音響喇叭擺位的標準?

Live vs Studio Recording

        這篇文章當然與Karajan沒有關係.  採用這張照片其實至少有一個意思.  那就是現場演出, 與我們聽到在大部份錄音室錄音下的演出, 其實是很大的不同.  因為在錄音室下的演出, 藝術家們可以有機會在剪接, 後製過程中"打造"出心目中最理想的詮釋版本的呈現!  而這裡在硬體與環境(Studios)的條件下就必須先有一個"平坦"的標準或是"鏡子", 提供給藝術家們揮灑.  所以, 聆賞者也需要一個相對"平坦"的鏡子來映射當時藝術家們揮灑的意境.

        最近有機會參與某音響大師調整一套相當高級的系統的過程.  頗有感觸.  我不談論其中細節, 也不希望以主觀喜好的角度來看此大師喇叭擺位調整的結果是好或是不好.  而是希望討論是否有可以回歸到標準化以及量測的層面.

        第一, 大師主要以CD音樂作為調整標準.  我個人也是贊同.  因為比較起黑膠重播中的諸多變數, CD的確相對單純以及”標準”.  但可惜的是, 調整過程中仍以”耳朵聽感”為主, 而沒有輔以量測做參考.

        第二, 大師調整離開後, 我以儀器佐以白噪音確認調整後的頻率響應的變化.  結果發現原來20-20kHz還堪稱平坦的響應, 現在可以清楚看到100Hz以下快速衰減.  8kHz以上也呈現衰減.  

        誠然, 喇叭與空間的interaction是相當複雜.  只要是空間許可, 我也會試著調整喇叭的位置以求得一個比較”平衡”的位置.  再者的確在我有限的經驗裡, 頻率響應平坦的確不見得一定”好聽”.  每個音樂廳也不可能會有20-20kHz平坦的表現.  硬體也是如此. 例如, 理論上, 我可以把手上不同的盤帶機使用相同的標準帶校正它們的頻率響應在+/- 1dB(甚至更低)的範圍之內.  但它們重播同一卷帶子的表現卻又是, 在聽感上有相當程度的不同!  這是怎麼一回事?  我想這個問題相當複雜, 我也沒有明確的答案.  不過, 許多的擴大機/console在頻率響應的表現上, 甚至可以到+/- 0.1dB!  可是大家都知道每一台擴大機都有它的”調”!  這裏當然還有許多有趣的現象可以討論.  例如, 我偶爾會聽到許多發燒友(也包括我)會形容一套系統的聲音, 高音上不去, 低音飄在空中沒有”沈下去”…… 可是這一套系統用量測設備來看, 高音可以很平坦的延伸到20kHz, 低音也可以到40Hz以下才開始衰減….. 這到底是怎麼一回事?  或是因此可以忽略或是跳過頻率響應的確認?

        從人的聽覺生理響應來說, 我們的耳朵的響應的確離平坦相當遠.  所以頻響平坦不一定好聽, 我的確同意.  也因此在專業上, 有所謂的A-weight的加權做量測上的修正.  我們現在來看看頻響不平坦的情況下會發生什麼事.  假設我使用一組標準的麥克風錄下一台狀態良好的演奏鋼琴(也假設這個錄音在後製過程中沒有做EQ以及動態壓縮).  此時我們使用一套頻響不夠平坦(聆聽位置)的系統來重播, 舉例說, 50Hz衰減了10dB.  意思是說, 以能量(音壓)角度來看, 我聽到的重播在50Hz的音壓, 只有現場麥克風位置所”聽到”的0.361倍(如果是有後製的情況, 就是製作人或是音樂家所聽到的0.361倍)!  請注意!  我沒有談論好不好聽.

        另外, 我們來探討一下, 使用某些CD(甚至是黑膠)中某些音樂頻段的”量感”(耳朵聽起來)來調整喇叭擺位會面臨什麼樣的情況?  首先所有發燒友要知道的一個事實是, 市面上你應該找不到沒有經過”動態壓縮”處理的商業媒體(CD or LP or …).  動態壓縮的意思是什麼?  意思是, 為了讓商業媒體在家用的環境聽起來是”適當”的, 原始錄音中比較大的音壓片段會被調整成比較小聲(這是其中一種動態壓縮的方式).  也因為動態壓縮的方式有許多種, 你所聽到”習慣”的”量感”, 其實與真實的情況會有差距.  而且除非你是錄音師, 或是有原始錄音母源, 否則你沒有參考標準可以知道”正確性”.  從專業的角度來說, 如果一個Mixing or mastering studios, 在工程師的位置上, 無法達到一個相對平坦的頻率響應的條件, 大概很難說服客戶將錄音交給他處理.

        家用環境與專業錄音混音室有相當的差距.  我們聆聽音樂的心態也與專業工程師有很大的不同.  但頻率響應就像是一面鏡子.  一面平坦的鏡子或是哈哈鏡或是霧鏡會給你不同的鏡中世界!  也不會每個人照鏡子都看到是帥哥美女(如果有這樣的魔鏡存在, 那我們每天早上照鏡子應該都會心情很愉快).  因此, 我們可以說, 頻率響應平坦與好聽與否沒有相關.  因為好聽是主觀意識,沒有共同的標準.  我們應該說, 建立在相對平坦響應條件下的"好聽"是比較有意義的方向.

        “好聽”其實是一個模糊, 主觀, 沒有標準的字眼.  甚至隨著個人的成長而有不同的”好聽”.  也因此, 發燒音響圈子裡, 充斥著許多模糊的形容詞與流派, 甚至邪魔歪道.  即使是評論專業, 也拿不出一套放諸四海的標準來告訴我們一套音響, 或是一台擴大機, 甚至一條線材的優劣或是對錯.  於是乎, 眾眾發燒友也就習以為常, 理論不太說得通的, 也可以理直氣壯起來……. 因為只要我認為”好聽”就可以了!  

        那有沒有一個在科學上可以被證明, 可以被“量測”到的標準或是方法來評斷音響重播的優劣?  我個人認為是有的.  也正在進行開發中.  

談談盤帶機的校正 - Reproduce alignment of tape recorder

MRL calibration tape

        在專業領域裡, 一個與家用領域最大的不同點就是標準!  要討論到"taste"或是"耳朵聽起來"或是"個人口味"之前, 恐怕都必須先將硬體甚至環境(Acoustic)因素回到標準的條件下, 才不會被人笑話.  舉例來說, 市面上不乏高端的盤帶機流出.  許多玩家也都會侃侃而談, Studer怎樣怎樣, TFK又如何如何, Ampex也如此如此......可是我常常發現, 這些高手品論的機器, 第一整理得似乎不怎樣; 第二是通常缺乏校正, 也就是根本沒有標準可言.  以至於許多似是而非的"結論"就會在燒友之間流傳.  所以先不論機器的整理, 我想先談談盤帶機校正的第一步: 重播的校準.

Rare to see, ORWO calibration tape

        第一, 標準帶.  因為磁帶是磁性紀錄, 讀取是依靠磁頭感應磁帶上的磁通量變化.  所以盤帶機沒有辦法像擴大機一樣, 使用訊號產生器來產生標準訊號進而測試與校準(此處指得是重播).  所以好比黑膠測試唱片一樣, 校正盤帶機的重播, 你必須要有標準測試帶.  目前市場上, 公推最有公信力的標準帶就是MRL標準帶.

Flux vs dB

        第二, 重播(Reproduce)的校準.  盤帶機其實當時主要的目的是在於錄音.  但錄進磁帶上的資料, 你必須經過播放頭(Reproduce head)來讀取鑑聽.  所以重播如果有偏差, 那錄音自然就不可能正確.  所以任何盤帶機的校準都是由播放頭和播放線路開始.
        第三, 你需要哪些標準帶?  或是說, 盤帶機有哪些基本規格需要先被校準?  最基本, 也是一般使用者需要注意的是三個.

Head alignment

        A. 相位角(Azimuth)測試帶.  使用的頻率會是10kHz或以上來調整磁頭兩聲道的相位誤差.  通常盤帶機校正的第一步就是先確認相位角.  相位角如果不準, 那接下來的頻率響應校正, 在高頻上就會不對.  因為高頻對相位的誤差非常敏感.  調整相位角, 也可以看出盤帶機transport的穩定度有沒有問題.  另外, 調整相位角, 也可以直接使用接著要介紹的頻率響應測試帶中的高頻段訊號來調整.

BASF calibration

        B. 頻率響應測試帶.  一般頻率響應測試帶上都至少會錄有高中低三個頻段: 10k/1k/100Hz.  標準的頻率響應測試帶則會有足夠掃描30-20kHz的頻率.  而這些固定頻率的正弦波強度(level)都會有標準的level.  MRL提供了許多不同level的測試帶.  專業標準裡, 0dBu=0.775V.  也就是說, 在1:1的情況下, 機器播放0dB(180nWb/m)的標準帶, 你應該要在輸出端讀到0.775V的訊號.  我通常使用+6dB (355nWb/m)的標準帶, 也就是說, 我應該讀到1.55V的輸出.  用什麼level的標準帶其實影響不大, 各廠家有各自的推薦.  而且每個人校正VU meter的0VU也會因人而異.  有人喜歡設定0VU=+3dBu, 有人喜歡+6dBu.  這裏只是錄音者的習慣, 也就是錄音者使用VU meter做為錄音level高低的參考習慣.  真正應該要看的是輸出的電壓.  而盤帶機的磁頭訊號放大線路也會有對應的高中低頻的電平調整旋鈕.  一般都是各一個.  TFK通常會有四個: 高1(1k-10kHz), 高2(10k-20kHz), 中和低四段.  使用頻率響應測試帶, 第一先用1kHz調整兩聲道的輸出電平要一致, 以及達到應有的電平大小.  要特別注意的是, 通常在校正相位角之前, 如果是不熟悉的機器, 我會先用響應帶確認1kHz左右聲道的平衡(通常相位角測試帶都會錄有1kHz的訊號).  有時需要來回在相位角與響應測試帶之間確認.  接著依照機器manual的建議使用對應的高, 低頻段來校正機器重播線路高, 低頻的響應達到測試帶的標準.  而經過這個調整, 你就會對機器或是磁頭的狀態有初步的了解.  當年Studer A80的出廠規格是30-18kHz +/- 2dB (15ips).  到了A820, 則是30-18kHz +/- 1dB (15ips).  你就會知道磁頭以及對應線路的技術是不斷在進步的.  當然狀態好的A80, 你要調整到30-18kHz +/- 1dB內其實並不難.  頻率響應的校準並不代表一定會"好聽", 它所代表的意義在於, 一個相對"平坦"的鏡子來確保磁帶內容不被過於扭曲!

BASF calibration tape for speed

        C. 速度測試帶.  盤帶機的速度其實不簡單, 也不推薦給一般的使用者(意思是說, 你可以裝作不知道).  速度其實有兩個意義: 一是轉速, 也就是例如7.5/15/30ips, 是不是夠準.  二是速度的穩定度.  你的轉速會不會飄.....變異的範圍有多大.  也就是我們會在規格中看到的W&F(抖動率).  任何轉動的機構都會有抖動率.  只是程度不同而已.  舉例來說, 一般專業盤帶機(15ips)都會在0.05%以下.  家用機會在0.1%以內.  而黑膠唱盤呢?  哈哈, 有興趣的可以去查一查.  我經手的機器最好有低於0.01%的(目前紀錄保持者是Nagra T Audio; 最低的前三名分別是T Audio/T Audio/A816; 僅供參考, 因為樣本數不夠大, 但T Audio獨特的twin capstan transport似乎在W&F有很大的優勢)!  而抖動率的量測需要特別的設備, 我也沒有.  但我們可以做的是, 使用速度測試帶播放, 用頻率計量測輸出的頻率是否是3150Hz.  通常可以接受的範圍會是+/- 0.2%.  那是不是W&F愈低就會愈好聽?  這有點像是, 是否音樂家都要有絕對音感?  其實速度變異的影響大於準確.  但我可以肯定告訴你, W&F很爛的還要說好聽....在專業裡會被笑的.  另外, Flutter其實是個大學問, 標準的W&F測試是使用3150Hz.  W&F好, 其實並不一定代表所有頻段的flutter都很好.....尤其是更高音域的flutter.  而W&F的水準也代表一台盤帶transport的好壞以及被整理回復的程度.  只是市面上可以或是願意提供整理後W&F數據的......很少!
        以上這三項其實是最基本的校準而已.  也是一般發燒友可以自己進行的部份.  簡單介紹, 希望可以讓對機器狀態有興趣的朋友能有些概念.  盤帶機要動要轉要唱(甚至要錄音)不是太難.  但絕對不是外表看到會轉會唱就好了.  而以上提到的幾項校準確認, 其實也是一種機器狀態的進一步檢驗.  因為如果這三個部分都能校準符合出廠規格, 其實也代表這台機器的整理(refurbishment)有達到一定的程度.  否則在狀態未明的情況下要來討論或是判定某一機台的聲音能力, 誤判的機會非常大.  也容易誤導其他人.
        實際上, 在類比訊源的世界裡, 這些校準的原則其實是通用的.  對黑膠播放系統亦然.  也因為對校準的概念在家用音響圈內鮮少人知道.  所以許多奇怪不解的"神話"屢見不鮮.  以黑膠系統來說, 大家對前段loading (不同唱頭,  甚至不同材質設計長度的線材, 以及與唱放輸入之間的匹配)的變異, 對唱放輸出的影響不甚了解.  所以鮮少聽說有人換了唱頭, 或是調整容抗阻抗後, 使用測試唱片去確認唱放輸出頻率響應的變化.  以我所知(也包括我), 大家都是用"耳朵"來判定!  但家用音響(即使是high end)最可悲之處在於, 你即使知道響應不對了, 幾乎所有的唱放都不會有預留讓使用者可以微調修正的設計!  所以大家都拿著一面扭曲程度各異,  也沒有相對標準的"鏡子"來猜測硬體與軟體的好壞, 也因此被罐頭音響玩得不亦樂(慘)乎!  我想廠商知道其中奧妙的, 大概也是心照不宣, 因為這樣才可以百花齊放, 大發利市!  其實對黑膠系統來說, 你只要有標準測試唱片, 簡單的scope, 以上的項目確認都不是難事.  難的是當你發現問題了要如何修正!  我期待一台允許修正的唱放出現在市場!
     

Magics Again! WE meets Studer C37

Studer C37 meets WE horns

        C37 seems to be a better "MATCH" for giant WE horns compared to Ampex ATR-102/Aria and Studer A820.  My friend likes it very much and beautiful refurbished by Giorgio Foschi.

New Master Copies from BelCanto Taiwan and 2xHD Canada

Taiwan BelCanto Master Samplers Vol.1 & 2

        Very reasonable pricing and high quality recording of Master Samplers from BelCanto Taiwan.  Please visit BelCanto Taiwan or email Alfonso Huang.

New released by 2xHD Canada

        2xHD's master copy is always fresh and vivid sound...... and high price though...... Please take a chance to listen their Audiophile Vol.1 (for example) and you will know what is the good master sounds alike.  Doshi V3.0 is their secret weapon?  Haha.

Western Electric Magic meets Master Tape!

WE meets Ampex!

        其實在一百年前, WE工程師肯定, 也萬萬沒有想到要來重播>70dB, 30-20kHz的"無壓縮"訊源!  可以感受主人仍然希望榨出WE的所有可能性.  我猶記得當我餵它TBM Misty master時, 在鋼琴高音鍵"炸裂"時的質感, 居然是我所聽過最接近使用耳機鑑聽時的聲音.  雖然在功率上我有點擔心, 但WE555 2"/15A的可怕解析力在此表露無疑.  期待這套系統的再度進化.

Giant 15A horn

外接獨立磁頭放大前級群英錄 - First Impression on latest Doshi V3.0 tube tape stage

ATR-102 head direct out to latest Doshi V3.0

        當我們在讚嘆好的盤帶音源帶給我們如臨現場的真實感之時, 其實一個不可否認的事實是, 這些Master recorders都至少是30-40年前的設計.  更遑論50-60年代真空管設計的C37或是M10/V86/87.  以技術的角度看, 這些機器的確是集當時的尖端科技於一身.  甚至以物料成本以及耐用度的考量來看, 其"豪華"和"奢侈"的程度, 也讓現今許多號稱"High End"的音響產品為之瞠目結舌!
       但這些1970-80年代的設計, 難道在今日仍然無法超越?  從歷史回顧, 類比磁帶退出主流, 是因為80年數位時代的來臨.  也正是因為如此, 類比盤帶機的相關技術與開發, 美國的Ampex就在1970年尾的ATR-102, 歐洲Studer也在1980年代的A820/A827達到最高峰, 也畫下了句點!  由類比磁帶的formula來看也是如此, 因為現今使用的“新"磁帶, 其實配方與30年前是一樣的!
        當然, outboard tape stage (磁放)的概念並非是現代才有的.  早期德國Telefunken的Master Recorders一直是維持Tape Transport和磁放分開的概念.  而當時的Ampex或是Studer雖是大西洋兩邊的霸主, 但他們畢竟是要考慮量產的可行性, 以及集團的獲利.  所以當時有許多唱片公司, 或是最頂尖的錄音室, 已經開始打造最符合自己需求, 更高級的Reproduce/Record的放大線路, 也就是tape stage.  Decca/EMI/Philips/TELDEC...等皆是如此.  甚至Mark Levinson就以Studer A80RC為主體, 配上ML自己的Audio部分, 而成為傳奇的ML5.  這個"傳統"也延續到Cello Audio.  Cello當時也配合Audio Suite, 而推出磁帶放大的P6 modules.  John Curl也為Wilson Audio的A80RC打造了UltraMaster的tape stage.  英國的EAR, 美國的Manley.....等, 也都有專門設計的tape stage.

Mark Levinson ML-5 Audio modules

Cello P-603

Manley Audio tube tape stage

EAR Yoshino's custom tape stage

        而以近代最新開發的磁放前級來說, 應該起自與美國The Tape Project有淵源的Bottlehead的Tube Repro以及傳承自Cello Audio的King Cello.  以及本文的主角Doshi Audio.

Bottlehead Tube Repro

King Cello's tape stage

ATAE's LNP-3 tape stage (Cello P603 & P301 inside)

        當然, 歐美還有許多的磁放前級, 我就不一一點名了.  不過這些新世代的磁放, 大多以播放為主, 並沒有提供錄音的部份.  因為他們主要的市場是家用Audiophiles, 而非專業錄音市場.  以技術角度看, 磁放是很接近唱頭放大的.  但因為市場的有限, 目前廠商對於磁放的設計開放, 與唱放是有相當大的差距.

Doshi V2.0 2020 latest version

        為何標題中提到"Latest" Doshi V3.0?  因為這一台Doshi可能是Nick Doshi在2020年的第一台, 在新曆年後, 第一時間寄來台灣.  另外,  如何引出磁頭訊號, 是想要外接磁放前必須克服的第一個問題.  這裡因為使用ATR-102的transport, 所以我們先準備了ATR Service製作的Head Direct Out Boards來引出磁頭訊號.  其實很簡單, 就是使用一片特製的dummy board, 使用相同的接腳設定, 取代原本的Audio Board, 直接導出來自磁頭的微弱訊號.  然後接入Doshi的input.  這樣的方式可以完全避免對ATR-102做任何的更動.  可以隨時回復為ATR-102的原始狀態.

ATR-100/102 head direct out card

        當然這裡和唱頭一樣, 因為我們都是處理非常微弱的訊號, 所以接線最好不要太長, XLR平衡的方式理論上會優於RCA, 以及地迴路的處理以將哼聲降到最低.
        聲音上, 第一印象是, 在音樂的真實活生感, 更大的音場, 細節與動態的輕鬆度, 新世代的設計的確往前跨出一步.  不過, 目前仍然屬於Burn in階段, 可以繼續好到什麼程度, 以後再update.  值得一提的反而是, 這樣的外接磁放系統, 因為不同的接線, 以及使用條件, 頻率響應必須重新做校正.  我原本認為不會有太大的偏離.  因為這台Doshi在寄出前已經針對Flux Magnetics磁頭的條件做過微調.  沒想到, 標準帶一上去, 還是跑掉太多...... 所以在類似的微弱訊號(磁頭或是唱頭), 任何的容抗, 感抗的變化都會產生匹配的問題.  更改後必須重新進行校正.  還好磁放都有預設的高低頻調整, 可以微調.  可是黑膠唱放呢?  有多少人會在換了唱臂線, 或是調整容抗阻抗後, 甚至換唱頭後, 真正放上標準訊號校正片來檢查頻率響應是否平整?  即使你發現了偏離, 基本上在唱放中也無能為力, 因為它們根本不開放給你調整!  所以我們以前常常聽到同一顆唱頭, 或是同一條線材, 在不同系統下有不相同的"感受"..... 或是你驚嘆於某一顆唱頭在你系統唱出了天籟....... 那時我們都說是"搭配"或是調整的高下, 其實一個根本原因可能是你並沒有先讓彼此的條件回到一個"客觀"的狀態!
        以整體條件來說, 現代設計的磁放的確是更上一層樓.  也希望有更多的高手開發出更多優秀的產品, 讓大家有更多的選擇.........(煉金師有在起心動念中........)

New entry.... Merrill Audio Master Tape Preamp