這是一對三音路喇叭,高中低音都是PHILIPS單體,其中低音是是經典八角框8吋全音域單體、和4.5吋單體一樣紙盆上有壓製凸點、中央有高音杯的構造。
雖然同樣是全音域單體,8吋單體的聲音當然比4.5吋低一截,型號:AD80800/8歐母版本,比利時製造。
不過這顆8吋單體的聽感有點濁,清脆度也比4.5吋單體少很多,於是我想何不各取所長,結合兩顆全音域單體的最佳表現頻率,達成更完整的響應頻率?
粗步想法是把8吋全音域單體當作低音,4.5吋全音域單體當作中高音,然後再加上一只高音單體補足4.5吋單體的響應頻率上限,分音器的部分採用最單純的一階分音,盡量保持古典單體高效率的特性。中音單體的分頻點切在 5KHz和 500Hz,更高的頻段讓PET單體表現,至於500Hz以下就交給8吋單體來表現啦。
按照直流阻抗量測值選用適合的電感與電容,製作成標準三音路分音器,但實際裝箱後聽起來卻令人大失所望,不但高音切得不夠高致使PET單體銜接後音色太過尖細,而且8吋全音域單體銜接低頻的作法也推不出夠多的低頻量感。整體的音色扁平,實在令人難以下嚥....
拆掉重來! 我發現唯有換掉8吋全音域單體才能扭轉整體音色,剛好此時找到同時期的一款八角框低音單體AD8061,不僅尺寸一樣連螺絲孔位都相同,所以這款單體也就名正言順的換下經典的AD80800。
一般而言,為了避免低音單體背波推動的空氣干擾中音單體的振膜,三音路喇叭都會把中音單體所在位置做成密閉箱室,或直接把低音單體做成獨立箱室。但我手上這款4.5吋全音域單體卻很不好搞,它的Vas很大,而且極容易受干擾,要嵌進三音路喇叭實在有點難為,不過他的聲音還真是不錯...該怎麼做呢?
回顧我在前一篇實作開放帳板喇叭時,有提到帳板尺寸和抵銷頻率的原理與計算公式,咦? 何不利用此特性讓將中音單體嵌入開放式箱體,讓音箱結構自然形成band-pass filter,另一方面也可避免產生箱內駐波。仔細計算音箱上半部開放式帳板的部分,以單體中心點計算最短長度是105mm,代入公式:特定頻率=聲波速度/4x開放帳板直徑
可得增強的頻率會是在400Hz附近,至於400Hz以下的波段,則會因為聲學短路的現象而被大量抵銷。
在二音路一階分頻裡,分頻點的響應頻率曲線是每八度音階衰減6db,沉降的曲線相當緩和,致使兩顆單體的表現頻率會有大面積的重複區段。實務上也可以設計為雙分頻點,亦即高音單體的高音分頻點和中低音單體的低音分頻點不是相同頻率,兩者各自有有分頻點,拉開兩分頻點可以降低兩條衰減中響應曲的交會加乘區域。由此可知,一階分頻的-6db/oct較二階-12bd/oct甚至四階-24db/oct緩和許多,所以可以保留較多的複和音色區間,亦即兩單體同時發音的區域還滿大的。
前文提到這一顆PHILIPS 4.5吋全音域單體的中頻聲音很不錯,但高低音均不足。換個角度想,如果把手上這對三音路喇叭視為二音路一階分音+全音域,讓中高頻均由4.5吋全音域單體發音,然後由低音與高音單體分別負責低頻與高頻的延伸,似乎可以保留更多全音域單體的聲音特性,已知4.5吋全音域單體在開放帳板音箱自400Hz開始向下衰減,幾經實驗後,我把低音分頻點設在650Hz讓低音單體的發音頻段從400Hz一路重疊到650Hz,可以提升聽感上的厚度。至於4.5吋全音域單體的高頻的響應我刻意不作任何處理,順著這個單體的響應曲線自然衰減即可。
高音分頻點是1K Hz,更高的頻率的可讓PET單體和4.5吋全音域單體同時發聲,這樣做除了延伸高頻以外,也強化了中高頻段的堂音與空氣感。
下面這張圖可以看出音箱上半截是開放性的結構。
但由於4.5吋全音域單體的效率明顯高過另外兩顆單體,因此必須祭出L-pad線路讓中音適度衰減,使全頻段發聲更和諧自然。下面這張圖就是我所用的被動原件:GE大電容、鐵蕊電感和電阻,非常簡潔。
完成後的分音線路基礎模型如下圖,可以看到中音單體是併接在喇叭輸入端子,此線路實質就是「二音路一階分音+全音域」,以定稿所用的PHILIPS單體來說,算是成功銜接三單體的響應頻率並保留原始音色,同時增加了中低頻的厚度與高頻的空氣感。
愛樂同好K大今年年初在修復DENON三音路書架喇叭SC-F101時,發現SC-F101內中是由一只5.5吋的全音域單體全波段發音,外加一只高音單體與超高音單體形成的二音路分音系統,亦即是二聲道分音+一聲道全音域單體形成43Hz~90KHz的響應頻率曲線。當時K大依此提出甜蜜點(sweat point)的看法,認為分音喇叭的好聽與否不能單靠計算分頻點,正確融合兩單體、三單體的響應頻率曲線與量感後,才能產生最好聽自然的聲音,因為喇叭畢竟不是儀器,最終還是要靠人耳驗收的阿! 恩,果然真知灼見。
{ 後記 }
經過幾個月來反覆聆聽,發現中高頻的泛音不太乾淨,聽得到同一頻率有兩個音色,尤其是女聲獨唱的弱尾音特別明顯,看來我想讓全音域單體高音自然衰減來媒合純高音單體的想法太過天真了,哈哈。於是我幫4吋全音域單體加上了一顆0.07mH的電感濾除10KHz以上的高頻,還給PET單體一片SOLO的天空~
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