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[专业功放] 音响功放的最高境界

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聆闻 发表于 2009-2-22 01:41:02

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一,单端:
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( x# P; n# c. x( X单端就是英文"Single Ended"之意,简称「SE」,例如300Bse,最后面的"se"就是代表「单端」 的意思,也就是只用单支真空管做放大电路之意,有的真空管虽然表面看起来是一支,但内部却有两支,如果做成推挽电路,就不能称为单端,也有的单端用两支以上的真空管,但采用的是单端并联的方式,称为「单端并联」,英文简称"PS",除了单端之外,就是「推挽」,英文简称"PP",如果是「并联推挽」,英文称为"PPP"。8 N* c5 D3 e* [  N
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为什么非要单端不可呢﹖刚才已经提到过,推挽式扩大机必需要有倒相电路,要知设计再好的倒相电路都不可能输出完全对称的波形,因此经过推挽级输出的波形也绝不会对称。而单端设计扩大机里是没有倒相电路的,不会有不对称的问题。8 E+ M6 \+ J, D8 v1 z8 r  R
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第二个原因是我们目前的测试仪器只能做静态的测试,而不能做动态的测试,因此只能测试二次元的东西,而不能测试出三次元的东西,实际上推挽电路在动态的工作中,其输出的波形起始点总会有提前或落后的情形,这是现阶段的仪器尚无法测试到的相位差,但是人耳却对相位差是非常灵敏的,只要有一点点的相位差,就可察觉到。
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/ Q% b( O. D& C而单端设计的输出波形没有相位差的问题,这也是为什么单端扩大机听起来较为顺畅悦耳的主要原因,只要比较推挽与单端的声音就可证明。
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1 M  K7 T. r  z6 S; |9 \3 a再一个原因就是推挽电路会大幅抵消二次谐波失真,正由于如此,因而更突显出奇次谐波失真来。
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我们知道乐器的泛音以二次谐波所占的比例最大,如果我们刻意降低扩大机的二次谐波,因而突显出高次谐波,与原来乐器谐波的比例不同,那么回放的声音又怎么会像原来乐器的声音﹖
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二、直热三极管:) H( d" o: C5 ~7 s
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玩真空管的朋友都知道三极管的内阻比四极或五极管低,线性也较佳,但却不知道为什么一定非直热式的三极管不可。
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其实道理很简单,原因有二,一是直热式的三极管其阴极即丝极,而旁热式的三极管阴极与丝极是分开的,因此直热式的三极管少掉了一个极,也就是说,少了一个会渲染声音的零件;二是直热式的真空管通常都是较早期的真空管,而较早期真空管制造质量比较后期的高,故障率非常低,而且那个时代的作风也较保守,公布的特性都有保留,在使用时往往超出规格也不会损坏,较保守的规格也代表较具有信赖度,可以使用很久,我曾经测试过几种已经使用很久的古老旧管子,结果特性都很接近新管子。
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7 M2 j5 t8 a- u; I$ D8 u3 ~三、纯A类:( q; T& S+ }5 t& G  N
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为什么要纯A类﹖; }) E5 k1 n' u! C, _; a
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我们知道放大器在放大一个基本波的时候,希望其放大后所输出的波形除了与输入波形完全一样之外,还希望因放大而产生的谐波失真也尽可能低。
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5 M) Y* v$ m5 p/ L! L  k7 u我们也知道前级扩大机的放大电路都是A类的设计,而后级扩大机里的输入级与驱动级也大多都是工作于A类,而只有在输出级,才会有 A类、B类与AB类等不同的放大方式。
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+ O4 V6 w2 ?; F/ \0 ?% f# f* lA类放大工作于真空管或晶体特性曲线的线性部份,因此引起的电压或电流变化是完全与输入波形吻合,因此不但其波形失真极低,且其输出的谐波成份也较为单纯,主要是较低阶的二次与三次谐波失真。2 @; v& s, \) }5 @3 Z5 q- x- X
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而B类放大是由两支或以上的真空管或晶体交替工作的,在小讯号时,会工作于特性曲线的弯曲部份,因此输出波形会产生不连续的缺口,引起时间提前或落后的现象,也就是交越失真,其输出波形不是连续的,且其谐波失真含有较高阶的奇数谐波失真,也就会产生多次谐波所组成的方波,而这些高阶谐波与音乐没有任何关联的,因此声音会特别刺耳难听。2 X* d1 r/ d8 b

# O7 d% B$ U$ W0 I/ T6 D. [) C; @单端设计的扩大机都是A类放大的设计,而只有在推挽电路中才有A类、B类与AB类的设计。
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AB类放大的工作点设在A类与B类之间,虽然失真不高,但终究还是推挽电路,在实际的动态工作中,还是会有时差的问题与抵消二次谐波的问题。
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那么既然A类放大的失真较低,却为什么大多数的扩大机都采用B类或AB类的放大方式呢﹖( r0 ~9 B8 p9 b9 B# L; [( _9 `  L" R

( E: s/ i' E/ S  [6 G6 g' f原因是A类放大的效率太低,大约只有20%的程度,所以必需损失80%左右的功率。想要有10W的输出功率,其电源供应就需要50W左右的功率消耗,白白浪费了40W的功率。但B类放大的效率却可高达75%左右,平白就比A类多出3至10倍的输出功率(后者系对单端而言)。至于AB类放大的效率是介于A类与B类之间。
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3 G/ [) l# N8 {/ K/ _0 f输出功率大的目的是为了能驱动效率低的喇叭,因而牺牲了音质,但是如果我们用高效率的喇叭,才有资格使用输出功率虽小,但音质却佳的单端A类扩大机。& k, Y7 c) s- `) b, o  @

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 楼主| 聆闻 发表于 2009-2-23 21:05:46
四、无负回授:& _, c) C' h. z8 W6 m# |

" e3 R+ A# r* K, o, ]: J负回授的优点相信玩音响的同好们都知道的,负回授可以拓宽频率响应,可以降低放大器的失真,可以固定增益,可以降低输出阻抗,提高SN比等多项优点......等,好处实在太多了,因此厂制的扩大机几乎没有不采用负回授电路的,采用负回授可使得各项特性规格的数据都大大地提高,也使得机器更好卖,甚至有些音响玩家们还以为失真愈低就代表性能愈好,因此,有人说负回授是扩大机的万灵丹。
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但是内行的人都知道,负回授的负作用更大,负回授会造成时间延迟的现象,因为负回授是把已经放大过的输出讯号一部份,回送到输入端去,因此会造成时间延迟的问题,因此负回授的声音总会比较雾,声音不自然,比较呆,以及声音不够鲜活等等。8 ~4 z! S7 ~; J8 H
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我以前装过许多扩大机,有单端的,也有推挽的,根据我的经验,如果推挽扩大机不加负回授,声音就会粗,因此一定要加上些负回授,声音才会细。但是我装的单端扩大机,即使不加负回授,声音还是很细致,这就代表了推挽扩大机一定有不对劲的地方。1 s1 A/ E7 j2 _

# G2 P- H0 y: M1 a& h9 s2 S其实负回授除了由尾至头的总负回授之外,还有级间本身的负回授,像是把阴极旁路电容器拿掉,形成电流负回授之类的,但是也有另一种负回授往往没有被人注意到,那就是Cathode Follow电路与SRPP电路,这两种电路实际上也是一种负回授的电路。
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$ `% v4 H# P5 ^. O. u% Y+ V1 P% [. Y我们曾经做过许多次的实验,使用Cathode Follow电路的声音总是会有雾,虽然它的输出阻抗较低,频率响应较宽,失真也较低,但这个电路终究是100%的负回授,会严重影响音质,而SRPP的电路实际上上半支真空管也是个Cathode Follow 电路,声音还是会模糊,虽然影响的程度没有Cathode Follow电路来的高。
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我们的PS-2真空管电源稳压器原来也使用负回授,后来也改为无负回授的PS-3声音更活泼,自然。+ F1 I. ~8 z) C1 n! \

. w7 g  O0 K/ S: ^* ]6 E像是Audio Note的扩大机也强调不使用负回授,但是他们却采用有一半负回授的SRPP电路,似乎是有点矛盾。如果再翻翻其他的原装管机或台装管机的机器,里面采用Cathode Follow 或SRPP电路的不可谓之少。, f6 D, K  W9 e# }( ]
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不管您使用的是进口管机,或是台装管机,可对不起了,我可是实话实说。3 c+ J4 x3 S0 p; J% C: ~, _

5 L, y" ~: s5 b* m, W如果您曾装过Oboe的前级的话,可以试试Cathode Follow与SRPP电路的比较,在Oboe的印刷电路板上是可以分别安装这两种不同的电路的,如果您又懂一点技巧的话,也可以将第二级改为单管的电路,这样,这三种电路您都可以在这块电路板上试试看,听听这三种电路的声音差别,就会同意我的说法了。
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' t& q  @! G0 R4 b0 W' L5 [但不可否认的是,负回授除了上述的优点之外,还有可以固定放大器增益的功能,因此不加负回授的电路,一定要使用误差极低的主动与被动零件,尤其是真空管,一定要配对,找到一对增益完全一样的,否则两个声道的增益就会不一样。
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五、真空管整流:% H' R# ^+ A/ I9 g; _- h: Y

9 n2 ]0 N4 g! q8 p/ e! {/ }这是我从改装 Oboe 前级所获得的经验,使用晶体二极体来整流,声音会比较瘦,比较紧,比较薄,比较没有韵,比较不像真正现场乐器的声音。- o& U# D4 c" ^: A0 t8 G+ _( Y
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如果您不服气,请您把您的真空管机改用真空管整流试试看,或者把您觉得最好听的整流二极体带来我这里,与我的整流管做一比较。
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六、使用最少零件:3 Z6 w+ {, c& Q, h2 w) y$ i
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您知道失真有多少种吗﹖
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不下于上百种!- g1 }2 Q3 S! i$ q+ k1 }. W/ p. m
: k3 O9 k3 T' O: E
那有那么多的失真﹖( s+ s4 c9 x) A

  C) S' K$ k! g, e6 M3 m( N2 x* n8 g) h就是有。' i$ ]; M0 _7 L# W

% c( V) b0 h9 o! _' Z. g3 P( \0 ~我们知道每一个零件都各有各自的音色,因此在扩大机中多用一个零件,就会多出一个零件音色,也就是多一道的音染,因此除非不得已,我是不会多使用任何一个多余的零件的。
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5 k/ o# F4 O1 q+ w不相信您试试看,在扩大机上每多加上一个零件,就会多出一个声音,不管您加的零件是主动零件或被动零件,也不管您的零件是加在讯号通路上或电源电路上,只要多加一个零件,就会多出一种声音,如果您的扩大机用上百个的零件,那岂非有上百种不同的失真﹖
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! T1 s% N6 k; x) |4 L# S" S因此,每多加一级放大、每多加一个零件,就会每多加一项失真,多一次扭曲、多一次渲染。2 i6 H4 y" l  d; j" e5 Z* Y

8 k, L1 I2 v+ K# T* O4 Z) M7 _另外一个原因,就是多一个零件,就会产生一个高频傍路作用,愈少的零件,对高频傍路的作用就愈低,就愈能获得较宽的频率响应,以及良好的稳定性,因此除非没有这个零件就不能工作,就不要使用这个零件。
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根据我的经验,使用的零件愈少,声音就愈纯,就愈像原来音乐的声音。
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- @! i, R% R, |- H1 j4 |所以我要尽可能把扩大机设计得愈简单愈好,使用的零件更要愈少愈好。
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9 x6 E$ s, `# _0 j' @3 D6 m但是使用最少的零件也是必需要有先决要考虑的因素,就是增益够不够。很多人都以为CD直入后级扩大机的声音比较纯,就用之,但是出来的声音往往声音偏薄,偏尖,偏冷,还不知道是什么原因,其实原因很简单,就是CD直入的增益不够,因此CD直入到后级必要条件之一是后级扩大机的增益要高,条件之二是喇叭的效率要高,或者两者都是,如果条件不符合的话,则将会因增益不够而使得声音偏薄,声音偏瘦,声音较尖或较冷,因此如果您也想使用最少的零件的话,千万要注意上述的条件。  y4 p( g5 P5 u* G2 z' R% ~7 I; I
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因此,如果您的喇叭效率不够高,或是扩大机的增益不够高,就必需要使用前级扩大机,而不要盲目地去追求CD直入。
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七、不并联:
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5 z; h0 }& _2 F. }( z8 `不但真空管等主动零件不要并联,而且其他所有被动零件也都不要并联,甚至包括配线,也绝对不采用多芯线。
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+ g; V5 k& u* _) p不可否认,用真空管并联可以增大输出功率,可以降低输出阻抗,可以增加驱动力;用电容器并联可以增大电容量,可以把涟波滤得更干净;用电阻并连可以增加电阻的耐功率,也可以获得想要的阻值;用喇叭并联可以增加输出的音压,可以提高效率等等。8 A) P0 P, I8 L- R. x" H' C
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但是并联却也会造成两个零件或多个零件特性的差异情形,使得声音较为模糊,低频较为膨账,高频化不开,中频聚焦不准,细节少,有雾,以及发声顺序不一致的情形,所以我从来就不会喜欢真空管并联或喇叭并联的器材,甚至电路里有电容器并联或电阻并联的我都不喜欢,这也是为什么我一定要自己装机器,而不用现成扩大机的最主要原因。6 z/ W6 S. G1 z7 k- G0 ^7 n

) C+ m% u1 e, H% a$ F! ^/ d9 y  M张骏哲兄刚装好他的300B扩大机时,曾拿到我这里来听,我见他用两支整流管并联,就问他为什么要用两支整流管来并联,他说这样可以增加电源供电的容裕度,我马上拔掉一支请他听听看,结果他自己都不相信声音马上就清楚很多,自此他也永不用并联。3 f6 r2 ]( _0 m7 o8 T2 c; a: B

; z/ Z6 L& H2 b所以实际的聆听实验是玩音响与装机的宝典,想当然的理论,如果不去加以实际比较,往往声音不好还不知是什么原因。
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玩音响的朋友几乎都知道扩大机输出功率的大小与劲道成正比,而却又与音质成反比,这种矛盾是很难破解的,唯一破解之道就是使用较高效率的喇叭,因为只有较高效率的喇叭才不需要高功率的扩大机。但是偏偏高效率喇叭的成本太高,因此市面上效率高的喇叭就较少之又少,也因此就不得不非得用输出功率高的扩大机不可,要输出功率大,就不得不用并联真空管或晶体的方法来增加输出功率,并联的愈多,输出功率就愈大,音质就愈差,这也是为什么同厂牌的高价位扩大机,音质反而不如低价位的最大原因。! {8 B9 ?6 Y2 l! D; f7 b$ {
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0 Y2 f/ K. j8 \: U4 ^' F八、MONO:% v$ X! n* p: S
3 ^/ u2 R( g* L! A
提到Mono的设计,就不得不提到我在很久以前所发生的故事,事情是这样的:大约二十几年前,我常替人装扩大机,那时我装的机器都是立体声的,并且都使用稳压电路来使声音更清楚,以及立体分离度更好,因为稳压电路可以使级与级之间的电源互串情况降低,当然两个声道之间的电源互串情形也大幅降低。; t) y; c" s8 ^" a  b7 X: W

7 U# Q' B( G) _有一天,我同时为两位同好装好了两台完全一样的前级,经过仪器测试与实际的聆听,一切都正常,正准备关机睡觉,突然灵机一动,想此时有两台一模一样的前级,何不将两台前级一起使用,一台当左声道,另一台当右声道,看看声音有会怎么样﹖
( S; O( [  d6 b; [* Z& K$ t- A4 E" B
( j# C* m- J* B, [. m# T6 k说做就做,那时还流行唱头,我就把唱头的输出分别接在两台立体的前级上,结果声音一出来当场就吓了一跳,声音比单一台前级的声音好太多了!怎么会差别那么大﹖用两台前级的声音比仅用一台立体前级的声音透明、干净、更有层次、细节更多、音像更鲜明......,简直是差太多了!$ t1 T8 N9 f  R9 r0 R
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从这次的实验之后,我就立志我将来要为自己装的扩大机,一定要Mono Mono的,不管是左右声道分装两个机箱,或是将两个独立的声道装在一个机箱上。3 v0 m) Y& Q# r! o, i/ o1 a+ k

6 i8 |! ]- w0 \7 O上面说的话,您要是不信,我劝您一定要试一试,听听看是不是正如我说的﹖假如您正好也有两台一模一样的立体声前级或后级。
wenwen123 发表于 2009-3-25 14:36:35
点赞了,好文章,不错啊,可以收藏学习了啊!~
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