老音響資料庫/蘇桑部落格

 
　　雜音說起來,也應算是失真的一種,因為我們可在輸出端發現她的存在,而卻不屬於它所輸入之訊號,這種失真與諧波失真或互調失真唯一的差別在於:後者是由一些單個的頻率訊號所組成,但前者卻以不等的分量散佈於整個頻譜。由於在任何頻率都有雜音的存在,有些頻率根本是人耳所無法感受的。因此,對於音響之測試而言,我們理應首先剷除這類音頻以外之雜音,超過20KHz與低於20Hz就不需考慮了,故而,低通與高通濾波器應運而生。
吵雜因素(Annoyance Factor)
　　我們的耳朵對不同頻率的感受性是不同的,在儀器上即使指示相同的功率,聽起來卻有深淺之別。根據有名的Fletcher-Munson實驗曲線,在較低的聆聽位準時,對於音頻的低音端與高音端都不太敏感。因為雜音位準在一般的Hi-Fi音響中都非常的低,故而以人類這種「非平坦響應」之聽覺作為基準,不同頻率的雜音其所謂的吵雜因素也應有所不同。例如:在某聆聽位準時,低60dB之60Hz之哼聲之吵雜度應較同樣低60dB之1000Hz雜音為少,10KHz處之嘶聲也比5KHz左右的較不刺耳。考慮這種實際情況,於是有「加權網路」(weighting network)的產生。美國國家標準學會(ANSI)制定了三種音頻雜音測試的加權標準,分別稱「A」加權,「B」加權與「C」加權。當作雜音測量時,加權網路必須插入於負載與交流伏特計之間,如圖1所示。

仿製費時300小時
　　為了讓讀者與音響器材之最近的發展並駕齊驅,本人已測試了發明家多瑪斯●愛迪生之當時的最新發明,亦即電唱機或稱說話機。(註六)。這項器材是設計來錄下聲音,並且立即播放的。在1877年12月6日(註七)在科學上的美國人期刊的編輯室裡,很多人親眼看到了操作愛迪生錫箔唱機之實況。當時,愛迪生實驗室在前一天才完成了它。(註八)。我本想借這東西出來細看研究,但因為這是它們製作出來之唯一成品,悉有所不便。而況,我也感覺到它確有潛在的歷史性的價值。於是,愛迪生實驗室供應我一套的計畫,以便我可以立即著手製造一相同的複製品來測試。(註九)。我本身並非在行的機械師,因此花費了三百多小時才製造了它。很多時間都花在原作品表面上沒有功用的細節的仿製上,然而,我還是全部仿製了,不想改變最小的細節,因為害怕會影響了性能。我也小心地避免加上我自己的任何錯誤。當複製此機時,我漸漸地體會到愛迪生實驗室的機械師約翰●克魯西在製作這第一架唱機的高超的手藝。(註十)

　　新的金屬微粒帶樣品到手時,恰好還來得及趕上本期出刊。帶子的外形仍如預料中,表示真正值得注目的改進是在磁帶再生能力上,而非外觀。因為樣品磁帶極為有限,不容許獲得三種慣常使用的長度──此種長度較利於檢查密度及決定何者較具代表性。此次卡式帶係分別由Fuji、Nakamichi、Scotch和TDK提供。
廠商說明書

　　一個揚聲器(簡稱喇叭)的性能如何,品質怎樣,是需要一套客觀而有意義的測試方法,並建立一標準來鑑定。很遺憾的是目前還沒有一個統一的測試方法與標準。缺乏統一的標準與方法,是很難做有意義的比較測試的結果。由於技術不斷的改進與創新,喇叭的品質也隨著一直在提高。對品質的最低要求所建立的檢驗標準,也應做定期的檢討改進與修訂,才能符合品質改善的要求。在測試方法還沒有取得一致的統一以前,是容許有個別獨特的測試風格與標準。例如DIN,根據德國工業標準量度委員會(Deutscher Industrie Normen Ausschuss)在一九六六年所頒布Hi-Fi器材最低標準,DIN 45-500有關揚聲器部份的規定(一九七一年二月頒布)在音頻範圍,相隔二秒以下的間歇性正弦波信號,頻率在250Hz以下至喇叭之低頻截止頻率,輸入阻抗以四、八及十六歐姆為準所得最大不失真的功率。頻率響應31.5~16,000Hz+4dB -8dB,其中100~4,000Hz±4dB。非現性失真在1,000Hz以下應於3%,在2,000Hz以上應小於1%(參閱陳炳榮、恭敬、陳又敬等)。測試方法可見於DIN 45 573,DIN 45 575等。從這德國標準看來,訂得並不高,而且也不很齊全。當然如果標準訂得太高,以致沒有廠家能達到該標準,則將不切實際。如今該標準已有很多廠家,尤其歐洲方面的產品皆很容易符合達到。再過數年,也許該標準要落伍(編註: 該標訰中有關擴大機部份之要求,在今日的製品看來已顯得太低),必須修訂提高標準,才能符合品質改善的需要。最遺憾的是我國的音響器材,至今還沒有自己一套的國家標準,因此更談不上喇叭方面的測試方法與標準。對這方面實在急切需要建立起來,否則不但不易提高國產器材的品質,尤其是產品粗製濫造充斥市場消費者沒保障最受其害,而且連進口器材的品質與性能,是否有能力去檢驗與鑑定,都將是個大問題。器材不論是進口或國產,其性能、規格的標示,若不合事實則蒙受其害的是使用者,受騙的也是使用者。
　　為鑑定喇叭的品質與性能,至少要測試頻率響應、方向、效率、阻抗、功率容量、相位、失真、暫態反應等八種物理特性。(例如 Beranek, 1949; Olson, 1957; Davis, 1965; Badmaieff and Davis, 1966以及 Brüel & Kjœr 公司所提供的電聲測量,及長島達夫,一九七六等)。

　　在一九五八年,Institute of High Fidelity(簡稱 IHF)對調頻調諧器(FM Tuner)或接收機(Receiver)的測試規格訂下 IHFM-T-100標準;經過三年後,即一九六一年商業用的調頻立體廣播開播,而在一九五八年所訂的標準並包含調頻立體調諧器或接收機的規格測試標準;一九七三年 IHF 有起草了新的「調諧器或接收機規格測試標準方案,到一九七五年 IHF 和 EIA(Electronic Industries Association), IEEE(Institute of Electrical and Electronic Enginners)等共同公佈了調頻調諧器或接收機新的規格測試標準,期新標準為 IHF-T-200及 IEEE 的 STD-185-1975;新規格測試標準手冊厚達35頁,本文只將對新標準的不同做個說明,同時對新的規格測試標準作詳細說明,最後把調諧器或接收機的好壞用心的規格測試標準加以區分,以讓讀者對調諧器或接收機的選購有所幫助。

　　一部調頻調諧器或接收機的說明書上,究竟需要多少詳細的規格呢?.一般來說應要有如表一中所列的十項,如果要更詳細的話,那就要包括表二中的八項,在這十八項中,有十四項規格是用來說明接收單聲的情況,對接收立體聲有十項規格,這些規格中只有單聲接收中的八項仍是舊的標準,有三項修改過,有三個項目是新的標準;而接收立體聲的十項全是新標準。

　　在一九六六年美國的The Institude of High Fidelity(簡稱 IHF)義務性的對擴大跡的輸出功率訂了標準,稱為 IHF Dynamic output Rating(IHF-A-201);同時Electronic Industries Association(簡稱 EIA)也訂下了 EIA Music Power Rating(EIA-234-A),這兩種功率標準就是我們以往常常在廣告上或說明書上所看到的Music Power多少,IHF power多少;後來因Music Power和IHF Power都不能明確表明擴大機的內涵,兒才有RMS Power或Continuous Power或Average Power的名詞。到了一九七四年美國聯邦政府的機構Federal Trade Commission(簡稱FTC)才給擴大機的輸出功率做了明確的規定(原文如附件),同時命令製造Hi-Fi的廠家所出產的擴大機的說明書上規格說明須按FTC公佈的漂準測試方法才能廣告、出售。此規則在一九七四年五月公佈,且在一九七四年十二月開始實施。
　　在未說明FTC功率標準前,先要對Music Power, IHF Power和RMS Power的定義做個詳細的說明。
　　Music Power的定義如下: 被測的擴大機用本身的電源(指B+而言)供給,在輸入端送入信號,但此信號的時間間隔(Time Interval)非常短,此時,擴大機輸出信號最大整個諧波失真(Total Homonic Distortion)在5%範圍內,同時電源供給的電壓仍保持無信號輸入時的電壓值,這時擴大機輸出的功率為EIA Music Power Rating。

　　當自己買了一部前置放大器或放大器時,說明書上用了許多的曲線圖來說明此部放大器的各種特性,而這些曲線代表什麼?怎樣得到?或者自己動手裝了一部放大器時,怎樣知道此部放大器的各種特性與自己設計的特性是否相同?本文所要說明的就是前置放大器的各種特性及其測試方法。
　　前置放大器的特性有下列幾種: 
　　一、音質控制放大器(Tone Control Amp簡稱TC)的輸入輸出特性。

　　DAD上市已有一年的歷史,但它所得到的評價是毀譽參半。在日本,那些音響評論家將DAD奉為上賓,大肆讚揚。這是可以理解的,因為百分之八十以上的DAD都是日製品。而在歐美,則有些雜誌大力吹噓,有些雜誌則大加殺伐;這可以從甘棣先生的「CD完美乎?」文中看出。
　　DAD應該算是新的科技產物,雖然它的研究工作在很多年前就開始,但進入實用階段則是近一年的事,而中國人(包括我在內)對於新科技往往是先抱著「排斥」的態度,等過一段時間發現情況不大對勁,才又「囫圇吞棗」般的接受。
　　當然,產品之所以能成功,除產品本身要有充分的條件外,整個行銷策略、廣告宣傳,乃至於生產者的經營態度,都左右著產品的成功與失敗。暫且不論國外,國內市場DAD行銷制度,一開始就未居於有利地位,其理由我們到後頭再談。

　　提起QUAD,沒有人不知道它是以生產電容式揚聲器著名(ESL=Electro Static Loudspeaker,靜電式喇叭,為電容式喇叭之一種)。QUAD與ESL喇叭之關係甚為深遠,第一對ESL喇叭在距今26年前的1955年問世(當時公司名為Acoustical Manufacturing Co.,),此後該公司就未曾設計過其他型式的喇叭,只將ESL不斷的研究和改良。至今為止,雖然也有其他廠商在生產靜電式喇叭,然而持續26年長期的研究開發ESL的廠商,除了QUAD之外恐怕難找到第二家了。
　　ESL的原設計者Peter J. Walker是目前QUAD公司的老闆,該公司的其他產品(像Tuner、Amp等)也多出自他的手筆,而在所有喇叭系統中唯獨對ESL傾心研究,也實在是耐人尋味的事。這回正式推出ESL-63靜電式喇叭,從著手開發到製成產品,實際上共耗去了18年之久(註:ESL-63於1963年開始開發),以現今音響界唯利是圖的現實眼光來看,花那麼多的精神與長時間去開發一種產品,Peter Walker是過分慎重了,但以喇叭在音響系統中所擔任的角色來講,他相信有很多理由可以證明ESL的效果已幾近於理想揚聲器了。
　　喇叭為了發聲,一定要有振膜,而且它必須儘可能的輕,才能跟隨電氣訊號的變化而振動,再者振膜既然必須振動對空氣具有足夠的壓力才行,換句話說,振膜本身也該具有相當的機械強度才行,如果強度不夠,空氣就不能完全跟著振膜的運動而壓縮,那麼就得不到所需的音壓了,這種既要輕又要具有相當機械強度的物質哪裡去找呢?事實上這兩個條件本身就是相互矛盾的,輕的東西必然機械例就比較弱,兩者是難以並存的。是以,若說揚聲器的歷史就是在解決振膜質量與機械強度間的矛盾現象,也實在不為過。所以如果這個問題能獲得解決,也就能達到理想揚聲器的境界了。

　　我國古代用以畫圓的東西叫做「規」,用以畫方的東西叫做「矩」,規、矩就是一種標準,也是一種工具。要一件事做起來合乎標準,就要有一套「規矩」,要音響器材的性能合乎標準,也要有一套適當的「規」、「矩」。像測試唱片用來檢查與調整唱頭、唱臂、唱盤及三者之間的匹配,還有唱頭放大器的特性如何,並且在發現有不合標準者,藉著測試唱片上的標準訊號來調整,使機器能合乎標準。測試帶是用以檢查及調整錄音座的性能使之合於標準。但是一般說來,錄音座的調整較之唱盤的調整更具知識性,因為磁→電的轉換有較複雜的關係。但是複雜並不意味難,只要有適當的「規矩」,照樣可以做出合乎標準的結果。
　　本文要談的是測試帶的使用法,當然它是比較偏向技術性的,而且必須以相當的儀器配合,但是即使萬事俱全而沒有方法和程序上的知識,還是沒有辦法做好一件事。是以,本文雖然較具技術性,但從方法與程序的了解上可以增進對錄音座更深一層的認識。
　　測試帶可以測試的項目有①帶速測定②WOW & FLUTTER③失真率④串音⑤頻率響應特性⑥電平設定(錄音、放音及VU表的電平)⑦杜比B系統之電平設定⑧磁頭偏角等。前四項屬於機器本身的固有性能,通常在一部機器的開發期間這些性能都已定了下來,這時測試帶的使用可讓開發部門的人了解機器的性能是否合乎原設計之要求。除非機器的機械部份經過修理或更換零件,否則這四種測試帶一般是很少用的(專修理音響的人或許該備有)。下文敘述的主要是關於後四種用途用途的使用方法和程序,這些知識對錄音座的生產線上之品管單位、技術者或音響器材的修理、維護者都是極有用而且是必須的。