全音域喇叭實驗室#1：全音域與多音路喇叭之爭

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! M9 p' _7 K; C) W" X全音域喇叭實驗室 第1集

從這支影片開始，我想要跟大家聊聊全音域喇叭，為什麼要談全音域喇叭呢？這其實跟我自己的使用經驗與個人的偏好有關，我曾經擁有一對日本Diatone P610全音域喇叭，用輸出功率只有兩瓦的單端45管機驅動，聲音絕對不是飛天鑽地，但是它的聲音中，卻有一種任何音響系統也難以取代的感染力。有的時候，我甚至覺得那是更直接、更真實、音場定位更精準的聲音。直到今日，我對於這樣的聲音依然非常著迷與懷念，所以我想藉著這個「全音域喇叭實驗室」，探究這種喇叭的真正魅力。
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4 B/ S. f' J2 a  y% A, ~5 V這就是我的Diatone P610全音域喇叭，當時放在大約只有三坪的臥房中，用輸出功率只有兩瓦的245單端土炮管機驅動，夜深人靜時聆聽，聲音美妙極了！

在介紹全音域喇叭之前，我們應該要先了解到底什麼是全音域喇叭？簡單的說，全音域喇叭就是每聲道只用一只單體發聲唱歌的喇叭，而我們一般常見的多路分音喇叭，則是將聲音訊號的高、中、低頻，分為交給高音、中音、低音等不同單體播放。


左邊的是兩音路喇叭，右邊的就是美聲道只用一只全音域單體播放的全音域喇叭。
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或許你覺得奇怪，如果用一只單體就可以唱歌，會什麼需要更複雜的多路分音喇叭呢？最主要的原因是，只靠一只全音域單體，很難完整重播人耳可以聽聞的20hz到20kHz的聲音頻域。以重播20kHz的高頻來說，單體振膜每秒必須振動20,000次，所以高音單體的振膜必須要很輕、很小，如此才能快速振動，發出夠高的聲音頻率。
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  S) w" q7 B7 g1 Z1 t1 P這是一般常見的凸盆高音單體，振膜必須很輕、很小，如此才能快速振動，發出夠高的聲音頻率。
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- t% |( G% e1 f; @0 H8 X( E; I重播低頻則相反，如果排除箱體的影響，以單體而言，振膜面積必須夠大，或是單體前後活塞運動的幅度必須夠大，才能推動足夠的空氣，再生足夠的低頻波長。不論是大尺寸振膜或長衝程的單體，都難以用夠快的速度振動，將聲音延伸到高頻領域。也就因為全音域單體在重播較高與較低頻率都有限制，所以目前大多數Hi End喇叭都採用多路分音架構。
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, ^$ ^# v" M0 y: H雖然低音單體的低頻延伸能力，與箱體設計、單體的磁力系統、懸吊系統（懸邊與彈波）等要素息息相關，但是基本上，單體的振膜不能太小，才能推動足夠的空氣量，再生夠低的頻率。
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這麼說來，全音域喇叭的限制似乎非常多，是不夠完美的設計。不過，全音域喇叭其實也有多路分音喇叭不可取代的優點。兩者最大的差異就在於「分音器」。上圖是一般兩音路喇叭的重播狀態，紅色的曲線是低音單體負責重播的頻段，中高頻以上的頻率已經被分音器衰減削去；藍色的曲線則是高音單體負責的頻率，中低頻以下的頻率也被分音器削去。理想的狀態下，當這兩只單體同時發聲時，整體的頻率響應必須平直完美的銜接。這種狀況有點像是一位低音歌手與一位高音歌手組成的二重唱，當兩人完美搭配，就可以唱出和諧美妙的聲音。
問題是，喇叭重播跟「二重唱」其實不一樣，當兩只單體同時唱歌時，不論音質、音色、相位特性與聲波擴散特性都要完全相同才行，實際上這當然是不可能辦到的。
除此之外，一般喇叭的分頻點通常落在2～3KHz附近，這剛好是人耳聽覺最敏感的頻率，卻必須由兩只不同的單體同時重播，對於聽感也會造成嚴重的影響。這個時候，不需要分音器，只用一只單體唱歌的全音域喇叭就成了更為理想的喇叭設計形式了。
喇叭設計是一門妥協的藝術，世界上其實病不存在真正完美的喇叭。到底全音域喇叭還有什麼優點與缺點？敬請期待「全音域喇叭實驗室」第二集。
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