Hi Fi 基礎談 五十一:電子分音.Bi-amp.Tri-amp

(相片來源:elcircuit.com

1952年,Roy F. Allison(曾歷任 AR 工程師多年,Allison 揚聲器廠創辦人)在 High Fidelity(那時是雙月刊)上刊出“Bi-amplifier System",解釋了以 Active(有源)分音器代替一般內藏揚聲器的 Passive(無源)LC 分音器的好處。

Hi-Fi 史上,最先向“機佬"推薦電子分音之始作俑者,是 Marantz。早在 50 年代,Marantz 率先推出電子分音器,當然是膽的。

電子分音歷史悠久

電子分音在單聲道(1958 年之前)期間一直不能普及,那年頭的擴音器材平均質素遠遜立體聲,相信聽得出電子分音有大分別的發燒老祖並不多。

立體聲時代,電子分音體系由幾家日本音響廠推廣,聲勢浩大。先鋒、山水、新力三對壘,先後推出 2 路及 3 路電子分音器。60 年代末期,新力電子分音在曾福出售,黎健標主理。先鋒及山水電子分音由中環 HiFi Pro(注意,不是 Pro HiFi)獨家經銷,雷明主理。

想當年,HiFi Pro 七份人,每份 2000 港元,裝修好開業之日,銀行存款不夠 300 元,股東包括陳浩才等知名人士。 HiFi Pro 倒像個非牟利組織,玩了幾年,由雷明以原價或 1,700 元向各大股東收購,繼續慘淡經營。HiFi Pro 從未欠過行家一毫子數,最後因伙記扭計,索性不做,遊埠去也,雷明從江湖上失蹤了兩年。

話說,電子分音既是由 HiFi Pro 最先以專門店方式介紹給香港的發燒老祖,雷明那時認識的電子分音第一批玩家,當然包括 KK 張、分音黃、芝柏唐等一大班。當時,玩得最興的或者是雷明,由 3 路至 5 路,由拆喇叭至自製電子分音專用喇叭。自製品分兩款,其一用 Heco 及 Bombarton 單元,其二用飛利浦,Heco 及 Yamaha 大耳牛(大耳牛是屏風式低音),tweeter 1 對向前、1 隻向後,中音獨立聲箱,單向前。Heco / Bombarton 屬分體式,高中與低分開聲箱,而 tweeter 每聲道有一隻斜向後 45º 發射。那年頭,Infinity 和 Bose 都未設計出像上述前後 tweeter 或直接/反射揚聲器。89 年,得悉有位姓任的老友記,仍然攬住對大耳牛。他所形容這屏風所提供的層次深度感,我身為創製人都幾乎不敢相信。更妙的,是上述兩款電分音喇叭竟然出現倣製品。

必定產生相位差異

那時間,我玩電分音是兵分二路。設計電分音喇叭的基本條件,是儘量留意各頻段之間相位之協調。對電子分音器本身的相位特性,花了不少時間去了解。結論是,無論 LC 分音或電子分音(Passive 或 Active),都產生一定的分音相位差異。這種相位失真,以當時科技來說,除了利用各頻段之間單元的電氣相位互成正(0º)或反(-180º)相駁接去尋求較少相位差的線路之外,實無其他辦法。

從 Passive 分音器線路去看各路之間相位關係,最完整的是 12dB/Oct 網絡。因為,12dB/Oct 分音的相位差是 180º。舉例:2 路分音體系規格設為 2KHz,12dB/Oct 的話,該體系的 2KHz 分音器以上頻率便與 2KHz 以下出現 180º 反相差。只需把 2KHz 以上的中音頻單元反相駁接,中高與低兩瓣便形成同相。早年的 Altec 2 路號角喇叭,用 12dB/Oct 分音,除了將中高音號角反相接之外,還刻意將 12"低音的音圈與號角的音圈安排在同一發音垂直軸線上。這技術,後來被 KEF、Dahlquist 以至 B&W 等徹底運用,並且以 Phase array 名堂大事宣揚,好像是新發明一樣。發燒友中,知道 Altec 及 JBL 等老早就採用 Phase array 方式裝嵌 2 路號角喇叭的人大概不多吧。

既知 12dB/Oct 分音出現 180º 反相,於是,AR3 之類的 3 路體系,其單元駁接方式就都是 12dB/Oct,正、負、正了。基於此,我玩電分音系統,也便喜歡用 12dB/Oct,正、負、正方式玩 3 路,推而廣之,曾經最多玩過 5 路。不過,採用單元的數目,仍按照「單元愈少,相位差愈細」的純情派。

以上,是兵分二路之其一。

爆肚派電子分音

其二是爆肚派。那時,賣電分音及特製喇叭之餘,還準備了多款單元,以供自己造的 DIY 顧客。他們自行選擇所喜歡的各式單元,按自己喜歡的設計造箱,用電分音體系來組成一個雜牌軍揚聲器。我賣得最多的,是飛利浦 Bombarton 12"低音、Heco 中、高音和飛利浦 Dome 高音。價廉物美,最受歡迎,我的存貨亦經常各有五、六十隻。眼看手頭上如此數量多的中、高音,第一時間的念頭,就是“睇你駁起每聲道 20 隻會點聲"。我的助手,現在羅省的許銘賢,攪了半天,每聲道又並又串的駁了 20 隻高音,分四排、四梯級,作弧形擴散。音場弄得都幾闊。許銘賢樂不可支,適值 CC 潘由威靈頓街(寫字樓、工場、兼貨倉)走落來八,花柳許(CC 給他的花名,譽滿港台兩地)指着四排 tweeters,逐排說:「First Violins、Second Violins、Third Violins…」,還未講到 Fourth Violins,我和 CC 兩個已笑到人仰馬翻,眼淚水都標埋。最過癮的,是花柳許至今都可能不知我倆那天為甚麼笑到黐肺。

以上是兵分二路之其二。

賣電分音,我相信我都有資格認第二。但,玩電分音的成績就水皮了。還記得,那時張幼良(花名張冇良)發表過一篇文章,大意話時下玩電子分音的大佬連 Phase 都唔識。好多前輩睇完氣到扎扎跳,我卻悶在心裏。事關,張冇良最低限度講對了一半。一些玩電分音老前輩,如非真正不識 Phase 為何物,就是“話之佢", 採取駝鳥政策。事關,多路電分音除了本身相位狀態不明朗之外,玩家若奉行不分種族性別之“單元大雜交"制度,那組合所提供的聲音,便再也談不上甚麼相位排列了。

最後返回 bi-amp

我由 3 路電分音玩到 5 路,由每頻段一單元玩到每頻段多單元,攪了好幾年。最好聲時期,可能是 Hartley 24"低、Quad 靜電中、Kelly ribbon 高。但每聲道幾十個單元的玩法,就從未獲得過“你在那兒"的臨場感。人聲或樂器,都在前面的空中漂浮,從來捉不到實質的焦點,從來無法把音樂與我之間的一層膜除去。最後,終於向多路電分音投降,返回 Bi-amp 的起步階段。用一個 Modified M&K 100Hz, 12dB/Oct Passive 分音器,插入於前級與後級之間,100Hz 以下每聲道用 4 隻超低、100Hz 以上配甚麼揚聲器都可以,多數是將低音反相駁。 我的超低擴音組合,大概無困難提供 1m 距離 100dB SPL 的 35Hz。失真不算高,但據旁人的評語是“可以",而且和 100Hz 以上的體系接合得“不錯"(好多名師級還問我有無開超低,就算是故意的恭維,我也覺得起碼一半對。)

以上是我在 80 年代整整 10 年的 Bi-amp 基礎,擴音器換過,分音器 up-date 過,單元換過,線換過,而原則不變。

Passive 分音器,對 100Hz 以上揚聲器的超高頻及相位狀態仍有一定影響。心中理想的 Bi-amp 是 50Hz 以下經分音器,而讓主喇叭用全頻推策。若能找到一對由 50Hz 開始自然滾降而中高音能負擔 150W 至 200W RMS 的正斗揚聲器,夢想的最佳 Bi-amp 願望乃可實現。可惜我的 HiFi 房不宜屏風揚聲器,否則一定玩 Magnepan。不過憑過去“咁多"年聽屏風的經驗,所聽過最靚聲屏風,都有獨奏樂器(及獨唱)偏大了的傾向。若有高手能克服這問題,或認為根本無問題,我想知。

註:94 年雷明補充:「我用 Bryston 10B 電分音器取代了 M&K 的 passive 分音器,玩法不變,沿用至今。」

(原文刊於《Hi Fi Review》,前半段寫於1990年6月,作者 雷明 先生)