如此完美，何有出处，宝华韦健扬声器技术（高音单元篇）

宝华韦建中国

在追求完美扬声器方面，Bowers & Wilkins 的技术革新源远流长。无论采用革新性材料（Kevlar 纤维，刚汀能单元，钻石高音），还是采用针对复杂工程难题的全新解决方案，亦或在灵感迸发的时刻，Bowers & Wilkins 的工程师都一如既往地努力创造最佳的音质。

铝制高音单体：超乎想象的听觉盛宴

打击铙钹乐器表面所产生的精巧声音，只能通过真正线性工作的高音单体方可重现。这要求球顶保持刚性，在工作范围内如活塞一般。大多数 Bowers & Wilkins 扬声器配备有合金球顶型高音单体。800 系列中的最新高音单体采用王冠式音圈轴和包银磁芯，可扩展至超过人类听觉极限的高音音域，无需设立单独的超高音单体。普遍认为扬声器振膜盆或球型顶振动膜最好采用刚性强的材料。原理是如果选用的振动膜能作最佳的活塞，则不会出现崩裂，也不会出现回应时间延迟的现象。正如在生活中，用简化的方法的确可以解决很多问题，但也并不能说它就是万能的。

没有无限刚硬的材料，任何一个作为最佳活塞的振动膜最终都会在某一个频率停止运作。因为任何再刚硬的材料也会出现低内阻，而一旦出现崩裂，后果则很严重。产生的谐振有一种叫做高Q的东西。Q在声学里有两层含义。可以指扬声器的方向性–Q越高，声音传播越窄－这在公众场合扬声器规格中运用最多。同时，Q还可以指谐振的锐度–设置一个频率响应最高峰，锐度越高，单频周围调出的谐振就越多。如果是一个电铃，当施加的一个信号停止后，高Q的谐振会持续很久，对于单体设计这是不太好的，因此，设计师必须确保分频器能有效地把那些产生谐振的响应区域减低。在实际应用上，分频器的分类点至少应设置为低于最低振频率的1½，建议是2个八度以下。刚硬振动膜的另一个潜在问题是方向性－轴外回应与轴内回应的区别有多大。声音投散的宽度依据声音波长与振动膜直径的比率而定。频率越高，波长越短，声音束也越窄。声音投散随着频变的温度变化，会引致坐于远离“皇帝位”中心点的听众，因音乐内容的乐器转变，而听到不同的声音平衡及音响特质。同时还会削弱声音结像。

严重时，乐器的定位也会受频率变化的影响。那么设计师要如何避免这些问题呢？将振动膜做得更小既可以增加最低谐振频率，又可以拓宽投散。但遗憾的是，小振动膜还需要更大的活动冲程，才能达到要求的声音级别，因此会倾向产生更高的谐波与互调失真。方案就是使用更多驱动单体，这样每个处理非常窄的频宽，而输出可维持于高水平、投散更为平均、失真也会更少。多少个驱动单体才够呢？针对全音频段，确实需要至少四个，跟我们的NautilusTM 扬声器的相同不是巧合，它的所有振动膜都是铝材，是4路。在我们的其它扬声器内，铝材只用于高频单体和低音单体。如果希望动圈高音单体可以很好地延伸至超声波区域，则必须使用刚硬材料。在低音部分，刚性材料也更能防止因箱体内部高压和声音圈冲力而导致的变形，因此可以呈现最佳动态回应。

碳环高音单体

刚性球顶的声学优势已被重视多年，然而最初人们认为，由于最低球顶拐点频率在人类听力上限 20kHz 以上，因此人类无法听到。后来的工作显示，仅仅简单考虑共振中心峰值频率是不够的，低于该频率的非活塞行为可能延伸至可听声频范围，并确实能被听到。多年来，我们的铝制高音单体第一共振频率已被推高至 30kHz，由此使我们的性能达到很高的水平。
但真正的音乐发烧友仍要求提供更加精美的产品，因此我们开发了第一共振频率为 70kHz 的钻石球顶型单体，将性能提升至新的水平。然而，采用钻石球顶不在此项目范围之内，因此希望找到以更经济的方式提高共振频率的间接方案。

粗略看来，这种高音单体与 805S 上使用的单体没有区别。它采用常见的铝质球顶。同时还通过相同的方法在单体后部加装锥管，从而有效耗散有害的后向辐射。亮黑色外壳看起来相同，但事实上形状仍有细微差别，以便与较小机壳相匹配。只有在细致检查球顶后面的结构后，才可发现其中的重要差别。

Nautilus 技术
在开发最初的 Nautilus 扬声器时发现，要将铝制球顶的拐点频率从 30kHz 提升到 40kHz，可通过使用碳纤维环支撑音圈线筒，进而支撑整个球顶和音圈组合件来实现。在 Nautilus 上采用这种方法是将这个环安装在单体前部，位于球顶和环绕之间的尖端处。这个过程非常精细、巧妙而耗时，因此启动一个分项目将此概念应用于大规模生产。在此单体中，支撑环位于球顶后面视线范围以外的地方，靠近与线筒的结合处。这项工作的成功在最新高频音箱中得到体现。

钻石高音单体：最理想的高音材料和无比悦耳的高音单体

为何使用钻石制造高音单体呢？这虽然看起来有点奢侈，但它只是B&W追求完美扬声器的进一步努力而已。构成我们对卓越的追求的因素之一是开发能不偏不倚地传递信号的驱动装置。这对于一个高音单体而言，意味着制造一个球顶，在频率刻度的最大范围内确保刚性并且完美地展现活塞一般的动作。制造球顶的最佳材料必须非常坚硬、非常轻便，这里就需要发挥钻石的优点了。
在过去的几年里，Bowers & Wilkins不断优化铝制球顶型高音扬声器的设计，提高其分裂频率，产生更纯净的音响效果。不过，最接近假设中最完美的一个高音扬声器的动作的材料是钻石——这种仅存于计算机中具有无限硬度和零质量的材料。我们与世界上最先进的工业钻石制造商合作制造出最终高音单体和声音最甜美的高音单体，令你耳目一新。

在准确再现达到和超越人类听觉极限的音讯信号时，所面临的核心工程难题，描述起来很简单，实现起来也极其困难。其困难之处在于寻找一种无穷硬度的材料，并将其精确塑造成超薄、轻质的高音单体球顶。这就是所有的要求，也就这么简单。无穷硬度显然是不可能的，但有一种材料的硬度远胜于高音单体球顶通常采用的材料，并可能带来性能上的飞跃，这就是纯钻石。很少有比钻石还要坚硬的材料，而且也很少有材料能在高硬度下制成高音单体球顶。然而，难易程度从来都不能阻止我们努力去做正确的事情，我们正在破解这一钻石高音单体球顶的工程难题。
判断某种材料是否适合制作高音单体球顶，除了首先看它是否足够轻之外，主要评价手段是看球顶的共振频率。在该频率上，由于加速度和力作用，高音单体不再整体连贯地运动，并有可能开始使音讯信号变形失真

在 20 世纪 80 年代发明实用的金属球顶之前，典型的塑胶或纤维球顶会在 10 kHZ 以下产生共振，这完全处于人耳声音频段范围以内，很容易听见。而金属球顶，有时采用铜材料，但铝或钛更为常见，可将此频率提升到将近 20Khz，因而高音单体发出的声音明显变得更加准确。后来，随着制造领域不断取得进步，其中包括 Bowers & Wilkins 的大量研究成果，现在，最优秀的金属球顶，即我们的 26 毫米 Nautilus™ 铝质高音单体球顶，已达到高达 30Khz 的最高共振频率。

自 20 世纪 50 年代以来，人们开始人工制造有限尺寸和形状的钻石。不久前，我们认识到，如果能制作出钻石球顶，那么它可能将共振频率提升到 70Khz 左右。这样，我们所能做的事情就是等待钻石生产技术达到我们所渴望的水平。这在最近的化学蒸气沉积工艺中得以实现。化学蒸气沉积 (CVD) 是一种复杂精细的技术，它可使纯钻石“生长”为复杂的形状。CVD 的原理类似于窗户上冰晶体的形成过程。然而，在 CVD 工艺中所需的温度与太阳表面温度相等，而水的角色则由碳扮演。我们与全球最主要工业钻石生产商的深入开发终于结出硕果，一种在规格上接近完美的高音单体正式诞生。在过去二十年间，我们将球顶型高音单体从只能简单、机械地重放大致声音信号的装置，提升为一种臻至完美的精密工程设备。
但是，钻石高音单体对声音重放究竟意味着什么？有如钻石技术本身，提问很容易，而回答却非常困难，也许只能说，您自己听起来效果会更好。而聪明的回答则是，几近完美的 Nautilus™ 钻石球顶高音单体仅仅意味重放音乐与它本来的效果一样。不会添加，也不会带走任何东西。在实际聆听中，它意味清晰、细节，没有相对于原有声音的失真或变形。