为了舒适听音乐设计的监听音箱——金琅A6M有源音箱

为了舒适听音乐设计的监听音箱——金琅A6M有源音箱

首页角色扮演混沌有源更新时间:2024-04-27

原创 文/赖英智 新音响New Audiophile

市面上的有源式书架音箱,撇开那些桌面计算机音箱不论,可以列入高保真领域的产品,一类是所谓的“监听音箱”,另一类是针对发烧友的“Hi-Fi音箱”。第一类的监听音箱比较流行的有真力Genelec、纽曼Neumann、ADAM、雅玛哈Yamaha、丹拿Dynaudio、劲浪Focal、JBL、天朗Tannoy、惠威等。这些产品虽有价格高低,基本上性价比都很高,功能也比较齐全,透过现代DSP技术在小小体积内往往有很优异的低音表现。

但因为要求录音监听使用,声音普遍比较结实硬朗,密度很高,重量感很好,如果放在家里欣赏音乐,略欠一点飘逸温和质感。我自己的感觉是真实强悍有余,细致柔美不足,所以大音量听个半小时,耳朵就开始有点压力。

另一类针对发烧友设计的有源音箱,最著名的是这几年KEF的LS系列,同轴单元很有特色。其他常见的还有丹麦尊宝JAMO、丹拿Dynaudio、B&W;以及国产品牌漫步者、唐韹、音乐大师Audimaxim、惠威等。不同品牌之间的设计殊异,音色不尽相同,但都能保持有源音箱声音比较直接、能量感丰富、动态强劲的好处。

我不迷信国外品牌,要知道上述很多产品都是在中国OEM甚至ODM生产,某些国外品牌溢价过高。音响技术门槛不算高,中国可以用很低廉的价格做3D打印样品,甚至淘宝上面请专人写编程,到了国外全都变成天价,因此中国产品有先天上难以取代的生产与价格优势。山东金琅就是个很好的例子,经过30年的发展,不但在喇叭单元材料与技术上多所突破,生产工艺也臻国际一流水平,好几个意大利的品牌都出自金琅之手。

原厂设计的木制脚架很实用

为人作嫁裳久了,金琅汲取经验,累积技术,当然希望以自己品牌推出的音箱能有更大进步,所以从2015年起启动电子分频有源高音箱。研发的初衷是充分发挥金琅自主研发单元特性,最大程度上解决传统模拟分频电路带来的电声转换效率低、相位失真大、器材搭配复杂等问题,使音乐享受更加简单便捷。正因为喇叭单元是自己研发、自己生产,所以金琅可以很好掌握单元特性,开发出以舒适欣赏音乐为目的的有源音箱,一方面符合监听所需的中性、低失真、大动态、宽带响等需求;另一方面可以长时间欣赏而不会带来压力。

A6M选用金琅研发的特殊硅化物振膜AST2560系列气动高音单元

以下是金琅公司提供,有关该公司第二款DSP电子分频有源音箱(第一款A5M低音单元为5.25英寸)A6M的介绍:

为什么要用DSP电子分频设计?我们知道先在喇叭单元中挑选出高品质的单元,然后在箱体的形式、内部结构、面板形状、单元布置位置等方面进行有目标性的优化设计,这时用传统的功率分频通过简单和合理的设计,基本都能将音箱的频响、相位控制在较理想的范围内,从而最终获得合理的声音。

当然分频器确实会损耗一点功放的功率,特别多路分频音箱的低音部分(分得很低时),由于电感有一定内阻降低其阻尼影响了低频控制力。实际上只要单元的性能优异,使用低阶数(一般不用超过3阶)让高中低音单元各自工作在最佳性能的频段内,通常就能得到不错效果。

分频的阶数并不是越高越好,虽然衔接频率附近干净了,但反而会带很更大的时域失真等其他负面问题。由于书架音箱的小型化,导致先天设计就有缺陷(主要是低频),这时DSP分频就是一个最方便有效的补偿方式来修复“缺陷”。

气动高音振膜像折叠起来的手风琴,展开后的面积远远超出一般的球顶高音

DSP的功能还远不止于此,修正频率响应曲线、对齐相位都是小菜一碟,还能对房间声学环境进行修正,根据不同音量级来调节等响度曲线。在热门的VR游戏配套音响上,DSP甚至可以加入头部识别功能,实时检测用户的头部位置来实时调节左右音箱的声场等等。加入DSP分频技术后,很容易就能让小小箱体发出超乎想象的强劲低音,其他频段也可以轻易的调整频响,让声音听上去细节很多,穿透力特强。

但这种调节方式也容易流于简单粗暴,譬如小型有源箱由于体型过小无法进行过多的箱体优化,衍射影响导致某个频段有宽大的深坑,用DSP虽然抬高补平了,但如果这个频段恰好是该单元失真较大的位置,这样充满失真的平衡还有意义吗?

假设有一个单元失真本来就很低的音箱系统,加上DSP做分频,DSP只需负责简单低通、高通、带通滤波即可,最终的声音是不是一定比较好?这就要考虑DSP分频的AD、DSP算法、DA等层面了,各个环节的设计水平都直接影响最终声音表现。前提是还要有优秀的箱体设计,可以事先控制好低频滚降、降低箱内驻波等;

通过面板形状和单元排列的优化设计减少衍射,让频响更平滑,同时单元间的声学相位差也有效的降低,这样在DSP分频设计时就无需对频响和相位进行大幅的修正,最终出来的声音才比较真实自然。金琅公司开发团队由材料、电声、算法与仿真、软件、电子、通讯等许多学科人员组成,历时三年先后开发试验了模拟运放电子分频、AKM DSP电子分频、Cirrus Logic DSP电子分频三种方案,不同方案的目的都是为了减少传统无源分频带来的能量损失和频率、相位失真。

经过反复对比,优中选优,最终采用了Cirrus Logic DSP电子分频方案。即便如此,Cirrus Logic DSP电子分频方案先后经历过两次大的硬件改版和32个版本的软件迭代。金琅把自研开发独有的底层音频框架和核心算法称之为OCEAN SOUND,其基础源于金琅在喇叭单元和系统方面近三十年的开发经验、积累的大量自研高、中、低音单元参数和计算机仿真数据。

在DSP电子分频高保真有源音箱项目伊始,金琅就确定了系统一体化的研发原则,选用算力性能优异的音频专用处理器作为硬件基础,从零开始搭建了全新的音频框架,并根据每款产品所用单元、箱体、电路等部件的不同,辅以自行优化设计的数字滤波器,用数学的方案解决时域、频域的各类失真。具体包括以下几个部分:

①逐点相位校正:有别于传统方案EQ(IIR滤波器)的大段调整,金琅在底层架构上开发了一套全频段逐点相位补偿核心算法。它完全独立于频域补偿调整,可以根据产品的单元特性、覆盖频域范围、目标性能,灵活部署相位矫正点的数量和位置,有效避免了传统EQ调整带来的新相位失真,降低了对DSP算力的要求。换句话说,金琅这套算法其他人无法套用,因为这是根据金琅自身单元特性所设计。

②通讯级同步:金琅的张总工程师小孩曾是华为公司的通讯领域项目负责人,对时钟与同步架构有独到技术,所以能把有源伺服时钟同步技术在可控成本内发挥到极高的水平,确保整个系统在数字信号传输、处理、AD/DA过程中的高效、精准与协同。

③超采样/还原:针对进入DSP的音频信号,金琅采用了32bit超采样/还原技术,并且在同一个高精度时钟源下同步进行,使得时域、频域变换和数字处理过程变为数学运算。A6M有高达5200个的频率相位一致性采样点(A5M为3000个采样点),精度高于母带数字处理的量级,远超人耳的分辨力极限。

④杜绝SRC音质劣化:SRC(Sample Rate Converter)中文意思为采样频率转换,安卓系统或者是硬件上使用高通芯片组的手机均存在SRC问题。直观上可以将SRC理解为对一副图像进行缩放产生的失真,一些发烧友视SRC为音质*手。别忘了金琅有位来自华为的专家,他们自主开发的音频框架彻底打通了DSP与AD/DA的底层数据传输通道,进入金琅DSP电子分频音箱的数字信号,全流程自适应位宽和频率;模拟信号则始终按照系统最高等级码流处理,最大程度保留原始音频信号信息。

⑤创新的前级:传统前级在调整音量的过程中,会带来整个系统增益的非线性失真。增益(GAIN)是调整信号电压,控制小信号放大的倍数,它决定了灵敏度和信噪比,音量旋钮透过可调电阻(衰减器)改变增益,最终改变声压大小。增益过大容易破声、削波;过小信噪比低,细节损失。金琅通过软硬件结合的方式,采用恒定增益方式,保持前级始终工作在线性工作范围内,即使小音量聆听也有足够分析力,音乐细节不受影响。

以模拟输入利用A6M来调整音量固然没问题,某些数播本身可控制输出电平,这时分别调整数播与A6M的音量就能达到更平衡的效果,A6M极低失真与几乎没有细节损失的音量控制就变得很重要。

⑥性能优异的解码:金琅并未公布使用的芯片型号,只知道A6M支持最高24bit、192KHz的PCM解码,受版权限制,并不支持DSD的硬解。金琅选择芯片并不只看参数,而是充分考虑解码芯片的性能,并对电子分频后的高、低音独立解码,针对数码流传输、时钟同步、缓冲放大、电源与接地等各方面进行优化,使得A6M自带解码具备很高的分析力、密度感和音乐性。

我用日本Melco数播 德国RME解码,另外以马兰士KI Ruby纪念版SACD机进行数字与模拟连接,都可以证实A6M内置解码效果一流。据说有人以Esoteric的高价SACD机模拟输出,与数字同轴输入给A6M进行比较,同样占不到便宜。

有源功放的电源使用仪器级环形变压器,金琅真的下了重本

单元部分,A6M选用金琅研发的特殊硅化物振膜AST2560系列气动高音单元。该系列高音被广泛应用在金琅多个无源产品型号:优闲7号、乐神5号、乐神八号等型号上。AST2560系列气动高音单元振膜折叠展开后的振膜尺寸是114×70 mm,灵敏度95dB/W/m,频响范围1600Hz-40kHz,大概没有其他高音单元有如此大的面积(7980mm²),能推动如此大的空气能量。

早期气动高音单元的振膜多以聚乙烯薄膜或聚脂薄膜制作,后期开始广泛采用聚酰亚胺薄膜制作。这几种材料共有的特性是具有质量轻,内部阻尼小的优点,但用其制作的振膜存在声音尖锐、不耐听且失真较大的弊端。2005年起金琅就开始着手研发AST系列气动高音,二年后终于找到一种性能优异的特殊硅化物振膜材料,不但质量轻,而且内部阻尼好,表现出来的声音细腻、清澈、透明、甜美、细节丰富、分析力高、动态大、瞬性好,一举解决了困扰业界近五十年的材料难题。

6.5英寸中低音单元搭配压铸铝镁合金盆架、承受功率大并且质量轻的35mmCCA扁线音圈(A6M独有)、掺加了碳纤维和云母的复合射出盆,振动系统和磁路针对功放电路进行度身定制。厂方说声音表现醇厚有力,低频层次分明,具有极好的瞬态特性。

高音使用甲乙类功放,低音用D类功放推动

有源音箱的电源部分堪比高端音响:进口硅钢片 纯铜漆包线,仪表级规格的环形变压器,肖特基二极管整流、ENLA音频专用大容量滤波电容,更少的LDO(积体化的低压差线性稳压器)设计,尽量降低电源内阻确保大电流输出和瞬时超功率能量。整个音频通道(输入、传输、电子分频、解码、放大)均为全对称式平衡结构,并针对电源、数字、信号进行电磁屏蔽优化,搭配圆柱高精度金属电阻,WIMA、ELNA耦合电容,多层沉金工艺的电路板材,24K镀金音频继电器和接插件等,都按高端音响标准设计。

A6M有USB、同轴与Toslink光纤三组数字输入,连接CD机或数播建议用光纤,价格低廉而声音更中性,USB线的变素太多,好的USB线也不便宜啊。RCA与XLR二组模拟输入,建议用XLR平衡端子,声音表现能明显胜出。至于蓝牙播放,由于不存在SRC音质劣化问题,安卓与平苹果手机效果差别不大。

功能齐备的输入端子集中在右侧音箱,二者间以一条控制线连接

金琅说每批板件皆进行高密度抽检,-20℃至70℃极端工况24小时带载测试,同时每套电路均完成72小时满功率老化,再进行全面在线检测,以确保产品电子原器件和电路功能稳定。我收到的A6M是全新开箱,单元可没经过老化,厂方建议至少100小时的老化声音才能逐渐成熟。的确我们在等待过程中,亲耳经历了从生硬通透到宽松温暖的变化,我估计100小时仍然不够。

从测试图来看,失真率、频响、响应速度都非常优异

文章起始就说过,一些号称是监听用途的有源音箱,声音过于直白单调,耳朵容易疲累,而金琅A6M是按欣赏音乐的发烧角度来设计,因此声音风格有本质上的不同。有源音箱的共同优点,诸如系统简单无需额外功放驱动、相对更为节省空间、连接方便(A6M的输入端口几乎应有尽有了)、DSP电子分频与独立放大电路让音箱声音更为稳定等,金琅A6M全部具备,解决了无源音箱受线材与功放搭配影响的困扰。

有源音箱的声音优点,例如能量充沛,各频段扎实平直,动态比较有劲,速度与控制更凝聚快捷,声场定位准确等,金琅A6M同样样样不缺。那与其他有源音箱产品差别在哪里?我总结了几点心得:

更通透清澈,高频更华丽细致。A6M的透明通透感是全频段的,尤其低音部分层次明确,不会有挤压出来团块拥肿的缺点。可以这么说,A6M的低频能量与下潜深度,在同样6.5英寸单元产品中也许不是冠军,但干净清晰、线条凝聚、细节丰富的程度难有敌手。是的,低音是有细节的,轰轰响只会掩盖掉许多细节,金琅A6M用质量取代能量,用通清替代混沌,不愧是Hi-End厂家的设计思路。

非常低的失真,非常准的相位。相位可以从歌唱者的结像、定位、形体感,还有舞台上乐器分布的宽深层次分辨出来。老实说,A6M的方正外观与它的高技术含量内核有点不匹配,据说是口罩期间加工厂困难的不得以设计,以后的改良版会搭配更时尚造型。而透过这方正传统的箱体,闭起眼睛欣赏音乐,仍然很容易可以获得优异离箱感,左右前后深邃井然的效果。音场中间结像坚实不移,在任何音量下几乎没有变化,极大声压的爆棚音乐场面稳固有重量感,极低音量的小提琴独奏描绘立体鲜明,同价位的无源音箱大概很难很难做到。

很不错的细节表现。不需经过线材、功放的干扰,数字音乐直接透过A6M解码播放,细节弥漫到处都是的情景可想而知。金琅并没有刻意强调高音来营造分辨力假象,虽然气动高音单元泛音飘逸感稍逊于金琅的铝带单元,但却有很强穿透力,大音压时的轻松感也略胜一筹,更适合用在有源音箱上。比起传统球顶高音,由于振膜面积远远超出,同等音压下只需一点点移动即可,不但失真更小,反映出来的音乐讯息量则是数倍的增加,有如拿着放大镜听音乐理所当然。

使用搭配非常方便。虽然有源音箱的好处多多,老发烧友仍认为限制了可玩性,所以A6M更适合便携音响、耳机一族进行升级,居家环境与预算受限的年轻人也可以郑重考虑,买了A6M加上手机就能获得极高质量的音乐享受。尤其值得推荐的是,即使用手机 蓝牙推送音乐,大部分时候耳朵也不易分别与连接CD机的差异,换句话说,只要音源不差(MP3等高压缩文件当然不够好),随时都能在A6M上享受悦耳的音乐。

原厂帮A6M设计了一款重量级的木制脚架,没有时尚线条但很实用,可以考虑一起选购。另外,A6M的输入与遥控接收集中在右边音箱,与左音箱之间需要一条控制线连接而非无线设计,原配的线估计有三米长,如有特殊需要可以订购加长版,这样一对A6M分开摆在房间二端也没问题。控制线也传输音乐讯号,质量可以吗?接头特殊无从比较,但我自己是听不出左右声道声音有什么音质的差异,可以放心吧。

稍早前金琅曾举办过用户的到家试听活动,多半评价都很高,对金琅首次在有源音箱领域出击就获得好成绩,自然很值得鼓励,就事论事,我认为在外观、菜单现上,A6M不敢说是满分,但以同样的价格,同样低音单元尺寸来横向对比市面上的有源音箱产品,短时间内它的整体声表现音是没有对手的!

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