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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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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"。
1 N: A" q% v$ n6 u. K: Y
# w* e0 m- ~9 j: v, ^5 |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。* E4 p% }, }$ R/ }3 w& z
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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。1 O) {# l" k. `6 `+ u$ U4 D
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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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" N6 T! L& [6 ?( 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。/ G4 f6 P4 B- b) r5 @% Y
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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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! j8 F  @* ?+ D6 s9 B6 B/ i4 R6 z; t二、直热三极管:
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" |3 O4 F1 [* ~+ G5 n  s4 F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。: U' {2 L) J9 K) \- n0 Y3 N' F! g$ F( `

- u/ C6 i9 L8 ?1 x# Y. z; r; u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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三、纯A类:
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为什么要纯A类﹖
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2 W( h4 ]6 A# S9 g- J- D: v% h1 P( _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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1 M4 X: @7 u# d& r6 r% w# i6 ^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。3 O" [& D. R; L  ?, T4 Q* |" S. K
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A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。
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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。" Q( l9 ^9 T! R7 Z% }

  ]+ m5 v( r' z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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; t2 e- N* P6 e0 f% }) i! [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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/ k* c: ~0 d" z) Q7 v7 e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﹖
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# f, [% }( C7 n& p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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# o  q9 D( k1 \. o: h4 p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。
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 楼主| 聆闻 发表于 2009-2-23 21:05:46
四、无负回授:% J4 s! C9 n- V# z. o/ E

, n' ~  p& C  o7 |# f" x4 t' F* h+ D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。
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0 F3 C5 \* W+ M1 M/ t9 |1 r8 @# \  p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。# _5 u% @) p2 K/ \" m

& b  A  d& G# P& ~7 z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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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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- t0 B! G& r; Q4 u  R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。2 E* O0 [5 t( g/ ^% D4 b

: N+ o) ~& Y0 j7 \$ }. O0 A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。) @5 H# t. X8 E8 g% ?

+ g7 [; O$ ^* P( q2 `, M  {" K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。
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3 c% Q% X9 d$ i. R- s6 |% k, V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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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:
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7 t5 Q3 s# ^% y- X  S- \5 x0 _! `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。
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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。9 k! H! |% v1 n) d
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六、使用最少零件:
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您知道失真有多少种吗﹖
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( H$ R; [  _, @$ f8 z不下于上百种!
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那有那么多的失真﹖" M# K0 Y$ _# j* f# }& B$ i

1 Q" F5 w/ b+ e就是有。
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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。' N, w8 Z" n5 m, l$ _7 u" B6 @
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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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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。) x! K# s: V0 {9 J: U* a5 O

+ A  N, H8 b( e! f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。1 Y+ a: F* K4 a6 j! j
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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。3 l+ `* \+ ~0 s  j, b

! \0 m4 C8 O- R( v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。% C* L# O5 A; L/ f6 k

$ g. h( x9 i2 X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。* V  k! _3 Y9 p8 S* e8 [2 O3 y7 F8 G/ v
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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。- m. g$ [, m: k7 Z6 i
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七、不并联:
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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。; Q5 S( \; D1 T. q" y: s% Y
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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。
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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。& w( ^. _; l' W2 g' R
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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。
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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。  H  j' K! {" z2 r" d

" U+ d; }% U% X" \3 h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。
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: ]; F7 v" K0 {3 L八、MONO:2 A1 e; p+ C( k, B- j

: ?$ p' Z7 U; O2 L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。
9 U1 H8 Q, Z: |9 m! g, _% Y/ O: f& F) q: v+ J  T
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﹖- K5 S$ w" Y9 p, Z

+ _  Z, o# q9 e( l& e+ U* i& E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!( p* ?& @0 J5 v, @- K1 k+ H

$ E4 C$ R* E/ u& R& A1 Q+ p- G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。+ Q1 L4 G3 e% i" L& E
7 x( H6 {+ D0 U% _' f* h& \
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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