Sony 旗艦近場揚聲器 SA-Z1 設計師訪談:為桌面短距聆聽帶來極致解析與臨場感的第一款 Signature 揚聲器

2020.06.09 06:02PM
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照片中提到了SONY、|SA-Z1近場驅動揚臺、ONE,包含了電子產品、擴音器、產品設計、多媒體、產品

Sony 在 2019 年 IFA 公布了售價超過 20 萬台幣、 Signature 系列首款揚聲器產品 SA-Z1 ,這是 Sony 自 2016 年以"前所未有的最佳音質"發表 Signature 系列產品以來,第一款非耳機相關的產品, 隨著 SA-Z1 即將在台灣上市,雖然受武漢肺炎影響,原廠工程團隊無法親自訪台,不過台灣 Sony 透過越洋連線的方式,由 SA-Z1 的兩位靈魂人物、負責揚聲器單體與結構的加來欣志先生、負責音響電路的塩原秀明先生介紹 SA-Z1 的理念與技術細節。

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▲負責 SA-Z1 音響架構的加來欣志

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▲負責擴大線路的塩原秀明

加來欣志先生是 Sony 主要負責高階揚聲器的工程師,其參與開發的發燒級揚聲器廣受音響愛好者的喜愛,對他來說,此次 SA-Z1 是他操刀設計過的揚聲器當中體積最小的一款;至於塩原秀明先生則是 Sony 擴大機的電路設計工程師,同時也參與 Signature 系列的桌上型擴大機 TA-ZH1ES 開發,其 DA 混合擴大架構也是出自他手,也作為此次 SA-Z1 的核心技術之一。

在極短聆聽距離呈兼具耳機細膩與揚聲器臨場的終極產品

照片中提到了SA-Z1的基本構造(側視圖)、SONY、數位同步傳輸線,包含了電子產品、顯示裝置、電子產品、軟件、儀表

▲ SA-Z1 內部機構別有洞天

作為一款二聲道揚聲器產品, SA-Z1 的產品理念在市場上也相當罕見,雖然主打近場鑑賞,但與音響界認知約 1 公尺相對距離的近場聆聽距離不同,而是宛若桌面多媒體揚聲器的雙手可觸及的超短距使用為出發點,藉由"理想的點音源"、"聲音的成像"兩項理念,結合數位與類比技術,使聽者能夠在桌面距離呈現 Signature 系列一貫的高解析,但又具備揚聲器的現場感。

開發 SA-Z1 的動機與消費者喜好有關, Sony 市場調查發現有不少高階耳機使用者開始追求揚聲器般的臨場感,或是轉而投資揚聲器系統,但在一般的認知,耳機由於與人耳距離較短,容易實現細膩的資訊,但在空間的詮釋就有所極限,而揚聲器則能輕易還原現場的臨場氣氛,但細節資訊就不若耳機來的豐富, Sony 開發團隊希望能夠打造一套兼具耳機與揚聲器優點,又可不受擺放空間限制的創新產品。

照片中提到了SA-Z1 三大特徵、在個人空間中實現極致解析度與現場感的驅動揚聲器、SONY,包含了顯示裝置、顯示裝置、電子產品、軟件、儀表

▲ SA-Z1 具備三大特徵

為了達到理想的近場鑑賞品質, Sony 在 SA-Z1 採用三項重點特色,其一是達到 Signature 系列必備的超 Hi-Res 等級的 100kHz 表現,其二是既寬廣又細緻的空間表現,最後一項是在短距聆聽呈現重點集中的凝聚感;而這三項特色也各別使用數位、類比與機構等手段達成。

結合前端、擴大與單體就為實現 100kHz 高頻

為了重現 100kHz 的高頻, Sony 是透過前端、擴大與高頻單體三部分達成,在前端以 FPGA 構成的 DAC ,可處理 PCM 32bit 384kHz / DSD 22.4MHz 的數位格式,所有訊號傳輸到系統後,亦會以最高規格傳輸;而擴大部分則藉由源自 TA-ZH1ES 的 D.A 混合擴大技術降低失真,最終使用新開發、可達 100kHz 的圓頂高頻單體。

照片中提到了採用氮化錄半導體之100K高音D.A.混合式擴大機(全數位擴大機首見) SONY、採用氮化錄場效電晶體(GaN-FET),驅動揚聲器時亦能實現理想波形、驅動揚聲器單體需要高速供給比耳機多數十倍的大電流,包含了顯示裝置、顯示裝置、電子產品、多媒體、儀表

▲ GaN-FET 在高功率下較 MOS-FET 有更理想的波形

照片中提到了D.A.混合式擴大機的優點、搭配高阻抗耳機也能達到理想波形、通常全數位擴大機在大輸出時(大電壓或大電流)會產生誤差,包含了電子產品、電腦顯示器、電腦硬件、電腦終端、字形

▲ GaN-FET 成為此次 SA-Z1 -Z1 可在高功率輸出達低失真的 100kHz 的重要關鍵

其中扮演重要角色的,即是此次採用的 D.A 混合擴大技術,這項技術雖與用於 TA-ZH1ES 的 D.A. 混合擴大技術概念相近,皆是由 Sony 的 S-Master HX 數位擴大技術做為主體、搭配類比線路校正擴大造成的失真,但由於揚聲器所需的功率遠大於耳機擴大機, Sony 在此架構的 Switching Power 導入當紅的氮化鎵材料的 GaN-FET ,相較 MOS-FET 在相同功率下, GaN-FET 有更低的失真,能夠在大功率實現理想的波形。 Sony 也藉由 GaN-FET 結合低失真的 D.A 混合技術,使擴大結構能夠具備 100kHz 以上的資訊。

照片中提到了重現100K之高音揚聲器(Sony首款包含人耳聽覺範圍的高音揚聲器) SONY、鈦澱鍍振膜之全新開發、 平衡驅動構造、音圈的最佳設計、重現100kHz高頻,包含了顯示裝置、顯示裝置、電子產品、字形、微軟Azure

▲採鈦濺鍍處理的半球高頻單體

至於有了支援 100kHz 的前端與擴大架構,單體也需要能夠呈現 100kHz 以上的高頻, Sony 選擇使用音色較優美的半球型高頻單體,但透過鈦濺鍍處理方式提升單體強度,並在球頂、懸邊與音圈骨架的連接處,藉由改變音圈骨架與兩者的接著位置,同時使用高強度的接著劑,使高頻單體盡可能降低失真。雖然半球單體的音色仍有典型半球單體的特質,不過在 IEC 要求的測試下,不僅能達到金屬單體較容易呈現的 100kHz ,同時失真亦僅有 +-10dB 。 

以專利高頻陣列與發想自日本小鼓結構的雙低頻單體呈現空間感

照片中提到了ヨ式小鼓結構,減少音箱不必要的振動、SONY、傳統方式,跟認證機構有關,包含了電子產品、顯示裝置、電子產品、多媒體、儀表

▲取自日式小鼓的單體與箱體結構

雖然 SA-Z1 是一款桌面型揚聲器,不過仍投入 Sony 許多高階發燒揚聲器的技術理念,為了在短距離達到良好的音場, Sony 把過往用於高階揚聲器的 I-Array 高頻單體陣列技術,以及發想自日本小鼓的反向排列的低頻單體應用在這款產品上。

照片中提到了I-Array陣列揚聲系統、高音域也能具備寬廣指向性和足夠音壓、主要高音揚聲器的上下配置了輔助高音揚聲器,,包含了顯示裝置、顯示裝置、電子產品、屏幕截圖、字形

▲ I-Array 能夠使高頻單體有良好的廣域空間感

I-Array 是 Sony 的專利技術, Sony 旗下有不少高階揚聲器皆有採用此項技術,由一個主高頻單體與兩個副低頻單體構成的陣列,這是為了彌補一般高頻單體指向性與音壓問題,若僅使用單一高頻單體,則高頻的表現會呈現單點音源,透過 I-Array 的上下兩個輔助高頻單體,能夠補足高頻的空間音場與音壓。

照片中提到了日式小鼓、Top View、SONY,包含了多媒體、電腦顯示器、電腦終端、電子產品、屏幕截圖

▲利用小鼓機構彌補封閉式低頻單體音壓、空間感較差的問題,但保有封閉低頻細緻的優點

照片中包含了角度、角度、黑白/ M、線、黑色M

▲由音箱體與電路箱體之間構成的輔助單體反射板

為了使聲音細膩, Sony 決定在低頻結構使用細節失真較少的封閉式箱體,但相對桌面揚聲器常見的低音反射式箱體,封閉箱體的低頻相對較少,故為了兼顧低頻的質與量, Sony 以在封閉箱體配置反向低頻單體,使兩個單體發出的反向音波能夠抵銷,進而減少低頻的震動,同時後方的輔助低頻單體具備獨立的擴散板,使揚聲器不必尋找與牆面的黃金距離,亦可透過擴散板與主低頻單體發出細緻而遼闊的低頻。

完美還原現場氣氛的同步、同軸點音源設計

照片中包含了電子產品、電子產品、產品設計、電子樂器、設計

▲高頻單體、低頻單體與輔助低頻單體採同軸配置

照片中提到了空間軸:同軸單體、SONY、傳統方式,包含了電子產品、顯示裝置、電子產品、屏幕截圖、字形

▲同軸排列能夠使多單體聲音進行波場合成

照片中提到了使點音源集中不擴散的振動控制、SONY、各種UI配置於,包含了顯示裝置、顯示裝置、電子產品、屏幕截圖、設計

▲音箱體與擴大機機構分離

要能夠在短距離呈現精確的空間配置, Sony 也做了相當多的努力, SA-Z1 使主高頻單體、主低頻單體與輔助低頻單體配置在同一軸線,使聲音能夠來自相同的單點,此外為了解決封閉箱體共振問題,其箱體不僅將電路獨立於聲學箱體外,聲學箱體使用每一面獨立的六片式結構,以建築工法的方式相互組合,並且把類比線路獨立在後方,而箱體與數位線路兩大區塊又各自獨立接地,彼此之間的副低頻單體空間,則使用橋式結構連接,使揚聲器能夠減少發聲的振動影響。

照片中提到了時間軸:FPGA16ch獨立控制、4ch(unit) x2ch(D.A.Hybrid) x2ch(L/R), 16ch ZED,、兩個FPGA,以達到獨立控制,包含了軟件、電腦顯示器、電腦終端、電子產品、字形

▲單一箱體使用 4 路分音、 8 聲道結構

照片中提到了寺間軸:多重擴大系統與FPGA控制、SONY、傳統方式,包含了軟件、顯示裝置、電子產品、屏幕截圖、字形

▲透過 FPGA 精確校準共 16 聲道的時基

照片中提到了SYSTEM: SA-Z1、DIGITAL SYNC,包含了音響器材、音響器材、電子產品、電子樂器、系統

▲兩邊的單體由專用高速訊號線連接,並以兩邊的 FPGA 同步時基

SA-Z1 每一邊的揚聲器具備 4 聲道 x 2 共 8 聲道的獨立擴大線路,分別提供主高頻單體、副高頻單體、主低頻單體、副低頻單體四路分音,同時每一路擴大又加上數位與類比兩組線路,每個擴大線路的時基由 FPGA 進行控制,兩邊再以高速數位訊號連接器連接,使兩邊共 16 聲道的時基能夠進行精準地同步,使聲音的傳遞時間一致。

多元的連接能力與饒富類比感的輔助音質調整功能

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▲ SA-Z1 在多數的場合不需調整擺放的上揚角

對發燒玩家來說, SA-Z1 僅使用橡膠軟墊而非角椎的設計多少有點令人跌破眼鏡,同時設計也沒有可調整聆聽角度的機構,不過這是因為 SA-Z1 一開始就是設定在擺放於桌面,並且離使用者把雙手展開即可碰觸的超短距,一開始就已經透過座位與椅子的高度進行研究,在多數的情境是不需要改變角度的,若桌面偏低,也僅需要自底部垂直往上墊高,不需要刻意使單體傾斜朝向使用者。

照片中提到了SA-Z1、實用性、提供徹底運用SA-Z1的樂趣,跟薩巴有關,包含了313系、顯示裝置、字形、儀表、313系列

▲連接介面的規劃理念

照片中提到了實用性:能完全活用所有装置的輸入介面、SONY、數位輸入介面,包含了電子產品、電子產品、海報、儀表

▲各種 I/O

照片中提到了WALKMAN、OPICAL,包含了電子產品、電腦機箱、產品設計、電腦、電子產品

▲主要數位介面配備在側面

作為一款短距聆聽的產品, Sony 亦賦予 SA-Z1 充足的有線連接功能,使用者能選擇數位的 USB 、光纖介面,或是類比的 RCA 、 XLR 平衡、 3.5mm 進行輸入,可搭配筆電、手機、桌機、發燒播放機等設備使用,之所以未提供藍牙、 WiFi 與乙太網路等串流形式介面,則是認為 SA-Z1 的最佳聆聽距離已經是在觸手可及的桌面空間,也沒有必要非得具備串流介面,且串流服務亦可透過其它連接設備實現。

照片中提到了實用性:體驗直接操作之樂趣的使用者介面、SONY、直接操作的樂趣,包含了電子產品、電子產品、字形、產品、儀表

▲採用直覺的類比旋鈕設計

照片中提到了STANDARD、ACTIVE、STANDARD,包含了金屬、音響器材、產品設計、電子樂器、設計

▲四個轉盤的功能都是針對輔助部分

照片中提到了實用性: 享受以實體開關切換組合的聲音調整功能、可切換D.A.混合式擴大機、 日式小鼓、 I-Array陣列揚聲系統的「輔助」、不更動主要揚聲器的結構和骨幹部分,可實體切換輔助方法,包含了電子產品、顯示裝置、電子產品、字形、儀表

▲四個旋鈕分別影響不同的部分

此外, SA-Z1 在設計上盡可能呈現類比操作的趣味感,提供四組不同的物理式旋鈕,針對輔助性的聲音特質進行調整, Sony 強調這幾次聲音的調整功能皆是針對輔助單體的控制,主高頻與主低頻單體原則上不會受到這四組旋鈕影響;這四組旋鈕分別針對 D.A 混合擴大機的類比線路是單純用於校正,或是在介入擴大呈現類比的韻味,另一個則是可改變輔助低頻單體動態,此功能會直接影響聲音的空間與包圍感,第三個旋鈕則是有三階段的輔助低頻單體頻響,能改變空間的寬與窄,最後是作為改變輔助高頻單體的時基,藉由延遲、同步與精確同步使中高頻呈現柔和或銳利。

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