Feastrex D-9MA初探 - 從Mic看Speaker Driver; From Microphone to Speaker Driver

        Recording (錄音)與Reproduction (重播/重現)通常是一體兩面.  當然中間會有做為儲存的媒體(Tape/CD/LP/HD..)以及錄製讀取的機制, 但在這裡先不討論.  從上圖來看, 這是一個Dynamic Mic的示意圖, 其實反過來就是一個Dynamic Speaker Driver.

        當然, Mic的震膜可以很小, 因為它只作為音波震動的接收(如同人耳的耳膜).  但Speaker就不同了, 因為它要推動空氣產生音波, 而考慮到人耳的全頻段(20-20kHz)以及重現音壓, speaker driver本身的震膜不能做得太小, 否則無法推動足夠體積的空氣.
        因為有許多的物理限制存在, 所以我們會看到各式各樣的喇叭設計.  全音域, 分音設計, 號角, 靜電, 同軸, 音箱與無音箱, DSP化等等.  作為一個音波產生的裝置(transducer), 要做到20-20kHz (或是50-15kHz)平坦, 低失真, 能重現live-like音壓, 其實非常不容易.  各式喇叭各有優缺點, 從最早期有聲重播開始到現在, 就不斷在進化改進, 各有喜好.  不過, 我無意在此討論不同的喇叭設計.  而是談一下我對, 可能是最簡單, 最直接的全音域單體的看法.

Feastrex D-9MA (Monster Alnico)

        從上文提到的Mic的"反面"來看, 似乎很直覺的就會認為, 無分音器, 單一的全音域單體會是最理想的transducer.  當然, 這裡有前提, 也看你追求的聲音特質會有不同.  全音域單體的確沒有分音器的干擾, 發聲源也是單一, 也就是它的相位會是最一致的, 也不會有不同單體音色不同, 反應速度不同的問題.  聽起來似乎是太完美了.  但全音域單體當然還是會有缺點, 有些可能還是很"致命"的(對某些人來說).  例如, 重現音壓, 頻寬的限制.  以及頻率響應的不均.
        世間沒有十全十美之物.  但我們如果把目標放在重現Mic震膜接收震膜時的反應來看, 或許可以告訴我們如何在不完美設計中做些取捨!
        "原音重現"一直是不少愛樂者的夢想.  因為想想, 這樣就可以把大師們一一的請到自己的空間來演奏, 這是多麼致命的吸引力!  但"原音重現"談何容易, 先不談錄音到重播中間層層的損失, 我們光從比較Mic vs Speaker或許就會瞭解限制在何處.
        第一, Mic的震膜系統極小極輕, 反應的速度是"F1"級的.  反觀speaker的震膜系統的整體質量可能是Mic震膜系統的好幾個量級的heavy......所以先天上, 你是騎著100cc摩托車想要追上F1.......而世界上震膜系統最輕的喇叭應該是靜電設計了.
        第二, Mic的震膜只有一片, 也就是它是對應全音域(20-20kHz)的.  我們的耳膜也是.  但Speaker設計通常是多音路, 多震膜系統.........所以Mic所"聽到"的, 或是我們耳朵所聽到的聲波現象(patterns)想要藉由喇叭重現, 會有根本的問題.  而實際上單一震膜的喇叭大概就只有全音域單體或是靜電喇叭了.  另外, 我在這裡提到一個常常會在全音域單體中討論到的Doppler effect.  以前我認為這在全音域單體發聲時是會存在的.  也就是你在一個, 舉例說, 100Hz恆動的單體上加上一個10kHz的發聲, 此時這個10kHz是會被modulated的.  也就是說全音域單體在重現高音域時會是"不準的".  但我現在開始懷疑了......因為以Mic單震膜的角度來看, 其實在反應實際音源時,  Doppler effect已經存在其中.  也就是Mic震膜在反應100Hz聲波時, 它其實也同時反應10kHz的聲波.  所以記錄下來的10kHz訊號, 其實已經有Doppler effect在其中.
        第三, Mic的震膜因為極輕, 所以相對的靈敏度很高.  反觀我們speaker震膜系統的質量不輕, 所以在靈敏度上會差別非常大.  而世界上靈敏度最高的喇叭設計是號角系統.
        第四, Mic的震膜因為可以小, 所以相對剛性會比較高.  而喇叭單體因為要推動足夠的空氣體積, 面積不能太小.  震膜大, 又要剛性強不變形.....較高質量甚至失真就是自然的結果.
        從以上幾個角度來看, 靜電喇叭與全音域單體似乎是理論上不錯的選擇.  當然還有號角系統......不過, 似乎現代的多音路低效率的喇叭系統在以上幾個角度都不是最佳選擇.....不過, 大家不要誤會, 因為喇叭是比上述幾點更複雜的產物.  這樣的分析只是抓出一個單獨的factor來看, 並不能代表全部, 或是絕對的答案.
        我之前一直是靜電喇叭的使用者.  我也可以老實說, 之前我也一直認為QUAD ESL是最好的transducer.  所以各位可以想像當我第一次聽到全音域單體發出比ESL還要更多細節的聲音時, 我是多麼的驚訝!  現在比較懂了, 也就瞭解到靜電喇叭雖然有全世界最輕的震膜, 但它的低效率以及高壓線路, 就是吃掉它的細節的主因.
        談到全音域單體....其實它的存在非常久遠(顯然在早期大家也認可它在某一些條件下是不錯的transducer設計), 從WE/Klangfilm.....Goodmans/Lowther/JBL/Altec......淵遠流長.  甚至到78轉的留聲機, 裡頭其實是單一個震膜.
        而現代全音域單體最神秘也最價昂的就是日本的Feastrex.  從網路上能夠看到的Feastrex資料來看, Feastrex單體比較像是藝術品, 也非現代工程設計的產物.  我們可以看一下它公布的有限規格(而且測試條件還沒有定義), 以9"的D-9MA(Monster Alnico series)為例:
        效率: 104dB
        頻率響應: 35-25kHz (+/- 3dB)
        Gap flux density: 18,000 Gauss
        震膜系統據說在2.x gram

        哇哇!  似乎完美的全音域單體誕生了(其實Feastrex存在很久了).  而我有幸聽到這套D-9MA的系統的確也讓我眼睛一亮.  輕鬆度, 解析度, 速度, 高頻的延伸, 我目前的TB 8"根本不是對手. 我期待第二次的接觸做更多的確認!