解讀Velodyne威力登超低音旗艦系列Digital Drive Plus

對于
音響
聆聽來說,低頻重不重要?有多重要?當然,答案見仁見智,尤其許多用家的聆聽空間不大,甚至很小,可能就會認為低頻對他們來說不是這么重要,不如先去提升音質音色等部分,但以我自身經驗而言,我認為低頻十分重要,當低頻的品質改善了,或是得到更飽滿的低頻時,系統的提升是整體的,而且伴隨而來的滿足感很豐富,會讓人覺得相當值得。提到高品質的低頻,很難讓人不聯想到Velodyne威力登,因為它是少數以超低音喇叭起家,而且一直只生產超低音喇叭的品牌。至今Velodyne仍不少技術都保持領先地位,并在高階高低音市場長期占有一席之地,接下來我們便通過旗艦Digital Drive Plus系列,來了解Velodyne為何能夠引領市場20年。
威力登低音炮
Velodyne在超低音市場上一直保持領先地位,并在高階市場長期占有一席之地,就讓我們通過旗艦Digital Drive Plus系列來了解Velodyne的厲害。超低音的先驅在切入Digital Drive Plus前,先簡單看一下超低音的發展。事實上超低音喇叭并不是新鮮玩意兒,從電影工業的發展越來越蓬勃,超低音喇叭也開始進入電影院,當時是1930年代,不過,那時候的電影音效當然沒有獨立的低頻聲道,超低音只是為了增強兩聲道系統的低頻表現。電影真正有低頻音效的要從THX劇院系統開始,首部電影是1977年的“星際大戰”(Star War)。不過早期的超低音體型都非常大,如果要讓超低音順利進入家庭,首要條件就是縮小體積,而促成這樣的進展,伺服控制技術(Servo Control)扮演了非常重要的角色。控制技術讓較小的音箱也能發出足夠低沉的低頻,因此在1960年中期,家用超低音開始進入市場,當時較著名的產品包括Infinity的Servo Static(1966年)、LWE(1965年)、PSB的Beta II(1973年),以及The Audio Pro的Ace Bass(1978年)。那時Velodyne根本還沒在市場上現身,一直要到1983年David Hall開發出自己的數字伺服控制系統后,他才正式成立Velodyne,并推出首款產品ULD-18。

David Hall取得專利的高增益伺服器控制系統在當時是一項重大突破,他讓ULD-18可以發出更低、更響亮的低頻,而且失真率遠低于業界所能達到的20至30倍。ULD-18獲得許多大獎肯定,包括了在1984年的特殊工程獎(Special Engineering Award)。2003年,威力登首度推出DSP技術,可運用在數字等化與分頻上,讓超低音的調校變得更精準,產品信賴度更高,也讓使得Velodyne產品有更上層樓的表現。目前,Velodyne以旗艦Digital Drive Plus系列繼續領先業界,失真率僅0.5%,比起一般喇叭毫不遜色。
單元是超低音的核心,Velodyne的單元也都高人一等,從出發點就要比別人領先。
威力登喇叭單元
單元設計高人一等接下來我們就從Digital Drive Plus系列的四大特點來看Velodyne的核心技術,包括“單元”、“數字伺服控制系統”、“數字等化功能”、“連結多部超低音”四個方面。首先是單元。Velodyne認為超低音單元的重點有兩個,一是振膜的剛性一定要強,二是音圈與懸吊系統移動的范圍要夠遠,也就是所謂的“長沖程”。Digital Drive Plus的振膜是玻璃纖維加上Rohacell泡沫材質組成的三明治式振膜。玻璃纖維常拿來做游艇,Rohacell則常運用在直升機的螺旋槳和子彈列車的車身,因此兩相合一做成的振膜重量輕又不犧牲剛性,可以在劇烈的前后運動下仍保持不易變形的特性。長沖程則可提供大動態。以Digital Drive Plus的12吋超低音為例,其沖程可以達到1.7吋,有多厲害呢?相較于一般12吋超低音的沖程落在0.75至1吋的范圍,Digital Drive Plus可說是大幅領先。此外,它的懸邊有1.25吋寬,特殊的雙層彈波則是6.5吋,這樣的超規格設計便是為了提供最佳支撐性,好表現出長沖程。說到單元不能少了音圈。一般超低音音圈的線圈多半是繞2至4層,但Digital Drive Plus又犯規了,居然是6層!而且口徑達到3吋,使用鋁質音圈筒。更特別是,這6層線圈當中,有4層是像一般音圈一樣繞在音圈筒外圍,但另2層卻繞在音圈筒內部。這是為何?線圈的圈數越多,磁力的利用率越高,驅動振膜的力量便越強,6層線圈當然強過2層與4層。但為何有2圈繞在內部?這樣子內外可以一起散熱,而一舉解決音圈過熱的問題,真是聰明。Digital Drive Plus的單元有雙層彈波,6層線圈的音圈,超寬的懸邊,造就其威猛的實力。Digital Drive Plus的線圈有6層,其中4層像一般音圈一樣繞在音圈筒外圍,但另2層繞在音圈筒內部,這樣子內外可以一起散熱,而一舉解決音圈過熱的問題,真是聰明。099667.cn


伺服控制讓“小”超低音成為可能伺服控制讓超低音的性能大幅提昇,如何辦到的?過去還沒有發明伺服控制技術的年代,如果我們想要再生20Hz至20kHz的最低兩個8度,大概需要把一顆12吋單元裝在5立方英尺的音箱內,也就是說,這部超低音大概有一張桌子這么大,因為如果音箱不夠大,不僅低頻延伸不足(因為太早開始滾降),失真也會提高。但伺服控制系統借由拉低低頻開始滾降的起始點,并且減少失真,就能用較小的音箱,達到大音箱相同的低頻響應表現。伺服控制系統的原理是監測低音單元的軌跡,再比對原始信號,然后提出修正,就可以降低單元進行往覆運動時產生的失真,以及震動引起的諧振失真,就可以在較小的音箱中,再生出較大音箱才有的低頻響應。但這一切有個前提,那就是必須搭配功率夠大的放大器模組,才能有效提升單元的性能。如之前所述,伺服控制系統有兩個功能,一是降低失真,二是降低低頻滾降的起始點,讓較小的音箱的超低音喇叭,也能發出很低的頻率。接著就用一個明確的例子,來看伺服控制的效果如何?下圖是關于一部12吋Digital Drive Plus主動式超低音喇叭,音箱體積大約1.5立方英尺,在關閉與開啟伺服控制功能的情況下,頻率響曲線的變化。

藍線就是伺服控制系統發揮作用了,可以看到整個頻率響應曲線往后移動,低頻延伸下到20Hz。圖中黑線是關閉了伺服控制功能,藍線則是開啟此一功能。可以看到關閉伺服控制時,頻率在60Hz以上相當平坦,但60Hz以下卻是快速滾降,至30Hz已經相當貧弱,實在不太像是一部超低音應有的表現。反觀藍線,也就是開啟伺服控制功能,雖然頻率響應曲線不太自然,且在60Hz以上快速滾降(沒差,這本來就不是我們要的部分),但60Hz以下至20Hz頗為平坦,甚至18Hz都還不錯,表示它可以再生極低頻段,伺服控制確實有效。Velodyne自行開發的等化系統,操作時采用圖形介面,你可以把Digital Drive Plus直接連接顯示器,或是在PC上安裝Windows版的軟體,借由電腦來進行上述步驟也可以。


Digital Drive Plus隨附的量測麥克風,看起來非常專業。等化功能適應不同空間同一部超低音在房間里擺在不同位置而產生的聲音改變,大于不同的超低音擺在同一位置的聲音變化,可見低頻的敏銳性比我們想像的要高得多。超低音是不變的,但每個人的空間都不同,因此最好的辦法當然是讓超低音去適應你的空間,而非努力調整空間去迎合買來的超低音。由此可見一個適合的等化系統對超低音有多重要了。Velodyne很清楚要把一部超低音擺到適合的位置,而且要把它調整好其實并不容易,為了讓事情變得更簡單,Velodyne開發出自己的空間調校等化系統,那就是2002年就已經開發出來的Digital Drive Room Management系統。調校過程并不復雜,用過環繞放大器的自動空間調校功能的人也能輕松上手。Digital Drive Plus也提供一支量測用的麥克風(不過它看起來專業得多了),插進超低音,讓超低音發出測試音,Digital Drive Plus便會自動計算,并針對不足或過度的頻段加以補償或消減,這過程稱之為等化。等化的步驟可以讓系統自己跑,也可手動細調。操作過程通過畫面來進行,你可以把Digital Drive Plus直接連接顯示器(經由S-video或composite video端子),或是在PC上安裝Windows版的軟件,借由電腦來進行上述步驟也可以。歡迎光臨阿強家庭影院導購網!

如果要連結多部Digital Drive Plus超低音,量測的時候也就得同時測量,這時就需要這樣子的整合裝置,能同時使用多支麥克風。可連結多部超低音為何連結多部超低音這么重要,Digital Drive Plus將其列為重點項目?對于合家觀賞的家庭劇院系統而言,“皇帝位”恐怕不只一個,更何況有些好客的主人把視聽室當作私人招待所,要讓十多個朋友一起看電影,這時為確保每個位置都能聽到同樣好的低頻表現,多部超低音成為必須。不過,多部超低音可不是簡單用信號線串連起來就好了,他們必須要能彼此“對話”,通過等化系統的調校,在不同位置發揮不同功能。Digital Drive Plus的等化系統可以同時使用多支麥克風,針對不同位置的超低音同時量測,然后再一起修正或補償,如此一來,無論是處在空間中的任一位置,都可以感受到飽滿又清晰的低頻了。ERS放大器提供充足功率不過,空有單元、伺服控制與等化功能,還是組不出一部完整的主動式超低音,還需要音箱、放大器等缺一不可的配備。接著來看Digital Drive Plus的音箱,這方面雖然只是低科技,卻也是直接影響聲音表現的重點。一個設計良好的超低音音箱,必須確保音箱不被單元震動而影響,這樣才不會消耗掉能量,才能讓單元、放大器、伺服控制系統工作得更有效率,而把所有能量都傳遞到房間里。Digital Drive Plus的音箱兩側採弧面設計,目的就是要讓整體結構更強。面板採多層結構,內部設有輔助支架,都有強化結構的直接效果。

這是Digital Drive Plus的背板,可看到輸出、入的端子非常多,功能非常強大。如前所述,伺服控制系統必須伴隨強大的放大器模組才能發揮效用,Digital Drive Plus搭載的放大器有何特別?Digital Drive Plus用的是稱為ERS(Energy Recovery System)的放大器,也就是D類擴大器,具備1250瓦連續輸出,3000瓦峰值輸出功率,而且能源利用率高達97%,節能環保體積又小。最后就是調音了。別以為超低音只是要發出像是火車進站的轟聲、響天徹地的爆破音,或是恐龍走路的聲音,聽音樂也會用到超低音,因此當然需要調音。Velodyne的調音方式并不是計算,而是通過實際聆聽過程,找出需要調整的部分,然后經由DSP處理器來調校。調整的結果直接寫進DSP處理器,也就是你能夠買到的每一部Digital Drive Plus超低音。

左:EQ-Max系列。中:Impact系列。右:MicroVee系列。

左:Wi-Q系列。中:Optimum系列。右:MiniVee系列。跨足耳機市場當然,除了旗艦Digital Drive Plus系列外,Velodyne還有其他較為平價,功能更為單純的超低音系列可以選擇,他們分別是EQ-Max系列、Impact系列、MiniVee系列、MicroVee系列、Optimum系列與Wi-Q系列。EQ-Max可說是Digital Drive Plus的簡化版,雖然沒有Digital Drive Plus這么強大的等化功能,也不能連結多部超低音,但EQ-Max具備Auto-EQ功能,通過隨附的麥克風與遙控器,即可“一指”完成基本等化調整,十分方便。Impact系列顧名思義是Velodyne的超值產品,具備一般主動式超低音的基本功能,但表現要比同級競爭者更為犀利,Impact提供6.5吋、10吋與12吋機型可選擇。MiniVee與MicroVee都是小型超低音系列,是因應桌面聆聽或多媒體應用而衍生的產品,MiniVee是8吋,MicroVee則是6.5吋,它們也都配備了Velodyne的單元與放大器技術,是同級產品中的優選。Optimum系列與EQ-Max系列類似,但功能、功率更為強化,外型也更時尚,它的輸出功率高達1200瓦,峰值更有2400瓦,實力雄厚,7段等化功能則能進行精細的調整。Wi-Q系列除了具有時尚的造型,價格具競爭力也是它的特色之一。除了超低音這個產品線,Velodyne最近也“劈腿”跨入耳機領域,從劇院的低頻管理者角色,兼差行動聆聽的提供者,這項改變讓人耳目一新。目前Velodyne共發表6款耳機,除了vPulse是唯一一款耳道式耳機,其余5款都是耳罩式。這5款產品的外型讓人經艷,各具不不同功能使其定位十分明確,像是vBold與vFree可藍牙傳輸,vQuiet是抑噪耳機,vTrue則屬錄音室專業用途,看得出來,Velodyne打算以外型與功能創造自己的藍海。
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