在20年代最有名的賽車之一是classic Beutly 4½ liter,車長22呎,帶著兩個備胎、三個大工具箱及有五個座位。用今天的眼光來看Beutly反而比較像卡車而不像賽車,但是它卻在Le Mans的英國第一爭先賽(first British victory)及不計其數的比賽中獲勝。顯然的老式的4½絕非今日賽車的對手,因為車子無論在空氣動力學、懸掛裝置,及其他種種因素上都有了很大的進步,今日甚至側鏡(side mirror)對車子的行駛都有影響。
相同的現象也發生在音響設計的範疇裡。曾為其他部分嚴重的缺點所掩飾而被認為無關緊要的小問題如今也變很重要,最明顯的例子就是作為音響中主要音源的唱盤──唱頭組。自第二次世界大戰以來,不斷的研究發展已使得唱盤對音樂訊息的檢拾有了大量的進步。包括電磁唱頭(magnetic cartridges)補償唱臂(offset tonearm)及標準化的循跡角(trackig angle)等等。但是唱片播放系統在音響連鎖中仍是最弱一端,並且最容易受到影響。唱頭蓋的結構,唱頭在唱臂上的位置,連接線的長度及種類,甚至所用的螺絲對整套音響的音質都有相當的影響。與其他的組件比起來,唱盤──唱頭組需要更多的測試及調整,以獲得最理想的工作效果。
這許多問題中最普遍的就是唱臂──唱頭共振的問題。唱臂──唱頭共振會使低頻發生渲染及失真,所有的唱臂唱頭組都會發生共振並因它們組合的機械特性而予以增強。增強的範圍是由順服性(compliance)或唱針組件的鬆弛度(一般都是由固定唱針的橡皮圈來決定)及唱臂的動態或運動質量(一般均由唱頭蓋及唱頭的位置及其物理重量決定)來決定。如果共振發生的頻率太高,例如20Hz,則音樂中的極低頻(deep bass)會因低頻的增強而混濁。如果共振發生的頻率太低,則馬達的轆聲及唱片彎曲的訊號聲都會被增強,那麼低頻的清晰度也會降低。這是因為唱頭及前置放大將轆聲當作音樂訊號而經由唱頭──唱臂組共振的加強將這些超低頻放大至極高的電平使後級及喇叭過載。Advent及Apt的工程師Tomlinson Holman的一個實驗發現匹配很差勁的唱臂及唱頭組,甚至會使得錄音座的輸入的輸入過載而使得擴大器自動關閉。在大多數的例子裡,效果並不會這麼明顯但許多的擴大器都因唱頭的唱臂的共振問題而使得擴大器的大部分能量都消耗在放大唱片彎曲的訊號及轆聲而非音樂上。
如何測試你自己這套音響的共振問題呢?首先放一張彎曲不平的唱片在唱盤上,然後播放音樂。如果整支唱臂由上下運動通過彎曲面時,唱針本身不做額外的擺動,那麼唱臂的共振頻率恰好在適當的範圍。如果再通過彎曲面時唱臂靜止而唱針上下擺動,那麼共振頻率太低了。共振頻率太高的情形較少見,尤其在最近流行的高順服性唱頭。我們可以放一個一分的鎳幣在唱頭蓋上,並且反覆的聆聽一段低頻明顯的音樂片段,然後將鎳幣放置或取下。如果放了鎳幣能降低中低頻(mid bass)的不自然性,那麼就該從你的經銷商那兒換一個重量較輕的唱頭蓋。Shure公司的新TTR-115測試唱片也包含了一個檢查共振的空白片段。
對普遍性共振頻率太低的問題,有兩個簡單的解決方法,一個是將共振頻率安排在高於發生問題的頻率範圍。大多數的工程師都認為10~12Hz是理想的共振頻率範圍,因為唱頭的順服性不能變更,唯一能提早共振頻率到10~12Hz之間的方法是除掉非必須的質量以降低唱臂的運動質量。例如唱頭的提手(finger lipt)及唱針蓋,或降低需保留部分的質量如使用耐龍(nylon)螺絲而非鋼螺絲,及在某情況將唱頭蓋不需要的部分削掉,或換一個輕一點的唱頭蓋。
如果降低質量還沒有顯著的效果時,另一個方法就是設法降低共振的能量,使得共振的能量減低至聽不到的程度,有幾間公司的產品就是為了達到這個目的而設計,Shure公司的V-15 IV唱頭就有一個不可缺少的部分。Discwasher生產一種"Disctracker"能適用於所有的唱臂。根據唱臂軸承的設計某些唱臂唱頭組能在它的垂直軸承注入矽膠(silicongel)來降低共振,雖然這樣會產生討厭的邊際效應(side ffeffect)少數喜愛動手做的音響迷及至少有一家製造商更利用液體槽及閘的方法來降低共振的運動。
另一個主要的因素是由連接線及前置放大器對唱頭的負載。所有的唱頭製造商再製造它們的產品時都是設定一個固定的負載或在前置放大器的第一級設定這個條件,以便獲得平坦的頻率響應。負載包括兩個性質,一為電阻:視現在的唱頭都以標準化統一定為47KΩ。另一為電容:電容並未經標準化,並且對不同的負載電容會發生很大的變化。如果前置及導線所產生的電容與廠商建議的不同,整個系統在高頻的中上段不能獲得平坦的響應。這個結果常會使得表面噪音及啪聲變得更刺耳,並使系統的銅管樂器及人聲產生尖銳的感覺,或是金屬聲。對早期的音響而言,這些結果會因大多數喇叭惡劣的高頻響應所掩飾。但今日的系統經過了大量的研究發展,擴大器及喇叭早已能達到平坦的響應,所以在高頻上3分貝的變化就代表了音質上嚴重的缺陷。Tom Holman更深入的發現在高品質前置及一般綜合擴大器中所聽到的差別就是因電容效應所引起的頻率變化而不是失真所引起的結果。
因為不同的前置及唱盤連接線產生不同的電容效應,多年來能匹配唱盤、擴大器、唱頭以便獲得平坦的頻率響應的唯一實際辦法,就是把這一切帶到音響店裡去測試,然後加上所需的電容,不是要多附一個小盒子,就是把必須的零件直接焊入線路,當然這樣子的代價是很昂貴的。
近來有些廠商提供了可選擇輸入電容的前置擴大器。另外對一般音響迷的解決方法是由Discwasher所發展的dB系統及Berkshire的變電容系統(capacitor adaptor system)。這些都能適用於所有的唱盤及擴大器,使用時連接在唱盤接線及輸入端之間。Discwasher並且包含了一張參考圖,圖內含有各種擴大器、唱頭唱盤的特性,以便於選擇適當的電容值,而獲得平坦的頻率響應。
一連串的小調整對整套音響的音質也有驚人的效果。唱頭裝置上的微小偏差會增加許多循跡誤差失真。小心對正唱頭而固定點或模板間的位置也是非常的重要,即使花上20分鐘也是值得的。
一位英國作家J. K. Stevenson計算發現在固定位置上0.2英吋,或兩度的誤差將使典型唱盤──唱頭組的諧波失真加倍,而幾乎達百分之二。這種程度的失真電平比最好的擴大器的失真約大了100倍,所以即使花上20分鐘也是值得的。
小心的循跡力及抗滑力也是一樣值得的。現在流行的循跡力設定是使循跡力儘量小,只要能維持唱真在溝槽內的運動就行了。太低的循跡力至少有兩個缺點,最重要的是低循跡力通常不能減少唱片的磨損反而因不當的循跡力而增加磨損。同時因不適當的循跡力所引起的失真,在增大循跡力之後也有了顯著的下降。事實上,大多數唱頭所公佈的失真圖都是在廠商所建議的最大循跡力時測量的。從失真及磨損兩方面來看,最恰當的循跡力是在廠商所建議的循跡力範圍的中間,很少是低於1.5克。
抗滑力的設定,祇是估計而已,因為唱臂的內滑力不斷的變化。但是由適當的方法也能獲得較精密的調整。為此必須準備一張具有空白未刻上溝槽的唱片。Shure公司、Decca公司或、Garrad公司都有出品。調整時首先將唱片放在唱盤上,把唱臂放在空白的部分,然後調整抗滑鈕使唱臂在空白部分保持不滑動,這就表示內滑力與唱盤的抗滑力平衡,如此調整就完成了。這樣子的調整得到的是抗滑力的最低值,因為刻有溝槽的唱片的內滑力比空白的要大的多了。
另一個重要的調整因素,就是從唱盤到前級訊號路徑。對新的低雜音擴大器而言,播放唱片時聽到哼聲或嘶聲表示一定有些地方發生問題,而問題通常都發生在訊號路徑上。哼聲或雜音可能是電線或接頭是鬆了、腐蝕了或損壞了,或地線鬆了、斷了。如果接頭髒了,能用墨水筆的橡皮擦清潔。如果電線的內部損壞,就必須換新。如果所有的這些可能都查過了問題卻依然存在的話,那麼整個系統可能有地線迴路的問題。試著將接收機的地插頭接至大地(如牆上三孔插座的中間孔)或把唱盤與接收器間的地線鬆開。只要能消除哼聲任何方法都可以做,有時唱盤的接線太靠近家裡的電線也會感應哼聲。檢查一下兩者是否分離。對低輸出的動圈式唱頭,或當訊號線必須與電源線放在一起時,可用鋁箔把每一根訊號線包起來。
由喇叭到唱盤的回饋會使低音渲染。最好的測試法是把播放唱片的音量開到你從未嚐試過的最高音量,然後輕拍唱盤表面。這樣做會從喇叭中發出拍打聲。如果隨著拍打聲有任何的嗚聲或嘯聲那麼這系統就有感應回饋的問題。把唱盤移到不易接受到有低頻的地方,是最簡單的方法。但在某些情況下必須把唱盤移至分離的平台上,或裝上Audio technica的抗共振腳。
嗜好音響的人,像喜歡賽車的人一樣,不斷的對他們的器材有更高的要求。完美所付出的代價是極昂貴的,一分錢一分貨的確不假。但是將器材適當的匹配調整也能使效果獲得極大的改進。偶而的調整一下老的Beutly車不也能使它煥然一新嗎!?
(取材自March 1980, Audio)
轉載音響技術第63期MAR. 1981 快調整你的唱盤吧!/王超群 譯
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