2013/08/02發表,已被閱讀 68,369 分類:原廠故事
從Digital Drive Plus看Velodyne
David Hall在1983年開發出自己的數位伺服控制系統後,正式成立Velodyne,並推出首款產品ULD-18。
對於音響聆聽來說,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麼重要,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,並在高階高低音市場長期佔有一席之地,接下來我們便透過旗艦Digital Drive Plus系列,來瞭解Velodyne為何能夠引領市場20年。

Velodyne在超低音市場上一直保持領先地位,並在高階市場長期佔有一席之地,就讓我們透過旗艦Digital Drive Plus系列來瞭解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。事實上超低音喇叭並不是新鮮玩意兒,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沈的低頻,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開發出自己的數位伺服控制系統後,他才正式成立Velodyne,並推出首款產品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,而且失真率遠低於業界所能達到的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,可運用在數位等化與分頻上,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。

單體是超低音的核心,Velodyne的單體也都高人一等,從出發點就要比別人領先。

單體設計高人一等

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「單體」、「數位伺服控制系統」、「數位等化功能」、「連結多部超低音」四個方面。

首先是單體。Velodyne認為超低音單體的重點有兩個,一是振膜的剛性一定要強,二是音圈與懸吊系統移動的範圍要夠遠,也就是所謂的「長衝程」。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。玻璃纖維常拿來做遊艇,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,可以在劇烈的前後運動下仍保持不易變形的特性。長衝程則可提供大動態。以Digital Drive Plus的12吋超低音為例,其衝程可以達到1.7吋,有多厲害呢?相較於一般12吋超低音的衝程落在0.75至1吋的範圍,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,好表現出長衝程。

說到單體不能少了音圈。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的單體有雙層彈波,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。

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吋單體裝在5立方英呎的音箱內,也就是說,這部超低音大概有一張桌子這麼大,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。但伺服控制系統藉由拉低低頻開始滾降的起始點,並且減少失真,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體的軌跡,再比對原始訊號,然後提出修正,就可以降低單體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擴大機模組,才能有效提升單體的性能。

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?下圖是關於一部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後移動,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,操作時採用圖形介面,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,藉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裡擺在不同位置而產生的聲音改變,大於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並不容易,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。調校過程並不複雜,用過環繞擴大機的自動空間調校功能的人也能輕鬆上手。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,並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。操作過程透過畫面來進行,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版的軟體,藉由電腦來進行上述步驟也可以。

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麼重要,Digital Drive Plus將其列為重點項目?對於闔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訊號線串連起來就好了,他們必須要能彼此「對話」,透過等化系統的調校,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,然後再一起修正或補償,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擴大機提供充足功率

不過,空有單體、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、擴大機等缺一不可的配備。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體震動而影響,這樣才不會消耗掉能量,才能讓單體、擴大機、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裡。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擴大機模組才能發揮效用,Digital Drive Plus搭載的擴大機有何特別?Digital Drive Plus用的是稱為ERS(Energy Recovery System)的擴大機,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。

最後就是調音了。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的調音方式並不是計算,而是透過實際聆聽過程,找出需要調整的部分,然後經由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這麼強大的等化功能,也不能連結多部超低音,但EQ-Max具備Auto-EQ功能,透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的單體與擴大機技術,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,其餘5款都是耳罩式。這5款產品的外型讓人經豔,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。

未來我們將繼續針對Velodyne的超低音與耳機進行單獨的產品評論,請大家拭目以待。

Velodyne的vPulse耳道式耳機。

vTrue專業用耳機。

vBold藍牙傳輸耳機。

廠商資訊

進口總代理:鴻韻音坊
電話:02-2805-9125
網址:www.musicscope.com.tw

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