【专题】成也振动，败也振动 浅谈音响里面的那些振动（连载5）
前情回顾
我需要音响避震配件，有哪些选择？
独立销售的音响避震配件在音响市场上的可选性真的非常多，而且不同类型的配件对应不用的音响设备，以及不同的应用场景，所以我就适当列举一些。如果发烧友真的需要选购避震配件，接下来可以关注这部分的内容，否则就直接跳过吧！
ISO Acoustics
网址：isoacoustics.com
加拿大ISO Acoustics成立于2012年，公司的产品很丰富，有面向家用环境，也有面向专业环境的。根据面向设备类型划分，有面向书架音箱、落地音箱、低音音箱，黑胶唱机、功放等，按照应用场景划分，有面向坐地式摆放和桌面摆放。甚至ISO Acoustics还会面向特定型号的产品推出减震配件，方便用户直接购买，产品非常齐全。
家用产品当中的DELOS系列和Zen系列主要面向转盘、放大器而设计。Zen系列为入门，DELOS为进阶。它们都采用软避震方式减震。以DELOS系列为例，它有多个不同的规格可选，区别在于木头材质，减震器数量和承重，最低的能承受24.9kg（55磅），最高可承受45.4kg（100磅）。
GIGA系列是面向落地音箱和低音音箱的，前提条件是要求音箱必须具备可更换的M8-1.25规格螺丝口的脚座。GIGA系列有三款型号，同样采用软避震设计，三款型号区别同样是承重量。GIGA I适用100kg以下，GIGA II是55kg以下，GIGA III是32kg以下。另外，还有一个GIGA-TITAN系列，同样有三款型号，主要是面向重量更大的音箱，最低的承重量达到154kg，最大能承重280kg。
Aperta系列是针对桌面摆放使用音箱支架，减少音箱自身振动传到桌子上，而且还可以调整其中两个支柱高度来改变音箱的仰角，从而优化音箱的摆放。另外，还有针对低音音箱设计的Aperta SUB系列。其中，Aperta SUB的承重量为36.3kg，而Aperta SUB XL可达72.6kg。
Auralex Acoustics
网址：auralex.com
Auralex Acoustics成立于1977年，是一家做声学材料的公司。除了声学处理产品，也有针对音响使用的减震隔离器。其中，ISO系列就是减震隔离器产品。它有针对放大器、鼓、麦克风、监听音箱和转盘使用的减震隔离器。这些产品划分为两种类型，一种是垫，使用软性的，棉质的材料来达到隔离振动。另一种是脚座，一共两款产品，主要的区别在于承重量。分别是2.74kg（单只）和0.14kg（单只）。前者是一盒里面包含4个脚座，后者是一盒里面包含4个（或8个）脚座，配置数量不同，价格不同。
Foundation Audio
网址：foundationaudio.ca
Foundation Audio，就是发烧友熟悉的“范天臣”，是加拿大品牌。慢着！Foundation Audio不是英国品牌吗？是的，Foundation Audio原本是英国品牌，创立于1979年，早期以音箱脚架而闻名。在1996年，Foundation Audio成为加拿大Foucs Audio（枫叶之声）旗下品牌，生产线也搬到了加拿大。目前Foundation Audio除了脚架外，也有减震机架。例如，Isolation Board摆放器材的层板使用桦木+ MDF板作为隔离振动的材料，而且层板底部也有角锥。
Seismion
网址：seismion.com
Seismion是德国一家专门从事研究振动及其分析领域的公司，主动式振动隔离器就是Seismion公司的主打产品。Reactio Plus就是面向高级音响而推出的主动式振动隔离器，它使用压电传感器来反馈振动信号。Reactio Plus可以隔离1Hz以上的振动频率，但即使在1Hz时，Reactio Plus也能将振动降低10dB。而且Reactio Plus能处理超过1mm振幅的振动。在承重能力方面，Reactio Plus最高可承受120kg的重量，还能根据用户需求提供最大承重为150kg的版本，适用于转盘，放大器等音响设备。
Harmonic Resolution Systems
网址：avisolation.com
Harmonic Resolution Systems在1999年由Michael Latvis创立，Michael Latvis擅长于研究振动、噪声和控制系统。HRS的产品有三大类型，分别是音响架、隔离底板、隔离脚座三种。HSR主要使用复合层压板以及由HRS定制材料结合起来实现振动隔离。HRS最近还针对桌面耳机系统而推出EXRH振动隔离机架，由EXR系列音响架的基础上制作出来。HRS主要是面向dSC新款的LINA流媒体播放/耳机放大器而设计的隔离机架，能让LINA锦上添花。
音箱的自身振动
在前面的内容中说到，音箱是产生振动的来源之一，驱动单元的振动首先会回传到自己身上，也就是箱体，箱体振动的情况下会产生音染。箱体的振动往往于播放的声压级有关系，因为声音越大，驱动单元的冲程越大，产生的振动越大，还会传到音箱的分频器里面。为了尽可能的减少这些不必要的箱体振动。
正所谓“解铃还须系铃人”，要减少这些箱体振动还必须从自身做起。基本的做法就是让箱体更坚固，加大重量来抵御振动，所以音箱内部会有加强筋作为支撑。比较有名的，且经典的设计应该是Bowers & Wilkins（宝华韦健）的Matrix结构，通过在箱体内部使用分隔板和加强筋支撑箱体。也有采用金属作为音箱的箱体，如YG Acoustics。而比较极端的做法，如Magico（魔域）的音箱使用了碳纤维作为外层，航空材料作为箱体内部的支撑结构来降低箱体振动。而且现代的音箱在设计时会使用有限元分析建模，分析箱体振动时的能量分布，对振动能量大的部分再进行优化。至于分频器部分，发烧音箱往往会把分频器放置在一个独立的空间里面，用环氧树脂灌封，或者外置在独立的机箱里面，总之就是要让干扰降到最低。
驱动单元的分割振动
驱动单元会存在分割振动，那什么是分割振动？以常见的动圈式驱动单元为例，在理想的状态下，音圈带动整个振膜做前后运动。但实际上，在播放声音时，整个振膜的振动是不同步的。比较典型的状态就是靠近音圈周围区域的振膜振动幅度最大，外围部分的振动幅度变小，频率越高这种状态越是明显，从而形成的分割振动。换句话来说，驱动单元在高频部分有效振动面积会减少，高频部分在频响曲线的表现上就会降低。
事实上，驱动单元在不同声音频率下的分割振动情况是不同的，而且分割振动是时刻存在的，只能减少。有像水波纹式的往外扩散分布，也有径向分布，或者其他形式分布，振膜的相邻表面可能产生反相振动，所以单元频率响应曲线所呈现的就不是一条完美的直线，严重的话还会出现大幅度的颠沛。要分析驱动单元的分割振动情况需要使用激光振动分析仪，测量也比较费时。它需要在驱动单元的振膜上设置多个检测点，还要让驱动单元播放多个不同频率，然后对检测点逐一测量，最后形成一个3D图就可以观察到振膜在不同位置的振动情况。
驱动单元的分割振动是不可能用前面所说的避震附件来降低（当然这是废话！），减少分割振动更多的需要在驱动单元的振膜上做文章，所以只能是驱动单元厂家来把握。在减少分割振动的问题上，厂家们同样是各施各法。比如说，在15英寸的低音驱动器的振膜上经常会看到一圈一圈的同心圆结构，这就是用来抑制分割振动的；Scan-Speak（绅士宝）会在纸盆上采用切割工艺来抑制分割振动（俗称“刀割盆”）；当然还有各种轻质的复合结构的音盆，用于加强音盆的刚性，但又要保持轻量化。当然还有采用其他材料作为音盆，例如，碳纤维、铍、钻石、碳化硼等材料制作，简直就是无所不用其极。
除此之外，对于音箱生产商来说，设计师也可以通过多路分频设计来避开驱动单元的分割振动。对于驱动单元中分割振动比较厉害的部分，利用分频器对应的输入信号频率给过滤，然后交给另一只性能更好的驱动单元来播放，从而改善声音播放效果。
总结：
在音响器材加上做各种各样的避震处理，包括厂家原本的设计以及用户自己后来加上的，特别是后者在一些人的角度里面就是玄学。但可以肯定的是，振动隔离以及振动控制本身就是一门科学，并不是什么玄学，一个科学化的振动隔离以及振动控制设计能够从数据上反应出差异。
在当前的音响市场上与避震相关的产品也是多如牛毛，问题在于这些产品应用到不同的音响系统里面能够起到多大的作用，答案可以是有，又或者是微乎其微，可以改善，但也又可能会变差，还有是不是每一个音响发烧友都能够通过主观听音的方式来判断出这些差异？有的发烧友比较理性，比较相信科学，会寻找一些相关的相关技术文章，专业测试以及发展历史作为参考，然后再去尝试，但似乎更多发烧友是感性的，纯粹的以主观感受来判断。在这过程当中就是一个“试错”的过程，说白了就是不断的尝试，不断的听，觉得好听就留下，不好听就另作处理（上二手市场卖掉，或者送人），更有另一种情况就是家里有好几种避震附件，每隔一段时间换一种，享受不同的“调音风格”。音响发烧友往往沉醉于这个“试错”的过程当中，只要从主观感受上带来差异，带来全新的感受，这就是一种乐趣。
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连载完
【专题】成也振动，败也振动 浅谈音响里面的那些振动（连载2）
前情回顾
振动从哪里来？
第一，电子设备产生的轻微振动。首当其冲的是音箱在播放音乐时喇叭单元在振动，这些振动会变成声波通过空气返回到其他音响器材里面，也会通过建筑结构传到器材里面。另外，音箱自身也会振动。还有其他电子元器件及电气设备，产生的振动，例如变压器，电容器、马达等。第二，其他振动。人走路，汽车经过产生的振动，甚至地壳运动产生的振动也会传到音响电子设备里面。
如何隔离振动？
隔离振动是防止振动从系统的一个组件传输到同一系统的其他部分。主要通过两种形式实现隔离振动，分别是被动式隔离和主动式振动控制。被动式是利用吸收和阻尼两种方式来实现隔离振动，而主动式振动控制涉及传感器和执行器，通过传感器检测振动，然后反馈给执行器来抵消传入振动。事实上，振动是不可能被完全消除的，但却能降到非常低的程度。
被动式隔离振动的使用非常广泛，工业设备里面的泵，电机；实验室里面的仪器等都在应用，在家用音响当中，被动式隔离振动是最常使用的方式，大致上包括以下几种形式：
1. 气动或空气隔离器，利用充气的气囊形成空气弹簧，可提供阻尼和隔离作用。
2. 机械弹簧和弹簧阻尼器，通过弹簧的弹性形变来吸收振动。
3. 柔性材料的垫或片，例如橡胶，软木，致密泡沫、层压材料等，利用软性来吸收振动。
4. 底座隔离器，在平台的底部装有多个被动隔离器，适用于功放，转盘等音响产品。
5. 磁力隔离器，利用磁力来实现悬浮来隔离，这种方式可以实现非机械接触。但有部分应用到音响上的产品虽然标榜磁浮，但实际上也存在机械接触。
几乎任何一种被动隔离都有它的固有频率，当给予的振动频率高于固有频率时，振动隔离效果好，越是接近固有频率，隔离效果越差。通常地，被动隔离的固有频率都比较低，可以视为一个振动的机械低通滤波器。一般认为，具有较低固有频率的隔离器将比具有较高固有频率的隔离器表现出更好的隔离度。
加拿大国家研究委员会对ISOAcoustics的GAIA系列其中一款隔离器的测试结果
分别使用GAIA减震器和角锥安装在同一款音箱上测试频率响应
接下来通过一个实测来告诉大家，左图是加拿大国家研究委员会（NRC）对ISOAcoustics的GAIA系列其中一款隔离器的测试。当中一项测试就是分别让音箱装上GAIA II减震器和角锥，再播放扫频测试信号，然后观察音箱的振动情况。为什么要选择音箱作为测试对象？因为音箱是音箱系统中最大的振动制造源。
测试图中为20～2kHz时的状态，紫色曲线是安装角锥时的振动情况，绿色是GAIA II，可以明显看到使用GAIA II时，音箱的振动要低很多，特别是820Hz以下频段的降幅最大，正因为音箱的箱体振动被GAIA II降低，回传到其他器材上的振动也随之降低。相比之下，使用角锥时的振动较大。另外，英国TPI Aerospace和MasterSounds两家公司也发布了一款名为TRBxM的隔离器，用于搭配松下的直驱黑胶唱盘。这款隔离器声称可以减低 1Hz～450Hz频率范围的振动。
有发烧友指出，在音箱使用减震器会让低音的量感变少，于是加拿大国家研究委员会又发表了另一个测试。分别将角锥和GAIA减震器装到同一款音箱上面做扫频测试然后得到频率响应图做对比，发现两者没有太大的差异。从主观听感上，所以低音并没有减少，而是变得干净，变得清晰，简单说就是音染更低了，主要原因就是箱体的振动被降低了。
主动式振动控制
主动式振动控制，它是利用对振动进行反馈修正的方式来实现减震。典型的主动式振动控制系统包含几个组件。第一，由多个主动驱动器悬挂的平台，这些驱动器可能使用动圈、液压、气动、压电或其他技术。第二，三个加速度计，用于测量三个自由度的加速度。第三，信号处理器和放大器系统，根据加速度计传来的振动信息产生修正信号，再由放大器驱动主动式驱动器，从而抵消振动。主动式振动控制最大的难度在于要求系统能够非常快速对反馈信号作出反应。
主动式振动控制在科技领域的应用非常广泛，特别是精密加工里面，例如半导体芯片的生产，纳米级的芯片生产，如此高精密生产要求就必须要求光刻机几乎在不受振动的环境下才能实现，否则微微微微微抖一下就前功尽弃了。亚洲著名的台积电公司就有一套性能非常高的主动式振动控制系统，这套系统是采用空气隔离器作为悬挂，由一组气囊和气体控制系统组成，通过实时检测振动对气囊气压进行调整，可以实现几乎没有振动的工作环境。
至于家用音响领域也有应用，主要是给黑胶唱盘这类容易受振动的音响器材，由于振动很低，在发烧音响圈里面就被称为“零震台”。由于涉及电子部分，“零震台”都需要电源，而且价格也不菲。但应用到家用音响里面简直就是降维打击，也有人认为这样的产品用在音响上面有点太过于浮夸了，但恐怕只有用过的发烧友才有发言权了。但无论如何，主动式振动控制技术的性能不容置疑，真的要追求极致，“零震台”就是天花板级别了。
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未完待续
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