸事说纷纭,好像真理有很多个的原因。出发点如果是错的,其实验的结果可想而知。所以,适当的处理聆听空间是想认真听音乐的人所必须做的第一件事。

    聆听空间为何一定要做适当的声波扩散与吸收?道理很简单,请把喇叭发出的音乐与我们的聆听空间想成管弦乐团与音乐厅之间的关系。当録音师在舞台里面、上方布置麦克风,其所拾取的整个乐团的演奏声音,就是我们从喇叭所播放出来的声音,而音乐厅的空间就好像我们自家的聆听空间。

    为何音乐厅都要经过精心设计施工,达到声学要求?其目的就是要听到好听的声音。即便经过精心设计,很多音乐厅的音响效果还是不够理想,让观众无法听到美妙的音乐。同样的,我们家裎的聆听空间也要做适当的声学处理,不过不必像音乐厅那般精心设计,只要有做适当的扩散与吸收就可以听到美妙的音乐了。

    自家聆听空间如果没有做适当的声波扩散与吸收,等于就是一个充满反射音的空间,这就好像把一个管弦乐团放在篮球场里演出,您可以想象音响效果会有多糟。您所听到的将会是太多的反射音,包括高频、中频、低频反射音。高频反射音太多造成尖鋭刺耳,中频反射音太多造成音像臃肿,低频反射音太多造成声音轰轰然,而且会把许多细节掩盖。更严重的是,层次感混杂,定位无法清晰。

    还有,由于反射音过多,您将无法把音量开到正常位置,只能以小音量听音乐,一开大声耳朵就受不了。聆听空间施加适当的吸收,可以降低六面边界所多出来的反射音;而适当的扩散处理可以让声波传递得很均匀,这二者都有助于我们听到录音中原本平衡的音乐,让我们享受到音乐该有的感人魅力。

  • 关于Hi-Fi | 激光数字初阶(九)

    直至如今,激光数字初阶连载,仍然多数话题集中在数码技术身上。关于CD碟的制作,从未详细提及。笔者是有意把CD碟制造过程的介绍留至本连载的最后。激光数码技术,由萌芽至结果,最终是把沿用了100年的机械原理唱碟淘汰,代之以纯数字贮藏、激光光束拾音的全电子技术。

    数码录音,仍未臻达模拟录音的最佳音响素质。此话怎说?此话是全世界顶级发烧友所同意的。还有一句值得世界顶班大师猛烈反省检讨的真言,是世界科技不断突飞猛进的洪流中,录音技术却变得倒退!电声专家在60年代为RCA、Decca、EMI等公司所录下的好多音响宝藏,比诸今日最佳模拟或数码录音,除了嘶声、失真、动态三样是旧不如新之外,音色之精美,平衡度之准绳,3D立体感之临场化都是新不如旧。

    84年,英国Hi Fi界爆了一镬「数字声」的大件事,使到有胆拍心口话自己能够一听就听得出回放素材有无数字成份的金耳朵大感尴尬。原来,莫讲数码技术之现用体系16Bit/44.1KHz取样频率不够水准,而BBC自1972年以来已全面将FM广播体系数字化也甚少人知道,没有人投诉「一把米撒在鸡皮纸上」音色?BBC用的竟还是13Bit/32KHz取样!14年来,人们收听BBC的VHF/FM广播,都一直收听那止于15KHz频限的立体声。如果说CD碟把声频斩为每秒44100份不够精细,BBC广播每秒只斩32000份,岂非更粗糙不文?但多年来收听BBC/FM的招积之士们除了间中投诉频带不够阔之外,从未试过有人说它是「一把米撒在鸡皮纸上。」

    ▲70年代英国BBC伦敦电台总部使用的两声道13Bit/32KHz PCM编码器(ADC)

    疴尿唔出赖风猛

    BBC正式承认了13Bit/32KHz的VHF/FM制度,似乎对那群尽情攻击数字及CD专家们(例如Linn,Sheffield Lab等厂的老细),是个最大嘲弄。13Bit处理器用于FM广播,那有限的动态相信不会构成太大损害。但CD现用的44.1KHz取样频率,行内人已一致认为偏低,而32KHz的BBC取样标准,竟然为全英国听众服务了12年之久仍无人投诉,就殊堪检讨了。

    拥数字趸说,那是因为听的人都不知道那是数字放送,所以就无投诉啰。

    直刻唱片之皇Sheffield Lab的度格式士向世界公开挑战,声称有本事100%分别得出任何回放之声源是属于数字抑或模拟。除他之外,尚有一位Hi Fi界恶人,Linn唱盘厂的Tiefenbrun也声称有此能力。虽然,他俩人都未提到BBC FM是数码声,可能他俩人都忽略了或甚至不知了。

    ▲编码与译码卡(一个声道)

    如果说用44.1KHz来斩20KHz所得的微粒太粗糙,那末,用32KHz来斩15KHz就肯定得到更粗糙的微粒,更难在通过数字→模拟解码器时重组成似样的15KHz波形了。那末,为什么英国发烧友多年来却无人投诉?九成是他们醒觉原来已欣赏了十几年「一把米撒在鸡皮纸上」BBC FM音响时,觉得说不出的尴尬。

    好在,有人开始在跌倒的地面上搜索沙粒啦:「好哇,BBC所用的PCM机器,当然高级过索尼F1数字处理器或任何家庭CD机好多!」又说「32KHz取样的15KHz,在某种情形之下,大有机会好听过以44.1KHz取样的20KHz音波。」

    后一句话有瞄头之至,疴尿唔出赖风猛,风从那里来?

    ▲发射站使用的PCM解码器

    LP抖摆失真难忍

    所谓某种情形,是指BBC用的PCM机与家庭CD机所用零件之分别。最紧要的是数字转换器里应用的一排(每Bit一对,另加一个)电阻,它们的规格一定要匹配在一个Hi Tech极端之精确度内。一组10Bit转换器要匹配0.05%规格。一组12Bit转换器要匹配0.01%规格,同时,电阻数目亦递增至25个。Bit数越多,电阻数目及匹配精准度越高。如果你问不靠CD碟谋生的专家,他一定会告诉你要造一个准确的16Bit转换器是难过上太空,就算你做好了一个,那些电阻却可能在一段时间后变值。果然,每家厂家都公布他们在转换器的精准技术上取得了突破。但,对消费者来说,最好是有部机器能像测试唱重那样能按时测知CD机转换器的工作性能就好了。

    制造电阻的技术有了突破,那是被称为激光缓冷(Laser Annealing)式电阻制造技术。以硅多晶体制成的电阻,用激光「炙」之,电阻在受热后晶体组织产生变化,阻值随而变动。激光控制电阻热度,使它缓缓冷却,称为「激光缓冷」技术,可以得到高精准度,臻达数字模拟转换器的要求或更高水平之电阻。

    ▲发射站使用的输入级仪器

    然而,无可否认,数字CD机的设计愈好,我们也就愈是觉得CD碟其实比想像中好得多。

    倒溯至由50年代至80年代,立体声LP录音中之所谓「天碟」,大概数不出100件。而且,LP体系无可救药的先天缺憾,是有了CD之后才觉得更显著的。

    我们可以接受LP里的互调失真(IM),和因印版欠妥所引起的循行失真。我们可以忍受LP炒豆声和嘶声。但,因LP离心(off Center)及碟面变曲所引起的Wow & Flutter抖摆,就愈来愈觉得难堪。尤其是碟面轻微变曲所带来的Wrap Wow,若听了几天CD再听LP,就更加难顶。奇怪,以前LP时代就算很弯的唱片都照唱,音色的抖动对音乐欣赏绝无干扰。现在,钢琴的轻微抖动就使人觉得头昏!

    还有LP的碟尾失真(End of side distortion)是灾难性的刑罚,阁下或不察觉LP在近末端1寸左右高频开始衰减,但也必发觉近心部份互调失真及串音有大量增加吧。发烧友十个里九个不理此事,他们一年里有几多次会听完一张LP?!举个例:天碟中的Turandot(Decca SET 561-3,梅达/伦敦爱乐)的碟尾失真及动态压缩都是相当严重的弊病。若然听毕全套,就不会给它上Absolute Sound的天碟榜啦!

    (原文刊于1988年5月号《Hi Fi Review》,作者雷明先生)

  • 关于Hi-Fi | 激光数码初阶(八)

    关于数码录音的奇特音色,有个世界闻名的比喻,那是:「一把米撒在鸡皮纸袋上的音色。」这怪音色,是早期存在于好多(太多)处理失当的数码 LP 或 CD 中,尤以 CD 为甚。这是不关硬件质素而存在于软件里的怪声。就算是由模拟录音转版的 CD,都可能有这怪声。虽然,在最高级的唱头及 CD 机上,这种怪声的「拮耳」程度会酌量减少。但,无可否认,进入第二代 CD 后,「米跌落鸡皮纸」音响特性是愈来愈少见了。另一方面,正如番鬼佬话斋:「如果你唔够佢打,就侵埋佢玩。」本来反 CD 反数码最激烈的死硬份子之一,大力咳唱碟之王 Sheffield Lab 在 84 年夏季 CES 期间推出 CD 碟。如此一来,反 CD 最大声的 Linn 厂老板就要孤军作战了。

    Sheffield Lab 的 CD 碟,是发烧友最有兴趣比较的东西。因为,它们是真真正正两种体系的比较。录在大力咳(直刻 LP)上的,是采用「纯」仿真系统的制品。而 Sheffield Lab 在直刻之同时,还采用并进式录音,一部数码机,一部模拟机,兼收并蓄。一个 Sheffield Lab 录音,大多数同时有三个版本的直刻,仿真磁带,及数码磁带。所以,Sheffield Lab 的 CD 碟,基本上就是纯数码制作。拿同厂的同一张 CD 碟及 LP 碟 AB 比较,你就听到同一演奏之纯数码及纯模拟录音之分别。结果,是发烧友所预知了的:平均音色,仍以直刻碟略胜。但,Sheffield Lab 的 CD 碟,有几张(例如 Drum/Track Record)是 CD 碟中最靓声的。不过,亦有一张(I’ve got music in me)是 CD 碟中最肉酸声的。CD 碟世界里,又是否无「发烧级」与「普通级」之分呢?那又不然。我们可从市场走势,见到发烧级 CD Telarc 的出品都有极之可观的销路,那是因为 Telarc CD 平均音响质素是真正的高。主要原因,倒是源溯至录音质素本身了。答案是:有高级录音(不论数码或模拟)才能产生高级 CD。就像一加一等如二那末简单。

    Telarc 的杰克8231;伦纳(J. Renner),是对数码技术最早寄予完全信心的开荒者,当然也对 CD 技术寄予完全的信心。CD 声的好与丑,除了录音本身及软件之制造影响外,CD 盘质素举足轻重。

    第一代的数码和第一代的 CD,音响特质都有好奇怪好显著的「数码声」及「CD 声」,以致 Hi-End 行出现了一些自诩能在任何环境下辨出是模拟或数码的金耳朶。直刻碟 Sheffield Lab 的德式士(D. Sax)和 Linn 唱盘的密司脱 Tiefenbrun 是其中最大声的两个。德式士最后出卖了自己,投入 CD 行业,被 TAS 杂志及其他地下刊物名流讥为见利忘义失去了做人原则。但今天看来,却证明德式士的确有远见,在这之前,德式士和 Tiefenbrun 曾连手向世界各大音响杂志下战书,要现身说法,在公开的、双方同意的安排之下,接受判断力测验,令世人信服 CD 及数码只属次货。英国 Hi Fi News 率先应战,与加拿大安大略省滑铁卢大学的史丹利8226;腊雪兹取得联系,对上述两对金耳朶发出请柬。德式士收到挑战书后,从未回信,亦从不就此事公开发表过意见。Linn 那只蛮牛 Tiefenbrun 先生,都算为保卫领土而战至一兵一卒,真个班马去多伦多表演他的判断力,这一件数码 CD 斗模拟 LP 的擂台,是在加拿大 Sound Canada ?音响杂志总编雅伦8231;洛夫特(大家应该记得他的大名,他是八二年十月美国 Stereo Review 上刊出那篇哄动一时,港译「Hi End教徒在海市蜃楼中迷醉」之原著。洛夫特在文中将全世界发烧友异行一概写成「笨实加个箍」)的 Hi Fi 房。

    世界级金耳朶出洋相

    测验程序,是经 Tiefenbrun 同意的硬桥硬马「双盲目」式 ABX 比较。ABX 是先听 A 音源,再听 B 音源,然后在听到 X 音源时判断 X 是 A 是 B。双重盲目(Double Blind)意是参与测验的任何人,包括控制人及试听人,在过程中都不知道 A 音源及 B 音源的正确数据。这次测验所用的数码器材,包括新力的 PCM-F1 数码录音机和另一部(未知详情)模拟录音机所录同一节声响之判别。

    据初步报告,那是洛夫特和 Hi Fi News 都认为意外的好消息:在接受三十七次 ABX 测验中,「猜」中了十次!我的天,ABX 测验,若然给你和我去估,完全不运用判断力或甚么金耳朶的话,或然率是百份之五十。好彩的话就超过百份之五十。而我们这对世界级金耳朶竟然只中十次!比或然率的百份之五十,即十八至十九次相差竟然如此的离谱。Linn 老细该役真系遇到滑铁卢了,又怎有面目见江东父老?!

    德式士一向自称一听就分得出数码 LP 与模拟 LP 的,那一次却噤若寒蝉;他已有 CD 卖了也。德式士的生意眼光又有神来之笔,86 年,数码录音已经把模拟录音判了死刑,德式士却组织了一队无敌奇兵远征莫斯科,任命莫斯科爱乐团为他录音。苏联指挥杰达扬哥演译美国音乐,美国指挥史密夫演译罗宋音乐。成果是 Sheffield Lab 的首套非直刻录音“The Moscow Sessions"。有关人士的名单看来更似世界 Hi Fi 名人录:

    监制:Lincoln Mayorga

    经理:Doug Sax

    录音师:Keith Johnson, Stan Ricker

    录音系统:数码 – JVC、模拟 – Dave Wilson 的 Ultramaster

    (原文刊于1988年4月号《Hi Fi Review》,作者雷明先生)

  • 关于Hi-Fi | 激光数码初阶(五)

    数码式滤波器的发展成功,是数码录放音技术上一大改进。与此同时,数码录音还有好多毛病,目前亦都已经普遍地获得解决。

    最重要的,是「最低有效数字」(LSB)和「最高有效数字」(MSB)在技术上的影响。前文已略有提及,数码系统的工作范围,必须给限制在 LSB 及 MSB 之间电平内。低过 LSB 的讯号,没法使系统操作,高过 MSB 的讯号,会令系统「解释」为与音乐讯号无关的怪声音。本来,在理论上 16bit 系统由 LSB 至 MSB 之间有 90dB 以上动态,是足够有余的。

    但录音师在工作时为了避免触及 LSB 地台及 MSB 天花,多在上下两限边沿之间预留 2-3dB 的虚位作为保险。这么一来,原有 90dB 动态的工作范围,就给削切为 85dB 不到。换句话说,是留空了一个 Bit。看官或有不知,CD 碟的 16bit 体制本来已经要抽起一个「数据」(叫做浮动 Bit)。因此 CD 碟的动态范围,实在经常只得 14bit 用。

    Telarc 的绝招

    数码录音在触及 LSB 地台时,录音效能是会猝然停止的。这效果,我们在听一些制作不佳的数码碟(LP 及 CD 均有,但以 CD 为甚)时,发觉音响里天然的残响好像被斩去了一截似地没有了尾巴。听模拟式录音时,这些残响尾巴形成一股包围着每一件乐器的「空气」,它表达出乐器与乐器之间的距离,表现了乐器的大细及方位。好多数码录音或以数码翻版的模拟录音都失去了这些残响尾巴及空气。起初,聪明的数码录音师利用巧妙的咪高峯摆位,拾取更大量的「远距离」残响混合数码带来弥补了断尾巴残响的特性。著名的早期 Telarc 发烧数码碟就是凭录音师的天才臻至的极品。Telarc 录音采用的 Sound Stream 数码录音机,给别的录音师去用就一样有机会做出「断尾」的空气录音。终于,有人想出个彻底办法,解决了数码断尾失真的问题,那是 Dither 的运用。Dither 是在录音时混和在主带上的轻微阔频带噪音,它的混合,使数码录音在没有输出的时间也多了 3dB 的噪音。这轻微噪音的增加,主要的效能是不让数码系统触及 LSB 的终止活动范围。3dB噪音的增加,实际上却是将动态范围再降低 3dB,不过对听觉的影响却不如此。因为,人耳听觉,有在噪音里拣音乐听的灵活选择性。我们在欣赏模拟式录音 LP 碟时,都不自觉地训练了从磁带嘶声中选择残响尾巴空气的能力。数码录音中混入噪音(Dither),不仅不骚扰听觉的安宁,反为残响的尾巴混上噪音之后达到了超越?LSB?电平,维持数码体系的正常操作。

    无失真的拷贝?

    在数码录音主带上混入约 3dB 的 Dither 噪音,不但不骚扰听觉之安宁,反为令数码系统操作正常,不致跌进「最低有效数字」LSB 的「地台」底下而停止编码。录音里的残响空气,可以与轻微的噪音混在一起,音压甚至低过噪音,亦不会因掩盖效应(Masking Effect)而迷失在噪音里,因为人耳有拣择噪音及声音的本能。听觉会自动拣要听的去听,具有优异的反掩盖功能。

    由此类推之,科学家把仿真录音的动态范围限在磁带嘶声的电平上起计是不公平的。因为,人耳一样可以挑选模拟录音带上电平低过嘶声的残响空气。据最新的实践体验,今日最高级的无杜比模拟录音,其可用的动态范围(由嘶声电平下约 6dB 开始至削波电平止,也有惊人的 85dB)。所以,数码录音在动态范围方面的优越条件是不实际的。但数码录音的低频响应及音质,是听得出的胜于模拟。可惜是数码录音高频响应上限以 21KHz 为「砖场」界限,而最佳两声道仿真磁带之响应可扳升至 25KHz。

    数码录音宣称的最强势优点,是提供无限次的拷贝(Copy)可能性。此点,在任何技术书本上都已写成金科玉律。理论上模拟式主带每 Copy —代,都增加多一代的嘶声和拷贝失真。而数码 Copy 却好比一担花生由一只箩转至另—只笼里一样,若净算粒数是一粒也不会少。因为,点算数码的机器根本不理会那装花生的器具是圆是方。但,事实上,由一箩过别箩的程序,在点算时必会产生错误的。数码系统的精确度,是Bit数字愈多要求愈严格。像现用的 16 Bit/44.1KHz 国际 CD 标准,带过带的错误点算允许率,每秒数不得超过 4 次!此外,拷贝带上若出现轻微的磁粉脱落(Dropout)也会引起数码编译上的错误。这些点算错误及磁粉脱落错误,只是数码系统在录、放拷贝时所可能产生的非模拟式错误之两种。加上 LSB/MSB 错误,转码错误等,每次拷贝就必然为新印本带来更多错误。这许多错误,除了部份能够用结构复杂的错误纠正体系按计算机的估计去加以补偿之外,总难免产生噪音,杂音及各类失真。主要是量子化噪音(Quantization Noise)和量子化失真之递增。反数码之人说,数码录音自诩提供无限次拷贝(第一代过第二代,第二代过第三……)而不损传真度为最大优点,其实是数码录音的最大谎言!至目前为止,数码录音带的确仍未能做到最初扬言的无限量拷贝理想。这一方面它并没有优胜于模拟录音之处。(未完)

    ▲Telarc使用美国Soundstream研制的4声道16bit/50kHz数码录音机(外置式磁带机械)制作的靓声录音(尤其是低频),括号内为录音年份。

    (原文刊于1988年1月号《Hi Fi Review》,作者雷明先生)

  • 关于Hi-Fi | 激光数码初阶(三)

    数码录音,先将持续性的模拟声波变为断续,一粒一粒的脉冲,贮藏在磁带上。重播时又要还原一番,将一粒一粒变回一条一条。这种先进到人类今日智慧尚未能完全掌握的科技,究竟有何好处呢?归纳起来,它是否属除裤放屁捉虫入屎忽,冇个样整个样的新屎坑三日香?

    这就是放眼看电声影视技术今后之大势所趋了,玩 Hi Fi 的发烧友,好多玩了几十年,已经玩腻了,他们都希望 Hi Fi 科技有新的革命性突破。而数码录音及激光数码唱碟是自爱迪生留声机诞生以来第一回真真正正的彻底革命。直至数码录音技术采用之前,录音原理一贯是仿真式,而唱碟(或爱廸生的唱筒)贮藏声波的形态,一直是物理接触的机械式。

    数码录音的五大优点

    先说数码录音机拥有而模拟录音机所无的优点:

    (一)抖摆率等于零。数码录音机磁带运行速度的抖摆,并不影响声波之录与放。因为录放音是由一个精准的石英时钟计算器去点算每一秒钟所通过的「数码流」(Digital Stream),例如每秒 705,600 个 0 与 1 的组合。据说,石英时钟点算的准确度,每秒钟不会错多或少 4 次。故此,数出来的数码,一定没可能错到产生听觉可闻的抖摆率。数码录放音是准确保持百份百音准的。

    (二)讯噪比超过 90dB。数码录放音在点算数码流的通量时,磁带的身份只属一个介体,它贮藏了无数亿兆的 0 与 1 讯号,放音时只把这无数亿兆的 0 与 1 读出来,那组读数码的结构根本没有阅读磁带噪音嘶声(仿真式声波)的能力。所以,数码录音的重播不含磁带杂音,其讯噪比就约相等于它的可用动态范围。16 Bit数码录音的讯噪比便大于 90dB。

    (三)没有模拟式录音机所有的失真。此点希望读者注意,数码式及模拟式是两个不同的体制,模拟体制所秉承的互调、谐波、削波、瞬态等失真,是数码体制所无的。但,数码体系拥有自己的另一类失真。例如错误失真,是录(即计算机的写 Write)及放(即计算机的读 Read)时数码点算或其他错误,和数码系统在最低及最高有效操作范围以外的写读错误。数码录音技术上有所谓 LSD(不是忽得,是最低有效数字)和 MSD(最高有效数字)。把?LSD?和 MSD 脉冲读入录音机,前者不足以令它活动,后者则令它「神经错乱」。

    数码录音之所谓「没有」模拟式失真,其实是电声学家纸上谈兵的理想而已,因为,数码录音又会随着本身体系的不同,而产生「数码式」的互调、谐波、类似削波,和瞬变失真!但两类失真的个性却听(及看)起来都不相同。不过,无论如何,数码录音就没有仿真录音因磁头与磁带接触所引起的「一拖一停」失真。(按:不妨把磁头与磁带接触的形态放大一万倍,就清晰可见磁带的运行是停、行、停、行之不连接操作)这「一拖一停」失真,使仿真录音的音色增添了一种录音师称为「Violining」的抖荡特性,中文不妨译为「劏鸡」声,听初学小提琴者奏出来的琴声就是模拟录音「一拖一停」劏鸡失真的放大。

    (四)数码录音可作无限次带过带而保持第一手主带的质素,绝无损失。这一项无可抗拒的优点,在理论上是成立的。仿真录音带每翻印拷贝(Copy)一次,那拷贝上的噪声必定是主带和拷贝带的总和。若由拷贝再印拷贝,经历十次后,那第十代的拷贝之噪音便十倍于主带。这问题对要利用带过带来制造音响的混音师最为困扰。举例:喜多郎的电子音乐,经常一人兼饰多角,一人玩多种乐器,要无限次运用声叠声录音。用模拟录音机就得到大噪音的成品。带过带模拟式噪音之增加,噪音抑制器(杜比,DBX 等)虽帮了很大的忙,但害处是有的。数码式带过带却在理论上是没有损失及噪音成份不变,废弃了所有噪音抑制系统。

    (五)编辑「剪接」方面的特性:最进步的数码录音编辑机器,是「计算机剪接」,只需将数码录音的数据馈入计算机,便可在屏幕上监察音响的形态,录音师可任意删接,永不需动用剪刀。用带过带编集,有如编集录像带节目一般简单。

    数码录音技术,既然拥有上述五大优点,是应份毫无疑问地能在短期内淘汰模拟式录音的,一部 16 Bit,50KHz 取样频率的数码录音机,具有下列模拟式录音机所不可能臻达的技术规范:

    8231;频率响应:由 0 至 21KHz 绝对平直,(22KHz 开始衰减 3dB)

    8231;总谐波失真:在「0」VU 时,不超过 0.004%,在峯值电平时,不超过 0.3%。

    8231;讯噪比:优于 90dB RMS

    ▲Denon Model DN-039 PCM Recording Unit

    (原文刊于1987年11月号《Hi Fi Review》,作者雷明先生)

  • 关于Hi-Fi | 激光数码初阶(二)

    尽管印刷品上看见图片是要「落网」造片才能印得清晰的「半色」有微粒画面,但今天印得最精美的「微微粒」画面已经可以和「全色」图片媲美。条件是,微粒的数量,在同一个单位面积之内愈多愈好。以前,报纸印刷用的电版是用 60 网,即每 cm 含网点 60 粒,60 网印出图片不仅缺乏色调对比,而且,肉眼可以看得见网点与「黑」位之间的空白位。进步的印刷,用每 cm 含 140 点网片,肉眼望去,这些图片画面便看似具持续性,色调对比亦十分接近「全色」照片矣。

    为甚么花这么多时间在「Hi Fi 基础谈」内向各位解释印刷技术?因为这是明了数码录音与模拟录音分别的快捷方式。数码录音的基本技术,是将连续性的音波曲线斩为一粒粒。我们不难想象,曲线之重造质素,当然是斩得愈细,微粒愈多,就愈是看(听)似原来的曲线,而且,色调(音色)的对比也就愈接近全色(现场)。

    把仿真式的音波曲线,先经「切碎」处理,斩成一粒粒数码(0 与 1),这程序要经过一个「模拟→数码」(A→D)转换器。

    把数码还原为模拟,以便输入扩大器,扬声器变回原来的仿真音波,就要通过「补镬」处理。这程序是要经由一个「数码→模拟」(D→A)转换器还原了。

    至于还原的工夫做得到几多成,就要视乎「切碎」操作把每秒钟的声响斩为几多粒。粒数愈多,就愈是接近原音。

    先前说,印刷图片的网点数若细至 140,则属高级品。音响的「切细」率,数码技术称为取样(Sampling)。举例:激光数碟的取样频率是 44.1KHz,即是说,CD 碟的数码讯号每秒钟「切细」(样本化)44,100(四万四千一百)次。为甚么会采用 44.1KHz 为国际标准呢?据说(信不信由你),数码波重组过程里,每个波(Cycle)最起码要有两个样本(Samples)才能还原为「象样」的模拟波。换句话说,如果CD碟的频率响应是以 20KHz 为上限的话,一定要 40KHz 以上的取样频率去取得「两个以上」样本。44.1KHz 的厘定,是要在高过 40KHz 的最起码标准及 50KHz 难度极高的一级标准上取得妥协。

    讲到此处,看官当已明白 CD 碟是由每秒钟「开关」44,100 次的取样体系处理的脉冲(数码)制度。但这并不代表目前数码录音的取样频率就都是 44.1KHz。

    CD 碟贮藏的数码讯号,是把声波化成每秒钟开关四万四千一百次的脉冲,这也是数码录音技术之基本理论。数码录音技术,是先将声波化成脉冲,然后纪录在磁带上。44.1KHz 取样频率,在专业数码录音技术上看,水平殊不高。目前一些先进的数码录音机,取样频率是 50KHz。即是将声波化成每秒钟开关五万次的脉冲。取样频率若能再提高至 60KHz,所得数码纪绿必提供还原得更精细—传真度更高—的声波。

    是否,数码录音就是将声波化成每秒四万几次脉冲那末简单呢?非也,这只是将声波无分音量强弱(电平高低)的数码化。数码技术上表示(或纪录)音量强弱的方法,就是本篇一开始时以 0 与 1 两个数码表现由 0 至 9 十个数字的二进制之温故知新了。用 0 与 1 代表由 0 至 7 数字需要 3 个数字就足够:000=0,001=1,010=2,011=3,100=4,101=5,110=6,111=7。

    这条数好简单:数字(Bit)愈多,所能表现的音量强弱范围就愈大。每增加一个 Bit(译「比特」),表现数值便加大一倍:3 位数表现 0-7,4 位数表现 0-15。数码录音的音量强弱,即动态范围,每加一个比特便加强 6dB。一般专业数码录音机和激光数码碟都采用 16 比特体制,最高可用的动态范围是 96dB 左右。而 16 比特的 0 与 1 表现数值,是(2 的 16 次方)65536。电声学界尚且对目前的 16 比特数码录音体制未尽满意,希望短期内能拓展至统一 18 比特体制。但,可想而知的是,甚至现用的 44.1KHz,16Bit 数码录音体制已经是八零年代计算机科技的尽头。因为,尽管好多人仍然对 CD 不满,一部 CD 机里的译码器,每秒钟需要准确处理的数码量,是 16X44,100=705,600!我们先要造成一个每秒钟能准确地开关七十万零五千六百次的开关掣。最新的 128 倍超取样,那 D/A 掣每秒钟会开关 90316800 次!

    记得,有位银行家对雷明说:「你们讲Hi Fi的都是厄神骗鬼,口口声声说二十至二万。我问你世上有乜嘢每秒钟震得二万次的?你震比我睇呀!」

    真是秀才遇着兵,他不知眼看的波震几多次,是因为看不见。你讲他知 CD 机里有一堆每秒钟开关起码七十万次的电掣,你猜他会怎说?

    他会说:「有何好处?」

    是呀,数码录音机需要频率响应达米格级的磁带录音机,究竟有何好处?

    发烧友说,RCA 在六十年代初用的 Ampex 真空管磁带录音机,频应只去到 18KHz,却录出了后无来者的靓声。电子学家却不辞辛苦去研究把数码代替声波,所为何来?请看下回分解。

    (原文刊于1987年10月号《Hi Fi Review》,作者雷明先生)

  • 关于Hi-Fi | 激光数码初阶(一)

    激光数码碟是飞利浦替 CD(Compact Disc)译出来的中文名,有人叫它做激光碟,因为这片直径只有 12cm(4188; 吋)的银碟所贮藏之讯息,不可能不是数码化,激光名称之来由,是 CD 体系以低电压激光管用光学形式拾取在旋转中的银碟上之讯号,但,巧合的是激光碟亦为飞利浦另一发明 Laser Disc(LD)的英文名称,后者是 31cm(12 吋)直径,有音响有画面的电视碟,所以,激光碟既可是 CD,亦可是 LD 的译名。为了避免混淆,我们就把 CD 称为激光数码唱碟,而 LD 呢,应该是激光影视碟较简明了。

    激光和数码两种技术合一,是二十世纪末尖端科技的越级成就。为甚么越级?那是飞利浦发明出来的构思及概念,暂时还未能在实践方面做足一百分。不过,目前好的 CD 已非常非常的好,对大部份发烧友和一般家庭,CD 体系无疑已是优点多于缺点了。

    作为一种贮藏音响的软件,CD 当然比 1948 问世的33转长寿碟(LP)具有更接近理想的条件。

    本文是一个连载,藉有限篇幅,以最简单,希望大家都容易看得懂的语法,向各位读者由头开始解释激光和数码两种尖端科技的梗概。

    人类已进入一个以计算机技术为主宰的时代,短期内,音响行、电器业的推销技术,势必要相当的电子科技常识为根基。香港一些先进的电器代理商,早已把实用电子科技常识有系统地强迫推销队按时学习,在销货方面反映出来的成绩有目共睹。至于安在家中欣赏电视节目的消费者们,平时多认识点有关新时代新科技的常识,对生活享受情趣均有一定的催激作用。千祈咪落伍!

    人类听觉系统是?100%?数码式

    CD 碟和数码录音,不是鸡和鸡蛋。肯定是没有数码录音就根本不可能有 CD 碟。

    数码(Digital)是一项利用脉冲讯息来纪录数据的技术。数码录音是将音响通过转换方式变成一连串脉冲然后纪录在磁带上的先进技术。因此,又称为(脉冲编码调制)(PCM)录音。本来,数码这名词应指由 0 至 9 的十个数目字。要简单地有个数码概念,就应先知道由 0 至 9 的十进制数目均可用 0 或 1 的二进制数码代替之。用 0 与 1 的配搭,逢二进一,就可以表达无穷讯息。例如 1 = 1,10 = 2,11 = 3,100 = 4……我们看到,由 1 至 4 的「数码」表达方式,已由 1 数字增至 3 数位。由此可知,0 与 1 配搭的数字愈多,数码的表现能力就愈大。为甚么要用 0 与 1?因为,0 与 1 可以用个最基本的电掣一开一关来代表。「关」就是 0,「开」就是 1。

    数码录音磁带上,就是贮存了无数亿万次从音响翻译过来的「开」与「关」(0 或 1),就是这样简单。

    话说,音乐与音响都是属于持续(Continue)性的模拟式(Analogue 或译「模拟」)讯号。把音乐分解成 0 或 1 的断续数码(或脉冲)讯号,在重播时又必须还原为模拟式,究竟会不会影响 HiFi 传真度呢?

    把音乐变为数码的第一人,不是历史上记载的日本「天龙」或英国「BBC」,而是香港名歌星徐小凤。她把王昭君的一段唱成:「43420,024,43420……(白)得闲打电话嚟啦。 」

    当然在听者脑子里无法还原为本来的歌词。但,以 80 年代尖端科技,0 与 1 的断续脉冲,通过一连串精密处理,却可以给重组为持续性的声波。

    不过,在继续往下讲之前,我想各位先接受一件事:人脑处理由耳膜接收到的仿真声波之程序,倒是百份百数码式!人脑听觉翻译操作,是包括一个 A – D 部份(模拟至数码转换)和一个 D – A 部份(数码至模拟转换)。人脑做得到的工作,计算机应份做得到,而且更好。只是 80 年代的计算机能做到几许?

    照片与印刷品之比

    仿真和数码的分别,举个实例,好比一张菲林拍出来的照片和从照片翻出来给印在报纸刊物上的网片之分别。凡从事印刷行业或对印刷技术有知识的人,都马上弄清楚这比较的定义。从菲林冲出来的照相,理论上亦有微粒,其实也是数码式。但单凭肉眼已看不出微粒之存在,肉眼对照相的直觉判断,它已是持续的模拟形象。印刷品由于技术限制,暂无可能重现照相同样精细的微粒。制片时必需「落网」,把照相的形象分化成肉眼可见的「粗粒」(即微粒),印刷愈是精美的刊物,采用「网片」的微粒愈是精细,肉眼所见,这些愈是精细的微粒便愈是与原照片接近了。今日尖端科技,已能印出微粒精细程度与原照相「几乎」没有分别的「网版」。

    但,无论如何网版图片在学名上还是被称为「半色」(Half Tone)。而照相呢,学名就叫「全色」(Full Tone)。我们不妨暂时在心中记着这个比较,把仿真式纪录音波的技术叫作「全色」音响,因为它是持续的完整的纪录。而把数码式纪录音波的技术叫作「半色」,它属于半是「0」半是「1」断续的「不」完整的纪录。

    是否数码录音所记下来的东西只得一半(另一半是 0)?答案:Yes & No。印刷出来的网片只能保持原照片的一半传真度的说法,也是一样不尽不实。

    (原文刊于1987年9月号《Hi Fi Review》,作者雷明先生)

  • 关于Hi-Fi | 相位

    关于Hi-Fi | 相位

    相位问题及各种形式的相位失真问题成为了影响扩音质素及听音室环境的重要关键。

    相位是音波推进的动态 / 时间特性。先用简单例子解释;两个人在同一起点向同一方向同一速度出发,他们的动态 / 时间特性是“同相"(严格地说要同时起同一只脚才算)。若一切条件不变,而出发方向不同,便产生“相位"偏差。方向相差 45 度,便有 45 度相位的差异,两人以相反方向出发,便出现 180 度相位差,构成“正相”与“反相”之分别了。音波的相位问题,比上述两个缺德鬼的关系错综复杂十万倍。音波是一群由 20 至 2 万赫之间基周?+ 谐波的连锁反应。在演奏现场,我们听到由音乐台上传来的“直射波"与音乐厅四周反弹回来的“反射波"之混合体,其相位结构简直“错乱"到无法形容。但,我们的耳朵却最喜欢这种活生生的音响。

    用烛光实验解释相位

    为什么会讲音乐厅的音响相位结构错乱?直射波与反射波在空中相冲的结果,会产生新的音波,这就是上期提及的“和差音"(Sum and Difference)。两个同相音波相遇,产生一个新音波,频率是两音波的总和:正 500Hz 与正 700Hz 相“加”,差生 1.2KHz 的和(Sum)音,反之,两个反相音波相遇,便产生一个频率为两音波差值的差(Difference)音。我们念小学上物理课时,一定亲自做过“烛光实验";一块纸片在两枝燃点的蜡烛间移动,在一个中央点上,纸面的正反两面都看不见有烛光透过,这是证明光波相位作用的原始试验。光波射在纸片正反两面的亮度相等时,产生抵消作用。依此类推,两个同等强度,同样周率,但相位相反的音波,在空间相遇便互相抵消。“和差音"的反应,跟核爆的连锁反应有得比,所不同者,是音波连锁反应能量衰减程度很快。和差音的活动情况,绝非相差 180 度的正、负相位那末简单。因为,相位的差别由几度至几秒钟不等。在教堂里演奏音乐,直接音与反射音(是回音而非残响了)的混合,会是三秒钟以上的相位时间差异了。音乐演奏所产生的和差音和超低频(Sub-sonic),超高频(Ultra-sonic)音域范围,会由直流(0Hz)开始至十几万赫。算它是 1Hz 至 100,000Hz 吧,这超听频的音波结构形态,数十年来一直是电声学界相当所谓“音乐厅临场感"的来源。人耳听不到这些和差音,但却可以体验到它们的存在。Hi Fi 回放软件,例如 CD,却只带给我们 20KHz 上限。又怎会提供“音乐厅临场感"呢。

    Hi Fi 回放,起码要将在音乐厅现场所录到的 20 至 2 万赫相位形态原原本本从扬声器上交待出来。任何部份与原音有所出入,就叫做“相位失真"。

    几乎每一个 Hi Fi 组合的环节都有相位失真,唱头,讯号线,扩大电路,CD 机的解码器,喇叭……上述各环中,CD 机和喇叭一直是相位失真最攞命的东西。

    喇叭的相位失真,主要来自声盆响应之不够敏捷和分音器。分音器的结构,好比一道水闸,把由水管(喇叭线)导入的“水"分高低闸开。若一组三路分音器是要经两道闸的话,第一道闸将高中音“留后",先让低周通过。第二道闸再将高音“留后",让中音通过。可见,高、中、低音进入各该单元的时间已有先后之分。

    此外,多单元体系每只单元本身的相位特性也不尽相同。犹如一队纪律不良的军队,士兵在踏步时步伐及速度不统一,自然阵容凌乱。

    相位失真与瞬态失真(Transient distortion)在技术上是两个题目。但本质上都是相位(响应时间)的失真。机械性的瞬态失真(唱头、喇叭)通常较难对付。但 CD 解码器引起的相位/瞬态歧变,却是电子方面最令专家头痛的失真。

    Absolute Phase 绝对相位

    前些时,有朋友发觉有些唱片回放效果不理想,在无计可施之余,姑且把扬声器接线全部正负对调接,竟然发觉反相驳接之后音色比原来有改进,这个现象,就是音响回放专家们近年的新话题“绝对相位"。

    绝对相位的简单定义,是扬声器所播出音响之相位状态与录音时咪高峯收入音响之相位状态相同。咪高峯收入一个正相音波时,扬声器也应该播出一个正相音波。

    虽然时至今日仍有电声学家坚持扩音器及扬声器的相位失真并不影响听觉,但另一派人士早就已坚持回放绝对相位的重要性。美国发烧写稿佬把绝对相位被反转了的现象称为“倒后"(Backward)。即是说,咪高峯拾得一个“向前"(Forward)的波形时,扬声器却播出一个“倒后"的波形。

    绝对相位影响回放的真实感,是容易理解的。一个“倒后"体系,理论上是在回放现场音响的“倒影"。扬声器在应该作凸出活动时反为变成凹入。听得出这些分别的人更绘声绘影地描述连那倒后音波所凑合的“倒后音场"都能听得出。记忆中,最先论及绝对相位之人是 Sound Advice(执笠发烧刊物)编辑,亦即 Spectral 控音器设计人添文?马田(D.Martin)。后来,Absolute Sound 的皮亚逊和林莉就不停地讨论它。

    事实上,绝对相位的反应并非每位发烧友每套发烧机都能够听到。你只要学那位朋友一样,拣张件头较少的发烧碟(最有效的是人声钢琴伴奏,或大小提琴/钢琴,或木管乐/钢琴,用一对咪或三枝咪的立体声录音),先听一段,然后将喇叭线全部反相驳再听(多路电分音玩家最简单做法是将唱头线相位掉转。MM 头不适用此法。),如果听出了分别,那是意味着体系本身的相位关系并不算太复杂。相位关系最繁复的是多路多单元电分音扬声器,同一路里的一串单元之间已出现相位参差,一串相位偏差达 ±10 度的高中音单元,不仅音色有宽阔感,而且音质有流畅感。

    低音与中音或中音与高音单元之相位飘移,更动辄超过 ±100 度。因此,将唱头全部反相所做成的 ±180 度相位转移,在一柱本身已有超过 ±120 度相位飘移的扬声器上恐怕好难听得出分别。多路电分音扬声器耦合的相位问题,来自电分音器线路及单元特性的错误匹配,是多路电分音的致命缺点。我玩了二十年电分音,最后终于放弃多路体系,乖乖的玩二路,也是因为单元匹配及分音器的相位问题无法改善。环观今日扬声器分音器结构之进步,电子分音器的停滞不前实在是个倒退!

    唱头极性影响音场

    言归正传,如果你的体系的确分得出“向前"及“倒后"音色的分别时,你就应该注意绝对相位的重要性了。

    研究绝对相位,先要考虑所采用的放音软件之相位真实性。既知多路分音多单元扬声器很难建立起明确的相位统一状态,就不难推想到多咪多频道式录音技术基本上是没有绝对相位的技术。人耳在音乐厅里欣赏音乐是可以体验到完整的相位结构,但如果你是一个长有 24 只耳朶的航天员,而你在地球的音乐厅里欣赏音乐时又可以把这24只耳朶随意分布在乐队的周围,那末,这 24 只耳朶所集合起来的情报就出现错纵复杂的相位偏差。24 只咪高峯散布在乐队周围进行录音,足以做成 200 度以上的相位偏差。录音师在将这 24 个频道的讯号混合时,又可以自由营造相位效果以臻达某种需要的立体声“分隔"感。例如,将右声道小喇叭专用的频道反相混入,这小喇叭就产生了超越左右扬声器距离之“极右"音源。此外,就算在聆听任何录音时将唱头反相都会听出这个分别,但颇难判断那一个“极向"才是绝对。简单说一句,在制造唱片印模的过程中,有几个步骤可能将绝对相位弄错的,而有关的技师根本就不理会这些细节。

    最有趣的一点,是市上有多款“上榜"名唱头,都是特意在制作时“倒后"装嵌出厂的。据 Absolute Sound 测试报告,光悦、Accuphase AC 2 和范登豪 EMT、Shure U-500 等皆属“倒后"的唱头。光悦拥趸,大概都相信它是菅野刻意制造出来的“特性"。如果阁下是光悦头的拥有者,不妨将光悦的相位反转试试。在我的组合上,把光悦头输出端红与绿对调,白与蓝对调,效果是整个音场扯向前方。协奏曲的独奏乐器被推出在扬声器的前面,而且响度加大,而乐队的响度却相对地降低。中间声道显得更坚实,极左极右的情报量却似乎减少了。在另一位朋友家中试验,结果也是一样。有理由相信上述三种名唱头是将绝对相位反转企图获得更有“深度"的效果。假如你认为 Dynavector 音色太推前,请先勿把原因委诸红宝石杆。把相位反转,它的弦乐音色就不觉得推前了。

    肯定是采用绝对相位方式臻达最佳效果的唱片,是犀飞叻“大力咳"(Sheffield Lab)。其他软件未必能确立出绝对相位的好处。可能是听音室环境未够绝对吧。

    绝对相位状态,被一些发烧 CD 机制造者看中了,拿来做绰头。据说,CD 碟的绝对相位好多时都是反转者。正确的绝对相位,可以降低 CD 中、高音的不良刺耳声及获得深度更好的层次。你试过没有?

    无可否认,相位失真严重影响 CD 音质。因此,多路电子分音,百鸟归巢式扩音器羣,配成队兵咁多单元之扬声器的组合,唱 LP 或会好声(但定位随音压之变化而走动是可肯定),唱 CD 就没可能了。

    (原文HiFi基础谈 六:相位,刊于 1986 年 10 月号《Hi Fi Review》,作者 雷明先生)

     

  • 关于Hi-Fi | 音响器材的维护及其使用十大要点

    有很多发烧友都不知道如何去维护音响器材,还有很多一些使用方也是的,还有一些基本使用常识问题,有很多使用不当而使其音响器材报废的也不在少数,所以笔者下面给大家带来一些常识性的问题。

    第一、温度:声响器材正常的工作温度范围18℃-45℃。温度过高容易烧坏元器件,即使不会烧坏,也会提前老化;温度过低会导致某些机器的灵活度。在夏天要特别注意温度这方面。

    第二、声响器材切忌阳光直射,也要防止靠近热源,如取暖器。

    第三、在开关声响电源之前,一定要注意把功放的音量电位器旋值最小,这样能有效的保护功放和音箱。在此时分功放的功率放大简直为零,假如在误操作的时候也不至于对音箱造成危害。

    第四、声响器材用完后,各功用键要复位。假如功能键长期不复位,其牵拉钮簧长时期处于受力状态,就容易形成功能失效。

    第五、机器要常用。常用反而能延长机器寿命,如一些带电机的部体(录音座、激光唱机、激光视盘机等)。假如长期不转动,局部机件还会变形。

    第六、开机时由前开至后,即先开CD机,再开前级和后级,开机时把功放的音量电位器旋至最小。关机时先关功放,让功放彻底关闭,这时您再关掉前端设备,不论产生再大的冲击电流也不会秧及功放和音箱了。同样关机时要把功放的音量电位器旋至最小。

    第七、要定期通电。在长期不运用的状况下特别在湿润、高温时节,最好每天通电半小时。这样可应用机内元器件工作时产生的热量来驱除潮气,防止内部线圈、扬声器音圈、变压器等受潮霉断。

    第八、每隔一段时间要用洁净湿润的软棉布擦拭机器外表;不用时,应用防尘罩或盖布把机器盖上,避免灰尘入内。

    第九、从电子学的原理来说,任何电子设备在带电工作状态都不应该衔接或断开其它设备,这一点我想不用太多阐明也能了解,带电插拨有源设备是非常大的风险,以至麦克风这样的无源设备也不倡导带电插拨。需求提示的是千万不要开着功放去接音箱线,由于音箱的接线柱间隔都很近,音箱线又是两条紧紧地并行的,接线时常常会不当心将喇叭线短路,其结果将是烧毁功放。虽然有的功放设有短路保护,但有的HI-FI级纯功放为了提升音质,减少不必要的音染,常常会省掉这部份维护措施。因而”关机再接线”这句话早已成了发烧友必需注意的一条了。

    第十、懂音响器材保养的人在放大器热机的时候不会开很大的音量,也不会放一些爆棚的音乐,因为开始功放元器件刚开始时处于冷状态,假如此时让其大电流工作会缩短其寿命。因此在刚开启音响器材半个小时内,只放一些轻柔的音乐与用中等音量听音乐,等机器热身之后。