- 揚聲器單元發(fā)聲原理
- 不同材質(zhì)揚聲器單元優(yōu)缺點簡介
- 評估揚聲器單元的方法
- 空腔共振和磁場的非線性
- 振膜的自阻尼運動
我們面前是漫漫長路，但也應(yīng)充滿信心。此時此刻在材料科學(xué)領(lǐng)域正在發(fā)生重大進展，過去十年內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了很多成果。我確信將在兩三年后又會取得新的突破。
我們受益于計算機模擬力學(xué)行為研究的重大進步，以及航空、汽車和運動-休閑工業(yè)為采用輕質(zhì)量的高性能材料替代昂貴而沉重的傳統(tǒng)材料所進行的大量研究。我們現(xiàn)在已經(jīng)有了KEVLAR、碳纖維復(fù)合材料和鋁振膜，不遠的未來還會擁有人造金剛石、超低密度硅玻璃、新型金屬單晶體和碳單晶體以及新的復(fù)合材料。
為什么揚聲器單元有它們各自不同的聲音？
設(shè)計者面臨的最大挑戰(zhàn)就是如何既保證運動的均勻性，又消除在中高頻的共振。這是在各種揚聲器系統(tǒng)中都不得不作出的妥協(xié)（無質(zhì)量揚聲器除外）。其他問題還有空腔共振和磁場的非線性。
均勻運動
剛性意味著來自音圈的加速度被精確地轉(zhuǎn)化為在錐盆或球頂整個表面的加速度；這樣就可以獲得平直的頻率響應(yīng)，迅速的脈沖上升，低的互調(diào)失真以及聲音的透明感。
發(fā)燒友通常把這種類型的聲音描述為“速度快”，這一點令那些以客觀測量為本的工程師們感到驚諤，“中低音單元怎么可能快？因為分頻器限制了脈沖上升時間，相當于高音單元的1/5甚至1/10，這正如外交官常說的一句辭令“全面而坦誠地交換觀點”，或者說相互交換誤會。
可以說雙方都是對的，也都是錯的。他們實際上談?wù)摰膬?nèi)容不同。發(fā)燒友所聽到的是均勻的錐盆運動；這個現(xiàn)象在測試中表現(xiàn)在：沒有互調(diào)失真，頻率響應(yīng)平坦，干凈利落的脈沖響應(yīng)。
太好了，那么何不把錐盆或球頂?shù)膭偠缺M可能地做大一些？象青銅這種金屬怎么樣。它的強度不錯，又幾乎能加工成任何形狀。鐘就是用青銅制造的。但問題在于諧振，它們的回聲長達幾萬周。
答案有兩點，第一，金屬剛度大；第二，鐘釋放機械能的唯一途徑是經(jīng)過空氣，由于空氣與青銅的密度相差懸殊，導(dǎo)致耦合不佳，空氣負載阻尼微小，因此必然需要很長的時間。所以我們期望著揚聲器單元的另一個性能：
自阻尼
我們也希望音圈能及時地制止振膜，不讓它們發(fā)出自身的音調(diào)。不幸的是，大多數(shù)剛性材料（例如金屬）幾乎沒有自阻尼，導(dǎo)致其長時間振動。控制此問題的一個辦法是把沉重的橡膠折環(huán)伸展到錐盆下面，并十分注意定心支片與折環(huán)材料的阻尼行為。
然而現(xiàn)在的情況是，即使最好的KEVLAR，碳纖維或鋁振膜也至少在工作區(qū)的上段出現(xiàn)一個高Q值峰，必須用分頻器或濾波器加以校正。糟糕的是，這個峰一般落在3~5kHz之間，這恰恰是人耳對音染最敏感的頻率。
自阻尼可以消除染色，并且獲得放松的，自然的，不易疲勞的聲音特點。許多發(fā)燒友甚至一些評論員對于單元材料諧振的特別聲音全然不知，卻歸咎于放大器或房間的敏感性。
有些雜志推薦的2路揚聲器采用7＂KEVLAR和金屬球頂高音。從技術(shù)角度看，該揚聲器在單元各自的工作區(qū)內(nèi)均勻運動，但實際上要消除KEVLAR3~5kHz分割振動區(qū)域的能量，對分頻器而言是勉為其難。
有關(guān)此類型2路揚聲器的評論文章以大量篇幅介紹，通過反復(fù)試驗去選擇一種能夠完全發(fā)揮該揚聲器質(zhì)素的放大器。事實上，音響評論員被迫去選擇一種恰好在KEVLAR單元發(fā)生分割振動的頻率段上失真極低的放大器。因為大多數(shù)發(fā)燒友和評論員對于揚聲器單元的直接聲音非常不熟悉，他們不能評價究竟有多少“KEVLAR聲”或“鋁膜聲”被保留在最后設(shè)計的系統(tǒng)中。
還有一個問題困擾著所有的2路KEVLAR，金屬和碳纖維揚聲器。在目前的技術(shù)工藝水平下，6.5＂或7＂單元不得不播放到其工作范圍的邊緣，以便在失真不太大的頻率上與高音單元接合。
如果你降低分頻點，高音單元互調(diào)失真將激增，導(dǎo)致在中等以及大音量下聽音時高頻劣化。如果你提升分頻點，又出現(xiàn)KEVLAR的分割振動，導(dǎo)致在較低音量時聲音前沖，大聲壓時則完全發(fā)破了。
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這樣使得設(shè)計者面臨困難的選擇：或者在整個高音區(qū)粗聲；或者典型的KEVLAR前沖性，并有可能給揚聲器系統(tǒng)帶來狂野的聲音?，F(xiàn)在最好的辦法是利用4階（24dB/Oct）分頻器來糾正KEVLAR的諧振。
順便指出，我是很喜歡KEVLAR和碳纖維單元的。但是它們都很難對付，必須采用聲學(xué)和電學(xué)的手段控制住它們強烈的諧振。
如前所述，剛性錐盆有一些優(yōu)點，但阻尼非常困難。另一個途徑是采用高損耗材料，傳統(tǒng)上是塑膠涂層紙盆，但在現(xiàn)代揚聲器中它們逐漸由聚丙烯所取代。這類錐盆可以靠自身阻尼，來自音圈的脈沖在振膜表面擴散時逐漸地損失能量。因而對定心支片和折環(huán)的要求也不是很嚴格。
此類材料在測試時頻率響應(yīng)相當平坦，允許使用簡單的6dB/Oct分頻器。我本人對多數(shù)聚丙烯單元興趣不大，它們在中低音量下聲音有些模糊。雖然沒有使用B&K互調(diào)失真分析儀，但我推測它們由于很軟而具有相當大的互調(diào)失真。此外，要制造一種具有完美的線性機械衰減能力的材料是極其困難的。實際上在衰減過程中總是不可避免地伴隨著失真。
我認為所有類似現(xiàn)象也出現(xiàn)在軟球頂高音單元上；錐盆實際上在整個頻帶分割振動，儀器測不出來是因為有強烈的阻尼掩蓋著，但人耳卻能夠分辨出來。為了克服這種主觀效應(yīng)，最好的單元（Dynaudio,Scan-Speak,Vifa,Seas,Audax,Morel）都是做成復(fù)合材料，在塑料中加入二氧化硅，云母或金屬粉末，既能顯著提高剛度又能保持聚丙烯柔順的聲音特性。
空腔共振
中低音單元的防塵帽或高音單元的球頂盡管從表面上看毫無害處，但是防塵帽與磁鐵極塊之間的空間卻形成一個小共振腔。這方面典型的例子之一就是70年代初開發(fā)的KEFB110Bextrene中低音單元（被用于BBCLS3/5a）。
這款單元可能是最早的一種商品化高質(zhì)素中音單元，但它也存在好多問題，例如效率低，功率承受力不足，以1.5kHz為中心寬達一個倍頻程的響應(yīng)峰(由分頻器糾正)，以4.5kHz為中心的3個高Q值峰（BBC設(shè)計的3階分頻器只能將其略加衰減）。音響評論員把這些峰值錯誤地歸因于高音單元，它們具有很強的指向性，理應(yīng)是由防塵帽共振造成的。
70年代流行的一些高音單元，包括Audax和Peerless1"軟球頂，也在9~16kHz之間具有類似的共振峰，通過在球頂和極塊之間充填氈墊可以部分地阻尼掉。因為軟球頂?shù)膬?nèi)耗要比B110的防塵帽強得多，因此共振也寬得多，而且幅度也只有1~3dB，但還是存在的，敏感的聽音者會察覺那種令人疲勞的特性。
不難想象，當年大路貨揚聲器中所使用的苯酚塑料，玻璃纖維和硬紙球頂?shù)膯栴}是非常糟糕的。（哎，有誰還記得BICVenturis Cerwin-VegaRectilinear JBLL100 我年輕時曾銷售過這些可怕的產(chǎn)品，等著顧客用它們試聽平克弗洛伊德的“月之暗面”。）
返回現(xiàn)在，優(yōu)質(zhì)的中低音和高音單元以兩種方法來躲避這個難題：北歐廠商Dynaudio，Scan-Speak，Vifa和seas采用開口式極塊組件；法國廠商Audax和Focal采用子彈頭式的極塊擴展，完全取代了防塵帽。
采用開口式極塊在傳輸線中阻尼球頂?shù)谋趁娌ǖ淖钪漠a(chǎn)品包括：DynaudioEsotecD-260,EsotecT-330D,Scan-SpeakD2905/9000高音單元。它們在SonusFaber（世霸）的Extrema以及ProAc（貴族）Response3揚聲器上的運用證明這一技術(shù)是很成功的。
相反，F(xiàn)ocalT120和T120K則在未加阻尼的空腔上使用剛性的玻璃纖維或KEVLAR內(nèi)凹球頂，其工作范圍的高頻端呈現(xiàn)一系列高Q值峰，這是由共振腔與剛性球頂?shù)牡谝淮畏指钫駝酉嗷ヱ詈仙傻?。我對于這些單元開始供應(yīng)時受到的普遍稱贊感到困惑，我不喜歡它們的音色，測試數(shù)據(jù)也沒有特別之處。
然而從各個方面看，新型Focal鈦球頂T120Ti和氧化鈦球頂T120Ti-O2都十分出色，最近我在試聽采用該單元的揚聲器時感覺很好。
磁場的非線性
多數(shù)發(fā)燒友都知道揚聲器單元是電感性負載，而音圈恰恰是纏繞在鐵磁性極塊上的。但卻沒有多少人了解因此而產(chǎn)生的眾多問題。
假如電感值保持恒定，象空氣芯電感一樣，就不會有問題。只要用R-C網(wǎng)絡(luò)調(diào)整分頻器就行了。不幸的是，它是一個鐵芯電感，而且電感值還隨著音圈位置的改變而變化。
變化的電感值引起嚴重的后果，因為電感值是決定單元上端頻率落降以及聲延遲的一個重要因素。改變電感值，頻率落降和聲延遲也隨之變動。每當單元移動達到音圈線性沖程的相當比例時就會發(fā)生。以優(yōu)秀的8"單元VifaP21W0-12-08為例，線性沖程只有8mm（+-4mm）。大多數(shù)8"單元的線性沖程一般為6mm，中音單元一般為1~3mm.
播放一些超低頻就會讓電感調(diào)制的作用顯現(xiàn)出來，即在整個頻譜上產(chǎn)生互調(diào)和FM失真。這對于2路及中音分頻較低的3路系統(tǒng)而言是一個大問題。也就是說每當你看見單元的運動時，就已經(jīng)出現(xiàn)了大量互調(diào)和FM失真。這種聲音的聽感是怎樣的？你會發(fā)現(xiàn)低頻解析度有損失，但這卻可能被放大器所存在的問題遮蓋（例如輸出變壓器飽和，電源供應(yīng)不足）。
解決的措施呢？Scan-Speak的SD系統(tǒng)和Dynaudio的DTL系統(tǒng)用銅包敷極塊將音圈感生的渦流短路掉。仔細分析音圈電感參數(shù)可以發(fā)現(xiàn)這個秘密。
作為全世界最好的8"單元之一的Scan-Speak21W/8555，其電感值為0.1mH，遠低于VifaP21W0-20-08的0.9mH。這兩款單元都很優(yōu)秀，但如果要同時發(fā)出中頻和低頻，Scan-Speak當然能夠給出更加透明的聲音。
電感值還有一層含義，單元的高端頻率落降是由音圈的自感和機械落降共同決定的。如果你用音圈電感值和直流電阻來計算落降頻率，其值在某些單元上往往比測得的聲學(xué)落降高很多。而其他多種單元則是計算值低于測量值。原因在于音圈的自感遮蓋了機械系統(tǒng)的峰值。這不是一個好現(xiàn)象，機械系統(tǒng)或電系統(tǒng)的任何改變都將強烈地影響到頻率響應(yīng)以及瞬態(tài)響應(yīng)。
順便提一下，同樣的問題也出現(xiàn)在老式動磁唱頭上。毫不奇怪，此類唱頭在透明度上要比高級動圈唱頭差得多。
以下將說明發(fā)燒友如何去尋找所喜愛的揚聲器，得出自己的結(jié)論，甚至猜測出廠商、評論員和你朋友們的音響喜好。
單元的類型
熟悉并掌握單元的基本特性對于聽音和對比是頗有幫助的，你可以斷定它是否屬于同類單元中的好東西。通過仔細聆聽和研究所有相關(guān)的參數(shù)，你能夠發(fā)現(xiàn)設(shè)計師們在解決問題時做得究竟好不好。
1紙盆單元
最早出現(xiàn)在20年代末賴斯和科洛格的專利申請文件中。紙的質(zhì)素可謂有天壤之別，最差的可以在廉價收音機里找到，優(yōu)秀的如Scan-Speak5"中音用于Thiel的音箱，SEAS6.5"中低音用于WilsonWATT。這種古老的材料實際上是一種復(fù)合結(jié)構(gòu)，當使用合適的塑料涂層時性能會發(fā)生顯著的改變（涂層的選擇是單元生產(chǎn)廠商的商業(yè)秘密）。因為紙的特性隨著濕度和時間而發(fā)生顯著變化，涂層是不可或缺的，既穩(wěn)定了材料，又可改善自阻尼。
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優(yōu)點：
良好甚至于優(yōu)秀的自阻尼，優(yōu)秀的解析力和細節(jié)，平坦的響應(yīng)，逐漸開始分割振動。比較容易配合低階線性相位分頻器。紙振膜的聲音要比它的測量數(shù)據(jù)所預(yù)示的好一些。
缺點：
剛度不如KEVLAR，碳纖維和金屬膜，因此缺乏靜電式的細節(jié)。聲壓級也不如其他材料。
紙的一致性沒有合成物質(zhì)好，所以配對不是很精確，這就可能影響結(jié)象力，當然還取決于生產(chǎn)的精度和質(zhì)素。即便經(jīng)過了涂層處理，隨著時間的推移，性能仍可能改變。
優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品：
Scan-Speak86405"錐盆/球頂中音，線性響應(yīng)上到13kHz，失真很小，脈沖響應(yīng)優(yōu)秀，細節(jié)豐富。
SEAS6.5"中低音（用于Wilson的WATT，但可能已經(jīng)過改良）。
AudaxPR170M06.5"高效率(100dB/m)中音。
據(jù)說庫特繆勒生產(chǎn)的紙盆和折環(huán)質(zhì)量最好，被Scan-Speak,SEAS,Vifa等廠商采用。
2BEXTENE錐盆
這是一種由木材紙漿合成的塑料，總是要用涂層阻尼材料來控制其在15kHz的第一次諧振。它最早是由BBC于1967年開發(fā)的，作為具有更好的一致性和可預(yù)測性的材料來代替紙，以適應(yīng)監(jiān)聽用途。在70年代初期得到廣泛使用，當時的典型發(fā)燒音箱往往是一只8＂KEF或Audax的BEXTENE中低音配合Audax1＂軟球頂高音。
來源于BBC的設(shè)計總是利用均衡使BEXTENE單元在中頻段保持平坦，最有名的單元大概就是用于LS3/5a監(jiān)聽箱KEFB110。
現(xiàn)在BEXTENE已經(jīng)被BBC首先開發(fā)的聚丙烯取代了，聚丙烯單元頻率響應(yīng)更平坦，不再需要涂層，而且由于質(zhì)量減輕，效率提高了3~4dB。BEXTENE已經(jīng)退出歷史舞臺。
優(yōu)點：
良好的結(jié)象，解析力比多數(shù)紙盆好。
缺點：
效率很低（85dB/m），強烈的染色，在不太大的聲壓突發(fā)分割振動。
優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品：
闕如。
3軟球頂高音
70年代初Peerless1＂軟球頂出現(xiàn)后，逐漸開始普及。隨后，Audax1＂高音在70年代和80年代初被英美兩國的許多設(shè)計師采用。
當80年代中期鈦、鋁球頂和Focal玻璃纖維內(nèi)凹球頂出現(xiàn)后，這些設(shè)計就失寵了，Audax軟球頂單元被擠出發(fā)燒級市場。
過去幾年里，以Dynaudio和Scan-Speak為代表的軟球頂高音再度回潮，它們采用了新的球頂成型，新的涂敷材料以及新的設(shè)計，其表現(xiàn)堪與任何金屬球頂媲美。聲音的解析力和細節(jié)與最好的金屬球頂不相上下，卻沒有金屬球頂那種典型的22kHz~27kHz諧振。
優(yōu)點：
固有的自阻尼和極其平坦的響應(yīng)，一流的脈沖響應(yīng)。自然，開放，毫無疲勞感的聲音，聆聽數(shù)字錄音時這無疑是最有價值的品質(zhì)。
缺點：
老式的軟球頂聲音晦暗。功率承受力相當有限，需要18dB/Oct分頻器來減低互調(diào)失真。與金屬球頂相比，高頻發(fā)散性更差。
除了發(fā)散性這一方面，最新的設(shè)計已沒有其他上述缺陷。
優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品：
DynaudioEsotecD-260，EsotecT-330D，Scan-SpeakD2905/9500。
4軟球頂中音單元
試聽過AR-3，ARLST，ADS，Audax2″,DynaudioD-52軟球頂中音之后，發(fā)現(xiàn)它們把揚聲器系統(tǒng)搞得一塌糊涂。測量時很平坦，但聽起來聲音不透明，嚴重染色，令人疲勞。
問題之一是軟球頂中音單元的線性位移很有限（一般為1~2mm），導(dǎo)致帶寬也有限，而且連500Hz分頻都不能很好地配合，只是在800~3200Hz之間的范圍工作最佳。
第二個問題是它們?nèi)菀桩a(chǎn)生側(cè)向偏移，因為沒有定心支片來協(xié)助折環(huán)使之保持線性的前后運動。
第三個問題是絲膜球頂?shù)膭偠炔蛔阋酝瓿芍蓄l帶的很強的功率轉(zhuǎn)換任務(wù)。
新一代的錐盆-球頂，例如5"的Scan-Speak13M/8636,13M/8640,Dynaudio15W-75則是完全不同。這三種單元實際上是高精密的錐盆，而非中音球頂。它們與軟球頂唯一類似的地方是都有一個大的防塵帽，在高頻時也可起到球頂?shù)淖饔谩?br />
它們明顯地具有更大的沖程，更低的失真，寬得多的頻率響應(yīng)。此類單元能夠獲得真實而透明的聲音。因為它們分別采用KEVLAR、紙以及聚丙烯，以下將詳細介紹。
另一個特例是專業(yè)級的ATC3"球頂（帶有短號筒）。它使用了雙重定心支片，顯著降低了互調(diào)失真。其表現(xiàn)可謂最佳，但十分昂貴（約300美圓一只），而且需要手工挑選以便使左右聲道諧振頻率匹配。
優(yōu)點；
無。也許金屬球頂中音尚有潛力，但它們對分頻器的要求很苛刻。注意：ATC單元以及錐盆-球頂不在此列。
缺點：
失真大，聲音令人疲勞，分頻點高，頻帶和功率承受力都有限。只有激光全息測量才能發(fā)現(xiàn)它們的缺陷。
優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品：
ATC3"專業(yè)系列，與一般軟球頂截然不同，但價格卻大約貴4倍。有人認為Dynaudio的D54是最好的中音。
5聚丙烯單元
1976年BBC開發(fā)了這種材料用來替代BEXTRENE。因為它具有很強的自阻尼，設(shè)計恰當?shù)木郾﹩卧獰o須作任何均衡，就可以在工作區(qū)獲得平坦的響應(yīng)。此外，其效率一般達到88~91dB，也是一大進步。
聚丙烯已經(jīng)成為世界通用的材料，因為在組裝揚聲器時它對手工處理的要求最低----唯一的困難是要找到合適的黏合劑，這個問題在80年代初就解決了。
現(xiàn)在，從廉價的組合音響到一流的ProAcResponse3和HalesSystem2簽名版的各種揚聲器都使用聚丙烯單元。此類單元的最終品質(zhì)主要取決于錐盆的形狀以及聚丙烯配方中的添加材料。
優(yōu)點：
如果設(shè)計正確，可以獲得平坦的響應(yīng)，很低的聲染色，良好的脈沖響應(yīng)，分頻器可以很簡單，效率高，分割振動出現(xiàn)緩慢。優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品可以做到與最好的紙盆相當?shù)耐该鞫取?br />
缺點：
還達不到由剛性錐盆單元和靜電單元所設(shè)定的透明度標準。由于解析力的差異，許多聚丙烯中低音不能與流行的金屬球頂高音很好地匹配。不適合做10英寸或更大的低音單元，這方面碳纖維應(yīng)當會更勝任。
優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品：
Scan-Speak18W/85437″中低音(用于ProAcResponse3)，可能是全世界最好的聚丙烯單元。
Dynaudio17W-75EXT7″中低音（用于HalesSystem2簽名版）。
VifaP13WH-00-085.5＂單元是另一個優(yōu)勝者，特別適合做中音或mini監(jiān)聽箱用。它極其平坦的中頻與平滑的2階落降是獨一無二的。
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6金屬球頂高音
80年代中期德國在冶金技術(shù)上的進展（ELAC和MB公司）使得薄型鈦，鋁球頂誕生，現(xiàn)在德國，挪威和法國有多家廠商可以供應(yīng)此類單元。它們的聲音可以做到非常透明，假如設(shè)計得當其表現(xiàn)與靜電式揚聲器不相上下。
其缺點在于欠缺自阻尼，但鋁膜在超聲波頻段的性能要比鈦膜略勝一籌。在現(xiàn)階段，所有的金屬球頂高音單元都具有顯著的超聲波段峰值，其幅度從3dB（優(yōu)秀的）到12dB（一般的）不等。
然而這些峰值的影響似乎并不大，因為“足智多謀”的SONY/PHILIPS早已在CD紅皮書標準中就確保了CD唱片絕不會包含任何20kHz以上的音樂信息。也許當以HI-FI為理念的超級CD實現(xiàn)商品化之時，我們才能獲得頻率上限至少到32kHz，解析力真正達到20~24比特的錄音。
優(yōu)點：
均勻的活塞運動，設(shè)計恰當就可以產(chǎn)生極高解析力的透明的聲音。發(fā)散性非常好，因為金屬球頂?shù)那拾霃奖溶浨蝽數(shù)拇蟆?br /> 缺點：
可能由于超高頻的峰值與可聞頻帶內(nèi)的聲音的交互調(diào)制而產(chǎn)生“金屬”的染色。一些早期產(chǎn)品功率承受力有限。當強烈過載時，在整個頻帶上出現(xiàn)明顯的分割振動失真。
優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品：
VifaD25AG-35-061″鋁球頂，采用開口式極塊，功率承受力很強，即使拿掉相位器，超高頻的峰值也只有3dB。Focal的新型T122Ti-O2也是非常出色的。
7剛性單元
鋁質(zhì)錐盆。第一批用于HI-FI揚聲器的剛性單元是JordanWatts4＂鋁質(zhì)錐盆，它們是手工生產(chǎn)的，價格高，效率低，無法普及，在美國市場上幾乎看不到?，F(xiàn)在一些英國揚聲器采用5＂和7＂鋁盆中低音單元，其靈敏度很低，還要分頻器加以濾波修正。
泡沫盆。另一類以KEFB139為代表的泡沫低音單元，但其效率和功率承受力都很低，中頻有嚴重的高Q諧振。B139在1100Hz的峰值有12dB。它們在70年代的3路和4路傳輸線揚聲器中被普遍采用。
碳纖維。接下來一代是日本人開發(fā)的碳纖維，最早出現(xiàn)的是專業(yè)錄音室監(jiān)聽箱12＂TAD，效率很高，價格很貴（1980年時一只約300美圓）。現(xiàn)在，碳纖維的價格已經(jīng)降低，Vifa和Audax都有很不錯的此類產(chǎn)品。當然日本的產(chǎn)量大得多。
碳纖維單元具有真正的活塞運動，低頻和中低頻的響應(yīng)十分出眾，但在頻率上端的分割振動很討厭，必須由復(fù)雜的分頻器加以修正。
盡管我不喜歡需要復(fù)雜濾波器的單元，但得承認，Vifa8＂和10＂碳纖維單元是唯一能使我確實感受到低頻的直接輻射器。
KEVLAR。KEVLAR單元于80年代中期出現(xiàn)在法國Focal和德國Eton的產(chǎn)品線上，Eton的單元由于在兩層KEVLAR中間加入了高損耗蜂巢結(jié)構(gòu)而具有優(yōu)良的阻尼特性。Eton和更新的Scan-SpeakKEVLAR單元分享著世界最杰出高技術(shù)揚聲器單元的美名。
在新型Scan-SpeakKEVLAR單元上可以發(fā)現(xiàn)一個獨特而且是我們所渴望的特性，即平滑的落降。其他所有KEVLAR單元都會發(fā)生混亂的分割振動，Scan-Speak是唯一得到良好控制的，因此在平順性和透明度方面獲得明顯的改善。
復(fù)合盆。Audax憑借一種特別的復(fù)合材料技術(shù)HD-A重新進入High-End市場。這是在丙烯酸膠體內(nèi)按一定比例混合粒狀碳纖維和KEVLAR纖維制成。工廠的測試結(jié)果顯示，它結(jié)合了良好的活塞運動與最低的高頻峰值，以及平滑的高頻落降。
最近，俄國科學(xué)家實現(xiàn)了低成本的金剛石氣相涂層，可用于計算機磁盤上。希望Scan-Speak和其他廠商能迅速采用這一技術(shù)。
剛性單元總體的優(yōu)缺點
優(yōu)點：最佳的透明度，結(jié)象力和聲場再現(xiàn)力，精心設(shè)計的話可以達到甚或超越靜電式揚聲器的水準。效率高，聲壓級大，互調(diào)失真低。這一類單元被許多設(shè)計師視為是最先進的，而且隨著材料技術(shù)的進展，可能會有快速的進步。
缺點：老的設(shè)計在工作頻帶的上端存在嚴重的峰值，而幾乎所有單元都在高頻峰值以上出現(xiàn)不可控的分割振動區(qū)。這將導(dǎo)致長時間聆聽的疲勞以及聲場透視的壓縮感。
因為KEVLAR和碳纖維的高頻峰值無法用普通的低通濾波器改正，采用這些單元的揚聲器必須正確地設(shè)計合適的分頻器。
雖然它們可以有很大的聲壓級，但往往在突然之間發(fā)生分割振動，與放大器的削波十分類似。有些KEVLAR和碳纖維單元需要很長的“煲機”時間（100小時以上），以便使錐盆中的纖維軟化；這是一個缺點，說明材料的力學(xué)性能不穩(wěn)定。
優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品：Scan-Speak13M/86365＂中音，18W/85447＂中低音，21W/85548＂低音。KEVLAR單元中只有它們在高頻峰值以上表現(xiàn)為良好的落降區(qū)。這些單元處于剛性單元技術(shù)的頂尖位置。
AudaxHD-A系列的HM130Z05.25＂中音，HM170G46.5＂中低音，HM210Z08＂低音都不錯。
德國Eton也值得密切關(guān)注，該廠家一直致力于在保持錐盆的剛度的同時，改進自阻尼特性的工藝研究。
評估單元的方法
我選擇揚聲器的方法似乎有些原始，我把單元放在IEC障板上進行試聽。不用分頻器，也不用箱體。聽粉紅噪聲來評估在正弦波和FFT瀑布圖測量中出現(xiàn)的峰值其嚴重程度如何，聽音樂來感受單元的潛在的分析力有多少。這的確需要你的耳朵訓(xùn)練有素，這個聽音過程可以使你認識到分頻器需要多么復(fù)雜。
然后，我會仔細地分析MLSSA電腦測試系統(tǒng)的結(jié)果（使用相同的IEC障板），考察以下內(nèi)容：脈沖響應(yīng)；相對于頻率響應(yīng)的群延遲；累積衰減頻譜瀑布圖；工作頻段內(nèi)的頻率響應(yīng)平坦度。
聽音與測試可以說是同等重要的，二者都只能揭示出單元真實特性的部分面貌。即使是今天最好的發(fā)燒音響系統(tǒng)，在5年之后也可能被發(fā)現(xiàn)存在嚴重的瑕疵。通過測試可以找出聲染色的問題所在，而且又恰恰是現(xiàn)今的音響器材無法暴露出來的。MLSSA系統(tǒng)有助于你解決這些問題。
一位深思熟慮的設(shè)計師應(yīng)當象有名的藝匠那樣善待其作品，即便是對待從外表根本看不到的隱藏部分，也毫不吝惜地傾注全部心思。
