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富士胶片全新扬声器技术「Φ」,独创电声转换膜呈现自然界般逼真音质

2018-07-23

   富士胶片株式会社成功研发了划时代的扬声器技术「Φ」,使用该技术的扬声器发出的声音清澈通透,仿佛置身于音乐现场。
 
   「Φ」技术在扬声器的振动板上采用了独创的电声转换膜「B.E.A.T.」,并通过独创的单元结构(图1),将声音从其发生到最大音量(饱和点)所需时间、以及声音从最大音量减弱至余音所需时间,分别控制到了0.1毫秒以下,为全球最高水平*1。并且,通过这样的扬声器单元组合成柱状多面体,使声音能够向360°全向均匀扩散。
 
   在6月16日、17日于东京国际会议中心举办的日本国内最大规模的音响器材展示会「OTOTEN」上,举办了使用本技术的扬声器加超低音*2组成的2.2频道音响系统*3的试听体验会。
 
 
   普通扬声器的发声主要是通过磁石与线圈对振动板实施振动产生的。一般来说,传递振动的传输速度和使振动衰减的内部损失,是影响扬声器用振动板的两项重要因素。如果传输速度慢,则声音从其发生到最大音量所需时间就慢,同时高音域也很难发声。如果内部损失小,则声音从最大音量减弱至余音所需时间就慢,会产生不必要的噪声。因此,为了在大音域实现清澈通透的音质,要求振动板必须具有较高的传输速度和内部损失。
 
   此外,相对于人声或乐器等由一个点向全方位发声的「点音源・全指向」特性,一般的扬声器,向前方的指向性比较强,特别是在高音音域,因此要实现身临其境的临场感是比较困难的。
 
   富士胶片通过充分发挥照片胶卷研制中积累的材料设计技术、分散技术、精密涂布技术,研发了在没有磁石和线圈的情况下,通过电信号直接振动的创新型电声转换膜「B.E.A.T.」,并同步推进对于其应用的研究。这一次,通过将「B.E.A.T.」用于扬声器的振动板,成功研发了扬声器技术「Φ」,搭载这种技术的扬声器发出的声音具有现场演奏般的清澈音质,同时近乎实现「点音源・全指向」的特性,使自然的临场感成为可能。
 
 
<扬声器技术「Φ」的特点>
 
1.通过将声音从其发生到最大音量所需时间、以及声音从最大音量减弱至余音所需时间控制在全球最快的0.1毫秒以下、实现了身临其境的音响效果和声音质感
 
   振动板上采用了压电陶瓷微粒与高分子复合材料「B.E.A.T.」。「B.E.A.T.」通过电信号直接振动,实现了声音从其发生高速到达最大音量。主要成分为陶瓷,相较于扬声器广泛采用的锥型纸制盆面,可达到约3倍的内部损失(图2),成功实现声音从最大音量高速减弱至余音,同时低噪声。
 
   通过采用「B.E.A.T.」与吸音材料组合的独创扬声器单元结构,声音从最大音量减弱至余音更高速。
 
   由此在广泛的音域*4上实现了全球最高水平:声音从其发生到最大音量所需时间、以及声音从最大音量减弱至余音所需时间为0.1毫秒以下(图3)。
 
 
2. 以柱状扬声器为中心,360°全方位均匀地扩散声音,从而实现身临其境的临场感
 
   使用4个超薄的扬声器单元,采用柱状的多面体结构(图4),可以在水平面内360°全向发声(图5),使广泛音域的声音均匀扩散。由此实现了与自然界的声音所具有的「点音源・全指向性」特性相近的自然临场感。
 
 
【有着音响学第一人之称的芝浦工业大学名誉教授 大贺寿郎先生的点评】
 
   我在50年前曾提出过将压电陶瓷与高分子的复合体用于音响振动板的提案,但由于增高压电陶瓷的配合率会使零件易损,因此就放弃了实用化发展。在那之后,也有几个研究机构提出过同样的构想,但直至今日尚未有过实用化成功的先例。这次,富士胶片通过采用特殊的粘弹性高分子,研发成功了同时兼备高质量音响特性与柔性的电声转换膜「B.E.A.T.」,真是让我感慨万千。此外富士胶片应用「B.E.A.T.」研发了柱状的平面全指向性扬声器。这在音响学领域,开创了一个近乎理想的二维音场,能够获得一个大范围的自然临场感,这种新型的音乐欣赏扬声器系统一定会受到广泛关注。
 
   今后,富士胶片将把与合作伙伴之间的开放创新纳入视野,共同探讨本技术在高端音响设备、业务用音响设备上的应用。
 
*1声音从其发生到最大音量(饱和点)所需时间、以及声音从最大音量减弱至余音所需时间分别降到了0.1毫秒以下。2018年6月14日。富士胶片调查数据。
*2与主扬声器单独配置的市面上普通超低音扬声器。。
*3面向听众的右前方与左前方各设置一个扬声器,每个扬声器组合一个超低音的音响系统。
*4200Hz~20kHz的中音域~高音域。
 
 
 
 
 
 

新闻背景:

富士胶片集团:由富士胶片株式会社、富士施乐株式会社、富山化学工业株式会社等三大事业公司组成,全球联结子公司达283家,员工7.7万余名, 2017财年销售总额约合 219.23亿美元,营业利润约合11.77亿美元。
 
富士胶片(中国)投资有限公司:富士胶片株式会社在华业务统括机构,2001年4月12日成立,总部位于上海,业务领域包括数码相机、影像产品、护肤品、印刷产品、医疗产品、光电产品、产业材料等,注册资金2.134亿美元。(截至2018年3月)