說起同軸單元,我想不少朋友馬上就會想起TANNOY(天朗)。由於Dual Concentric單體實在太出名了,以致於許多音響迷一直以為Tannoy只有以這種單體做成的喇叭,也因此一直把Tannoy的喇叭想像成古董喇叭。Dual Concentric單體只是他家頂級Kingdom Royal喇叭,以及Prestige系列上。除了這些,其他還有Definition、Precision、Revolution、Mercury等系列。而且,除了Prestige系列還是採用古典箱體做法之外,其他系列都是瘦高造型,模樣跟其他廠牌沒有不同。
(標誌性的同軸單元)
Tannoy的Dual Concentric單體第一次發表是在1947年,第一個推出的Dual Concentric單體是Monitor Black,選在1947年倫敦Radio Show時推出。當年這第一個產品就已經採用15吋低音單體,以及壓縮式高音單體,從此這項設計原則一直未變,除了低音單體直徑大小不同之外。
當年這個Monitor Black靈敏度92dB(1m/1w),平均阻抗15歐姆,大約可以承受20瓦輸入功率,很快就成為BBC、各錄音室或家用喇叭的參考。
從一開始,Dual Concentric單體就使用鋁鎳鈷(Alnico)磁鐵,低音單體的磁力強度為12,000 Gauss,高音單體磁力強度為18,000 Gauss(10,000 Gauss等於1 Tesla),可說是當時喇叭單體的創舉之一。
巧妙的同軸設計
Dual Concentric單體是當年Tannoy總工程師Ronnie H. Rackham所領導的團隊研發的,當年流行全音域單體,但是身為喇叭工程師,他深知一個單體絕對無法涵蓋人耳所聽頻域,至少必須讓二個單體分工合作才行。然而,他也知道如果把完整的頻譜分給二個單體負責,即使這二個單體安裝的位置只有差1吋的微距,也會減損音樂再生的精準性。因為聲波如果從二個不同位置的發聲體中心點輻射出來,這二組聲波一定會產生相互的干擾。唯有真正的點音源輻射,也就是讓二個發聲單體的中心點共用,從同一點輻射出聲波,這樣才能獲得真正的點音源好處。除此之外,Rackham也發現,如果在低音單體之前放置一個號角,或Acoustical Len之類的東西,同樣也會導致聲波異常。
在這些大前提下,他終於想出一種可以完全解決上述問題的方法,那就是Coaxial同軸作法。他把負責再生較高頻域的單體放在低音單體的軸心內,將較低頻域的低音單體錐盆形狀當作高音單體導波器(Wave Guide),如此一來既解決了二個單體發聲點不同所產生的相位失真,同時也解決二個發聲點所產生的聲波繞射與相互遮蔽的問題。
(上圖天朗Westminster GR皇家西敏寺音箱)
同軸喇叭只是一個單元,生產有那麼複雜嗎,可能有不少人會這麼問。然而,一個單元要將高中低音合併在一起,還有對聲音有足夠的區分度,並非是易事。一起看看一對完整的喇叭是如何生產出來的。
一、高音單元的生產過程
這是什麼東西?這就是Tannoy最貴的高音單體,那個大大的鐵塊上面還吸著一根鐵,那就是Alnico磁鐵。放在磁鐵裡面、露出金黃孔狀的東西就是壓縮式高音單體的底部。
這就是Dual Concentric同軸單體的高音振膜,特殊的是振膜懸邊採用Mylar材質,而且開孔。
您沒看過高音單體是這樣做的吧?這是Tannoy的看家本領,靠它縱橫音響界幾十年。
這是壓縮式高音單體的另一頭,也就是號角的出口。看到裡面了嗎?高音的氣流就是從那些孔洞噴出來的,所以稱為壓縮式單體。
還沒裝入Alnico磁鐵內的壓縮式高音,那個金黃色容器就是讓高音氣流噴出來的號角。拿在手上的壓縮式高音單體,從手掌的比例就可知道它的體積有多大。
(完工後的實物圖)
(上圖天朗GR F 90音箱,於2017年推出,以創始人Guy R.fountain進行命名)
二、外圈的中低音單元。
這是Prestige GR低音單體的振膜,這個振膜拿在手上也是輕若無物,讓我很吃驚,難怪它能夠再生那麼寬的頻寬,而且暫態反應快速。這個紙盆振膜是Tannoy委請德國Dr. Kurt Muller英國廠製造的,就在愛丁堡附近。
送到工廠的振膜並非照單全收,還是要經過肉眼檢查,如果有問題就要退貨,寫著Reject者就是有瑕疵要退貨。
這是低音單體的背面,也是Tannoy的最大機密,大家一定都是第一次看到。原來15吋紙盆背面是有補強措施的,那些白白放射狀的補強措施是在Tannoy工廠內做的。
對Dual Concentric的誤解
一般人看到15吋單體,一定會認為振膜質量很重,所以低頻想當然爾是多的,虛胖的,混濁的,解析力差勁的。沒想到Dual Concentric單體卻剛好相反,由於質量輕,加上背面有Tannoy特殊的補強裝置,使得這個同軸單體一直都是反應靈敏。許多人在家裡聽Prestige系列喇叭,如果覺得低頻太多,聲音笨笨的,這只有二種可能:一是擴大機搭配太離譜。二是把喇叭貼牆擺或塞在牆角,使得增強數倍的低頻量感與空間低頻駐波混合,產生了比正常還多數倍的低頻量感,如此一來聲音會好聽才怪!
Dual Concentric單體結合號角高音與紙盆低音的優點,不僅高頻段輕鬆、中頻段寬鬆,連低頻段的反應都快速無比。如果您不信,拿它來聽爵士樂錄音看看,爵士樂錄音通常都很少對Bass以及腳踩大鼓加料,大部分是原汁原味的。您用Prestige系列喇叭來聽爵士樂時,就可以充分感受到Bass音粒的清晰,以及腳踩大鼓噗噗聲的短促收束,這樣的聲音才是正確的。如果您一心想在Prestige喇叭身上聽到軟Q拖著尾巴的低頻,那是不可能的,這種低頻只有在流行音樂錄音才可聽到。如果聽爵士樂還有這種軟Q拖著尾巴的低頻,大部分可能來自低音單體的餘振與空間低頻峰值。
這些工具就是用來做振膜背面補強之用,Tannoy早在幾十年前就使用這樣的方法來為紙盆振膜做補強,幾十年一直未變,可見這項技術經得起時間考驗。
架子上都是已經黏上彈波的紙盆振膜,由此可見產量之大。右邊是已經做好補強的振膜,左邊是尚未做補強者。
振膜黏上彈波之後也要靜置一段時間,讓膠乾透,整個喇叭單體可說是用各種不同的膠黏合起來的,所以膠的品質,以及施加的量非常重要,稍一不慎就會影響成品品質。
在還未裝上低音單體的振膜之前,要先把高音單體安裝在框架中央。
工作人員正在把黏膠塗在框架上,等一下要與振膜、懸邊黏合。正如所看到的,貴族系列至今依舊是手工產品,並非機械化的生產。
一對漂亮的同軸單元就這麼生產出來啦!
這些是喇叭單體的接線端子。
喇叭單體接線端子近景。
工作人員正把已經完成的Prestige GR單體放上測試台,準備測試。
完成的低音單體要經過測試之後,留下測試紀錄。
(上圖天朗肯辛頓Kensington GR音箱)
三、調音盤的裝配過程
Prestige GR系列調音盤。
調整盤內部用一條條配線連接。
調音盤內部全部都是用線來連接。
接下來不得不提到天朗喇叭的另一項獨特的地方,分音器進行超冷凍處理。
四、整個分音器拿去做超低溫處理
Tannoy的分音器元件與配線經過超低溫處理(Deep Cryogenic Treatment),這也是目前許多線材或端子所宣稱的處理方式。超低溫處理有什麼好處呢?簡單的說,就是讓材料內部分子或結晶變得更堅硬,排列更緊密。其實這種技術大家都知道,因為古時候的鑄劍技術就是這種處理方式,只是那個年代沒有超低溫的液體而已。古時候鑄劍時,要把鐵燒到900度C,然後把鐵馬上放入水中。經過反覆多次這種淬火、退火的程序,凡鐵就會變成精鋼,鑄出來的刀劍也就無堅不摧了。
Tannoy的分音器超低溫處理並非把一個個零件分別拿去處理,而是整個完成的分音器拿去做超低溫處理,包括電阻、電感、電容、配線、端子、甚至插頭、銲點通通都做了超低溫處理。Tannoy是從Kingdom Royal才開始整塊分音器做超低溫處理,後來延伸至Definition系列與Prestige Royal系列,這些分音器都是組裝好之後,測試通過,才拿去做超低溫處理。您知道嗎,銲點經過超低溫處理之後,錫分子改變,使得RoHS或WEEE規格要求的錫黏著性更好。這類環保要求無鉛焊錫由於黏著度沒有以前的含鉛焊錫來得好,所以航太電子以及醫療電子領域是豁免的,也就是說這二種電子產品仍然可以使用含鉛焊錫。
五、獨特的五個喇叭接線柱
天朗喇叭接線柱為什麼有五個呢?不少朋友都曾提到這個問题。原廠解釋說經研究發現,近年由於各種3C通訊產品充斥家中,使得原本就有的RFI(射頻干擾)越來越嚴重。通常,音響玩家只會注意到訊源、擴大機如何避免RF的干擾,從來沒想過喇叭也會受到RF干擾。其實,只要有電磁的環境就可能存在RF干擾,喇叭發聲原理植基於電磁原理,當然也會受到RF干擾影響。
為此,Tannoy的工程師研發出第五端子,把這個端子跟擴大機的地端連接,藉著擴大機的接地,可以把存在於喇叭單體上的RF干擾導引到地。降低RF干擾有什麼好處呢?根據Tannoy的研究,可以提升動態範圍,增加樂器質感的真實度。其實這種道理是可以理解的,只要能夠有良好的接地導通,許多雜訊都可降低,只是喇叭廠很少會去想到RF干擾這個問題,但是Tannoy卻想到了,可見工程師們的思維已經到了深入而細緻的程度。
(上圖天朗肯德堡Canterbury GR音箱)
六、裝配單元
小心把單體放好。
鎖螺絲完成了,這對Canterbury就完成了。
前面那支是Kensington GR的參考喇叭,後面那支是Canterbury GR參考喇叭。這對喇叭標明Standard Pair,也就是參考喇叭,所有後續生產的同型喇叭特性都要跟它一樣。
工作人員正把剛做好的Canterbury GR拉進測試站。
Canterbury GR正在準備受測。
測試完成之後會有條碼,一生跟著這對喇叭。
最後就是打包裝箱,這就是天朗貴族音箱完整的生產過程了。
Tannoy到今年為止,已經邁入第91年,雖然主其事者早已不是創始者,但這個品牌卻扎實存在了91年,而且還越來越興旺,不斷有新產品、新技術推出,也期望天朗能為發燒友帶來更多的產品。
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