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声频界的传奇人物:T/S参数创始人Neville Thiele

影音新生活 视听专题 2015-03-10 4,452 0

第一次见到Thiele先生,我发现他是一个奇人,还是一位鼓舞人心的人……用三个最适当的词语来形容Thiele先生并不是一个容易的任务,但应该是最有能力、最平易近人、最和蔼可亲。

——Steve Mowry

声频界的传奇人物:T/S参数创始人Neville Thiele-影音新生活

扬声器T/S参数创始人Neville Thiele先生

扬声器的发明,已有一百多年的历史。期间,扬声器的技术标准不断发展、健全,使其逐渐适应高保真重放的要求。在这其中,国际著名声学家、现代电声学理论的奠基人Albert Neville Thiele具有着不可磨灭的贡献。时光荏苒,虽然Thiele先生已经离我们远去,但是其对于电声技术不断探索的精神仍值得我们钦佩和学习。今天,“影音新生活就与大家一同走进这位T/S参数创始人的非凡人生。

Thiele于1920年12月4日出生在澳大利亚的昆士兰省布里斯班,2012年10月1日在澳大利亚悉尼逝世,享年91岁。在他传奇的一生中,其对于声频、无线电、电视广播以及电子滤波器设计领域均有极高的成就。

声频界的传奇人物:T/S参数创始人Neville Thiele-影音新生活

1961年,Thiele在澳大利亚IRE会议上发表了划时代论文“Loudspeakers in Vented Boxes”,首次提出了倒相箱滤波器理论,并提出了几个独立的参数,即扬声器共振频率、电学品质因数、机械品质因数、扬声器等效容积。后来,他和澳大利亚悉尼大学的Richard Small博士创立的扬声器单元和系统的参数被美国工程标准委员会采用,称为T/S(Thiele-Small)参数。截止到目前,这一理论已经被广泛地用来描述扬声器单元的特性,更将扬声器系统的设计推进到一个系统化的高度。

声频界的传奇人物:T/S参数创始人Neville Thiele-影音新生活

T/S参数的用处,主要是用来判断这个低音单元(对于高音单元来说,其意义不大,所以只以低音单元为例)适合采用何种类型的箱体,是密闭箱还是倒相箱,又或是其他类型。更重要的是,这个单元需要多大的箱体,大概需要什么样的调谐方式。目前,T/S参数在扬声器系统设计的指导作用已经被生产厂家、工程设计人员所普遍接受,在几乎所有常见的电声测试系统、扬声器系统设计软件上得到支持。

声频界的传奇人物:T/S参数创始人Neville Thiele-影音新生活

Thiele曾先后在米尔顿州立学校、布里斯班语法学校以及昆士兰和悉尼大学接受教育。上世纪30年代,他曾作为一名童声男高音歌手在布里斯班广播电台上表演,并且对声音的重放以及传输开始感到极高的兴趣。随后的五年里,他效力于澳大利亚电气机械工程师兵团,并1952年取得了机械与电气工程学士学位。

声频界的传奇人物:T/S参数创始人Neville Thiele-影音新生活

在2009年英国声学学会第二十五周年大会上,IOA主席John Hinton(右一)为Thiele(左一)颁奖

随着电视广播在澳大利亚的兴起,1955-1957年期间,Thiele任职于澳大利亚EMI公司,负责把先进技术应用在收音和电视接收器和电子测试设备中去;1962年他加入了澳大利亚广播委员会,受聘为资深设计及开发工程师,从事声频和电视广播设备和系统的设计和评定;

1980年他被指派为工程开发及新系统应用主任,负责ABC工程开发和研究直到他在85底退休。1991年他成为新南威尔士州大学的荣誉客座研究员,1994年成为悉尼大学的准荣誉会员,教授研究生声频课程中的扬声器设计。并参与制定可声频和电视广播的国际标准。

声频界的传奇人物:T/S参数创始人Neville Thiele-影音新生活

同时,Thiele还曾在英国《电子工程》、澳大利亚无线电及电子工程师协会(即澳大利亚IREE,以后的JEEEA)会刊等专业杂志上发布了许多关于扬声器、电视测试和同轴电缆均衡方面的著名文献,包括《开口箱体中的扬声器》、《扬声器箱体及均衡器》、《优化的无源分频网络》(论述能均衡驱动单元阻抗的Zobel网络技术)、《陷波式分频器》、《空气心自动变压器》以及扬声器测量和设计使用的Thiele-Small参数的起源。

在1968年和1992年,他获得了澳大利亚无线电及电子工程师协会的关于发表在协会会刊中本年度最佳论文奖的Norman W.V. Hayes奖章。1976年他获邀请与Richard H. Small博士一道赴设在科罗拉多大学的声频工程协会(AES)研讨班讲授扬声器设计,并到费城参加电气和电子工程师学会大会,与全美国的AES成员会面。1994年他获协会颁发的“扬声器模拟先驱研究”银奖。2003年,IEEE将MasuruIbuka消费者电子大奖中的“扬声器综合及分析杰出贡献奖”颁给他和Richard H.Small两人。

声频界的传奇人物:T/S参数创始人Neville Thiele-影音新生活

对于别人称呼他为声频界的传奇人物,Thiele先生并未表现出负才傲物。Thiele先生曾这样讲过:“我的确希望把扬声器参数理论确立后,能在行业内得到应用。对我而言,很明显这是一个指明驱动器特性的好方法。

当时我那些在EMI实验室的朋友对参数理论丝毫不感兴趣。EMI的高层曾认为这是毫无实际价值的纸上谈兵而拒绝采纳。虽然,我在1961年8月发表了论文,但直到1971年杂志社重印了我61年的论文之后,人们开始对参数理论发生了兴趣并逐渐认可这些理论,我一直是受宠若惊的。”

据悉,当时Electro-Voice公司的Ray Newman和Don Keele是应用扬声器参数的第一批人。不过有趣的是,KEF公司的Laurie Fincham曾说过,他在1964年已经获得了Thiele先生的论文副本,却认为这篇论文太有价值而不让其他人知道。

声频界的传奇人物:T/S参数创始人Neville Thiele-影音新生活

Laurie Fincham(左一)和Neville Thiele(右一)

与此同时,Thiele先生还曾获得过诸多专利设计,其中最富创意的便是为WHISE精细声频公司开发的NTM(Neville Thiele Method)分频器。Thiele对其解释道,这是一种陷波式分频器。在高通和低通是对称凹陷的,以达到一个非常陡峭的,立即在通带频率外的滑落速率。越过这个凹陷,频率响应再次爬升,但保持相当低的上升速率。当一个或两个驱动单元的振幅或相位更多变化甚至其响应差得要超出其有用频带时,这种设计就特别有用了。

声频界的传奇人物:T/S参数创始人Neville Thiele-影音新生活

被全球无线电爱好者奉为圣典的《The Radio Designer’s Handbook》

在扬声器系统的设计过程中,Thiele先生认为平衡是一个扬声器系统最重要的特性如果人们不能重放低频下限,就不要重放太高的高频上限。《The Radio Designer’s Handbook(无线电设计者手册)》中就说过上下限的乘积应为500,000;例如,50Hz和10,000Hz或25Hz和25,000Hz。

对于扬声器行业的发展,Thiele先生曾评价道:扬声器是一门相当成熟的技术,大量的研究已经完成。现在大多数的研究都是在进行精细的调整和更广泛的应用,需要我们为之付出更多得努力。

声频界的传奇人物:T/S参数创始人Neville Thiele-影音新生活

扬声器参数理论的问世,一直被Thiele先生认为是自己声频工程师时最大的成就。他的一生都在进行改善声重放方面进行重要的研究,也曾一度鼓励新加入或志愿加入扬声器行业的工程师们要“永远保持坚强的信念,不要惧怕强大的压力”,向在扬声器和无损耗数码编码方面研究的前辈学习。

在这些光芒的背后,我们真切地感受到Thiele先生对于声音重放、传输要求的一丝不苟,对于未知事物的不断探索。也正是这些因素,才使我们在进行扬声器系统设计时有了充足的理论依据。

注:本文编译自美国《Voice Coil》杂志:“An Inter-view with Neville Thiele”一文

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