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[二聲道喇叭] 音寶Focal Sopra系列技術剖析,最貼近烏托邦的好選擇

李大寶 發表於 2015-9-10 15:52:24 | 顯示全部樓層 |閱讀數: 38723|評論數: 0| |閱讀模式

音寶Focal Sopra系列技術剖析,最貼近烏托邦的好選擇

音寶Focal Sopra系列技術剖析,最貼近烏托邦的好選擇
今年六月份,筆者與同仁前往代理商音寶公司位於南港的總部參加Focal的產品發表會,當天Focal副總裁Gerard Chretien正式宣佈全新Sopra系列喇叭發表。這不論對音響迷或者原廠來說都是非常重要的訊息,因為Sopra系列的推出補足了旗艦級UtopiaⅢ與Electra BE2系列兩者價格帶落差的位置。其實過去幾年來,Focal的產品受到市場歡迎,規模不斷擴大中,不但多招募了50位不同設計領域的設計師,今年六月生產線也遷入了佔地更廣與設備更新穎的新廠,以應付全球大的訂單。
據了解Sopra系列不過短短推出兩個多月,全球各地的訂單已經讓原廠無法短時間消化,而且系列中的SopraNo.2落地式喇叭也馬上傳來捷報,獲得歐洲EISA協會兩聲道音響類的「Hi-End喇叭」類別的年度喇叭大獎。到底Sopra有什麼樣的魅力能夠贏得這麼大的關注與肯定?答案就是紮實的設計,原廠將許多原本在旗艦UtopiaⅢ的設計概念與技術移植到Sopra系列之上。以下筆者針對Sopra的重點設計一一解釋說明,讓大家瞭解一款能在舞台上發亮的喇叭,到底投入了多少努力與心血。


百分百法國製造:
在造型上,以落地款的SopraNo.2為例,可以看這是一款姿態最接近UtopiaⅢ系列的喇叭,當中最關鍵的就是正中央負責銜接上段(中音單體)與下段(低音單體)的高音單體獨立腔式結構,此結構由polyurethane 聚氧酯一體成形製成,也因此讓喇叭成為類似鬥牛士腹部內縮、背部後弓的姿態。這種設計完全是針對單體特性過精密計算而設計的,目的就是要達到原廠所謂的Focus Time的效果,指的就是讓聆聽者接收到音源的距離更一致。在其餘的設計上,Sopra 系列用上69mm厚的前障板,並加入「Gamma結構」原理的三明治式結構設計,可提供能更好的穩定性與機械動能。在內部結構上,除了可以看到沒有任何平行面結構以避免箱內駐波問題產生,箱體底部還放入了一個小型的Helmholtz resonator (霍姆共振器)以消除箱體垂直的駐波。
什麼是霍姆共振器?它就像個有開口的空瓶子,每個瓶子過計算計算會產生不同頻率的駐波共振(通常是中低頻段)。假設今天箱體內會產生100Hz的低頻共振,只要設計一個有100Hz共振的霍姆共振器,讓箱體的100Hz共振與100Hz的霍姆共振器相互抵銷。這真的是很聰明的設計,但是必須仰賴非常精密的電腦計算。換言之,每一款Sopra系列喇叭內都放了一只低頻鬼的收妖瓶。另外為了避免低音反射朝下設計式易產生的甕聲,原廠還為Sopra No.2設計了非常堅固的玻璃底座,可以快速導散低頻,並透過特殊設計的腳釘加強喇叭與地板的耦合。
除了以上,原廠也非常重視箱體表面的加工處理細緻度,任何粗糙表面都可能造成不必要的繞射而對聲音造成負面影響,尤其是單體周遭的圓滑角度溝槽施工,為讓所也不同角度都有更一致性的繞射導散效果,非常考驗Focal位於法國伯根地 Bourbon-Lancy木箱工廠內的技術人員。的確,為了品質,原廠堅持Sopra堅持完全在法國當地生產。就算工廠已經有了更現代化的加工設備,箱體的打磨、烤漆以及單體的安裝等…都需要仰賴人力,而且是有經驗的老手。原因無它,因為Sopra的製作程序完全比照UtopiaⅢ系列。

音寶Focal Sopra系列技術剖析,最貼近烏托邦的好選擇

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音寶Focal Sopra系列技術剖析,最貼近烏托邦的好選擇

音寶Focal Sopra系列技術剖析,最貼近烏托邦的好選擇
就是正中央負責銜接上段(中音單體)與下段(低音單體)的高音單體獨立腔式結構,由polyurethane 聚氧酯一體成形製成。



音寶Focal Sopra系列技術剖析,最貼近烏托邦的好選擇

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玻璃底板與獨特的調整式腳釘設計。


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Focal在法國當地擁有箱體製造、單體製造與組裝工廠,以上圖為位於法國伯根地 Bourbon-Lancy的箱體工廠工作概況。(圖取自取自Focal官網)

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Sopra系列共有5種配色可供選擇。



集三大創新設計於一身
除了用心製造的箱體,Sopra系列的單體設計也是原廠自豪的一環,用上了三大創新設計。


1.NIC(NEUTRAL INDUCTANCE CIRCUIT)中性磁力感應迴路
大都知道單體的效能出色與否,磁力總成的磁力強度扮演著極為關鍵的角色。但是無論磁力強弱問題,磁場勢必都會受到線圈移動(冷次定律)、電流通過(渦流效應)以及頻率三大因素的影響而變得不穩定。經過長達三年的研究,設計出了NIC中性磁力感應迴路,在音圈外圍加入一圈銅環來維持磁力線穩定。如果懂單體設計的人應該會一口咬定這不就是法拉第環的設計嗎?這個答案只對了一半,一般法拉第環的設計固然會讓磁力線更穩定,但是容易出現動態壓縮問題。NIC是透過軟體模擬,找出最佳擺放位置並設計出效果最好的大小,因此擺放位置跟一般單體中的法拉第環不同,因此原廠也稱為Focal法拉第環,不但可讓磁力線更穩定,也能避免動態壓縮問題發生。

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這兩張圖是6吋NIC中音單體的測試圖表。
藍色線表示裝置了Focal法拉第環(NIC迴路)的曲線,紅色為未裝置Focal法拉第環的曲線。圖左是隨著電流變化的電感量變化,右邊是隨著音圈位置(單體運動)改變的的電感量變化。可以明顯看出NIC迴路單體在兩種狀況下的曲線都非常平直。

音寶Focal Sopra系列技術剖析,最貼近烏托邦的好選擇

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這兩張圖是8吋NIC低音單體的測試圖表。
藍色線表示裝置了Focal法拉第環(NIC迴路)的曲線,紅色為未裝置Focal法拉第環的曲線。圖左是隨著電流變化的電感量變化,右邊是隨著音圈位置(單體運動)改變的的電感量變化。可以明顯看出8吋NIC迴路單體在兩種狀況下的曲線也都還是非常平直。

音寶Focal Sopra系列技術剖析,最貼近烏托邦的好選擇

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這是前一代W三明治振膜單體(紅線)與Sopra所採用新一代W三明治振膜單體的頻響應測試,新一代單體單體同樣表現更好。

音寶Focal Sopra系列技術剖析,最貼近烏托邦的好選擇

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這是不同頻率的失真測試,藍線的新一代的平均失真少了10dB,也就是減低了70%。



2. TMD(TUNED MASS DAMPER)調質阻尼中音單體懸邊
TMD這個專有名詞並非Focal所創造,因為這項結構裝置廣泛被運用在摩天大樓(如:台北101大樓的制震球就是TMD原理裝置)與頂級賽車的懸吊結構之上,也就是藉由增加質量的方式被動抵銷外部的作用力,更精確的講法是讓需要抑振的主體受到外部干擾時能透過TMD的反作用力低銷過大的振幅以獲得更和諧的擺盪。這部份,Focal特別針對中音單體進行處理,由於傳統懸邊在進行活塞運動時,過度擺動將造成振膜不必要的餘震與扭曲產生失真。TMD懸邊則是透過軟體模擬運動狀態,在擺動最激烈的懸邊位置增加厚度,同時在懸邊兩側各設計了一圈不同大小的圓形結構,藉以抑制擺幅,並減少餘震回傳到振膜讓振膜前後運動頻率更穩定,此設計可讓中音單體1kHz到3kHz之間的頻率響應更為平坦,失真大幅降低。

音寶Focal Sopra系列技術剖析,最貼近烏托邦的好選擇

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TMD懸邊最大的特點就是有兩圈圓形突起結構,可讓振膜前後運動頻率更穩定。


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左邊就是沒有用上TMD懸邊的懸邊與單體連動運動狀態,右邊是用上TMD懸邊的運動狀態,兩者高下立判,和諧的活塞運動才是王道。


音寶Focal Sopra系列技術剖析,最貼近烏托邦的好選擇

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這是TMD阻尼裝置的運作原理。紅色線為M1主體與K1彈簧加在一起的共振體(可視為單體運動共振),後來加上了藍色的M2與K2彈簧的阻尼體共同運動後,會產生藍色曲線的反作用力(峰谷)將原本紅色的隆起峰值抵銷產生綠色的共振曲線,最後再針對阻尼進行調整抵銷掉綠色曲線的兩個小峰值隆起,最後變成紫色的平緩阻尼係數曲線。

音寶Focal Sopra系列技術剖析,最貼近烏托邦的好選擇

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在1.5K至2K頻率之間的阻尼曲線,可以看到藍色線加入TMD設計的曲線,失真大大降低。



3. IHL(INFINITE HORN LOADING)無限號角負載高音單體箱式結構
這是Focal設計的專利結構,可以看到這個一體成型的結構中,高音單體背後的獨立腔式呈現一號角狀,可以有效吸收單體的背波,對於單體的阻抗為零。這代表著什麼呢?Sopra系列所使用的鈹振膜的前後運動將不會受到後方腔式的反作用力影響,用作更穩定,出色表現力才不致被扼殺。

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這就是非常獨特的 IHL無限號角負載高音單體箱式結構。

音寶Focal Sopra系列技術剖析,最貼近烏托邦的好選擇

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Focal IAL1(紅線)與IHL(藍線)兩者不同頻率的失真比較,在1.4K到2K之間,IHL的失真率低了30%。

Focal總代理:音寶
電話:02-27865928
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