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气动式单元技术了解一下

时间:2020-09-03  作者:  来源:慧聪音响灯光网

 

 

气动式单元技术了解一下

 

  有玩开两声道喇叭的读者,相信也听过气动式单元,就算未听过都应该见过。不难发现有很多喇叭都用气动式单元负责处理高频部分,其好处是声音自然,反应速度快。而近年气动式单元已逐渐微型化,成功运用到头戴式耳机身上,连入耳式耳机都有。

 

  气动式单元仅有40年历史

 

  气动式单元大都负责喇叭的高音部分,全名为Air Motion Transformer,简称 AMT,是由Oskar Heil 博士于 60 年代发明出来的产品,于美国取得多项专利,这种高音单元又被称为 Heil AMT。在1972年ESS(ElectroStatic Sound)正式推出第一款应用AMT技术的高音喇叭AMT-1,当铝金属震膜通电后,会因磁场而产生相斥及相吸作用,挤压空气达到发声效果;其后专利过期,不少厂商开始制作气动式单元,例如 Elac 的 JET 或 Adam 的 X-ART 单元等等。

  

气动式单元技术了解一下

  气动式单元是由 Oskar Heil博士(左)于 60 年代发明出来的产品。(HEDD 官方相片)

  

气动式单元技术了解一下

  在 1972 年 ESS 正式推出第一款应用 AMT 技术的高音喇叭 AMT-1。(YouTube 影片截图)

 

  这种气动式单元GoldenEar Technology的音箱上也有应用,并在技术上做了改进 ,其采用了专利技术HVFB高流速丝带折叠设计。GoldenEar的创始人Sandy Gross是著名音响设计师,他的工程师设计团队都拥有丰富的HiFi扬声器设计和制造经验,曾为众多世界顶级扬声器品牌服务过。比如早在1970年,Sandy Gross与伙伴共同创立了Polk Audio(普乐之声);在1990年,Sandy又与Don Givogue创立了Definitive Fidenity。这两个品牌创业成功后,Sandy再次与Givogue共同创立了第三个品牌:GoldenEar Technology。

 

  由于GoldenEar这个品牌的整个团队有着丰富的设计、生产和营销经验, 因此他们对所推出的产品拥有极高的自信,并且希望以自身出众的技术确保每款GoldenEar金耳朵产品都能获得设计标准的高保真音效,于是, 才有了GoldenEar金耳朵这个非常好听的名字。

  

气动式单元技术了解一下

 

  GoldenEar Triton One.R落地箱配备了AMT(air-motion transfer)高频,使得高音更亮。侧面则安装了无源辐射器和椭圆形低音单元,这样能够最大限度的减少传统设计中存在的一些潜在问题。(具体内容以后的文章会有更详细的介绍)

 

  大幅提升高频延伸性

 

  气动式单元的发声原理与一般半球形单元完全不同,由于没有线圈、抑制环等组件,气动式单元是透过一块摺合式的薄膜,犹如手风琴形状般,并在薄膜上加入导电金属,再配合磁场强大的磁铁,从而令震膜左右来回震动,逼出空气产生声波。由于整个震膜的面积比一般单元大了不少,可以驱动多出数以倍计的空气量,使高频延伸性达至一个理想的水平。也许有人会说,人耳只能听到 20Hz 至 20kHz 的声音频率,若高频延伸去到 45kHz 会有用吗?虽然不一定能够识别出声波,但是人的皮肤、骨骼、肌肉都会产生震动,直接影响到人脑的思考,在听觉上,高频的延伸愈高,声音表现上会比较通透。

  

气动式单元技术了解一下

  将单元微型化应用在耳机上

 

  或许大家认识 oBravo 这个台湾品牌是从他们的音响系统开始,例如取得不错口碑的 AI-5、AI-25P 等,其实都同样采用气动式单元处理高音,而不是常见的软半球高音。其后品牌转战耳机市场,也没有放弃使用气动式,因此成为了极少数将气动式高音应用在耳机上的品牌。据厂方称,他们的头戴式耳机经历了过万次的测试、调整、失败,将气动式高音搭载动圈单元,并运用同轴式设计,实现全音域的逼真还原度。后来更把气动式高音单元成功微型化,只有 8mm 的大小,应用在入耳式耳机上,获得多项奖项备受肯定。

  

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  oBravo eamt 系列入耳式耳机,结合了气动式高音及动圈单元。(oBravo 官方相片)

 

  理论上,气动式高音单元需要一个密闭式的腔室,因此并不适合设计成为低音单元。但是,随着技术的不断发展,位于德国柏林的音响品牌 Heinz Electrodynamic Designs(HEDD),推出了全球首款配备自家开发气动式单元技术的全频头戴式耳机 HEDDphone ONE,频率响应范围达至 10Hz 至 40kHz。气动式单元相较传统动圈、平板震膜或静电,其空气流动速度显著更高,令气流透过多重 Kapton 叠层挤出,速度较以往快上 4 倍,以至呈现更丰富的声音细节上均有绝对优势。

  

气动式单元技术了解一下

  HEDDphone ONE 的结构图,只用气动式单元就能令频率响应达至 10Hz 至 40kHz 的水平,是技术上的突破。(HEDD 官方相片)

 

  总结

 

  制作困难 价钱不菲

 

  气动式单元主要是透过一块摺合式的薄膜进行发声,但先天结构具有很尖锐的指向性,所以调声方面有一定局限,在研发时,往往要对震膜面积和磁铁厚重作出多次修改,所以制作工艺相对复杂,而且成本较高,因此这类耳机的售价绝不便宜,相信短时间内难以在耳机范畴上普及起来。另一边厢,发现不少耳机厂商,近年不约而同加入静电单元,掀起新一轮技术竞赛,这类静电单元同样也可提升高频或超高频的水平。

 

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