说到静电扬声器(electrostatic loudspeaker),相信大部分发烧友还是比较陌生。其发音的原理很简单,一张充满静电的超薄聚酯膜在两块交变电场中产生振动、发出声音。由于薄膜几乎没有振动质量,因而相比动圈式高音扬声器的解析力更佳,能捕捉音乐信号中极为细微的变化,充分表现音乐的神韵。近来电声科技领域的新型扬声器发展迅速,其中,离子式性能最佳,但因其极高的成本,特别是因其电离气体对人体有害,普及使用不大可能;铝带式则因结构复杂、效率低,只能在高频段(1500Hz以上)有较好的表现,其使用范围受到了很大限制;因此,结构简单、性能优越(频响16hz~超音波,失真≤0.1%)的静电扬声器无疑是发展的首选。

(Sound Lab A1+B1 美国天域全音域静电屏风扬声器+全静电超低音)

与目前广泛使用的电动式扬声器相比,静电扬声器的结构要简单得多,它无磁体,而是利用音频信号源和直流极化电源的协同作用,促使振膜(可动电极)表面积累一定密度的电荷,以至振膜受到方向交替变化的电场作用,并伴随音频信号源而振动发声的扬声器。静电扬声器的振动系统是单一的振膜。质量比电动式扬声器的振动系统轻了数百倍,瞬态特性自然较电动式扬声器优越得多。而且,静电扬声器的振膜是平面的,全向策动的,因而基本上不会产生因结构所造成的失真。

静电扬声器是作为一种高科技产品,有着巨大潜在市场。因此,各生产企业对其关键技术的封锁是非常自然的。又由于静电扬声器售价昂贵,较少为专业人员所接触,因而产生了三个主要认识上的误区:

1.认为静电扬声器易于吸附尘土。这是由于在我们周围有较多的静电环境易于聚尘的现象所引起的。实际上,静电聚尘的条件在于:静电必须首先电离尘粒才可能吸附尘粒。而静电扬声器是在交变电场的条件下工作的,电场强度超过某个临界值才可能电离尘埃而吸尘,在正常工作状态下,其电场强度小于上述临界值。因此,在设计中过多考虑防尘是完全不必要的。

2.认为静电扬声器不适宜放较高的声压。早期的静电式扬声器的确存在这样的问题。原因是早期静电扬声器的振膜多用纯金属材料制成,其抗拉强度较低,在高声压下易于破裂损坏,加之早期静电扬声器的固定电极绝缘较差,当高声压放音时,因可动电极振幅较大,两电极间绝缘介质被高压击穿,产生电晕所致。随着材料工业的进步,高分子、高强度振膜材料用于静电扬声器已相当普遍;另外,获得耐压6KV以上的绝缘电极板材料已不存在任何问题。实测表明:有效振动面积为10000mm2的静电扬声器能长时间并非常稳定地输出110dB的声压。

3.认为静电扬声器不适合在潮湿的环境中使用。和上述一样,早期的静电式扬声器的确存在这样的问题。实际上,上文提及的美国天域Sound Lab厂家通过最近十年的技术攻关,研究人员将静电发声单元与空气进行有效隔离,从而令困惑发烧友多年的潮湿问题得以解决。当然,该技术目前还被天域所保密,据笔者研究,尚没有第二个厂家宣布类似的解决方案。

国内发烧友比较熟悉的静电音箱品牌不外乎国都、马丁罗根和麦格尼潘,后两者都是采用混合静电的方式,即中高音采用静电发声单元,低音和超低音采用传统的动圈单元。目的当然是为了集成两者的优点,结果却是不可避免的产生高中低频衔接出现断层、过渡不顺滑等等问题。而英国国都作为静电音箱的鼻祖之一,无论是早年的57型还是后来的63型,虽采用的都是静电单元,但高音部是与中低音部分开的,也做不到无缝衔接,而且受限于静电单元振膜的尺寸,在大环境中的低音表现一直以来都受到发烧友的诟病。而上文提及的美国天域Sound Lab就是以生产巨型静电式扬声器和高中低音完美无缝衔著称的厂家。

美国犹他州的Sound Lab(美国天域)公司于1978年建厂。主笔设计师Roger West Ph.D早年间任职于NASA美国国家航空航天局,离职后专心从事静电音箱的研发和制造。West博士只认同全音域巨幅振膜静电扬声器为最佳还原现场的解决之道。故Sound Lab(美国天域)的旗舰产品全部神高神大,拥有强烈的视觉冲击,其中更不乏惊世骇俗之作,一再超越烧友对于现场重放的聆听感受。

早在四年前一次偶然的机会,笔者就在美国拉斯维加斯的CES大展上亲耳捕捉了天域静电音箱的魔力。现场环境足足有60平米,但是天域静电那种一开声就将整个视听室充满,那种宽松从容、真实自然的声音以及音乐如目在前的体验至今难忘,背其瞬间毒倒。虽拥有二十多年的发烧经验,过手的音箱如JBL、丹拿、天朗、西湖不胜枚举,也曾接触过丹拿330D、魔雷、钻石、铍等高音单元,但与静电的声音相比,感觉静电的声音是一面墙似的立体音场浮现过来,宽松而耐听;而传统动圈扬声器的中高音感觉是从两个点激发出来,有压迫感,久听会有吵耳现象。

回来后受邀去烧友的工作室,仔细聆听了一堆价值30多万的美国天域A-1PX全静电扬声器。美国天域A-1PX的声音在安静且受控的环境中更是美得让人惊叹!它的高频非常柔顺细腻,往四周延伸的空间非常广阔,乐器的泛音细节充沛;中频饱满且信息量大,质感很真实,结像鲜明而庞大;低频虽不象动圈扬声器那样Q弹和深沉,但能量充沛、收放自如,而且充满柔韧性和层次感,低音非常干净,完全没有传统低音箱那种发闷的哄哄声。听交响乐的规模感和信息量更是大得惊人,感觉就像坐在音乐厅里听现场一样,整个乐队的画面就浮现在你面前,仿佛触手可及。在场的发烧友无一不为之感叹——这才是真正的HiFi,特别是及其透明、无音染的高频,是传统动圈式球顶高音扬声器无法比美的。只可惜这种天价的产品并非人人都能享受和拥有的。

自从使用静电音响系统聆听交响乐后,以前不太喜欢的交响乐变得好听了很多,结合乐曲作者背景和作品简介,仿佛自己对作品的理解水平也见涨,如《四季》、《一千零一夜》以及马勒交响乐作品更是百听不厌。反而对常听的口水歌、流行歌越来越疏远。至今已收集了一百多张SACD古典音乐软件,当然也少不了有两张蔡琴……

网上研究了一下,据说Sound Lab(美国天域)的每一件产品均原汁原味由美国制造,出厂前由West博士本人聆听后做最终的校音工作。对于不满意的产品,责令返回车间拆解重制,这样使每一件天域产品成为“值得顶级发烧友拥有和珍藏的艺术品”。笔者认为美国天域的特点除去精美的做工和强烈的视觉冲击外,最重要的还是没有高低音的振膜分别,故不需要分频器,高中低频浑然天成,能够做到“手术刀般精准”的现场还原。这一点对于古典音乐的爱好者来说尤为重要。

普通静电音箱的天然优势是小提琴和“毫无阻隔”的人声通透体验。但由于静电振膜尺寸的限制,往往很难还原大动态的钢琴演奏。而天域得益于巨型的振膜面积,可以轻松地表现Imperial皇家大三角钢琴高入云端却又低沉如海的骇人动态,展现给聆听者“大珠小珠落玉盘”般的钢琴重放。

国外一些顶级的发烧音响空间里展示的Sound Lab的终极之作

四分体的U-1PX系列,中间的一对超低音可以完美重现16hz的甚低频,而它们同样是静电设计,而非传统的动圈喇叭,这样设计的结果就是高中低音频可以完美无缝的结合在一起。

坐落在美国犹他州的天域厂房,巨型的产品必须要有巨型的生产和调试空间。不知道什么型号需要动用旁边的叉车。。。

不可否认,极品的器材对于环境的要求往往是苛刻的。但也不是非巨大型不可,天域的不同屏风尺寸就是为了应对不同的聆听环境的,大环境用巨型屏风,小环境用小型屏风,两者只有尺寸上的差别,并无等级上的差异。Sound Lab也有Hybrid混合型的扬声器,适用于居住面积较为狭窄的聆听环境。

DynaStat Hybrid混合静电扬声器,下面为十寸的低音单元

MiniStat Hybrid 混合静电,下面是一枚6.5寸中低音

应对不同房间尺寸大小以及不同外框(金属U、木质A、无缝M)的全系列产品。还有为家庭影院和音响工程设计的入墙式混合静电扬声器

下一期给大家介绍美国古典之声Classic Audio全励磁号角扬声器--西电的前世今生

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