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转贴：一个小小的传奇
一個小小的傳奇　A Little Legend BBC LS3/5A

原載：HiFi News & Record Review，1990年3月號
作者：Trevor Butler
翻譯：Shang

Shang 的網站："筆記視窗"



很難找到任何一個方盒子，如同BBC LS3/5A一般，能勾起如此多的情緒反應，或製造出這麼多的迷思與誤解。光是它的名字就引起困惑，而實際上它只是單純地遵循了BBC的器材編碼方式。依循此一方式，音箱cabinets最前面兩個字母以CT代表，分音器filters為FL，而喇叭loudspeakers則為LS。編碼中的3表示此一設計主要是供外製轉播(outside broadcast-OB)所用。如果此一編碼為5，則代表供錄音室廣播用，如LS5/9即是。在斜線後的5則是型號，LS3/5即取代較早的OB喇叭如LS3/1。所以我們可以理解LS3/5是當初開始製造時的編號，後面的A則是後來加上去的，用以表明第一次也是唯一一次的設計修正。如果有後續修改的話，則會以B來標示，但那從未發生，也不太像會發生，其原因後文將述明。

此一喇叭的設計概念，是為因應BBC的某些製作環境：當以耳機監聽不能令人滿意，而又沒有足夠空間來使用Grade I監聽喇叭時。Grade I監聽喇叭是用來調整廣播節目較具決定性的音調平衡，或麥克風的擺位等。現役的Grade I監聽喇叭是LS5/8與LS5/9。Grade II 監聽器則用以監聽節目的品質，但除非別無選擇，音調平衡或麥克風擺位等則一般屬於Grade I喇叭的工作範圍。設計者因此體認到：前述情況將需要一種小型的Grade II喇叭，而為使體積小巧，犧牲部分低頻響應與響度便無可厚非。此種喇叭較可能的使用者為：電視外製轉播車的主控區，這些製作者需要以較正式混音時低的音量做監聽。

當時市面上並沒有現成合適的商業產品，因此BBC設在Kingswood Warren的研究部門就被要求設計一對這樣的喇叭。才不到一個星期，原型機就被做出來，並進行實地測試與評估。之所以能這麼快，是因為LS3/5的設計脫胎於一對實驗性喇叭，該喇叭已經在Kingswood被用來做一些音頻比例測試(acoustic scaling test)的初步工作。

當時是以1/8比例的模型，並在1/8的波長(也就是8倍高的頻率)下錄音，某些音響技術的優缺點就可以被評估出來，而不必花大錢建構1:1的環境。當然，正因為如此，這也暗示了整個模型的再生過程所使用的器材，從放音機、喇叭、麥克風到錄音機，都要能在極高的水準下運作，其所處理的頻寬為400Hz到100kHz，以便能正確模仿40Hz到15kHz的一般頻寬。

照片中就是BBC在1972至1980年間所使用的這種模型喇叭，它代表了模製過程(modeling process)的一大進步。雖然它在音質及最大輸入功率方面有其侷限，這種小喇叭的組件卻被認為具有足夠高的水準，能滿足戶外廣播所要求的特殊小型監聽器。因此，這種組合就被稱為LS3/5，足見當初的模型實驗者已獲致很好的成果。

BBC自行製作了一小批這種喇叭，使用在電視轉播車的控制室中，並獲致令人滿意的效果。而後BBC終於面臨一種狀況：需要邀請外面的廠家在認證許可下製造LS3/5。實際上，Rogers在1974年2月19日發出了一則新聞稿，驕傲的宣稱將在該年4月的SONEX '74大展中展示這種新喇叭。他們附上了一張照片與一組臨時的規格：25瓦輸入功率，頻率響應80-20,000Hz +/-3db，或是60-20,000Hz +/-4db。分頻點設在3k Hz，低音單體為110m Plastiflex doped Bextrene 音盆，高音單體為27mm半球型Mylar振膜。定價為一只52英鎊外加營業稅！

儘管如此，當時也已出現一些問題。雖然BBC對KEF生產的B110低音單體有信心，但當他們隨後需要一批供內部使用的LS3/5時，發現低音與高音單體都已經歷重大改變，必須要重新設計才能接續生產。因此，這款喇叭就被交給當時在大波特蘭街的BBC設計部門，要求將它修改到合適。

當時的問題來自三方面：修改後的B110單體，以不同於前的方式作用在箱體上，導致染色的產生。這染色不僅來自低音單體，也來自音箱﹔高音單體則產生出明顯的'唇齒'音(lipsy)。

為了確保音箱的共振不會引起問題，兩面側板都以瀝青墊增加其阻尼，上下箱板也做相同處理，但加強為兩層。此外，一種PVC邊料被加在低音單體的框架上，其作用是將低音單體與前障板隔離(de-couple)，並使接縫密封。為降低箱內空氣共振，所有箱內壁面都再鋪上聚亞胺脂發泡材料。箱體並加以密封，以防止在高音壓時空氣滲漏產生雜音──實際上甚至連螺絲孔也被做成不透氣的。箱體的問題也與軟木材巴拉那松木製的肋條有關，這些肋條連結前障板與背板，但因為不夠硬無法有效支撐，改以櫸木代替。而背板的規格也重新制定，由原本的雲杉木三夾板改為多層的樺木夾板，如此可避免雲杉木常有的空隙。修改後的音箱被稱為CT4/11A。

藉著此一修正機會，高音單體的高頻唇齒音也被加以處理。當時認為這個裸露的KEF T27 SP 1032高音單體很容易在工作場所打包綑綁時受到損害，故決定加上一層保護金屬格柵，並在Celestion HF2000單體上找到一個，稍事修改後即可適用。另外T27高音單體的振膜很小，其擴散方向近乎無指向性，故其外圍以一圈固定在前障板上的厚毛氈條加以圍繞，意在防止音箱突起的邊緣干擾造成聲音不連貫(acoustic discontinuity)。而前面網的效果也在設計中被考慮進來，因此聆聽時必須要裝上面網，以避免高音的不平順。

在做了這許多修正之後，分音器也必須要調整，因此以FL6/23取代原來的FL6/16。經過所有這些變動，LS3/5的第一個修正版於焉誕生──LS3/5A。這最後加上的'A'有其必要，因為儘管LS3/5A的聲音近似於LS3/5，其差異卻大到無法各取一只配對做立體聲聆聽。既然只有少量的LS3/5曾被製造，這一改款並未造成太大問題，只有約20只LS3/5必須停用。

對那些並不完全熟知它的人而言，此一設計至今可說仍高度維持了當初的樣子，除了這些年來一些微小的改進外。這些小改進後續將提及。

在1977年出現了一些明顯的問題，且幾乎每個夏天，製造的不良率都會稍稍提高。80年代初期做了一個修正，當時單體懸邊的凹陷(surround-dip)似乎稍微被更動了。解決之道為將負責控制它的分頻共振器(crossover resonator)調整到一較低頻率並更改制振電阻(damping resistor)。任何一個這類的修正都由BBC發佈給當時的製造廠家且併入執照中。當時並對高音單體並聯電容(coupling capacitor)的數值做了一些修正，這是整個平衡調整的一部分。當高音單體的材質更動時，它的'Q'值也跟著變動，並在頻率響應上產生一個輕微的偏斜(tippling)。此一並聯電容影響電路的型態並決定其制振為過度或不足(under or over damped)。為調整高音域的平衡，對FL6/23上一個tapped transformer的輸出做了調整，並且改變並聯電容以維持其分頻點。

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重新評估 Re-assessment

1987年的重大修改已經在專門雜誌中被廣泛報導過了，而這次的變動主要卻來自於製造廠商的要求。經過這許多年以後，授權廠商之一Rogers的Richard Ross解釋道，雖然當時製造LS3/5A使其聽起來與測量起來均符合規格是可行的，但單體符合容許誤差的良率卻有變動，尤其是低音單體。因為LS3/5A的特殊設計，雖然B110單體符合KEF的規格，剛好卻有一種特點，那就是在這種喇叭設計上最關鍵的部分，此一單體的誤差卻最不穩定。在炎熱的夏天，低音單體的不良率可以從10%到85%。從授權廠商的經濟觀點而言，這是無法被接受的。

在授權廠商發現難以製造品質劃一的單元的時，BBC也有他們自己的問題。在1987年年底，成品品質似乎朝向能被接受的底限飄移。確切的說，它們被發現在1k Hz附近的八度有2db的隆起，而這正是影響聲音平衡的關鍵地帶。之前的LS3/5A在這一頻率通常也稍微隆起，但現在它隆起的程度卻開始使人不悅。必須要強調的是，它仍然可以在Grade II監聽喇叭的要求中運作，但以Grade I的標準而言，就無法被接受。

這件事的關鍵又發生在懸邊導致的頻率凹陷上(surround-dip)，它的確切頻率隨著時間而有數百Hz的飄移，而這又與箱體共振產生牽連，到了必須採取行動的地步。非得做一些變動，使這種喇叭能被製造得可讓BBC接受，且品質劃一，符合他們所需。

BBC將這件事知會KEF，而KEF派其"特殊產品部門"(Special Products Division)來做因應。針對這個問題追本溯源，發現SP1003 B110所使用的二稀橡膠Neoprene缺乏一致性，為此，一款新的B110因應LS3/5A而設計出來。這次使用一種PVC的懸邊，其材質一致性較高，且對溫度變化較穩定，但是順服度較低。因此一個種新的蛛網狀音圈(spider voice-coil)構造就被用來使這種新單體保持與舊單體一樣的靈敏度，以獲致相同的低頻表現。這就是B110 SP1228單體。分頻器設計通常是一個爭論不休的領域，這當然也發生在LS3/5A上。幾經修改，正如報導所言，但這種喇叭的主要規格與整體聲音平衡卻維持不變。

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分頻器 Crossover

關於這個主題，與LS3/5A有關的事足以寫成一本書，它的複雜性顯現在它的電路圖中。L1與R1被用來等化軸線上的響應突起與低音單體的頻率特性。而C5，L2與R2這組則用來補償另一個響應凹陷。針對高音單體，L3的作用為一分流指示器(shunt inductor)與自耦變壓器(autotransformer)，以便區別靈敏度的等級。C2是用以調整保持分頻點的衡定。而R3則用來避免鈴振(ringing)，併同R4與C6以調整高頻端的頻率響應。

SP1228低音單體較先前的B110有著較平順的響應，也因此需要較溫和的分頻等化。於是當時決定：分頻器不能單只是重新設計，以補償驅動單體的改變，而應將新技術也整合進來。基本上這個等化裝置(equalization)與先前相當近似，其線路看起來也差不多。之前的設計使用前面提及的自耦變壓器作為高通濾波器的一部分，且用來以1db為單位調整高音單體的音壓。但是當高音單體的靈敏度越來越穩定(誤差在0.5db以內)時，設計者發現可以改用一個較簡單的衡定阻抗衰減器(constant impedance resistive attenuator)，在+/-1db的範圍內以每段0.5db的方式作調整。這個較簡單的等化器(equalization)所帶來的效應之一，就是整體阻抗由原來的正常15歐姆變為現在的11歐姆。

KEF從整個響應頻段分析了組件的誤差值後，發現在最關鍵的一些地方縮小誤差的容許值，可以改進其一致性。先前的喇叭單元相互間可能有2db的差異。舉例而言，如果分頻網路在關鍵頻段為+1db，與之組合的喇叭單體也是+1db，二者就會加成為+2db。KEF於是決定採用電腦輔助配對，以利在一般情況下選取組件，使得若分頻網路為+1db時，喇叭單體為-1db，最終得到0db的整體效果。這一新的分頻器為FL6/38，SP2128/。

因此，雖然KEF自身並不完整組裝這種喇叭，卻能提供配對的組件給製造廠家，目前所有三家授權廠家都使用KEF的配對組件。歸根結底，我們必須要說KEF做得實在很棒！BBC交付給他們一只1975年製造的LS3/5A參考標準單元No.6，而他們在1988年製造出的組件與之聽起來如此接近，甚至符合Grade 1的標準，且能在品質更為穩定的狀況下生產。因此LS3/5A的編號就被保留下來。

Spendor過去都完全自行製造分頻器組件，他們表示如果情況需要，同樣能自行生產。他們現在使用鐵粉電感(勿與純鐵ferrite搞混)，且被准許不使用先前的矽-鐵E & I繞線電感(E & I transformer winding)。E & I繞線(laminates)較為昂貴，因此他們也沒放過向KEF購買配對組件的機會。

Rogers多年來都使用各種純鐵與鐵粉電感，因為他們的研究顯示：鑒於在變壓器(transformers)中微小的縫隙卻有著高磁束，而在純鐵(ferrite)中有較大的空隙與許多磁性物質，因此與無線金屬(radio metal)或單向結晶鋼條(grain-orientated strip steel)比起來，這麼做較經濟，且有較佳的磁飽和品質。雖然繞徑較多，且直流阻抗稍微增加，磁飽和的特性卻相當地增強了。Rogers認為以現代的分頻技術，與其製造一個有縫隙的無線金屬扼流圈(radio metal choke)，不如較單純的製造一個有2%至3%誤差的鐵粉磁心電感。部分原因是因為這一設計很複雜，而任何可以使事情簡化的機會都不容錯過。

就長期而言，或許BBC將這種喇叭的設計完全重新來過還來得單純些，可以命名為LS3/5B。但是他們不但不想，也沒法承受這種替選方案，因為他們在全國各角落大約有三千五百只這種喇叭在使用中。而改變後的設計，又得保有與現有設計相近的聲音與相同的頻率響應，因為未來的型號很可能與現役機種並肩使用。即便在今日，當一批喇叭被運到工作場所，他們是否出自同一代並不重要──它們都必須能被配對做立體聲聆聽。基本上這就是整個設計的目的，無論何時何地，在整個節目製作過程與使用中能保持一致性。總而言之，最近的修改並沒有改進其規格，只是為了要在製造過程中提供較好的一致性，以維持這種喇叭的標準。此一標準現在回歸到中性(median)，所以聽起來會與1987年耶誕節前最後製造的前一代產品有點不同，但是將會與更早的製品聽起來一樣。

在修改之後，阻抗稍微有改變──這可以由圖中的模式看出來，它反映出Rogers的兩種標準模式。當原本阻抗為正常值15歐姆，新型號的正常值則接近11歐姆。檢視列線圖表(nomograph)，我們可以看到舊款的阻抗在15歐姆，它使用了舊等化器與舊低音單體，這單體的阻抗大約是7歐姆。新的低音單體有較低的直流阻抗，但是配上新的等化器後，二者的曲線形狀非常相近，儘管現在的平均數值較接近11歐姆。這仍舊意味著LS3/5A是由電壓而非電流所驅動，因此擴大機要能有撼動電壓的勁道(swing volts)，並且有適當的輸出功率，但不能是低輸出阻抗者。

因此，1977/78年製造的LS3/5A，將不在任何方面比1983年或現在生產的較好或較差。多數對平衡有所瞭解的人，認為這個系統與先前一樣，而且在聲音特性上提供與前相同的品質。

進一步說，近期的製品可說更為平順，因為高音的不平坦已經被去除掉了；而在使用新的懸邊之後，染色也被稍為減低，卻還不至於影響音調的平衡，因為對某一特定頻段染色的察覺，其實關係到整個喇叭系統的平衡與等化。因此，比如說在1k Hz附近的音調染色若被減低到某一可查覺的程度，可能又會因而強調出其他頻段的染色。

在真實的情況中，此一新的設計提供了較好的一致性，由KEF掌控以維持其標準。在規格上沒有任何改進，但評論員們認為現在聲音較前好些，因為它回歸到中性。基本上它發出與前相同的聲音。這一論點有BBC的實際測試做後盾，並伴隨製造廠家對此一組件立體聲能力的認可。

從發出第一張執照至今，據估計總共約有六萬對LS3/5A被製造出來，所以它能贏得舉世注目倒也並不奇怪。在BBC這種喇叭被用來作各種用途，從一個人的OB，到幾年前在Promenade演奏會中的實驗性四軌傳送中用來做控制與平衡，或在BBC的地方電台提供主要的小房間監聽。即使如此，此一設計也有它的缺點，例如它的分頻器中要用到既被動又複雜的等化線路，以補償因箱體與振膜太小所導致的低頻損失。

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授權廠家 Licensees

這種喇叭的歷史，與獲得授權製造它的廠家有著有趣的關聯。自從BBC設在Chiswick的器材部門(Equipment Department)自行製作了最早一批產品之後，他們核准幾家公司在特許下依合約製造。

執照收費被用來補貼當初開發的花費，而非僅是一種以大量生產降低單位成本的手段，該筆款項由工程部(Director of Engineering)而非BBC企業接收，因為BBC企業有其他出版與錄音等商業收益。目前有四家廠商有生產執照，但實際上只有兩家在生產。當初任職於BBC研究部門，且參與LS3/5A規劃的H.D.Harwood所創辦的Harbeth，與Rogers、Spendor、Goodmans等廠家都獲權製造。Goodmans實際上已經停止製造，且未在合約到期時重新申請，而Harbeth則尚未開始製造。

另一家授權廠商Spendor，由晚年的Spencer Hughes與當初同在BBC工作的Dudley Harwood合組。他們最初並未申請執照，當時該公司處在工作滿檔的狀況，但是在後續出現生產空檔時，他們也加入申請，因為實際上Mr. Hughes非常瞭解這個設計以及應注意的所有相關事項。

Rogers幾乎從一開始就參與生產，並且目前擁有Chartwell品牌。Chartwell當初也是被授權製造LS3/5A的廠家之一。Rogers的母公司Swisstone在1975與Rogers合併之後，在1978年又併購了Chartwell這家先前的競爭品牌。Rogers隨著大量市場需求而生產，在1979年宣告他們賣出了第一萬對LS3/5A，並且宣稱這是世界上最成功的小喇叭。而到目前為止，Rogers共賣出了33,534對。

Harbeth是最後獲得授權的廠家，目前由Alan Shaw經營。在所製造的第一批樣品通過BBC驗證後，目前已可合格的正式生產。他們所生產的都是經過電腦輔助測試的版本。每家廠商都要通過開始製造時的抽樣程序，使BBC確保喇叭的製造正確無誤。授權廠商由最初製品中挑選出兩只送交BBC。其中一只由BBC保存以做為該廠家之工作參考標準，另一只則被調校到符合BBC的參考標準，該參考標準喇叭出自BBC最初自行製造的一批。這第二只喇叭將會送還給製造廠，變成該廠隨後所有製品的參考比較標準。

較早被BBC授權的一些廠家則沒有那麼順利。一般認為LS3/5A並不是一項容易做的產品，且必須配合合宜的行銷。一些品牌會半路消失，正因為他們發現市場並不如預期中大，有的廠家則發現要達到BBC的嚴謹要求太困難。而這也可能是因為人們對要價250英鎊的喇叭有更高的期望，如果沒有正確的市場行銷，要賣出去很困難。

像Audiomaster這個品牌，在1976年4月開始生產，只維持了短短的時間，而RAM牌的則從未面市：它們都在生產線完成前破產了。幫Goodmans製造分音器的Falcon，曾為情況不妙的RAM製造了一批，卻發現他們得自負盈虧，因為RAM根本沒辦法付他們錢。JPW也曾有過一些動作，但從未具體化。BBC對授權廠商產品的檢驗持續進行，而一些"見不得人的事"(nasties)也被披露出來。其中一個例個子是：一只送來檢驗的喇叭有著比正常為厚的金屬罩材質，造成了兩個八度音程有1又1/2db的響應凹陷。不用說這只喇叭很快就被退貨！

在目前的三家製造廠商中，Spendor表示雖然部分賣到英國，卻有80%產量供外銷用，主要是歐洲，美國與遠東地區，包括日本與台灣。Rogers也外銷日本、歐洲、北美、香港與新加坡，而他們賣到日本的數量甚至超過英國；在英國當地，除了一部分提供給BBC，經由hi-fi零售店賣出的也不少。儘管其他設計有著許多優點，LS3/5A在它的等級中始終維持著參考標準揚聲器的地位。



謝辭 Acknowledgements

我受助於BBC工程部以確保本文的正確性。在BBC中，T. Somerville與D. E. L. Shorter兩位公認為現有的標準樹立了基礎，而LS3/5A的研發則仰賴研究部門的Messrs H. D. Harwood 與設計部門的M. E. Whatton與R. W. Mills兩位先生。我們對Whatton先生最近過世深表惋惜。

一点

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建议将所有品牌的3/5A图片贴出来,供大家欣赏和比较

一点

http://musicalsound.com.tw/club/ls-3-5a-fan/ls-0036.htm

shan

下面是引用 一点 于 2005-05-21 13:10 发表的:
建议将所有品牌的3/5A图片贴出来,供大家欣赏和比较

好，正在筹备，尽快出个粗的框架。

shan

  由于贴图限制，先贴早期品牌
1、rogers

shan

  2、audiomaster [s:17]  [s:17]

shan

  3、chartwell [s:6]  [s:6]

shan

  4、goodmans [s:9]  [s:9]

shan

  5、ram [s:10]  [s:10]

shan

  好像1天就能贴5张吧，明天贴其他厂牌，先占位置。
6、harbeth [s:42]  [s:42]

shan

  7、kef [s:40]  [s:40]