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[DIY] 拜访自制静电扬声器的高人——朱老师

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发表于 2014-8-10 22:16 | 显示全部楼层 |阅读模式

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很幸运,在8月9日吃饭中途被朋友叫到体验中心参加活动。不过更幸运的是在活动中认识了两位老师,做动圈单元的李老师和做静电扬声器的朱老师。两位老师都很随和,所以我也发挥了我作为初烧又是小辈“优势”,约好在第二天去朱老师家试听老师自制的静电式扬声器。我自己对那些“卖东西的买办”们没有兴趣,即便他能说出什么长篇大论也依旧不是自己的,说到底还只是个商人。但是对于能够自己设计自己做出实在东西的“匠人”十分佩服,感觉他们对技术,对声音,对音乐有真正的理解。即便他们的意见可能差别很大,但是付诸实践后的结果总会实在一些,跟着这样的人才能学到东西。所以也劝大家多关注关注那些做东西的老烧们而不是只劝人买什么什么东西的人。
顺便朱老师的论坛id是:znd06,有兴趣的看官可以搜一搜看看(以下内容可能因为个人理解,转述的和原意有些出入,若有说的不对的地方还请多包涵)

附上一些朱老师之前文章的链接:
扭曲电声与物理高保真   http://www.jd-bbs.com/thread-4679739-1-1.html
可爱的失真   http://www.jd-bbs.com/thread-2278662-1-1.html
实用的前级电子分频控制器  http://www.jd-bbs.com/thread-1666729-1-1.html

朱老师家在北京二环附近,交通很方便。虽然面积不大,而且楼房看起来也有了一定年头,但是在这寸土寸金的地方,有这样一片自己的天地也是很不错的。碰头之后,在回家的路上,朱老师给我普及了一下“静电扬声器”与“电容式扬声器”的区别。

就原理上来讲,这两种扬声器的基本原理都是一样的,都是通过控制在单元两侧的极板间的电压,在极板与薄膜(发生元件)之间产生大小可变的电场(而非传统的磁场),驱动薄膜发生振动发出声音。这种原理在某些方面会比动圈有非常大的优势。比如因为运动原件轻,所以单元惯性比动圈单元小得多;因为受力相对均匀,所以发生不良振动的可能性要小得多等。当然,这种原理的扬声器也有一些很明显的缺点,比如因为单元振动幅度小,所以很难推动非常大量的空气产生足够量足够深的低频;因为需要在极板之间产生静电场,所以需要较高的电压等。提到电压,就牵涉到“静电式”和“电容式”的区别了。“静电式”所使用的振膜材料一般导电性能很差,阻抗比较高。所以灵敏度低,需要将电压升到比较高的程度才能产生足够的声压。而“电容式”因为会在振膜上镀上一层金属涂层,所以对电场变化的反映会比较灵敏,因此灵敏度高,不需升到过高的电压就可正常工作。但是相比之下,电容式因为那层金属涂层,也会带上一些缺点。其中一个就是质量会相对变大一些,瞬态上会受到一些影响。还有一个很重要的就是因为振膜会导电,所以一旦发生振膜触碰到极板的情况,整个电路就会发生短路,瞬时电流可能会非常大导致功放烧毁。最关键的是因为那层金属涂层可以导电,所以其中的自由电子在振膜发生形变的时候会向突出的一侧集中,导致整片薄膜电学特性发生变化,于是可能会产生意料之外的声音。

静电式扬声器原理图

静电式扬声器原理图


聊着聊着就到家了,一眼看到就是朱老师那对自制的箱子,两个巨大的功放,一个不知道是什么的显示数字的盒子,一个解码器和一台pc。朱老师知道我听耳机相对多一些,所以先拿出了他多年前自制的静电耳机。老师说这只是他当时验证原理时候的试制品,所以让我就听着玩玩即可。戴上之后,主要的感觉就是声音不干不燥,也不是强行往耳朵里面灌的那种。整体很顺畅,不做作却又不失细腻,说实话整体上来讲有一丝大奥的影子(主要是在顺滑的程度上)。当然由于制作时间原因以及原理原因,这款耳机的低频下潜给我感觉并不算出色,还有一个就是没有那种很毒人的味道。在我提出缺失味道这点之后,朱老师表示他觉得最美的声音就是真实还原的声音,很多时候味道只是一种妥协,为了掩盖某些方面的失真的不得已之举,而且归根结底还是给声音加上了原本以外的信息。虽然我相信很多人不同意这个观点,但是相信朱老师这么多年依旧如此坚持自己的观点的话,一定是有自己的理解。
WP_20140810_002.jpg
(朱老师的静电音箱)

说道失真这里,朱老师提出了他认为很多人走入的认识上的误区。很多人认为,“如果我买所有设备(功放、扬声器等)都能做到很低的失真的话,出来的声音肯定真实”。但是在动圈式扬声器占主流的现在,有一个问题却遭到了忽视:都知道动圈扬声器是靠电生磁磁生力推动单元,然而在线圈运动过程中,线圈切割了磁感线,也会产生自己的感应电动势,会产生自己的电流。这个电流会和功放传来的信号相互抵消,导致发出的声音和输出的信号产生较大的区别,正是这个原因使得很多时候声音缺乏泛音、尾音,使得声音带上所谓的“数码味”。染色相当于是用另外一种失真来抵消这种失真造成的结果,当然这个抵消也只能抵消掉一部分,而且会让声音损失掉一部分信息。正因为这些原因,让现在的烧友们分成了听感派和素质派,其实就是每个人在两种失真间所做的取舍不同。

朱老师认为想减少这些失真的方法主要分两部分一是尽量减少单元产生的感应电动势。在这点上,朱老师认为静电扬声器有先天的优势。由于其使用的材料对电信号很不敏感,所以产生的电流会比普通的动圈扬声器小至少一个数量级。也许有看官会问,“你不是说静电喇叭是靠电场驱动而不是磁场的吗?为什么还会有切割磁感线的问题?”这一点就要扯到中学物理老师教导我们的:电生磁,磁生电,电磁相伴不分家。有电的地方必有磁,同样有磁的地方必有电。 二就是为每款扬声器搭配对应的功放去匹配发生中产生的电流,真正做到一个喇叭一个放。同时再加上对周边设备,比如线材,信源的搭配,才能得出最真实的声音,而不是那种所谓无染实则失真的“假真实”。

WP_20140810_003.jpg
(庞大体积的功放)

多说无益,直接来谈谈朱老师最直接的理解,也就是在他自己的扬声器上的表现。首先朱老师家房间不大,看起来也没有做过什么声学布置,所以听音环境也只能算是一般环境。然而喇叭出声之后,却可以感觉到结像很清晰,声音也不刺耳。看看用电条件,其实也不算很干净,只是一个普通的滤波插座用来给pc和解码器供电,而功放则是直接接在普通的接线板上(毕竟接在滤波器上会压缩动态)。虽然是落地箱,但是在这种规模的房间内也不会有压迫感,总体来讲听起来很轻松。
听了一两首之后,朱老师给我介绍了一下设备。首先是音箱的部分,中高频单元用了一个大约20cm*80cm左右的矩形静电振膜。打开网罩看了一眼,其实一眼看上去并不算复杂,就是两块多孔的金属板和中间的薄膜。朱老师说这薄膜主要的特性一个是导电性低,一个是轻薄,还有一个就是不会像保鲜膜那样扯一扯就变形了。振膜的两侧和极板大约有一两毫米,所以可以想象这片振膜可以运动的范围非常小,所以如果想要让它能推动足够的空气的话,就必须有足够大的面积。不过由于老师个人的意愿,不想过于宣扬自己的静电音箱,所以我没有拍摄单元的照片,不过印象中家电坛子上可以找到音箱单元的图片,有兴趣的看官可以搜搜。低频单元上,老师选择了一堆惠威的8寸喇叭。很多人可能认为这是国产喇叭,垃圾出不了好声。不过事实上今天试听的感觉这对喇叭的低频还是很不错的,可能由于老师喜好的关系,低频的量不算非常大,比点到为止要略多一些。然而并没有因为量少的原因显得下潜不足。而且辅以一只15寸的超低音,整套系统给人感觉气氛还是能够烘托的很好的。当然可能因为我口味比较重,尤其又是在那么亮丽的中高频下,低频也只能算是系统的短板了。
WP_20140810_001.jpg
(箱子的低频单元)
接下来信号源是一台普通的pc,接驳到一台auralic的usb解码器上。不过这只解码器也是老师自己mod过的,整体来讲素质还是不错的,声音比较细腻,搭配静电音箱还是比较合适的。功放的部分,一开始我看到两个大箱子,以为是左右声道分立的后级功放。不过老师告诉我说其实每一只都是立体声的功放,但是分别负责高频单元和低频单元。虽然两只的长相一样,但是内部电路是完全不同的。这也就是老师贯彻自己的“单独匹配”的观念所得到的结果,根据单元的特性量身打造功放。而分离高低信号的任务则交给了一只电子分频器兼前级上面,也就是我进门时候不认识的那个盒子。由于老师把静电音箱的升压电路坐在了音箱上,所以这对功放是可以用在普通的音箱上的。不过基于老师的观点的话,这对功放应该是专门为这对箱子调教的,所以用在其余的系统上的话,不能保证效果。
WP_20140810_005.jpg
(mod过的AURALIC解码器)
关于线材,老师认为线材很重要,无论是数字还是模拟。然而并不是价高就好。老师自己选用的线都很便宜,价格也就在百元附近,最贵的也就是两三百元,然而依旧能达到很好的效果。老师认为线材也是搭配的一部分,因此一定要讲求合适,而不是一味的追求高价。


继续聆听,先是听了一些小编制古典以及美声的歌曲。得益于静电单元通透的中高频以及对细节的表现力。声音只能用自然来形容,甜美不做作的声音,细而不腻,顺而不漂。你不能说它就是哪里能毒到你的骨子里,然而久听不累。这种耐听不像许多所谓的耐听那种厚重昏暗糊腻的声音,而是没有额外的令人反感的信息,还原度非常高。喇叭表现出来的声音的甜完全是乐器,是人声本身的音色,而不是后加上的“妖”。之所以这么说是因为我个人小时候学过8年左右的小提琴,即便现在也会没事拉一拉,然而我听过的在其他的音箱也好耳机也好上还原出来的小提琴,总会让人感觉到不真实。尤其是E弦上的表现(就是最细的那根),很多系统表现出来的声音要不就是白不呲咧的像干拉一根铁丝;要不就是甜的像妖精一样,已经没有那种乐器的真实感了。然而这套系统放出来的声音,是我有史以来听过的最像真琴的声音
WP_20140810_004.jpg
(电分兼前级)

又听了一些流行乐,虽然多了一些电声,却并未感受出过多的力不从心。当然由于低频的量不足,这类歌曲可能缺乏一些爽快的感觉,不过忠实还原的人声依旧给我留下了很深刻的印象。虽然这类歌曲上低频算是一个短板,不过我想愿意接触静电音箱的人应该也都了解过静电箱子的特性,所以应该不会勉强它去做自己不擅长的事情的。

如果以lz之前的感觉,可能觉得耐听的就是那种厚重昏暗的声音了,不过今天听了这种声音之后,感觉果然还是真实还原的声音最耐听。它不会给你带来压抑的感受,不会说让你喘不过气来。然而又不像一些过于明亮的器材,会让你听着很累,也就是说无论是高频中频还是低频都不是扎进耳朵的,而是自然而然的流进去的。
WP_20140810_006.jpg
(器材全景)

由于时间关系(lz明天还要上班实习…… 路上两小时伤不起啊……),lz今天先说这些,有机会的话,再把今天没说完的都给补上。有兴趣的看官们也可以直接联系朱老师探讨,再强调下朱老师的id:znd06

好吧就这样,谢谢每位能看到这里的前辈们。

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发表于 2014-8-10 23:09 | 显示全部楼层
        以为小朋友随便听听的,转眼间已然发了这许多文字和图,手机拍的还不错哦。
        时间关系没有现场交流听感、个人意向,实际这套系统可以方便调整的,我现在频响置于较平衡状态,如果喜欢加低频,遥控一钦即可。
        综述贴见:http://www.jd-bbs.com/thread-5013971-1-1.html
北昌影音
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发表于 2014-8-10 23:11 | 显示全部楼层
出来的声音优劣,就是整个线路的平均素质表现.核心是声质优劣代表材料的整体平均素质的高底等级, 其它的声响量,频响指标的等级大小不过是调声风格.
丹拿新意境
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发表于 2014-8-11 06:28 | 显示全部楼层
顶朱大师!!!{:soso__14347937040236606360_4:}
音联邦
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 楼主| 发表于 2014-8-11 08:35 | 显示全部楼层
znd06 发表于 2014-8-10 23:09
以为小朋友随便听听的,转眼间已然发了这许多文字和图,手机拍的还不错哦。
        时间关系没有 ...

谢谢朱老师来捧场 只是随便写了写 很多地方还没有搞得太清楚,以后有机会一定继续讨教讨教。另,以后也可以听听看您的动圈系统,顺便探讨一些更细节的技术的问题,当然很可能我就听不懂了…… 毕竟模电没学好,太可惜了
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 楼主| 发表于 2014-8-11 08:36 | 显示全部楼层
znd06 发表于 2014-8-10 23:09
以为小朋友随便听听的,转眼间已然发了这许多文字和图,手机拍的还不错哦。
        时间关系没有 ...

谢谢朱老师来捧场 只是随便写了写 很多地方还没有搞得太清楚,以后有机会一定继续讨教讨教。另,以后也可以听听看您的动圈系统,顺便探讨一些更细节的技术的问题,当然很可能我就听不懂了…… 毕竟模电没学好,太可惜了
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 楼主| 发表于 2014-8-11 08:44 | 显示全部楼层
竺东云 发表于 2014-8-10 23:11
出来的声音优劣,就是整个线路的平均素质表现.核心是声质优劣代表材料的整体平均素质的高底等级, 其它的声响 ...

感谢指点。个人虽然听音经验并不丰富,不过也深感搭配的重要性。而且很多时候有些人讲求风格的搭配或者互补,然而有时候实际出来的结果却和设想相去甚远。个人猜想也许这就是朱老师讲求的设备匹配而非简单的风格搭配的道理吧。

不过朱老师也说过,若是喇叭本身素质有限,即便调整至最佳状态也不一定好到哪里去。相信如果比作木桶的话,就是说板和板之间的缝隙是可以补上的,可是如果这短板太短了,也依旧是不行的
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 楼主| 发表于 2014-8-11 08:44 | 显示全部楼层

感谢老浦东帮忙顶贴
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发表于 2014-8-11 09:06 | 显示全部楼层
nmsuper86 发表于 2014-8-11 08:44
感谢指点。个人虽然听音经验并不丰富,不过也深感搭配的重要性。而且很多时候有些人讲求风格的搭配或者互 ...

若是喇叭本身素质有限,即便调整至最佳状态也不一定好到哪里去。
===========================================

在当今科技水平下制作出来的喇叭,素质足以满足人耳的听音要求了。

主要是音箱的系统制作技术跟不上。
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 楼主| 发表于 2014-8-11 09:36 | 显示全部楼层
老浦东 发表于 2014-8-11 09:06
若是喇叭本身素质有限,即便调整至最佳状态也不一定好到哪里去。
==================================== ...

感谢指点

个人理解现在的技术确实是可以达到足够的素质,否则也不会出现那些所谓的“天籁之声”。嘛……不过也不能保证所有的喇叭都能达到足够的水平,尤其是有没有用在合适的地方。比如把一些本应用作中频单元的喇叭用作全频单元,虽然会解决一些衔接上的问题,不过终究会使得两端的延展难以达到极致。当然,这也许就和您说的系统的制作水平有关了,也许是因为音箱制作者难以靠自己的能力解决多单元衔接的问题,导致只能想出这种方式,让单元去干了自己不该干的事情

不知您说的是不是这个意思,若有理解错误的地方,还望指正
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发表于 2014-8-11 09:58 | 显示全部楼层
搞不懂了,“数码味”是扬声器的自感引起的?那黑胶为什么没有。是不是放黑胶时扬声器没有自感?
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 楼主| 发表于 2014-8-11 10:24 | 显示全部楼层
KLBYANG 发表于 2014-8-11 09:58
搞不懂了,“数码味”是扬声器的自感引起的?那黑胶为什么没有。是不是放黑胶时扬声器没有自感?

是这样 首先声明一点,这里面有一部分是我的猜测,所以不一定准确,如发现明显错误还希望能指正,毕竟我也还是初烧而已

接下来我来说说我的想法(当然也是从各位前辈的言论中吸收了一部分之后加上一点自己的不靠谱的猜测),首先就是感觉唱片,尤其是早期的唱片录音时候都是使用的电子管设备。电子管设备设备和晶体管设备的失真方式有些区别。例如当出现超出设备能承受的动态范围的情况的时候,电子管设备会出现所谓的“软失真”,也就是一部分波形可能会发生变形,比如振幅变小等等。这里面虽然发生了失真却依旧保证了一个圆滑的波形,直观的感受就是动态发生了压缩。然而晶体管设备却不一样,晶体管设备如果出现了这种情况,就会直接把超出的部分消掉,变成一个在峰值处平行于横轴的线段,也就是所谓的削顶失真,这种感觉就是所谓的“硬失真”

个人理解的数码味就是缺乏足够的泛音以及尾音过短,而功放信号与喇叭的自感信号叠加的结果也是如此,所以个人理解的这应该会是造成数码味的一部分因素(当然,不会是全部,编码解码电路也是很重要的一个原因)

再回到唱片。个人猜测因为的录音原因,唱片一般情况下也都会带有一些额外的染色也就是失真。而这种失真可能会在一定程度上掩盖或者说抵消掉泛音以及尾音的不足,再加上唱片本身的动态范围也比较小,所以即便扬声器同样会产生自感,唱片的“音色”却能再一定程度上缓解这种不足的问题。

再次声明一下,这些有一部分是我的猜测,并没有得到验证,如果有说的不对的地方,还请各位一定要指正出来,谢谢!
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发表于 2014-8-11 10:28 | 显示全部楼层
nmsuper86 发表于 2014-8-11 09:36
感谢指点

个人理解现在的技术确实是可以达到足够的素质,否则也不会出现那些所谓的“天籁之声”。嘛 ...

老兄不要客气,大家上坛子互相交流,开心就好。

老浦东是相信先进技术的人,一直认为HIFI技术只是电子技术的分支。

对于全频箱而言,分频箱是技术的进步,必然会有更优异的音质。

关于分频音箱的制作早已有成熟的技术,但根据这个技术指引基本上做不出很好声的音箱,几十年来,大家都在找原因,朱大师就是其中之一。

老浦东是个粗人,只会把复杂的事情简单化,所以就设定这个“X”就是量子干扰。

用量子技术介入后,就会发现目前市场上的喇叭声音都很好。
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 楼主| 发表于 2014-8-11 10:34 | 显示全部楼层
老浦东 发表于 2014-8-11 10:28
老兄不要客气,大家上坛子互相交流,开心就好。

老浦东是相信先进技术的人,一直认为HIFI技术只是电子 ...

相信这坛子上大部分玩家年龄都是我两倍以上了,从历次聚会可以看出来,所以说话谨慎一点总是好的

其实个人也是很好奇,有没有什么方法能打破现在的技术瓶颈。由于之前只是听说过静电音箱,但并未见过实物。这回正好借机会接触到了朱老师的作品,确实感受出这种技术非常优异,当然也有自己的局限性。凭借着自己的yy神功,希望能想出一些可行不可行的改进方案供大家参考,如果哪日真能有一条路走通的话,也算是自己没白发烧 总比只是买了一堆东西最后什么都没学到要开心得多

不过毕竟现在还是刚刚接触这些,还是很需要技术积累,在这点就需要各位前辈多多照顾了,有什么说错话的还一定请多多包涵
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发表于 2014-8-11 11:27 | 显示全部楼层
nmsuper86 发表于 2014-8-11 10:24
是这样 首先声明一点,这里面有一部分是我的猜测,所以不一定准确,如发现明显错误还希望能指正,毕竟我 ...

切磋而已,不要太认真,音响这东西应该从艺术的角度去看待,介于像于不像之间,用音响器材去还原真实的声音绝大多数是不可能的,音箱的盆是纸的,钢琴的弦是钢的两者的物理特性差很多,发出的声音只能是像而已,所以音响器材要做到高保真是不可能的,而最真实的声音不加修饰是不好听的,你去歌厅K歌不加混响好听吗。说这些的意思音响大差不差的就可以了,当然您如果是做音响研发的就当别论了。
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