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【GoldenEar的好聲之源】氣動式單元技術了解一下
更新時間:2020-9-1 9:08:17 編輯:溫情 澤森 調整文字大小:【

 

有玩開兩聲道喇叭的讀者,相信也聽過氣動式單元,就算未聽過都應該見過。不難發現有很多喇叭都用氣動式單元負責處理高頻部分,其好處是聲音自然,反應速度快。而近年氣動式單元已逐漸微型化,成功運用到頭戴式耳機身上,連入耳式耳機都有。

氣動式單元僅有40年歷史

氣動式單元大都負責喇叭的高音部分,全名為Air Motion Transformer,簡稱 AMT,是由Oskar Heil 博士于 60 年代發明出來的產品,于美國取得多項專利,這種高音單元又被稱為 Heil AMT。在1972年ESS(ElectroStatic Sound)正式推出第一款應用AMT技術的高音喇叭AMT-1,當鋁金屬震膜通電后,會因磁場而產生相斥及相吸作用,擠壓空氣達到發聲效果;其后專利過期,不少廠商開始制作氣動式單元,例如 Elac 的 JET 或 Adam 的 X-ART 單元等等。

 

氣動式單元是由 Oskar Heil博士(左)于 60 年代發明出來的產品。(HEDD 官方相片)

 

在 1972 年 ESS 正式推出第一款應用 AMT 技術的高音喇叭 AMT-1。(YouTube 影片截圖)

這種氣動式單元GoldenEar Technology的音箱上也有應用,并在技術上做了改進 ,其采用了專利技術HVFB高流速絲帶折疊設計。GoldenEar的創始人Sandy Gross是著名音響設計師,他的工程師設計團隊都擁有豐富的HiFi揚聲器設計和制造經驗,曾為眾多世界頂級揚聲器品牌服務過。比如早在1970年,Sandy Gross與伙伴共同創立了Polk Audio(普樂之聲);在1990年,Sandy又與Don Givogue創立了Definitive Fidenity。這兩個品牌創業成功后,Sandy再次與Givogue共同創立了第三個品牌:GoldenEar Technology。

由于GoldenEar這個品牌的整個團隊有著豐富的設計、生產和營銷經驗, 因此他們對所推出的產品擁有極高的自信,并且希望以自身出眾的技術確保每款GoldenEar金耳朵產品都能獲得設計標準的高保真音效,于是, 才有了GoldenEar金耳朵這個非常好聽的名字。

 

GoldenEar Triton One.R落地箱配備了AMT(air-motion transfer)高頻,使得高音更亮。側面則安裝了無源輻射器和橢圓形低音單元,這樣能夠最大限度的減少傳統設計中存在的一些潛在問題。(具體內容以后的文章會有更詳細的介紹)

大幅提升高頻延伸性

氣動式單元的發聲原理與一般半球形單元完全不同,由于沒有線圈、抑制環等組件,氣動式單元是透過一塊摺合式的薄膜,猶如手風琴形狀般,并在薄膜上加入導電金屬,再配合磁場強大的磁鐵,從而令震膜左右來回震動,逼出空氣產生聲波。由于整個震膜的面積比一般單元大了不少,可以驅動多出數以倍計的空氣量,使高頻延伸性達至一個理想的水平。也許有人會說,人耳只能聽到 20Hz 至 20kHz 的聲音頻率,若高頻延伸去到 45kHz 會有用嗎?雖然不一定能夠識別出聲波,但是人的皮膚、骨骼、肌肉都會產生震動,直接影響到人腦的思考,在聽覺上,高頻的延伸愈高,聲音表現上會比較通透。

 

將單元微型化應用在耳機上

或許大家認識 oBravo 這個臺灣品牌是從他們的音響系統開始,例如取得不錯口碑的 AI-5、AI-25P 等,其實都同樣采用氣動式單元處理高音,而不是常見的軟半球高音。其后品牌轉戰耳機市場,也沒有放棄使用氣動式,因此成為了極少數將氣動式高音應用在耳機上的品牌。據廠方稱,他們的頭戴式耳機經歷了過萬次的測試、調整、失敗,將氣動式高音搭載動圈單元,并運用同軸式設計,實現全音域的逼真還原度。后來更把氣動式高音單元成功微型化,只有 8mm 的大小,應用在入耳式耳機上,獲得多項獎項備受肯定。

 

oBravo eamt 系列入耳式耳機,結合了氣動式高音及動圈單元。(oBravo 官方相片)

理論上,氣動式高音單元需要一個密閉式的腔室,因此并不適合設計成為低音單元。但是,隨著技術的不斷發展,位于德國柏林的音響品牌 Heinz Electrodynamic Designs(HEDD),推出了全球首款配備自家開發氣動式單元技術的全頻頭戴式耳機 HEDDphone ONE,頻率響應范圍達至 10Hz 至 40kHz。氣動式單元相較傳統動圈、平板震膜或靜電,其空氣流動速度顯著更高,令氣流透過多重 Kapton 疊層擠出,速度較以往快上 4 倍,以至呈現更豐富的聲音細節上均有絕對優勢。

 

HEDDphone ONE 的結構圖,只用氣動式單元就能令頻率響應達至 10Hz 至 40kHz 的水平,是技術上的突破。(HEDD 官方相片)
 
總結
制作困難 價錢不菲

氣動式單元主要是透過一塊摺合式的薄膜進行發聲,但先天結構具有很尖銳的指向性,所以調聲方面有一定局限,在研發時,往往要對震膜面積和磁鐵厚重作出多次修改,所以制作工藝相對復雜,而且成本較高,因此這類耳機的售價絕不便宜,相信短時間內難以在耳機范疇上普及起來。另一邊廂,發現不少耳機廠商,近年不約而同加入靜電單元,掀起新一輪技術競賽,這類靜電單元同樣也可提升高頻或超高頻的水平。


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