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追求錄音美聲之真實還原,榮獲德美多國發明專利的茂凱MOAudio MKE-200空間調諧放大器


現代Hi-End音響之起源,是1877年愛迪生所發明的留聲機,儘管可錄音時間短、音量小且不夠清晰,但確實是人類所發明第一款能「留住聲音」並重放出來的「音響器材」。一百多年來,隨著材料及科技之演進,我們聆賞音樂的「載體」不斷改變,從蠟筒、黑膠唱片、錄音帶到以CD為首的雷射光碟,甚至連記錄拾取信號的方式都有差異,但共通的追求則是更為傳真寫實之錄音重播。不光最前端的紀錄載體不同,為了「傳真寫實」的終極目標,音響系統後段的擴音及發聲,也由原本留聲機號角圓筒的被動放大,逐漸演變為使用主動式放大器(擴大機)來推動獨立揚聲器(喇叭)的形式,透過擴大機將音樂信號放大,並由分別負責高、中、低各頻段的單體偕同合作,試圖將每一頻段的音樂作最細膩完美地再生,並且還希冀由高至低都有順暢無縫的銜接。上述的過程,聽起來已經很不簡單了,但實際上由於我們聆賞音樂時,除了喇叭發出的直接音,還會有來自牆面、天花板及地板的反射音與殘響,接續著傳入我們的耳朵;因此,喇叭的擺位、空間的聲學處理都會對最終的音樂聆賞感受有所影響,而難以解決的空間低頻駐波共鳴,更會對音樂整體的清晰度與活力,有極大的負面影響。

這部古董留聲機是「台灣音響愛樂協會」理事長蔡克信醫師的珍藏,狀況十分良好,只要手搖把柄上發條後就能播放黑膠唱片。

正因為由留聲機起源之Hi-End音響是來自歐美的產物,再加上百年來「崇洋媚外」的歷史情結餘毒,絕大多數注重音樂重播的Hi-End音響迷,在挑選音響器材時列在候選名單上的,往往都是歐美製品。固然不乏真材實料、確實有設計師音響美學技藝灌注其中的,但不可諱言確實也有些僅是憑藉著精美的外觀設計、華麗不實的宣傳詞藻,就取得市場好評及迴響的。然而,歷經數十年以上的發展,扎根於我們所熱愛土地上的音響製品,就真的沒有能夠與歐美廠商平起平坐、一較長短、甚至大幅超越舶來品的嗎?這個問題的答案,當然絕對是否定的,由劉茂良先生所創立的「茂凱電子」就是最佳的例證之一!成立於1973年、並於1992年正式投入音響器材領域的茂凱電子,可是全球極少數擁有眾多獨家專利的Hi-End音響廠商,從「鑽石擴散式喇叭箱」、「具壓力定位之單點支撐音響架」、「消除靜電及殘磁裝置」、「無電壓增益之放大器」、「光碟唱片的輔助裝置」(魔墊)到「Room Tune Amplifier空間協調放大器」等,全都是具備獨創性的發明專利,而非僅是改良的新式樣專利,由此可見茂凱MOAudio音響製品的優異及獨特技術。

「2012高雄國際Hi-End音響大展」溫香廳茂凱展房裡,主事者劉茂良先生正在為參觀來賓解說即將播放音樂CD的聆聽重點,從訊源、擴大機、喇叭、 線材到調音物件,全都是劉先生所精心研發的。其中音響架下層左右兩件式(電源分離)的MKE-200空間調諧放大器,是整套系統重要的核心之一。

我們知道,由於所牽扯的技術領域各不相同,全球Hi-End音響品牌從訊源、擴大機到喇叭,有建構如此完整產品線的品牌真是屈指可數,但茂凱所做到的竟然還不只如此,連各式線材、電源處理及調音物件全都包辦,為的就是全方位地從各個角度呵護重現最微小的音樂細節。有關劉茂良先生數十年來技術及專利發明之累積,以及茂凱MOAudio眾多特色製品的剖析,各位可點擊參閱本站先前這兩篇深入報導,包括:【名廠大搜密】以發明專利技術為後盾,追求傳真音樂重播的茂凱電子【影音特搜隊】茂凱MOAudio「調音八寶」——釋放音響系統潛力的全方位調音法寶,本文主角將是劉先生眾多發明裡,截至今日最為精彩的代表作——已獲得德國及美國20年發明專利並在其他五個國家申請專利中的「MKE-200空間調諧放大器」(Room Tune Amplifier)!

顧名思義,「MK-200空間調諧放大器」就是一部具有「空間調諧」作用的放大器。所謂「空間調諧」是透過主機箱前面板內共11個頻率(分別為18、 23、29、36、45、57、72、90、114、143與180Hz)各自作±12dB的等化調整,用家以偵測麥克風就可輕鬆消除聆聽空間於中低以下頻段的共鳴,解決低頻失真、低頻響應不確定等空間駐波問題。本機不只是全球業界少數能「真正適應」不同聆聽空間的擴大機,實際上內部還有大幅降低各種失真、完全對稱電路、內部恆溫環境等先進設計。

前面提到空間低頻駐波共鳴對整體音樂聽感的負面影響,是所有音響系統與玩家都必須面對的問題,否則就無法得到正確精準的音樂重播。一般來說,絕大多數音響玩家會以「低頻陷阱」來降低空間駐波共鳴的危害,但往往只能針對一個或兩個主要的頻率作處理,先別提聆聽空間長、寬、高有不同的駐波頻率,三者彼此之間交互作用還更為複雜的問題,採用「低頻陷阱」幾乎都會對擴大機推動喇叭所發出的能量造成衰減,「活生感」、「動態」、「解析力與細節」、「密度與重量感」、甚至「音場舞台表現」及「透明感與清晰度」等都會因此劣化,而以上這些正是茂凱劉先生最為注重、與完善音樂重播緊密相關的幾項重點。顯然「低頻陷阱」並非最完善的解決之道,那麼有其他途徑可走嗎?針對空間環境聲學特性,來作適度的頻率響應等化處理,應該是比較理想的方式,在過去美國的Cello、Snell或日本的Accuphase都曾推出過此類產品。

不過,請注意茂凱MOAudio這部MKE-200與上述產品根本上的差異,就在於其空間等化只在18至180Hz的低頻部分,並非「全頻段」的處理(舉例而言Cello著名的「調色盤」前級Audio Palette的六段「中心處理頻率」是15Hz、120Hz、500Hz、2kHz、5kHz與25kHz,連極高頻都在處理範圍內),為何如此?這要從MKE-200誕生的來由說起了。2008年時,藍天、群光電腦與中國大陸百腦匯集團許崑泰董事長,與劉先生同是校友且都是電子科系畢業,除擁有數百萬元級的音響系統外,也是玩賞音響、聆聽音樂達三十餘年的發燒友,兩人經常討論研究如何突破現今音響器材設計的盲點。於是,揉合了許董許多電路設計及機箱結構的創見,劉先生投入兩年多的時間研究開發,才有MKE-200這部獨特的「空間調諧放大器」問世。 

將MKE-200前面板中央區域的副蓋板放下,就可以看到其低頻等化的撥桿群,量測調整時將偵測麥克風插入右側的插孔,接著就可由喇叭發出測試音,偵測聆聽位置所聽到的空間低頻駐波狀況,由18Hz到180Hz區分為細密11段的頻率,有效地消除空間低頻駐波對聲音的劣化及失真影響。劉先生表示經過眾多空間實測的結果,發現絕大多數空間的低頻駐波變化幅度約在±12dB,因此MKE-200各頻段EQ等化的幅度也設計在±12dB,調整妥當即可完全抵銷駐波能量,讓低頻響應回歸到平直的結果。

為何茂凱MOAudio MKE-200不像Cello「調色盤」Audio Palette等「銘機」對全頻段作等化?最關鍵的切入點,就是對於重播音樂「音質」的重視,劉先生表示過去這類具有EQ等化器的前級等器材,雖然能處理空間的低頻駐波,但普遍都無可避免對音質產生一定程度的劣化。他認為由於低頻段的波長很長,才有明顯的空間駐波效應,而人耳對於低頻的敏感度早已證實遠遠不及中高頻,因此MKE-200只選擇18至180Hz的低頻範圍作EQ等化,既能有效解決空間低頻駐波滿溢的困擾,也不會影響180Hz以上中低頻、中頻、高頻與極高頻之音質,這才是理想的等化設計。

另一方面,MKE-200還「無所不用其極」地大幅降低放大器的各種失真,尤其是過去其他設計者所忽略之處。首先,是降低互調失真問題的無負迴授電路,相較於許多知名品牌擴大機號稱「無負迴授」,但實際在輸入級仍有局部負迴授的狀況,劉先生表示MKE-200透過獨特的電路架構,讓本機達成完完全全、徹徹底底的「真正無負迴授」,並且將所有元件透過手工量測配對,不僅是左右聲道配對,正負電源及正負半週電路元件也都全面精準配對,更特別考慮溫度變化對電路穩定之影響。再者,為了排除電源供應之干擾,MKE-200採用分體式電源的兩件式架構,還融合電池與「線性低雜訊電源電路」供電,為了避免音樂播放時的動態損失,電池只用於需要電流較少的部分電路,其餘則由電源阻抗比電池還低的「線性低雜訊電源電路」供電。 

圖為茂凱MOAudio MKE-200的主機箱(另外還有一部體型相同的外接電源),這是前副面板蓋上、也是平常使用的模樣,將11段EQ調整及偵測麥克風插孔都隱藏起來,讓外觀看起來相當簡潔清爽。請特別注意厚達10mm的鋁合金前面板,事實上整部MKE-200的機箱都是由10mm厚的鋁合金製作,除了重量及剛性的考量外, 其實是為了降低溫度變化所造成的失真,藉由全機內部處於恆溫環境,讓電路的運作始終維持在穩定的狀態。仔細瞧瞧,更可發現內部有100瓦功率放大電路四組的MKE-200,竟然機箱渾身上下完全沒有散熱孔,這也是為了「內部恆溫」的考量。

既然全機密封沒有散熱孔,那顯然MKE-200的功率級並非純A類放大囉?沒錯,劉先生表示不少音響迷都有「純A類的迷失」,確實純A類有降低「交越失真」的好處,但高溫的副作用則是電路工作狀態不容易穩定,零件也容易變質且降低壽命。因此,劉先生採用精密配對與測試一一嚴選最佳線性組合元件,才將它們實際組裝為成品機,來達到同樣降低「交越失真」的目的,以得到更純淨的音質與小音量時的醇美。

除了至高純粹音質的追求,現代音響的音樂聆賞也必須講究操控的方便性,MKE-200當然也具備無線遙控的功能,劉先生在三十多年的音響設計經驗裡,深知時鐘震盪、數位訊號傳輸干擾,一般或多或少都無可避免,但既然目標是要做最好的擴大機,當然必須挑戰「完全避免」才行。要怎麼作呢?MKE-200音量控制採單觸發沒有Clock的組合電路,完全是他所獨創的設計,可控制衰減、控制放大率、又具備直流方式顯示的數位電路結構,用家按下遙控器時,MKE-200的時鐘只在接收到指令訊號瞬間短暫運作,其他時候完全停止,以徹底杜絕對聲音信號的干擾。 

這是MKE-200的背板,可以看出是左右聲道完全分離、完全對稱的架構,中央標示「LINK」的端子是預留未來升級之用,左右兩側則為外接電源箱的電源供應接頭。左右各有一片垂直配置的聲音信號輸入板,備有平衡輸入兩組與非平衡輸入三組,左右聲道的喇叭輸出則各有兩組,分別推動喇叭的中高音與低音單體, 低音這組輸出可開啟EQ處理180Hz以下的空間低頻駐波。

為何MKE-200要內建四組100瓦後級,分別來驅動左右聲道的中高與低音單體呢?這是MKE-200的另一項重要設計特徵,透過中高音與低音單體獨立驅動,可排除喇叭反電動勢對於放大電路之干擾(特別是低音對中高音的影響),讓音質更為純淨、單體驅動更為確實。此外,空間低頻駐波的EQ處理電路,只加諸於推動低音的放大電路上,中高音使用另外的放大電路驅動,整體音質可以更為純淨。此外,音量控制也是音質劣化的元兇之一,劉先生經過全面的比較研究,最終所得到的最佳方案是「增益」(放大倍數)要與音控衰減量相配合的整合設計,如此方能在不影響音質的要求下,建構最佳的音量控制電路。也由於此,MKE-200的音量控制並非使用現成的運算放大器IC,而是精心設計的原創電路架構,以呵護從輸入到輸出、從電源供應到電路放大都以其為首的「音質」。 

上面這兩張就是茂凱MOAudio MKE-200空間調諧放大器獲得德國(左)與美國(右)「發明專利」(非一般改良的新式樣專利)之證書,其中審查特別嚴格的美國專利耗時許久才在去年底通過。
這是MKE-200所取得「音響系統整合等化器及校正電路」(Combination Equalizer and Calibrator Circuit Assembly for Audio System)專利之內容說明,下半頁所標示的就是結合等化器、校正電路、信號產生器、放大電路、麥克風、比較電路、顯示電路及前面板等化器模組的系統方塊圖。

匯聚了劉茂良先生畢生功力、創新研發的茂凱MOAudio MKE-200,既然在技術面上已得到德國及美國20年發明專利之肯定(另外還有五國專利申請中),由以上的深入剖析,各位應該也已清楚其追求錄音美聲真實還原之用心,以及適應聆聽空間環境、妥善驅動揚聲器,同時得到細膩音質與充足動態的音樂重播要求。那麼,究竟MKE-200實際上陣的聲音表現如何呢?上面這三張輪播的照片,正好是今年我在三處不同地點聆賞所拍下的,巧合的是包括MKE-200在內,前端搭配的MDCD-1 CD唱盤、MK24DAC-LP數位類比轉換器與後端的MK-8喇叭都完全相同,但空間條件卻無論尺寸及吸音反射狀況都有極大的差異(請分別參閱這裡這裡這裡)。

令人驚奇的是,透過MKE-200對於空間低頻駐波的妥善等化修正,三個處所的音場規模、深度感或有差異,但由低頻到高頻的解析層次與音樂細節,完全彰顯了MKE-200對於排除空間低頻駐波的神效,也因此還原了埋藏在錄音裡應有的豐富訊息。特別是其中最小的「2012台灣國際Hi-End音響大展」喜來登飯店展房,在那僅有約五坪大小的小空間裡,即使聆賞管風琴、大鼓敲擊或大型交響樂團演出,都能有非常清晰明確的低頻與極低頻線條,換做是其他有MOAudio MK-8如此體型落地式喇叭的音響系統進駐,肯定將飽受低頻駐波轟炸之苦,即使勉強透過其他空間聲學處理方式協助,也很難有那麼輕鬆寫意、開大音量也不紊亂的從容。事實上,低頻不僅是所有音樂的基礎,真正質感清晰、層次量感豐富的低頻,也會讓中高頻與整體音樂表現更為靈動。茂凱劉先生表示MKE-200的設計宗旨是終極的好聲,不但其音質能滿足眷戀300B聽小品的發燒友,還能體驗、聽到大編制交響樂的眾多細節與各個樂器的美聲,做到將音樂廳搬到客廳或聆聽室的終極理想目標。當然,茂凱MOAudio MKE-200絕非搭配自家MK-8喇叭,才能有如此優異的音樂重播表現,已得到德國及美國發明專利肯定的MKE-200,相信躋身歐美國際一流Hi-End音響製品之林,也絕對能有與其平起平坐的堅強實力。倘若您正對府上聆聽室的低頻駐波共鳴感到苦惱,茂凱MOAudio MKE-200正是一帖最有效的良藥!

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除了兩聲道Hi-End音響,還跨足到高畫質影像領域、實現多聲道音響重播,並且達到「極致」程度的影音玩家,除曹醫師這個地球上恐怕找不到第二人。不僅「影音雙修」,曹醫師對於影音重播系統開放與執著的態度,更是最終讓影音重播效果能達到極致的源頭。有能力購入高價視聽器材的玩家不少,但能如同曹醫師一般秉持「Hi-End精神」去挖掘視聽系統重播底限者真的不多。
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