網友投稿/聲學產業的『音響科技概論：現在與未來』/劉水木 @ 老音響資料庫/蘇桑部落格

蘇桑你好,這是我離上次投稿的論述延續(離上次已半年多),請多多指教

很感謝蘇桑,提供這樣好的蘇桑音響部落格,供大家討論老音響技術與創新音響技術的分享

聲學產業的『音響科技概論：現在與未來』

現在資訊科技對於數位電路處理『影像畫質與功能』的提升可謂突飛猛進，大眾學習的速度總是無法趕上科技進步的速度。對於數位或類比電路處理『音』的提升速度總是無法滿足大眾需求的速度，因『類比電路』至今還在使用三、四十年前舊有的『NF負迴授結構電路』，長久以來有它難以解決的『增益不夠大，直流工作點不夠穩定，減少更高倍次泛音..等相乘的缺點』。在這些問題未改善之前是很難有效提升音質。對於『數位電路』處理『音』方面，雖有提升音質與縮小體積輕巧化、降低成本、省電降低發熱增加電池續航力，但數位的僵硬感是無法滿足大眾的需求，最終還是要再通過『類比電路』處理來減少它的僵硬感。總之，同時具備【高品質的Hi-End音響聲音及便宜的價格】是解決長久以來「影、音具佳」中『音』的難題。在十多年前就成為筆者研發的目標。

在『音』方面，廠商也了解「音的大幅度提升」不僅是一項高附加價值的重要賣點，也是給消費者增進「品牌」的觀感之一，也是增進消費市場的接受度與誘因。因至今只能用三、四十年前舊有的『NF負迴授結構電路』設計，長久以來有它『增益不夠大，直流工作點不夠穩定，減少更高倍次泛音..等相乘的缺點』造成音響M型化。現在廠商用盡方法【可接受的高品質聲音與便宜價格，就是難以兩全的天平兩端】，加上LED TV 與 3C產品的空間小更增加技術的難度，因此廠商只好就把『聲音』當成贈品的方式做犧牲音質簡單處理(比傳統CRT TV還退步)，讓消費大眾無法認同與失望。

現在高品質Hi-End音響價格並不便宜，因即使是世界一流品牌的Hi-End音響製造商，現在所生產的Hi-End擴大機，別無選擇的繼續以已使用三、四十年舊有的『NF負迴授結構電路』設計，長久以來有它『增益不夠大，直流工作點不夠穩定，減少更高倍次泛音..等相乘的缺點』造成Hi-End音響製造商走精品藝術化使用鍍金、純銀的頂級好零件所生產Hi-End擴大機，還需配上昂貴高級喇叭，雖然可達到高品質中等級以上的Hi-End聲音，但整套價格太昂貴無法大眾化；但使用『便宜的好零件』所生產Hi-End擴大機是半套聲音品質而無法滿足音響迷的需求。

聲音可說是人類日常生活中不可或缺的元素，在數位化的世界裡亦然，功能強大的智慧型手機之收音與播音以「數位電路」來處理有僵硬感的缺點。「數位技術」固有的射頻(RF)和電磁干擾(EMI)抑制能力有助提供波束定向控制、雜訊、回音消除、長距離傳輸不易被干擾等功能的優點。因線性電路『前-前級模組：清柔環繞』(※參考註一)來處理收音與播音有利於大幅度提升音質減少僵硬感的優點；但易授外界干擾不利於傳輸的缺點。較適合使用在Hi-End音響播音系統中與麥克風收音系統中的最上游端，是保持Hi-End音響與麥克風高水準的音訊源又易於集中做防止外界干擾雜訊的處理之最佳方法。

全球雲端數位內容的時代裡，所營造的生活願景，是當前眾多消費性晶片供應商、終端系統製造商的最大競技場之一，但在全球雲端的時代，設計出一款優秀的晶片已不是最重要的，要搶佔最大的市場佔有率，同時具備有 (可接受的高品質雲端服務內容與功能)與(可接受的高品質3D影像的畫質)、(省電降低發熱，夠小體積)只是基本而已。現在與未來【還必需同時具備有(可接受的高品質Hi-End 立體感環繞音響)及(便宜的價格)】。也是筆者剛研發完成目標的『前-前級模組：清柔環繞』。

筆者研發『前-前級模組：清柔環繞』的十多年過程

飲食『吃的文化』：眾口難調，你永遠無法滿足所有人的胃口。高明的廚師，以市場做技術平台，會引導大家跟著自己的感覺走，而不是自己跟著別人走。透澈的理解別人的讚揚和批評有所感悟而修飾。慢慢引導『你的喜歡胃口』、『我的喜歡胃口』、『他的喜歡胃口』、『大家共同的喜歡胃口』等結果。

音響科技『聽的文化』：(壹)、傳遞美好聲音，本來是項相當不易的事，由於全球每個民族、每個年齡層，甚至是每個人對聲音的喜好都不同。(貳)、不當的器材搭配往往比器材本身的好壞影響更大的變數。(參)、基本上，音響科技每提升到了某個技術水準以上，會出現藝術心靈的分岐：你不可能憑空冒出『自己提升喜歡的聲音』，你的『提升喜歡』一定是某種文化傳統與你自身所處在的現代社會經對話與辯證的結果。(肆)、儀器測試的數據只是基本，聲音的好壞不能用儀器測試的數據完全詮釋。所以Hi-End音響的最後必須『靠自己與各個專家的共同鑑聽結果』，是一種隨時隨地的任何環境(包括室內不大空間、室外大空間)下『真實鑑聽取向』的修正，製造出好聲的Hi-End音響。(伍)、因此筆者『創作出創新音響科技』：在排除不當的搭配而誤解了器材本身的真正能力，以市場做技術平台，長時間慢慢引導大家跟著自己的感覺走，而不是自己跟著別人走。透澈的理解別人的讚揚和批評有所感悟而修飾。有如藝術家創作的『聲音哲學』。在十年來慢慢引導提升『你的喜歡聲音』、提升『我的喜歡聲音』、提升『他的喜歡聲音』、經對話與辯證提升『大家共同的喜歡聲音』的結果。

筆者研發『前-前級模組：清柔環繞』的論述

今年取得專利『新結構電路：類似準無負迴授結構電路』在十多年前就已研發出來了，有它『增益增數倍，直流工作點穩定增數倍，增加更高倍次泛音..等相輔相乘的優點』。它所開發出『Pre Amp Hi-End立體感環繞音響』經十多年來的改良不斷加入多項功能的改善至今是『前-前級模組：清柔環繞』，它使用鍍金、純銀的頂級好零件可生產『更高階模組的清柔環繞』，它使用『便宜的好零件』可生產『前-前級模組：清柔環繞』，加裝在不改變的普通音響設備的前級之前，配上普通的小喇叭，就同時具備了【高品質的Hi-End音響聲音及便宜的價格】，是解決舊有的『NF負迴授電路結構』長久以來的技術難題，而三級跳大幅度地提升『音響科技技術的進步』，達到解決「影、音具佳」中『音』的難題。本專利技術的論述，如以舊有NF負迴授電路結構的觀點來看是格格不入，反而會相反，請多多指教。

『Pre Amp Hi-End立體感環繞音響』多加了多項創新功能簡稱『前-前級模組：清柔環繞』：(一)、低音除外，左、右邊各自獨立以中、高音群體延遲Group Delay，依線性電子電路模擬山谷迴響環繞效應，增加更高倍次泛音(替聲音著顏色至繁華多色彩的聲音)與增加立體感的環繞音效，產生澄澈無比、延綿密集、清柔悠揚、暗部層次分明、厚實繁華多色彩的立體感環繞聲的音效。(二)、中、高音除外，左、右邊各自獨立以低音的X軸橫向的寬度、Y軸縱向的深度、Z軸垂向的高度，依線性電子電路模擬水庫壓縮的洩洪爆發力產生低音Q柔軟而厚實強勁有力的音效。(三)、『前-前級模組：清柔環繞』加裝在不改變普通音響設備的前級之前，配上普通6吋小喇叭，能使小喇叭低音增數倍而超越沒加裝的12吋大喇叭的低音；那種餘音繞樑、延綿密集、清柔悠揚、層次分明、音場厚實強勁同時滿足橫向的寬度，縱向的深度，垂向的高度音場；是一種厚實強勁且Q柔軟有力而澄澈無比又有立體感環繞聲。如輕型機車變大為哈雷機車的聲音。

『前-前級模組：清柔環繞』未來可進一步做『晶片IC標準化模組』，應用加在「手機用CMOS MEMS數位麥克風，提升麥克風收音音質與提升手機播放音質」(※參考文獻之一)。也可應用加在『免付費雲端音樂播放服務系統(收廣告費)』(※參考註二)是將有版權CD、DVD的音訊→上網經雲端機房內的設備『前-前級模組：清柔環繞』的聲音處理後→再傳輸到用戶端的音響設備裡提升播放音質。

『前-前級模組：清柔環繞』的功能(※參考結論)，筆者把它跟「照相時最理想的是既清析又柔和的光線量化」比較，類似『圓柱體積的原木材料永遠比雕像的體型大。光線量化可分成：(一)、黑白的聲音(太陽已下山快要進入晚上的光亮度已不夠，不適合照相。類似要五毛給二毛)。 (二)、淡單顏色的聲音(下大雨的白天亮度已不夠，不適合照相。類似要五毛給三毛)。 (三)、多顏色的聲音(陰天沒下雨的白天亮度還是不夠亮的光線，適合照相。類似要五毛給四毛，因把亮度勉強夠的光，經遮光折射的修飾就會變成更不夠亮)。 (四)、厚實繁華多色彩的聲音(※參考註一)。(大晴天的過強陽光，類似要五毛給一塊。把過強陽光，經建築物遮蓋產生了更多次折射的影子，降至成剩五毛半的繁華多色彩光線亮度。是既清析透明而柔和不刺眼的最理想照相光線)。市場現有Hi-End音響必配上昂貴Hi-End喇叭組是第(四)厚實繁華多色彩的聲音。市場現有Hi-End音響配上普通喇叭組是第(三)多色彩的高品質聲音呈現，只能勉強滿足人們所需的聲音品質。所以筆者研發『前-前級模組：清柔環繞』的切入點，是以『前-前級模組：清柔環繞』加裝在不改變普通音響設備的前級之前，配上普通喇叭而提升音質至第(四)厚實繁華多色彩的聲音。達到同時具備了「便宜的價格」、「高品質Hi-End立體感環繞聲」的功能如下：

1. 縮小喇叭與喇叭箱的體積又能提升音質：音響輕巧化發展，實際上喇叭有它物理的極限特性，喇叭的大與小或不同物料製成，都是對不同音樂重播有相當的選擇性和傾向性。6吋小喇叭的中高音聚焦力、與輕盈活躍感及體積小的優點是12吋大喇叭不易取代的。以『前-前級模組：清柔環繞』加裝在不改變普通音響設備的前級之前，配上普通6吋小喇叭，提升6吋小喇叭的低音功能而取代12吋大型喇叭『達到室內輕巧化又有12吋大喇叭的高品質低音聲音』。(12吋大喇叭因物理特性，其驅動空氣量大，所能重播大型樂器之厚實度與量感的低音優點。)

2. 去除多音路喇叭的分音器又能提升音質：去除多音路喇叭的分音器是可提升功率與相位外，其分頻效果更自然平順；全音域單支小喇叭比二音路以上的較大喇叭便宜很多又體積小的優點，手機、NB、平板電腦…等都使用它，但它有低音不足的缺點。以厚實繁華多色彩的『前-前級模組：清柔環繞』加裝在不改變D類擴大機設備的前級之前，配上全音域單支小喇叭，能補賞達到全音域單支小喇叭會比二音路以上組合的較大喇叭有更好的高音與低音功能。

3. 以加裝一台『前-前級模組：清柔環繞』可做四台不同用途用又能各自提升音質：以『前-前級模組：清柔環繞』加裝在不改變設備如卡拉OK音響系統50W功率擴大機的前級之前，使原有整套音響系統『大幅度提升音色與音質及音場的力道』。比以500W擴大機做50W擴大機用的力道還強。並可切換出四種用途的音響功能：(壹)、可切換出卡拉OK用：小聲音的音場節拍就很明顯又很有力，音色更多倍的動聽，有利於歌唱者的表現而又不會吵到隔壁。(貳)、可切換出卡拉OK的麥克風收音放大用：增加普通麥克風的收音敏感度、細節透明度、厚實度，提升音色柔美，音質耐聽達到更低的迴音量就能輕唱又能保護喉嚨的目的。 (參)、可切換出中等級Hi-End音響用：跟歐美日之原裝音響相比，除了較便宜外其音場更強勁、細節更多、音色柔美更多倍的動聽、音質耐聽。(肆)、可切換出家庭劇院用：小聲音看影片就比戲院裡還震憾有力而又不會吵到隔壁。

4. 電晶體機以『舊有的NF負迴授電路結構』設計所製造『前置放大電路』。常遇到以500W擴大機做50W擴大機用與以大功率喇叭當小功率喇叭用。原因：『前置放大電路』工作點較不穩定，會影響電晶體機後級Hi-End擴大機的「工作點更不穩定」，產生音訊大動態時的瞬間少量 + - 直流輸出，造成聲音的污染，使低音喇叭中心點產生漂移性的晃動。(是假低音強的晃動：誤認為低音很強大的振動)而會耗掉大量電源，降低電源供給效率等。它的惡性循環結果，使電源供給效率降低、電晶體機後級Hi-End擴大機與配置喇叭，音訊大動態時提早過飽和失真而降低該有的功率輸出。但真空管機的前級、後級因工作電壓很高，飽和電壓就很高，就沒有上述的問題。

5. 『前-前級模組：清柔環繞』加裝在50W擴大機的前級之前，做50W擴大機用；取代以500W做50W擴大機用又能提升音質：因『前-前級模組：清柔環繞』的工作點更穩定，使「電晶體機後級Hi-End擴大機的工作點更穩固而不會產生 + - 直流輸出。使低音喇叭中心點不易漂移性晃動而耗電，提升電源供給效率等。它的良性循環結果，提升電源供給效率、提升後級Hi-End擴大機與提升喇叭該有的功率輸出。所以可以電晶體機50W小功率擴大機就有500W大功率擴大機當50W小功率用的力道還強。

6. 『前-前級模組：清柔環繞』是麥克風MIC具有高檔收音品質的基礎；也是ADC數位電路具有高檔播音品質的基礎：是提升CD、MP3、MP4..等播音品質的利器而增加MP3、MP4的使用率；也是提升整套音響系統有厚實繁華多色彩的聲音，並可切換出四種用途的音響：(壹)、不少音響愛好者會使用單獨DAC儘可能『提高取樣頻率』與『提高取樣容量值』及『提高DAC供電電路的品質』對已購的CD機進行升級，但它只能達到『更低誤差及更低損失的精確還原』的提升而已。 (貳)、現今DAC的技術都比一些十年前的高檔價位DAC產品更優越精確還原，但播音品質並不比十年前的DAC好。因『類比電路的設計不夠完善』使播音品質並不比十年前的DAC好。所以『前-前級模組：清柔環繞』：原音重現度高、播音品質較具飽滿度及溫潤感，是高檔價位DAC產品具有高檔播音品質的基礎。又因DAC數位電路如何優越精確還原，總是還會有損失，最終還是要通過最重要的『前-前級模組：清柔環繞』來提升音質並減少僵硬感。

結論：

『前-前級模組：清柔環繞』加裝在不改變音響設備的前級之前，所提升音質的特點

● 麥克風進行收音音訊處理的『前-前級模組：清柔環繞』是收音系統中最為關鍵的電路，是影響由電容式麥克風(ECM)到微機電系統(MEMS)麥克風、CMOS MEMS晶片數位麥克風…等的音色溫暖甜美與音質耐聽為最關鍵的電路。也是手機在機構微型化的限制下，仍要求獲得MIC麥克風收音的音色溫暖甜美、清晰動聽及音質耐聽的收音表現』的最好解決方案。

● CD座、MP3、MP4…等播音音訊處理的『前-前級模組：清柔環繞』是播音系統中最為關鍵的電路。『前-前級模組：清柔環繞』：內容功能整合完整及操作介面簡單』就能滿足原有各個器材、線材、喇叭..等設備與空間大小..等都不改變下，做簡單操作而不劣化音質的微補賞處理，達到更完美境界的搭配需求。

● 『前-前級模組：清柔環繞』加裝在不改變音響設備的前級之前，可抵『未加裝時的原有音響設備』之比較：有那種餘音繞樑、延綿密集、清柔悠揚、層次分明、音場厚實強勁同時滿足橫向的寬度，縱向的深度，垂向的高度音場；是一種厚實強勁且Q柔軟有力而澄澈無比又有立體感環繞聲之優點外。如輕型機車變大為哈雷機車的聲音。還有以下優點： (小功率擴大機可抵大功率擴大機)、(小功率喇叭可抵原有大功率喇叭)、(小喇叭箱可抵原有大喇叭箱)、(小尺吋喇叭可抵原有大尺吋喇叭)、(任何材質製的喇叭箱都可表現很好可抵原有木製的喇叭箱)、(喇叭的指向性擴大為約360度可抵原有喇叭的指向性180度)、(高中低音喇叭可全部隱藏可抵原有中高音喇叭不可隱藏)、(可六面造型增加喇叭箱的彈性可抵原有喇叭箱只能單面造型)。