2015年12月9日 星期三

談音論響(六) - 被"高音"掩蓋的"中音"

紅色部分是基音; 黃色是泛音
        這一篇我希望談一些我對頻率響應以及通常發燒友判定音響好壞的最明顯指標 - 高音的看法.  首先, 有趣而且必須小心翼翼的是, 我發現發燒友們討論"高音"時, 其實每個人認定的高音頻段是不太一樣的.  以上圖比較學理性的定義, 高中音(High-Mids)是2k~6k Hz, 而高音是指6k Hz以上的範圍.  以小提琴為例, 它所發出的最高的"基音", 其實是落在中高音的範圍, 而不是大家一般泛指的高音.  也就是在我們一般俗稱的高中低音三段式分法, 至少多出了一個高中音的範圍.
        如果我們再以喇叭設計分頻點的觀點來看....以歐洲一般喇叭設計來看, B&W 800D的分頻點是350/4k Hz, PMC BB5是380/3.8k Hz, Rogers LS3/5a 3k Hz, ATC 100ASL 380/3.5k Hz, Sonus Faber Stradivari 300/4k Hz, MBL 101E 105/600/3.5k Hz, Marten Coltrane 300/4k Hz....可以發現大部份高音單體開始接手的頻率會落在3k Hz以上; 有趣的是美國喇叭設計會有些不同, 它們高音開始接手的頻率會更低, 例如, Wilson WATT & Puppy 8是125/2k Hz, Revel Salon 125/450/2.2k Hz, McIntosh XRT18 350/1.5k Hz....(我必須說, 現代美國(或是美洲)喇叭設計者大部份不註明它們的分頻點設計, 像是我想查Magico Q3, Rockport Altair, Verity Parsifal等都沒有資料).  號角喇叭設計則屬於不同的領域, 因為一般三音路的號角設計, 它們中音單體所涵蓋的範圍都相當廣, 舉例來說, JBL S9800的分頻點是800/10k Hz, 這算是非常典型的分頻點設計.  甚至某些更頂級的號角設計會將中音號角的範圍降到300Hz就開始, 一直到8k Hz.  也就是說, 我們常認為的小提琴"高音", 其實大部份都是由喇叭的中音單體發出.  當然, 由於小提琴的泛音可以高達15k Hz左右, 當然就是高音單體的領域了.

        再來我們看一下生理上的因素.  人的聽覺最敏感的頻率在1k~3k Hz.  而一般語言的頻率區是落在200~3k Hz左右.  所以以喇叭設計來看, 歐洲人比較會刻意將中高音分頻點避開1~3k Hz的區域, 而美國人設計似乎比較喜歡將分頻點落在1~3k Hz的範圍, 刻意讓高音"提前"介入這一人耳最敏感的區域.  那一種方式比較好?  說實話, 我沒有深入比較兩者的機會, 也沒有聽過太多的喇叭, 更非喇叭設計或是聲學專家, 所以不太適合說誰比較好....這應該也不會有絕對的答案, 否則就不會有各式各樣的設計.  但以我的觀點來看(也因為我習慣了全音域的ESL喇叭), 我會比較贊同歐洲人的想法, 甚至號角喇叭的方式!  因為頂級的中音號角設計可以涵蓋300~8k Hz的範圍, 幾乎將所有自然樂器發出的"基音"都可以用同一個單體來發出.  所以也不難理解, 許多日本的超級中音號角單體嘗試將頻率下限壓低到100Hz, 甚至更低(配合特殊的號角設計, 例如WE15a/555 Receiver)的努力!
G.I.P Laboratory Flagship with 40+ Kg Gigantic Mid Driver for 300~8k Hz
        當然, 技術規格是以儀器的角度來看.  人的聽感還是有許多生理上的主觀感受.  例如我們都曾經感受過超低或是超高頻的表現會影響到我們對其它頻段甚至音樂的感受.  這個部分的結論很難, 我沒有資格談;  但我們現在可以清楚知道, 由於人對於1~3k Hz的部分最為敏感, 所以這一頻段音響的表現也最容易吸引人聽覺的注意.  因此, 我常常會觀察到許多人在做器材喇叭, 甚至線材比較或是欣賞時, 90%的人都會馬上注意到高音(其實是高中音~高音, 這裡無法嚴格定義!)的差異(所以不能怪罪廠家喜好在此頻段做特色), 但如果我進一步請教, 這兩者哪一個的中音表現比較好? 或是比較喜歡? 甚至比較正確?.....我發現真可以說得出道理的, 可能就只有10%!  大家的反應通常都是"一愣"....這也不是說對錯, 因為你生理上就是會不自覺"更"注意中高音的表現.  這裡也可以解釋, 為何一般認為銅線比較平淡, 而帶了銀的通常在中高音以上都會比較搶眼!  但對我來說, 這種分類其實你只看到了這兩種材質的"表面"特性.  如果我們再進一步探討銀線以及銅線在中音的表現特性....可能就不是太多人馬上可以回答得出來.
        由於人生理上的特性, 也因為自然樂器所發出的基音大部份落在100~3k Hz左右, 所以我通常會建議朋友在比較完高音的差異後, 沈靜下來, 試著比較一下中音的差異, 甚至哪一個在基音的發聲比較正確, 能量分布的比例與釋放的速度, 以及密度上誰比較真實?  甚至是我常常使用的"鼻音"測試!  所謂的鼻音測試其實很簡單, 當你聽到朋友說話時, 如果他感冒鼻塞了, 你會聽到雖然話語的頻率不變, 但卻有鼻音....高音的差異比較直覺, 但有時不會很客觀; 但談到中音的好壞, 像是中提琴聲部, 左手琴鍵的解析度與層次, 木管音色的差異與body, 基音發聲的密度, 真實度, 能量釋放的速度以及分布...等, 就比較考驗聽者的功力.  基音發聲的密度不夠紮實, 你可能會聽到很漂亮的高音, 但卻是"中空"的基音.

        從發聲的原理來看, 喇叭做為一個電能轉聲能的轉換器(transducer), 一套系統如果不能好好發出100~3k Hz自然樂器的基音頻段, 那有再美, 更高的高頻延伸, 或是直達地心的低頻響應又有何用?  當然, 這是我的標準, 每個人都可以有自己的priority setting.  我會設定這樣的priority, 其實原因很簡單; 第一, 我之前提過了, 高音(6k Hz以上)比較沒有客觀的標準....因為你不知道它的一些客觀條件可以判斷這樣的高音表現正確與否; 可是中音(或是基音)的表現和真實度, 對我來說是比較客觀的, 因為一把小提琴就應該像是一把小提琴, 基音發聲的真實度與聲音能量的釋放速度以及能量分佈就應該愈逼真愈好.  或是比較沒有"鼻音".  第二, 我們常會在不同環境條件下聽到真實樂器的演奏聲音, 雖然會受到不同環境的影響, 但小提琴或是鋼琴的真實感受是非常直接的, 並不會受到空間環境的影響!  我認為這是因為我們熟悉自然樂器基音發聲應該有的真實感.  第三, 所謂的現實因素, 因為一般人的現實條件下, 音樂聲音頻譜的再現, 通常在高音/超高音以及低頻是比較有限制的, 想要解決, 相對要付出的代價是要更高的.
        我們回到一個比較實際的例子來看; 銅線與銀線的差異在直接比較下(音量大小不變), 高音的差異通常是非常明顯的; 但銀線的高音特性有時反而會限制了中音的表現, 為什麼?  因為你比較難把音量再開大.  而銅線看似比較收斂的高音表現(在與銀線相同的音量條件下), 有時反而會讓你可以再加大音量, 此時不只是音樂基音的能量更容易飽滿厚實, 高音的表現也會更好了.  但一般的情況下, 由於發燒友太過直覺性看重高音表現, 所以反而限制了音樂最基本的表情以及音色所在的中音表現.

        另外必須提到一個我觀察到的罐頭音響的限制; 我們似乎可以這樣假定一套系統的能量是"守恆"的.  意思是說我常發現, 如果我刻意去調整一套系統高和低頻的延伸, 這時候會發現, 相對的中音的能量就會變"瘦"了.  也就是, 一套固定系統的"總能量"似乎也是固定的, 你把它拉得寬頻些, 你無可避免就會影響到中音的厚度(空洞); 反之更密實的中音, 在頻寬上就必須犧牲一些.  也就是說, 頻寬與中音的厚度似乎是一個兩難....你想要更兼得兩者, 就必須打破原來系統的條件, 也就是換器材....所以, 這就是我設定priority的第四個原因.
        所以, 我希望提醒大家在比較器材差異或是系統時.....多嘗試注意中音, 也就是基音的表現.  他應該會帶給你一個可以讓你更快樂聽音樂的指標!

2015年12月4日 星期五

磁帶與盤帶機日常保養

Revox Tape Path for reference
        盤帶在使用上其實不會比黑膠麻煩....因為你至少少了清洗唱片的步驟.  清洗磁帶是無法想像的.  磁帶的收藏需要注意的就是溫度與濕度的條件; 一般認為, 磁帶儲存的最佳條件是20度C以下, 40% RH.  40% RH比較容易, 因為你只要使用保濕箱就可以輕易達到, 而且保濕箱一般來說都不貴.  溫度在亞熱帶的台灣比較麻煩, 要控制在20度C以內, 必須花費相當大的力氣與能源.  我想除非母帶軟體收藏到達一定程度或是專業錄音室的規模, 否則也只能存放在一般室內空調的環境.  溫度與溼度何者比較重要.....說實話, 我也還不夠資格回答這樣的問題.  除卻磁帶本身品質的問題(SSS或是脫粉), 以我手上有限的195x/196x原版磁帶收藏來看, 濕度應該是比溫度重要一些....因為這些來自美國以及法國, 超過五十多年的老帶子, 還是可以播放出相當優秀的音質.  也因為我推測這些老帶子不太可能都是保存在低溫的環境裡.  所以目前我只能先以控制濕度(40% RH)為優先條件.
Shed pattern on capstan shaft 
Shed on erase head
        想接觸老磁帶錄音, 就一定要知道, 可說是磁帶錄音史上最慘烈的品質問題 - SSS (Sticky Shed Symdrone), 因為不知道有多少珍貴錄音因為SSS而毀於一旦!  所謂SSS, 簡單說就是磁帶上將磁粉與磁帶基層連結在一起的binder因為吸收了水氣而失效了.  所以輕微者就是磁粉脫落, 嚴重者則是整片磁粉剝落, 導致不可恢復的損失!  對於SSS, 有興趣進一步瞭解的, 可以wiki一下就會有完整的解釋.  也由於SSS影響層面以及時期之大, 所以有許多特別的方法, 為了想拯救這些已經SSS磁帶上的資料而開發出來, 也就是Baking process.  不過光是baking就有許多各家不同的條件.  而baking最主要的目的就是想逼出binder裡的水氣, 讓binder恢復作用.  但不幸的是, 即使經過baking, 這些容易SSS的磁帶還是一樣會再次SSS.....所以通常對付這些SSS的帶子, 就是baking之後, 立即將內容做備份.  由於SSS的問題主要發生在美國的磁帶製造商, 因此基本上跟隨美國市場規格的台灣, 也無可避免SSS的影響!  所以各位遇到老的Ampex, Scotch....等美國磁帶就必須小心, 即使NOS的帶子一樣無法倖免.  因為這是磁帶本身binder的配方出了問題!  基本上, 歐洲大陸慣常使用的BASF/Agfa/EMTEC比較不會有SSS的問題.  如果您的磁帶發生了SSS的狀況, 播放上就必須小心.  假如磁帶上的資料是非常珍貴, 建議此時就要找專業拷貝的工作室進行處理.
Basic kits for regular maintenance of your tape recorder
        磁帶機的日常保養相對直覺和簡單.  當然, 校正磁帶機的部分在這裡先不談.  所謂直覺就是看到髒污了就進行清理.  清理的部分就是所謂磁路(tape path, 請參考第一圖上標示黑色的部分)上的元件.  使用的工具和原料很簡單, 請參考上圖; 清潔金屬元件部分的溶劑就是95%以上的乙醇或是異丙醇.  當然純度愈高愈好.....我的使用經驗是, 異丙醇的清潔力道會比乙醇還要好, 而相對上, 乙醇則是比較不具毒性.  工具很簡單, 就是使用棉花棒沾浸溶劑後, 擦拭相關元件.  比較需要注意的是, 棉花棒不需要太濕, 導致擦拭時溶劑滴入軸承之內.
        磁路上除金屬原件外就是橡膠元件.  清理橡膠件只需要使用乾淨的布, 沾浸清水或是天然肥皂水擦拭乾淨即可.  當然, 避免殘留, 以及必須等乾燥後才可以開始播放磁帶.
Demagnetizer by HAN-D-MAG, US
        另外一個必備的工具就是去磁器(demagnetizer)!  由於磁帶是利用磁性來記錄資料.  所以磁帶必須遠離強烈磁場是可以理解的.  磁帶機因為長期播放具微弱磁性的磁帶, 以及磁粉的脫落, 會造成輕微的磁性殘留在tape path的金屬元件之上.  當磁性殘留到達一定程度後, 其作用就會"破壞"或是"洗掉"在其上播放的磁帶上記錄的高頻訊號.  而磁性資料一旦被洗去或是破壞就是無法恢復的damage.  所以定期的磁路去磁, 尤其是播放珍貴的磁帶錄音或是校正磁帶之前, 是專業上無可避免的要求.  通常專業的要求是每播放八小時(也有二十小時)後必須進行去磁.  我們家庭使用通常不會如專業般頻繁, 所以我會建議每週至少要去磁一次.  而去磁器必須注意的是, 不要使用一般常見設計來對卡式機去磁的設備, 因為它們對更大型的盤帶機是不夠力的! 而去磁器的使用(去磁前請關掉盤帶機電源!!), 可以參考網路上的demo video (YouTube).  我偶而會聽到缺乏高頻的盤帶系統, 使用者通常是不太注意到去磁的重要.  也讓一般人對磁帶的聲音有了錯誤的印象.  事實上, 磁帶技術所能承載的頻寬, 絕對是在黑膠或是CD之上的.
        盤帶機其實保養很簡單.....