标题：[转帖]从中音单元的设计谈起（一）

会在中音到中高音域容易出现迟缓呆滞的症状，病因便 在此。若在低音部份不要太贪心，选用较小口径的单元，便可在某种程度上减轻这样的问题。因为雪上加霜的是在大面积下要做到足够刚性所需的厚度相对较大，整 体质量便水涨船高。所以，另一方面你也找不到高效率喇叭是采用PP振膜的单元。

    虽不像纸盆那样有吸水气的问题，但PP振膜会有随温度改变特性的倾向。幸好这点应该不至于困扰我们，因为就像纸盆和湿度的问题一样，这样的变化应属缓慢而渐进，就别太担心了！

    综观以上，PP好象因为刚性较差和质量较高的关系而不适于制作振膜，其实应该说是看我们如何在诸多妥协下作取舍了。就像前面提到的Scan单元，虽然用上被我批评得很惨的PP振膜，但一样还是可以做出很成功的产品，整体表现一样很出色。

    或者，更积极的作法是对这种材质加以改良，也就是以PP为基础，再混入一些添加物，以加强其刚性。这个动作的确能带来一定程度的改善，使得制作出来的单元 在动态、失真率、细节表现，和发声效率上都有不同程度的进步。如Dynaudio和Infinity/Genesis都有采用此类处理的单元，虽然混入的 添加物和制作方式不尽相同，但成效都颇明显。

    另外，既然石化原料和射出成型是这么的方便，所以当然有人会开发不同于PP的新材质，如Bextrene、TPX，或Neoflex的材质，其化学成份不 详，虽看起来和PP很像，但这些材质的较佳刚性和较低质量能带来更好的动态及解析力，你应该能从各家喇叭的广告和型录上看到上述的材质，不妨有机会时验证 一下。

金属振膜

    既然刚性较弱会导致动态和解析力的缺失，那么利用高刚性的金属材质来制作振膜，应该会得到很好的效果才对。若不谈号角喇叭用的压缩驱动器，一般能看到用于 直接放射的中音或低音单元所用的金属材质，应属铝金属或其合金产物为最多，最大的优势便是刚性很强，在一定范围的工作条件下不会变形，其结果便是很低的失 真和很好的细节解析力。但是刚性强的另一面便是内损低，就像我上次提过的“一指蒋”高音一样，能量不会被振膜材质本身吸收，所以发生盆分裂时会有很明显的 共振峰出现在频率响应的高端，若不妥善处理，就很容易出现“金属声”。

    所谓妥善处理，首先可以在分音器的设计上尽可能将此共振峰压制，也就是把共振峰安排在滤波的截止带或以外，让进入单元的讯号不要含有会激起高频共振的频 率，于是共振峰便会被分音器所“隐藏”起来，我们就不会听到金属声了。为达此目的，通常必须要采用至少二阶以上的分频斜率，才能有效滤除；若用一阶，斜率 太缓，不足以有效压制。若再把分频点往低端移动，又会牺牲掉可用的频宽，这样的作法不太健康。因此，高阶分频和慎选分频点是采用金属振膜单元所必须特别注 意的。

    或者，相对于消极的避让，也可积极的改进缺点，那就是加强振膜的阻尼：三明治夹层结构、涂布阻尼物都是不错的方式。市面上这类的产品已经愈来愈多，其中也不乏相当成功的例子，如上一期“彻底研究”介绍的Elac，或是声音和价钱都很高贵的瑞士Ensemble。

    除了高频共振不好对付之外，振膜重量是另一项不利因素。因为成本的关系，还没见过用钛金属制作的中音单元。所以，金属盆的中音或低音单元虽可在强劲驱动下表现出色的动态，但整体的发声效率事实上还是偏低，一般需要较大的功率来伺候。

合成纤维材质

   历来似乎最先进的材料都会先用在杀人武器上，真是好斗成性的人类之最大悲哀，要是拿来用在音响上让大家聆赏音乐，岂不是一片祥和？在硼碳纤维及蜂巢式三明治结构应用于战斗机上获致极佳成效的多年以后，才有人将这类的材料用在音响上。

    既然是航空级的材料，当然就兼具了质轻和高强度的双重优点，可以做到比纸还轻，刚性比金属还强，而且强度不只超过铝很多，甚至还高过钢铁（注2），用来制 作喇叭单元的振膜应该是再理想不过了！所以各家制造Kevlar或碳纤维单元的厂家，无不用力的标榜其高刚性、低质量、还有高阻尼的特性。前二项优点是成 立的，但自体阻尼这一项则要视条件而定，并不一定就比较好。

    （注2：这是指其它的成形方式所能得到的最佳成果，并不是指薄薄的单元振膜可以会你家的菜刀还硬，至少目前还做不到。）

    若没有妥善处理，这类高刚性的人造纤维会和金属盆面临类似的问题，也就是高频盆分裂共振。虽不至于像金属振膜那么严重，但这个盆分裂共振的确存在，也轻易 地达到扰人的程度。在没有妥善处理之下，听感上容易造成硬质的中频上段和高频下段，更厉害些便开始刺耳了。我在几年前曾读到一篇器材评论，其中主笔对 Kevlar中音的表现便是颇有微词。

    在加强阻尼处理（如三明治夹层或涂膜等），加上适当分频的条件下，这类单元就能够展现非常好的细节解析力、停动自如的瞬时响应、极佳的大动态及微动态，而 且这些好表现只需一点点的功率。如Focal的Audiom 7K，采用Kevlar及聚合物发泡三明治夹层振膜加乳胶涂布，效率可达98dB/W，即使稍逊于Audax纸盆的100 dB/W，也算表现相当突出了（注3）。

    （注3：比较一下这二个单元的资料，发现Focal Audiom 7K的磁铁明显较大（1132g Vs. 880g），振动部分质量也较低（7.3g Vs. 9.1g），结果发声效率还是比“火力”较小的Audax低，可见其它环节如悬挂顺服性、磁路系统的设计、音圈、振膜形状……等还是有许多的学问和妥 协。）

    在较常见的Carbon和Kevlar Fiber单元制品以外，另有一种特殊的人造纤维振膜在数年前问世 ─ HAD（High Definition Aerogel），由Audax所推出，使用压克力聚合物凝胶和多种合成纤维（包括Carbon及Kevlar）所制成（注4），特性表现极佳，由测量上 可看出非常好的瞬时响应，失真极低，同时又能得到平滑的高频滑落特性，完全没有出现高频共振峰，目前的制成品虽在发声效率上不如纸盆或Kevlar，但应 该是磁路系统的设计企图心造成的差别，而其它项目的实力确也不容小觎。SWANS请来Stereophile名主笔Martin Colloms所设计的三音路Allure便采用了此种单元，我自己的短暂聆听经验是轻松自然有如上好的纸盆单元，解析力及动态表现又更加的现代化，听不 出任何不良的僻性，称得上是非常成功的单元设计（当然，系统整合得当也应记一功）。

    （注4：这种凝胶与纤维的混合制程非常特殊，从制程的初期到完成，凝胶的体积会缩小至原来的十分之一。更妙的是，在此过程中聚合键结的长炼状分子会顺着事先加入的纤维而成长，所以其分子排列方向是可控制的，极佳的刚性和自体阻尼便由此而来。）

其它材料

    其实，除了上述的四大类材质外，其它还有很多质轻强度佳的材质皆可制成喇叭振膜，如玻璃纤维、赛璐络纤维、石墨纤维、电木、丝质纤维、发泡聚苯乙烯、各种 发泡塑料，以及真空烧结精密陶瓷……等，其中许多材料都大有可为，有些适于做高音，有些适于做中音，有些适于做低音，有些高中低音皆宜，各擅胜场。
甚至还听过在日本有人研发出一种利用某种特殊的植物（就是霉菌啦），顺着设计好的模子，“长”出一个锥盆来！据称其发声之自然超乎任何材质。不过，我想这样的逸品应该是很难导入量产，因为成本实在太高（时间成本）。
    （在此要提醒一点的是，很多单元的振膜会做得让你看不出到底是什么材质；或反过来说，做得『很像』某种材质。基本上，这已几近仿冒行为，身为无助的消费者，我们只能小心为上）