問:是的。就像你所說的,這是因為商業上的壓力。換了話題,你對四聲道的看法怎麼樣?
答:我實在也沒有什麼資格來評論這件事,因為這方面我做的研究不多。問題的癥結在我前面所提到的有關耳機及假人頭的錄音上,我認為如果在耳機的技術上我們成功了,那麼我們就能良好的處理空間的效果,也就不再需要四聲道了。
我曾替B.B.C裝設了四支喇叭以供四聲道實驗之用。在實驗中使用了Radio Three及Radio Four兩部發射機,每個都單獨的發射它的訊號,總共是四個分離的頻道並且不使用編碼(encording)的方法。其中的一些實驗是技巧性的,例如在室內拋擲物品,但也包含了在Albert Hall所做的四聲道錄音。結果確是有所不同,但這並不能引起我研究的慾望。
當然四聲道錄音使人有置身於管絃樂團中的感覺,但那並不是我們真正在音樂會中體會到的經驗。當然B.C.C近來在幕後也做了一些四聲道的研究。現在我們有固定以H式矩陣播出的四聲道節目,我自已沒有聽過因為我沒有H式矩陣的解碼器。對四聲道我自己也還沒有拿定主意。
對四聲道唱片我所擔心的是,至少CD4的唱片會使唱片的品質退化,它將唱片使用到極限以便錄下高頻載波來容納額外的頻道。當然一般的性能都還不錯,但如果是一個非技術人使用一段時間後,又會變成怎樣呢?
問:耳機能提供我們這些空間感嗎?
答:我朝這方面做了一些實驗,希望能對這個問題多了解一點。當你去參加音樂會時,你只有兩支耳朵,而你對四週音樂訊息的感覺都是由這兩支耳朵來的。當你看到演出者登上舞台開始唱歌,你的感受也受到視覺上的增強。偶爾當我把分離的喇叭接在電視上以便接收較好的音質時,如果喇叭與電視有一段距離,當歌唱家出現在螢光幕時,我常誤認聲音是由電視中發出來的。如果沒有視覺的幫助,我們就不會有這種錯覺。心理的感覺是很微妙的,它受到了各種因素的影響。
問:你認為音響延時系統,對音響有幫助嗎?
答:有相當程度的幫助,尤其在語言加強系統上。在高品質的音響上我還沒有考慮過這個問題,但是在很久以前Peter Walker有一個立體的實驗,在一個房間裡也利用一支長的水平式靜電喇叭系統從兩端以不同的時間輸入立體訊號,而產生兩個不同角度的波前。只要使用喇叭及延時系統就能有各種的可能性來控制波前及它的方向。所以簡單的說,我認為是的。
問:關於放大器的失真呢?
答:我的看法很平常,我相信所有設計良好的高水準放大器只要不過載,所發出來的聲音都差不多,不管你用什麼方法來測試結果都是一樣。我很驚訝在今日的音響雜誌中常會看到有人說某某放大器的聲音很好,除了伸縮喇叭太突出之外,等等這類的辭句。大多數的人都堅決的認為在不同的擴大機之間會有這些主觀的差異存在。
問:你認為這是耳朵的差異或是個人的錯覺?
答:以我的觀點來說,我認為這都是個人的錯覺。在我個人直接參與的場合裡,這些主觀差異的解是他們平常從各種報導中都已接受了一些先入為主的成見,因此才造成這種差異。
舉一個例子來說,我有一個R.S.R.E的同事告訴我說「放大器的報告中常有一些微妙的因素存在,此刻在我家中就有一個很肯定的例子」。它主要是使用一部Quad的真空管放大器,另外他借了一部B&O的晶體放大器,他裝好了切換開關,並且問我是否願意去聽聽看。
我們說好了,我先不隻到哪一個位置是哪一部機器。仔細聽過一段時間並且來回的比較之後,我指出我認為是晶體機的位置,並且說「他聽起來比較粗糙。」他說,「你說的不錯,這就是晶體機」。然後我問他「你如何使兩聲道的增益一致」,因為這是一個單聲道的實驗。他說:「我非常的小心,我想差不到一個分貝。」然後我們開始調整增益,在我們稍微的調整了增益之後,我們就不能再分辨出兩者的差別。我們的最後結論只是猜測而已。
但在這件事情之前,我們兩個都沒有把差別歸諸在音量上,而實際上卻是因為這個原因。我們都儘可能的客觀公正,但是還是做了錯誤的結論。我不能說所有的事情都可以由這件事來說明,但是這是一個很可能的原因。
確實有些晶體機做的很差,但是我總覺得一些試聽報告所說的某部放大器的高頻很清晰,但中頻的音像不好這類的話,都是胡扯。
現在我們把這些問題都歸到了迴轉率的頭上對不對,剛才我還為C.W. Amos所編的一本書寫了一章。S.W. Amos九年前從B.B.C退休,他是工程部門的主管。我寫的第十四章是有關放大器的,再談到廣泛使用的後級放大器時,我提到了用來降低增益,以保持整個負回授環路穩定的電容。並且說明了它所放置的位置必須做謹慎的選擇,因為如果你放錯了位置它將會在高電平高頻輸入或訊號快速上升時,在第一級會引起過載。我所說明的這一點在幾十年前每一位線路設計師都早已熟知了,但最近又被人提出來並且稱之為T.I.D。現在每個人都認為T.I.D是個新的東西,對我來說這是很荒謬的。我的意思是:它是一個新的名稱,但我可以保正當我在R.S.R.E處理寬頻都普勒雷達訊號及其他種類的訊號放大器時,我們就已了解到必須有足夠的迴轉率,來處理訊號的變化。我們通常叫做「i=CDv/dr困擾」而不是迴轉率限制。這個性質突然又從音響界中冒出來並以新的姿態出現,對我來說是相當驚訝的。我感覺Otala教授很喜歡把一些問題變得很複雜,無意中迷失了自己,也困惑了讀者。
問:我相信Jung's(TAA 1.2.3.4/1977)一直覺得Otala所說的有關的T.I.D問題,都能用迴轉率的理論來解釋。
答:當然可以,大體上說,我很同意Jung對這件事的看法,雖然我比較喜歡把T.I.D,或SID限制在發生迴轉限制的範圍內,也就是在內部無法完全的跟上i=CDv/dr。同時相同的線路在低輸出電平或較高頻率時也會產生失真,我認為他不應該把這當作早發性的SID而應該只是單純的非線性失真。它的程度是由一個或數個放大級在導通時情形來決定而不是受到電流大量輸入電容時的影響,這個電容在工作中也降低了回授使輸出級的失真增大。
如果你說你不同意Otala's的一些觀念,你會被別人當作傻瓜,他們會說Otala's「的理論都已經建立並且發表了啊!」
問:有時在T.A.A我覺得我像是與葛賴亞(Goliath)對抗的大衛(註:聖經故事)。
答:我認為這對你來說是件好事。使放大器的放大級能適當的追隨訊號的最大變化率的觀念在回授放大器的設計上對我來說是一個基本的觀念,一個老觀念。但是我們並非絕對需要有超過工作訊號變化率很高的追隨能力。這些訊號中的變化率比我們通常想像的要低的多,我想Jung的標準是太保守了,他比必須的程度高了四、五倍,但是這是「有效的錯誤」。
問:我想他知道他保守了一點,但是我認為他是想穩重一點比較保險。
答:如果你發現一部放大器的迴轉率限制必須比訊號的最大變化率還大的很多的話,一定是因為以下兩個理由中的一個。第一,真正的訊號變化率可能為不需要的FM副載波,或錄音機偏壓或是無線電的干擾所增強。第二就是一般放大器的高頻非線性失真太大了,那麼增高迴轉率的限制確實能發生效用,但這並不是一般提高迴轉率的理由。
(由於這次訪問,我曾在一系列發表在無線電世界的文章中的第一篇,題目是「音頻功率放大器」的文中對這個觀念有詳細的敘述,1978年一月號p.53-57。有興趣的讀者可自行參考,但同時請看一下在1978年三月號p.45的重要更正。在這篇文章中我用迴轉率來說明訊號波形,而用迴轉率限制來說明放大器。我這樣做引起了Richard H Small先生的批評,而我認為他的批評正確。現在我同意他,不管別的刊物上是怎麼使用,我們應該把「迴轉率」保留為在實際迴轉率或過載內的變化率。輸入訊號不需使用迴轉率,它只是簡單的尖峰變化率。)
問:你認為現在的業餘愛好者應向哪一方面發展?
答:我認為很不好的是:現在對一個即使沒有相當技術背景的業餘愛好者,在還不能了解他再做些什麼之前也能輕易的花上許多時間去做不必要的嘗試。
重要的是,業餘者所訂的計畫應該是不需要專業化訓練,就能知道做的是什麼,及從何處下手,而不是胡亂的做一些實驗。明顯的例子是,如果你喜歡自己動手做東西,那麼你可以從麥克風之類的東西做起。
問:在前面你談到從製造唱頭的過程中你獲得了很多的樂趣。但是你是否也同意,由於今天唱頭已有了相當的水準你必須有特殊的材料才能製作,而使得自製唱頭之類的計畫變得不切實際。
答:是的。以前你能做一個動圈式唱頭裡面的線圈長約一公分,但現在的唱頭小的多,分離度也好的多,早已超出大多數的業餘者的能力之外了。
問:您對積體電路的看法如何?
答:我對積體電路所製作的東西都相當的感興趣,我認為IC運算放大器的產生從很多方面來說對音響都是一大福音。到目前為止我所使用的大多限制在音響的測試儀器上,尤其是振盪器而沒有用在訊號處理的器材上。我花了我兩年最好的時間設計了一部儀器,它的原型就是在這兒製造的。它不是一個普通的振盪器,因為它第一次掃描就能涵蓋整個音頻的範圍並且能保持穩定的振幅。它另有一兩個對音響很有用的性能,你能選擇自動掃描或設定在你所需要的頻率如1KHz上,同時又能設定向上或向下掃描,然後當你把開關從刻度盤轉到掃描之後,它就能自動的向上或向下掃描,可以慢也可以快。
問:同時一直保持......。
答:非常穩定的振幅,在整個範圍內保持在±0.5分貝之間,它也能產生顫音,以供聲頻測量使用。它能做頻率的調變,同時不對振幅產生調變。同時它又能採用標音(frequency marker),你能利用這個性質把輸出接在示波器上做喇叭頻率響應的測試。如果你按這個鈕,選用標音,當頻率通過100Hz時,標音會出現,然後是1000Hz然後是10KHz。它也可以標定在正弦波上以便於從示波器上觀察,或者你能從輔助輸出的接頭上取出訊號,然後適當的安排,使得當你在繪製喇叭的頻率響應曲線時,能在三個標音的位置畫上直線,以供你畫出頻率的度量。
這部振盪器與我所見過的振盪器不同的是它既不是一部差頻振盪器(beat frequency oscillator)。
問:簡化是最困難的步驟嗎?
答:是的。雖然說我也從未遇到一個聲頻線路基本上是這麼簡單,但實際上卻有這麼多小問題存在,使我花了很多的時間來解決。我想最後簡單的解釋一下,基本上它還是一個RC振盪器,但是它的電阻以二極體的線路來代替。旋轉刻度盤只是改變二極體的直流偏壓而改變它們的阻值,因此也改變了頻率。
它產生的背景也很有趣,在我做了顧問之後不久,我需要一部簡單的RC振盪器來產生顫音,而市面上的我都買不起,我自己就做了一個簡單的振盪器,並且用了一個雙閘的開關及一組線路來做這個頻率的調變。其性能不錯,而當時我也替在Maidstone的K.E.F喇叭公司做了很多研究。那裡有一位名叫Chris Moore的人是一個線路專家,而我把這線路給了他看,他看了後也非常感興趣。過了一年多他從無線電世界的「線路專欄」中看到一位從Czechoslovakian名叫Kraus的人所提供的線路。那是一個振盪器的線路,線路本身並無特別之處,但是它的Wien橋式線路中使用了二極體。它藉著改變二極體的電流而產生線性的頻率變化,所以Chris Moore把這觀念注入到我的線路裡,同時他也發現如果改變二極體兩端的直流電壓而不是電流的話,你能得到對數的頻率變化而不是線性的。第二次我們見面後他告訴我這件事並把他的實驗板借給我,這個線路以對數的方式涵蓋了50Hz到10KHz,它的振幅會稍微增大,那是因為他是利用熱阻來控制的,失真約在0.2左右。這令我很鼓舞,所以我決定如果我能小心的進行每一步驟的話,這該是個很好的振盪器。所以從1975年三月開始到八月為止我就把原型給完成了,有一兩位工業界的人仕對這機器很感興趣,其中一位甚至把它帶去給一些可能的客戶看,他帶回了好消息,甚至還有幾家工廠的訂單。
但是有些人認為失真無法降到0.2%以下實在很可惜,同時機器的上限只到20KHz,一兩個喇叭公司希望上限能高一點。初聽之下這令人很驚訝因為沒有人會去關心高於20KHz以上的聲音。但顯然的在測試高音喇叭時,雖然諧振頻率超出了可聞的範圍,卻依然很吸引人去找到。所以他們問頻率能否延伸到40KHz或50KHz。
然後我又開始努力工作,希望能降低失真並延伸上限。你一直覺得快到山頂了,但它總比你預期的要久一點。幾個月之後,我開始覺得它比我預期的計畫要大的太多了,我必須收回一些發展的費用,所以我開始向一些生產儀器的公司來推銷。
許多公司都研究過它,當然也都使用了一段時間。現在已經有幾個手工做好的成品,而其中的一個由兩個英國的公司用在工廠的測試上。
問:它像是每一個工程師都夢寐以求的。
答:我想應該是的,只要好好的使用,它能提供很大的利益。頻寬達40KHz,在整個範圍中失真小於0.05%,並且有一個精確的600Ω衰減器。電源由電池供應並附有電池狀態指示器。
問:那是消耗很多電流嗎?
答:不,LED只是閃爍而已。如果是新電池,大約每秒閃動三次,到每秒鐘一次時,就表示該換新電池了。當它停止閃爍,振盪器也還能工作,但一定要在短時間內換上新電池,這只是一個簡單的兩晶體線路。
問:似乎你對這些實際的問題都能找出竅門,也因此使我對你早期的研究發生興趣。我從未忘記在TAA 2/70 p.5中我讀到某些雜誌的封面的厚度正好適合做交越網路中抗流圈(choke)的縫寬時,所帶來的喜悅。
答:是的,我曾經問我自己你如何告訴業餘者他該採用多大的寬度呢?我可以告訴你我用測微器(micrometer)量了不少的封面。我甚至還詢問過雜誌的編輯他們是否會改變封面。
在前面我也提到過測量失真的儀器,最近我又做了一部振盪器,它的失真很低,價格很便宜,但不是連續調整。
問:級進式的?
答:是的,因為主要是測量放大器的失真,所以它的頻率是30、100、500Hz,然後是1、3、5、10及20KHz。
問:涵蓋了測量所需的範圍。
答:是的,我設計的主要目的就是用來測量放大器的失真。它的失真很低,在大部分的範圍都低於0.001%,甚至在30Hz時也還低於0.002%。同時又很便宜,它只用了兩個運算放大器及9V的電池做電源。
問:就像你所說的「仔細的去注意每一個細節」,我們就能做出不可能做到的事情......。
答:對的。我想我最要強調的一點就是,我從許多前輩那學到了要去探詢問題的根本癥結。我總覺得有許多人,只要一遇上問題就是去找線路大全,然後完全的抄襲。我絕不會這樣做。我會問:「什麼因素引起了失真?我該如何去減少失真?」。當然這樣做你會經常發現你所設計出來的人家早就有了,但是這才是學習的正確態度。只會跟著人家走使你永遠無法有所突破,不要一直去尋找別人解決問題的方法,最好還是用你自己的辦法去解決它。
轉載音響技術第63期MAR. 1981 Peter Baxandll 訪問記實/王長安 譯
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