2010-04-30 21:13:13 阅读9 评论0 字号:大中小
电子管说起
在高级音响世界里,今天以石机占有{zd0}的市场比率。众多例子说明,大系统在大地方中,推动较难伺候的新一代高分析力扬声器,除了是指因应效率,也包括匹配要求。因为能同时兼备力水、阴阳变化与结像合符比例的胆机着实不多。怎的也好,胆友要对胆知识有基础认识,免得被旁人揶揄为没音响文化。
未说胆机之前,先谈电子管(胆)的历程。电子管诞生于1904年,而胆机面世适逢黄金岁月一扬声器设计百花齐放的日子,当年扬声器以高效为主,加上扬声器单元大,与当代小瓦数胆机相当匹配,不会出现乏力、脚软、结像稀薄及没质戚等弊病。不过当时音响器材不太重视此中关系。
1948年,晶体管(石)发展成功,石机特性上倾向于清晰。60年代以后,晶体管技术渐趋成熟,石机功率输出愈来愈大,以迎合近代分音器设计复杂的低效率多路多单元扬声器;就此胆机末日降临。只当时间消逝,热情过后,人们开始意识到石机技术规格虽好,但存在音质普遍生硬的毛病,故后来才出现无负回输,直流偶合电路去改善音质。
胆机之所以起死回生,除了因为发烧友玩厌了石机,还要感谢数码年代的到来。当年英国数码产品声音仍然偏硬,遂为胆机再生提供再生摇篮。胆机声音温厚暖好,不易产生尖叫声,唱古典也好、摇摆音乐也好,总之一视同仁。若然声音生硬,乃该胆机设计有问题。
胆机声之所以暖和,是由于电子管在高电压状态下工作,电压动态变化范围颇大,不轻易出现削峰失真。由于电子管瞬态过载承受力强,较少有因击穿短路而导致损毁。基于这个原因,胆机失真较线性属于逐步递增,不似晶体管机稍为过载即大幅度增力口,遂胆机较晶体管机可以开大声一点,而无因瞬间削峰,明显产生粗糙音质。
石机淘汰胆机
胆机另一好处是电子管输入阻抗明显比晶体管高,容易与讯源信号(例如CD机)达成理想匹配,声音听来比较平顺自然。事实上,各种胆机线路简单(且大同小异),声音自然生动是理所当然的。反观晶体管电路要复杂得多(例如有补偿电路),故石机设计师千方百计要把产品设计精炼化,宣称内部线路是如何的精短。一般而论,胆机只要使用较浅的负回输,便不存在瞬态互调失真,江湖传言胆机声音不及石机的快, 以胆而论,物理学证实相反,这是由于电子在真空中飞驰,那怎会比固体的晶体管慢声?
胆机致命伤在于回路上一般设有输出变压器,频宽两极延伸、声音结实程度及瞬态响应皆及不上晶体管机。近代胆机设计家在输出变压器处下过苦工,从用料到造工相当完备和讲究,遂频宽、速度与失真很大程度上得到改善,缺点是成本大幅上扬,别无它法。
早期在输出级与扬声器之间采用电容偶合,可代替输出变压器,此谓之0TL(无输出变压器),乃针对早期变压器输出推挽后级改良开发而成,亦有不使用电容偶合,转为直接交连方式,被称之为0CL(无输出电容器)。至于BTL(平衡式无输出变压器或桥式推挽功率放大),则以电桥方式连接,遂输出功率为0TL之三至四倍,它们各有优势,质素谁高谁低在于设计水平。
功率管作用
由于电子管本身效率较低,工作时需要有多种电源提供电力,例如灯丝电源、阳极电源和市栅电源等。电子管对于机械震动相当敏感,远甚于晶体管,且发热量大,寿命也要短暂得多(故此生产商连胆帽这样的构思也想象得出来,以减低谐震及散热作用),工作稳定性亦不如晶体管。
说到功率管,其接法分成单端与推挽两类。单一支管在单端甲类状态下工作,声音特别优异;而推挽属于一种迭加方式,可取得多数倍的功率,代价是引起失真,听感上单端机声音着重细节量,推挽则力戚好,制作工艺相对不用那么考究,成本也较轻,这可说是各有特色及长处。甲类是指在输入正弦波电压信号的整个周期中,功率管皆导通的一种工作状态,特点是无交越失真,但效率低与耗电量高,可说优缺点各半。
三极管与五极管
胆机输出级中之推挽电路,分为三极管、超线性及标准接法三种。其中以三极管输出功率小、失真小,声音较佳而寿命不长;标准接法功率大、失真相应增加;而超线性则介乎上述二者之间,实用性颇强。
前级推动电路灯胆一般使用12AX了(6N4)、12AT7、12AU7(6N10)、6DJ8(6N11)及6SN7(6N8P)等。这些管各具特色, 从声音到动力戚名有不同,全在乎前级设计去决定上述选材,后级输出电路常用的功率管又有6L6GC、6550、EL34、KT88、50、250、2A3、300B、2ll及845等。前四者为旁热式四极或五极管;余下的属直热式三极管,音质较佳,这个当然,同是直热式三极管效果也不一样,这可以从制作及售价上反映出来。比方说300B管,市面上有输出功率大一点的品种,这似乎是以牺牲优美纤细度来换取的,是否值得人言人殊。
应用上, 以直热式三极管设计的胆机,甚至可以有较真声更美的表现形态。300B机适配90多分贝或以上效率的扬声器,而推挽式电路配合超线性接法胆机,动力戚与音质不轻,适应性又强,在市场中相当普及。胆友体会电子管对声音拥有的影响力,亦同意变压器的潜在力量。胆机经常连续使用数小时,故此变压器制作应选用质量较好的硅钢片;而漆皮线电源亦要充分;同时注意绝缘性能,免被击穿或出现短路或出现声音松软现象。
没有太多人注意,胆机电源变压器只需工作于50赫兹频段,而音频输出变压器却要负责自20至20千赫范围,后者故对于声音质素影响尤为深远。音频输出变压器从设计到绕制相当复杂,而且考究,以求取得高传真音响效果。
优点缺点
胆机要求有平直而宽阔的频率范围,以改善音效,而音频电路上一切电容及电感组件,会随着频率高低变动,令阻抗产生变化,影响放大器的频率及相位特性。xxx的解决方法是弃电容等组件不用,采取直接交连;或是采用无输出变压器设计。这个当然,胆机是否靓声还牵涉其它范畴,并不是那么简单。
现代胆机频宽可宽至l00千赫兹,同时高低频两极不会带来非线性失真,遂放大电路及使用组件必需考究,胆机可以利用深度负回输提高工作稳定性、改善频宽及降低非线性失真;但坏处是劣化瞬变响应与回转率,故此胆机设计不能顾此失彼,应作全盘考虑,现实案例中,有某些高价胆机只顾强调声音平滑度,全无刺激性,音乐听来便缺乏敏锐触觉与激情。
倘若胆机频宽窄,就只能回放乐器与人声的基频,换言之其向上延伸的泛音(谐波)被削减,令到不同乐器的音色分别表达不清。意指两种不同类型乐器,可以产生相同的基频,但二者音色有别,原来取决于谐波(泛音)的分布与分量而定。
示波器观察波形
另一方面,音乐中许许多多精妙变化更不用提了,发烧友只顾音色甜美,只不过是求取靓声的{dy}步。当这种要求去到极端,胆机回放不同录音,便会有相同的音色倾向,分辨不出A钢琴与B钢琴声音有何不同,甚至乎让人无法指出回放乐器究竟是小提琴还是中捉琴来;再者,xx落力演唱,激昂奔放的嗓音将变得了无生气,此胆机质素当成疑问。
讲到音色,直热式三极管颇受胆友欢迎,这是由于此类电子管电子发射效率非常稳定,放大特性理想,内阻低,不容易产生劣化音质的奇次谐波失真,故此音色特别细致甜美。从示波器观察胆后级波形,我们可以清楚显示胆机究竟出了什么毛病,方便维修。只不过不是每一位修理人员都能认识波形与波形之间的不同处。据悉当中就有着数十种变数之多!
胆机电路类近而简单,但靓声是否依然存在巧妙之处。基本上采用优质组件配合良好,还有布局及布线合理,胆机才能获得较理想效果,市面上有xx胆机系列,其级数高低取决于用料,可见厂方对其电路设计信心十足;同时间说明组件质量的重要性,实乃质量与身价之所系。总言之,胆前级属于微弱信号放大器材,其电源供应质素相当重要。来自交流电的各类干扰,例如电噪声和电压波动都会对胆前级直接带来害处。尽管胆前级耗电量低,电源变压器容量大,才能保证长时间工作供电稳定,对性能有所裨益。以耐用程度计算,胆远远不及晶体管,胆工作是依靠阴极或灯丝发射电子,故有一定寿命。我们可以根据胆的型号,对灯丝施以不同的测试电压,量度出该胆的发射电流效率,这是听声以外最可靠的测试办法。
复苏法
{zh1},对于一些已达衰老期的昂贵胆管例如300B、2A3及6550等,只要其依然保持着真空状态,据悉可以通过“复苏法”令它们回复较佳的工作状态,大前题是这些旧胆不可以漏气。胆管是否已漏气,可观察胆的顶部分或腰间部分之银白色消气剂色泽是否依然带光泽。这两个部分只是稍见褪色,仍然代表真空管状态尚可,值得施加以xx法。另外,利用万用表测量灯丝证实不断;胆管内部各极间亦没有出现磁极现象,同样可以进行“复苏法”处理,包括加热、振动及电击等多种,至于有何成效及能维持多久,望有识之士见告。