|
|
前面提到Dynaudio「單體工廠」面積不小,但由於Dynaudio的喇叭單體含括家用Hi-End、專業錄音室與汽車音響領域,目前每週總產量都在五、六萬個以上,都要經過各個部件的生產、組合與測試過程,還有許多電腦控制的大型生產線,因此廠內四處都放滿了零件、半成品、成品及機具,幾乎完全沒有閒置的空間,上圖為參訪團成員正聆聽原廠人員的解說(由右側著米黃色西裝的友站《音響共和國》郭漢丞總編輯翻譯)。 |
|
|
玻璃隔間內架子上擺滿了高音單體的半成品,這些都是經過多道工序及嚴苛檢驗過關的單體,多層層架下方裝有輪子,方便移動到組裝區(以往Dynaudio單體有外賣給其他喇叭品牌,甚至還推出過DIY套件,但早在十餘年前就已經停止對外銷售,想聆賞Dynaudio單體的美聲,就需要購買Dynaudio的喇叭成品)。 |
|
|
左邊這位先生就是Dynaudio原廠帶領我們參觀的Morten Hermansen,他手上正拿個一顆高音單體成品做解說。前面提到,由於參觀動線的安排並非依照生產及檢測程序,而且有些製程剛好當天沒有進行(例如軟凸盆高音振膜的成形與上膠、音圈的繞製、MSP中低音單體的成形、單體各部分的組構等),因此以下照片並非依照當天解說的順序,而是根據單體的製作與檢測流程做解說,應當能讓大家更清楚瞭解Dynaudio單體的奧妙之處。 |
|
|
高音單體斜側面的特寫,Dynaudio一直堅持使用軟凸盆振膜高音,究竟是什麼原因?那是由於Wilfried Ehrenholz認為金屬振膜高音的好處只有容易製造,無論動態、傳真度或音樂重播的表現,全都不如軟凸盆高音的緣故。舉例來說,金屬振膜高音發出極高頻時,從外緣(也就是音圈所在處)傳達到頂部會有時間差,但軟凸盆振膜所發出越高的頻率,其發聲點就越接近音圈,使得相位失真極低。再者,軟凸盆高音振膜由於軟質,所以沒有盆分裂的失真現象,越高頻率的振膜震動面積越小、震動速度也越快。另一方面,軟凸盆高音在23kHz以上頻率量感為和緩衰減,聆聽起來極高頻延伸更好,反觀金屬振膜高音僅管表面上極高頻延伸數字較好,但超過該規格就是極陡峭的衰減,而且會有特定頻率突起的鈴振問題,這些都不會出現在軟凸盆高音上。而且,Dynaudio軟凸盆振膜高音有音圈及磁力結構等特殊技術加持,使其可承受高達1,000瓦以上的猝發波,拉寬從極小到極大的發聲範圍,方能呈現逼近真實的動態。 |
|
|
這是Dynaudio高音單體的背面,高音振膜及音圈直徑不就是比一吋稍大一點而已,背面為何需要這麼大的框架? |
|
|
原因就在於要達到Dynaudio超高承受功率、超大動態能力與精準細節重現的要求,Dynaudio高音所使用的磁鐵比其他品牌大了好幾倍,如此方能精準並強力地驅動音圈(上圖紅色處)與振膜發聲。從上面這張高音單體剖面圖,可以發現在振膜後方有吸音棉及氣流導引結構,可有效地吸收軟凸盆振膜背後發射的聲波能量,使其不至於反彈回振膜上,造成不該有的多餘聲響。 |
|
|
這是軟凸盆振膜的「基底」,它是由原本平坦一片、像是布料的絲質編織物,經過壓制與硬化成型的程序,才變成這個模樣的。不過,由於它仍是佈滿空隙的網狀編織物,並無法阻隔並推動空氣,因此還需要一道上膠的程序。 |
|
|
這就是上膠之後的軟凸盆高音振膜,其實絲質「基底」表面所上的膠厚度非常非常薄,而且對於均勻度的要求非常高,因為兩者都會影響到振膜的震動與發聲。您一定以為如此精密的作業,一定是透過自動化機械設備處理吧?錯了,這個製程是由技巧熟練的師傅操刀的,目前Dynaudio工廠內只有兩位員工負責此一重任。對了,高音單體也是有懸邊的,中央突起半球形振膜外緣那一圈環狀物,就是高音振膜的懸邊。Morten先生展示給我們看的這個高音振膜,其背面已經黏好音圈筒,所以照片左下方會看到兩根音圈引線。 |
|
|
Morten用兩根手指頭捏住的不是戒指,而是已經繞好音圈的音圈筒。一般的喇叭單體音圈都是以銅線繞製,但Dynaudio由於整體考量採用內磁式架構(好處在後文中低音單體處詳述),音圈的口徑比一般喇叭單體大得多,如果仍採用銅線繞製將會導致音圈過重,影響對聲音重播的精確度,因此Dynaudio採用質量輕上許多的鋁線來繞製音圈,再使用加熱膨脹的工序,讓音圈內層的鋁線擠壓成蜂巢狀的六角形,去除線材之間的空隙,讓電流密度與散熱效率更好,這些幾乎都是Dynaudio的獨門秘技。為何其他廠家不使用鋁線音圈?就成本而言,鋁線高達銅線的十五倍以上,而且鋁線的焊接必須使用特殊的機具。對了,不是說音圈使用鋁線繞製嗎?為何照片裡看起來外表是金黃色的?那是由於繞製音圈的線外層需要絕緣,因此都先包上一層漆做成「漆包線」的緣故。 |
|
|
動圈式單體的發聲原理是音圈接受由擴大機傳來的電流而產生磁力,接著與音圈所處單體固定磁鐵的磁力互動,讓音圈產生前後移動(以單體發聲軸向來看),再透過底下的音圈筒帶動振膜震動而發聲。因此,音圈筒頂部必須黏合在軟凸盆振膜內部,這張照片Morten手上拿的,就是軟凸盆振膜懸邊已經黏在外框上,並且音圈筒已經黏合在振膜內部的半成品。 |
|
|
我們參訪的當天,剛好工廠內前端製程都以汽車音響用單體為主,不過由於Dynaudio對汽車用單體的要求與Hi-End音響殊無二致,整體結構與製作流程也沒有很大的分別,因此以下圖解仍可讓各位清楚瞭解Dynaudio單體的用心之處。無論高音或中低音單體的製作,也無論用於家用、錄音室或汽車領域的單體,在Dynaudio單體工廠內都有手工與自動化生產兩種製程,高階的Hi-End級單體由於對精密度的要求高,因此都以純熟的手工精細製作,而較平價的型號由於數量龐大,則採用幾近100%全自動化的生產線製作。上面這張照片就是高階高音單體振膜與音圈筒的手工黏合作業。 |
|
|
每一處工作台旁邊都有清楚的「作業規範」,以照片及文字詳細說明工作的要點與要求,確保製作品質符合標準。 |
|
|
這是高音單體大量生產的自動化機具設備,不過仍然有需要人工完成的部分,照片中央偏右處那位站立作業的小姐,所負責的就是自動化作業之前的人工部分。 |
|
|
究竟她要負責什麼工作呢?各位可以看到她面前有一托盤(旁邊有BOSCH商標,這是我們很熟悉的著名電動工具品牌),上面有六個大大小小不同形狀、鋁材的圓柱體(上圖只看到其中四個),由中央分為左右兩組,也就是一個托盤上可以組裝出兩個單體。上排左右兩側的圓柱體頂部各擺放了一個軟凸盆振膜,下排左右兩側是等一下用來「壓鎮」的,至於這位小姐的工作,就是拿取左上角盤子內的音圈筒(上面已經繞有音圈),擺放在托盤上排內側的鋁質圓柱上,接著再將高音單體的黑色塑膠外框放上去。 |
|
|
接著托盤會在輸送帶上往左行進,到了照片左半部這裡時,上排內側的兩個鋁圓柱就會開始快速旋轉,機械手臂前端的針頭會在音圈筒頂部(和黑色環形外框)上膠,然後整個托盤再繼續往左邊前進。 |
|
|
旁邊馬上就是第二站了,這裡的機械手臂會很快地將下排外側的「蓋子」夾起來,接著移動到上排外側將軟凸盆振膜「吸」進蓋子裡,然後將「蓋子」放到中央已經停止轉動的圓柱上,如此一來軟凸盆振膜就與音圈筒及外框完成膠合的動作,整個過程還不到兩秒鐘,確實非常快速。照片中央托盤裡左側那個單體已經完成上述動作,右側則正要把「蓋子」放上去。對了,機械手臂要如何將軟凸盆振膜正確地「吸」進「蓋子」裡呢?有注意到「蓋子」中央有一圓孔嗎?該圓孔是整個由上到下貫通的,機械手臂中央有一根管子可以插進去,並將圓孔內的空氣抽到機械手臂裡,就可以將軟凸盆振膜吸到「蓋子」裡了! |
|
|
這張照片拍攝的位置是在軌道的另一側,其實兩組機械手臂從上膠到膠合動作的完成僅短短數秒(剛剛解說的兩具機械手臂就在這張照片中央處),然後托盤就在軌道上前進,到照片右側的底端再U型迴轉繼續走,一直要到兩組機械手臂的「背後」才會有下一個動作。為何要在軌道上走這麼遠?各位應該已經想到了,就是讓「蓋子」壓鎮在剛與振膜膠合的音圈筒與單體外框上,經過這一段時間運行,讓彼此間的膠合穩固。 |
|
|
托盤運行一大圈之後,到達剛剛執行膠合動作的兩支機械手臂的背面中央,此時膠水已經完全凝固了,就由另一組機械手臂將兩個「蓋子」舉起放到下排的底座上。接著托盤再繼續前進,由另一名工作人員將膠合好的軟凸盆高音振膜、音圈筒與外框總成取下,接著再由另一位工作人員(上圖左側圍著白色圍巾者)放上新的軟凸盆振膜,然後就可由剛剛本段報導開頭那位小姐放上音圈筒,繼續周而復始地在軌道上作業。 |
|
|
剛剛是較平價汽車用高音單體的自動生產化過程,至於家用Hi-End喇叭的高階單體,仍然要由技術純熟的技術人員手工製作。照片裡顯示技術人員前方有兩組器具,各自都能用來製作一組高音單體振膜、音圈及外框的組合。讓我們看看左邊這組治具,左側三根突起金屬柱讓外框定位其上,中央圓柱外的間隙裡已放置了音圈筒,軟凸盆振膜則圓頂向下、放置在右側的金屬圓柱頂端。接著要做什麼呢?要在軟凸盆振膜與音圈筒連接處,以及外圈的懸邊處適量上膠水,然後把圓柱倒過來放到左側外框的中央處,此時三根突起金屬柱剛好可以讓圓柱定位精準,讓振膜與音圈筒及外框準確膠合。 |
|
|
膠合完成之後,就可以拿起來檢驗是否有問題,她是剛剛由左側這組治具取下的,因此可以看到兩個治具沒有單體元件放在上面的模樣。在此同時,請特別注意,右側那組治具的圓柱正壓在外框上。各位應該瞭解為何她的面前會有兩組治具了,因為同樣要讓膠水有充分凝固的時間。 |
|
|
Morten手上拿的就是剛製作完成的高音單體前半部半成品(包括已膠合為一體的軟凸盆振膜、音圈筒與外框),只要後面與磁鐵結構結合,就可以開聲唱歌了。 |
|
|
不過,Dynaudio當然可不會就這樣直接拿去組裝為高音單體,儘管無論手工或自動化機具的製程都很謹慎,這些「高音單體前半部」還是全都得經過檢驗。怎麼做呢?第一關是要在放大鏡及強力燈光下,由經驗豐富的檢驗人員目視檢查是否有瑕疵。 |
|
|
目視檢查要看哪些地方呢?旁邊的「作業規範」同樣有清楚的圖示與文字說明,像是振膜有髒污甚至小圓點突起或凹陷當然是不行的,音圈的引線沒有平貼在外框上,或者有彎折的現象,當然也不能過關。不過,在這檢查站可不是只有目視檢查而已。 |
|
|
檢驗人員前面的桌子上有個奇怪的物件,仔細瞧瞧竟然是一個完整的高音單體磁鐵結構。 |
|
|
檢驗人員將目視通過的「高音單體前半部」放上去,音圈筒剛好卡進圓環磁隙裡,音圈的兩條引線剛好就放在左右兩側突出的金屬圓弧上,想當然左右兩側所連接的就相當於擴大機喇叭輸出的正負兩端。 |
|
|
檢驗人員將上面的方形金屬箱放下,對檢測的元件送入測試訊號,此時從金屬箱上端插入的麥克風,正好就可以拾取待檢驗「高音單體前半部」的電氣特性,並以圖表方式呈現在電腦螢幕上。 |
|
|
雖然檢測的時間只需短短幾秒,但檢測的項目卻很齊全,包括右上角整段頻率範圍的最高音壓、左上角各頻段最高音壓曲線與參考標準的比對、左側各頻率的阻抗數值變化曲線、左下的THD總諧波失真等。除了各項檢測結果會在右側以通不通過顯示外,很特別的是螢幕中央有「A級」、「B級」與「C級」的檢測,所謂「A級」就是具備最好的電氣特性、「B級」次之、「C級」再次之,分別對應最高等級、中階與入門製品的單體使用,照片裡受檢測的「高音單體前半部」只通過B級與C級的標準,並未達到A級的性能表現,因此只能拿來製作中階的Dynaudio高音單體。 |
|
|
採訪當天剛好沒有進行家用喇叭高音單體的組裝,不過仍有看到高音單體成品的檢測作業,每顆製作好的單體都要逐一進行電氣特性檢測。 |
|
|
要如何檢測呢?檢測人員工作台前有一塊中心挖了個圓洞的環形厚木板,仔細瞧瞧圓洞中心的正下方有一個麥克風(拍攝角度關係,麥克風在上圖圓洞內的左下角)。 |
|
|
檢測人員逐一將高音單體的正面朝內,將其塞入圓洞內,並且在高音單體左右兩側接線端子接線送入測試訊號,單體發出聲波並由麥克風拾取後,就可在前方的電腦螢幕上顯示檢測結果。 |
|
|
檢驗項目包括最高音壓、頻率響應、阻抗特性等曲線。 |
|
|
所有的檢測項目都要通過,螢幕才會顯示過關的檢測結果,假使不符合標準,就得打掉作廢了。 |