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首頁新聞電聲行業技術資訊 > 改善音質的初步——避震

改善音質的初步——避震

日期:2016-06-21

音響系統講究沉穩和厚重

 

音響系統的各個環節上,都講究沉穩和厚重,譬如說:要買擴大機和喇叭前,先看它們重不重。其實這論點是有理論根據的,針對擴大機而言,此論點是有較爭議的,持此論點的發燒友認為,擴大機內部較重的材料應屬變壓器、散熱片、機殼等,這些東西的重與輕,或多或少都會影響到擴大機的質量。變壓器重,表示內部的銅線繞比較多圈,電流就會比較大,相對的輸出功率相對也會大一點;散熱片重,表示散熱片大一點,散熱能力會好一點,擴大機也比較能承受長時間開機;機殼重,表示整個機子會比較穩,避震能力也會比較好。以上是針對傳統式的擴大機來說,但是,現在由于科技進步,新式的擴大機整體的設計理念,很多都已經跳脫出這些老式的設計觀念。

有關喇叭越重越好的說法,買喇叭有句俗話:”論斤買”,喇叭箱體越重,代表使用的板材越厚,控制諧振的能力也就越強,抗干擾性也好,音染越小,聲音會更厚實。選購音箱的第一步,可以用手捧起音箱掂一下重量,一般來說同等級的喇叭,重量越重質量越好。另外喇叭重,表示中、低音喇叭單體的磁鐵比較大,低音會比較沉。所以有關”喇叭越重越好”這個觀點,就比較沒有爭議性。

 

震動對音響設備的影響

 

 

1.對功放的影響

 

在功放中,有些組件如電解電容器,受到機械振動時,會產生噪聲。鑒于功放內部的電源變壓器等,都會產生機械振動,外部聲波也會引起設備的機械振動。盡管這些振動是不容易覺察的,但對處理放大微弱聲頻信號的放大器而言,那些機器內部和外部的機械振動,都將對音質產生影響,使得分析力下降失去聲音細節、透明度變差、噪聲增大。

 

2.對音源的影響

 

CDplayer(激光唱機)、唱盤等設備內,都有機械驅動系統的旋轉部分,由于這個旋轉系統,是產生機械振動的根源,所以把旋轉系統設置于機器的中心部位,并用若干只避震腳支撐,這是一種理想的克服振動影響的方法。此外,對電唱盤或數字模擬轉換線路(DAC),在受到設備內部和外來機械振動影響時,由于機芯或整機受到的振動,都將傳遞到唱片或磁帶上,從而對聲頻信號產生調制作用,使聲音變混,并增大了失真及噪聲??梢娺@些聲源設備受機械振動的影響更大。還有,當聲源配備運轉時,不僅會有噪聲,還有震動,而CD片中的音樂信號軌跡又是那么微小纖細,因此,任何輕微的震動,都會對音質都有不良的影響,輕者出現音樂信號失真畸變,重者“跳槽”、“死機”。

 

為了防止機械振動對音響設備的影響,就設備本身來說,主要通過增大整機重量,以及采用對稱布局結構,保持重量平衡,取得高的穩定性。在使用上就須采取避震措施﹐如避免將音響設備重迭堆放,這是一種極其普遍的錯誤放置形式,因為各設備間的振動將交互影響。正確的音響設備放置方法,應將各設備分開放置于堅固穩定的器材架上,各層間的擱板,對機械振動應具有足夠的阻尼,并設置必要的避震腳釘和壓板,務求將設備自發及外來的機械振動及共振減至最低。

 

3.對喇叭的影響

 

對于喇叭系統更是如此。喇叭箱體振動時,會造成共振,而且箱壁輻射的聲波,將直接干擾喇叭的直接輻射聲波,這些都會導致音質的劣化。喇叭單體本身就是一個震動體,制成喇叭箱后,應使其整體穩重厚實,任音箱高歌勁舞,任音樂在箱體內蕩氣回腸,而箱體應不為所動。另外,音響的音量太大時,也會使器材受震動,即使是輕微的震動,對音響的音質都有損害,因此應該對以上的器材,以及擴大機、喇叭等都有必要進行避震措施,以求得最佳的靚聲。

 

喇叭如何避震

 

 

功放、唱盤等本身不產生振動的器材,避震方式應與喇叭不同,功放的變壓器與CD唱盤馬達,都會產生振動,此振動對整個機子而言,它會造成整個機子的輕微抖動,但功放是將微弱的信號放大,而CD唱盤的數字模擬取樣電壓,是幾mV,所以任何輕微的抖動,都可能造成巨大的影響。但是它與喇叭震動的方式不一樣,喇叭振膜向前運動時,同時也產生一個后座力,將箱體向后推動;反之,振膜向后時,又將箱體向前推。就好像國中物理課,在火車上發射炮彈,火車會往反方向移動。因此,喇叭播放時,箱體其實也跟著做同頻率的振動,只是箱體質量大,相對的位移較振膜小很多而已。

 

有人將箱體與沉重的腳架,以螺絲鎖緊結合,其用意在于增大箱體的質量,使箱體位移減小,這是一種解決的方式,但前題是腳架的剛性要夠。您也可以在箱體與腳架間放置角錐,其實這也是一種結合箱體與腳架的方式,但箱體與角錐間的摩擦力應夠大,才有結合的效果,將力量有效的傳導下來。這兩種方式的目標,都是使箱體不產生位移振動(共振是另一回事)。

 

有人在箱體與腳架間,放置橡皮墊或類似具有彈性的物質。因為當箱體向后震動時,底下的橡皮墊接觸面會跟著先向后,然后有一個反彈力再推向前,然后再向后,向前,向后.......,就像壓一下彈簧再放手,它會來回彈一陣子一樣。墊彈性的物質(且只墊彈性物質)會使高頻變干澀,很可能與這來回彈動抵銷了某一頻段的高頻有關。

 

其實角錐的真正作用,主要是減少柜架接觸面產生的共振,使較少振動傳回喇叭,對于喇叭本身所產生的振動,并沒有抑制或吸收的效果。所以如果要消除大部份喇叭因震動所產生不良的影響,大概就要并用各種避震材料,它們可以各司其職,達到最佳的避震效果。這種喇叭墊材的組合由下而上應該是:

 

抑制振動:最下面用三個角錐,抑制臺面的振動。

 

傳遞重量:角錐上面放一塊硬板,尺寸約與喇叭底板相等,用以承接上面的墊材及喇叭,但須注意這硬板的剛度要夠,才可有效降低共振。硬板與角錐間應可黏合,如此一般的地震都不怕。

 

隔絕振動:硬板上先鋪一層橡皮等彈性物質,使經由角錐上傳的振動能量被阻絕。橡皮層的作用,就像汽車的避震系統,輪胎(腳架或櫥柜)動得厲害,車體(喇叭)相對動得少。

 

吸收振動:上面再鋪一層類似厚毛巾的毛氈阻尼物,用以將喇叭本身振動的動能,經毛氈內部的摩擦轉為熱能,減少喇叭自身產生的振動。喇叭就擺在這層毛氈上。

 

這幾層東西的順序應不能互調,13負責壓制由腳架(或櫥柜)上傳的振動,4負責消耗喇叭自身的振動。我想,其中最可省略的是3的那層彈性物質,因為毛氈可能足以吸收上下傳來的能量。

 

至于為什么角錐上需要一層硬板,鋪上與硬板等面積的橡皮與毛氈,而不在每個角錐上直接放上與其頂面積等大的橡皮與毛氈?若抱著一團棉被,由拳王阿里對著棉被揮一拳,你可能可以承受得住,因為棉被將沖擊平均分散到大面積中;若你只是抱著一小團棉花,那后果可能就很難想象了。故前者應較佳。

 

避震材料

 

由上述可知音響器材怕振動,振動會影響音質,對音響器材產生影響的振動源,有驅動電動機、變壓器磁感應、揚聲器重放聲波等。為了避免振動對播放中的音樂產生影響,除器材本身所采取的避震、吸震措施外,各種外加的避震器材也就應運而生,而且種類繁多,但大體上有硬質角錐、腳釘和軟性吸震墊兩大類,它們都能進一步消除振動對音響器材的影響。各種不同形狀、不同材料制作的避震器材,通過傳導、隔離及吸收音響器材本身、承載體(地面或臺面)及聲波中某些頻率的振動,從而消除振動對聲音產生的影響。

 

在自然界中,每種物體都有其固有的共振頻率,每種材料由于自身密度的不同,它們的固有共振頻率也不相同,對各種振動頻率的傳導性能也就不同。所以對避震器材而言,選用制作材料的物理特性是l非常重要的。目前制作避震器材的材料大致可分五種﹕

高彈性系數低阻尼材料,如鋁合金、不銹鋼及陶瓷等,這種材料的峰形尖銳,在40Hz附近振動傳遞能力,隨頻率變化而有大幅度變化,在高頻時傳遞能力較軟性材料為高。

 

中彈性系數中阻尼材料,如木材等,振動傳遞能力介于金屬和橡膠之間。

 

低彈性系數高阻尼材料,如橡膠等,在200Hz附近振動的傳遞能力,隨頻率而起伏不定。

 

超低彈性系數材料,如海綿等,振動的傳遞能力,隨頻率增高而穩定下降,對頻率的變化影響不大,但對高頻振動不易傳遞。

 

復合材料,如不銹鋼和橡膠等,對振動的傳遞能力兼有兩者之長。

 

避震設備

音響器材的避震,通??梢詺w結為兩種,一種是使用質地堅實的木柜或金屬柜,放置器材作承架,另一種是利用腳釘、吸震墊或其它東西,將器材與承架以及承架與地面作隔離。但音響器材的聲音特點是設計者所賦予,所以,并不是每種器材都能適合使用各種避震器材,應視實際情況而定采用何種避震方法。不管采取何種避震的方式,這些也只能算是調校的步驟,它只能改變效果,但不可能改變本質,所以各項投資都要適可而止,不能本末倒置。

 

避震的常用器材有釘腳、腳架、防震架、吸震墊、角錐......等,以下就針對這些器材防震的原理作個簡單的說明。

 

1.腳釘、腳架

釘腳又稱腳釘,是一個像釘子似的圓錐體,它有各種類形和各種材質,它可以單獨放在器材或音箱下,也可以放在防震板、防震架下使用,它的尖頭著地,能把有害的震動減至最小,很多音響都配帶釘腳出售。

 

腳釘、腳架等都是利用適當的介質和幾何形狀,將音響器材外殼與承載體的接觸面減少到最小,造就一個聲學高阻抗區,使產生隔離作用,或者說是將音響系統的振動“機械接地”。硬質角錐、腳釘除可將器材本身的振動導出,還能把器材與外界的振動阻隔,使音響器材內部及外部振動,對音質的影響得以減小。一個有效的避震腳釘,必須在傳導振動的同時,將振動的機械能,轉換成熱能散發掉。不同材料制作的角錐、腳釘都有其固定的諧振頻率,各具優缺點,這在使用時是應該加以考慮的。

 

2.吸震墊

 

防震墊有大理石板、厚玻璃板、各種金屬板及特殊工藝制成的硬木板,它的作用一是把器材壓穩,二是配合釘腳支撐器材,或把迭起來的器材間隔開來以減震。

吸震墊用以吸收器材的振動,因材料不同可分發泡墊、橡膠墊、塑料墊、絨毛墊等,為取得好的吸震效果,應選擇能吸收造成主要干擾頻率段的吸震墊,同時要對10Hz以下的超低頻予以吸收,用以改善聲音的清晰度。吸震墊特別適用于LP電唱盤、CD激光唱機使用,效果可謂立竿見影,如激光唱機下放置吸震墊后,音樂的音質會有明顯提高,低音更緊、聲像聚焦更好,人聲更清晰。不同材料制作的吸震墊,對振動傳導的頻率及傳導速率均不同,這是選用的關鍵。如以厚重的石料作底,再在其上放以軟質吸震膠墊,就能有更好效果。

 

3.角錐和吸震墊聯合使用

 

角錐和吸震墊群組合使用,可兼收兩者之長,硬質的角錐使振動得到有效傳導,當振動傳導至吸震墊時,由于高阻尼夾層材料分子間的相互碰撞,而將振動的機械能轉化為熱能,振動的能量便不會積聚在錐體附近,而且,利用不同材料具有不同的共振頻率,對不同頻率有不同阻尼的特性,使這種群組合,能具有一個較寬帶帶的吸收和阻尼,從而收到更佳效果。

 

4.角錐腳釘

 

關于角錐、腳釘的使用,根據多方經驗,因為材料上每一點的振動幅度都不一樣,角錐、腳釘放置在音響器材底部的位置,當器材前后振動時,得到的效果就不一樣。通常角錐、腳釘使用三枚,以三角形放置,由實驗方法取得最佳位,角錐、腳釘的效果以CD激光唱機、喇叭最明顯。

 

5.防震架

防震架也是用特殊方法及上等硬木制成,不僅美觀,而且沉穩、堅固,它也可以配合釘腳使用,并分為放器材的架子,和放書架型喇叭的架子,放喇叭的架子最好用鋼鐵制作的,也最好配上腳釘。

 

6.另類的避震

 

音響愛好者,常使用倒扣的高腳玻璃酒杯、鼓形大象棋子、老人茶杯、樂高積木或數枚硬幣以膠帶黏在一起......等,置于音響器材之下,作為避震之用,也可收到異曲同工的效果。

 

CD還可以用放兩張唱片的方法來避震,也就是說在欣賞用的CD上,再壓上一張其它CD,將兩張對齊放進機內,這種方法也能使音樂的廣度、樂器的擺位和細節,都有更好的表現,不妨一試;但一定注意唱片要對齊,放在唱片倉時一定要放平,以免卡死?,F在也有專門壓CD唱片的壓片出售,效果會更好。

 

實際應用時,應根據自己音響器材的多少,來選購或制作以上的用品。音響器材比較多的,以及有影音器材的朋友,應該采用防震架,架上還可以放置電視機。假如音響器材少的,可用防震板或腳釘即可。當您不得不把器材迭放起來時,它們之間最好用防震板及釘腳隔開,這時釘腳的尖頭根據實際的情況,可朝上或朝下,最后在器材的頂部還可以壓上一塊重板,避震效果更好。喇叭下面最好都以釘腳來當支撐,不過應注意,不同材質的釘腳,會有不同的音質,一般來說,鐵、鋼質結象力強;木、銅質柔潤;瓦、鋼木結合等各有其特點,你的喇叭適合哪一種,自己可在實踐中多摸索。很好的避震不僅會使你的音響低音結實、控制力強,層次、分析力提高,而且音場更寬廣、定位更準、音樂味更濃。以上可以說是讓你的音響既快捷又方便改善音質的經濟方法,不可不試。如果以上物品買不到時,自己可動手制作,這樣不僅更經濟,還會樂在其中。

 

結論

 

如果您組合了一套高檔器材,卻難以聆聽到Hi-End應有的高貴、脫俗的傳神音色,更難以達到“點滴不漏的細膩還原,金石為開的動人氣魄”,那種令人震撼的至高境界,而是音場混濁、音質粗糙有毛刺,并且拖泥帶水,歸咎其原因,最大的“嫌疑”可能就是避震不良。在頹喪之余,不妨從器材的避震措施方面著手,進行“磨機”。您肯定會有“山窮水盡疑無路,柳暗花明又一村”的感覺,Hi-End終會放射出奪目的光彩,即便是麻雀也會變鳳凰,音質肯定更上一層樓!

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