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均衡音场
看平板扬声器
钱志远
<视听前线>编辑部(2005/02)
世纪之交一场扬声器的革命令音视爱好者十分振奋,近百年来扬声器都是锥形盆外加矩形箱体构成的。不但缺乏变化,且外形单调,庞大的体形在房间中还占地太多。当5.1、6.1甚至7.1声道音频格式的声音不断涌现之时,人们对扬声器形态的改革日益迫切。
当时新型扬声器的概念很多,如艺术型音箱、直接数字驱动扬声器、超声差拍扬声器和平板扬声器等等。可矩形音箱还是相当有实力,一阵热闹之后,矩形音箱依旧稳坐着头把交椅。彩电、显示器已经在向平板化发展了,平板电视是高端产品和今后发展的方向已为业界和消费者认同。那么扬声器要不要改革和创新,为什么一定要把发出声音的装置放在音箱里?
如果关心一下世界扬声器市场,你会发现音箱的变化还在悄悄地进行着。形态怪异的艺术型音箱在电脑市场和音响大展上都会见得到,平板扬声器在世界多媒体音频市场上己经有了一席之地。艺术型音箱主要在外观造形上有色彩,而驱单元还是锥形盆,箱体还了有足够的体积,发声原理上并没有太大的变化。对用户说来它既是摆设又是音箱,但音箱要求的位置是由声场决定的,而房间摆设则由房间美学要求决定,两者难以协调,故很难成为主流。
平板扬声器就不同了。平板扬声器将振膜做成平面,完全不需要用于协同发声的箱体空间。不过这里不能简单地用平板代替锥盆就能了事的。这里的平板有特殊要求、驱动头的推动方式也不一样。这就是NXT的专利技术。
NXT技术和公司的产生很有趣。工作于英国航空部门下属的DRA的Kewneth在试图用阻尼平板隔断战斗机驾驶舱内的背景噪声时,意外地发现这种平板不是在吸收声音,反而是在发音。申报专利后,概念被拥有多家音箱品牌的Verity集团注册,而后建立起一个辅助机构——新传输器有限公司(NXT)去专职发展和管理该专利技术的许可事务。图1是普通平板振动和NX方式平板振动的微观不同之处。普通平板振动,波形规则,板子前后面的波形是反相的。在前方空间中,声波会相互抵消,所以振膜后方要用箱体把一半声波吸收掉,这与普通锥盆喇叭相同。故光把锥形振膜改为平面,不解决振膜前后反相的问题,箱体还是去不掉,形状没有彻底的变革。早前也有静电形式的平板扬声器,但都是偶极型,后面还要音箱。
NXT平板扬声器则不同,由于这些原来用于航空设备上的又轻、刚性又好的蜂窝板或树脂板性质特殊,在特定方式安排的驱动力的驱动下,不是从一点开始向外做分割式振动,而是依一种叫弯波的方式振动,使板材前后发出的声音振动方向一致。因此,前后的声波不再相互抵消,也就不需要箱体了。
音响爱好者都知道喇叭音量的大小是以推动的气流量多少决定的。平板喇叭的行程不大,音量就要靠加大面积来达到。这样平板喇叭与传统音箱的声音有很大区别:传统喇叭是点声源,而平板喇叭是面声源。点声源产生的声音响度与距离的平方成反比,距离增加,音量就迅速下降。而面声源与距离没有关系,若平面较大,距离与平面线度差得不远,音量是一样大的。这就使这种喇叭有特殊的应用面。例如,宾馆、展览厅或茶室等等公共场合的背景音乐,用吸顶喇叭和普通音箱时,声音常常会不够均匀,用平板扬声器就会好得多。
NXT扬声器由于采用了弯波振动,平板的前后方声音是一样的,仅平板的正侧面声音才略小一点。所以,一般人绕着平板转一圈听不出哪个位置上轻了点。无论身处房间哪个位置都能听到最佳的声音。这与指向性较强的锥盆和号筒喇叭音箱有很大有区别。我们在使用电脑时,往往桌面上拥挤杂乱,音箱面很难象Hi-Fi系统音箱那样规规矩矩地指向听众。在这种场合采用平板音箱,声场立体感反而比锥盆音箱产生的更好。
另外,NXT技术不采用强烈振动局部空气的方式发声,因此声音不易衰减,可以传得很远。而且,由于没有空气振动产生的声压,听起来也不容易疲劳。播放钢琴和吉它等乐器的声音时,非常接近原声。
一时间各大音箱厂纷纷引进这一技术、美声,乐富豪、富士通、NEC等国外著名音箱和电脑厂商都推出了各种NXT音箱。国内厂商如东源、三诺等也极快地跟进。那时的平板音箱有针对Hi-Fi市场的、有电脑多媒体的、也有家庭影院多声道的,真是全面开花。但仓促上马,好景不长,很快就全线收缩了。现在国内市场上,几乎己见不到平板扬声器。原因来自二个方面:价格和适用面没找准。
由于当时的NXT音箱本身的最低频率只到160~250Hz(现在可以达到120Hz前后),有节奏感的声音则显得震撼力不足。所以,用NXT技术制作音箱时必须配合一只低音箱。这种格局是无法令Hi-Fi发烧友满意的。另一方面,平板振膜为航空材料要进口,驱动头体积小,推动力要强,必须用优质磁钢,加上专利技术每生产一只音箱要交给NXT公司一美元的专利使用费。因而,正宗的NXT音箱价格较贵,而在多媒体领域,在价格上就没有实力与传统二小一大的多媒体音箱竞争了。
在国内还有另一个更为致命的原因就是不尊重他人知识产权。接过平板扬声器的名称,推出一些低价的非NXT方式的所谓平板音箱。甚至把锥盆音箱制作得极薄也称平板音箱。这类音箱音质、效率都较差,价格又不便宜,很快就把平板扬声器的名声搞坏了。NXT的专利最关心的是驱动头在板上的位置,它与扬音器的低频响应有很大的相关性。驱动头不是在板材的正中,也不是随便试试就能找到。自行仿制,因板材的不同会弄得非驴非马,音质当然好不了。
实际上,这几年来平板音箱一直在稳步地发展着,NXT技术在进步,板材价格也在下降。在价格方面,这可得感谢国内建厂的荷力派公司。这是一家合资蜂窝材料厂,生产的NXT扬声器用蜂窝板前二年就得到NXT的认证,后成为NXT指定的材料供应商。据说同样品质的板材只有欧美地区指定厂的一半,故国外很多后端开发NXT扬声器的音箱厂,都选用该厂的板材。
现在的后端开发厂都是著名厂商在进行,如KEF、乐富豪和生产IT产品的大企业,走的是时尚、高端和前瞻性产品,并不那么急功近利,故尔大众市场上就不象前二年那样随地可以见了。
KEF用NXT板材做的音箱,价格达几万美元。美国有家公司用NXT扬声器制造的5.1声道家庭影院套箱,外观精美,颇受欢迎,还买断过档。
图2是NEC公司用柔性透明膜做成的平板扬声器结构,它能使电脑的液晶画面自身发生振动出声,实现高音质和真实的临场效果。这种平板扬声器2002年就在NEC的高端电脑上采用,去年秋开始一多半的台式机以及2成左右的笔记本电脑都将采用。台式电脑由于后部还能配备一个擅长表现重低音的低音音箱,音质表现更佳。
图3是派声公司的外接式USB笔纪本电脑平板扬声器,内置声卡的数字功放采用USB口供电,体积与一般的U盘相仿。功率2×1W,频响120Hz~18kHz。售价不到30美元,既时尚又适宜普及。
看来NXT平板扬声器己找到了市扬的切入点,会一天天地走近你我。
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