在音響技術的發展過程中,喇叭的設計扮演了舉足輕重的角色,而相位塞則是這一技術演進的關鍵之一。相位塞或稱音響變壓器,充當揚聲器驅動器與聽眾之間的機械接口,能夠有效提升高頻響應,將聲波向外引導,減少因為驅動器附近的干擾所造成的音質損失。
相位塞通常出現在高功率的號角揚聲器中,特別是在中高頻段的過濾器中,位於壓縮驅動器的振膜和聲學號角之間。這些萬元不斷發展的設計旨在平衡聲波從驅動器到聽眾的路徑長度,從而防止聲音的相消和頻響問題。可以說,相位塞是號角喉部的進一步縮小,成為振膜表面的延伸。
「在聲音播放的過程中,相位塞極大提升了高頻的表現,將聲音以統一的波前方式輸送。」
相位塞的歷史可以追溯到19世紀。1877年,德國實業家維爾納·馮·西門子(Werner von Siemens)發明了類似於後來在揚聲器中使用的電機驅動器,但直到1921年,真正的實用型放大器才問世,使得揚聲器的技術得以發展。
1920年代,隨著技術的演進,各種揚聲器設計逐漸浮現。尤其在1925年,通用電氣的工程師切斯特·W·萊斯(Chester W. Rice)和愛德華·W·凱洛格(Edward W. Kellogg)成功將音響號角與揚聲器驅動器結合。1926年,貝爾系統的工程師阿爾伯特·L·圖拉斯(Albert L. Thuras)和愛德華·C·溫特(Edward C. Wente)在號角揚聲器中首次插入相位塞,透過這一新設計,改善了揚聲器在高頻範圍的傳輸特性。
在號角揚聲器中,相位塞的功能是將聲波從壓縮驅動器的各個區域輸送到號角喉部,使每一個聲音脈衝以統一的波前抵達。這種設計不僅提升了高頻響應,也使得聲音品質更為清晰。在壓縮驅動器中,相位塞是一個複雜且成本昂貴的元件,其製造需要非常精確的公差。
「通過對相位塞的持續優化,喇叭的高頻效能得以更進一步的提升。」
目前相位塞的設計有許多變化,但主要可分為兩類以配合主要的振膜類型:圓頂和環形。基於圓頂的振膜設計依然常見,而環形振膜的設計則是為了最小化與波傳播相關的問題而發展出來的。這些相位塞通常由鋁等金屬材質機械加工而成,或者用硬塑料或酚醛樹脂鑄造。大多數高端音響公司如梅耶音響實驗室(Meyer Sound Laboratories)選擇輕量型塑料,因為它對溫度和濕度的抵抗力強。
相位塞同樣可以用在低音揚聲器的揚聲器錐體前,尤其是號角加載的揚聲器設計中。這樣的設計意在減少驅動器附近的高頻波干擾。在揚聲器中,相位塞通常是置於低音揚聲器中央的實心塞,通常是覆蓋於中央的灰塵帽之上或取代該帽子。這樣做的目的是將聲源穩定地向外散發,以提高整體音質。
「在實際的過程中,只有最好的一半波能直接從振膜經相位塞發揮作用,另一半則可能受到空間的干擾。」
隨著音響技術的日益進步,相位塞仍然將在未來的音響革命中持續扮演重要角色。隨著更多的創新,音響系統的聲學表現有望達到更高的水平,那麼你對這一進程有何看法呢?