老音響資料庫/蘇桑部落格

　　「決定音響放大器音質如何的要素,30%在於所用的放大元件」,這是目前日本音響技術者的信念,FET作為放大元件向來就有明快清晰的優點,尤以最近功率級已有MOS FET足以應用,所以要製造一部全FET的放大器已無困難,甚至電源穩壓電路亦可採用全FET構成。本電路是後級的部分,設計上的特色是全對稱架構,串疊式差動放大輸入級。

　　RIAA放大器的兩種型式──CR型和NF型中,CR型似乎較受業餘技術者的歡迎,而過去所使用的CR型都是串級方式的結構,即由兩組CR網路分別產生二個轉折點,串聯放大之後即形成RIAA曲線。本文要介紹者是屬於併聯式CR型,也是由兩組CR網路和放大器產生兩個轉折點,但以併聯式的接法來合成(差動式放大)。本電路的設計是供MC唱頭使用的完整前置放大器,輸入級差動電晶體是以10個2SK30併聯成一邊,總共20個2SK30構成一個差動級,以獲取最佳的雜音特性,另一個特點是輸入級採用反相放大型接法,這種接法對於線圈直流阻抗甚低的MC唱頭來講較為有利。輸入電阻220Ω應視唱頭之特性而稍作變更,後接的OP放大器為FET輸入型的高性能OP LF357,這整個平坦放大級的總增益為68/0.22≑50dB,可視實際唱頭的需要而增減。

　　本文所介紹的是以一只新型COMS閘電路IC控制SSR(Solid State Relay)的電源控制電路。圖中所使用的IC是日本東芝的新型品,TC40H000P系列C²MOS邏輯閘,這系列IC的特色是低功率消耗,高傳達速度,其速度稍低於TTL而高過標準的CD4000系列,性能相當於標準TTL而功率消耗則節省很多,尤以H後的三個數字與標準TTL的Pin out和功能都完全相同,它幾乎可說是TTL的代替品。由於它在低供應電壓下仍能保持高速度的動作,所以用途非常廣泛,像多諧振盪器、R-S Flip,甚至將它當作線性元件使用亦能發揮其特長。

　　動圈式麥克風的輸出電壓非常小,要獲得高品質的放大,通常採用平衡式傳輸,可以消除許多共態雜音,但不方便的是Mic放大器的輸入端必須有平衡式變壓器,以接納Mic的訊號。

　　本電路是採用高級儀器裡使用的Instrumantation Amp.電路,它本身就是一種平衡式的輸入,意即具有極高的CMRR值,尤有進者,LM387A是一個非常低噪音的前置放大器,對於像這樣的低訊號源,可以有低噪音的放大。

　　本文所要介紹的是一個完整的雙聲道前置放大高電平級,所不同者是負責音量(Vol.)、平衡(BAL.)、音控(T.C.)響度等作用的部份,完全以電壓控制增益放大器來取代,換句話說,它是一個純電子的前級,一般前級具有的功能,它都一律改以電壓來控制。這樣會有什麼好處呢?至少它有三個好處:

①可以使用單連VR同時控制雙聲道,使得體積減小很多,尤其在汽車音響方面的使用極為有利。

　　提起穩壓電源供應電路,簡單型的如Zener穩壓器,泛用型的有串聯式(Series Regulator)穩壓,最近工業用者則大量採用高效率的開關式穩壓。使用於音響電路的以前兩者較多,但最近音響界技術者認為併聯式穩壓器(Shunt Regulator,或譯分流式穩壓電路)更適合高級音響放大器的需求。由於串聯式穩壓電路是當負載取用電流時,控制電晶體才給予適當的電流,雖然控制電晶體接成低輸出阻抗的射極隨耦電路,但對要求愈來愈高的音響店路仍有「不夠快」的感覺。並聯式穩壓是隨時在供應電流的,當負載接上後,電流即「分流」到負載上,負載取用電流增加,分流亦愈大,所以它的響應速度可以比串聯式快。本電路可以供應±50V,200mA的電源,極適合高品質的前級放大器電路,或後級的推動級前的電路使用。

　　技術人對新知識的追求總是不遺餘力,MOS FET功率電晶體在國內仍是很新的元件,但已逐漸可以買到。使用MOS FET作為功率輸出元件最少有三個好處:

　　(1)它是高阻抗元件,不需要很大的電流來驅動,放大電路的設計將可大大簡化。

　　一般的錄音很難把現場那種活生生的感覺重現出來,因為音源除了直接音之外還有反射音,反射音通常到達人耳時會比直接音稍遲些,現場感就是這兩種音源綜合的結果。以往欲在電子電路上造成回音效果有好幾種方式,但都失之太繁雜,最近已有許多半導體固態電路做成的延遲系統,既便宜,使用又方便,尤其延時長度可調,其效果更能適應多種用途。

　　愈來愈多的人喜歡「專用前級」,所謂專用前級乃是唱頭輸入後經RIAA放大、音量控制之後,再做一次適量的電平提升就直接到後級去了,因此RIAA的增益,在1KHz時就不一定是40dB了,他隨著後接的Flat Amp.和所接後級之特性而作最佳的增益設定,換句話說這三個放大電路已連成一體了。

　　前級擴大機的製作水準已愈來愈高,對電源供應電路的要求亦相對提高。最早期前級的電源常是二極體加上濾波電容而已,由於根本談不上穩壓,因此所供應的直流電壓隨著交流市電變動而增減;再加上濾波不良,交流哼聲感應非常嚴重。有人想到再加上Zener,但雜音問題卻又來了。本文就是本刊PRO序列前級放大專用的電源電路製作,它具有高速度、低雜音、穩壓良好、簡單易製的特色。電源電路採用三隻接腳的穩壓IC做主動元件,目前穩壓IC在市面上買得到5V~24V數種規格,電流則視包裝而定,其中78系列代表正電壓,79系列代表負電壓(小信號晶體包裝為100mA,中功率晶體包裝為500mA,大鐵殼包裝為1.2A)利用穩壓IC來做電源供應已能在名廠如Mark Levinson的前級擴大機中看到,但此IC在電流量較高時易產生噪音,故依原製造廠推薦線路稍加修改,圖中數枚0.1uF電容就是消除IC噪音及防止振盪的。裝此電路時,務必注意78系列與79系列的接腳不同,C7 C8一用鉭質電容,C3~C6用陶瓷電容,R1用1.2K,AC輸入電壓則為15-0-15V。IC用7815和7915就可得到±15V的直流電壓,正好可作為PRO前級的電源。若改用7818、7918則得±18VDC,如IC要改用7824、7924,輸入AC最好改成20-0-20V。(PS-13)

　　在錄音的過程中隨時了解錄音電平的大小是很重要的是,因為錄音電平愈大則S/N比愈佳,頻寬也愈大,但是過大的電平卻會產生失真,因此每個錄音師幾乎都是把錄音電平控制在最大的邊緣。一般錄音電平的大小是經由VU表來監視,但是VU表對快速而短暫的訊號卻沒有辦法響應,所以新近的錄音機之設計逐漸有採用LED Display之趨勢。由於重要的事是在了解電平是否過大,所以像本文所要說明的電路就很好用了。電路的原理,基本上是利用一個電壓比較器作為電平比較,然後輸出去觸發一個單穩電路。比較器是利用四合一的電壓比較器中的二個;有一Zener產生基準電壓,再用分壓電阻調出適當的參考電壓。單穩電路是使用二合一的Timer IC(NE 556=2×NE 555),它的好處是速度快而且推動電流大。從訊號輸入到LED點量大概只要10uS的時間。訊號輸入是到比較器的⊝輸入端,因此未有輸入訊號或訊號電平未達於設定電平時,比較器輸出為正飽和電壓,訊號電平一旦超過設定電平時,比較器立刻輸出一個負脈衝,觸發了單穩態電路使LED發光。注意圖中R4、5、6、7、11、12的阻值應更正為100KΩ。(MT-41)

　　真空管電路受傳統的設計觀念所束縛,一般認為其難以像半導體般的DC化,達成ICL、OCL的結構,致低頻響應的低落成為美中不足。事實上並非不可能,只是從前一些難以突破的技術,使DC化意義不大。本文所介紹的就是這種DC化設計,主要的觀念突破在於摒除舊有的單電源而採用如同半導體電路中的雙電源供壓法。

　　儘管半導體與真空管孰優的爭論迄今尚無明確的結果,然而用真空管來裝RIAA電路,能獲得甚大的動態範圍是眾所公認的事實,也是半導體電路最難突破的一環,以本電路為例,最大輸入電壓可高達1.78V。雖然Marantz去年再度把20年前的名機#7、#9以套件的方式推出,相信那只是一種試探而已,但卻在日本音響界再度掀起一陣熱潮。

　　在音頻放大器的整個系統中,訊號源與放大電路之間阻抗匹配的問題是很重要的,一個高阻抗的訊號源加到一個低阻抗的輸入端時,將會因過荷而引起失真,由歐姆定律知,同一電壓值當迴路的阻抗降低時,電流就增加。一個低阻抗的輸入端將對一個高阻抗的訊號源吸取甚多的電流,以致達到切割點而產生失真,甚至可能使訊號源損壞。

　　本電路適合接用於電子選台的FM調諧器上,國內生產的調諧器已漸有採用電子調諧的趨勢,它的優點是體積可減小,更重要的是便於作按鍵選台、記憶選台、接觸選台、遙控選台等功能,本電路是在電子調諧器中,對於預選的電台提供循環式自動換台的功能,只要用手輕觸在接觸板上即可。

　　一般電磁唱頭的輸出電壓大約在1mV~5mV之間(中頻段),高頻段則高至10mV~50mV,然而在播放大型管弦樂或鋼琴曲等大動態範圍及高頻內容多的樂曲時,則可能高達300mV~400mV(請參閱音技社出版的音響文叢「唱盤唱頭和唱片」一書)電晶體前置放大器的唱頭輸入最高負荷點是鮮有超過300mV的,所以聽起來總有閉塞、混濁不夠開朗的感覺。真空管在這方面就有較好的能力,以本機來說,可達500mV,這大概也是前置真空管機之音色仍被歡迎的原因之一。

　　雖然純理論派的音響用家認為傳輸訊號的路徑愈短愈佳,但對一個實用派的用家來講,卻有很多理由需要使用音調控制器,諸如:房間、喇叭的頻率響應特性不均;各訊號源的頻率特性不同等等,對實用派的人來講最理想的當然是使用多段的圖示等化器,可是它的價格卻不怎麼「實用」。

　　乍看這個電路可能覺得沒什麼特別,可是以這樣簡單的線路能有如下的性能是相當不容易的:輸出功率50W(全頻段,THD=0.1%以下),頻寬250KHz(-1dB,8Ω負載,1W輸出),S/N:109dB,雖然它仍是屬AB類設計,但由於MOS FET是電壓控制元件,交越失真小至幾乎無法察覺,高諧波失真方面亦足以與A類相比美。

　　今天仍有人喜歡真空管,並不表示它就是好的,因為廠商是依顧客之需要而生產其產品,然而真空管與電晶體孰優之爭執唯有多做比較才能發現真正的理由,但以一個技術人的立場來說,筆者很同意唐老編的看法:這兩種音色的區別似乎只出在後級,而引起差異的應是介面的問題(阻尼之變化),而非元件之問題。以放大的工作性能來講,只有前級方面真空管電路似乎較電晶體為優(但電晶體電路在此方面遲早會趕上的),以下就來介紹一個前級電路。

　　一部好的Head Amp.才是發揮MC性能的重要關鍵,向來不管以Transfermer或Head Amp.作升壓的處理都必須再輸入RIAA網路及Flat Amp.才准入後級,音響訊號的處理路徑愈短,才能得到愈少的失真,所以近來有為此而特殊設計的各種"MC Head Pre. Amp."(有別於MC Head Amp.),將放大的級數減少,直接去推動後級。