一切由电子开始谈起要说在前面的,笔者才疏学浅,虽然略知电路设计的基础与原里,但对于基础电子学反而陌生,文中若有疏漏错误之处,尚请先进不吝指正。电子组件本来就是一项专精的电子物理学,利用材质以及结构上的特性,对电形成不同的反应。例如,利用两片紧贴但不接触的金属 薄板,就可以形成电容;利用以硅为主的材质,经过适当的制程,就可以变成半导体如二极管、晶体管以及IC等;将铜线以绝缘漆封装形成漆包线,将漆包线卷起来就形成电感、加入铁芯则成为变压器、并接在一起就是李兹线。还有其他诸多电子组件,其实都是架构在基础物理现象上的精巧设计。真空管的发明就与盘尼西林以及轮胎的发现一样具有戏剧性:在实验室中靠近窗户几个未清洗的实验皿,不经意从窗外飘来一些霉菌落在实验皿上,科学家惊讶的发现某些落入实验皿中的霉菌,可以抑制坏菌的扩散与成长,加以实验分析之后这种霉菌就成为了有效且使用广泛的抗生素之一;同样也发生在实验室中的情景,正在研究橡胶的实验中,不经意打破装在玻璃杯里的硫黄,倒入融化的橡胶液体中,凝固后橡胶变成了坚硬且颇富韧性的材质。真空管当然不是无缘无故做几片金属板封装在抽真空的玻璃瓶里进行实验的,它的发展与发明大王爱迪生有着一段故事。电流与电子流动的方向恰巧相反在此之前试问一个小问题:电路分析上「电流」的方向与实际上「电子」流动的方向是否相同?答案是否定的,电流与电子流的方向是恰巧相反的。过去的科学家无法观察电子流动的方向,于是统一说法,将电池的某一极设定为正极,其电压为正电压,电流由正极流至负极而形成一个封闭的回路。由于大家统一说法与作法,因此多年来并没有发生任何冲突之事,直到了近代科学家有了更精良的设备,观察之后遂推翻了之前的说法:「原来电子是由电池的负端流出来的」!(换言之,电子是从扩大机的喇叭负端流出,而从喇叭正端回流的)身为使用者并不需要在意何者为真,只要按照科学家的结论行事就可以了。说这一段就是因为当初爱迪生发明灯泡之后,发现他生产的灯泡灯丝老是从正极端烧断,于是进一步实验在灯泡中加入一块小金属板,点灯之后将金属板连接电表,分别施以正电压以及负电压,观察电流的情形。对于当时的科学而言,位于真空状态下且不连接的金属板,不论如何连接是不可能产生电流的,但怪事发生了,爱迪生发现某种物质(其实就是电子)会透过金属板,会从电池的负极腾空「跳」到正极,此发现当然激起更大的实验动机,此现象便称为「爱迪生效应」。这也是科学家首次质疑电流流动的方向,以及自由电子在空间中流动的现象。金属之所以能导电,就是因为金属的自由电子较多,便于电子的相互流动,因此电子材料必须由导电性佳的材质制成。电子还有个特性,带负电的电子容易受到正电压的吸引,所谓同性相斥、异性相吸。又从爱迪生效应中得知,当加热金属物质时,活跃于质子外围的自由电子容易产生游离现象,温度高导致电子活性增强,此时若空间中有一正电压强力吸引,游离的电子就会在空间中流动。基于这几个当时已被了解的知识,佛来明(J.A. Fleming)于1904年制造出第一支二极真空管,李德科士(De Forest Lee)将二极管加以改良,于1907年制造出第一支三极管,既然成功研发了三极管,真空管的应用开始实现,真空管的发展从此一日千里。三极管是最基本的真空管「真空管」(Vacuum Tube),代表玻璃瓶内部抽真空,以利于游离电子的流动,也可有效降低灯丝的氧化损耗。二极管、三极管、五极管,从字面意义代表真空管内部基本「极」的数量。真空管拥有三个最基本的极,第一是「阴极」(Cathode,以K代表):阴极当然是阴性的,它是释放出电子流的地方,它可以是一块金属板或是灯丝本身,当灯丝加热金属板时,电子就会游离而出,散布在小小的真空玻璃瓶里。第二个极是「屏极」(Plate,以P代表),基本上它是真空管最外围的金属板,眼睛见到真空管最外层深灰色或黑色的金属板,通常就是屏极。屏极连接正电压,它负责吸引从阴极散发出来的电子(还记得吗?利用异性相吸的原理),作为电子游离旅行的终点。第三个极为「栅极」(Gird,以G代表),从构造看来,它犹如一圈圈的细线圈,就如同栅栏一般,固定在阴极与屏极之间,电子流必须通过栅极而到屏极,在栅极之间通电压,可以控制电子的流量,它的作用就如同一个水龙头一般,具有流通与阻挡的功能。真空管光有三个极当然还不算完美,也因此后来的真空管不断改进,在结构上也有了许多的改进之道,以配合不同的放大方式(如超线性接法等),但该部份的内容已经脱离本文,暂不详述。
引擎运转必须要有燃料,真空管的动作动力为电能。真空管的电极当中,最重要的应属阴极,它负责将电子释放出来,作为一切动作的基本。最早的真空管由于构造及理论简单,直接将灯丝充当阴极使用,换句话说,当灯丝点亮时,由于灯丝温度提高,电子就从灯丝释放出来,经过栅极直奔屏极。这种真空管就叫做「直热式真空管」,这次专题的主角300B,就是属于这类型的真空管,相较于其他现代化的五极真空管,300B的构造简单,性能阳春,输出功率也低。灯丝(Filament)可以使用不同的材质制成,由于直热式三极管直接将灯丝当作阴极,因此灯丝的特性直接影响着直热式真空管的性能。基本上,真空管的灯丝主要可分成三种材质构成,第一种当然是耐高温的钨丝。将纯度高的钨丝抽成细丝,卷绕成状在真空管的最内层,通电之后即可发出温度。但钨丝的必须加温到两千余度时,电子才能发散,因此以钨丝制成灯丝的真空管点燃时,会发出光辉耀眼的亮度,同时温度高得吓人。别意外,不是真空管要烧掉了,而是它本如此!但将钨丝点亮需要消耗较大的电力,唯优点是钨丝甚为耐用,普遍运用于较大功率或长寿命的真空管上。笔者经常听到人说:「那支真空管点起来那么亮,一定两三下就挂点了」。其实并不然,在某些情况下这种真空管的寿命可达数万小时,拿来当作家里的灯泡,既耐用又有装饰的作用,一举数得!另一种灯丝采用钍钨合金,它只须将灯丝加温至千余度即可工作,相较之下较省电力。最常使用的应为氧化碱土灯丝,它的作法是在灯丝外,涂上一层厚厚的氧化碱土,看起来接近白灰色的物质,它只需要加温至约700度(看起来约暗红色),即可获得足量的电子,因此工作温度最低、也最节省电力,一般而言只须供应6.3V左右的直流,就可以正常工作。
直热式真空管当然有它天生的优点,但却有一个致命的缺点,那就是阴极容易受到灯丝的温度而改变特性。当灯丝电压变动时,或以交流电供应灯丝时,阴极呈现在不稳定的状态下。因此有人主张直热式真空管应采用直流供电,也有人强调必须以交流供电以免损伤阴极,这种争论过去在音响界早已成为一个争论不休的话题。笔者无意在此引起话题,反正各方坚持各有道理,只要听起来没问题,管子耐用好听就行了。如果您有研究上的心得,笔者相当乐于接受。旁热式真空管的稳定度较高为了解决直热式真空管的灯丝问题,真空管设计者决定让灯丝与阴极分家独立,在灯丝的旁边套上一圈金属套筒,让灯丝直接对金属板加热,电子从金属板散发出来,这种加热方式就称为「傍热式真空管」。如此,真空管似乎就稳定许多了,由于金属套筒的体积与储热量高高大于传统的灯丝,因此即使灯丝暂时的温度变动,甚至暂时几秒钟的停止加热,金属板的温度变化改变有限,这也就是为什么某些扩大机关机之后,它还能唱个十几秒钟的主要原因。既然阴极与灯丝独立,阴极板必须由灯丝间接加热,于是灯丝再度改成钨丝材质,以求耐久性,并在钨丝外层涂上一层白磁,一方面绝缘,另一方面也有定型的效果。由于间接加热效果较差,阴极金属板上会涂上钍、钡或其他有利于电子发散的物质。也因此,真空管的金属极板看起来总是灰黑色,不像正常的金属板,也由于制作组装时必须仰赖手工,因此金属板上总会留下许多细小的刮痕,用家购买真空管时不必意外担心。直热式真空管与傍热式真空管使用上的差异呢?对于一般使用者而言是不必在乎直热式真空管与傍热式真空管的不同,但对于设计者而言,傍热式真空管由于间接加热的关系,灯丝电流通常较大,而且傍热式的结构必须对阴极金属板加温,因此开机后有一段缓慢的加温期,如果是前级,则必须做好延迟设计,以免开机的脉冲伤了后级。依据发展的过程来看,最早的真空管当然是直热式的设计,二极管是首先被发展出来的,二极管的功能犹如现在的二极管,具有整流以及收音机内部检波的功能,二极管经过适当的设计,也可以成为稳压管,作用如现在的济纳二极管(Zener Diode)。由于真空管的动作原理很简单,因此第一支真空管被成功的制造出来之后,就有许多科学家加入研发的工作。第一支三极管在1907年被一位美国科学家成功制造,从此便开启了无线电时代的来临,告别留声机,进入扩大机时代。真空管的工作原理现在,我们更进一步来看看最简单的真空管工作原理。整理一下刚刚所述,真空管具有几个极,由最内层到最外层分别为:灯丝,阴极,栅极,屏极。将一支真空管拆开之后,绘于附图之中,从图可知,当点亮灯丝,灯丝温度逐渐升高,虽然是真空状态,但灯丝温度以辐射热的方式传导至阴极金属板上,等到阴极金属板温度达到电子游离的温度时,电子就会从金属板飞奔而出。此时在电子是带负电的,在屏极加上正电压,电子就会受到吸引而朝屏极金属板飞过去,穿过栅极而形成一电子流。刚刚说到栅极犹如一个开关,当栅极不带电时,电子流会稳定的穿过栅极到达屏极,当在栅极上加入正电压,对于电子是吸引作用,可以增强电子流动的速度与动力;反之在栅极上加入负电压,同性相斥的原理电子必须绕道才能到达屏极,若栅极的结构庞大,则电子流有可能全数被阻隔。利用栅极可以轻易控制电子流的流量,将输入讯号连接在栅极上,并且加入适当的偏压,并且在屏极串上一个电阻,藉此即可达到讯号放大的目的。真空管也与晶体管一样,具有多种放大组态(事实上,晶体管的放大组态是从真空管延伸过来的应用),结合不同的电子材料如电阻、电感、变压器以及电容等,就可以创造出千变万化的电子产品。别忘了,第一部计算机可是使用真空管制成的,当然,它只能做简单的加减运算。至此,真空管的基本工作原理已经报告完毕,还缺少了什么?请观察一下真空管的管壁内部,有一块类似水银的薄膜黏附在玻璃壁上,这是延长真空管寿命的设计。除了极少部份低压真空管外(并非指工作电压低,而是指真空管内部存在低压气体),大部分的真空管必须抽真空才能正常工作。真空管的接脚为金属脚,虽然以玻璃封装,但玻璃与金属接脚之间仍然有漏气的机会。玻璃管内的金属蒸镀物(即消气剂),会与气体进行作用,它存在的目的就在于吸收气体,以维持真空管内部的真空度。这一层薄薄的金属物氧化之后,会变成白色,表示真空管已经漏气不行了,所以若打破真空管时,这一层蒸镀物质也会变成白色。因此购买老真空管时,也要注意蒸镀物的情况,像水银一样的为佳,若开始苍白、剥落时,就表示这支真空管已经迈入老年了。使用300B真空管的用家一定有一个经验,将扩大机电源打开,室内灯光熄灭,此时300B的灯丝会发出昏黄的光线,同时在真空管的顶端,有时候会出现像极光一样的神秘蓝光。蓝光看起来是绵细的、柔软的,略带一些神秘。它像极光一样,有时会扭曲飘动,似有若无的在真空管内发亮。第一次见到蓝光的人不免对它产生好奇,有人说它无所谓,也有人说它是不正常的现象,基本上蓝光的产生基于几个因素。1.内部有低压气体。2.真空管设计或制造不良。3.屏极电压过高。蓝光的主要来源仍然是电子,当屏极的设计包覆不良,无法吸引电子流吸附在屏极金属板上,就会让电子到处流窜,真空管见到的蓝光就是电子在真空管内流窜的结果。蓝光看起来美丽,却有可能产生辐射,不过笔者并不确定是否对人体有伤害。蓝光的出现也与真空管厂牌有极大的关系,大陆管以及苏联管Sovtek出现蓝光的机会大于其他,而我自己使用的三部300B扩大机,使用四支大陆管与两支WE300B,只有大陆管会发出蓝光,久了也就视为正常了。1916年为有线电话用途制作的三极管,它是构造最简单的直热式三极管,一根发亮的灯丝,如栅栏状的栅极介于灯丝与屏极之间,而屏极位于最下方,就是一块金属片。胆机六大故障及修理方法胆机故障一般来说不外乎以下六大种类。一、输出功率变小,声音变得软弱无力1.功率管老化。可以测量功率管的屏流。用100mA的直流电表,负表笔接屏极,正表笔接输出变压器,开启高压就能从电表中读出屏流数。在偏压正常情况下,如测得屏流小于正常值,就可以说明功率管衰老。如测得的屏流大于正常值,则可能有几种情况:A、功率管屏压过高,特别是帘栅极压过高;B、功率管本身质量有问题,本身屏耗大,输出功率势必减少。如果测不到屏流,说明功率管已经损坏。2.栅偏压不正常。在自给栅偏压的功放电路中,常见栅偏压的故障有:A、无偏压,造成这种情况的原因有功率管失效无屏流、阴极电阻两端无电压降,阴极旁路电容器被击穿等几种。B、偏压小,原因为功率管衰老或屏压低。C、偏压高,原因有屏压增高、特别是帘栅压增高使屏流增大、阴极电阻阻值增大、栅极交连电容器漏电或击穿使栅极上加有正电压等几种。此外,阴极电阻开路也会使偏压增大,此时屏流很小,线路存在寄生振荡。3.输出变压器局部短路。将造成屏流增大,而使屏极发红、输出减少且失真增大。如果是初级局部短路,那么在空载时输出电压不会减少,在接上负载或负载很轻的情况下,只要栅极激励电压达到额定值时,则功率管全部屏极发红,这是个典型现象。检查输出变压器初级是否局部短路时,可将输出变压器初次级接线与电路全部断开,从初级端上送进220V市电,用万用电表交流挡测量两个初级端与B+中心头的电压,正常时,两线端电压相等。有局部短路时,则一线端电压低于另一线端电压。如果一接上220V市电就立刻烧毁保险丝,则说明局部短路很严重,必须更换输出变压器。检查输出变压器次级有无短路故障前,首先要检查次级上并联的高频抑制电路和负反馈电路组件有无变质、失效和击穿等情况,然后再检查次级线与铁芯之间有无击穿短路。4.推动级激励电压(或功率)不足。功率管栅极激励电压(或功率)不够,无论功率管工作状态怎样正常,仍不能有额定的功率输出。5.多管并联推挽工作,其中一只或数只管的屏极抑制电阻或栅极抑制电阻开路,此时不仅失真大,而且输出功率小。6.自给栅偏压的阴极旁路电容器失效形成开路,产生电流负反馈,对某些胆机来说,可能影响输出功率。二、功率放大级高压加不上高压加不上有两种情况:一是通电时,保险丝立即烧断,二是胆机在工作过程中突然发生烧断保险丝而切断高压电源。将放大器的输出变压器中心头高压B+与高压电源联机断开,然后开启高压,如果此时仍然烧断保险丝或不能启动高压,则故障不在功率放大电路,而在电源电路;若断开高压B+联机后,能启动高压,那么可以肯定故障在功率放大级。功率放大级的高压电源加不上应从以下几方面着手检查:1.观察或测试功率管内部是否各电极相连。2.检测输出变压器是否击穿短路。常见是初级或次级线圈间被击穿短路。3.负载过重或负载短路。负载过重或短路能致使屏流增大而过载,烧断保险丝或加不上高压。三、寄生振荡放大器出现如「嘶啦嘶啦」的高频振荡和「扑、扑」的低频振荡等寄生振荡声时,轻则屏耗增大,屏极发红,输出减少,重则不能工作。产生寄生振荡的原因有以下几种:1.负反馈电阻等组件变质或损坏。2.输出变压器次级并联的旁路电容器开路或击穿引起高频振荡。3.多管并联推挽工作的屏、栅极电阻损坏或变质也容易引起振荡。置换栅极电阻,千万不可用线绕电阻,因为它的电感将引起振荡。4.功率管尤其是高互导式功率管及抑制振荡电路中的组件使用日久后参数变化,也容易产生振荡。5.电源电压过高。因供电电压过高,破坏了功率管正常工作状态也能引起振荡。四、功率管屏极发红放大器在正常工作时,如果在较明亮的环境中看到屏极发红,就是不正常的现象。引起屏极发红的原因可能是:1.负载过重引起屏流过大。这种现象比较常见,主要是由于扬声器阻抗配接不当,或外线有短路、或输出变压器初级线圈局部短路。2.负栅偏压减少,或无负栅偏压,或出现正栅偏压。负栅偏压减少的原因可能是:负偏压电源滤波电容器失效或容量减少;分压负载电位器中心滑片调得过低;整流管衰老;偏压电源变压器次级局部短路;自给栅偏压的阴极旁路电容器漏电严重;输入变压器的初级和次级(或耦合电容器)轻微漏电等问题。无负栅偏压的原因可能是:输入变压器中心抽头断路;偏压电源滤波电容器短路;偏压负载电阻损坏。整流管或偏压电源变压器损坏;自给负栅偏压阴极旁路电容击穿;栅极电阻或输入变压器次级断路;管座损坏,使栅极管脚与管座脱离。3.后级功率管的屏压或帘栅压升高,使屏流增加,屏极发红。屏压升高的原因可能是:A、高压电源变压器初级线圈局部短路,使次级高压线圈的交流电压升高;整流后输出直流电压增加;B、泄放电阻断路,输出电压升高。C、滤波扼流线圈局部短路,电感量减少,降压减少,输出电压升高。帘栅电压升高(指采用束射四极管和五极管做功率放大级的机器),吸收电子的能力增强,使屏流增加,屏极发红。其中的几种原因可能是:A、高压电源变压器初级局部短路,使次级高压升高,整流输出直流电压增加。B、次级高压电位器调整不当。C、次级高压滤波扼流圈匝间局部短路,使输出电压升高。D、泄放电阻断路,输出电压升高。4.超音频或高频寄生振荡,致使屏极发红。这两种寄生振动荡是由于后级的总寄生电容的正反馈引起的。有效的判断方法是,当屏极发红时,将负载阻抗换成放大器输出功率1/20左右的电阻,阻值等于输出阻抗。开机不送入讯号,几分钟后,手摸电阻如果感到发热,那么就存在高频寄生振荡了。5.推挽管衰老,破坏推挽平衡,引起屏极发红。在推挽功放中,尤其是在并联推挽(如150W的扩音机中一般用KT-88管每两只并联)中,其中一边的管子衰老,内阻增加屏流减少,没有衰老的管子负担过重,屏流增加,屏极发红。6.输出变压器的初级线圈的一边局部短路,破坏了推挽平衡,使该边的屏流增加,屏极发红。7.输入讯号过大,使输出电流和电压超过额定值,引起屏极发红。8.有些放大器本身设计不当。因屏压、帘栅压、灯丝电压过高,或负栅偏压太小,静态屏流过大,甚至静态时,也会使屏极发红。五、失真所谓失真,是指经放大器的输出与输入波形相差过大,放大器放大出来的声音与原来输入的声音不一样。主要几种原因分析如下:1.推挽功率管或推动级推挽管有一只衰老(或损坏),使两管的增益不一样,或者输出变压器初级(或输入变压器的次级)一边局部短路或开路;屏极和栅极的防振电阻变值,也会破坏推挽平衡,引起失真。2.有的放大器推挽与前级是用阻容耦合的,当一边的耦合电容器变值(容量变小、失效、漏电等)时产生失真。如果该电容漏电,还会使下一级电子管的负栅偏压变小,甚至变成正电压,产生栅流,引起失真。3.固定负栅偏压过高或过低,使电子管的工作点发生变化,或输入讯号过大等,都能使电子管工作于非线性部分,引起失真。4.小功率放大器功率管一般都工作于AB1类(或A类)推挽放大,如果输入讯号电压峰值大于负栅偏压时,功率管将出现栅流,由于这类工作状态的栅路内阻较大,因此容易引起失真。5.在中功率以上的放大器中,功率管一般都工作于AB2类(或B类)推挽放大,如果推动级的输出功率不足或由于推动管衰老使内阻太大时,会引起失真。推动级要用内阻小的电子管,并用降压变压器进行倒相,才能获得稳定的输出电压。6.屏极负载电阻、阴极电阻或帘栅极电阻变值,使电子管的工作点变化,工作于非线性区,引起失真。栅极电阻断路,引起阻塞失真。同时负载阻抗太轻或太重,使电子管的输出阻抗不匹配引起失真或音轻等。7.电源电压不稳定或过高过低,都会改变各级电子管的工作点,引起失真。六、交流声一般来讲,由于后级电压放大倍数不大,因此,由功率放大级故障引起的交流声不十分明显,但有几种故障却能出现明显交流声。1.功率管内部栅阴两极短路或漏电,阴极与灯丝连极短路,灯丝电源变压器接地不良。2.固定偏压滤波不良。3.推动变压器初次级间漏电,或栅极交连电容器漏电使栅极带正电等。4.整机接地不良。特别是搭棚焊接和灯丝用交流电供电的胆机对接地要求很高,在调试过程中要不断试用各个接地点以获得最佳信噪比,另外接地点的电阻越小越好恐胆症Q&A
· Q:1.换胆要注意什么?胆友最容易犯什某错?
· Q:2.何谓SRPP线路?有何优点?为何不能夹directcoupled直接交连放大器?
· Q:3. 对于45、2A3、PX25、300B这些低功率输出的三极管有何评价?可有特别偏爱?
· Q:4.真空管在制作上如何保持每支都有相同的数值与声音?
· Q:5.如何辨识新旧胆?
· Q:6.各款300B胆是否一定可以用在各款品牌的300B放大器上?
· Q:7.为强放管设计的自给偏压跟手动调节的固定偏压Fixed Bias在声音上有何分别?
· Q:8.7DJ8/PCC88的灯丝工作电压是7V,可否直代6DJ8(6.3V)?
· Q:9.今天的中国大陆胆水平如何?有何佳作?
· Q:10.如用胆功放的4奥姆输出推8奥姆阻抗扬声器,又或是以8奥姆输出推4奥姆阻抗扬声器结果如何?可有危险?
· Q:11.何谓Buffer胆?
· Q:12.何谓Driver胆?
不少发烧友有恐胆症。有很多发烧友不用胆机的原因并不是他们不认同胆机的声音,而是对胆有抗拒感,所持的理由多是:(一) 胆机易烧机(二)胆机工作不稳定(三)胆会老化,换胆麻烦(四)胆在工作时温度高有危险。如何去除以上四个疑虑 (一)设计与制造正确的胆机并不容易烧,君不见Houston/Audio Space的试音室中胆机由朝开到晚,数十年前音响店的胆机亦是日日唱,唱足几年都无事。若然胆或胆机易烧也就不会广泛的被应用在军事用途上。我认为烧胆机的最大可能性是设计不良及制作、散热不够、不正确地使用胆、换后不再调整偏压。其实制作不良的产品出现烧机的情况也并非祇局于胆机上,我最近就知道了三宗烧晶体管机的事情,其中一宗更亲历其境。只要用家正确地使用及楝选信誉良好的胆机,就无须担心烧机。(第二)若胆机工作不稳定的其中一个原因是胆老化。换胆后调好偏压便可。若是零件老化数值改变,找代理修理吧。工作不稳定的情况也并非祇出现在胆机上,有许多晶体管单声道后级,在工作时总是一部比另一部热得多。(第三)无错胆是会老化的。就是很多零件包括电阻器、电容器、火牛、晶体功率管、CD机/DVD机的雷射头、扬声器的单元,甚至是电视机的荧光幕(CRT胆)也会老化,但他们并非不能像胆般一抽一插便可被换掉般方便就代表不会老化,就代表方便。反之,我认为当胆被使用上数千至数万小时老化后可由一个普通用家一抽一插地换掉是更为方便。换上新胆后声音又可重回高水平。(第四)胆在工作时是有一定热量。只要有足够空间给他散热便可。其实晶体管机亦有相同情况,有些在工作时是热得烫手的。为了使发烧友消除恐胆症及对胆机及胆有更多了解,AudioSpace/Houston Q&A希望对你有帮助。Q:1.换胆要注意什么?胆友最容易犯什某错?A:换胆除了要对好脚位外,纵使同一型号强放管也要调准偏压,当然若电压有少许偏差,胆也可工作,但若要最佳最稳定表现,手动调准偏压是省不了的。有一种声称不用调节强放管偏压的线路名」自给偏压」Cathode Bias,是在胆的阴极处以电阻产生电压降而使真空管工作稳定的一种设计,是一种宽容度大得多的设计。其实若要得到最准确的偏压,自给偏压亦需要手调。换胆时要知道不同型号的胆能否互换.有次有位知些唔知些的发烧友听人讲KT88比EL34靓声,于是把KT88直接插在EL34偏压的放大器上开声,结果弄得烧胆收场。其实KT88家族跟EL34家族的工作偏压相差很大,前者的栅极负偏压是-50V~-60V,后者的栅极负偏压是-20V~-28V,若你的EL34后级要用KT88,应找可靠的师傅改机。Q:2.何谓SRPP线路?有何优点?为何不能夹directcoupled直接交连放大器?A:SRPP全名是Shunt Regulator Push-Pull并联调整式推挽放大线路,是上下两个三极而成。在胆机线路中,SRPP可用作讯号放大,也可做缓冲。在讯号放大上,标准SRPP设计是上三极的阴极以一只电阻接到下三级的屏极,下三极的阴极以一支电阻落地,讯号由下三极的栅极输入由上三极的阴极以电容交接输出。Audio Space有一款每声道用一支胆的AS9032前级就是用上这SRPP放大设计。 SRPP前级的另一设计并非用在讯号放大上,而是用在缓冲buffer级。这设计是上三级的阴极接到下三极的屏极,讯号输出就正是在这两极中间,讯号输入是上三级的栅极。SRPP buffer是没有放大功能的,作用是提供稳定的抵组抗输出。Audio SpaceLine3.1四胆前级和最新推出的遥控四GT胆Pre-1前级就正是用上这线路。SRPP线路常用胆有12AT7、12AU7、6DJ8、6SN7。SRPP线路并不局限于胆机上,纵使全晶体管制作又或是胆石混合制作也可以用上这设计。SRPP线路的好处是高频响应好、中、高频细致、谐波丰满、结像力强。缺点是ripple莲波浮动不定,低频量感也不及以阴极输出的设计多。SRPP线路前级不适合夹direct coupled后级是因为SRPP线路在工作时产生的莲波ripple浮动不定,形成一个连续不断的低周,这个像是低至一、两周的频率进入无电容交连全部讯号均被直接放大的direct coupled后级后会使后级难以负荷,因为后级要不停地放大那个低至一、两周的ripple讯号。SRPP前级推direct coupled后级的特征是后级会在短时间内产生不正常的高温,当发觉后级过热就要关机,不要再这样配搭。Direct coupled后级的好处是少了电容器的音染和吞食弱音谐波的影响,缺点是少了电容器的保护功能。 Direct coupled后级有Goldmund,也曾见过Bryston、Madrigal ML、Gryphpn、Burmester用上这设计。为了要使SRPP前级能夹direct coupled后级以发挥出前级的靓高频优点和后级的忠实低音染声音,我们用上了一个servo线路把SRPP线路的工作点死锁,消除那浮动不定的ripple.Audio Space的标准板SRPP前级是没有用上servo线路,在有用家要求才另行装上。若不改机要以胆前级来推direct coupled后级。就不要用一般Srpp前级了,取而代之是阴极输出的胆前级,Audio Space Line3正是这设计。Q:3. 对于45、2A3、PX25、300B这些低功率输出的三极管有何评价?可有特别偏爱?A:45输出功能最低约有2W,2A3约有3W,PX25人称欧洲300B约有6W,300B最大力约有8W。 这四款三极管皆为灯丝直热式设计,所以声音特别甜。而再这四款胆中,灯丝工作电压越低,声音也越靓。45与2A3的胆丝工作电压为2.5V,PX25是4V,300B是5V,所以45和2A3最是靓声。这些胆的灯丝可以用直流电或交流电工作,用直流电时较易控制Hum声,用交流电时声音更甜谐波更多而45及2A3,认为更精致准确。Q:4.真空管在制作上如何保持每支都有相同的数值与声音?A:控制真空管在工作时的灯丝电压电流最是有效。正因如此只要能做到每支管的灯丝电压电流相同便可以有一致的声音与数值,这观念和前北京电子管场曾留学苏联专攻真空管刘总工程师的看法一致。西电300B之所以稳定兼靓声,就是灯丝制作得特别好,每条灯丝都排列整齐而平均,每支管都有相同工作电压电流及温度。Q:5.如何辨识新旧胆?A:其实好难。一般来说细胆的水银化大,大胆的水银边变灰蒙都是用了长时间的结果。有些情况是水银淡而少却不是旧胆,所以不能一概而论。当胆在长时间工作后,寿命将尽时,音量会较低.高频较蒙。Q:6.各款300B胆是否一定可以用在各款品牌的300B放大器上?A:基本上可以互换,但却又不是必然。基本上300B的屏对阴极电压不可超过360V,但后来的西电300B已能把屏对阴极电压提升至390V,若那部300B放大器是为着390V的新规格来调校把屏对阴电压调得超越360V,而用家在换胆时把不得超过360V规格的300B直代便容易造成烧胆情况。多年前曾经试听Jadis和Audio Note的300B Mono Block后级,尝试换胆听,把Audio Note机上的300B插在Jadis机上,哪知一开电源全胆散发异常强烈的光芒,而立即关机,想来是电压过高之故,若不及时关机此胆必烧。Q:7.为强放管设计的自给偏压跟手动调节的固定偏压Fixed Bias在声音上有何分别?A:自给偏压的声音较阴柔,效率较低。人手调校的Fixed Bias分析力较强,起落清爽,效率较高。Audio Space的MINI系列扩音机全都是用上自给偏压,而售价较高的大机却用上固定偏压,也可以推想得到固定偏压较靓声。Q:8.7DJ8/PCC88的灯丝工作电压是7V,可否直代6DJ8(6.3V)?A:应该要另行调校。纵使是7DJ8在开始时可以工作,但长时间工作有阴极中毒的可能。Thomas以前的V30B胆也曾经试过灯丝/阴极中毒,想来两者的情况基本想同。是阴极在长时间电压电流不足下工作,于是表面产生一层氧化物阻碍电子飞脱而出,久而久之氧化层越积越厚,声音也越变越衰。当氧化层厚至使电子全完不能射出,胆便报消。Q:9.今天的中国大陆胆水平如何?有何佳作?A:现在大陆有三间厂制作真空管,是天津{存真}fullmusic、湖南长沙{曙光}Shuguang、柳州{桂江}。存真和桂江精于生产300B,水平甚高.曙光的水平也很高,当年MC275所用的原装KT88就是它们的制作,名重一时的金狮KT88是曙光杰作,金龙胆也是曙光的制作。大陆可以产生出好胆来,当日300B大比并中金龙4300BLX的出色表现使人至今难忘。最近听过了Fullmusic网屏300B波胆惊为天人。最近在互联网上看到一篇300B的比较,指出曙光以Valve Art为名的300B-C60非常靓声,而Vaive Art更有一款超越了4300BLX的6300B制作。Q:10.如用胆功放的4奥姆输出推8奥姆阻抗扬声器,又或是以8奥姆输出推4奥姆阻抗扬声器结果如何?可有危险?A:以4奥姆输出推8奥姆扬声器的声音是高频较蒙、低频较肥。以8奥姆输出推4奥姆扬声器的声音是高频较清、低频较薄。用有输出变压器设计的胆后级进行以上两种接驳基本上无问题,没有危险。但若是用没有输出变压器的OTL或OCL设计,扬声器的阻抗就不能低过后级注明的输出阻抗了。Q:11.何谓Buffer胆?A:Buffer胆的作用是缓冲,是没有放大功能的。以Audio Space Line3.1四胆前级为例,输入级的12AX7是用作讯号放大;输出级的12AU7是用作缓冲Buffer,作用是保持抵阻抗和稳定的表现。Q:12.何谓Driver胆?A:Driver推动胆是用来推动在他之后的强放管,输出电流一定要大,阻抗要低,放大率则不需大。强放管是需要强大电流来起动的。因此我可以了解到Driver胆会是6SN7、12AU7而不是放大率更高的6SL7、12AX7。以Audio Space近期作品AS-300B和AS-88A为例,输入级是放大率高达70的6SL7,第二级是放大率只得20的6SN7。6SN7在这里提供出Driver级所需的强力推动功能,以大电流低阻抗来推后面的强放管300B或KT88。
300B管机的科学与艺术 我是一个Audiophile,或者说已经是Audio的Mania。请原谅我不喜欢用大家惯用的「音响」与「音响迷」这二个名词,多年来我的内心深处仍然无法接受Audio被译成「音响」二字,但却又找不出更适合的字眼来表达。为了忠于Audiophile的哲学,所以我宁愿用Audio与Audiophile。植基于理性与科学的狂热而说到Mania,许多人都误解我对300B的狂热,以为我是怀旧派。加上我所使用的喇叭是Jensen G610C Imperial,更让人以为我早已与时代脱离。很少人记得我的架子上有Cello Audio Suite前级,也很少人知道我对300B与Jensen G610C Imperial的狂热,完全是基于以科学的角度去分析、观察与实际的使用体验之后才产生的;那是植基于理性与科学的狂热,而非盲目的怀旧。300B为直热式三极管,世界上有哪种功率管比它的构造更简单、更直接、更美?以下,我们先来看看美国地下杂志「Sound Practices(美声实作)」主编Joe Roberts在1993年创刊号中所写「动手装一部300B扩大机」中的结语。300B的美感无与伦比「300B扩大机拥有简洁的讯号路径、纯A类的放大方式、无负回授、没有相位反转的问题、单端输出的基本架构完全保留了偶次谐波,当然也维持了自然的谐波比例。其音色迷人来自完美的泛音结构,它*音乐的功能奇妙,细节清晰的浮凸出完整的微弱动态表现。聆听复杂的合奏时,每件乐器的旋律可以有很清晰的诠释,并构成完整之节奏感。它或许会被担心力道无法推出排山倒海之势,然而它的动态反应绝对可以让你刮目相看。它能表现出漂亮的音质以及无比精确的掌握能力,这是任何高功率扩大机所望尘莫及的。这种器材绝对有梦幻似的魅力,即使听最令人诟病的CD,同样可以让你感动得汗毛直竖。其营造音乐情境之能力,简直可以用神奇来形容。在喇叭搭配得当时,你可以完全忽略音响之存在,几乎就等于置身现场。此时你已身历其境而非冷眼旁观。换句话说,阁下会有『我身处兴奋与激动里头』的感觉,这种参与感是其他器材永远追不上的。」300B管机需要高效率的优质喇叭以上是Joe Roberts将单端300B管机与束射功率管Beam Power Tube Amp做比较总结时,所提出的令人神迷向往之言。在Joe Roberts的结语中,我们可以知道从科学的角度来看,300B的年龄虽然已经超过半个世纪,但仍然是最好的功率管。时下流行的五极管只不过是输出功率比较大而已,它们结构的复杂反而破坏了讯号放大的直接,与快速的瞬时反应。如果300B管机能够配上优秀的高效率喇叭,它一样能够发出惊人的音乐动态。Joe Roberts就说:「距离300B的诞生近六十年后,Western Electric所设计之管机终于开始有机会走入一般人的生活中。Cary Audio生产300B单端输出的扩大机,其中的输出变压器与扼流圈(Choke)还是由美国变压器名厂Magne Quest/Peerless的Mike Le Fevre所特别设计制造的。对绝大多数的Audiophile来说,300B扩大机似乎已经不虞匮乏。真正的挑战是,如何让这些输出功率仅有个位数字的扩大机推出理想的效果。」W.E. 300B管机很少走入寻常百姓家或许各位会奇怪,为何W.E.所设计的300B管机要在近六十年后才走入一般人的生活中,难道当初的W.E.扩大机并未在一般人家里使用过吗?其实,W.E.是美国西方电子公司于1927年所成立的子公司,全名是Electric Research Products Inc.,经营贩卖、租赁与技术服务之工作。当年的W.E.器材都是连同喇叭、扩大机等出租给戏院的,并不是卖给家庭消费者。二次大战后,由于时代变迁,这些戏院用的器材慢慢退役。当时有些日本人在美国从事Audio的生意,也有人在W.E.任职工程师,他们识宝,将这些退役的器材大量且低价(多数以美金一元成交)收购运回日本。近二十多年来,300B在日本炒作之声不断,「梦幻铭器」之名词被广泛用于「Stereo Sound」杂志中就是最佳写照。以前的规格不符今日需求六、七十年前的器材能够符合今天的要求吗?这是许多人的疑惑。我们来看看1927年推出的W.E. 555 Receiver驱动W.E. 15A号角喇叭(15A指的是那个号角的型号,号角里面负责发声的驱动器型号就是555)、以今日仪器测试所得的规格:由75Hz至7.5KHz之间为平坦的频率响应曲线(当时AIEE所订定的广播器材规格为100Hz-8KHz),不过75Hz-5KHz为最佳状态,超过5KHz逐渐下滑,7.5KHz之后急降,65Hz-75Hz就产生极度之失真,而喇叭的灵敏度则为105dB/m/w。从以上的规格中,可知当时的器材在带宽上绝对不符今日之需求,如果「食古不化」,那绝对不符Audiophile追求理性与科学的精神。而我对300B管机所采的态度就是服膺「古之『复』与新之『创』」的道理,以「古」的简洁直接线路架构,配合上「今」之零件与宽带输出变压器,再以现今对Audio表现之要求来对待300B管机。研究300B管机要从Model 91开始W.E.在1927年所推出的器材与300B并没有关系,真正开始与300B有关的是在1936-1946年间所推出的Model 91与Model 86扩大机。其中Model 91使用一支300A真空管,Model 86使用二支300A真空管,这二型扩大机当然也是只租不卖。关于Model 91这部一代名机,Joe Roberts有着以下的叙述:「将W.E.誉为音响界的巨人并不为过,而Model 91则又是W.E.的经典之作。如果你对古代的三极管输出扩大机有浓厚兴趣,不管是为了它的历史意义、还是优越的声音表现,都请从深入了解Model 91开始。因为Model 91就代表了这个电路架构的年代,刻划这一代的完整历史。」为何我用Jensen G610C喇叭?除了深入了解Model 91以作为研究300B管机的开端之外,Joe Roberts所言找到一对优秀的高效率喇叭来搭配300B管机,更是追求梦幻铭器之声不可或缺的要素之一。许多人都知道我用Jensen G610C Imperial喇叭(它的效率有103dB),但是对于为何我会用它的心路历程并不了解。早在1953-1957年间,我家隔壁有一家电机行,加上当年有几位发烧人的影响,使得我认识Jensen喇叭更早于JBL与Altec。而当年正是Jensen最辉煌的时期,它的威名一直深植我心,G-610单体的售价至今仍排第一更证明了它的不朽。Jensen G610C Imperial喇叭是发明以永久磁铁取代瞬时磁铁(Field Magnet)的Peter Jensen之力作。在他1935年这项重大发明之前,喇叭必须靠着扩大机系统的供电才能充磁,这也是老W.E.扩大机与喇叭必须成套使用的原因,否则就无法发声。事实上,我会追求Jensen G610C Imperial,除了心仪它的威名之外,也是因为Jensen G610C Imperial乃源于美国三○年代间W.E. 555驱动器所衍生出来的直接传承产品。在直热式三极管盛行的年代,RCA与W.E.都是发展有声电影设备的主要厂家,他们各自为有声电影发展出完整的录放音系统,从麦克风到喇叭一应俱全。当时,以W.E. 555 Compression Drive驱动器为主的号角系统,成为那时剧院之声最重要的角色。因此,如果要研究W.E.,除了去找到完整的老古董机之外,最有意义的就是去找Jensen八○年代重新发行的Jensen G610C Imperial同轴型三音路喇叭。在这个喇叭上所使用的中音号角与W.E. 555只有一点点改变,那就是Peter Jensen将振膜的材质由铝质改成电木(Phenolic)成型之薄片。玩家如果手痒,可以拿W.E. 555的铝质振膜换上Jensen G610C Imperial,其样式尺寸完全一致。为G610C找寻绝配扩大机当我动心想要拥有憧憬多年的Jensen G-610 Imperial喇叭之时,就已经意识到自己必须设法面对过去、现在与未来之挑战,去找到与之绝配的扩大机。喇叭到手之后,当时我曾考虑用Mark Levinson No. 20纯A类后级,但是因为无法忍受其高温与体积而作罢,只好先以No. 23代替。后来辗转得到EAR 549,这是Tim de Paravicini最高段也是最后一回之制作,用它驱动Jensen G610C Imperial不但游刃有余,其高S/N比也令人赞叹不已。至此,虽然自认已经功德圆满,但我仍不忘想一亲W.E. 300B SE之芳泽。因为Jensen G610C Imperial乃集美国Audio技艺结晶于一身的好喇叭;它既为五○年代之佳作,又于八○年代重新上市,且新的Jensen G610C Imperial分音器已经重新设计以符合新的要求,出自五○年代同一位设计者之手。既然如此,为Jensen G610C Imperial搭配一套优秀的300B管机就成为我的愿望。追求300B的文艺复兴看到这里,读者想必已经了解我所用的Jensen G610C Imperial喇叭是八○年代重新修改过的铭器,而我所追求的300B管机也是符合现代Audio精神与需求的扩大机。在此,我要再次强调,我不是追求旧的300B管机,那个时代的东西我会参考,主要是去研究当时他们是怎么在用300B的。也就是藉由「复古」的研究去找出「创新」的路子。事实上,我所谓的「复古创新」也就是在追求一种文艺复兴的精神,我想要复兴的是从三○年代到九○年代之间,这失落的300B管机黑暗时代,在这漫长的五、六十年间,真正好的300B声音几乎没有机会进入一般Audiophile家中。我的意思不是市面上没有300B管机,而是真正制作严谨、能够淋漓尽致发挥300B优点的器材少之又少。因为如此,导致许多人对300B管机产生错误的认知,以为它无法发出庞大的动态。300B能再生Live的气氛事实上,300B的输出功率虽小,但是如果用单管时,它的动态范围很广(双管时动态就减半了)。此外,我们在回放音乐时,最需要的就是要有Live的感觉,而Live的感觉就是从现场音乐的规模与泛音结构气氛中得来。这些,都是300B的长处。为什么300B会有这些优点?其实道理很简单,因为它的放大原理、线路结构都非常直接简洁,就像一个人没有束缚般,可以跑得很快。如果放大原理复杂、线路迭床架屋,这就好像把一个人绑手绑脚,他怎么能跑得快?而如果用二支300B管来推一个声道,也就好像二人三脚跑步,再怎么样也无法跑得像单管机那么快那么好。所以,我认为最好的300B管机就是直热式、单管、单端输出的扩大机。发人深省的智慧之言有关300B机的详细实作,我将在下一期向读者们公布我的经验。但是,对于台湾许多Audiophile之于300B管机的不当胸襟,以及杂志Reviewer对它的许多评论,我想Joe Roberts有一段话值得我们反省。在Sound Practices第二期「出刊者的话」中,Joe Roberts说:「音响技术(Audio Technology)过去八十年来的发展成果,可以说是人类本世纪的最大成就。享受Audio科技的结晶固然是一种快乐的事,但如果能充分掌握个中诀窍,以技术背景建立自我的独立判断能力,岂不更大快人心!不过,说来容易,这种能力之培养需要时间,也需要对Audio发展的过去、现在与未来有深刻的洞悉才得以成道。要知道,Audio的世界是何等的广泛。当然,如果阁下误信广告,迷信名牌,那Audio的世界将是何等的狭隘!」他又说:「玩Audio的基本态度就是要有开阔的胸襟,有时候说到激动处不免想吐出一句话 ?Audio市场就是谎言充斥的地方,到处充满了欺骗。与其受人欺骗,不如开放心胸接纳不同的Audio哲学与风格。」对于300B管机,我除了秉持开放的胸襟来接受不同的Audio哲学与风格之外,美国Audio史上重要人物Paul Klipsch所说过的一段话也是我深深服膺的。他说:「It must be understand that audio and loudspeaker manufactures are both art and science. 」一点都没错,Audio是艺术与科学的结合,我们不应当以不实、夸大与扭曲之动人言词来瞎捧300B管机;也不应以反科学态度的假艺术观来作不切实际的Review。附录:W.E.公司从1927年至1946年间介入有声电影事业的历史1927年 - W.E.子公司Electric Research Products Inc.成立,专门经营贩卖、租赁、技术服务的工作,并发表All Talky(Disc方式)Picture 「Jasicha」。音响系统为W.E. 555型Receiver+W.E. 15A Horn扬声系统,开Voice of Theatre风气之先,同时W.E. 4A Pick Up正式实用化。1929-1935年 - 专用于剧院之扩大机有Model 42A(二支211E管或二支205D),以及95036G(二支300A)。1936-1946年 - 新型的Reveiver W.E. 549问世,与W.E 555并肩服役。此时W.E.也发展出更坚固耐用的高性能扩大机,即Model 91(一支300A)与Model 86(二支300A)。铭器W.E. 288于1946年开始生产。电子管功放的调整电子管功放(胆机)的线路比晶体管机简单,容易制作成功,并且有较好的音乐回放效果,特别是在感情表达方面更是专长,所以胆机复起以后很受发烧友的青睐。胆机最重要的特点就是胆味,阁下所焊的胆机是否也具有温暖、醇厚、顺滑、甜美的胆味呢?如果没有,声底和晶体管机差不多,或比晶体管机还硬、还干涩,或自制的胆前级、缓冲器接入放音系统中,放音系统音色的改变并不像媒体所说的那样「立杆见影」时,就应该测量一下各管的工作点,是否工作在最佳状态上,否则就要进行认真、仔细地调整。只有各电子管工作在最佳工作状态,才能发挥线路和每只胆管的魅力,达到满意的放音效果。工作点未调好的胆机,除了音色表现不佳以外,还有音量轻和失真的现象出现。一台放大器音质的好坏,影响的因素虽然很多,但最终还是决定于制作的水平。发烧友在制作器材时,一般是根据手中积攒的胆管和组件,再选择优秀的线路或按照名机的线路按图索骥,进行焊接,组件的规格、数值虽然与线路图上的要求相差不大,但由于组件的排位,走线的长短、焊接的质量,或其它方面的差异,如B+电压的高低等原因,都会影响到放音的表现,所以焊出的胆机,不一定是胆味浓浓的。没有胆味不要紧,只要通过适当、合理地调整、校验,使放大器各级胆管工作在最佳状态,便能达到放音的要求。胆机调整工作的内容,除了将噪声降低至可以接受的程度和更换输入、输出耦合电容的牌号或容量,以改变音色以外,最重要的是调整屏压、屏流和栅负压,使胆管工作在合适的工作点上,使放音系统放出好声,而这一点正是一些文章中谈得较少或用很简单的二句描述带过去了,要不就是「不需任何调整」就可以工作。如果胆管没有进入工作状态,再换名牌电容,胆味也不会出来。调整胆机时,要根据电子管手册上提供的数据,作为电路的依据,无电子管手册时,要尊重线路图中所给的参数数值或附加的胆管数据进行。三极管的工作点由屏压和栅负压决定,屏压确定后可调整栅负压来调工作点,束射管或五极管的屏压升高到一定程度后,帘栅压的变压会对工作点有较大的影响,因此可调整帘栅压和栅负压来选定工作点。降低胆机噪音和更换耦合电容调整音色的方法,一些文章已有介绍,本文不再重复,这里就调整胆管工作点的方法谈一谈体会。一、 栅负压电路调整胆管的工作点时,经常会涉及到栅负压,因此首先将栅负压电路说一下。电子管是电压控制组件,三大主要电极(灯丝、栅极和屏极)是要供给适当电压的,供给灯丝的称甲电,供给栅极的称丙电,供给屏极的称乙电。栅极电压一般是接的负压,习惯上称「栅负压」或「栅偏压」。为了使胆管工作稳定,栅负压必须用直流电来供给。按胆管的工作类别不同,栅负压的供给有二种方法:一种是利用电子管屏流(或屏流+帘栅流)流经阴极电阻所产生的电压降,使栅极获得负压,则称自给式栅负压,一般用在屏流较稳定的甲类放大电路上。另一种是在电源部分设一套负压整流电路,供给栅负压,称作固定栅负压,主要用于屏极电流变化大的甲乙2类或乙类功率放大级。使用自给式栅负压,胆管比较安全,采用固定式栅负压时,当负压整流电路发生故障,胆管失去栅负压后,屏流会上升过高而烧坏胆管,因此没有自给式栅负压工作可靠。自给式栅负压产生的过程如下:当电子管工作时,屏极和帘栅极吸收电子,电流从电源高压的负极经阴极电阻RK、屏极、输出变压器初级线圈和帘栅极的电流一起到高压的正极,成为一个负荷回路,当电流流过RK时,RK就产生一个电压降,RK两端的电压,在地线的一端为负极,在阴极的一端为正极。这样,阴极和地线间就有了RK所产生的电位差,栅极电阻R1将栅极和地线连接,所以栅极和阴极间也就有了RK所产生的电位差。由于不同的电子管所需要的栅负压不同,阴极电阻的阻值也不同,如6V6的阴极电阻300Ω,而6L6的阴极电阻170Ω。阴极电阻的阻值可用奥姆定律求得:阴极电阻=栅负压/放大管电流(屏极电流+帘栅极电流)。当栅极输入信号时,屏流立即被控制而波动,阴极电阻上的电流也就是波动的,所产生的电位差也是波动的,阴极电阻上电压波动的相位恰巧和输入的信号相反,因而减弱了输入信号,这种情况通常称本级电流负反馈,这种作用减低了本级放大增益。引起阴极上电压波动成份是音频交流成份,所以一般在阴极电阻上并联一只大容量的电解电容,将交流成分旁路,阴极电阻的直流电压就比较稳定了。还有一种产生栅负压的方式,称接触式栅负压,这种栅负压是电子管自己产生的,当电子从阴极奔向屏极时,经过栅极,如果栅极上没有任何负压时,电子经过栅极就没受到拒斥,则在奔向屏极的路上就不时碰到栅极上,碰到栅极上的电子就由栅极电阻R回到阴极,电子流动方向是从栅极到阴极,所以电子流过R时产生电压降,栅极是负端,阴极是正端,因为碰触到栅极的电子很少,造成的电流还不到1μA,虽然R的阻值很大,以10MΩ计算,但所产生的电压不过1V左右。这种栅负压供给的方式见得较少,只能用在输入端小信号放大电路,输入信号小于1V的放大级,如拾音器输出只有几mV,用此栅负压电路很合适。二、 电压放大级的调整电压放大级担负全机的主要放大任务,不能有失真,所以要求工作在甲类状态。甲类状态时,它的工作点在栅压-屏流特性曲线的线性段的中间,此时,栅负压是放大管最大栅负压的一半,工作电流应在放大管最大屏流的30%~60%之间为宜,不应过小。调整方法很简单,只要调整阴极电阻的阻值即可,首先将电流表(最大量程稍大于该管最大屏极电流,如6SN7屏流为8mA,可用10mA的电流表)串在阴极回路中,,电流表正极接阴极电阻,负极接底盘,若阴极电阻无旁路电容,为了避免电流表和接线对该级工作状态不发生影响,最好在电流表两端并联一只100μ/50V的电解电容。若阴极电阻RK有旁路电容,也可以将电流表串入屏极电路中。然后改变RK的阻值或V1的屏压,使V1的工作点达到最佳状态。也可以用测量阴极电阻RK两端电压的方法,再用奥姆定律(A=V/R)算出电流。不同的放大管所需要的工作电流不一样,如6SN7可调到3~4mA,胆管屏流增大,声音温暖、丰厚,但噪声也会增大,噪声是电压放大级的重要指针,噪音不能大,所以在调整时一定要噪声和音色兼顾。具体到某一台胆机上,屏极电流调到多少为宜,也可以通过边调边听音来找到一个音色最佳的工作点。当屏极负载电阻R2的阻值用得比较高时,失真小,但这时必须整流输出有较高的电压才行,有条件者,可以将RK和R2用不同的阻值组成几组试听,找出噪音小,声音醇厚、丰满而通透度又好的一组组合换上。栅负压应大于输入信号电压的摆动幅度,如用6SN7作电压放大,输入信号来自CD机,CD机输出电压为0~2V,则6SN7的栅负压应调到-3V以上。如12AX7、6N3管的栅负压设计为-2V,若输入信号电压较高,可以在输入端设置信号衰减分压电阻,使输入信号电压适当降低,保持不失真放大。12AX7是音乐化的胆管,一般都喜欢用它制作前级放大器,使整个系统的音乐感更好,在调整工作点时要注意,因为12AX7的屏流很低,最大才12mA。三、 倒相级的调整调整倒相级的目的是要输出端的上、下二个输出信号对称相等,以减小失真。此电路是公认的好声电路,国内外有相当多的名机采用此种电路,电路中V的屏极与阴极输出电压相位相反,而且流过R2、RK的音频电流相等,所以只要R2和RK相等,则屏极和阴极的输出电压大小相等,因而得到相位相反、振幅相等的输出信号,因此一般线路图中都要求此两只电阻要数值相同并配对使用,但实际上由于输出阻抗并不相同,使负载上的输出电压也不是相等的,所以用同一阻值的负载不一定是最佳状态,因此要采用略有差别的阻值,无仪器测量时,可以通过试听是否有明显的失真来判断。本刊1997年举办胆机制作大奖赛时,采用的电路中RK的阻值取43k,稍大于R2(36k),可以得到对称的输出,减小失真。阴极耦合倒相电路,又称长尾式倒相电路,这个电路的频率特性非常平坦,也是很多名机采用的倒相电路,一般要求两个屏极负载电阻(R1、R2)也要相同,如果测得上、下两个输出电压振幅差较大,或放大器有失真,经调整各管的工作点,失真未能彻底消除时,可试将RK的阻值加大5%~10%左右,可能失真就会小些。四、 功率放大级的调整甲类功率放大级,功放管的工作点是在栅压与屏流特性曲线的直线部分,栅极的输入信号的摆动不超过负压范围值,超过时将发生失真。甲类功率放大的特点是工作电流在强信号或弱信号输入时,保持不变,工作稳定而失真低,利用这一特性可检验功放级的工作点是否合适。检验时,将电流表串在功放管的屏极回路中,当栅极有信号输入时,如果功放管的屏流升高,则说明栅极负压过低,若屏流降低,则表明栅负压过高,必须调整到屏流变化最小为止。屏流的大小要适当,屏流大时,音质听感好,失真小些,屏流小时,对胆管的寿命有利,可根据需要来调整。调整时要注意,不要超过功放管的最大屏耗,甲类工作状态时,功放管的屏压×屏流等于它的静态屏耗,超过后屏极会发红,时间一长就会烧坏功放管,一般要求胆管用到极限值的参数不得多于一个,更不能超过极限参数,屏流一般调到最大屏流的70%~80%为宜。调整方法是调整阴极电阻R5的阻值,R5的阻值是根据放大管的栅负压、屏流和帘栅极电流的总和而定的,6V6的屏流可调到30mA左右(最大屏流为45mA),阴极电压10V,屏压280~300V。当屏压较高时(300V以上),帘栅压的变化对屏流的影响较大,可适当的调整帘栅压和栅负压选取工作点,有条件者可以将帘栅压采用稳压电路,使功放管工作更稳定。推挽放大级的调整是使两只推挽功放管要平衡,两只功放管的栅负压和屏流要相等,栅负压不相等时,调整栅负压电位器RP,屏流不一样时,将屏流大的功放管阴极电阻加大或再串上一只电阻,如果屏极电流相差较大,说明功放管不配对,应换一只功放管。有的线路图上,功放管阴极接一只10Ω电阻,它是为了检查功放管的工作状态的,调整时只要测量此电阻的电压降,就可以知道屏流的增减。调整屏流时,还应该注意B+电压的变化,如果屏流较大时,B+电压降低很多,则说明电源部分的裕量不够或电源内阻较大,滤波电阻阻值大,扼流圈的线径细或电感量大,可减小滤波电阻阻值或将去功放管屏极的B+接线,改接到滤波电路的输入端,这时虽然B+的纹波较大,但对整机的交流声影响不大,仍可以在能够接受的水平。五、 负反馈的调整线路有了负反馈后,会减少谐波失真,但会影响到瞬态表现变差,因此负反馈量不宜过大,一般有6dB左右为宜,调整方法是改变负反馈电阻的数值,反馈量的大小根据放音效果如音场、定位、人声的甜美、音乐感等来决定,以耳听满意为准。如果负反馈电路刚一接通,放大器便发生叫声,这是反馈的极性接反了,只要将负反馈的连接线改接在输出变压器的另一端上,此端改为接地即可。有的负反馈回路并联一只小电容,这只电容如果数值选择不当,可能会引起失真或自激,因此,发现此现象时干脆去掉它。经过上述方法的调整,各电子管已经进入最佳的工作状态,再放熟悉的唱片,放音效果一定会不同,胆味会增加不少。
结论:甲类单端放大器可以说是音响放大器中最早出现的工作模式,特点在于线路架构简单,放大波型完整,以一个正弦波输入可以获得一整涸正弦波输出,以音响系统来锐极为理想。但这类放大器同样面对着输出功率与效率极低的问题,难以应付日益大食的喇叭组合,再加上原件的损耗速度也相当厉害,所以在出现有推挽放大器之后就长期处于半兴不衰的地步了。大家都曾知道,日本音响发烧圈中相当盛行以几瓦数单端机配以高效率喇叭(尤其是大号角喇叭),而且特别钟情于[西电]之类古董真空管产品,取其音色醇美再结合上号角的质感动人。当传出西电的300B复产,这一片单端的热风就直接的在各地中烧滚起来。单端是否最为吸引的放大方式呢?我不敢妄下判断。以音响的角度去看,暂时似乎尚没有绝对完美的器材出现,大家都得知除了器材本身的质素以外遣得考虑其他配搭的重要性,否则英雄无用武之地也是枉然。日本人在细地方玩大型号角的习惯,以前我个人信受一位前辈的看法,认为日本式塔塔米式居所加纸墙等造成天 然上的庞大吸音率,唯有依靠号角大能量以消解问题,细瓦数胆机则避免在太小的环境下造成太大的低频输出量所引起的低频共鸣罢了。日本人处事是严谨的,就这样发展出他们一套的系统出来。但这一套的说法是否有误,就当得时常检视了,否则近年不会在世界各地也卷起单端的热潮。较早之前支持单端放大器的有Cary的CAD 805,最重要的要算是那部采用211胆输出的mono block后级,因为以300B结合211单支输出胆支付起五十瓦功率不是易事;另外要数的要是Audio Note了,最重要的我不会想它超贵的Ongaku,反而要重视它价位内的Conqueror 300B后级,以及价钱十多葛的Ankoru。前者对于喇叭的选配性是受到很大的限制的,八瓦的功率大概可能只可以考虑自己的喇叭或是La Scala,但后者的七十瓦就似乎无往而不利,大概是看不出那一对喇叭特别难得到它的。在Ankoru中,它采用了一支7044单端推动一支2A3以交连牛连结推动两支单端并联的845,能够获得高达七十瓦的输出功率,所以较一般的845机都有更高的驱动力,而在试用时,我更从Ken Kessler的文章中学到转用300B可以取得另类的音色效果(但请注意,2A3与300B并非互换管,就橙丝电压已有明显的大分别)。玩单端放大器其实不应该贪功率大,应该学习体会细小的美感,未知小焉知大呢?但时常面对现代大食的喇叭,又怎能不对大功率投以欣羡之心呢?当你享受着300B甜美动人的音色之时,可会想到能够获得同样音色而又惊天地的效果呢?我就时不时想的了,Ankoru的价钱始终很高,但我还会说它是一部相当best buy的后级。 现在可有机会以平宜很多的价钱取得同类型架构的单端后级,这就是Antique Sound Lab。这个牌子可谓名不经传,并无甚名气,认识的人也不会太多,产品的价查它名下的机种与机款却多如牛毛,一时也被它弄得一头雾水,不知如何是好。由细细件的前级到单端合并机、再来一些2A3以及300B的推挽机,再到相当大型上百瓦的845推挽后级都有,说夸张一点真的是个胆机总会的牌子。这次推出的是以805输出为骨*单声道后级,论整体的结构,多少与Audio Note的Ankoru有点相似。首先,它采用一支12AX7作讯号输入放大以驱动一支6L6以单端连接交连变压器驱动805作输出,与Ankoru的7044推2A3交连变压器推845不是亟亟为近似吗?而且,交连变压器的使用也不是家家厂商肯用以投资的。 一般我们遇到所谓好声的真空管后级,最大的好声功劳来自那只输出变压器,而大部份的放大器都是以推挽操作,除了因为功率输出问题之外,其中很大原因也在于那只输出变压器。一只推挽式变压器从使最大输出能够达到上百瓦功率,它的静态电流可能只维持在三四十微安培,损耗是相汉少的,静态热力损耗也少,引致在设计时可以较忽略这方面的考虑,但单端用输出变压器可不同了,国为处于甲类状态,除了真空管的热力散失极大之外,变压器的损耗也会变得相当严重,举例说:一部输出有二十瓦的300B后级静态时大约只有三十至五十微安培,而一部输出只有八瓦的300B后级在静状时那颗300B的静态电流就已经高达六二至八十微安培,如果使用同样直流阻抗的变压器的话,使用单端放大形式的后级所引致的热耗就会高三四倍。热力耗损本来不要紧,但这些热力存积在变压器内却会增力阻力而引致其它方面不良的影响,频律的线性问题等当然产生极为负面的影响。很多胆后在开着了一断时间后声音变得松软无力往往就是变压器的内阻处理得不好所造成的问题,这一点是推挽类所没有的,而且会长久地直接负面的影响到表现,这个问题的复杂性在此不谈(对不起,我唔识嘛!)。可以说,单端放大器线路虽然比推挽的简单得多,但所需工艺及成本却高出不少,变压器的问题常是恼人的。Ankoru令人佩服的还有那驱动胆与输出胆之间的交连变压器,一只的输出变压器成本已经够高,还要加多一只交连用变压器更可以说是百上加斤。Antique Sound Lab以同样制作足可赢得最大的嘉许。一般真空管的操作是以电压驱动,所需要驱动电流近乎于零,但211、845之类直热式三极管却因为输入之阻抗很低而需要颇大的驱动电流,若以原子粒直接驱动的话,问题自然不大,但若以操作电流不甚大的真空管驱动的话,就会令驱动端的负载变得太大,令增益大减,使得中有动弹之力,交连变压器就是将电压驱动力大,电流驱动力小的真空管放大讯号以变压方式转化为电流量大的讯号力以驱动末端。它所需要的同样是低内阻及线性的频律响应,而要造到损耗小频律响应高的话成本自然也不菲,困难程度不比一般输出变压器容易,很多公司避而不用主要原因有二,一是技术上做不到,一是成本太高不愿投资,通常我们只能在最贵的放大器中才会见到这些用于内部交连的变压器,除了之前的Ankoru之外,当然还有Marantz的Project T-1。对于这部Antique Sound Lab来说,使用内部交连变压器无疑是其中最大的卖点。 不过,我对于它采用6L6而非更具吸引力的300B就令我感到有点失望,始终300B还是单端热潮中的领导者,而且也是音色的固执者,虽然6L6亦是重音色的好胆,但它所被人谈论的广泛性还是有所不及。而输出胆,它则用上了较为冷门的805。大体上,211,845以至805在音响上的应用都相当接近,大家都同样是三极管,同样适用于高于一千伏特工作的功率管,可以以单端提供高达三十至五十瓦的功率(有些厂商爱取输出较小而可能更靓声的十来喇叭来说极为合适。然而,我个人则认为过于保守了)。对于所需功率不太大的喇叭来说极为合适。然而,我个人经验知它们几支三极管虽然特性相似,但声音本质却有多少距离,211底子较为险柔,845则相当刚强,而805则有点介乎于上两者之中间,刚中带柔,有它较为独特的个性。 12AX7主音乐感,6L6也重美态,再加上中间路线的805理应结合出相当优美的声音出来,果然,这部Antique Sound Lab所回放出来的声音直播的甜滑,娇美动人,算得上是单端胆机中的一部杰作,单凭原装跟机的真空管就已经达到极高的可听性,单端输出高达五十瓦只收一万四千元一对实在超值令人难以置信。LS3/5A一向受胆,很多人更认为无胆不欢,KEF也出LS3/5A,而且还有钢琴木版,但这一对我却认为应该改用大瓦数原子粒机方适合,因为它的速度好动态佳线条更明朗爽快;用这部Antique Sound Lab推动想不到也难得的有上佳的动态和能量感,虽然造不到惊人的气势与场面,但已足够教听开普通单端机的人另眼相看——原来山外有山。大致上这部Antique Sound Lab可以推动一般的书架式喇叭以至中高效率的座地喇叭,诸如LS3/5A,ProAc Tablette,JPW Ruby(这个牌子的Ruby系列表现出色而且价位相宜,香港代理的零售价更可能是全球最平,值得大力推荐),甚至是Sonus Fabre等等,大致上都胜任愉快,说夸张一点它彷佛为高级喇叭仔而设,估计所有的喇叭仔差不多没有问题,当然,它的价钱也适合配用一般的喇叭仔呢!若是遇到了大喇叭的时候,它虽然没有Ankoru对大喇叭的掣动力,但也有它拿手的一面,尤其 当面对细喇叭时更有手到拿来的感觉,就算是遇上难推 大食的大喇叭时亦能有不失的气魄,在极大音量下仍没 有不平衡的问题出现,整体自然而顺畅,低频仍保持上 佳的线条,通透度良好。若是硬要和845比较它无疑略欠 刚强,但比起几瓦的放大器它又展现出难以匹敌的力度,而且,它少见的拥有顶级音响的气度。在Von Schweikert VR66之监听下竟觉堂煌,场感理想,不觉勉强,这点是绝大部分细瓦数单端胆机都无法造得出来的,因为在力度上以外还要关乎于控制力与平衡力的良好性,根本上九十分贝的座地喇叭是叫大部分五十瓦或以下的放大器投降的。而从VR6中亦可以体会到它在分析力方面也有相当级数。或许那具有监听性的喇叭还是较合Antique Sound Lab的个性呢!声闻这对我们谈论了很久的Von Schweikert在香港终于有代理了,相信在不久的将来大家就可以接触到它全线的产品了。而论大家最想知道单端放大器最重要的音色方面,Antique Sound Lab底子是畅顺型,声底不会太厚,整体平滑,透彻,在柔弱中流露出娇美的一面,性质上可以用喇叭中的屏风式来比较,低频不会太多,性格不会太过刚强,但音乐粒子却极之密集,中频迷人但又与传统动圈式截然两样,喜欢透丽音色的朋友可不要错过,可惜是刚刚没有屏风铝带或静电工喇叭在手,否则可能又是另一境界。硬要找它的缺点可以说是明刚不足,但暗劲却还是不俗蝗,起码公主也能善服得到。因为Marantz 7的关系,德律风根的12AX7被炒得天文数字,连带同型号的真空管也相当昂贵,但这一支把守着这部Antique Sound Lab头关的真空管却不可因此而想要换,将之换上表现,再有非常大的进步,但我会较为看重Mullard的表现,价钱也相宜一点,想想看,以十份一的价钱买到Audio Note Ankorn近似架构的放大器,那区区的换胆费用相信也不算得什么了。
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