索尼公司为迷你组合音响MHC-P100X设计的静电(Elestat)扬声器系统,包括静电(Electro-static)高音扬声器和动态反馈(Motional Feedback)低音扬声器,令高声清晰动听,低音雄浑强劲,外型(图1所示)更是别具格调,充满时尚气派。

静电高音扬声器装在音箱顶部(见图1),内部结构见图2。它的内部结构剖面图如图3所示,工作原理等效图如图4所示。从图中看出超轻超薄的0.006mm膜片夹于两个电极面之间,当音频信号通过此系统时,升压变压器将信号转换为超高压电流(2000V以上)交替流入两个电极。结果是静电电源将膜片前后而急促地驱动,形成扬声器与音箱空气间的和谐效果,达到更清晰细腻的音质。其实静电电源原理非常简单,就如头发被塑胶梳子紧紧吸着一样,膜片就被吸向带静电的电极。当前置电极为正极(+)而后置电极为负极(-)时,前置电极充电,膜片便向前移动。当前置电极转为(-)而后置电极为(+)时,膜片便向后移动(见图4)。高速重复上述步骤,膜片使会振动高音扬声器中的空气,从而产生音响。由于静电高音扬声器所采用的超薄膜片,比传统动态扬声器的膜片轻了近百倍,故重现高音能更为细致、柔和与清晰,即如清唱歌声及乐器演奏的细微变化,也能完全精确地重现。超薄膜片非常轻,能平均振动,故能消除传统扬声器的失真弊病。


动态反馈低音扬声器配备有扬声器活动传感器,通过放大器监察扬声器活动情况,随时调校输入信号,以确保音质的保真度,其内部结构如图5所示。传统扬声器系统的低频重现效果受制于音箱体积的大小与磁路的强度,因此,只有大音箱与强磁路的扬声器方能带来强劲的低音,但微型迷你组合音响的小音箱便受到了限制,即使利用放大器来加强低频,但效果却是低音层次模糊,失真率高,声音不够悦耳。要使低频声响有最佳重现效果,就必须忠实演绎原来的输入信号。动态反馈低音扬声器便能通过放大器监视扬声器对输入信号的反应,并作出随机矫正。

动态反馈低音扬声器的工作原理框图及膜片活动与动态反馈低音扬声器反应如图6和附表所示。在附表中,首先假设输入信号的振幅为5,感应器(扬声器)的活动振幅也为5,表示声响重现效果忠于原声录音,故此无须调校扬声器活动。若输入信号为8,感应器反应只有7,这便显示出扬声器对音频信号的反应不足,此时,动态反馈低音扬声器便会为原来的输入信号振幅8加上1,即输入放大器的总振幅为9,让扬声器活动更接近原来的输入信号8。如果输入信号为3,感应器为4,即表示虽然输入信号甚小,但膜片依然自我振动,引起不必要的声响失真。此时差额为-1,将它加进输入信号3,总值变为2,动态反馈低音扬声器成了膜片的制动器,抑制扬声器的活动,来配合输入信号的变化。此种监察与反馈动作是通过速度每秒300000km的电信号所执行,故此膜片能即时作出反应出来。因此该动态反馈低音系统足以同大型扬声器系统相媲美。


为了确保索尼静电扬声器系统充分发挥其优点,还特别为扬声器配备了高压产生电路及功率放大器。高电压产生电路接驳静电高音扬声器;功率放大器则接收动态低音扬声器的信息,以调节输入信号电平。每个高音及低音扬声器均配备放大器,采用了独立驱动的双放大器配置方式,此种内置放大器的设计,使MHC-100X的主放大器只简化为前置放大器,从而节省了放置空间,缩小了主机的体积,也减低了对激光CD盘机的干扰,使音色更纯美。(陈鲁训 陈萍)