推陈出新

推陈出新 丹麦的Bang & Olufsen企业创立于1925年，是一家世界著名的老牌high-fi音响生产厂家。多年来，该企业将优良的性能、时髦的外观设计和人机工程学巧妙地结合起来，利用到音响和视频产品，成功地推出了自己的AV品牌。在此期间，该企业似乎有些疏远了high-fi音响，但它的技术潜力和人才资源不容低估，最近推出的Beolab 5落地式有源音箱就充足展示了该企业的实力。下面对该音箱的特点进行部分粗浅的分析。形式服从性能该音箱外观奇特、结构复杂，远看像是一座圆锥形的三层宝塔，近看各层结构又和通常宝塔大不相同，这是因为B&O企业对该音箱采取了严格遵守“形式服从性能”的设计标准所致。最近有些人批评B&O企业，说它为了制造超薄型音箱而简单地将很多只小型驱动单元排列安装在一个箱体里。这次，该企业反其道而行之，在Beolab 5圆锥形宝塔底部安装了一只向下辐射的380mm大口径低音驱动单元。即使圆锥形的外观造型使整个音箱显得并不算大，但实际箱体却高达97cm。箱体抛光的铝表面被装饰成暗黑色，并被三个不一样尺寸的银色圆盘分隔为三层，顶上一层最为狭窄。该音箱采取4路、4驱动单元设计方案，在底层380mm低音驱动单元的上方装有一只重放低音上段和中音下段的165mm低/中音驱动单元，再往上是一只重放中音上段的78mm纤维球顶高/中音驱动单元，最上层是一只18mm纤维球顶高音驱动单元。这4只驱动单元均由箱内的2500W数码功放来进行有源驱动。技术创新即使Beolab 5的结构和外观造型全部颇具新意，但其真正独特的技术创新表现在两方面：一是对中音和高音的方向性进行严密控制，以取得正确的立体声声像，而不受音箱的摆放位置限制；二是对音箱和房间相互影响引发的多种声学模式进行测量和均衡处理。B&O企业对试听结果进行了大量研究，结果表明，取得正确立体声声像的最好方案是尽可能避免地板和天花板出现声反射。为达此目标，本音箱使用了面向上方的中音和高音驱动器，并使它们产生的声音经过形状特殊的椭圆形“声透镜”向前指向听音区。这种将反射器用作“声透镜”的方案并不新奇，Lowther和Wharfedale等很多企业早在单声道时代就曾用过，现在在一些全向型音箱仍可见到。然而，本音箱的聪慧之处于于用椭圆形截面来组成反射面。它是B&O企业的工程师们沿着美国Sausalito Audio Works企业的一项专利研究出来的，其最大优点是聚焦精度和相位一致性胜过一般的平面反射器。椭圆形“声透镜”先行本音箱的椭圆形“声透镜”能够覆盖180圆弧，驱动器产生的声音几乎全部被“声透镜”聚焦在空间有限的垂直“窗口”之中，并指向前方的听音区，因此整个音箱含有很高的效率，并和音箱后方是否靠近墙壁无关，因为它的“声透镜”就是一个声学特征很稳定的“等效后方墙壁”。图2所表示，我们能够将一个椭圆看成是对一个圆进行拉伸而形成的，因此它含有两个圆心。即使每个圆心和椭圆圆周上各点所组成的很多半径总是不相等，但将这两个圆心和椭圆圆周上同一个任意点连接起来所组成的两个半径之和却总是相等的，即从椭圆的其中一个圆心出发，沿着两个圆的半径抵达另一个圆心所走过的路径长度是一个常数。假如将驱动单元摆放在其中一个圆心上，则它发出的声音经椭圆圆周上各点反射后聚焦在另一个圆心上，然后才辐射出去。因为聚焦使声音能量得到高度集中，这种椭圆形“声透镜”含有很高的效率。另外，因为从第一个圆心到第二个圆心的全部反射路径长度总是保持恒定，声音的相位也得以保持一致。这两大优点是一般的平面反射器所不具有的。DSP数字处理技术压阵Beolab 5是数字式有源音箱，它用功率强大的数码放大器和DSP数字信号处理器来克服室内驻波对低音产生的不良影响。现在，世界上有很多企业正在采取多种方案，力争实现这一目标。总的说来，只是实现均衡并不难，难就难在找不到一个适宜的方案使一般用户也能掌握均衡的调试方法。正是在这方面，Beolab 5略胜一筹。B&O企业的方案是在音箱下面设置两个近场测量点，其中一个点的测试话筒装在低音驱动单元的下方，另一点的测试话筒则装在音箱底座和地板之间的一根电动金属杆上。调试时，用户只需按一下音箱顶上的圆盘，后一只测试话筒就被电动金属杆推出到距音箱底座约几厘米远的位置，并根据存放器里驻留的程序自动开始进行调试。首先是对两个点的测试结果进行比较，从中得出室内驻波的模型结构。接着算出低音驱动器的辐射阻抗和赔偿室内驻波所需的数字滤波器参数。最终由新建的数字滤波器对驻波进行自动赔偿，使整个室内产生愈加均匀的平均声压，并和音箱在室内的摆放位置无关。当然，这只是该方案追求的理想结果。据英国杂志Hi-Fi Choice对Beolab 5的实测报道，该音箱对20Hz200Hz低音频段的赔偿较强，对200Hz2kH频段的赔偿则稍嫌不足，但从200Hz直到最高音的整个频率响应全部很平坦，受周围墙壁的影响也很小。大功率数码功放锦上添花Beolab 5采取密闭式小型箱体设计，其160mm低/中音单元的箱体容积仅为5升，380mm低音单元的箱体容积也只有29升，需要使用大功率驱动的两级均衡器来对小型箱体进行赔偿。另外，还要把10dB/-15dB驻波均衡滤波器所需的驱动功率考虑进去。所以，每只Beolab 5音箱使用了4只ICEpower企业生产的大功率数码功放模块，其中2只1000W的模块用来分别驱动低音和中/低音，另外2只250W模块则分别用来驱动中音和高音。这些功放模块的效率高达93，能够装在完全密闭的箱体里而无需进行特殊的散热安排。其它特点Beolab 5音箱的外形尺寸为97mm1049mm，重61kg。箱背下部装有phono模拟输入插座和SPDIF数字输入插座各一只，前者由一只24-bit/96kHz的A/D转换器把输入的模拟音频信号转换成数字信号，再做深入处理。数字信号处理由一只32-bit的Sharc 2 DSP芯片来担任，另用一只512Kb的闪速ROM存放器来实现未来升级。即使该音箱能够在接通市电后进行低音均衡调试，但调试前需要用一只B&O企业的通用遥控器将该音箱从守候模式切换到工作模式，令人感到不够方便。该音箱内藏B&O系统常见的遥控音量控制器电路，但在接上正规的hi-fi系统时用户能够绕过该电路，改用hi-fi系统的音量控制器来实现音量控制。启示Beolab 5是一款高价位音箱，每对售价高达1万英镑，所用新技术在其它一些新型音箱中也曾用过，但它却是一款极具个性和特色的新型音箱。它并不需要超低音音箱和之配合，其开阔、自然而平衡的中性音色取得了音响界的普遍好评。“性能至上”的设计标准促进它突破“音箱即方形箱”的传统观念，给予了它别具一格的宝塔式外观造型。的设计理念指导它将一些古老的声学原理和当今流行的部分新技术有机地结合起来，使老原理在新时代再现青春。窃认为，Beolab 5音箱正是实践这些标准和理念取得的结果，这或许就是它留给我们的启示吧！