2011年1月20日 星期四

我的多功能趣味喇叭

2010年是我比較悲慘的一年,而事實上是因為我在2009年11月,有一次Diane在學校聽到突如其來的廣播被嚇到,那時我抱著她,但她差點跌下來,我俯身即時把她接住,但是我的腰嚴重扭到,從那時起,我的腰就時好時壞,於是無法再騎車,連一些運動都停了。然後整整一年,我試過散步與游泳,但是功用不大,我知道我的身體在恢復,但是進度很緩慢,有時一個不小心就會再受傷。因為腰不太能用力,所以手用力的機會就多了,先是我的左手感到疼痛,所以就多半是右手在施力,然後是右手受了傷。因為運動變少,我的肌肉力量變弱,連帶的,我經常感冒,一感冒,就是一整個月的咳嗽。本來2010年上半年是我休假研究的期間,我應該可以做不少事,但是身體狀況讓我效率變差,連預定要寫的書也停了下來。

2010年同時也是我搬新家的一年,新家要裝潢,裝潢的過程裡,我因為對裝潢有諸多要求,於是木工班的帶頭大哥只好出面來解決我的問題,多次討論之後,帶頭大哥跟我成了好友。

這位帶頭大哥就是號稱用福特加灌模鑄造而成的X-Man中傳奇的金鋼狼。

搬完家,我有一次就跟帶頭大哥說我想學木工。事實上,學木工這念頭一直在我的心裡擾動了二十多年了,起因是當年我留學時,我用的桌椅書架都是自己釘的,省錢歸省錢,不過搖搖晃晃的,老被同學笑,二十多年來一直想好好學一下。沒想到金鋼狼二話不說就答應了。

於是我們從朋友關係變成師徒關係,金鋼狼變成金鋼狼師父。

既然要動手學,那麼第一步要做什麼呢?我本以為師父會要我從工具使用或甚至當一下小工搬木板開始。沒想到師父說,我們來做一對喇叭吧!本來,我知道師父也愛聽音樂,所以一開始是想做一對給師父聽,但是因為心中一直在想念歐西莉亞的聲音,所以就想說以接近歐西莉亞的聲音為目的,我以為我喜歡的音樂應該多數人會喜歡吧!

不過師父是一個木工界的先驅,響應軟體界的開放態度。他的條件是:第一要開放所有設計細節,第二是要使用便宜且一般市面上可以買到的單體,第三是物超所值。第四點是要讓人一看就可以知道是手工作的,一般廠叭都是外圍用木皮圈起來,我們是採用每一塊板獨立貼皮後再組立的,這一點跟歐西莉亞倒是有點像,既然是手工的就要讓人家感覺得出來才對。

我覺得第三點有點難,因為自己做,除了工錢不算之外,單體與木料都是小量,比廠機成本要貴多了,所以我持保留態度。其他的當然照辦。

不過,從百年前到現在,不管是廠機或DIY,喇叭的各種設計萬萬種,自己做的難免有抄襲之嫌,但是我作研究做久了,對抄人家的東西,即使沒有智財權的問題,還是不太爽。所以,我給自己多一個期待,那就是,我的第一對手工喇叭必須是在某方面是獨特的,沒人做過的,可玩性高的。於是,我設計了一對多功能喇叭。設計的期間,除了師父給我許多製作時可能會遇到的問題時該考慮的之外,同時感謝thiel兄給我許多寶貴的意見,沒有他們,不會有這對喇叭!

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那麼何謂多功能喇叭呢?我所構思的是具備多種玩法於一身的喇叭。請看我以下的草圖。

第一圖是45度側視圖,基本上可以從實物的照片來比照,相差不遠。

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重要的是接下來的三張側視圖。第二圖主要是給全音域單體用的。首先,我不想做複雜的管道以增加低音,因為當時我想以一個生手還是不要這樣做比較好,所以我只是做一個弧,將聲波往下導,然後進入另一個箱室,然後以低音反射孔增加低音。低音反射管的長度有兩種方式來決定。假如要讓側低音動作,那麼以低音單體規格決定之。假如不讓側低音動作,則以上方的單體規格來決定。這樣子的做法,並非以我所目前使用的Fostex全音域單體為主要考量,因為166畢竟低音太少,不能滿足我的需求,事實上,我的構想是Colin的SP200或SP250為主,所以不見得適用於Lowther之類的單體,這個箱子沒有管道來增加低音,所以此單體最好還是要有足夠低頻才可以,所幸,這樣子的全音域還不難找。雖說是希望給全音域單體使用,但是要是用上一支八吋中低音再加一支高音單體,也一樣沒問題。所以單單此一結構就有至少兩到三種玩法。我在製作時,鎖單體的那塊障板是可拆卸的,很方便更換。

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第三圖是我目前的玩法。首先將背板卸下,然後把弧形板下方通往低音箱室處封起來。此時建議要把啟動低音。上方的單體的箱體結構形成一種半開放的後向號角,這樣子,前後的音色會有很大的不同,跟一般雙向發聲很不一樣,這種方式是希望營造一種空間感
以及希望如在音樂廳聽音樂類似的反射音與直接音有極大不同的狀況,雖說跟事實還是差很遠,但是很有趣,推薦給喇叭後方至少可以有50公分以上的空間的人使用。同樣的,不一定要用全音域單體。

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第四圖與前兩圖不一樣的地方是把喇叭轉過來,當然單體也必須反過來裝。這樣子的狀態就變成前方號角的組態,當然了,假如你在單體後方再加一個箱體,那麼假如有足夠的低音,那麼側低音可以不用。不過因為我是用沒多少低音的166所以為了聲音開闊一點,也為了營造前後發聲的做法,所以我是不加此一箱體的,所以就需要使用側低音。這樣的做法,聽起來當然會有強烈的音染,畢竟這前號角只做了一邊,但是經過是聽後,發現對於某些音樂類型來說,聽起來很有魅力,目前我比較不喜歡的是人聲,不過奇特的是對於管絃樂以及室內樂來說,卻非常好聽有趣,跟我一剛開始的料想完全相反,我自己做研究這麼多年了,聲音這東西還真是不容易讓人摸透。

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單體選用Fostex  FE166EN,購於唐竹,以及Peerless SLS 830668 ,購於Madisound。都是不太貴的單體,但是我的來源都算是貴的,但也都是輕易可以買到的。相信有興趣的人可以找到更便宜的來源。

喇叭的製作,兩側是不同的板材所構成,用一層夾板,一層木心板,兩者中間夾一層橡膠,三者用強力膠膠合起來。正面面板與背板都是木心板。弧型板部分是先用木心板做模板再用兩層彎曲板用白膠膠合而成的。木皮是用很厚的原木木皮,有山形的那種。我比較講究,所以裡外都貼木皮。漆料是用高級的環保漆,完全沒有味道。

以上所有的材料以Fostex那對單體最貴,接下來你一定猜不到是哪一樣。

嗚嗚!竟然是木皮!師父說我選的木皮很好,加上我又不知死活的狂貼,所以竟然花了5000元在木皮上,好痛。

好吧!所有花費約26000元。加上幾個月的木工新手的工錢。

你一定會問,那分音器呢?這一點比較難辦,因為我認為分音器的調整最好根據喇叭的使用者來決定。我目前使用的是每邊一個5mH的電感,20uf與100uf電容各一支,但是我覺得要是換一個空間,應該數值都還要再調整才對。分音器這麼簡單的原因其實很簡單,那就是單體的特性都很平整,所以不需要補東砍西,而且側低音是當半超低音使用,所以相位不是太重要,何況當初為了減少面寬把單體拉到一邊去,也就意味著要犧牲一點定位,多一點趣味,那麼,我們要做的只是把兩種單體因為效率不同的平衡問題解決了就好。一般消費者買喇叭,對於分音器要不是無法更動,要不就是即使能動也不敢動,不過,就一個工程人的觀點來說,假如你自己有把握,那麼動動分音器其實可以解決不少問題,因為你的空間絕對跟喇叭設計者當初測試喇叭時的不一樣。我的觀點是,用器材與線材來調整是不管大用的。

此外。電容影響聲音很大,我用的是Solen,取其便宜又有一種中庸悅耳的聲音,但是要用更發燒的電容我也沒問題。假如是這樣子的話,那麼兩邊加起來2000上下,不到3000元就夠了。

另外是低音反射管的管長的決定是一個重要的事。我跟師父從40公分開始,每次截掉5公分,一直到剩下完全不用管道為止。每一次都量一下30Hz到100Hz的響應。最後決定採用10公分的管道,因為這樣子從30Hz到100Hz的響應最平整。注意,這是以圖三的使用方式,要是圖二不開側低音的話,就需要再測一次才行喔!

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哇!花了快30000元,照師父喜歡問的,聲音有沒有比15000元的市售喇叭好兩倍呢?老實說,這沒有一定的,要是拿來聽流行音樂,那肯定沒有,要是拿來聽爵士或室內樂,那是好不少,不過正常狀況,我根本不會用太差的喇叭來聽古典音樂的室內樂,因為我不會沒事折磨自己的耳朵。但是要是聽Fischer那張大鍵琴,那肯定好好幾倍。上述說法是主觀得不能再主觀的了,看倌請不要太在意,所以除了金鋼狼師父問我不得不回答之外(事實上師父常在問,而我也一直在回答!XD!),其的人就請不要問我這種很難以回答的問題了,感恩。

從九月底到十二月底整整三個月,我每一個星期一次(只有三個星期是去兩次的)去上木工課,一次約3到4小時,從裁木板,上膠,膠合,打釘,做模板,組立,貼皮,上漆等等,一切盡量自己來,當然,沒有師父的規劃與指導,我是不可能獨力完成的,尤其是我的肌肉力量不足,對付一個約120X60X30的箱體,實在沒辦法。應該說,我自己實際完成約80~90%的動手部分,但是師父的適時教導與幫助比我這80~90%更顯得重要。

還有,對我來說,貼皮與上漆是我最無法做好的,所以有一點小地方的貼皮不是太平整,有一些地方漆也不是太均勻,但是我請師父不要幫我補好,畢竟一個新手,樣樣做到完好就有一點可疑了。

說到聲音,見仁見智,不過要是談到人聲,大鍵琴或室內樂,那我可以說跟歐西麗雅簡直是相差不遠,也就是小輸,要是換上更適合的擴大機的話,應該會更接近。若是談到如大型交響樂,或爵士樂,那麼該小勝歐西莉亞。但是要是聽搖滾的,那麼歐西莉亞就要敗退了。不瞞您說,目前的其他器材配合實在有點不太像一個發燒友會做出來的,不過我是不怕說出來會給人家笑的,事實如此嘛!喇叭線是一般紅黑線,而且是最細的那種。擴大基有兩種,一是DENON的100瓦綜擴,一是Colin的FET晶體機推低音加上我手製6c45單管推166。我預計找一部更好更合適一點的機器來推她,線材當然會再換過。原則上,我認為用雙擴大機是最理想的,也就是166用2A3或300B等質優且功率大一點的管機,低音找一台瓦數夠,低音佳,放大級數少一點的晶體機。雖然這種做法也不是一般發燒界會採用的做法。

另外我得到意想不到的好處。即使一星期沒做多久時間,但是我發現我的手眼腳的協調性變好了一點,重要的是,我的身體狀況好了不少,我不知道是因為做木工的關係,還是因為已經休養夠久了,該恢復了。不過,除了手的痛感還沒好之外,腰腿部分感覺好多了。

目前,我作出興趣出來了,除了會開始為新家做幾樣家具之外,接下來會再做幾對不一樣的,有興趣者請拭目以待。只不過我的時間有限,只能慢慢一樣一樣作。

以下是工作時拍下的照片。

作弧。

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挖孔。

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貼木皮。

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打磨。

砂磨

上漆。

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組立。

教授你就別再躲了

內部。

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從底部可以看到具橡皮夾層的結構。

白膠要快點擦乾

後續:

今天師父來找我,他跟我說,開玩笑,三萬塊人家根本就不會想要DIY,太貴了。事實上,我也沒料到,因為我一直覺得單體應該是佔絕大多數的預算,而木材應該是不值什麼錢的,沒想到竟然占了超過1/3的總花費。

師父,弟子真是慚愧,沒有達到師父普渡眾生的願望,弟子該死。我一定會再來想辦法看看有沒有可以縮減的部分。

可是,師父,您想想,哪一家十萬以下的大廠喇叭會用這種等級的木皮,這種等級的分音器,以及這種等級的單體呢!況且人家一次就買一卡車零件,我們沒有數量,當然會貴了。當然啦!人家的作工比我好很多,這一點也是我需要檢討的啦!

最後是,我的阿Q心態啦!這一段旅程,我得到的樂趣與學到的東西是再多錢都換不來的喔!何況,

這喇叭,還真是好聽呀!好聽到有歐西利雅的90%,可是我們也沒花掉歐西利雅售價的90%呀!依照師父您估的,歐西利雅的木作材料部分大概要花2萬到3萬,加上單體約是13到14萬之間,弟子可也沒花掉90%歐西利雅的造價呀!