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前提
本文以及后續文章中的M2Tech Mitchell模擬電子分頻對象是一種設備,它無疑是一款非凡的設備,既因為市場上沒有其他相似的設備 —— 我們拭目以待 —— 也因為它在聆聽時的表現 —— 在任何意義上都是真正非凡的。
背景
幾個月前,M2Tech的Marco Manunta向我發送了此次測試的設備主題。M2Tech Mitchell模擬電子分頻器具有Rockstars堅固的M2Tech產品線的尺寸和外觀,鋁制外殼令人安心,內部密集電子,高度工程化,對環境影響謹慎考慮,但充滿希望和潛力。
在閱讀了有關其應用程序的一些內容后,我繼續快速進行:我將它連接到帶有外部顯示器的迷你PC,我已將帶觸控板的鍵盤連接到該顯示器以對Mitchell進行編程和控制;我將前級放大器的RCA線材插入Mitchell輸入;
我將另外兩個RCA從Mitchell移植到兩個立體聲功率放大器 —— 值得信賴的好聲音Crosby D類, 始終來自M2Tech – 將每個揚聲器直接連接到揚聲器的揚聲器,斷開并繞過串聯分頻器。可以說,這是一種“水平”雙放大:立體聲放大器負責高通道和其中一個低通道。這顯然是從雙向系統開始的,但Mitchell可以輕松處理三向系統。因此,在這種情況下,您必須為自己配備功放進行三重放大:三個立體聲功放或六個單聲道功放。
然而,順便說一下,那些希望通過尋找特定音調煉金術而使自己的生活復雜化的人也可以進行不同的放大器。然而,這會導致不可預測的復雜情況:只需考慮調整前級放大器、功率放大器或集成放大器之間的音量,這些放大器在放大類型方面有所不同,例如固態或電子管,或者甚至只是為了增益和瓦數 ......
對于這些測試,在其他放大器中,使用了一對M2Tech Crosby立體聲功率放大器,在我看來具有出色的Q/P比
M2Tech Mitchell背部圖
回到我的第一次聆聽,我之前已經獲得了揚聲器被動分頻的交叉點和相對斜率。因此一字不差地強加給Mitchell。在P上輸入的數據很少,并由先前加載在Windows操作系統中的 M2Tech程序的界面以圖形方式確認。一陣微風。現在我系統的放大部分將只“看到”必須發送和放大到相應揚聲器通道/揚聲器的部分頻率。這肯定會產生積極的影響,想象一下:我不會浪費放大的功率,也不會招致無源分頻造成的損失和偷偷摸摸的信號改變。
但我還沒有準備好去想象我接下來的感受。
我通過 Qobuz 啟動。稍微調大前級音量。我立即注意到兩個揚聲器路徑之間的感知音量似乎是一致的。嗯,好兆頭。這意味著分頻器的交叉點和“被動”項目的濾波器的斜率實際上都被復制了,就像它們在“主動”項目中一樣。
但其他一切都變了。
更多的動態,更多的透明度,更多的清晰度,更多的對比度,更多的場景,更多的新鮮感,聲音信息的即時性和活力 …… 如果我不是無神論者,我們可能會在這里爆粗……但如何?一個人是否竭盡全力擁有一個不辜負自己 —— 高期望的系統, 然后發現一個人把所有東西都扔進了被動分頻器的垃圾中?這能做到多少呢?這是不對的!
好的,這正是發生的事情。我移除了Mitchell及其附件和連接,我重新構建了我的“經典”系統,這是由于各種緊迫的測試而在我的聽力環境中旋轉的眾多系統之一,我開始學習。在這一點上,相信我,需要對這個主題有一些足夠的見解,我現在試圖以一種流行的方式給出這些見解,避免不屬于我的技術細節,因為我沒有技能,并且因為這種方法將使我能夠 —— 我敢肯定 —— 對我們所有的讀者有更廣泛的理解。
當有沒有分頻器的揚聲器時,什么是分頻器
關注我們的人已經知道了。在專業上,我聆聽、測試并評價市場上大部分的揚聲器產品。我知道如何欣賞他們并解釋他們的特點。然而,就個人而言,我更喜歡或喜歡全頻或全頻揚聲器,單錐體或雙錐體,例如AER、Cube Audio、當前的EMS ex Fertin、Fostex、Lowther、Supravox、Tang Band或Voxativ。
或具有最少交叉元素的雙向揚聲器,例如最近在這里測試的Arte Acustica,或基于經典Altec揚聲器的雙向揚聲器,也許是那些在中低音揚聲器上帶有同心音箱高音揚聲器的揚聲器。一個不干擾高頻的低音驅動器,一個與高音揚聲器串聯的精心挑選的冷凝器,只是為了避免為其提供會焚燒它的低頻,并實現了平衡:一個開放的、直接的、幾乎是商務套裝。
第一種類型的揚聲器 —— 無論靈敏度/效率如何,因此建議高 —— 然而往往會“變硬”,成為中高頻的指令,如果達到極限就會“崩潰”。簡而言之,它們不是使搖滾或金屬聲音更好的合適揚聲器,但完整的管弦樂隊也不是,我們彼此理解 ...... 不可避免的是,當代制作的揚聲器往往具有低靈敏度/效率,“專門”頻率范圍,使各個方式能夠承受更多的瓦特,而不會失真或壓縮。
所以總而言之,如果您不是高靈敏度/高效率的狂熱者,您將需要一個大型的、有時相當復雜的無源分頻器。
當揚聲器中已經有無源分頻器時,什么是電子分頻器
從一個簡單的問題開始,作為一個外行,但只是為了從根本上澄清任何疑問,我們現在已經在揚聲器內部制作了我們自己的分頻功能。它允許您通過將專用于它們的信號部分發送到各個揚聲器(它們知道如何發揮最佳性能)來“專門化”頻率范圍。
然而我們所有鐘愛的揚聲器,無論是世界上最便宜稀缺的還是最昂貴精致的揚聲器,都是所謂的“無源”分頻器。這是什么意思?這意味著分頻元件 —— 任何類型的元件,無論是電容器、線圈還是電阻器 —— “被動地反對”某些頻率的通過,同時允許其他頻率通過。問題是無源分頻器在放大信號上完成了所有這些,即全功率。簡而言之,世界上任何揚聲器的無源分頻總是試圖將來自放大器的輸出信號群引導到馬廄外場的不同區域,而當整個群已經完全 …… 在馬廄外!
當整個牛群已經完全……離開谷倉時,嘗試將放大器的輸出信號發送到谷倉外田野的不同區域!想象一下自由而狂野的信號群,在場地上發射,它正在“奔跑”,指向場地本身的不同部分,所有這一切都是通過剛性元素、柵欄、障礙物、強制路徑精確完成的。會發生什么?不需要太多想象力就可以理解這個比喻的含義。一些牛群首領會被壓縮、壓垮,其他人會更快通過,其他人根本不會通過……是的,這是不可避免的,很多您寶貴的牛群/信號……將會丟失!
聽起來殘酷而俗氣,是吧?非常原始和粗魯,不是嗎?它是!交叉系統效率低下——它會消耗很多能量——而且非常有害——它會帶來很多問題。
因為所有這一切,我重復一遍,都是在已經放大的信號上完成的。因此,我們放棄了音頻信號的許多清潔度、連貫性和響度,我們一直虔誠地試圖尊重并實現……分頻。從音源到放大,通過線纜和連接器,我們更多的是“hard & pure”的發燒友,甚至可能只是意識到,盡量簡化信號路徑,減少放大級數,保持簡單和完整,避免它像瘟疫電容器一樣,繞組和最不重要的電阻器。那么,就在揚聲器旁邊,我們耳朵最直接的空中接口,我們戴上什么?大電容、大繞組和大電阻……請注意,形容詞“大”在哪里.
回到上一點,這讓聆聽優質的單路/全頻揚聲器變得如此“神奇”。您的系統和他們的系統之間沒有任何東西可以“強制”或改變他們的聲音。如果不是您已經仔細選擇的那幾分米的電纜,只要它們在通常使用的幾瓦特情況下是決定性的,我們在這里也相互理解……
當已經有數字分頻器時,什么是模擬電子分頻器
您知道目前生產的模擬電子分頻器有多少?各種Behringer、Monacor、DAP或DBX型號均無效,它們是電子的但數字的。與過去相比,Mitchell 是模擬的,但在很大程度上是可編程的:已經以這種方式清楚地表明它在世界上是多么的獨特。
過去的電子和模擬確實是歷史性的,在復古的意義上,但實際上是固定的,也就是說,與任何當前的數字分頻器相比,幾乎沒有可配置的,但最重要的是,與Mitchell相比非常非常多。僅舉幾個例子,與今天仍在考慮的Mitchell設備(例如先鋒D-23或更適中的SF-850)相比他們現在只有收藏家的品味。
總的來說,這些都是非常有趣的設備,因為它們是模擬的,但甚至無法與現代 M2Tech Mitchell 的延展性和使用廣度相提并論,即能夠幾乎沒有限制地精細和廣泛地對其模擬干預進行編程。
因此,現實似乎會促使我們采用和使用最新一代的電子和數字分頻器。事實上,就我個人而言,我討厭數字分頻器。我手上和聽音室里都有Behringer DCX2496 Ultradrive Pro分頻器/均衡器和Monacor DSM-48LAN而且,盡管是頂級品牌,但通過雙轉換A/D輸入和D/A輸出進行類似聽力的“破壞”,我個人認為在音質最好的家庭環境中是不可接受的。
這破壞了唯一的中間數字處理,通常委托給高分辨率但不是非常高分辨率的“紙上”轉換器——例如 24 位/96 kHz A/D 和 D/A——但肯定非常便宜,實際上它們使聲音變平和變粗糙,增加其顆粒度并降低整體聲音。因此,我對目前的 Behringer 和 Monacor 的糟糕、非常糟糕的體驗總體上非常令人失望。我并不是說我將它們與那些非常基本的專業模型聯系在一起,這些模型用荒謬的斜坡和無情的削減來扼殺聲音。
加起來在這一點上,我們可以總體上說:
舊的模擬外部分頻器在很多方面客觀上都是舊的
目前的數字化還不成熟,渴望出現在人們寄予厚望和期望的系統中
在現代生產中符合條件的候選產品仍然只有一個很好的樣本,即M2Tech Mitchell電子模擬分頻器
簡而言之,Manunta再次出擊。這不是Marco第一次發明以前不存在的產品。M2Tech 自 2009年推出“數字筆式驅動器” hiFace以來就廣為人知,這是有史以來第一個允許將 24 位 PCM信號從計算機的USB輸出傳輸到DAC的同軸 S/PDIF 輸入的產品,這個組件無疑將 Hi-Fi帶給了整整一代用戶,甚至可能是當時的年輕人,他們從來沒有想過從自己的電腦上可以更好地聆聽音樂。
Mitchell是馬可在理念和創新上給市場的又一記“耳光”。我們終于明白了它的作用,在接下來的文章中我們將看到它是如何完成的以及它是如何工作的。正如我部分預料的那樣,期望很多。
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在上一篇文章中我們已經延伸和了解了M2Tech Mitchell模擬電子分頻器的偉大原因,今天就來看看它是如何制作的,以及它致力于有源多路放大的特點是什么。
基本功能
讓我們先用稍微更專業一點的術語來描述主動分頻器與被動分頻器相比的貢獻。后者是世界上使用最廣泛的一種,存在于所有需要它的演講者中,它會改變響應,因為,例如:
它的電感元件,線圈或繞組,具有或多或少的大寄生電阻和電容元件,即它們改變信號,從而改變最終聲音
電容器還受到電感和電阻寄生元件的影響,從而改變最終的聲音
電阻器……好吧,電阻器精確地“抵抗”信號的通過,從而改變了最終的聲音
如您所見,不變的是無源分頻器組件在做它們所做的事情時,仍然會顯著改變最終的聲音。做出很好的近似,請原諒我,我說電感“飽和”,電容器“變色”,電阻“關閉”揚聲器上的聲音。無源分頻器實際上是其組件的尺寸和效果、它們的相對質量和它們的絕對成本之間的折衷。不用說,如果我們選擇更高質量的組件,這些缺陷將會減少。雖然我認為平流層質量和成本的某些組成部分會在我們揚聲器的聲音中“引入”各種效果,甚至可能令人愉悅或悅耳。就像音頻中經常出現的情況一樣,它是關于取得平衡,而不一定是妥協。
這種模擬電子分頻器的另一個特點是它可以達到非常高的截止斜率,遠遠超過一階或二階,這在技術上是無源分頻器無法維持的。
最后,對于電子分頻器,我們確實“被迫”進行多重放大,這是我們音頻純粹主義者通常不看重的東西,但能夠充分利用能夠按頻段分離放大的優勢,沒有音頻頻段之間的互調,即失真或壓縮,并且能夠經常使用總體額定功率較低的放大器。當然,如前所述,我更喜歡1米處1瓦的100 dB系統,您會明白,電子分頻器和相關多重放大的應用首先是針對低效率和多路系統。
建造
該設備配備外接電源,USB A > microUSB A 連接線,可與 PC 通信并由其應用程序控制,并觸發輸入以由另一設備打開或關閉“從屬”。
在它的后面板上,我們找到了不平衡/單端連接,四對 RCA,即標記為 A、B 和 C 的一個輸入和三個輸出。
Mitchell 通過前置 USB 連接到 PC,通過后置 XLR 連接到功率放大器,但也可以使用 RCA 終端
平衡連接由兩個三極 XLR 輸入和兩個七極 XLR 輸出組成。后者每個都有自己的平衡輸出電纜,配備多個連接器,用于三種立體聲方式,實際上是獨一無二的電纜,當然是特意制作的,因為我在當前的生產市場上買不到它們。
正如已經提到的那樣,內部電子設備經過高度設計,全是SMD,合理且整潔,正如這種復雜性項目所期望的那樣,但處于其開發的最高水平。總共六個可編程方式中的六個部分安裝在一塊主板上,該主板還負責除濾波器之外的功能,因此具有一般控制和輸入/輸出功能。
最重要的電路元件是 AD5293,一個具有1%容差電阻的1,024位數字電位器,OPA1654,一個低噪聲、極低失真的四路操作開關,以及ADG1411,一個四路iCMOS技術開關。
具體功能
我會立即表示 Mitchell 具有如此多的功能和配置可能性,遠遠超出了它用于簡單分頻器的用途,我將解決這些問題,只是為了讓事情更清楚。從這個意義上說,Mitchel潛在地是一個偉大的工作工具,無論出于何種意圖和目的,都應該在每個技術人員或愛好者的實驗室中找到它,這就是它的多功能性和干預深度。
因此,如果我只以描述性方式報告它的一些功能,請原諒我,將更復雜的功能參考其手冊,您可以在此處找到. 事實上,我通過解釋同一官方演示文稿的大部分內容來利用它,告訴您Mitchell有六個濾波器模塊,可以通過PC在45和 9,000 Hz之間進行編程以獲得三路立體聲分頻濾波器或六單聲道濾波器。每個通道中的模塊可以級聯起來,得到更復雜的濾波網絡,從而減少路數。
每個模塊都可以編程為低通濾波器、高通濾波器或帶通濾波器。只是為了清楚,但我知道你已經知道:
低通濾波器通常將信號傳送到低音揚聲器或超低音揚聲器,從哪里開始播放是可以的,但必須按照設計在特定頻率內停止播放
高通濾波器通常是將信號傳送到三路高音揚聲器或雙路中高音揚聲器,它只能以特定頻率開始播放,并且會持續播放,天哪,他們可以登頂
帶通濾波器是通常以三路將信號帶到中頻的濾波器,它必須在定義的頻帶內精確工作
提供了額外的陷波濾波器,即帶抑制濾波器,以及也稱為“整形”的擱架濾波器功能,即增強頻帶或衰減頻帶,以及全通濾波器以獲得相位對齊。每個模塊都可以獨立于其他模塊進行編程。每個輸出電平和每個相位都可以獨立地進行同等調節。
如前所述,Mitchell的使用和操作只需通過USB連接到先前已加載其應用程序的Windows計算機即可。這允許最大程度地自由設置和編程每個模塊的各種配置,并允許設計各種類型的濾波器,例如Butterworth、Chebyshev或Bessel。
梯度和順序
其濾波器的梯度,即所謂的“順序”,最高可達第5級,其中一些區別是指即使只是閱讀您在此處找到的Mitchell手冊,您中技術性更強的人肯定也想發現的見解. 事實上,最陡峭的斜坡實際上能夠使彼此相距幾赫茲的揚聲器“靜音”。
三路一階/6dB 倍頻程濾波器示例
還值得記住的是,每個階次都會引起信號的90°相位旋轉,因此,僅作為示例,使用二階濾波器足以反轉信號的極性,正好 180°,以返回 -理論上 – 分頻對象之間的完美分頻。
最后但同樣重要的是,下面我通過簡化一些最常見類型的過濾器的“形狀”來總結:
● Butterworth,在揚聲器之間的交叉點具有強調頻率響應的濾波器,通常用于中低音揚聲器和低音揚聲器之間
● Chebyshev,具有以通帶中的特定振蕩為特征的頻率響應的濾波器,可使用Mitchell設置
● Bessel,在揚聲器之間的交叉點處具有Linkwitz-Riley和Butterworth之間的中頻響應的濾波器
● Linkwitz-Riley。濾波器在揚聲器之間的分頻點具有平坦的頻率響應,通常建議在中音和高音揚聲器之間使用
出眾的演繹
剛才看到我定義為“標準”的主要特征,與能夠提供“老式”模擬電子分頻器的那些相比,這些特征已經遠遠優于和明確表達,我們在第一部分中一直提到文章在這里,讓我們簡要介紹一下更高甚至極端的,因為Mitchell幾乎可以完成專業跨界設計師可能需要的一切。
M2Tech Mitchel結構框圖
我談到了三路立體聲,但是,正如您從Mitchell內部的照片中看到的那樣,六個部分/卡完全相同,因此可以連接成立體聲對或在它們之間級聯以形成更復雜的濾波器,最多六個單聲道,對于立體聲設置顯然需要第二個Mitchell單元。
在其更精細和復雜的使用模式中,Mitchell還達到了能夠通過簡單終端手動編程和設置命令行的地步,您在此處找到的PDF手冊也包含完整的必要代碼集。因此,內部協議是用特定的ASCII字符串編寫的,正是終端的那些字符串,因此具有最少編程技能的人可以輕松訪問它們,這使得Mitchell的操作實際上是無限的。
然而,這種潛力的先決條件是知情操作:您應該知道自己在做什么,從濾波器的理論到音頻測量儀器的讀數,從PC程序到聲卡技術以及用于進行測量的相關麥克風。
基本場景
在M2Tech Mitchell被創建為多功放系統的理想分頻器,其主要目的是超越更廣為人知和使用的無源雙功放。雙功放是一種技術,它涉及為揚聲器的每個部分使用單獨的功率放大器,這些功率放大器應用于每一路,但保持內部分頻器的無源濾波和設計。
我們這些從未做過這些測試的人,通常如此“方便”,只需連接和斷開雙功放揚聲器的所謂“跳線”,請舉手!在這些情況下,放大器被設計成在全頻段工作,通常一個在低頻范圍內,另一個在中高頻范圍內工作,允許在各自的方式上提供的電流被分開,并提供一個放大器,一個低音放大器,提供更多電流但向中高音和第二個中高音傳遞更少失真的負擔,在“無湯”中工作的榮譽,放松,但失真率和電流傳輸非常低,這是可以理解的。
聆聽體驗
該設備令人難以置信的多功能性使Mitchell成為真正的工作工具,音頻設計師應該默認擁有的工具。來到我們這里,以及您的這篇評論的更溫和的目標,首先集中在聽力上,作為我們的小型發燒友網絡雜志的領域,我期待接下來的步驟,這將在以下文章中具體化。
在這些中,我將向您介紹使用雙向揚聲器進行的測試,因為如果 Mitchell 以兩種方式工作—— 而且確實有效 —— 它也適用于三種方式。
測試將使用雙向揚聲器完成,因為我在系統中固定的揚聲器已經過設置并且易于使用以進行雙放大和排除交叉。
以兩種方式進行測試,因為這些只是示例:對于設計方面的報告,Mitchell 可以做的比我們在家庭環境中要求的要多得多,因此,在錄音室或音頻實驗室,由音響工程師和專業音頻技術人員安排。
測試也將使用一階或二階的緩和濾波器斜率進行,因為即使 Mitchell 可以面對并解決令人眩暈的斜率,以這種方式播放揚聲器在我看來不僅意味著閹割它,持有它通過球并自相矛盾地期望他盡力而為。男性讀者知道,在這種情況下,我們男性并不完全傾向于在歌唱中發揮我們最好的一面……
但在這一切之前,讓我們先采訪下M2Tech的設計師Marco Manunta。
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在介紹了M2Tech Mitchell 模擬電子分頻器的優點并了解了它的制造和工作原理、確定其重要性并等待進一步的現場測試之后,今天我們采訪了M2Tech的設計師Marco Manunta。我立即向他提出一個問題,旨在進一步揭示無源分頻器的“大騙局”,這是一個“必要的惡行”。然而,正是由于采用了與Mitchell一樣獨特的方法來解決這個問題,才能避免這種情況。
問題:無源分頻器的缺點是什么?
Marco Manunta:在我看來,最明顯的是濾波器單元的組件與各種揚聲器的阻抗之間的相互作用。它決定了經過濾波的揚聲器相對于“目標”曲線的響應變化,并且需要有能力的設計人員使用線性化單元進行一系列的糾正干預,并對濾波器單元本身進行仔細修改,這使得濾波器的結構變得復雜并且它們增加了成本,通常沒有真正達到預期的結果。在阻性負載上設計濾波器非常簡單,如果負載是電抗性的,它就會變得非常困難甚至不可能。
還有一個事實是,分頻濾波器是一個電源吸取器。首先,因為它的任務之一是均衡各個驅動器在各自工作范圍內的排放水平。被動分頻器可以做到這一點的唯一方法是衰減更有效的分頻器,即通過將到達它們的一些功率耗散成熱量。
為此,我們必須補充一個事實,即所有使用的無源元件,甚至電感器甚至電容器,都具有耗散功率的寄生電阻。想一想寄生電阻為 0.5 歐姆的電感與一對帶有 Re – Ed | 的低音揚聲器串聯。以直流測量的揚聲器線圈電阻 - 并聯 6 歐姆。
其中,發送到低音揚聲器的功率損失了 4%。如果用三階單元切斷低音揚聲器,很容易損失高達低音揚聲器濾波器中發送的功率的 10%。如果那樣的話,為了使高音揚聲器的聲音與低音揚聲器的音量相同,我們必須將其衰減 6 dB,那么我們也會浪費掉發送到高音揚聲器的一半功率。對于擁有每通道 250 瓦放大器的人來說,這可能無關緊要,但喜歡 3.5 瓦單端單三極管或 30 瓦固態 A 類放大器的人應該再考慮一下……當然,上述校正單元只會加劇問題。
我不能不提到電抗和耗散元件(寄生或故意插入)的存在對揚聲器脈沖響應的影響,尤其是在低頻范圍內,但不僅如此。一旦使它們移動的刺激停止,揚聲器必須能夠在盡可能短的時間內停止,而不會振蕩。
駕駛員停止的最短時間與駕駛員自身的參數有關:線圈的電阻和電感、移動質量和懸架的順應性。在其他參數相同的情況下,揚聲器的電阻和/或電感增加得越多,它的速度就越慢。不僅如此:隔膜可能會以一定的剩余速度到達它,而不是通過減速直到它接觸它而不超過它來到達它的靜止位置 - 太多圣安東尼的恩典 - 到達它并因此超過它,然后反轉運動方向并重復它,甚至數次。
在這種情況下,揚聲器的行為就像一個阻尼鐘擺。這種現象可能是由揚聲器“看到”的電抗元件引起或加劇的,它以電流的形式將部分能量傳遞給揚聲器,電流以稱為共振的現象部分返回給它。當音樂刺激停止時不立即停止的隔膜將通過注入原始消息中不存在的頻率分量來“玷污”聲音。
它以電流的形式釋放部分能量,部分能量以一種稱為共振的現象返回給它。當音樂刺激停止時不立即停止的隔膜將通過注入原始消息中不存在的頻率分量來“玷污”聲音。它以電流的形式釋放部分能量,部分能量以一種稱為共振的現象返回給它。當音樂刺激停止時不立即停止的隔膜將通過注入原始消息中不存在的頻率分量來“玷污”聲音。
最后我要提到一個事實,即電感器和電容器由于磁芯和電介質的飽和現象而失真,并且對揚聲器本身產生的振動或引入噪聲和其他失真的外部因素也很敏感。簡而言之:無源分頻不允許進行精確切割,不必要地浪費寶貴的功率,對揚聲器的脈沖響應產生負面影響,如果尺寸和實施不當,可能會失真。
問題:如果有的話,無源分頻有什么好處?換句話說,如果有的話,無源濾波器還有什么呢?或者這只是建設性經濟的問題?
Manunta:當然,即使使用一流品質的組件,無源分頻器的生產成本也比有源電子分頻器低。此外,無源分頻器允許揚聲器由單個立體聲放大器驅動,而有源分頻器則需要為揚聲器中的每個驅動器配備一個立體聲功率放大器。配置為有源多功放的系統肯定比具有相同揚聲器、音源和前置放大器的傳統系統貴三倍。另外,不要忘記并非所有揚聲器都支持多功放。想要對帶有內部不可旁路分頻器的揚聲器進行多路放大,你必須進入修改它的想法順序,這不是每個人都愿意做的事情,可以理解。
問題:無源分頻器因此引入了響應變化,例如由于理想電感器和實際電感器之間的值和行為的距離,后者通常具有極寬的公差,我們甚至只考慮 - 顯然 - 5%,因此對于絕對不可預測的電阻元件的存在。“靠耳朵”的無源元件分頻有哪些缺點?
Manunta:無源元件值的變化會導致各個驅動器的排放水平相對于所需值的變化,以及不完美的交叉。但是,在我看來,最明顯的現象是一般脈沖響應的特征:揚聲器的聲音往往是濾波器想要的,而不是音樂想要的。如果隨后使濾波器組件達到飽和,就會出現類似于放大器削波的現象,并具有動態平衡。有時用戶會察覺到這種現象并將其歸咎于放大器,將其更換為功率更大的放大器,但這樣做會使情況變得更糟!
問題:有源模擬分頻器有什么優勢?
Manunta:假設您正確地談論的是模擬有源分頻器,我將一般性地解釋有源分頻器的優點,稍后解釋為什么在M2Tech中我們選擇了模擬有源分頻器而不是數字分頻器的路徑。
有源分頻器首先可以通過調節功率放大器上游的電平來均衡各種驅動器的發射電平 - 以及使用的各種放大器的發射電平,每種放大器的型號可能不同。因此,每個放大器都能夠將其所有功率無浪費地發送到與其連接的揚聲器。這在使用低功率和高成本放大器時非常有用。
第二:有源分頻器的濾波器單元對揚聲器阻抗不敏感。它們至多“看到”放大器的輸入阻抗,通常是電阻性的,并且在任何情況下它們都是緩沖的。因此,可以創建完全符合“目標”曲線的濾波曲線,而無需特別復雜的電路,這些曲線不會隨著所用揚聲器的變化 - 參數分散 - 或所選放大器的變化而變化。如果我更換中音功率放大器,我只需調整中音濾波器的電平。
此外,由于每個驅動器都“看到”驅動它的放大器的輸出阻抗,而無需無源濾波器的“中介”,我們將獲得最佳的脈沖響應,聲音更清晰、更通透。
另一個經常被忽視的因素是揚聲器各種驅動器的相位對齊:對于無源分頻器,這個目標總是難以實現,通常揚聲器箱體的形狀必須與各種揚聲器的發射中心對齊。使用合適的有源分頻器并不是每個人都允許這樣做——輸出的對齊可以通過電子方式實現。
問題:除了成本之外,有源模擬分頻器還有什么缺點嗎?
Manunta:市場上最活躍的模擬分頻器具有三個主要限制:
濾波器的形狀是固定的,即無法選擇濾波器類型,只能選擇其截止頻率和斜率
分頻器也是固定的,例如,我不能以與中音高通頻率不同的頻率切割低音揚聲器
并且音頻性能幾乎永遠無法滿足插入它們的鏈中其他組件的性能,我們不要忘記,通常多功放系統是非常昂貴的高端系統,其鏈中的所有環節都是預期的聽起來毫無疑問
別忘了流通中的大多數模擬有源分頻器都是用于公共廣播的產品,在公共廣播中,只有聲壓很重要,沒有人會抱怨音調或背景嘶嘶聲。
這種結構“剛性”和性能限制在某些非常昂貴的高端型號中得到了部分削弱,但要求最大濾波器設計自由度的用戶肯定會選擇有源數字分頻器,但在我們看來,這可能有更大的限制比一個好的模擬有源分頻器。或者Mitchell...
問題:每個Mitchell via也可以根據Gain函數進行設置。除了每次都必須干預個人設置之外,這是否意味著Mitchell可以直接用作前置放大器,從而驅動功率放大器?
Manunta:理論上,是的,但操作并非微不足道,因為增益只能使用在 PC 上運行的配置軟件進行修改,因此應始終連接到分頻器。讓前置放大器發揮作用...
問題:在這種情況下,您建議最初將 Mitchell 設置在什么音量/增益級別以在前置模式下使用它?當然,這要確保從不會損壞揚聲器的音量開始,因為它的干預范圍相當大,從 -111 dB 到 +30 dB。
Manunta:如果你真的必須這樣做,我不會在打開時超過 -40 dB,但是,我再說一遍,最好使用前置放大器。
問題:引用手冊,“數字電子分頻器通常非常通用,因為它們的配置軟件允許對截止曲線進行高精度建模。另一方面,他們必須在處理聲音之前將聲音從模擬轉換為數字,并將處理后的信號從數字轉換回模擬。這通常是不可取的,因為轉換會嚴重影響聲音,而且系統通常最終聽起來像分頻轉換器,而不是它們的高質量模擬組件。” 所以這是一個可怕的瓶頸:我們所有系統的質量都來自于我們的數字分頻器中較差的一個。這些設備是否有可能僅僅因為它們來自專業領域而被如此考慮?
Manunta:不,有重要的成本問題。通過將一個 ADC 和兩個/三個非常高質量的 DAC 與一個能夠處理非常高分辨率信號的處理器相關聯,可以創建一個有源數字交叉而不會妥協。但是嘗試將兩個或三個 DAC 的成本與一個dCS或一個MSB一起放置一個非常高性能的處理器和一個 ADC,這將不可避免地不得不花費比一個 DAC 更高的成本......即使考慮到使用一個 DAC 的規模經濟內閣而不是五個,我認為這樣的數字分頻器不會花費公眾低于 50-60,000 歐元。會有什么市場?當您花 800 歐元購買有源數字分頻器時,轉換器的質量如何?
當我與發燒友討論 Mitchell 時,許多人質疑上述說法,至少不需要 ADC,因為他們直接在 S/PDIF 輸入上輸入數字交叉。是的,但是這樣做會將音頻分辨率限制在 192kHz,因為 S/PDIF 和 AES/EBU 不會超過這個采樣率。
那么 DSD 文件呢?除非將其轉換為 PCM,然后再將其轉換回 DSD,否則無法處理 DSD:這是一種可怕的消耗。
如果系統具有非常高質量的模擬前端怎么辦?將信號轉換為數字信號然后再轉回模擬信號有什么意義?
無論如何,我今天看不到任何能夠處理 192 kHz 以上 PCM 信號的消費類數字有源分頻器,順便說一句,它們應該配備 I2S 數字輸入和輸出——當然,還有能夠處理采樣頻率的轉換器高于 192 kHz。
因此:在具有模擬或混合前端的系統中,再現分辨率高于 192 kHz 的 PCM 文件和 DSD 文件時,必須選擇出色的模擬有源分頻器。
問題:當你總是在手冊中寫到 Mitchell 的正確使用“源自濾波器理論,我們不會詳細說明,因為它不屬于本手冊的范圍,并且被認為已為用戶所知”,這是多么糟糕過濾理論手冊您會建議我們“個人愛好者”掌握該主題的基礎知識嗎?
Manunta:我在大學和高中之前學習過濾器,但我也通過閱讀知名行業記者過去撰寫的優秀文章學到了很多東西,例如 Fabrizio Montanucci 和 Giampiero Matarazzo,僅舉幾例。我還會去尋找我認為是我的好老師Bartolomeo Aloia為Suono寫的精彩文章。如果您隨后想將自己投入到更“分析”的水平,我會推薦諸如 Springer 編輯的 Dimopoulos 的Analog Electronic Filters之類的文本– 編者注 | 在此處以 PDF格式或意大利語完整下載由 Hoepli 印刷的 Grilloni。后者假定具有過濾器理論的一般知識。但是,互聯網上有很多。
問題:當我閱讀手冊中的一些編碼命令時,當我意識到我可以/應該對 Mitchell 進行編程時,我感到很沮喪:自從ZX Spectrum Sinclair時代以來,我就明白編程不適合我 …… 然后,就像在最黑暗的夜晚之后的一縷陽光,我到達了手冊中提到 Mitchell Configurator的部分,該程序已經編寫好了。所以,如果我理解正確的話,你可以通過PC編程來控制Mitchell,或者你可以直接使用你的Mitchell Configurator程序:對吧?第二個選項本身已經允許完全控制Mitchell的功能,簡而言之,沒有其他選項可以通過進一步編程獲得:對嗎?
Manunta:在16歲的時候,我用匯編程序編寫了Specftrum…… —— 他笑了 —— 然而,答案是:幾乎 …… 使用我們開發的語言,可以在濾波器的塑造中“擠壓”更多的靈活性,但這些情況確實極不可能......
問題:手冊中說“組態軟件的使用,雖然很簡單,但是是具體手冊的主題”,這個手冊是什么或者在什么地方?它在 M2Tech 站點下載中嗎?
Manunta:你可以在這里找到它。
問題:Mitchell允許您到達非常陡峭的斜坡。為什么不建議將這些(即使只是III和IV級)用于無源元件?它們允許設計師使用 Mitchell有哪些自由?
Manunta:一般來說,在模擬濾波器中絕不建議采用高斜率,因為濾波器的脈沖響應具有相當長的振蕩時間“尾巴”,并且相位旋轉在通帶中傳播得很深。話雖如此,對于無源分頻器,組件參數的分散、它們的非線性及其寄生耗散組件往往會隨著濾波器的階數對揚聲器的運行產生越來越大的影響。陡坡濾波器的優點。Mitchell不會發生這種情況。
問題:從使用 Mitchell 的原型進行的測試,從它的開發,你能從你的帽子中拿出一些“技巧”或建議來最好地使用它嗎?
Manunta:如前所述,我認為電平均衡操作是最微妙的步驟之一:驗證是將1 dB多給一個稍微更聾的揚聲器還是少1 dB給更“多嘴”的揚聲器更好。此外,當交叉點似乎“不起作用”時,激活兩個相鄰通道的全通單元并處理發射相位:交叉頻率周圍的峰值和谷值通常是由于不需要和意外的相位旋轉造成的。
通常可以使用不同斜率的濾波器來交叉匹配兩個揚聲器。值得檢查12dB/oct聽起來是否更好。或 18dB/oct。也許前者產生了更平滑且聽不見的過渡,或者我們發現后者更好地減弱了駕駛員在過渡帶中的煩人行為……
嘗試不同的濾波器配置也值得:理論告訴我們,使用巴特沃斯濾波器以 3dB 交叉是最好的,我們可能會發現我們的揚聲器在更開放的Bessel或Linkwitz-Riley類型交叉時表現最佳……
這些都是使用 Mitchell 只需幾秒鐘即可完成的測試,而使用無源濾波器則需要數小時。
還談到不需要的峰值和共振,即所謂的分解:有時我們認為通過以 18 dB/oct 過濾。低于其主要分解頻率八度的低音揚聲器足以使其峰值靜音:這種情況幾乎從未發生過,即使衰減了共振峰值也會被聽到。那么最好依靠 Mitchell 提供的陷波濾波器之一,它只會消除跨越分裂頻率的非常窄的頻帶。
問題:當您在 2020 年推出 Mitchell 時,我立即覺得它是一款獨特的、非常智能的產品,簡而言之可以彌補“市場空白”。在此期間,您是否知道是否有競爭對手到達或被引入?
Manunta:據我所知,沒有。
問題:如果驅動一對揚聲器的放大器在低頻進入飽和狀態,那里有更多的功率需求/發射,這種情況發生的頻率比人們想象的要高得多,由此產生的互調將影響要再現的所有音頻頻段,包括中頻和高頻,當然會有聽得見的失真,比如什么時候,甚至不知道為什么,我們本能地降低音量。多重放大可以減少這種現象,額外的優勢是可以使用功率較低的放大器,眾所周知“聲音更好”。但是通過使用多個放大器,理論上不會失去很多相位相干性嗎?
Manunta:的確如此。如果我們為各種方式使用不同的放大器,每個放大器都有自己的音色、群延遲和動態響應,那么風險就是各種方式之間的聲音分離。但同樣的風險是,在多線布線中,我們為每一路使用不同型號的揚聲器電纜,也許每根電纜的長度都不同……理想的情況是使用完全相同且相同的功率放大器所有相同且長度相等的電源線。
問題:提出棘手問題的問題。也有幾萬甚至數十萬歐元的揚聲器。如果通過外部模擬電子分頻器進行的多重放大客觀上提供了如此多的優勢,為什么他們的制造商沒有預見到它,甚至可能僅作為售后市場的“改裝”提供?
Manunta:確實有些型號是這樣的,想想大型JBL監聽器或某些Avalon產品,分頻器在揚聲器外。其他制造商提供揚聲器和專用電子分頻器,Linn就是其中之一。制造商不愿意通過任何分頻器實現簡單的有源多功放,這是因為當分頻器不是為揚聲器量身定制時,會失去對揚聲器路徑交叉方式的控制:對于無源或專用的有源分頻器,這個問題確實存在沒有出現。相反,如果客戶使用任何分頻器并沒有獲得理想的聲音效果,那么他就有可能責怪揚聲器:損害制造商的形象。
對于那些使用專為多功放設計的揚聲器或自建揚聲器的人來說,情況就不同了。特別是對于后者,與創建高質量的無源分頻器相比,一個好的有源分頻器可能自相矛盾地代表了一種節省,因為它不可避免地必須對其原型進行的每一次測試或嘗試以尋找最佳聲音都將涉及如果組件質量好,成本會很高。
試想一下Jensen、Mundorf或Duelund組件的成本,僅舉出三個備受推崇的品牌。此外,您是否希望能夠應用配置、感受它然后實時修改它,刪除并重新應用配置的每個部分以立即收聽每個修改?那么當然愛好者可以決定為揚聲器的最終版本創建一個無源分頻器,盡可能實現與有源分頻器相同的切割,并確保有一個安全的參考,因為Mitchell配置可以是保存在計算機的HD上,并隨時在分頻器上調用和重新加載。Mitchell 顯然會在內存中保留上次加載的配置,因為它必須能夠在無需連接到PC的情況下用于日常聆聽。
考慮到Mitchell配置可以保存在計算機的HD上,并且可以隨時在分頻器上調用和重新加載。Mitchell顯然會在內存中保留上次加載的配置,因為它必須能夠在無需連接到PC的情況下用于日常聆聽。考慮到Mitchell配置可以保存在計算機的HD上,并且可以隨時在分頻器上調用和重新加載。Mitchell顯然會在內存中保留上次加載的配置,因為它必須能夠在無需連接到PC的情況下用于日常聆聽。
制造商宣傳的特征
輸入:立體聲單端RCA、平衡立體聲AES/EBU XLR、3.5毫米觸發器插孔
輸出:3 x 立體聲單端RCA,平衡立體聲復合7P XLR,3 x 庫存適配器平衡立體聲
截止頻率:從50Hz到15000Hz
音軌:低通和高通6dB/倍頻程至30dB/倍頻程,對稱帶通6-6dB/倍頻程至18-18dB/倍頻程,非對稱帶通6-30dB/倍頻程至30-6dB/倍頻程
信噪比:100dBA至110dBA,具體取決于配置,單端,1Vrms輸出
THD+N:0.015%在1Vrms關閉單端
最大輸出電壓:單端9Vrms,平衡18Vrms
輸入阻抗:47kOhm單端,20kOhm平衡
供電電壓:15VDC
吸收:12W運行,2W待機
尺寸:200x50x200mm寬x高x深
重量:2kg凈重
包括配件:2.5kg毛重
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