令Hi-Fi音响脱胎换骨——可用于音乐发烧的超低音玩法(上)
更新时间:2025-04-28 17:59 浏览量:3
原创 陈建华 新音响New Audiophile
近年越来越多的发烧友的Hi-Fi音箱加入超低音, 组成2.2或者2.1玩法,从他们的反馈,都是正面的,哪怕是玩到“全频率发声”的大型落地音箱的用户,也对2.1或者2.2玩法从中受益不小。顾名思义,2.1系统就是在原本两只主音箱中加入一只“低音炮”,2.2系统就是在主音箱中加入两只“低音炮”。但也有不少思想比较传统的烧友则认为,发烧音响就是2.0声道,加入“低音炮”是家庭影院的玩法,2.1或者2.2的玩法不正统,起码音箱或者功放无法“物尽其用”或者说玩法不纯粹。
谁说Hi-Fi或者Hi—End系统就是2.0声道?这实际上是误区!为Hi-Fi或者Hi—End系统加独立于主音箱之外的超低音箱或超低音柱,世界上很多知名Hi—End品牌早在三十年前就开始做了,还有些“一体式”大型音箱实际上也是2.2声道,只是超低音箱子做在底部,表面上看是2声道,实际上也是加了独立可调超低音组的2.2系统。当您听过很多小音箱加上超低音之后的平衡之美;当您听到很多落地箱加上超低音之后的从容淡定,您就会离不开它!2.1或者2.2的玩法其作用除了让原本低频量感不够的小音箱补足下半段,还能弥补空间或功放推力不足所造成的低频量感与中、高频量感失衡问题。
除了某些Hi—End厂家与自家音箱产品搭配用的无源超低音柱或者功放外置的主动版超低音箱外,目前的低音炮几乎都是有源设计,将功放部分做到箱体内,音量、分频点与相位都可以调整,可以很好的与小音箱甚至落地式大音箱搭配。加上低音炮之后首先高频尖锐段刺耳的问题可以得到解决,高频段会刺耳是因为延伸不足或高频段的量感超过负荷了,当低频量感也提升上来,高频段量感就能同时适度降低,从而获得高频段不刺耳、低频段又丰富饱满的声音。
人耳对超低音的感知度比中频差很多
响度是人耳判别声音由轻到响的强度等级概念,它不仅取决于声音的强度(声压级),还与频率及波形有关。一般而言,人耳对于高、低频段的接收能力,要比对中频的感受力来得差,甚至是差很多。对1KHz声音通常以听觉下限2x10-5Pa为0dB。贝尔实验室的研究人员Fletcher与Munson做过研究,人耳对20Hz超低频率的感知“敏锐度”相比1000Hz频率的感知能力,相差80dB!很多发烧友可能对80dB没有什么概念,0分贝表示人耳能听到最小的声音,以3dB为两倍的声压计算由此可知,80 dB的声压倍数差即10的8次方,两者的声压倍数相差就是1亿倍!
曾有针对18-25岁的年轻人进行测试耳廓曲线数据统计,4000Hz处2dB的响度相当于40Hz处54dB的响度。也就是说,年轻人对40Hz的感知度与4000Hz的感知度相差52dB!这时候任是您的主音箱低音单元口径再大,能在-3dB的指标下再现20Hz超低频,但由于这低音单元是与主音箱的中、高音单元一起驱动的,当功放要把主音箱的极低频驱动到令耳朵所能感知,那现场音箱的输出声压得多大???如果再加上音乐中有些1000Hz的频率成分,这时候如果能感受到20Hz超低频,中高音喇叭不是早就烧了就是人耳根本无法承受其中高频声压阈值受损!不是您的功放驱动力不够,也不是您的Hi-End音箱无法播放20Hz超低频,而是人耳对最低八度音程的20Hz-40Hz超低频敏感度相比中频差距太大,传统2.0系统的主音箱的产生多大的超低频能量?
为何HiFi系统要加超低音
为何要加超低音才能将立体声系统发挥更极致?有些音乐爱好者或者发烧友会说,实际上真实的乐器很少用到低于100 Hz频率的,没有超低音的系统也足够还原好百分之九十的唱片录音。问题是,任何乐器都有泛音,除了向上的泛音,还有向下的,泛音的不同决定音色的不同。而管风琴、低音提琴、贝斯、钢琴的最低频率低于40 Hz,这些乐器的最低八度传统立体声音响系统在绝大多数的环境下是无法发挥出极致的低频,哪怕几百万上千万的系统大多也是如此。
虽然现在市面上绝大多数主动式超低音大多只发出125Hz以下的频率,但我们耳朵听到丰满的中频段声音可能源自于200Hz以下的频率的帮忙。但实际上超低音箱的分频点是有分频斜率的,它的高通与低通都不是一刀切的,这得根据每个超低音箱的分频斜率情况,有些高级超低音箱还有分频斜率调整功能,但即使是四阶24dB的分频斜率,也不是断崖式的切掉分频点以上的频率。假如分频点设置125Hz,在125Hz以上的频率还是有少量出声的,整个中频段听起来就丰润多了。
更重要的是超低音箱补充了人耳感知度比较低的且主音箱也不容易调整好的40Hz以下超低频段,只要一点点低音,主音箱需要的“声嘶力竭”状态下才能发出的超低音部分轻松解决。不光是极低频部分,连带的中频厚度、低频上段的能量感与弹性甚至是中高频的轻松度、整体的音质与音色马上有所提升。
所以HiFi系统加入主动超低音音箱的玩法,无疑是最科学与最划算的,可以用于HiFi系统的“低音炮”市面上非常多,尽管很多并未定位为AV用或者是H-Fi用,并没有非常明显的界限。AV炮也可以用到Hi-Fi系统上,选择Hi-Fi用“低音炮”最好选择密闭式,因为Hi-Fi用超低音需要的是低频层次与瞬态,只是补充主音箱因为人耳对不同频率不同感知度造成的极低频能量损失,不需要AV炮那种拳拳到肉震天动地的夸张低频。
2.1或者2.2系统的玩法对于普通家庭的发烧环境是利大于弊。在主音箱和功放、音源系统不动、听音室环境不再改造的情况下,最超值的升级玩法就是增加两只1只或者两只超低音箱(理论上用在Hi-Fi或者Hi—End系统系统上不应该称为低音炮,叫做超低音箱更贴切,有别于AV用的低音炮叫法)。毕竟升级了更大口径单元更大型音箱的情况下,功放的投入还得升级,加超低音箱的玩法当然就是最超值的,调好超低音箱的2.1或者2.2系统,可以在您的前端系统到主音箱都不用升级的情况下令系统有质的飞跃。
推荐的超低音箱的类型
这里说的超低音箱当然是指主动版有源超低音箱,被动式无源超低音在系统中使用实在太不方便了,而且效果比较难以掌握,无源超低音箱不在本次的探讨范围。我们市面上见到的超低音箱在AV用途上比较多,但也有一些超低音箱厂家有本身就是为Hi-Fi用途而设立专用的,有高电平输入,可以接功放的接线柱,比如英国REL威力很早就在做Hi-Fi用途的超低音箱。超低音箱大致分为密闭式与倒相式两大类,但无论是密闭式或者倒相式,它们又有许多种不同的延伸设。密闭式就是音箱本身内部的空间是密闭的,内部的空气与外界不相通,由于内部空气的制动作用,反应速度会比较快,有类似机械性弹簧的功用;倒相式设计在外表看起来有反射管道,超低音单元除了往前推动的空气之外,它的背波也会藉由反射管传出来。
一般说来,在体积及功放功率相近的情况下,倒相式设计通常会有较好的低频延伸。某些高级超低音箱还带有伺服控制(SERVO),伺服控制包括传感器及伺服线路等部分,在超低音单元上的传感器随时侦测单元的运动状况,并将信息传回到伺服线路上,当单元的运动幅度过大,好的线路可瞬间做出调整控制低音的失真输出,超低音单元控制力佳,差的伺服线路则反之。
一般Hi-Fi或者Hi—End系统推荐的主动式超低音,应该以市面尚有销售的高级超低音为主,尽管AV用还是Hi-Fi用,并没有明显的划分,但有些低音炮知名厂家很早就致力于研发Hi-Fi系统用,比如美国JL Audio捷力、英国REL威力等,而在家庭音源系统比较出名的Velodyne威力登、SVS、EarthquakeSound大地震、M&K、Sunfire骄阳等品牌也有适用于Hi-Fi用的AV炮。Hi-Fi用2.1或者2.2系统,推荐密闭式超低音箱,因为Hi-Fi用超低音不同于AV用低音炮需要超大的低频量感输出,更偏向于对主音箱极低频的补充,所需要的是低频的层次以及瞬态响应。
而等压驱动的密闭式低音炮是密闭低音炮的延伸,也是近些年很多高级低音炮所采用的方式,这种类型的超低音箱除了往前推动的低音单元之外,在密闭音箱的下方还另有一支低音单元作同样的动作,这种方式可以用较小的体积达到更大的密闭式结构才能得到的效果。既维持密闭式音箱速度较快的好处,也能够使正面这支单元不必承受密闭箱体内声波反弹的反作用力的影响,从而得到更多的声音细节与低频瞬态响应。
超低音该怎么连接与调整?
主动式超低音箱在背后会有RCA讯号线输入及喇叭线输入端子,通常我们都是使用讯号线输入端子。有些从功放有超低音讯号输出,这种接法超低音上面的低通、高通及相位都可以自行调整,是相当理想的接法。如果功放没有超低音讯号输出则从前级的讯号端子取得讯号,只不过此时超低音的音量大小要看前级输出的两路音量控制是不是一起的,如果没有经过音量电位器只是独立的信号直通输出,超低音的音量并不会随着功放音量的变化而改变,使用上很不方便。从从功放喇叭输出端子连接到超低音高电平喇叭线输入端呢?则看超低音箱的功能,比如有一些超低音在此时会变成被动式,频率及相位的调整都失去效用,在这种条件下,综合起来还是使用讯号线连接最好。
而一些为HiFi设计的超低音箱则有高电平的喇叭线输入端子,比如REL英国威力的超低音箱拥有独家高通输入连接,透过 Speakon 高电平连接功放的喇叭接线柱,让超低音与主音箱的频段无缝衔接,REL 的高电平输入滤波网络,具备极高的反应速度,其延迟低于 8 ms,并加上独家LimitLess 限制器与 PerfectFilter 技术,即使仅一万多元的REL Classic 98这种10英寸单元的超低音箱,也拥有现代超低音的高性能。
超低音和主音箱的频率平顺连接,要点是频率响应曲线平滑衔接。喇叭都有工作范围,两端音量渐小。超低音需把频率上端衰减点与主喇叭下半段相连,此衰减点频率即低通分频点(Low Pass,低频可通过,由超低音发声) 。部分超低音能调低频延伸程度,对应频率为高通分频点(High Pass,高频可通过)。多数主动超低音低通分频点用旋钮无级可调,少数固定频率切换。这一频率关乎与主喇叭衔接,很关键,选无级调整的更优。高通分频点多固定切换(如22Hz、35Hz 等),有的超低音固定不可调。而有些超低音高低通分频点上还有分频斜率的调整, 大部分超低音的没有这个功能,暂时不表。
关于相位的问题,两个声波之间的相位差会造成能量的叠加或抵消,因此,超低音上面的相位调整会对整体的声音产生很重大的影响,有些超低音的相位控制只有零度与一百八十度两项可以切换,有一些则是连续可调的,当然是连续可调的使用上较方便,前者如果只有0°与180°的调整,一般家庭环境比如距离只有两三米,加上房间不到,超低音是没有方向性的,反而几十度的相位问题不容易感知到,只要正相反相问题调整好即可。如何判断相位正反?很简单,在0°与180°反复切换,输出声音大的为正相。而环境比较大的,在0°与180°两个相位听起来声音都不对的话,只有移动超低音的位置来调整相位差。有时候甚至超低音喇叭在原处转个角度声音都会有变化,多从各个不同的角度去做调整,就可以解决一大半的问题了,这些都需要大胆去假设,实际试试看效果才知道。
下面我们为读者介绍几款可用于2.1或者2.2系统的玩法的超低音箱。超低音箱的介绍以售价两万人民币以上的高级低音炮为主,部分文字和照片则采用先前本刊或者其他媒体发过的文章和照片。
一、JL Audio Gotham G213 V2
美国《Sound&Vision》几年前做个一个超低音权威推荐,总共六款天花板级产品上榜,JL Audio捷力就占了一半。原因很简单,捷力绝对是低音炮行业毋庸置疑的No.1,尤其旗舰级的产品,每一只都是顶级中的顶级,如果预算充足,闭着眼睛买捷力就对了。总部位于佛罗里达州的 JL Audio 产品在音频和高保真音响爱好者中广受欢迎。这家美国公司成立于1975年,主要生产家用和汽车音响和高保真音响设备。该公司主要倾向于生产封闭系统。扬声器、功放和低音炮均由内部开发,品牌名称拥有14项美国专利。他们还获得了无数奖项和国际认可。
捷力F213v2旗舰号称地球上最好的低音炮,没有之一,如果说F113是一炮封神,那么为它授予神位的,就是G213。捷力将旗舰系列命名为Gotham,这是动漫中《蝙蝠侠》所在的城市哥谭,如深渊一般的黑暗之地,而G213就是一只能将你拉入深渊的怪物,只有听过了Gotham G213v2,才有资格说自己真的触摸到了低音的真谛。
Gotham G213 V2是JL Audio最新款的旗舰低音炮,采用前置发射式有源封闭系统设计。除了每边2个13.5英寸的长冲程低音单元,输出功率高达4500瓦,重量为163公斤等惊人参数外,它还有堪称王者的多种独家设计。比如可以使用专用麦克风进行测量,然后精确设置低通滤波器和分频点,18波段调整的数字房间优化系统(DARO)被证明非常有用,让这只体型巨大的超低音能发出既有强烈动感又细腻绵密的声音,有不可思议的清晰度。搭配上原厂的CR-1电子分频器后,捷力G213 V2超低音如虎添翼,连主音箱也可以一并修正。
抛光 MDF 外壳采用稳定、坚固耐用的技术制成。还有一个状态 LED指示灯,它还具有自动关闭和待机模式,以及 MOSFET 级和 LFE 输入。两个直径为345毫米(13.5")的低音单元,输出功率高达4500瓦。低音炮尺寸为546 x 867 x 610毫米,重量为163公斤。对于这种极重的设备,需要仔细考虑放置低音炮的位置,最好是较大的房间,因为可能无法频繁移动和重新定位。
Gotham G213 V2使用功率为 4500 瓦的“D”类放大器运行,传输频率在19-112赫兹之间。它还配备了IFC电源线,当然还有脚钉,XLR输出也可以在上面找到。该设备是手工制作的,扬声器由网格保护。前面板上有许多微调选项,还可以使用测量麦克风进行精确设置,低通滤波器和交叉控制功能也可用,相位极性和功率也可以控制。我们还可以选择 EQ 设置。在设计方面,音箱优雅大方,非常漂亮。
18波段房间优化系统有助于集成和设置。DARO 数字房间优化系统已被证明非常有用,并且可以非常精确地执行设置。低音炮还具有非平衡 RCA 输入和 Neutrik Combo XLR / TRS 平衡底座。外壳是坚固的玻璃纤维复合材料,采用亮黑色和不锈钢合金制成。在低音炮的生产中使用了采用 JL Audio 技术的驱动器,并配备了新的信号处理 DSP 系统。
二、英国威力REL Carbon Special(碳纤极限)超低音
REL独特的高电平输入功能不是每一家低音炮都有的,虽然不少低音炮也宣称具有高电平输入(High Level),但并不能解决问题立体声系统加低音炮的问题,因为后级输出的讯号送入超低音,第一道关卡就是滤波网络,决定超低音的工作分频点,这个分频网络必须具备超高快反应速度,超低音才能与主音箱紧密衔接,只要速度慢一点,超低音不够快,跟不上主音箱,就会变成高音归高音、低音归低音,超低音的速度与主音箱不合拍合,声音更糟。
REL独特的高电平输入高电平输入超快反应速度仅 8 ms,标榜高电平输入分频网络超快反应速度,究竟有多快?以 S/812(或是 Serier S 等级)来说,其反应速度是 8 ms,而 Reference 等级的 No.32 与 No.31,速度加倍,只有 4 ms。这些数据代表什么意思?ms 代表「毫秒」,等于 0.001 秒,所以 S 系列的滤波分频网络,速度延迟少于 0.008 秒,而 Reference 系列则只有0.004 秒,这是很快、很快的反应速度,可是数据的意义在哪里?人耳对于声波时间差的认知,极限约 10 ms,所以 8 ms 与 4 ms 的反应速度,代表 REL 足以骗过人耳,让您听见低频与极低频的真实感。
主动式超低音很少标示分频网络的时间延迟,因为从 LFE 或是 Sub Out 输出,基本上不需要考虑时间延迟,可是从音箱端子高电平输出,分频网络的电能转换速度就很重要,问题是,大多数超低音没有音箱端子高电平输入,所以不会标示这个规格。
本文推荐的英国威力REL Carbon Special(碳纤极限)超低音,是很适合立体声系统加超低音使用的,Carbon Special是REL Acoustics S系列里面的一个新款有源一体化低音音箱。按照REL Acoustics的等级划分,S系列属于第二级,再往上一级就是最高的Reference系列。细心搜索官网的信息就会发现,Carbon Special与S系列里面的S/812,它们两者之间除了喇叭单元有所不一样之外,其他参数都是非常接近。
可以这么说,Carbon Special就是从S/812的基础上修改后演变出来的型号,所使用的喇叭单元是碳纤维音盆的低音单元。REL Acoustics的官网上面对Carbon Specia所使用的碳纤维喇叭单元形容为“Inspired by G/1 MKII”,所表达的意思是“通过G/1 MKII所使用的低音喇叭单元演变出来”。很明显地,Carbon Special的出现就是告诉大家,它的实际定位位于S系列和Reference系列之间,甚至稍稍高于S系列。
Carbon Special箱体采用65mm厚的MDF材质,表面经反复打磨,具有金属与碳纤维触感,虽看似黑色涂装,但实际质感独特。音箱尺寸为430×455×539mm,重量达38.7kg,整体沉稳大气,且其设计适合多颗堆栈摆放,可满足大空间的低频需求。
在单元配置上,英国威力REL Carbon Special采用新的Black Widow 12英寸超低音单元,直接沿用旗舰G1 Mark II超低音的技术。振膜为碳纤维材质,质量轻、刚性高,单元前后运动摆幅可达100mm,搭配压铸铝盆架,能承受大规模功率升级。此外,还有一枚12英寸被动辐射式单元,盆架为钢材制作,可产生超长冲程。
REL Carbon Special超低音内置Next Gen 5 Class D放大模块,功率可达1000瓦,具备强大的功率储备,能轻松驱动单元,确保低频的强劲输出。同时,配备REL独家的CS Perfect Filter,可确保与主声道频率平滑衔接,实现无缝融合。
REL Carbon Special超低音提供多种输入方式,包括High Level输入的Neutrik Speakon、Low Level立体声RCA、LFE XLR与LFE RCA等,还可选购Airship无线传输与接收器,采用5.8GHz超高频宽无线传输规格,解决布线困扰,且不影响音质。REL Carbon Special超低音箱低频延伸可至19Hz,比人耳聆听极限20Hz还要低一些,能为音乐和电影带来深沉、震撼的低频效果。就有媒体前辈评论这只超低音的时候用了“它让我有被低音包围起来的感觉”!在音乐表现上,能填充细节,增强音乐的氛围感和立体感;在影院系统中,能提供均衡的表现,准确还原各种声音效果,如汽车坠落的掷地声、玻璃散落声等,使观影体验更加逼真。
三、SVS SB-4000低音炮
SVS是业界公认的全球领先的低音炮品牌,也是世界上最顶级的超低音扬声器品牌之一,在全球范围内拥有众多粉丝和用户,其产品销量在同类产品中名列前茅。SVS的全称为SVSound,1998年成立于美国俄亥俄州。拥有先进的音频工业制造技术,专业的声学设计,其低音炮专利众多,在同行业中处于领先地位,能够提供深邃的下潜、凌厉的速度和强大的控制力。
SVS SB-4000低音炮的诞生,打破了关于低音炮只能震耳欲聋的先入为主的观念,以轻松的低音游刃有余掌控整个房间,很适合作为2.1或者2.2系统的超低音使用。SB-4000 超重低音扬声器能充分发挥 Sledge STA-1200D 功放的潜力,精确地控制13.5英寸喇叭随心所欲地调动任何驱动级别下的声学效能,毫不费力的低频扩展赋予每一首歌曲最丰富的低能量层次,实现足以令人振奋的声压级,让低音带来最强烈的体验感。
▲重达近40磅的双铁氧体磁铁电机组件可为 13.5 英寸驱动器产生巨大的磁力和偏移,从而产生远低于人类听力极限的巨大低频输出。
▲采用八层铝扁线的边缘绕线音圈可最大限度地减少失真和功率压缩,同时提供出色的散热和线性度,确保精确控制。
▲轻巧坚固的复合材料音盆搭配优质玻璃纤维防尘盖,可产生巨大的输出功率和精确的频率响应。
▲专有的注塑垫圈和长冲程环绕确保了产品的使用寿命,并可实现极高的频响和声压级。
Sledge 功放:超大输出、先进的 DSP、高级电源管理额定功率
SB-4000 Sledge STA-1200D 功放采用高效的 D 类设计,结合完全分立的 MOSFET 输出和先进的 Analog Devices DSP 引擎,有效值为 1,200 瓦,峰值功率超过 4,000 瓦。因此,SB-4000 Sledge STA-1200D 功放具有其他任何有源低音炮制造商所不具备的毫不费力的功率和先进的处理能力。
▲全分立 MOSFET 高电流输出和 D 类放大器效率
D 类放大器的效率,以及通过完全分立 MOSFET 传输大量电流的能力,可实现巨大的输出和精确控制,从而在所有驱动级别上都能获得出色的实际超重低音音箱性能。
▲先进的 50Mhz 高分辨率 Analog Devices 音频数字信号处理器
超低音扬声器所使用的最先进的数字处理器,通过先进的室内调谐、优化的频率响应曲线、强大的 DSP 控制等功能,保持精确的精度和纯净的音质。
▲有源功率因数校正 (PFC) 和接地回路隔离
作为线路调节器、浪涌抑制器和电压调节器,功放可应对宽电压波动,确保超低音在任何家用电路上都能完美运行,无论输入电流多么不稳定。隔离电路消除了外部元件可能产生的接地环路嗡嗡声,从而创造了极低的本底噪声,实现了绝对的音质透明度。
▲SB-4000 智能手机应用程序
——管理和控制超低音扬声器 DSP 的最简便方法
开创性的智能手机应用程序可与 Apple iOS® 和 Android® 设备配合使用,通过控制所有 DSP 功能(包括音量、参数均衡、低通滤波器、相位、极性、房间增益、端口调整、自定义预置和系统设置),充分释放 SB-4000 有源超低音的深度、力度和细微差别。
◆通过蓝牙连接,即使低音炮不在视线范围内也能方便控制。
◆3 段参数均衡控制器可精确调节频率斜率和 Q 因子,精确到单赫兹级别,并有四种不同的斜率,因此用户可以通过消除峰值、空档和其他房间问题来提高性能。
◆可存储 3 个自定义预置,用于电影、音乐和其他听觉体验,如体育或游戏。
◆双向反馈可在应用程序和低音炮界面上实时显示更新信息