撰文/郭漢丞，攝影/郭漢丞 2016/02/29發表，已被閱讀183,941次
Martin Logan最著名的產品就是靜電喇叭，雖然在Martin Logan之前，曾經有Quad、Klipsch KLH、Janszen......等等知名的靜電喇叭出現，但卻都無以為繼，而Martin Logan一路從1979年推出靜電喇叭至今，一直在進步當中，而其中最特殊的技術要算是CLS曲面靜電振膜。

我們先來看看靜電喇叭的工作原理。與傳統動圈式喇叭比較起來，靜電喇叭工作的面積很大，但質量卻很輕，靜電喇叭的振膜其實就是非常非常薄的薄膜（Disphragm）。但是這麼一大片薄膜怎麼「振動」，或者嚴格來說，像動圈喇叭單體振膜一樣做「前後活塞運動」？


靜電喇叭由前後兩片定子（Stator）夾住靜電薄膜，靠靜電薄膜振動發聲。

基本上靜電喇叭由三個部分構成，中央是超薄的薄膜，而薄膜前後有兩片定子（Stator），把薄膜夾在中間。這片薄膜表面要經過特殊處理，可以導通靜電，由外部施加很高的靜電壓，而且必須恆定為正電的靜電壓，而前後兩片定子的電壓極性會改變，靠同性相斥、異性相吸的原理，當前面的定子電壓為負，就把靜電薄膜向前吸，而後面的定子電壓為負，則把靜電振膜向後吸，如此一來產生靜電振膜的位移，推動空氣產生聲波。

可以想見，前後兩片定子的電壓一定剛好相反，前面為負、後面為正，就把靜電振膜向前推，而前面為正、後面為負，就把靜電振膜向後拉。所以在靜電喇叭的振膜表面，必須利用施加超高電壓，讓中間的靜電振膜充斥高壓靜電，而前後兩片定子則需要變壓器轉換極性。所以，靜電喇叭大多需要插電，Martin Logan也不例外，而這些電力並不是用來推靜電喇叭，而是施加靜電壓與轉換定子極性的標準配備。


靜電振膜表面施以超高靜電壓，永遠是正極，而前後定子極性則隨音樂訊號變化，吸引靜電振膜前後振動。

中間的靜電振膜需要施加超高靜電壓，所以靜電振膜驅動需要插電。

想像一下，靜電喇叭的基本結構就是三明治結構，中央是靜電振膜，前後是定子，理論上來說應該是平面的結構，但Martin Logan卻是曲面的設計。這就是Martin Logan特殊之處，早在1979年創業之時，Martin Logan做的就是平面靜電振膜，一直到1986年才推出CLS曲面靜電振膜。

CLS曲面靜電振膜是Martin Logan的獨門絕活

為什麼要把平面的靜電振膜，變成曲面的CLS？這個道理和現在流行的曲面螢幕有點類似，但曲面螢幕是內凹的，目的是讓視角更集中，而CLS則是要讓水平擴散角度更寬闊。提升水平擴散角度的好處在哪裡？聲波擴散性更好，皇帝位更寬闊，不一定要侷限在特定的位置，CLS可以均勻地把聲波傳送到各個角落。

要怎麼把平面的靜電振膜，製作成曲面的靜電振膜，在我來Martin Logan之前，一直想不懂，還以為他們是把平面振膜做好之後，再利用模具彎曲，可是這樣怎麼讓振膜繃得平？不過這實際上要怎麼做，我先賣個關子，等真正進入工廠的實作流程，再詳細介紹CLS如何從平面變曲面。


CLS的好處就是聲波擴散更為均勻。

而Martin Logan靜點喇叭的第二個特點，就是混合動圈與靜電設計，而這項設計有其技術上的獨特優勢。怎麼說？一般二音路或三音路喇叭，高音與中音的分頻點大多落在2kHz～5kHz之間，可是人耳對於中高頻段的「相位」非常敏感，而在2kHz～5kHz中間插入一個分頻點，一定會產生若干變化，而Martin Logan的設計都是二音路，分頻點多在450Hz，這已經拉到中頻段的下段，人耳對這個頻段的相位變化，遠不及2kHz這裡那麼敏感。所以，Martin Logan在關鍵的450Hz~20kHz中高頻段，完全沒有分音器的干擾，而音響的金科玉律就是：「最好的分音器，就是沒有分音器」，Martin Logan的設計真正做到了中高頻完全沒有分音器，全部靠CLS靜電振膜發聲。

Hybrid的設計讓靜電振膜負責中高頻段，而動圈式低音負責低頻，如此一來在人耳對時間相位敏感的頻段，完全沒有分音器的干擾。

我想進一步解釋為什麼人耳對2kHz這個頻段特別敏感，人靠一雙耳朵聽聲音，左右耳的間隔，產生了聽聲音的「時間相位差異」，所以我們可辨認聲音的方向。假如聲音從左邊過來，左耳先接收聲音，然後右耳才接收到，這個時間相位差異，告訴大腦聲音發出來的位置在左邊。不過這個「相位差」有限制，假如聲波的波長，比左右耳的間距還長，那麼左右耳接收聲音的「時間差」就會縮短，而接收時間差越短，大腦對聲音「位置」的認知就會越模糊。

那什麼樣的聲波波長比較長？高頻還是低頻？很顯然低頻的波長比較長，所以我們常會說超低音沒有指向性，因為超低音的波長可達十公尺以上，遠遠超過左右兩耳的間距。可是高頻段敏感的區域在哪裡？答案是1.5~2kHz之處，比這個頻率越是高，保證波長比左右耳間距短，大腦「聽聲辨位」的能力就越好，而比這個頻率越是低，大腦對於聲音的相對位置感受越模糊。


動圈式單體負責450Hz以下的低頻段，從450Hz~2kHz之間完全沒有分音器的干擾，也就沒有時間相位誤差。

可是大多數兩音路動圈式喇叭，分頻點多在2kHz的地方，人耳在這裡對聲音的時間相位最敏感，所以每一個喇叭廠家都強調在分音器上面，投入許多研究調整，但是回頭看Martin Logan的設計，他們的「混合式」設計，讓動圈低音負責450Hz以下的低頻段，已經遠離大腦對「聽聲辨位」的敏感地帶，而最關鍵的2kHz，完全沒有分頻點，所以Martin Logan的中高頻才會聽起來那麼自然流暢。因為大腦不需要在敏感區域不斷辨認是哪一個單體發出來的聲音，完全只聽大面積靜電振膜的中高頻，而大腦越是不需要耗費力氣去辨認聲音相位，音樂聽起來就會越輕鬆、越自然、越耐聽。

Martin Logan靜電喇叭獨有的Spars，把靜電喇叭區隔為較小的面積，可以大幅降低失真。

此外，Martin Logan還有獨家Spars，就是在靜電振膜與定子之間，加入Spars間隔，讓靜電振膜不是一大片，而是區隔為一段一段的區域。Spars之間的距離不完全相同，但是區隔了大面積的靜電振膜，成為相對較小的區塊，可以大幅降低失真。其實Martin Logan這項技術，原本是為了當年超級旗艦喇叭Statement e2所研發，後來才延伸到全系列Martin Logan靜電喇叭，並且註冊專利稱為ClearSpar技術。

目前Martin Logan所使用的靜電振膜，稱之為第二代靜電振膜。我們說過靜電振膜發聲的原理，中間的靜電薄膜施加超高靜電壓，問題是靜電薄膜不是有點像保鮮膜的塑膠材料，怎麼會導電？答案是表面經過金屬處理，但是因為塗層超級薄，薄到看不見，所以Martin Logan的振膜看起來是透明狀。


而Martin Logan的靜電喇叭框架也有學問，他們稱之為AirFrame技術，材料是航太級鋼材與鋁擠型合金框架，Martin Logan的設計強化了框架的剛性，如此一來可以大幅縮小靜電振膜固定框架的體積，同時讓靜電喇叭振膜的面積達到最大，內部強化的接點結構，也可以消除喇叭框架本身的聲音諧振。所以不要看Martin Logan靜電喇叭的框架，好像只有細細的一條，其實結構是非常強壯的。

關於Martin Logan靜電喇叭在設計上的獨家技術，大概說明至此，在下一篇報導當中，我們將實際帶領讀者進入工廠，把這些靜電喇叭的「理論」，化為實際的生產流程，看看Martin Logan怎麼把這些理論化為實際。


廠商資訊

代理銷售：享映公司
電話：04-23782211
網址：www.martinlogan.com.tw
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