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吹氣與不吹氣焊接(以物理與音樂的角度來思考音響奧秘)

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derikchan 發表於 2005-12-18 13:06:30 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
《音響論壇》在幾年前曾採訪過菅野公彦(光悅唱頭創辦人菅野義信兒子,也是Pioneer當時的技術總監),底下就是他一些相關的看法,提供給各位網友參考(有沒有網友打算也裝兩部同樣的器材用吹氣與不吹氣焊接實際比較一下?)

(是大陸網站轉載的)

以物理與音樂的角度來思考音響奧秘

日本資深音響發燒友菅野公彥說,在臺灣三年當中,他深切體認臺灣人的可愛之處,所以準備把他所瞭解的音響奧秘留在這裏,還特地把先前留在日本的多年音響研究資料帶過來,準備在回日本之前公開與臺灣的音響迷共用。在此,我代表「音響論壇」讀者感謝菅野公彥的好意。
一開始,菅野就寫了「聞」、「聽」二個大字。他說,「聞」就是打開大門用耳朵聽事情,而「聽」要用十四個心(右邊部首)來聽;所以聞是用來聽一般事情的, 而聽則是用來感受音樂的。沒想到這位日本人竟然對中文有如此的造詣,看來菅野的藝術家氣質已經超過音響設計者的身份了。
日本的科技那麽發達,新材料的研究也很有成就,可是日本音響在世界上的地位爲何却不如歐美等國呢?這是許多音響迷的疑惑,也是我向菅野公彥提出的問題之 一。他的觀察是:日本音響工程師大多以電子的角度去研發音響,對音樂的瞭解却不够深刻,問題是音響器材幷非家電産品,而是用來再生音樂的器材,所以必須把 製造音響器材看待成製造樂器。由于他自己學物理出身,能够在電子領域之外以物理的角度來觀察研究音響器材,所以才瞭解到許多音響的奧秘。


吹一口氣聲音會更好

音響的奧秘在那裏?在于許多用耳朵可以分辨,却不容易用常識去解釋的現象。可是,好聽的事實一直存在那裏,所以需要有人以科學的方法去解密。菅野公彥舉二個例子來說明,一個是焊錫,另一個就是綫材的外皮顔色。他說以前曾有老師傅告訴他,用焊錫進行焊接時,如果馬上對焊點吹一口氣,這樣焊出來的器材聲音就會比較好聽。他就按照老師傅的說法,焊制了一部器材,幷且與一般焊法進行比較,結果連非音響迷也聽得出其中的差异。爲什麽呢?菅野公彥發揮了研究精神,把二種焊錫分別刮下再以電子顯微鏡觀察,結果發現二者的錫與鉛(焊錫最主要的二種成分)混合情况不同。因爲錫的溶點是232度,鉛的溶點爲327度,如果焊錫加熱溶解後令其自然冷却,就會因爲錫、鉛冷却速度不同而使成分分開。反之,在焊錫加熱溶解的瞬間吹一口氣,錫與鉛的成分就會因爲强制冷却均勻混合。就是因爲焊點上的焊錫是否能够均勻混合,因而左右了聲音的好聽與否。
問題就此結束了嗎?還沒有,爲了更進一步研究爲何吹一口氣就能讓錫與鉛均勻混合,菅野公彥更進一步量測,才發現原來這麽簡單的吹一口氣,竟然就瞬間讓焊錫降低了30度左右。這就好象古代煉劍,一定要反復把燒紅的鐵浸入冷水中一樣奧妙。

含銀的焊錫不一定好

除了焊的方法之外,席間也有人提出不同焊錫成分的問題。菅野回答說,最好的焊錫其實就是錫與鉛的成分,許多人認定含銀焊錫會比較好,其實銀是很容易氧化的材料,所以這種焊錫在前六個月高音部份會比較華麗,但是六個月之後聲音就開始劣化。還有一種焊錫里加了銅,聽起來低頻會比較足,不過銅的溶點高達一千多度,所以必須先磨成細粉末再加入焊錫中。至于美國軍方用的焊錫則是加鎢,目的則是爲了强固焊點,讓軍事電子設備不容易因爲碰撞拉扯而造成焊點脫落或是冷焊。不過,鎢的溶點達三千多度,同樣也是要磨成細粉再摻入焊錫中。

綫材外皮最好是黑色或灰色

第二項好聲的奧秘在于綫材外皮的顔色,這也是菅野公彥從物理的角度觀察而得。由于他自己喜愛陶藝,所以知道大部份用在塑膠外皮的顔料裏都有金屬成分。這些 金屬成分雖然很微量,也會對流經訊號起負面作用,唯有黑色與灰色的外皮不含金屬成分(它們含的是碳)。于是,他將器材的全部配綫都使用黑色綫材,結果聲音 果然比較好聽,而生產綫上爲了方便裝配而使用不同顔色綫材的器材,聲音就沒有那麽好,後來Exclusive器材的內部便改用黑色配綫。讀者們,請檢視您 所使用的綫材,看看是否五顔六色?下次請換用全黑色或灰色的綫材。
爲什麽顔料裏的金屬成分會劣化聲音?菅野公彥幷不是瞎猜,而是經過實驗證明的。他把二種綫材作了雜訊測試,結果發現含有金屬成分的綫材雜訊比較高,不含金 屬者雜訊就比較低。爲什麽會這樣呢?他說其實綫材就好象天綫,會吸收空氣中各種電磁波,假若外皮裏含有金屬成分,其所吸收的雜訊自然就多了。

雜訊存在于擴大機中

雜訊是否只存在于綫材上呢?不!雜訊存在于所有音響器材中。菅野說假若我們用一種Crystal製成的麥克風連接上耳機,放在器材裏面去聽,就會發現整部 器材一直在發出噪音:變壓器有噪音、電容也有噪音、機箱也有噪音。如何把器材內不該有的噪音去除,就成了好聲的第三個重要秘訣。爲了去除機箱的噪音, Exclusive的器材底部使用Honeycomb結構來避震,藉以降低機箱噪音。其實,近年來全球的音響迷也都知道振動、噪音對聲音的影響,所以才會 有各種抑制振動或降低噪音的設計。
對于喇叭箱體的材料,菅野也透露了Exclusive的研究心得。喇叭部門曾經研究過多種箱體材料,最後發現箱體材料幷不是愈硬愈好,而是要適度的讓箱體 呼吸(振動),箱體內則要儘量降低聲波打在內壁的反射效應。單體鎖在箱體上,單體框架與箱體的接合處也必須處理,最好讓框架與箱體緊密結合。

最好的喇叭振膜材料還是紙

至于喇叭單體,是否金屬或陶瓷材料等就會是最好的呢?菅野搖搖頭。他說到目前爲止,最好的喇叭單體振膜材料還是「紙」,因爲紙的內部殘留音最少,發出來的 聲音最自然,TAD單體振膜到目前還在采用紙盆就是這個道理。既然紙盆有這麽好,爲什麽近年會被那些塑膠振膜所取代呢?這是因爲制造紙盆振膜的技術非常 高,而且能够製造的廠家愈來愈少,而塑膠振膜製造容易,只要有簡單的機具就能大量製造出來。
看來,古董喇叭被日本人奉爲寶貝不是沒有原因的,因爲那些紙盆都是音響工業黃金時期的製品,難怪以前的音響雖不一定好聽,但至少聲音不會刺耳。中、低音單 體要用紙盆才會更好聲,那麽高音單體呢?我也問了這個問題。菅野說高音單體還是絲質振膜比較好,因爲它的聲音比較自然。

避震與綫材方向性

在說到喇叭擺放部份,他建議如果要避震,只要在喇叭底下墊四個小三角形長條木塊加上一小塊毛氈就很有效(不是三角錐,而是像小孩子畫屋頂的那種三角形 狀)。此外,喇叭底下假若墊磚塊,二塊磚塊不要平行,而是要呈八字形。而且與喇叭接觸的地面要愈堅實愈好。總之,外在的振動是喇叭的大敵。
喇叭中間擺放電視,對于聲音會不會有影響?菅野說會有影響,因爲電視就等于一個大反射體,反射出不該有的聲音,擾亂了左右喇叭所發出的聲波,會讓聲音聽起來定位不清。不過改善的方法也很簡單,他說只要在電視上覆蓋厚毛氈就可以了。
綫材有沒有方向性?這是許多音響迷所關心的。菅野說綫材的確有方向性,不過倒幷不是廠商特別製作的方向性,而是綫材抽綫時的方向性。在工廠制綫時,是用銅 棒一直抽,把銅棒愈抽愈細變成銅綫。由于銅綫都是朝同一個方向抽出,所以銅結晶也會呈現一致的方向性。通常,喇叭綫材外皮字頭的方向要與擴大機連接;假若 是前後級訊號綫,字頭方向就要與前級連接。

後墻處理可以抑制吵雜

假若聲音聽起來亂而混濁吵雜時,要怎麽辦?菅野也教讀者一招,那就是在喇叭後墻布置高音吸音材料,用以吸收吵雜的聲音,同時還可以把吸音棉卷成筒狀放在左 右二邊墻角,聲音就會更乾淨。萬一喇叭後墻就是窗戶怎麽辦?假若窗戶只有半墻,至少窗戶以下的墻面可以依照上述方式處理。府上若是有大瓮,他說把它們擺在 喇叭後墻,也會讓聲音變得乾淨清楚。菅野强調,與其把大筆錢花在更換擴大機上,倒不如把喇叭後墻按照這樣的方式處理來得有效。這個看法與我不謀而合,我說 過幾次,如果要解决聲音太吵的問題,可以在喇叭後墻做吸收高頻的處理。不過,喇叭後墻本身最好是堅硬的,這樣才不會因爲墻面振動而吸收中頻與低頻。記住, 我們要吸收的是高頻,而不是中頻與低頻。
再來,菅野說到喇叭投射角度。他認爲喇叭最好要有向內的投射角度,而且聆聽位置要在投射角度交叉點的後面。咦!這種方法不是與我所提倡的「螺孔擺法」有些類似嗎?看來喇叭擺久了之後都會有一些相同的看法。

老人的耳朵靈光嗎?

菅野還提出了他對工作溫度的看法。一般人都認爲器材要預熱才會好聽,但是依照他對電子元件的瞭解,除了電容器以外的元件都是溫度愈高特性愈差。所以,他對 「熱機」這件事提出合裏的懷疑。他認爲,熱機會好聽的原因除了溫度的猜測外,有可能是耳朵對聲音的適應與自動調整,而非器材愈熱愈好聽的道理。
提到耳朵,他也談到老人耳朵聽音響的問題。依照他的看法,老年人的確對于高頻率基音有聽覺衰减的問題,不過聽測試音與聽音樂却是二回事。耳朵對于泛音有補 償的調整,所以老年音響迷對于聽音響耳朵還是可以很靈光,這就好象老指揮大師依然能够把樂團的聲音調弄得非常美好一般。
談到綫路設計的接地問題,菅野說接地的順序非常重要,除了每級的接地要分開之外,按照訊號流經綫路板路徑的順序接地更是絕對不可馬虎。如果把綫路圖上所畫 的接地點隨便接在一起,聲音品質將會無法提升。菅野在談接地時幷不是隨口說說而已,而是用實際測試的結果佐證,而這些測試都是在Exclusive部門所 完成的研究工作。

動物、植物對音樂會有反應

Pioneer除了研究音響之外,也研究音樂對于動、植物的影響,這種研究在日本已經持續進行二十幾年了。讀者們可能看過日本松阪牛肉要經過音樂調劑肉質 才會好吃的報導,這不是無稽之談,而是日本人多年的研究心得。菅野說,Pioneer曾經把做喇叭用的磁鐵圍繞在水管旁,讓水經過磁場再灌溉番茄,結果 番茄果實長得非常碩大。牛如果聽探戈音樂,牛乳産量就會增加;蛋鶏聽溪水的聲音,蛋的産量也增加了;給玉米聽噪音,玉米就長得不好。
除此之外,他也以自己的親自體驗來說明胎兒對音樂的接受能力。他說當自己的太太懷大兒子約七個月時,每天都聽法國作曲家盧利的「嘉禾舞曲」。兒子長大後有一天突然以口哨吹出這首曲子,說是腦子裏自動就浮出這首音樂的旋律,由此可見音樂對胎兒的影響。

LP的好聽與Alpha波有關嗎?

那晚,李富桂提到猫聽了CD的聲音會跑開,聽LP時就不會這件事。菅野說他幷不知道原因,不過人的腦波裏有Alpha波,而大自然裏的Alpha波存在于 23KHz裏。由于CD取樣頻率的關係,所以僅能發出20KHz以下的頻率,而LP的泛音却可以高達100KHz。是否因爲CD裏不含Alpha波,無法 與腦波起共振反應,所以沒有LP那麽好聽?還有,當人身處大自然中時,往往會感覺心情特別舒暢,可能是人腦與大自然的Alpha波起了共鳴。以上這段是他 的猜測而已。
其實,音樂對動、植物的影響研究早已小有成果,而音樂對于人類的影響也有許多機構或科學家持續研究中。目前已知音樂可以影響情緒,也可以治療某方面的疾 病,不過其效果因人而异。到底這是因爲音樂與內分泌、腦內啡(Endorphins)以及Alpha波的相互影響還是另有其因?這仍有待研究。不過,每天 回家聽到美妙的音樂,的確能够令我疲意全消,對生活充滿向往。對了,假若您對這方面有興趣,不妨買「莫札特效應」(Don Campbell著)一書來看。

擴大機重質甚于重功率

對于擴大機的輸出功率,菅野的看法與一般擴大機廠家不同。根據Pioneer的研究,假若擴大機能够把單體反饋回到擴大機的反電動勢控制得很好,100瓦 的功率輸出就很够了。與其把擴大機功率做得很大,倒不如先設定在中功率(例如100瓦),然後把擴大機的「質」大幅提升。他說目前爲了商業考量,功率小的 擴大機都賣得比較便宜,當然就無法在「質」方面要求。而大功率擴大機不僅元件負荷大,而且擴大機內噪音很大,因此在「質」方面也無法有效提升。以他的看 法,最好的擴大機就是100瓦左右,能控制喇叭反電動勢,音質又美的擴大機。
其實,假若有效率够高的喇叭(100dB以上),5瓦的300B管機就可以讓屋頂掀起來(這可不是誇張的形容詞)。問題是,喇叭效率愈高,擴大機素質就要愈好,否則所有存在擴大機裏面的「垃圾」通通會一覽無遺。

音響充滿未知的奧妙

設計音響器材不能只從電子角度著手,還要就物理與音樂角度去思考,這是菅野多年研究音響的結論。從電子的角度來看,音響無疑是低階的技術;從物理與音樂的 角度觀察,音響器材如何發出好聲則充滿了未知的奧妙。也因此,音響器材的設計、製造與使用才會充滿變數。對音響諸事認知愈淺,就會自認爲愈懂,也會因此而 自以爲是。唯有隨時懷著謙虛的心去面對音響,才有可能一次又一次的解開音響好聲的奧秘。
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zzzzzz 發表於 2005-12-22 21:00:09 | 只看該作者
感謝師兄擇錄,見解真的非常精彩,阿狗的理念大致和管野老師相同,在錫線銲接之實作上,因為錫的溶沸點高於三百多度,加熱之時間亦較長,很多電子部件不能承受而損壞,因此廠家在錫線中加入松香,松香能有效崔化錫之份子運動作用,令錫線在低於原本之溶沸點下液化,達到溶接目的。
不過,若焊接加熱時間太久,松香會烝發老化,顏色變黑失效,錫線回復原有溶沸點,而且馬上凝固泥狀老化,接合宣布失敗,必需要馬上清除舊錫,重新再銲接一次。

  而「吹」的工序阿狗已經在 GG 工作坊的銲接理論中詳述過,用以加快冷卻錫接點之溫度,不至達到沸騰而產生氣泡,而且令錫和其他黏加物質在最佳密度狀態下凝固,達到最佳導通效果。

「銀」這貴金钃物質由古至今廣受用家和玩家愛戴,不少Hi-Fi 廠家都喜用銀作制品材料,有人說很好,亦有人說不好,正是說紛云。 「銀」份子含有豐富而穩定之自由電子,能提供優良之電子運動條件,因此銀制之導體或加入銀質的導體廣受電器廠家使用,「銀」在改善頻通性上有著懾人的魅力,致令人們愛不惜手。可是「銀」亦很容易受氧化,令電子流失,使其後其效能久佳,真是令人又愛又恨!
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