欧美音箱行业的江湖作风

2022年07月14日13:34:25 数码 1471

“江湖”这个词,虽在中国古代指不从统治者控制、不为法律所约束而适性所为的社会环境。在这里专指由来已久的、无视电声科学规律及其科学标准的音箱设计与制造文化。

用“江湖”二字来形容当今音箱设计与制造的行业陋习再恰当不过。尤其是欧美,打着Hi-Fi或Hi-End旗号的“江湖音箱”行为比比皆是。尤其是标价越高,江湖气越浓。根本不把音箱当着听觉审美对象,走向一条音箱设计与制造的江湖邪路。

通常的“音箱江湖”或“江湖音箱”(“音箱江湖”是指音箱行业的江湖链,“江湖音箱”是指脱离电声科学规矩的音箱产品),通常表现出4个方面的特点:

一是“设计>科技”。

全然不顾声学规律甚至脱离声学品质规范,一味注重视觉设计,以设计替换科技。在视觉设计上营造出光怪离奇的造型,以刺激用户从视觉出发去联想听觉,达到销售目的。

其中,最典型的例子就是德国MBL101。它刻意用铝箔片、铜筋、碳纤维片围圈做成葫芦状的驱动单元。

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图 1德国MBL101扬声器强调视觉设计而忽略甚至脱离声学品质技术的做法

音膜两端一端衔接悬边或弹波,一端衔接音圈。由音圈上下拉扯,导致音膜涨缩变形而发声。音圈为轴向运动,音膜却径向运动,两者构成驱动与被动90度直角,音膜阻力特别大。因此声转换效率特别低。其1米1W电声输出81dB声压级,电声效率极低。其音膜转换效率更是出奇地低至cm²/0.021dB(每cm2只达到0.021dB声压级)。它的音膜展开面积大约为3825cm²,81dB/3825cm²,得cm2/0.021dB的音膜转换效率。相比我们研发的3英寸扬声器(CAA2854A-R3)音膜振动面积为29.8cm²,1米1W输出声压级82.5dB,=cm²/2.76dB转换效率,其效率是MBL101“大葫芦”音箱音膜声转换效率的130倍。

音膜转换效率有何意义?

音膜的声转换效率与扬声器的反电动势成正比:音膜声转换效率越低,反电动势越高。在相同电流/电压输入时,音膜声转换效率越高,说明其消耗的无功功率比越小,更多的电功率转换成了声功率;相反,如果音膜声转换效率越低,说明其消耗的无功功率比越大,更少的电功率转换成声功率。而那部分无功功率很多消耗在与“振膜发电”的对抗中。振膜发电(又如麦克风发电原理)会回馈在电路中,形成反电动势。

效率高则无功功率比小。效率低则无功功率比大:更多的电声转换功率耗费在无功功率中,电(磁)讯息中更多的音乐细节被淹没在无功功率里。而且MBL101音膜里面(背面)声波乱成一团,波形抵消、打架,严重干扰音膜正面运动,极度失真,所以其内部填塞许多吸音棉,又反过来抑制音膜正常振动。所以,其听感木讷、沧桑、呆滞、晦暗,不能鲜明地表达音乐形象。最为明显的是听人声像50年代的汽车音响收音机匣子里的声音,听小提琴像在拉钢丝、拉板胡,毫无小提琴的箱鸣圆润音色。美国发烧天书《The Absolute Sound》(缩写TAS)将之评为“音乐爱好者的梦想终极扬声器”。

音箱行业链条包括设计研发端--制造端--销售端。(其中,销售端包括了媒体。像“发烧天书”这种有着广泛影响的媒体,是音箱销售的重要促销环节。如果媒体不“抬轿”,不为制造端所用,就收不到广告费、版面费,就活不下去)。所以,媒体宣传的内容是不能全信的。它也属于“音箱江湖”的组成部分。

再说,媒体的编辑既不是电声技术的权威,也不是工程师,在电声科学与工程技术方面没有科学的判断力。要期望媒体对音箱技术站在一个公正、科学的立场是不可能的。媒体,就是传播中介(传声筒),不是技术主体。要不然,美国Dave Wilson品牌就不可能在“发烧天书”占据大量篇幅并“获得”大量“好评”。

二是“噱头>搞头”。

这方面的典型代表就是美国Dave Wilson (中文翻译为威信)的WAMM Master Chronosonic系列。

我听了,很意外:品质太差。

我从它的官方网站下载了产品介绍,力图认真了解其性能。结果也意外:全篇74页,能够实在提供产品物理性能的内容不足1%。与电声学相关的性能技术描述特别少,更没有任何电声技术的创新或建树,更多地是介绍与电声性能无关甚至于妨碍电声正常发挥的“噱头”。这就好比卖猪肉牛肉的老板,为了多赚钱往肉里“注水”。噱头就=注水。

中文“噱头”一词,常指“花招”。就是用花招营造卖点,把用户对音箱品质的关注点引向与音箱产品关键性本质以外的问题,通过“花招”的装饰来掩盖其产品性能缺陷或不足的一种营销技巧。

WAMM Master Chronosonic系列在调整扬声器单元位置、角度、接线美观等格外重视。

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图 2 WAMM Master Chronosonic夸张工业感设计的花招

为了调整扬声器单元角度与位置和接线的视觉美观狠下功夫(见下图):

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图 3造型唬人的工业感音箱支架

把音箱制造最好的材料之一“航空铝”(6010~6030铝材)不用在箱体声学上,而是用在音箱支架上。

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图 4错误的高音扬声器位置和极其普通的丝绢膜与纸膜单元

高音单元采用大众化的丝绢膜。丝绢膜高音单元非常普遍。成本低,制造简单,库存量大。但是声学指标极差:丝织品都有颈细现象,其经纬会随着振动力涨缩;且杨氏模量极低,顶不住空气压力而容易变形。且由于杨氏模量太低而声速过慢,对较高频率的振动响应迟缓,表现不了较高频率清澈透亮的音质。为了避免颈细现象和密封丝织空隙,便涂覆树脂,结果使原本质量很轻的材质变成了较高密度材质,即刻降低了声速及其响应时间。所以,丝织膜高频反应迟钝,一般都用在低端系统,以掩盖系统的低端原因产生的噪音。因振膜响应差,即便是系统噪音它也能遮盖。丝绢类振膜受一部分人青睐,就是以牺牲音乐高频细节为代价去换“耐听”。但它绝无音乐高音的灵动与靓丽的质感。

WAMM Master Chronosonic系列旗舰的高音单元位置离地1.6米,远远高过坐在沙发上人耳离地70~75cm的距离,使声场定位过高,高到完全违背高保真音箱听音规律。尽管装置有高音单元的辐射角度,但毕竟改变不了声场定位的错误。

WAMM Master Chronosonic系列中音、中高音甚至低音也采用极其普通的纸质振膜。这种振膜也是因为库存大、成本低而广泛使用在低端系统上。纸质振膜的杨氏模量太低,最高的大概仅有0.6 (*E1ON/m² ,声速仅有3750m/s,是振膜中声速最低的材料之一。不仅在振动中容易变形,而且响应很慢,效率也很低。声转换效率低到每cm²/不超过2dB。振膜效率低,自然会加大无功功率比值,有功功率比值降低,自然就会损失电讯号中更多的音乐细节。

它不仅避开了扬声器单元振膜材质这一关键性物理基础要素,还继续展开噱头的装饰:在音箱背部装置一个向天花板辐射的高音单元和中音单元。

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图 5用背部单元辐射进一步夸大噱头的做法

从其安装角度看,“向天花板辐射”的高频、低频根本就起不到说明书文字描述的作用。因为高频声波是直线折射或反射,不要说其辐射角度不能让声波达到天花板,就是到达天花板经折射也被音箱背部阻隔,形成音箱背部与墙面的驻波,不能折射到音箱面板前的人耳。这种做法,中国网民有种说法叫“骚操作”。

其做噱头的文章还没做完。它在说明书上,表示了对中密度纤维板(MDF)或高密度纤维板的不削,特别说明了花几十年研究而用于音箱壳体的材料“X型材料”、“S型材料”、“V型材料”。但其对材料的物理性能描述,闪烁其词,对材料力学性能闭口不言:如杨氏模量、泊松比、密度、声阻等参数。

WAMM Master Chronosonic说明书,提出了箱体材质的“X”、“S”、“V”概念,试图说明其核心技术所在。但有关杨氏模量关联箱体刚性,泊松比关系箱体强度,密度关系箱体隔音性能,声阻关系材料共振强度的物理参数一概没有。这些关键参数没有,就根本上不能说明其箱体设计和制造的声学性能与品质。这种行为近乎用“X”、“S”、“V”等似是而非的“创新”来“蒙”用户、忽悠用户。

如果说为了商业保密,你可以掩藏材料成分、工艺,但你不能掩藏材料力学性能(结果)。

也就说,WAMM Master Chronosonic系列音箱注重中看不中用的噱头,把大部分财力即人力花费在“耍花招”上,而极其忽略与声音品质相关的部件及其结构上。甚至为此牺牲正常的声学规律。

所以它是典型的“噱头>搞头”的代表。“搞头”就是实惠、实用、实在能体现商品价值的部件、结构及其技术以及最终表现的听觉效果。

它连对分频器起到至关作用的部件——电容器,也拿来作为噱头的一部分。

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图 6WAMM Master Chronosonic说明书专门介绍的手工卷绕电容器

WAMM Master Chronosonic在说明书只是表达了“天才设计,手工卷绕电容器”,对电容器性能关键的损耗角、容量公差等并未任何说明。没有相关物理参数说明,就不能表明其性能的优劣。

据作者经验:由于金属薄膜与绝缘树脂薄膜(聚丙乙烯或聚四氟乙烯)的强度不同,手工卷绕时很难掌握两种材料相协调的合适的张紧力以及均匀的张紧力,不仅电容值的公差会>自动化生产,而且卷缝隙间的空气会产生电流共振,引发噪音。除非拿出相关物理参数。否则,它真是一个不具备品质稳定、性能可靠的“噱头”。

它的产品说明书,多次提到该系列品牌(Dave Wilson)创始人为音箱设计“天才”,在我的解读和听感中,视其为音箱噱头设计的“天才”。动歪脑筋的天才。毫无任何电声技术进步的创新,更谈不上建树。(请原谅我对商业骗术的愤懑心态)。

难怪一个网友对它如此评价:“听过一次,这牌子完全炒作高价卖牌子,不信的自己带耳朵去听听,一无是处的声音,乱七八糟糊糊的声音,高音上不去低音下不去,从喇叭数量看,这箱子肯定是完蛋了,注定乱七八糟的声音出来,大大小小 声音重叠严重,搞不好同个频率发声都根本就不同步,人傻钱多不懂音响的初烧才会被这种小厂的广告骗。”(摘自http://www.tubebbs.com/thread-301792-1-1.html)该网友的评价,和我的听感一致。我特意选听柴可夫斯基《1882序曲》,真的是高不上去低不下来,音质与声场一片混乱,不如许多3000元的音箱(其定价400万元人民币)。

三是“价格>价值”。

上述WAMM Master Chronosonic系列,也可以说是“价格>价值”的代表。这种音箱,从材料、工艺、技术和听觉效果去评价,没有什么价值,甚至是负价值。但是为了在营销上体现其价值,所以就定价特别高(400万人民币)。用价格来包装价值。中国人对商品有“一分钱一分货”的传统意识,认为价格越高其价值就越大。美国商人“将计就计”,用400万的价格来包装其价值:告诉用户它具有400万的价值。这种作风,是源于全世界多数人都不识音质,判断不了声音品质的基本市场条件。但有钱人都有“买贵的不买对的”心态(不是不想买对的,而是不知什么是对的)。所以,“价格>价值”的风气在音箱行业盛行。尤其是高价格音箱。

四是“骗术>技术”。

这种现象在欧美音箱产品经营中最为常见:如越是价格高的音箱,对技术参数标称越是随意。完全没有对用户的敬畏、对所从事的行业敬畏之心。

其中,“骗术>技术”的最典型代表及其根源就是IEC(美国国际电工委员会英文缩写)。

最早的高保真扬声器标准,是由美国国际电工委员会制定的关于高保真扬声器最低性能要求的标准即IEC 60581-7-1986《高保真音响设备和系统 最低性能要求 第7部分:扬声器》;我国国家质检总局参照美国标准,制定并发布了关于高保真扬声器最低性能要求的标准,即GB/T 7313-1987《 高保真扬声器系统最低性能要求及测量方法》;先后,英国标准学会发布了关于高保真扬声器最低性能要求的标准BS 5942-7-1987 即《高保真度音频设备及系统最低性能要求第7部分:扬声器规范》、丹麦标准化协会发布了关于高保真扬声器最低性能要求的标准,DS/IEC 581-7-1987 即《高保真音响设备和系统.最低性能要求.第7部分:扬声器》、韩国发布了关于高保真扬声器最低性能要求的标准,KS C IEC 60581-7-2003 即《高保真音响设备和系统.最低性能要求.第7部分:扬声器》。这些标准,都是以美国IEC标准为蓝本,迄今基本上成了世界行业默认的标准。

所谓世界行业默认的标准,差不多可解读为国际标准。欧洲各国乃至于亚洲各国,凡是生产制造扬声器的,都希望自己的产品能进入美国市场,所以关于标准问题自然向美国看齐。

为什么说“骗术>技术”的典型代表和根源是IEC呢?

IEC在制定这个标准时,一要照顾美国的电声品牌出口(如BoseHarman Kardon等),二要为本国电声技术发展留余地。如果科学地、严格地制定标准,美国的电声企业就活不下去。所以标准选择了伪科学的随意性。如关于频率响应特性相关要求:

“125Hz~8000Hz范围内曲线平坦度不超过±4dB”

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图7 IEC 60581-7-1986频响标准图示

这个要求从何而来?有何科学依据?

“科学依据”对于标准而言最重要。那什么才能谈得上科学依据的?

如果说一般人耳(大多数人群)可识别3dB声压级差的声音是一种普遍的、客观的听觉生理反应,那么它就应该是高保真扬声器频率响应的科学依据。

如何理解3dB声压级差?也就是频率响应的不均匀性声压级波动不能超过3dB。

上述IEC标准的要求为±4dB,也就是在声压级平均线(灵敏度)向上(﹢)可波动4dB,向下可波动(-)4dB。这一要求就使平均声压级差达到了8dB,远远超过3dB的人耳识别科学依据。

欧美音箱制造商,为了表示自己的产品性能高于IEC标准,以示自己高于“高保真最低要求”,几乎行业性地标称自己的产品性能频响特征为“±3dB”。这样,欧美号称HI-Fi或Hi-End的音箱,几乎全都默认这个标称。

而“±3dB”这个提法,存在“偷梁换柱”的概念偷换问题:既然人耳识别力为3dB,是不是﹢3dB或-3dB都在科学依据范围呢?都是。只要频率响应的平均波动在﹢3dB或-3dB范围,都没有超过人耳识别外。但﹢3dB或-3dB≠±3dB。±3dB就等于6dB(即向上3dB向下3dB,相加=6dB)。频率响应声压级平均线以上即﹢3dB,频率响应声压级平均线以下即-3dB,由-3~+3,不就是6dB的声压级差吗?

将﹢3dB或-3dB这一概念偷换成±3dB,这就是欧美电声行业的“骗术”。而这一骗术均来自美国的IEC。因为它率先在IEC 60581-7-1986《高保真音响设备和系统最低性能要求第7部分:扬声器》中制定出±4dB的标准。

建立一个工业标准是一件非常严肃的事,必须严谨而科学。但以IEC为主导的欧美扬声器标准行为就是一种既不严谨也不科学的行为。反而以“偷梁换柱”的手法实行“标准骗术”。

尽管美国IEC制定了±4dB的标准,欧美音箱行业貌似实施了高于IEC的±3dB的默认标准,但在标准实行中任然存在大量的“骗术”。

如标称与实测不符:

例一,Acoustic Energy AE1(英国)

标称:70Hz-22kHz ±3dB

实测:70Hz-22kHz (-13dB~-5dB)相差8dB

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图 8英国Acoustic Energy AE1实测频响曲线图

例二,DALI Zensor 1(丹麦

标称:53~26.5KHz±3dB

实测:53~26.5KHz(-7dB~﹢3dB)相差10dB

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图 9丹麦达尼DALI Zensor 1实测频响曲线图

例三,Totem Acoustic Model 1(加拿大)

标称:45~22KHz(±3dB)

实测:45~22KHz(-13dB~-5dB),相差8dB

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图 10加拿大图腾Totem Acoustic Model 1实测频响曲线图

上述标准与产品实例的“骗术”,在欧美音箱表现中比比皆是。它是对技术的一种蔑视或忽略。不是从音箱这一根本上为声音产品的立场出发,糊弄技术,忽悠用户。

从上述四个方面(设计>科技、噱头>搞头、价格>价值、骗术>技术)指出了欧美音箱设计与制造的“江湖”行为,目的是为了告诫自己和提醒同行:音箱设计与制造不要利用芸芸众生不懂音质的弱势而去确立一个电声工程师的产品及其技术立场(这叫“乘人之危”)。音箱最终是一个声音产品,它根本的卖点在于音质的好坏。音箱用户需求本质是声音需求。工业设计与工业性能并不矛盾,切不可利用设计>科技、噱头>搞头、价格>价值、骗术>技术的手段做出“江湖音箱”。

尤其是电声工程师,对电声技术一定要有敬畏感(至少我对此当着神一样供奉于心),对用户一定要有敬畏感,否则,砸锅砸脚砸饭碗砸名声的是自己。

另一个目的是提醒消费者,尤其是中国用户:不要盲从“崇洋媚外”地选择欧美音箱。欧美音箱行业链已经形成“江湖成性”的“纸老虎”,在电声技术发展路途上驶向“邪道”已久,积重难返。他可以为你提供“好看”的产品,但不能为你提供“好听”的产品。

未来引领电声技术发展正途的必然是中国。因为中国生产和制造了全世界70%的电声产品,电声产业制造链倾向于中国,它必然激发相关人才、技术力量的活力。最终会获得世界电声技术话语权。

此文,是我撰写《高级音箱设计实例》一文的引文即前提部分内容。

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