挑戰自我 樂此不疲－Sony Signature系列的成功關鍵
Sony 去年（2016 年）發表的旗艦 Signature 系列，旗下三款產品，包括 MDR-Z1R 密閉式耳罩耳機、TA-ZH1ES DAC 耳機擴大機，以及 NW-WM1Z/NW-WM1A 隨身播放器，都先後在U-Audio及U-Headphone發表過詳實的試聽評論，三款產品經過我們所有編輯實地聽過，大家均給予非常高的評價。對音響評論員或用家而言，聽到的是器材最終的聲音表現，當我們聽到很棒的聲音時，總免不了會將聲音與售價兩者秤斤論兩比較一番，看看是否物有所值甚至物超所值，但我們看不到的是，設計者在產品推出前已做了多少努力、花費了多少心思、克服無數的困難、放入了多少智慧經驗與巧思，而就是這些無法用價格衡量的細微之處，讓我們聽到了像 Sony Signature 系列這樣能深層地挖掘出音樂靈魂的聲音。還好，Sony 在 Signature 系列官網上公布了研發工程師訪談實錄，讓我們能對 Signature 系列的設計細節一探究竟。接下來我們也從訪談中抽絲剝繭，看看 Signature 系列設計當中的精微奧妙。
MDR-Z1R 密閉式耳罩耳機
Sony 設計團隊為 MDR-Z1R 設定的目標有二：不僅能表現出最好的聲音，配戴起來也必須最舒適。什麼是最好的聲音，他們稱之為「空氣感」，簡單來說，就是希望重現活生感、音樂性、音色的豐富性，與逼近真實的聽感，就像在演唱會現場實際感受到的氣氛。如何達成呢？設計團隊認為必須達到「寬廣的頻率響應」、「寬廣的動態範圍」和「平面化的聲波」，不過這也是工程師的語言，直白地說，就是細節與動態的最大化，而且不僅是 20Hz 至 20kHz 的細節，連 20kHz 以上的細節也要提升，因為 Hi-Res 中有些細節與訊息是 CD 收錄不到的，其中極高頻含有泛音成分，增加了泛音，就可以提昇音色的豐潤度與厚度。此外，強大的解析力可再現一些極微弱的聲音，例如殘響、尾韻、空氣流動感…等，都對活生感有極大幫助。
什麼又是「平面化的聲波」？Sony 團隊認為聲音產生的瞬間是點音源發聲，發散出來會形成平面，但耳機非常靠近耳朵，聲波很難有足夠距離形成平面，因此 MDR-Z1R 乾脆採用大口徑的 70mm 單體，比人耳還大，因此更容易在耳邊形成面的聲波。Sony 特別為 MDR-Z1R 所開發的鎂合金 70mm 單體可輕鬆實現以上種種要求。
這顆單體為複合式結構，中間為鎂合金凸盆，周圍則是鍍鋁 LCP（一種塑料）環狀振膜，結合成一片 70mm 複合式振膜。兩種振膜的特性不同，各自負責不同的頻段，使 MDR-Z1R 的整體頻率響應可達到驚人的 4Hz 至 120kHz。事實上，鎂合金耳機振膜 Sony 自 1990 年代便開始研發，到 2013 年才有成功的試作品，接著又花了 3 年時間才真正商品化，目前這顆鎂合金凸盆的厚度僅 30 微米，不僅質量極輕，又具高剛性、高內耗特性，非常適合用於高頻段。至於周圍的 LCP 振膜之所以鍍鋁，也是要利用複合式材質的優點，可避免過度凸顯某種材質的聲音特性，並使音色更為豐富。這樣的做法在喇叭單體的製作上屢見不鮮，Sony 則是把它發揮個透徹。
MDR-Z1 的創新還包括特殊的單體護網，是根據「費波納契螺旋線」（Fibonacci Pattern）所製作出來的不規則結構，並採用特殊的高剛性樹脂，可以把骨架做得非常細，又能兼顧強度，不會遮蔽聲音，也不會對特定頻段造成影響，因此可讓頻率響應維持最平衡的狀態。這種「師法自然」的作法，也讓聲音變得更「自然」，可說是即為聰明的設計。
接著談到耳機外殼，最大的挑戰是消除共振，才能讓單體釋放出預期中的強大動態範圍，並再現如同開放式耳機的輕鬆、開放聽感。MDR-Z1 採密閉式設計，可隔離周遭環境中的噪音，細節表現更好，但密閉式耳機容易產生共振，也就是音染，會減損音場的開闊性與通透感。MDR-Z1 如何兼顧密閉式與開放式的優點？那就是特殊的濾音器（Sound Register）外殼。MDR-Z1 背後的圓凸外殼看起來像是開放式網罩，但其實是用加拿大針葉樹為紙漿原料製成（這也是自然物），外覆不鏽鋼絲編織的外層，透氣量經過控制，並非完全密閉，而且紙漿的阻尼效果佳，原本就不易共振，加上圓凸的造型則可避免內部駐波的生成，更大大減低了共振。
說到 MDR-Z1 外殼的形狀，是另一次的師法自然。靈感居然來自布料受風吹拂時鼓起的曲面形狀，憑著這樣的直覺試作，再經數據分析，證明這個形狀是可行的，便逐步做出造型。不過難的還在後頭。為了讓耳機輕量化，外殼的網罩決定用不鏽鋼絲編出 3D 形狀，試做多次才找出適合的編法，並藉由高超的金屬加工技術才得以完成。
MDR-Z1 絕佳的配戴舒適度，也是讓人愛不釋手的原因之一。首先，MDR-Z1 的耳墊與頭帶以 3D 立體縫製技術製作，並經過多次不厭其煩地修正，可符合絕大部分使用者的頭型。耳墊外層採用高級羊皮，皮料經過精挑細選，並經過「韖革」處理，質地柔軟又耐用，配戴時非常舒適。此外，耳墊內的泡棉不僅厚度足夠，可將佩戴時的壓力平均分散，重點是貼合性絕佳，絕無「漏氣」之虞，也確保了最好的低頻表現。
TA-ZH1ES 耳機擴大機
接著看到 TA-ZH1ES 耳擴，Sony 設計團隊對 TA-ZH1ES 的設定是不僅要能發揮 MDR-Z1R 旗艦耳機的所有優點，而且面對其他高阻抗耳機也能輕鬆應對。在訪談中可以看到日本知名音響評論員角田郁雄對 TA-ZH1ES 的評價，大致可歸納出三個重點：出色的空間感，可清楚感受到演奏者與聽者之間的相對位置；強弱層次豐富，動態表現優異，不論是旋律和緩的曲目，還是節奏強烈富躍動感的音樂，都能感受到其鮮活的個性；背景安靜，凸顯出動態範圍寬廣的優勢。這些優點在我先前的評論中都有提到過，簡單地講，就是在表達音樂的能力上，擺脫了「機械式的詮釋」。是什麼讓 TA-ZH1ES 與 MDR-Z1 如此之美？除了 Sony 原本就擅長的數位處理與類比放大技術，當然就是日人注重細節、吹毛求疵、極度嚴苛的處事態度了。
TA-ZH1ES 是一台在數位部分性能十分強悍的機種，這也就是說，它的數位部分對類比電路造成的干擾也會特別嚴重，更別提 TA-ZH1ES 的設計前提是體積必須短小精悍，才能放在桌面上方便地使用，如此一來數位與類比電路會擠得更近，更加難以隔離了。解決方案是大膽假設並實地動手試做，不斷嘗試，再加上累積已久的經驗與長期培養出的直覺，靠著電路板分層與數位電路圍繞類比電路的特殊方式，成功達成小型化又兼顧低噪音的目標。
當然，這當中 S-Master HX 數位/類比混合式擴大機技術對於降低失真也扮演了重要角色。S-Master HX 的本體是數位放大，但數位放大的最後階段仍是採用 MOSFET 電晶體，S-Master HX 另有一個類比輸出電路，可針對 MOSFET 的誤差進行校正，經過對比補正之後，便可產生最佳波形以精準驅動耳機。
高階器材的另一項指標是機殼特別講究，TA-ZH1ES 也不例外。TA-ZH1ES 機殼採用所謂的 FBW 設計，F 是 Frame（框）， B 是 Beam（樑），W 是 Wall（牆），以口字型的 CNC 鋁合金「外牆」，結合樑柱與雙層底板設計，形成高強度的箱體，可有效抑制諧振。最特別的是上蓋，看似平整，其實是有一點弧度，目的是讓箱體不致太過死硬而讓聲音變得呆板，重點是此一弧度又不能太平緩，以免上蓋像鼓面一樣震動，反而加強共振。設計團隊還透露一項有趣的訊息，說有些擴大機如果拆掉上蓋聆聽，還可讓聲音變得更活生，更開放，而 TA-ZH1ES 不拆上蓋就能得到相近的效果。Sony 設計團隊設想之周到細密，實已到了匪夷所思的地步。
NW-WM1Z/WM1A 隨身播放器
在 NW-WM1Z 與 NW-WM1A 推出之前，Sony 的旗艦隨身播放器是 ZX 系列的 NW-ZX2，從型號可以看出，新的 WM1Z 與 WM1A 與 ZX 系列並無瓜葛，而是全新系列產品。這麼做的原因有二，首先，研發團隊希望能在沒有任何框架的限制下，跳脫傳統思維，以全新的概念、想法來設計產品，因此就把 ZX 系列的名稱拋諸腦後，一切從頭開始。其次，也是最重要的，就是 Sony 這次希望一口氣把「Walkman」這個品牌推向高峰，重現往日的榮光，做出超越歷代 Walkman 的 Walkman，因此就把 WM 放入系列名中，藉以展現宏大的企圖與目標。WM1Z 與 WM1A 因而誕生。
不過，ZX2 就已使用 S-Master HX 全數位放大技術，WM1Z/WM1A 仍繼續沿用，有什麼不同嗎？大大不同。WM1Z/WM1A 配備全新一代的 S-Master HX，搭載 Sony 自行研發，專門用於 Walkman 的晶片（CXD3778GF），使 WM1Z/WM1A 在根本的表現上便不可同日而語。此外，WM1Z/WM1A 增加 4.4mm 插孔的平衡輸出模式，播放檔案格式最高可支援至 32bit/384kHz PCM 與 11.2MHz 原生 DSD，更非 ZX2 能望其項背。
WM1Z/WM1A 也採用了比以往更大的時脈震盪器，44.1kHz 與 48kHz 各用一顆。難道大就比較好嗎？未必，但更大的震盪器，內部就有多餘空間去做阻擋雜訊的布置，可降低振盪器的相位雜訊。為了減低敏感的音頻電路受到 CPU 與記憶體產生的數位雜訊影響，音頻與數位兩部分採上、下分開放置，且平衡與非平衡輸出電路也分置於主板正反兩面，以避免干擾。
S-Master HX 是一項巧妙的設計，不僅適合桌上型耳擴，更適合隨身播放器。它的本質是數位擴大機，但藉由一組類比電路提供效正訊號的參考，因此完全無需使用負回授，也可再生精準的波形，又可兼具無負回授電路的自然、豐富音色。此外，由於是 S-Master HX 是數位放大器，因此不需要 DAC，做成平衡電路時，自然也不需要雙 DAC 架構，可將電路大幅簡化，避免掉不少麻煩，這對於體積非常有限的隨身播放器是一項大大的好處。
外殼部分，大家關注的焦點都是 WM1Z 採用整塊無氧銅做機殼，但其實 WM1A 也不簡單。WM1A 機殼外殼採整塊鋁合金 CNC 車製，內部還有一塊底板，由 ZX2 所用的純銅底板，改成高純度無氧銅，用意除了提高剛性外，最重要的目的是降低接地阻抗，讓接地更穩定。此外，背板也由 ZX2 的不鏽鋼改用所謂的 Corson 合金（含鎳和矽的銅），導電率比不鏽鋼高約 20 倍，接地效果更好，又能提供背板必須的高剛性。雖然聲音訊號並未通過機殼、底座與背板，但運用「機殼接地」卻為音質帶來顯著的提升效果。此無氧銅底座與 Corson 合金背板也同樣用在 WM1Z 上。
既然運用厚實無比的機殼幫助接地有利於音質，那導電率更好、質量更高的銅應該更適合吧？沒錯，Sony 研發團隊用高純度無氧銅試做 WM1Z 的機殼，一試聽之後驚為天人，便決定量產。不過純銅相當重，質地又軟，一旦摔到恐有變形之虞，因此機殼的強度非常重要，他們透過形狀、厚度來增加結構強度，並經過反覆不斷測試，終於做出這個極有「份量」的無氧銅機殼。完美的機殼有了，更需要完美的表面處理才能相得益彰。WM1Z 的表層採鍍金處理，但在鍍金與無氧銅機殼之間還有一層含有銅錫鋅三種合金的電鍍層。為何如此「搞剛」？如果直接在銅材上電鍍，電鍍層表面容易出現沙眼（小孔隙），手汗或濕氣便可能在沙眼處造成鏽蝕。一般的作法是先鍍鎳來打底，可是鍍鎳又容易感磁，而影響音質，因此 WM1Z 不惜成本採用不感磁的銅錫鋅合金電鍍，徹底免除感磁的問題，又能兼具最高的外觀品質。
電源是所有音響的聲音之本，Sony 研發團隊在這方面自然也投注了許多努力。例如 WM1Z/WM1A 的電容容值比以往的更大，這不只是電源變得更充沛，而且更可提升瞬間電流的供應能力，因此動態更高，低頻表現也更好。不僅如此，WM1Z/WM1A 所用的是 Sony 專為 Walkman 研發的新聚合物電容，這是從 ZX1 推出後便開始研發的元件，歷經三年的試做、檢測、試聽、修改才定案，而且新電容和全新設計的 S-Master HX 相當合拍，可說是好聲的關鍵。此外，新的大容量電池多了 2 條電源供應線，從 3 條增加為 5 條，別以為「只是」增加了 2 條電源線而已，多出的焊點讓結構設計組必須更改設計，多了很多麻煩，但為了聲音，一切只能接受。
結語
對許多音響發燒友或重度耳機迷來說，Sony 比較像是消費性電子產業或是家電業的巨人，而不是 Hi-End 音響品牌。這只說對了一半。Sony 不僅生產了許許多多你我都負擔得起的影音家電，它也是音頻與影像的先驅，長久以來推動著這些產業的前進，如果沒有 Sony，數位音樂與影像現在是何模樣，實在難以想像。Signature 系列則是 Sony 高階音響成就的最佳體現，在 70 周年的重要時刻隆重獻映，Sony 對其重視程度可想而知。
從上述論及的種種設計與技術，你應該可以看出 Sony 強在哪裡了吧？事實上，Sony 的強並不全在科技與技術的領先，那只其中是一部分，最重要的還是對細節的重視，以及不厭其煩地精益求精，把對的事做到最好，才能成就一件真正的好產品。喔不，是 MDR-Z1R、TA-ZH1ES、NW-WM1Z 與 NW-WM1A 四件好產品。Sony 研發團隊不惜一切代價、不怕任何麻煩，只為追求最好的聲音，哪怕只是一點點的提升都在所不惜。重點是，關鍵就在那一點點，是所有 Hi-End 音響品牌耗費無數心力所追求的最後一哩，亦是音樂本質能否重現的靈魂所在。唯有不斷挑戰自我，才能持續進步下去。
如果挑戰自我是一件有趣的事，Sony Signature 系列研發團隊想必樂此不疲吧！
附錄：Sony Signature 系列研發工程師訪談實錄
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