2008/12/26發表,已被閱讀 82,870 分類:喇叭
TAD Reference One技術篇 如果把TAD看做是「藏身錄音室的不傳之秘」,那麼TAD Reference One(以下簡稱TAD R1)就是TAD邁向成熟的家用作品,且讓我們從TAD R1的設計來參詳箇中奧妙。

製作適合家用的TAD

長久以來,發燒友對於錄音室專業器材有著特別的偏好,其中邏輯脈絡不難理解,既然唱片都是在錄音室完成,那麼使用和錄音室一樣的器材,理當最能重現錄音現場的原貌。這話可能只說對了一半,器材用得和錄音室一樣,但家裡的空間肯定沒辦法依樣畫葫蘆,畢竟錄音室是錄音工程的場所,家裡則是生活的重心,把家裡空間搞成錄音室不太可行。TAD雖然早已是錄音工程師心目中的超級鑑聽利器,但轉入家用市場,直接拿錄音室版本的TAD可能不好搞,所以TAD找來Andrew Jones帶領研發,結合TAD的技術和他在家用音響器材的設計經驗,開發出「適合居家環境使用的TAD」。

再講仔細一點,錄音室版本的TAD計較的是頻率響應、效率、功率承受能力,這些是錄音工程師需要的,至於怎麼樣才能發揮喇叭的極致,錄音工程師自有妙方。但放在家用空間使用,TAD還要把空間適應能力考慮進去,也要更容易搭配使用,造型設計也要更漂亮等等。

獨家CST同軸單體


長期在家用音響市場作設計的Andrew Jones顯然心中早有定見,答案就是使用「CST同軸單體」(Coherence Source Transducer)。同軸單體並不是嶄新的概念,歷史悠久的英國Tannoy就是其中的應用先驅,但是TAD的同軸單體和傳統同軸單體略有不同,它是從Andrew Jones早年在KEF開發Uni-Q單體而來的延伸,格外強調「時間相位一致」的特性,基本原理雖然源自Uni-Q,但是結合了TAD的既有技術,AJ新設計的CST單體可能是新世紀同軸單體的典範之作。

音響界談時間相位一致,已經相當多年了,印象中最早把時間相位一致當作設計典範的要屬美國Thiel,延續至今幾乎每個廠家都會提到這個理論。我也經常在評論中解釋時間相位一致的概念,但總是偏向理論,很難一下子讓讀者理解,但最近我有一個新的比喻,可以讓大家對「時間相位一致」一聽就懂。

「時間相位一致」就像是「防手振」

現在的數位相機很流行「防手振」,大家都知道,拍照時拿相機的手不免會晃動,在光線暗的地方拍照,快門比較慢,拍照手輕輕震動就會讓影像模糊,所以相機大廠研究出「機械補償」,可以補償拍照的震動。我們可以把「時間相位一致」看做是相機的防手振功能,在聆聽位置上,因為高中低頻的速度略有不同,所以藉著喇叭的「機械設計」,來補償高中低頻的時間差,這就是「時間相位一致」的設計。

TAD R1的「時間相位一致」包括了哪些?第一、TAD R1的喇叭略向後傾斜,這個角度讓喇叭的高音單體距離聆聽者稍遠一點,而中音和低音單體則稍近一些,透過「些微」的距離補償聲波的速度差,這樣高中低頻就會在「同一時間」到達聆聽者的耳朵,音像聚焦也就更清楚了,這和相機防手振讓影像更清晰的目的是一樣的,而TAD R1的「補償」來自向後傾斜4度的箱體設計。第二、TAD R1捨棄了傳統單體,換上「同軸單體」讓中音單體與高音單體位於同一軸線上,而高音單體略向內收,再微調一次時間相位準確度。

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二十年前TAD便有鈹高音

至於CST同軸單體使用的鈹金屬振膜,早在1980年代TAD就已經開始使用,可說是喇叭產業的先驅。時至2000年之後,才由Focal再度掀起鈹高音的熱潮。或許有人要問,既然鈹金屬作單體振膜這麼好,怎麼其他廠家要等這麼多年之後才發展?原因是鈹金屬實在太貴,而且要把鈹金屬做成超輕超薄又具備高剛性的振膜,技術難度很高,所以TAD發表鈹高音之後,相隔二十年才有追隨者跟進,這也顯示TAD當年的技術超越時代甚多。

既然二十幾年前便已經有技術,鈹高音早就在TAD的掌握之中,但TAD R1卻進一步拿鈹振膜作中音單體,這倒是前所未見。有人說鈹高音振膜作得出來,那麼把鈹振膜作得大一些,不就是鈹中音了嗎?很抱歉,鈹金屬的剛性很高,相對延展性就不好,要壓鑄大面積的鈹中音,製作過程非常容易碎裂,而且也不容易把振膜表面作得又薄又均勻,所以我們看到許多鈹高音的應用,卻還沒看過鈹中音。


採蒸鍍法製作的TAD鈹振膜

TAD怎麼做鈹高音與鈹中音?他們採用的技術稱為「蒸鍍法」,先做出振膜的銅模,然後在真空的環境中以高溫將液態鈹金屬氣化,讓鈹金屬的蒸汽均勻地附著在銅模上,然後降溫讓鈹振膜成形,再送入酸洗把銅模溶化取出鈹振膜。這過程講起來好像不難,但實際上卻是很昂貴的技術。

CST同軸中高音單體構造圖
由3.5公分直徑的鈹高音與16公分直徑的鈹中音構成的CST單體,固定在稱為ISO-Drive的外框上面,這和大部分喇叭的設計很不一樣。一般喇叭都是直接把單體外框鎖在前障板上,靠前障板來固定單體,但振膜在做活塞運動時產生的震動,還是無法隔離,所以TAD想出了ISO-Drive的固定框架,配上6個橡膠材料的阻尼柱,所以單體看起來像是固定在前障板上面,但實際上單體運動時產生的震動,則利用ISO-Drive給隔離掉了。很聰明的設計,不是嗎?

傳承TAD的10吋低音單體

接著我們來看TAD R1所使用的10吋低音單體,周圍的懸邊很有老TAD的味道,但振膜材料和結構都是新設計。10吋低音的振膜採用三明治複合材料,上下兩層次Aramid纖維,中間加上質量很輕的發泡材料,TAD稱之為TLCC(Tri-Laminate Composite Cone)。這種設計和B&W英雄所見略同,不一樣的是TAD使用Aramid纖維,而B&W使用Kevlar,中間那層發泡材料具備適當的內損,可以消除材料本身的聲音特性,這樣播放音樂起來便會更接近「中性」。

TLCC三層結構複合低音振膜斷面圖
我說10吋低音單體的懸邊很有老TAD味,原廠的資料上寫著4層懸邊,確實是從老TAD延伸而來,而且為了增強功率承受力,10吋低音內部的彈波還是雙層,這些是延續TAD專業血統的特點,TAD R1對功率應該有很高的承受力。至於10吋低音的音圈口徑為10公分,搭配了TAD所謂OFGMS(Optimized Field Geometry Magnet Structure)的磁鐵引擎。

OFGMS強力磁鐵引擎

這個尺寸頗大的磁鐵引擎,可讓10公分口徑的音圈在前後移動時,維持一致的磁力強度,但我仔細看了OFGMS的資料,其實不算是Hi-End音響業界首見,其設計要領就是「短音圈、長磁隙」,OFGMS的音圈長度大約10 mm,而磁隙長達40 mm,所以音圈大約有30 mm的移動距離,完全覆蓋在相同磁力數值的範圍當中。無論是OFGMS或「短音圈、長磁隙」設計,很多喇叭設計者都知道其理論的優點,但卻很少用在實際產品上,原因只有一個:製作成本偏高。還好,這對追求絕頂的TAD設計團隊來說不成問題。


CST同軸單體搭配2個10吋低音單體,構成TAD R1的三音路系統,和前一代TAD M1比較起來,TAD R1少了一個中低音,也從4音路改為3音路。TAD研發工程師中村徹告訴我,因為新的CST單體性能更好,頻寬也比M1所使用者向下延伸許多,和10吋低音可以直接銜接,所以決定省去中低音單體的音路,減少一個音路,分音器的元件可以更少,自然對音樂訊號的影響也更少了。

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厚實的箱體與SILENT架構

花了很多篇幅來講TAD的單體,接著我們來看TAD R1的箱體。從外觀上來比較,TAD R1和M1基本上差異不大,可以說是一脈相承,不過TAD R1的箱體結構卻和M1很不一樣。以前M1採用「垂直堆疊」的方式把音箱組合起來,達到極高的箱體剛性,但是當年M1才登場,就有音響業內傳言這箱體雖然剛性很高,但是時間久了可能烤漆容易從橫切面組合處龜裂。到了2006年的TAD M2便已經捨棄M1的音箱設計,改為比較類似B&W Nautilus系列的圓弧箱體製作方法,用許多層夾板慢慢在模具裡彎曲成型。

TAD R1所使用的多層MDF複合夾板有多厚?答案是50 mm。而箱體內部還有學問,工程師還在TAD R1內部裝置了樺木骨架,光骨架厚度就有21mm,TAD稱為SILENT(Structurally Inert Laminated Enclosure Technology),這SILENT骨架的靈感來自飛機和船舶的龍骨,只是TAD工程師很有創意地用在喇叭箱體強化和抑震用途。


低音反射孔採號角導管

TAD費了這麼多苦心,製作出圓弧水滴狀的側板,如果在上面挖個低音反射孔,肯定讓喇叭外觀失色不少。所以TAD把低音反射孔移到的前面,這設計也有專有名詞,TAD稱之為號角式低音反射孔設計(Aero Dynamic Port System)。重點就是「號角式」的設計,TAD R1底部有類似號角的導軌,當低音氣流流向底部的低音反射孔時,這類似號角的導軌可以降低氣流風切聲。一般來說,低音反射式設計可以有效增加低頻量感,但缺點則是大音壓時強勁的氣流會產生噪訊,而TAD的Aero Dynamic Port System就是要解決這個問題。

看過Aero Dynamic Port System,在向下看就是TAD R1的底座,用的是樺木和鋁合金複合材料,好處就是剛性高,而底座下面則裝置了3個角錐。這3個角錐的位置也是精密計算過的,中心剛好是TAD R1的重心軸線所在,這也是和向後傾斜4度的箱體設計相互配合的設計細部。你看,TAD的工程師真的是每一吋細節都不放過。


珍貴木皮盡顯奢華

最後我們要看的是TAD R1的「奢華設計」!畢竟TAD R1是一對全球年產量僅48對的限量精品,在強悍的性能之外,還是要有漂亮與奢華的元素,就像法拉利跑車不光是能跑,裡面的手工真皮座椅也是品味的價值所在。TAD R1選用了珍貴的Pommele Sapelli木皮,然後多次上漆打磨,反覆歷經三個星期才能完成。

Pommele Sapelli木紋看起來有點像雲朵一般,煞是漂亮,這類木紋大多用在限量手工鋼琴或家具上面。TAD社長宮川務來訪時透露,TAD使用Pommele Sapelli木紋可是費了不少苦心,因為市面上買不到適合R1使用的大面積木皮,所以他們只好買下一整顆樹,加工出TAD所需的大面積木皮。


做全世界最好但非最貴的喇叭

光談喇叭的設計,TAD R1就能洋洋灑灑一大篇,確實是相當有料的喇叭。作為家用的「絕頂之作」,TAD R1從技術內容到外觀美化,每一處都計較用心。我想TAD的工程師花了這麼多苦心,大概想告訴我們:「TAD R1是全世界最好的家用喇叭,但還不是最貴的,請愉快地享受TAD的音樂世界!」

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