美妙的超低音的学问从Digital Drive看Velodyne

来源：admin 时间：2014-06-25 阅读：次

对于家庭影院来说，低频有多重要？答案见仁见智，尤其许多用户的聆听空间不大，甚至很小，可能就会认为低频对他们来说不是这么重要，不如先去提升音质音色等部分，但以小编自己的经验而言，我认为低频十分重要，当低频的质量改善，或是更饱满的低频时，对整套影院系统的提升是整体的，而且伴随而来的量感很丰富，会让人觉得相当爽。提到高质量的低频，很容易让人联想到Velodyne（威力登），因为它是少数以低音炮起家，而且一直只生产低音炮的品牌。至今Velodyne仍不少技术都保持领先地位，并在高端低音炮市场长期占有一席之地，接下来让我们通过旗舰Digital Drive Plus系列，来了解Velodyne能够吸引大家的理由吧。

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转自老蜗牛家庭影院博客

低音炮的先驱

转自www.laowoniu.com

在切入Digital Drive Plus前，先简单看一下低音炮的发展。事实上低音炮并不是新鲜玩意儿，从电影工业的发展以来，低音炮从1930年开始就进入电影院，不过，那时候的电影音效当然没有独立的低频声道，低音炮也只是为了增强两声道系统的低频表现。电影真正有低频音效的要从THX剧院系统开始，首部电影是1977年的"星际大战"（Star War）。 www.hdav.com.cn

2003年，威力登推出了DSP技术，可运用在数字等化与分频上，让低音炮的调试变得更精准，产品信赖度更高，也让使得Velodyne产品有更上层楼的表现。目前，Velodyne以旗舰Digital Drive Plus系列继续发展，失真率仅0.5%，毫不逊色。 https://www.hdav.com.cn/play-hometheater/4430.html

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单元设计 转自www.laowoniu.com

Velodyne认为低音炮单元的重点有两个，一是振膜的刚性一定要强，二是音圈与悬吊系统移动的范围要够远。Digital Drive Plus的振膜是玻璃纤维加上Rohacell泡沫材质组成的三明治式振膜。玻璃纤维常拿来做游艇，Rohacell则常运用在直升机的螺旋桨和列车的车身，因此两相合制成的振膜重量轻又不失刚性，可以在剧烈的前后运动下仍保持不易变形的特性。以Digital Drive Plus的12英寸低音炮为例，其冲程可以达到1.7英寸，有多厉害呢？相较于一般12英寸低音炮的冲程落在0.75至1英寸的范围，Digital Drive Plus可以说是大幅领先。此外，它的悬边有1.25英寸宽，特殊的双层弹波则是6.5英寸，这样的超规格设计便是为了提供最佳支撑性，好表现出长冲程。转自老蜗牛家庭影院博客

发声单元分解图

说到单元不能少了音圈。一般低音炮音圈的线圈多半是绕2至4层，但Digital Drive Plus又犯规了，居然是6层！而且口径达到3英寸。更特别是，这6层线圈当中，有4层是像一般音圈一样绕在音圈筒外围，但另2层却绕在音圈筒内部。这样做是为什么？线圈的圈数越多，磁力的利用率越高，驱动振膜的力量便越强，6层线圈当然强过2层与4层。但为何有2圈绕在内部？这样子内外可以一起散热，而一举解决音圈过热的问题，真是聪明。

音圈

Servo Control技术让"小"炮成为可能

Servo Control能够让低音炮的性能大幅提升，如何办到的？过去还没有发明Servo Control技术的年代，如果我们想要播放20Hz至20kHz的最低两个8度，大概需要把一颗12英寸单元装在5立方米的音箱内，也就是说，这部低音炮大概有一张桌子这么大，因为如果音箱不够大，不仅低频延伸不足（因为太早开始滚降），失真也会提高。但Servo Control系统由拉低低频开始滚降，并且减少失真，就能用较小的音箱，达到大音箱相同的低频响应表现。

Servo Control系统的原理是监测低音单元的轨迹，再比对原始信号，然后提出修正，就可以降低单元进行运动时产生的失真，以及震动引起的谐振失真，就可以在较小的音箱中，播放出较大音箱才有的低频响应。但这一切有个前提，那就是必须搭配功率够大的功放，才能有效提升单元的性能。

图中黑线是关闭了Servo Control功能，蓝线则是开启此一功能。可以看到关闭时，频率在60Hz以上相当平坦，但60Hz以下却是快速滚降，至30Hz已经相当弱小了，实在不太像是一部低音炮应有的表现。反观蓝线，虽然频率响应曲线不太自然，且在60Hz以上快速滚降（没差，这本来就不是我们要的部分），但60Hz以下至20Hz颇为平坦，甚至18Hz都还不错，表示它可以播放出极低频段，Servo Control确实有效。

等化功能适应不同空间

同一部低音炮在房间里摆在不同位置而产生的声音改变，大于不同的低音炮摆在同一位置的声音变化，可见低频的敏锐性比我们想象的要高得多。低音炮是不变的，但每个人的空间都不同，因此最好的办法当然是让低音炮去适应你的空间，而非努力调整空间去迎合买来的低音炮。由此可见一个适合的等化系统对低音炮有多重要了。

Velodyne自行开发的等化系统，操作时采用图形界面，你可以把Digital Drive Plus直接连接显示器，或是在PC上安装Windows版的软件，由电脑来进行上图步骤。

Velodyne很清楚要把一部低音炮摆到适合的位置，而且要把它调试好其实并不容易，为了让事情变得更简单，Velodyne开发出自己的空间调试等化系统，那就是2002年就已经开发出来的Digital Drive Room Management系统。调试过程并不复杂，Digital Drive Plus提供一支测量用的麦克风，插进低音炮，让低音炮发出测试音，Digital Drive Plus便会自动计算，并针对不足或过度的频段加以补偿或消减，这过程称之为等化。等化的步骤可以让系统自己跑，也可手动细调。

Digital Drive Plus附赠的麦克风，看上去相当专业。

可连结多部低音炮

对于合家观赏的家庭影院系统而言，"皇帝位"恐怕不只一个，更何况有些好客的主人把视听室当作私人招待所，要让十多个朋友一起看电影，这时为了确保每个位置都能听到同样好的低频表现，多部低音炮成为必须。不过，多部低音炮可不是简单用讯号线串连起来就好了，他们必须要能彼此对话，透过等化系统的调校，在不同位置发挥不同功能。Digital Drive Plus的等化系统可以同时使用多支麦克风，针对不同位置的低音炮同时量测，然后再一起修正或补偿，如此一来，无论是处在空间中的任一位置，都可以感受到饱满又清晰的低频了。

ERS放大器提供充足功率

不过，空有单元、Servo Control技术与等化功能，还是组不出一部完整的主动式低音炮，还需要音箱、功放等缺一不可的配备。接着来看Digital Drive Plus的音箱，这方面虽然不是什么高科技，却也是直接影响声音表现的重点。一个设计良好的低音炮音箱，必须确保音箱不被单元震动而影响，这样才不会消耗掉能量，才能让单元、功放机、Servo Control系统工作得更有效率。Digital Drive Plus的音箱两侧采用弧面设计，目的就是要让整体结构更强壮。面板采多层结构，内部设有辅助支架，都有强化结构的效果。

这里是Digital Drive Plus的背部面板，可看到输出、输入的端子非常多，功能非常强大。

如前所述，Servo Control系统必须伴随强大的放大器才能发挥效用，Digital Drive Plus搭载的放大器有什么特别？Digital Drive Plus用的是称为ERS（Energy Recovery System）的放大器，也就是D类放大器，具备1250瓦连续输出，3000瓦峰值输出功率，而且能源利用率高达97%，节能环保体积又小。

最后就是调音了。别以为低音炮只是要发出像是火车进站的轰声、响天彻地的爆破音，或是恐龙走路的声音，听音乐也会用到低音炮，因此理所当然需要调音。Velodyne的调音方式并不是计算，而是透过实际聆听过程，找出需要调整的部分，然后经由DSP处理器来调校。调整的结果直接写进DSP处理器，就成为了你买到的每一部Digital Drive Plus低音炮。

左：EQ-Max系列。中：Impact系列。右：MicroVee系列。

左：Wi-Q系列。中：Optimum系列。右：MiniVee系列。

跨足耳机市场

当然，除了旗舰Digital Drive Plus系列外，Velodyne还有其他较为平价，功能更为单纯的低音炮系列可以选择，他们分别是EQ-Max系列、Impact系列、MiniVee系列、MicroVee系列、Optimum系列与Wi-Q系列。

除了低音炮这个产品线，Velodyne最近也劈腿跨入了耳机领域，这项改变让人耳目一新。目前Velodyne共发表6款耳机，各具不不同功能使其定位十分明确，像是vBold与vFree可蓝牙传输，vQuiet是抑噪耳机，vTrue则属录音室专业用途，看得出来，Velodyne打算以外型与功能创造自己的蓝海。