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声音的支点——小脚钉 大学问（原创理论探讨文章） [复制链接]

镁声绕梁
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1#
t T
发表于 2011-11-15 21:32 |显示全部
        鉴于讨论脚钉的帖子往往会演化为辩论帖甚至吵架贴，所以在探讨脚钉和声音的关系之前，首先要明确一个问题：脚钉为什么能改变声音？

        笔者认为，音响器材和器材架共同构成了一个复杂的共鸣（共振）体，当喇叭发声的时候，音乐中的某些频率和这个共鸣体进行耦合，引发共振。共振导致器材里的电容和电感参数发生瞬变，也使音乐信号扭曲失真，从而改变声音。

        振动引起的信号失真非常微小，难以定量测试验证，但上述假设很容易通过一个简单的实验得到验证：音源关掉时把功放的音量旋钮调大，然后用手拍机顶，就会听到喇叭中传来同样的敲击声。质量好的功放都是重料制作，振动较小，所以反馈的音量会小很多，而胆机，尤其是某些采用古董胆管的，反馈的声音会很大，这就是麦克风效应。
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本主题由 版主 eric 于 2011/11/23 17:50:11 执行 主题置顶/取消 操作
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2#
t T
发表于 2011-11-15 21:39 |显示全部

        也许有人问，那么听耳机就可以避免这个问题了吧？也不是，因为每个器材里面都有变压器和电容，在工作时随着反复的充放电，自身也会产生振动，这些内源性振动同样会造成失真，设计良好的脚钉对消减此类振动同样是有效的。

        同意上述“理论”的话，我们就可以继续研究探讨脚钉和声音的关系了。

        对于由各种器材和器材架组成的共鸣体，脚钉的作用是举足轻重的，可以大大改变共鸣体的共振频率和共振强度。就像小提琴的音柱，只是一支铅笔头大小的小木棍，一头顶着面板、一头顶着背板，但它细微的材质差别和位置造成了小提琴巨大的声音差别，难怪都是云杉材质的小小音柱，有的卖5毛没人要，有的卖500有人抢。
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3#
t T
发表于 2011-11-15 21:49 |显示全部

楼上好快。谢谢支持。预留楼层

    尽管脚钉和音柱都是声音的“支点”，可以大大改变声音，但脚钉和音柱不同的是，音柱功能单一明确，就是传递振动，因此好的音柱几乎在任何琴上的表现都是好的（当然要有调琴大师把它放在正确的位置上），而脚钉的功能有的说是减振、有的说是隔振、有的说是导振、有的说是变频，不同的设计理念造就了不同材质、不同结构的形形色色的脚钉世界。
    这就像线材，不同的甚至完全矛盾设计理念都能形成产品系列，而且都有大量枪手和粉丝捧场，难怪很多烧友烧到最后发现，音响是玄学。
     和脚钉相比，线材的选择有个好处：正规厂家的产品系列，高班的产品总是全面胜过低班的产品。所以对于米人来说，不知道买哪条就买旗舰准没错。但脚钉就不一样了，贵价的东东出好声的概率较大，但不一定全面超过廉价的西西，所以老烧喜欢说：“是钉三分毒”，就是揭示脚钉有利有弊的道理。
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4#
t T
发表于 2011-11-15 22:52 |显示全部

预留楼层
    但脚钉的魅力实在太大，一是它对声音的改变潜力非常之大，用得好几乎起到均衡器的作用，二是和动辄数万的顶级线材相比，它的价格堪称低廉，三是脚钉在正确使用情况下几乎不磨损、不失效，相对保值。所以大量烧友“明知钉有毒，偏向钉中求。”


    本人不财，没有能力把市面上所有的脚钉收拢来PK一番，但好在以前在校学过随机振动，搞过减振器的设计，又喜欢把玩乐器，所以发烧以后对脚钉的研究思考和实践几乎没停过。现在觉得有小小心得，开贴奉献给大家。谬误难免，敬请拍砖。
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5#
t T
发表于 2011-11-15 23:18 |显示全部

谢谢楼上，赶快预留楼层。

只是自己的一点思考，不当之处，敬请拍砖。

    不卖关子，首先把自己摸索出的几条结论摆出来，个人意见，不解释，不辩论，免得废话太多。

1、脚钉（严格来说是“垫材”或“器材承托系统”）对声音的影响程度超过线材；

2、脚钉要煲过后声音特性才趋于稳定；

3、脚钉要发挥出自身的特性，需要特定的环境条件，例如承重大小、所接触的上下表面的材质、粗糙度、和阻尼等等。（所以很多人花数千元买了贵价脚钉却没玩好就出了）

4、（待补充）
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t T
发表于 2011-11-16 00:55 |显示全部

留位待续
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t T
发表于 2011-11-16 00:59 |显示全部

原帖由 eric 于 2011-11-16 0:46:00 发表
精彩！
】

谢版主光临指导，小贴蓬荜生辉。
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发表于 2011-11-16 11:09 |显示全部

原帖由 燕飞2 于 2011-11-16 1:32:00 发表
脚钉为什么要煲？虽觉得奇怪但我相信是LZ的实践经验，不怀疑。LZ是专业研究避震的，这比什么都有说服力。我也是实践派，继续恭听。


  看来还是本站烧友比较理性、水平高，既然大家愿意听理论分析，那么我就细致地说一说。脚钉为什么要煲？


  林林总总的各类脚钉，其实都可以用以下模型来表示（附图），描述脚钉减振能力和适应条件的两个最主要的参数分别是刚度和阻尼，(可惜的是，几乎所有的脚钉厂家都不提供这两个参数，少数厂家把这两个参数作为技术秘密保留，多数厂家自己也不知道这两个参数是什么)。根据刚度的计算公式，刚度和接触面积成正比，和弹性模量成正比。


  对于钢、铜、铝等金属材料，其弹性模量较大，达到70-200GPa，要通过减少接触面积降低刚度，使之达到减振的设计条件。（这也是金属脚钉为什么大多要设计成尖的的真正原因所在。）
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发表于 2011-11-16 11:28 |显示全部

  现在回到主题——脚钉为什么要煲？两个原因，一是脚钉刚装上去时，钉尖和钉垫没有磨合，其接触面积较小，使得脚钉的刚度减少，造成不同的减振效果；二是脚钉刚出厂，无论是铸造、锻压还是切削加工，都会在金属内部积累内应力，内应力会改变弹性模量，从而改变减振效果。随着时间的流逝和经历反复的振动敲击，内应力会逐渐减弱消失，脚钉就慢慢煲熟了。

  在脚钉的使用过程中，超过脚钉设计承载能力的负荷会导致钉尖的塑性变形，一方面改变接触面积，另一方面塑性变形使钉尖金属组织和性能发生变化，大大改变刚度。哪怕是名厂产品，超出设计能力的使用也会让脚钉变残废。所以大家购买二手时，不要购买钉尖有变形或磨损较大的名牌脚钉。
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发表于 2011-11-16 11:33 |显示全部

原帖由 三色剑 于 2011-11-16 9:05:00 发表
好帖子，有理论有实践，还有自己的归纳。有说服力。我认为避震对每个环节都有影响，特别是三大件。改变之大，不用不知道，但要调整出好声音，实在很麻烦的，因为稍微的位置变化都不同，更不要说材质的选择了，可调点越多，越麻烦啊。有的人认为只有音箱才使用，其实是井底之蛙，少见多怪。

确实很麻烦。我摸索了几年，发现了一些规律性的东西，也有一些改善振动的土办法，会在本贴中一一汇报给大家。谢谢交流。
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发表于 2011-11-16 11:58 |显示全部

原帖由 三色剑 于 2011-11-16 9:19:00 发表
自己的一点点实践也感到，用避震钉很难绕开一个难题，就是流畅的旋律与质感和空间感的矛盾，也就是音乐性与音响性的矛盾。我不知道是否这两点本就是天然矛盾，反正总是难以两全齐美。用钉在音响性的改善上立竿见影，但往往影响音乐性，导致声音偏向紧，呆板等不利方面。不知是否都这样。希望看到大家都说说自己的感受。


    这真是个好问题。虽然我也很理解烧友对自己的音响倾注大量时间和精力后感到音响有了灵性或音乐性的心态，但我作为工科生还是认为，严格的说，脚钉也好、器材也好，是没有音乐性的，它所有的音乐性和情感都来源于软件节目源。但一套经典音响调整到位，会发出甚至超越节目源的悦耳声音，这是附加各种泛音后的音染。就像名琴，一个不会拉琴的人随便拉一个空弦音都很悦耳，但要让他端起架势拉一段，再有音乐味的名琴也出不来音乐。不过即使是噪音，也不会像劣质琴那么刺耳。我们所说的某件音响器材、配件有音乐味，其实是有某种讨好人耳的音染。

    您提到的另一个问题，我也很有同感：对于某些器材，太强的脚钉的确会使声音变得呆板，这个后面再展开来说。
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发表于 2011-11-16 12:09 |显示全部

原帖由 fengye 于 2011-11-16 11:46:00 发表
脚钉是很好玩的一个环节，不同形状，不同材质，不同的支撑方式都会影响音效，使同一套系统会整出不一样的声音，不断的尝试可以改善原有的一些不足，但在欣喜之余，发现新的不足又出现了，于是又是一番折腾，这就是玩音响。


所言甚是！说来惭愧，烧音响多年，正经音乐作品没听几部，一本录音并不好的蔡琴倒是听了几千遍。说到底，玩音响是调琴的，不是拉琴的。
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发表于 2011-11-16 12:17 |显示全部

原帖由 zhongls 于 2011-11-16 9:34:00 发表
楼主好文!
以前玩CD时,我喜欢用碳素钉垫来调较声音,效果非常好.
现在玩黑胶, 用石墨垫材多一些.


碳素和玻璃纤维复合材料的弹性模量和阻尼性能用于垫材很合适，稍后我也会把自己的心得分享出来。
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发表于 2011-11-16 12:21 |显示全部

原帖由 linguanrui 于 2011-11-16 10:38:00 发表
“所以对于米人来说，不知道买哪条就买旗舰准没错。但脚钉就不一样了，贵价的东东出好声的概率较大，但不一定全面超过廉价的西西，所以老烧喜欢说：“是钉三分毒”，就是揭示脚钉有利有弊的道理。”上述概括非常精准，玩钉切记，给力。


谢谢支持，这个帖子写得比较慢，因为我也正是力求表述客观精准，免得误导大家。
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发表于 2011-11-16 16:08 |显示全部

原帖由 linguanrui 于 2011-11-16 14:22:00 发表
本人在钉枝术领或一窍不通，但凭自己HIFI经历略有一点认识，其好处如下：第一、钉承托音响器材会改变器材谐振点。HIFI组合谐振点过高，声音会变尖声、薄、干，中低频尽失，声音失衡；反之，组合谐振点过低，声音会变混浊、濛，高频尽失，声音失衡；所以，选择脚钉并不是越贵越靓声，关键要找出适合hifi组合恰到好处的谐振点，使到声音平衡，接近靓声“声源”。第二、钉的材质不同和形状不同，会令组合相应谐振点不同。


说得太好了。我还想一一娓娓道来呢，被你一股脑全抖出来了。
谐振点和共振频率是同一个概念在不同专业的表述。
脚钉的不同安放位置、脚钉和底板的不同结合方式会改变共振频率。器材底板其实相当于一根琴弦，脚钉就是弦上的琴码。
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发表于 2011-11-16 23:50 |显示全部

原帖由 yamuling 于 2011-11-16 18:54:00 发表
镁声最好听么？


兄弟你好眼力，这里先卖个关子，几日后揭晓。
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发表于 2011-11-17 00:02 |显示全部

原帖由 houwei 于 2011-11-16 20:01:00 发表
[quote] 原帖由 镁声绕梁 于 2011-11-16 11:28:00 发表
  现在回到主题——脚钉为什么要煲？两个原因，一是脚钉刚装上去时，钉尖和钉垫没有磨合，其接触面积较小，使得脚钉的刚度减少，造成不同的减振效果；二是脚钉刚出厂，无论是铸造、锻压还是切削加工，都会在金属内部积累内应力，内应力会改变弹性模量，从而改变


除了上机时间，持续的振动撞击对脚钉的老化更为重要。表面看起来这个振动很微弱，其实脚钉钉尖承受的压强高达上吨/平方厘米，振动引发的撞击压强也可能高达100公斤/平方厘米。
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发表于 2011-11-17 00:32 |显示全部

  设计或选择脚钉，首先要知道自己是为了解决什么问题，这就要说到音响器材振动的特点。音响器材的基本振动参数（共振频率、振幅、振动质量）和机箱设计休戚相关，所以国外一些音响厂家，对于一款发展成熟、特性明确的机箱绝不轻易改变，甚至连带开发专用的器材架来配套提升效果。例如英国的NAIM。


  这类器材，设计师已充分考虑器材的减振，甚至像传统英国箱一样，已经将不可完全避免的振动作为一种调音的方式，太强的脚钉反而会该变原厂设计的响应频率，造成声音呆板。但对于没有原厂器材架的多数情况，脚钉还是大有用武之地的。


  机箱的结构分为两类，一类是薄板结构，用于cd、前级等20公斤以下的较轻器材，一类是框架结构（有的用厚板），用于大型合并机、后级等20公斤以上的重型器材，两类结构所产生的振动特点是不一样的，适用的脚钉也不一样。
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发表于 2011-11-17 00:40 |显示全部

  粗略测量器材的共振频率很容易：把器材放稳，用手指关节在顶板、侧板敲一敲，把声音录下来用声学软件看看频谱就知道了，本人的安卓手机就有这个功能。或者把器材放在器材架子上，用较大音量播放扫频软件产生的各种频率的声音，同时用手轻放在机顶盖上，明显会感受到在某些频率产生的共振。由于任何器材都不是均质的，所以共振频率会有很多个，震感最强的是我们要解决的主要频率。


  说回脚钉的等效模型，脚钉的弹性取决于材质的弹性模量和钉尖的形状，起到缓冲和延迟振动的作用；脚钉的阻尼取决于材料的阻尼系数，起到吸收振动的作用。根据器材的振动特点（振幅小，低于xxx，频率高，大于xxx，共振点多，xxxx,可以初步计算出适用的脚钉的刚度和阻尼，然后根据脚钉钉尖的不同形状选用具有不同弹性模量的材料。

  如果该材料的阻尼不合适的话就要串联或并联高阻尼材料，然后做出样品上试验台测试减振效果，然后进行试听和调整优化。以上就是脚钉设计开发的秘诀和全部过程，也是脚钉的技术含量所在。不知道国内这么多的脚钉，哪一种是按照上述程序开发出来的呢？


  记得每当有人问起木内和夫，他的脚钉的调音秘诀的时候，他总是说：我很想告诉你，但这是艺术，我无法用语言解释艺术。呵呵，高，实在是高！
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