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《音圈》杂志名人专访：Richard H. Small
作者：Steve Mowry
三十多年以来，以Neville Thiele和Richard Small命名的Thiele/small(T/S)参数已经成为设计和评估扬声器性能的标准。他们提出了统一的参数基础方法分析换能器、箱体和滤波器的电磁、电机械和声学特性。所推导的公式对那些电路的描述在数学上是等效的，于是就有专称为：“等效电路”。
Thiele和Small展示的是，扬声器如何在低频上产生声音，且可以用一个简单的电路模拟其模式。由于在计算机内模拟模式中采用了T/S参数，用户设计扬声器就不必把整个箱体都造出来。这个方法目前仍在广泛应用。Richard Small至今也和Neville Thiele保持着良好的关系。
Richard H Small博士
Small博士于1956年在加州理工学院获得科学学士学位，1958年在麻省理工学院获得电子工程科学硕士学位。1958年到1964年他在加州的Bell & Howell研究中心从事高性能分析仪器的电路设计并取得工作经验。在1964年一次赴日本的工作考察后，他移居澳大利亚，那里他把兴趣转移到扬声器分析和测量方面并且1972年他在悉尼大学获得了博士学位。他在悉尼大学任教了数个年头，但在1986年辞职投身企业界，在英国梅德斯通的KEF电子有限公司担任研究主管，任期至1993年。他目前保留着在马丁斯维尔的哈门贝克汽车系统公司的资深主管工程师的职位，负责全球扬声器测量和分析软件。
Small博士是电气电子工程师学会的高级成员并且也是澳大利亚工程师学会的成员。他是声频工程协会的会员同时也是学会颁发的银奖和金奖的获得者。
Steve Morry（下为SM）：你是澳大利亚公民还是美国公民？
Richard H Small（下为RHS）：我是在加利福利亚出生长大的。我母亲说我是第十五代移民后裔。澳大利亚给了我延伸Neville Thiele的革命性研究工作的机会和手段，我爱这个地方。在那里我度过了21个奇妙的年头。我的妻子，在英国出生，也有一个澳大利亚的护照。离乡背井长达30年，我认为我应该以一个外国人的身份来考核自己。但我却只拥有美国护照。
SM：你认为自己是一个扬声器行业的“先锋”吗？
RHS：天啊，不，只是幸运而已。我只是在恰当的时间出现在恰当的地方而已。如果你可以看见我的成就，那只是因为我站在了Neville Thiele、Jim Novak、Leo Beranek以及其它人的肩膀上而已。
SM：作为一个工程师，你认为自己最大的成就是什么？
RHS：我挺走运的而且我找了个好老婆。

SM：你能向读者解释一下你对扬声器的热爱吗？
RHS：我不能称之为热爱，充其量是一个长期的兴趣。我父亲是一位钢琴演奏爱好者，他凭耳朵听就能演奏每一样东西，他热爱音乐而且对音乐重放极度敏锐。我们在加州阿特迪那的家里遍布了接了线的音响，而且我要帮忙在地窖、楼顶间、凹槽和墙壁四处布线。我对电子以及推动我们的音响“网络”工作的功率放大器有着极敏锐的兴趣。父亲有一个非常锋利的圆形台锯可以为起居室用的扬声器建造各种跟随时尚风格的箱体。
有一天，他发现了在本地的木材堆置场在折价销售1?"厚的海用胶合板，价钱只是相当于?"厚的板。他买了几片回家然后狂奔去买回了一些JBL的元件：一个130A型15"低音单元，一个八孔号筒高音单元而且用一个“1200 周波”分频器去匹配。他建造了一个漂亮的16立方英尺正方形箱体来放置这些元件（当时还是单声道时代）。这个箱子有64平方英寸的开孔。那可以说是一个胜过所有扬声器系统的系统。问题是，它却始终出不了好听的低频。
直到1977年我在悉尼展开我的研究后，当我有机会去测量130A参数的时候我也弄不清楚个中原因。130A的Qt值真的很低，才大约0.2。这是为号筒负载而设计的，而不是用于直接辐射器的。箱体真的足够漂亮了！
SH：你是怎样遇到Neville Thiele和Ernest Benson的？
RHS：我试着长话短说吧。当我在Bell & Howell工作时，我遇到了Andrew Nowina-Sapinski，一位企业设计师，后来成了我的社交指导。他花了大量的工夫才把我这个不修边幅的工程师变得有些人情味。1963年他去了日本并邀请我跟他一起去。9个月后我们俩到了悉尼而且我在悉尼大学找了一份兼职，在电子实验室里当助理讲师，Andy则在做产品设计方面的顾问。
他的一个客户想要一套用于模块贮存系统的扬声器系统设计，Andy推荐了我。我不知道如何设计扬声器箱体，但是悉尼大学有一个了不起的工程图书馆，所以我说我可以学。起初我失败了。于是其中一位教授建议我去读一下Neville于1961年在澳大利亚发表的论文，这是一篇从未在我视线范围内出现的文章。
我拜读了这篇文章。就好像Neville引用的爱因斯坦阐述相对论是多么难懂一样，他说：“这并不难理解，只是难以相信而已。”这就是Neville的论文了。我得到并学习了这些见解，这全都是正确的，所以我必须相信它。我尝试去验证，我发现这居然是可行的！关于Neville的论文我的确花了比其它人告诉我同样见解的所有时间还多上一些。
不久以后，我出现在Neville举办的一个讲座上并介绍了我自己。这样就开始了这段悠长而神奇的友谊。当然，Neville认识Ern Benson，他是《RCA回顾》的澳大利亚版本《AWA回顾》的编辑和作者。Ern的扬声器论文都很经典。他为悉尼歌剧院设计了第一款真正成功的电气上渐缩阵列，特点就是振幅和带宽都是逐渐缩减外加总体均衡。
SM：Neville告诉我当时你们仨考虑成立一个“澳大利亚扬声器黑手党”（详见《亚洲商情》2/05期）。这句话他想说什么呢？
RHS：哦，那可没有涉及犯罪，除非你要想象一下趣味犯罪的级别。而那也不仅仅是我们仨。我们只是音响爱好者的奇妙大家庭中的一部份而已。那时悉尼恰好是有部分杰出的人在活跃，而且我们都在互相补充着。
Bob Frater是一位大学的教授，他使用射电天文学天线理论和电子去设计带指向性扬声器阵列和有新意的功放机，他把一个高音单元放在了两个低音单元中间，这个时间远远比现在大家听说的提出这个理论的时间要早。另一位大学的讲师，Cyril Murray对扬声器和高级功放的设计都有着敏锐的兴趣。Louis Challis是一位常为澳大利亚杂志写一些扬声器评论的声学顾问，他也是一位经常参加讨论的活跃分子。我们可真是很幸运的一群人。
SM：你在悉尼大学的博士毕业论文是关于扬声器建模的。你是否是第一个这个学科的博士呢？我在1995年为我的硕士研究生课程做过一个扬声器项目，我的一些同学问我为什么在扬声器上浪费时间。
RHS：我当然不是第一个扬声器学科博士。第一个是Frankort。比较困难的是锥盆的模式定型。但你是正确的。扬声器不能被认为是在领导前沿。聪明人都投身到更具挑战性和更迷人的行业去了。你必须是真的很热爱搞音响。
当我决定真的要延伸Neville的研究时，我花了好些时间去找到一个方法来开展研究。我尝试找其他大学而且他们告诉我可以找到支持研究微波的基金而不是音频。最后，别人告诉我可以在悉尼开展研究工作，但我打算注册攻读博士学位以获得奖学金。我在麻省理工学院取得硕士学位时所受到的创伤在那时已大致平复。这就已经足够让我活下来，并有了我自己的时间。
SM：最近在马来西亚的一位客户问我：“在哪里可以学习成为一个换能器设计工程师？”我的回答是：“我不知道。”你认为扬声器或换能器设计工程在理工大学里作为一个工程学科是否受到重视？
RHS：哦，这当然是比以前要好多了。大家可以就读一些肄业课程（例如，在英国的布拉福德大学）。也可以找到一些毕业课程。大多数人都会混合物理、工程和声学等几门课程就读。
但是其他许多的，你不能真正地依靠单独学习就可以成为一个换能器设计工程师。我只能说我就不是。理论能帮大忙，但是大量的经验是取得你需要知道的剩余部分的唯一途径。我是说大量的经验：一个强硬的深知其内涵和真正挑战的老手。
我很幸运在KEF为Laurie Fincham工作过几年。他不会接受半途而废。我从中获益菲浅。那里有着物理和电气/电子工程背景的工程师从事换能器研究，他是一个卓越的换能器工程师。
SM：你有没有教过书或者有没有考虑过教书？你看来当然是取得了教授学士、硕士、博士研究生的资格。
RHS：在我的博士研究生生涯后，我在悉尼大学教了12年的书。我主要教授电子学科，但是我自作自受教了两年的扫描场和波。我在加州理工学院当学生的时候从未干得好。象人们所说的那样，如果你想学得好，就去教学。
我在一个学员毕业后的夜校课程那里讲过两次电声学的课。那次使所有悉尼感兴趣的毕业生都筋疲力尽了。同时，我辅导过一个博士研究生，John Bunton，他的研究课题是扬声器特性的事实但是他最后成了一位卓越的无线电天文学家。作为我在哈曼汽车的一部分责任，我尝试帮助年轻工程师和实习的学生。
SM：根据未来扬声器企业的发展你如何展望声频工程协会（AES）和美国扬声器生产协会（ALMA）的角色？
RHS：AES长久以来就是一个扬声器换能器和系统设计开发的行业中心。是一个可以在月刊和会议上发表论文的稳定的场合。他们的活动从未停止过，而且汽车音响的重要性提升正在对已经是高级的专业音响和本地扬声器开发行业添加着能量。所有企业都从这些活动中获益良多。
我从未以个人身份参加过ALMA，但是发现它的努力保持着活力，就像生产活动已经出现了大部分的地理转移。我在哈门的同事和我们的供应商都对ALMA提供了极大的支持。
AES是国际性的，非常强大的，目前还在成长的组织。其任务是通过出版、会议、集会和短期培训班的形式对音频教育的持续支持。我认为组织既不会被缺乏兴趣也不会被对于他们所提供的减少需求而吓倒。如果他们被吓倒了，就是因为全球社交和政策更改，使竞争加大难度并且在短期内的利己行为比专业聚集的传统态度变得更加有利可图。
SM：除了你自己，你认为目前是谁在引导改进扬声器设计的重要研究？
RHS：我目前的活动不能被称为研究。我主要是支援别人，年轻人不高兴为他们的设计提供工具去制造和处理准确的声学测量。主要技术上的创新都很少且距离上一个创新出现的时间很遥远。大多数专利都是出在不寻常的应用和别出心裁的结构上的，还有的是新瓶装旧酒。如果真正卓越的主意花费比传统科技要多的话，那么看起来并没有走太远。当然，如果我们找到减小体积、减少能源损耗、减少重量或降低费用的方法，我们也能够以此原因申请专利。
我最近看到的最显著的进步是恒定束宽换能器的应用，这个技术已经由Don Keele在AES会议上提出了。这是一个对专业和家用扬声器都有着较大范围冲击的领域。
SM：你对Wolfgang Klippel博士的研究和开发熟悉吗？Klippel的研究看来象是立足于你的研究成果所附带的非线性参数测量系统。对此有什么看法吗？
RHS：我早些时候提到我主要的兴趣是在扬声器测量和鉴定。在这个领域里，Klippel已经是领先了好几年。我认为他不需要从我那里借鉴任何东西；他对线性参数已经有了一个非常好的理解。他接受了理解换能器的非线性行为的挑战，并且几乎是在我们其他人完全理解令人满意的线性行为的描述之前。
这些日子里，没有一个扬声器实验室能够不依靠他的仪器完成对换能器的线性和非线性特性鉴定的研究。而且现在他还有额外神奇的用于预测和模拟的软件。他同时对AES和其他组织的标准制定工作非常支持。继续看看他发表的任何东西吧——我敢肯定，你肯定会学到些什么的。
SM：你对新一代的工程计算机辅助设计工具例如Finite Element Analysis和Boundary Element Method（有限元分析和边界元方法）等软件有什么见解？它们看来已经加入了扬声器工程师必须理解的振动声学的规则。
RHS：我想它们已经上升到了胸怀大志的扬声器设计者专用阶段了。这里有一个真实的问题是，要完全理解这些工具能够做什么以及怎样使用这些工具是要花费很多精力的。现在有更多的傻瓜化的工具出现了，但盲目应用这些工具充满了风险。而且即使有最优秀的程序，真正细节上的分析仍然需要花费大量的时间，用于设置以及用于计算。
使用我们当今在我们桌面上的力量时有一个普遍的感觉，就是设计一个扬声器和预测，使得实际上的所有线性和非线性行为都在每个人的能力范围以内。还应该能够在现实世界里完整地设计然后制造产品并让产品按所计划的要求，实际表现出来。可是，这从来未曾发生过。
但除了全球大灾难之外，这也许是最后才发生的。
SM：你认为对一个扬声器工程师来说最重要设计准则是什么？线性、带宽、简易生产……？
RHS：那么关于可持续性和费用呢？这些都是重要的。用褒义的说法，工程师是应用科学的贵族。用贬义的说法，大概就是妥协了：政策、性能和其它方面。
简易生产是一块使许多聪明的设计下马的拦路石。你也许发现在你的实验室很容易就凑在一起的东西，但是当你跑到生产车间去，那里的车间工人说他不能在他的工厂里用他的机器把它弄出来，你就上了宝贵的一课。
扬声器工程师需要的技巧和能力范围涵盖很广，他们中的一些只能从工作中学习，一些要吃了大苦头才能开窍。
SM：你可以评论一下扬声器企业迁往亚洲特别是中国的现象吗？
RHS：这是一个关于商业的问题还是一个哲学问题？我对这两个领域都未到家。很早前，在我年轻的时候就见到过生产的工作迁移到较低成本的国家。你会认为这种迁移会在中国停止吗？
看来对我来说总是有些问题和使行动失色的费用相关问题，然后最终成本上升且其它地方却看起来很吸引。总有些看起来是一个投资行动的资本的供应，但我怀疑能量需求和成本也许很快超出我们的热心。如果全球商业不能找出一个在我们星球和我们的太阳能够提供的能源预算以内找出方法的话，生活（工程）将会变得欠缺了大量的乐趣。而且当音乐停止时剩下来的生产将原地停顿。
SM：你最喜爱的扬声器系统是哪一套？
RHS：我在过去几年里有过几套，但有一套却仍在令我惊叹而且我还一直在听的就是Laurie Fincham设计的KEF扬声器，那时我还在KEF工作呢。我有一套103/4s。同一时间我给我兄弟买的是一对105/3s，但我不需要放得那么响。
在那些产品中有过如此多的创新，而立刻把这些产品算作是新产品是真正的勇敢。带通有多个低音单元，有强行取消的拉杆和安装抵消了二次非线性。无盆架中-低音单元有着分隔的箱体，且重合安装在上面的中音单元和高音单元。加上共轭的分频器给出了一个稳定的输入阻抗，以及有源均衡器调整空间平衡和扩展你想要的低频，这套系统工作十分完美，而且平衡感很好，并完全体现了Laurie的音乐频谱特性。
我的后环绕声道以及超低音是我双线使用的Allison Ones。还有其它的产品，是在Roy Allison理论基础上工作的，带来了创新的特色且性能优异。
SM：你同意一些扬声器技术看来是适合或不适合时尚吗？一些不多的例子象金属锥盆，平磁换能器和下方悬吊式音圈换能器。
RHS：说实在话，一些是的。有时候就是那样，在以市场服务为目的用宣传来兜圈子。其它时候看来也一样，但也许实际就是新研究结果或首次理解其正确工作的原理。我仅仅是遇见过一次真正下方悬吊式音圈。
当我在悉尼的时候，我有机会测量一些JBL“LE”系列的驱动器。我当时正在一台仪器上测量调制失真，而且我对该设计所带出的稳定的Bl值感到很神奇。振动很平稳使音圈触到了气隙的底部。你用下方悬吊式音圈是不能得到那种稳定性的，因为永远存在着边缘磁通量。音圈的反作用力比较低而且也更恒定。当然，对于一个给定的效率来说那总是更昂贵的，因为在任何给定的时刻，大部分磁通量不是为你服务的。是不是又兜回来了？真妙啊！
SM：请谈谈扬声器设计新的或旧的趋势以及下一个十年内的发展。
RHS：我不是一个先知。动圈式技术（包括平面印刷音圈）相当“成熟”。最近的象钕磁的出现并不是太频繁，但新材料的稳定改良将会持续。个人看法，我认为所有传统的扬声器元件，悬挂系统是一个仍然不发达的状态。我感到神奇的是设计者们仍然满足于使用许多纸质以及随环境而出现极大差异性质的纤维。如果在这里能够有突破就太好了，那最起码可以解决磁钢、音圈以及锥盆稳定性的问题。
SM：你对那些新加入扬声器行业的且雄心壮志的工程师有没有一些忠告？
RHS：面对崎岖的征程，你必须要保持镇定。那不会阻止任何人，因为入行的人不会因为冒险而选择这个。他们必须是对扬声器非常狂热，所以他们是不容易泄气的。但他们应该认识到主要的进步不会在梦中出现。你需要多方面的教育和经验。物理、数学、电子学、磁学、力学（机械学）和信号处理，加上良好的计算机技巧；这都是必须的，另外需要与人相处的技巧来处理竞争和提出对策。但那是挺有趣的，而且在另一方面，挑战者不会在任何时候都出现得这么快，所以那里就会有工作了。
SM：我曾经在BOSE的换能器研究和开发部门（TRES）工作。现在在哈门和BOSE之间还会有竞争吗？
RHS：良性竞争永远会存在下去。没有竞争你会变得骄傲。Bose是一家有着巨大资源和智慧又有进取性的竞争者。并且已成功地令市场惊叹了。那样就令哈门要奋起直追。我相信优秀的工程师热爱挑战以及由此而来的成功，所以就让竞争继续下去吧。
SM：动圈式音频换能器将会变得过时吗？
RHS：那就很难想象了，但是谁知道呢？130年前的基础技术现在过时了吗？早在上个世纪我记得读过一篇论文描述扬声器生产就像一场“房子失火”的问题：我们成千上万地制造扬声器，但是仍然不是完全理解它是如何工作的！
这些日子我们进行了大量的研究去理解扬声器是如何工作的，而且我们可以用比从前要低的成本来制造扬声器。扬声器在优良的系统设计中工作得非常令人满意。要取代扬声器，就必须有一些新的东西将能够在成本上干净利落地击倒扬声器（包括生产的能源消耗）而且不必牺牲性能。
SM：最近Arthur Ngiam，前任声频工程协会新加坡分会主席对我说过一些有趣的东西。他说音频问题从根本上可以从CD/DVD输入到功率放大器的输出台上解决；然而扬声器依然保留着非线性失真。你介意评论一下他的说法吗？同时你认为什么时候数码换能器将会成为现实？
RHS：我认为那是一个相当全面的观点。我喜欢对扬声器的描述是一个“非线性的混乱”。我们可以在一个放大器输出中传送一个非常令人满意的放大的话筒信号重放。现在足够的信号足以把我们都电死了。但是看来我们要等信号完美地转化为清晰的声音来震聋我们自己那样我们才能够满足。
有许多事情把扬声器从声重放链的剩余部分排除出去了。许多非线性就是一个范畴。
我想，我应该向那些试图提供一个可行的、真实的“数码”扬声器的勇敢者致敬。但是到目前为止我见到的结果却是假设多于追求。挑战者是众多的。你还必须在低频上推动更大量的空气。你还必须在当今的数码录制中保持最低限度的有显著效果的清晰度。你还必须保持宽频带指向性和为了多声道录制而保持空间影像。这些都是高级的物理和几何挑战。
SM：你是否到过泰国布吉岛旅游？请接受我的邀请并尝试说服Neville一同前往。那里就在去澳大利亚的路上。就是停一下并问候一下。
RHS：我从来没到过那里，我也喜欢去那里。我对70年代到曼谷和阿犹他雅遗址（大成府遗址）的幸运之旅充满了美好的记忆（古老的四面佛凯悦饭店，到处都是的大象）。我会和Neville一同前往的。

访问者的评论：
我希望在你阅读Richard H Small的回答和评论时，会感觉到他的智慧和亲切伴随着他的才华横溢和勤勉展露无遗。
Small博士谈吐得体，然而，当Small博士谈到他发音清晰时，他是在这个行业里所能见到的为数不多的最优雅的男性之一，他是一位绅士。
我不禁要说Small博士向我多次提到Neville Thiele先生，但Small的思维很明显是比较“美国式的”，但是，在他们的回答里都有着一个相似的爱冒险的精神和天生率直。
最后，但可能是最重要的，那就是Richard Small为我们作出了工程学是一个终生学习体验的典范。

根据美国“Voice-coil”2005年12期“Voice Coil Interviews Richard H. Small”一文编译。