hpd385_cut_away_view

HPD385玩到現在,大概能改善的地方都已經弄的差不多了。中頻的清晰度雖然有明顯的改善,但是低頻揮之不去的轟隆聲仍然深深困擾著我。要解決這個問題,看起來必須從根本著手,盲人騎瞎馬收穫有限。因此我決定依照教科書裡的步驟完整走一遍:

1. 單體T/S參數量測
2. 分音器喇叭箱設計
3. 調音

由於網路上關於HPD385的T/S參數資料蠻多的,第一步似乎可以忽略,不過站長查了幾個網站,發現這些T/S參數差距都蠻大的,而且換過懸邊的單體,Fs應該也會有不小差距,手上又有Praxis System,量T/S只是小菜一碟,參數整理如下:

單體一

=praxis=     Thiele/Small Parameters
  ______________________________________________________
    Tannoy_HPD385_LF
  ______________________________________________________
 
  Qts =         0.247   Total Q                     
  Qes =         0.262   Electrical Q                
  Qms =         4.342   Mechanical Q                
  Fs =          13.761  Hertz, Free Air Resonance   
  Re =          6.207   Ohms, DC resistance         
  Ls =          1.216m  H, series inductance        
  Lp =          1.463m  H, lossy series inductance  
  Rp =          12.34   Ohms, loss across Lp        
  Dia =         310m    meters, effective           
  (%shift)      26.7    %, resonance with mass      
  Vas =         1.036k  litres, air volume equivalent
  mms =         103.2   grams, effective mass       
  cms =         1.295m  m/N, compliance             
  bl =          14.55   T*m, motor strength         
  n0 =          992.6m  %, max efficiency           
  SplSens =     91.96   dBSPL max @1W absorbed      
  (Added mass)  90      grams                       
 
  ______________________________________________________

單體2

=praxis=     Thiele/Small Parameters
  ______________________________________________________
    Tannoy_HPD385_LF
  ______________________________________________________
 
  Qts =         0.221   Total Q                     
  Qes =         0.231  Electrical Q                
  Qms =         4.987   Mechanical Q                
  Fs =          13.334  Hertz, Free Air Resonance   
  Re =          6.252   Ohms, DC resistance         
  Ls =          1.196m  H, series inductance        
  Lp =          1.487m  H, lossy series inductance  
  Rp =          12.24   Ohms, loss across Lp        
  Dia =         310m    meters, effective           
  (%shift)      17.6    %, resonance with mass      
  Vas =         604.7  litres, air volume equivalent
  mms =         188.4   grams, effective mass       
  cms =         755.8u  m/N, compliance             
  bl =          20.67   T*m, motor strength         
  n0 =         596.7m  %, max efficiency           
  SplSens =    89.75   dBSPL max @1W absorbed      
  (Added mass)  90      grams                       
 
  ______________________________________________________

量測的結果看起來非常嚇人,兩支單體除了Fs、Qts與Re以外竟然是如此的不同。站長我倒是不太意外,不只老單體會這樣,新的喇叭也會。尤其是這對單體當初懸邊都更換過,又不是成對購入。仔細比較兩個單體的參數,我認為主要的差異源自mms的不同,單體2的總運動質量(震膜+音圈+spider)足足比單體1重了八成,因此導致效率下滑2dB左右,伴隨來的好處則是更低的Fs與更小的Vas,這在設計喇叭箱時可以用更小的箱體得到足夠的低頻。網路上找來的資料mms大約是102g左右,單體2的mms竟然高達180g,Tannoy的品管應該不會如此差,不知道是不是換過山寨版震膜?不過以目視判斷兩單體振膜並沒有任何差異。等到要換懸邊時再把振膜拆下來秤秤看。

在量測的過程,我發現了一些有趣的事情:HPD385的振膜真是夠重了,我用delta-mass method測量T/S,對付一般單體通常加個40g左右的砝碼就可以達到Fs變化20%以上的需求了。測量 HPD385時,外加40g重量竟然Fs降低不到10%,就算用到90g,單體2 Fs也才勉強轉移了17.6%,以站長有限的知識,HPD385應該是少數不用靠複雜的喇叭箱就能直下20Hz的老單體了。站長知識所及,另外兩支有此水準的老單體一支是Altec 411a,另外一支則是JBL 2203A與晚期粉磁2203H,這幾支單體都是泡棉懸邊,效率也都在93dB左右,比起其他Altec或是JBL 15"單體動輒100dB以上,似乎遜色不少,可見物理定律下此類下沉度夠的喇叭註定要犧牲效率。網路上一直傳言Tannoy因為工廠燒了,再也做不出輕薄的紙盆,才會用肋骨補強做出HPD385。經過站長這些日子的研究,我可以很肯定的說,錯錯錯。HPD385採用重紙盆的原因很簡單,就是為了配合日漸流行的大功率晶體機以及降低喇叭箱的複雜度,跟生產技術毫無關係。雖然我沒有確切資料,可是我相信Tannoy在HPD385問世之後仍然有生產Red/Gold用的振膜,即便在今天,仍然買得到原廠的全新Silver/Red/Gold振膜套件,包括音圈與彈波,證據就在下圖裡。HPD385的振膜可以跟Gold互換,Red/Silver的振膜可以用在Gold上,差別在音圈阻抗,Red/Silver是16 ohms,Gold/HPD385是8 ohms。當然,傳說永遠是美麗的,不想醒的網友就繼續作夢吧。

Tannoy庫存原廠振膜

在高音單體部分,我用Praxis量了一下阻抗曲線,有兩個峰值,頻率響應跟一般的圓頂高音單體很不一樣,更像是裝了箱的低音單體,猜測兩個峰值一個是號筒的共振頻率,較高的則是單體振膜本身的共振頻率,左右聲道的曲線稍有差距,反應T/S參數的不同。

接下來就要量測單體的頻率響應,架上校正過的麥克風,將麥克風放在喇叭前一米處,順便校正喇叭效率,由於喇叭是放在牆角,因此所量得的頻率響應是包含房間的反射與箱體響應,不過這不是大問題,畢竟我不是喇叭製造商,量測結果如下:

低音單體部分,加上房間對低頻的補償,20Hz到1kHz都算平直,100Hz左右有幾個很深的谷,應該是振膜崩潰(breakdown)造成的,對聲音的影響不大。由於這張圖是在修改開口之前抓的,因此低頻有個很大的鼓包,下文會解釋它的由來,高音的量測結果則很令人驚訝,從1.5kHz到20kHz竟然一點也不平直,頻率越高,喇叭音壓越低,可能是號筒的緣故,高低差異超過10dB,這這這...這是蝦米碗糕?嘿嘿,這就是搭配一起做成撒尿牛丸的大絕招。原來站長對Tannoy的高音一階分音百思不得其解,配上這個頻率響應,才豁然開朗,原來Tannoy巧妙的利用一階分音的6dB/Octave緩升特性,適度補償了高音的頻響曲線,低音部分則以二階分音使低音單體在1kHz以後急速滾降,適當調整高音振膜的位置,把1kHz的相位對齊,成就了歷久不衰的二音路同軸設計,真是太黯然,太銷魂了。

有了T/S參數,喇叭裝箱後的低頻響應可以很容易就模擬出來。喇叭箱設計軟體有幾家很有名,例如LspCad、Leap與 SoundEasy。查了查價錢,看起來SoundEasy最便宜,而且功能與更新速度都不差,只不過它們的功能都已經遠超過我的需求,我在網路上找到了一個免費的軟體,叫做WinISD,它能夠根據單體T/S model、箱子容積與開口大小計算出喇叭的低頻響應,而且很容易使用,代入兩支單體的T/S model,以及喇叭箱容積250公升和開口大小33cmx11.5cm,深度3cm,模擬出來的頻率響應如下:

原喇叭箱開口33cmx11.5cm

這個結果真是令人吃驚,根據張文俠先生言,原來的箱子是設計給Altec單體使用的,也許這就是為什麼port tuning frequency這麼奇怪的原因,HPD385在我房間裡轟隆轟隆叫的兇手終於找到了,之前怪東怪西,卻沒想到答案近在眼前。在不改喇叭箱的前提下,根據WinISD模擬,開口必須小到5cmx5cm,頻率響應才會平直。根據模擬,如果箱子與開口設計正確,兩支單體在30Hz時衰減不到3dB,20Hz時衰減不到9dB,放置在牆角時,配合房間響應對低頻的補償效應(20Hz/+9dB,30Hz/+1dB),這對喇叭低音可以直下20Hz,完全不須加任何補償或是超低音。

開口縮減至5cmx5cm

縮減開口是很容易的,我從書架上搬了一堆書塞進反射孔,大約擋住2/3以上,果然聲音大大不同,低頻的轟隆轟隆聲消失了九成以上,喇叭再往後牆退聲音反而更好,真是太令人意外了。由於開口太小怕有嘯聲問題,我祭出Google Sketchup,很快的畫了一個草圖,把原低音反射口蓋住,中間預計使用四吋PVC管來做反射通道,根據模擬這段管子約需15cm左右,到時可以微調。幫我做反射柱的吳先生出國逍遙了,要到下個月才會拿到樣品。

欲知詳情,請待下回分解。

Comments   

# 凱凱 2012-02-07 08:03
我聽過 Arden,是方形框泡綿邊的單體,低音就是糊,天然磁鐵的 HPD385 倒是還沒有機會聽到。

音樂與音響的某一期把 Arden 抓來測試,上面的單體竟然是方框硬邊的,這樣低音應該會清晰很多,可是無論在台灣或是國外在賣的 Arden 我都沒看過單體是方框硬邊的..

我有一對 LGM,對我而言最大的問題是低音的量不夠,其他都還好。
# 站長Chris Chang 2012-02-08 04:48
聲音糊因素太多了,不能僅靠懸邊是否為泡棉認定,否則JBL一票15"單體豈不糊天糊地?

Tannoy 15"單體振膜和懸邊很多型號是可以共用的,英國有一家維修公司專門幫人把HPD385換成Gold用的布邊,而且似乎同一款單體前後期也會使用不同懸邊材質,所以Arden方框有不同懸邊是可能的。
# 凱凱 2012-02-08 05:17
能否請你提供該公司的網址?我的 LGM 買回來時其中一邊單體的邊就破了一個洞,我找到這個網站:

http://reconingspeakers.com/products-page/tannoy/tannoy-little-red-7900-0129-diy-recone-kit/

可是他是連紙盆,好貴..

現在是先用不乾膠塗上,雖然聽起來沒差,但心裡總覺得不舒服.
# 站長Chris Chang 2012-02-08 05:28
網路上找一下Lockwood Audio。不過根據我的經驗,這家應該比你貼的那家還貴。剛剛仔細看了一下,它好像不是只換HPD385懸邊,而是把Tannoy後期硬邊振膜套件整套換上去。LGM似乎不值得這樣修,建議啟動無視大法,聲音真的沒差。
# 凱凱 2012-02-08 13:20
恩 ~ 其實我當初的想法是找一對品項不好的單體,最好是高音的振膜還完好的,然後換上 Kit,不黏防塵蓋。

可是在 ebay 逛這麼久還沒找到。我這對 LGM 還沒過門以前本來是要跟一個香港人買的,他那對防塵蓋拆掉了,也願意寄到台灣,後來是我想我應該會很在意防塵蓋拆掉的痕跡而作罷。

看你要賣 Kit,沒想過要這樣嗎?
# 站長Chris Chang 2012-02-08 14:11
我的HPD385防塵蓋早拆了,聲音差很多,我不是很在意痕跡,換過懸邊的HPD385防塵蓋應該都被拆過,玩古董音響潔癖不能太重。 :lol:

Tannoy HPD385原廠振膜套件防塵蓋已經黏在上面了,因為它是整組,安裝時不太需要調整音圈位置。
# 凱凱 2012-02-08 16:24
你要賣的 Kit 防塵罩是分開的啊?

如果有機會找到 HPD385 的框架,我也蠻想玩的,不過磁通密度可能跟 Monitor Gold 不一樣吧?

Tannoy 的大箱子我聽過可以接受的是 GRF Windsor:

http://tw.myblog.yahoo.com/mr_kai94/photo?pid=874

RHR 也不錯,西敏寺就有點拖了。
# 凱凱 2012-02-08 16:37
你如果要用 PVC 做反射管,建議裝上後,從音箱內部,把管身周圍用瀝青膠帶纏起來,我的 LGM 這樣做以後就聽不到反射孔的轟聲了,而且不影響低頻。
# 站長Chris Chang 2012-02-08 23:36
我在賣的振膜是給Monitor Gold用的。我認為Gold和HPD385是一樣的東西,差別只是在振膜懸邊和肋骨。很多人認為HPD385的肋骨很重,其實它是空心的,根本沒幾克,也就是說HPD385跟Gold的mms是差不多的,網路上很多資料跟我自己的測試都可以證明這點。您如果真的很在乎泡棉懸邊,可以買一對HPD385裝我賣的這種Gold振膜,一勞永逸,不過低頻響應會差一點。

PVC包瀝青膠帶我有想過,不過我用的PVC管太粗了,再包一層會塞不進箱子,現在聽起來也還好,等吳先生有空再請他幫我做一對3"PVC用的面板吧。

箱子方面,如果只是玩HPD385,建議Arden就很理想了,如果不介意土砲的話找人用樺木夾板做個220公升左右的箱子聲音更讚,不用搞背載號角。

您是AR的專家喔,難怪嫌LGM低頻不夠,試試HPD385吧,低頻直下20Hz的爽度,跟氣墊式拱出來的低頻是不太一樣的,有機會多交流。
# 凱凱 2012-02-09 01:01
你音箱原本的開口是有深度的嗎?這樣就沒辦法了...

或是把瀝青膠帶延展,薄一點就可以進去了吧?
# 站長Chris Chang 2012-02-09 01:07
沒辦法的,現在PVC管塞進去已經幾乎密合了,箱子是張文俠先生的,我盡量不去修改。

您有收藏AR1嗎?有點好奇這對喇叭的效率是多少?Altec 755a本身約95dB,配上氣墊式低音是不是要在分音器衰減?
# 凱凱 2012-02-09 01:27
AR1 我有,我還有一些備份的低音單體,去年好不容易找到了同樣式的滾邊低音,但還沒有機會換上..

AR1 是 86dB,但是他分音器的設計,轉動 755A 的 Pad 時分頻點也會跟著跑,所有背部有 Pad 可調的 AR 喇叭都是這樣..
# 站長Chris Chang 2012-02-09 01:31
長知識了,謝謝您的資訊。您住哪裡呢?有機會可以見識一下AR1嗎?
# 凱凱 2012-02-09 02:20
AR1 放在東勢,但我一年回家沒幾次,有機會再說了..
# 站長Chris Chang 2012-02-09 07:50
沒關係,以後有機會再說吧,您在台北工作嗎?
# 凱凱 2012-02-09 13:12
不是,我只是個拿鋤頭的而已 ~
# 凱凱 2012-02-09 17:55
那瀝青膠帶別用纏的,在管子左右貼 2 長條怎麼樣?
# 站長Chris Chang 2012-02-10 00:53
這我也有想過,有空來試試,有啥心得再跟您分享。我已經請吳先生幫我再做一對擋板了。
# 凱凱 2012-02-10 08:08
忽然想到,應該是 Red、Gold、HPD385 等等防塵蓋的網目較細,所以你拆了覺得差很多,Monitor 系列的網目較粗,可能會差沒那麼多吧?

以前在 MYAV 看過一篇文章,網友 Bernard 敘述 AR1 的聲音特色還有眾網友到他家試聽,其中一位網友擁有 15'Silver,印象中他的感想是 AR1 有跟 Silver 一拼的實力....我一時之間找不到這篇文..

當時看了文章後還真有一股衝動想買 Silver,但是看了價錢... 就算有錢我還真的很難買下去..
# 凱凱 2012-02-10 08:13
有了 ~

http://www.myav.com.tw/bbs/showthread.php?threadid=267863&pagenumber=0
# 站長Chris Chang 2012-02-10 08:19
也許吧,傑克的網頁也有類似推論。Tannoy的防塵罩真的很瞎,就算拔掉裡面也還有金屬網保護,我下一步打算把這層金屬網也給磨掉。

Tannoy Silver雖貴,AR1也不便宜啊。
# 凱凱 2012-02-10 08:29
我這幾年追蹤的成果是,成對的 Silver 成交價沒有低於 $5000 的,成對的 AR1 品相好的了不起 $3500,我的 AR1 還是單隻買回的..一對連運費總共 11 萬多....
# 站長Chris Chang 2012-02-10 12:14
現在一對紅頭都不只USD$5000了,更別提銀頭,而且銀頭配對會很困難,當時是mono時代。