網友投稿：以FET晶體IC為元件研發新『準無負迴授電路結構』做前-前級Hi-End音響/劉水木－老音響資料庫/蘇桑部落格

今天接獲劉水木先生來函,一看甚是歡喜,承劉先生不棄抬愛,蘇桑甚感惶恐,但對此文章甚有興趣,因此,特將之PO上,讓更多網友先進們一起研討,應是更有意義,歡迎大家對此文章提供意見,共同來討論交流。

──蘇桑敬啟

蘇桑你好,這是我的首次留言,請多多指教

當時初中畢業的我因對音響興趣而就讀高職，從學生時期就從事音響的研發至今已約四十年了,我在很久就使用電腦做音響研發與設計的工作及記錄,但很少上網,最近為了找音響相關資料而上網到蘇桑音響部落格,發現蘇桑的音響技術高深又有這樣好的部落格可供大家討論：舊有音響技術與創新音響技術的分享,就是這樣才首次加入討論的行列,。

我對音響的研發要求是一種追求真、善、美的精神，總是永無止境，為了讓聲音研發能夠趨近美好，就是這樣常吃(舊有音響技術NF負迴授電路結構)的虧,因此更了解NF負迴授電路結構在這三、四十年來是有它多項難以解決的技術難題。這些問題未解決之前是很難再大幅提升音質。

舊結構Hi-End音響的音質難提升，唯有靠使用高貴的零件線材其功能才夠好但價格確變貴的原因：即使是世界名牌音響製造商至今所生產的Hi-End音響，也只能繼續再用「舊有NF負迴授電路結構」往精品、藝術化走。使用鍍金、純銀的零配件與線材，造成『音』提升卻很不少而價格貴更多而無法大眾化。

新結構Hi-End音響的音質好提升，只用普通的零件線材就能有夠好的功能，所以價格便宜的原因：十幾年前，偶然的機會遇到一位營造商的資深老闆，談到怎樣建超高大樓的問題說：鋼條結構最高只能蓋到約三十層，如要蓋到百層一定要用鋼骨結構才行，但它們都使用相同的一般材料是鋼鐵、水泥、沙石、水。也使筆者想到鑽石與石墨的材料元素是相同的C碳，只因形成的結構不同而硬度就差這麼大。讓我回想到製造Hi-End音響，所使用更好的零件是固然重要，但有『更好的新電路結構會比使用好零件是來的重要』。從那時開始讓我決心放棄「舊有NF負迴授電路結構」而以『無負迴授電路結構』去研發，終於在十年前以FET晶體IC研發出『準無負迴授電路結構』做前-前級Hi-End音響，終於改善了(舊有NF負迴授電路結構)的多項難以解決的技術難題。

以FET晶體IC研發『準無負迴授電路結構』做前-前級Hi-End音響：下列有些新的技術論述如以舊有NF負迴授電路結構的觀點來看是格格不入，反而相反，請多多指教。

●我們都知道，音樂會有水準高低之分；演藝的音樂家技藝功力高低，帶給聽眾的音樂感受或共鳴程度是不同的。Hi-End音響的音質表現好壞，就如同演藝者的技藝高低。它的音質表現就是『1.如同現場的』，有心的聆聽者就能獲得最好聽程度的『2.更多細節與細膩度』才能滿足『3.活生感又動聽的繁華多色彩音樂聲』。有如像藝術家所創作的聲音哲學。

資深音響與音樂評論家蔡克信醫師就認為，Hi-End是一種追求「真、善、美」的完美效果精神，不斷求聲音好是最高的要求，其他的次之，與價格高低無關，才能稱得上是Hi-End音響。不管使用的Hi-End音響是屬於什麼等級，即使是便宜的，如【常常孜孜不倦地『1.追求真、善、美的精神』，希望將自已的Hi-End音響系統滿足錄製音樂的再生環境發揮到『2.如同現場的』而達到最好聽的『3.清晰細膩多細節、Q柔軟夠有力』並有『4.活生感而動聽的繁華多色彩音樂聲』】。這就是Hi-End音響之基本功能與精神的定義。這也是筆者從事音響研發想要完成的理想目標。

●以Hi-End音響系統中最上游：稱『前-前級』做微補賞處理，為最省錢最省事最有效率代替更換AV、喇叭線材、各各器材搭配.等跟室內、室外空間做微補賞調音處理並消除房間60hz至140hz峯值的駐波，達到即最有效率而省錢省事又能追求真、善、美的好聽聲音精神。

擁有一套「Hi-End音響系統」是音響發燒友心中的終極目標；不過，不少消費者對Hi-End音響系統的認知模糊。其實音響本身是純粹的科技，以人為本的《人文科技》它承載音樂是給人欣賞「聽音樂」。聲音的好壞不能用儀器測試的數據完全詮釋？是以聲音論價而非以價論Hi-End音響，與器材的貴賤無關。無論如何，購買一套Hi-End音響就是一種投資，而投資的回報就是聆聽音樂『如同現場的而又感動』喜悅；然而在自由經濟掛帥的時代，市場充斥著一些濫竽充數的Hi-End音響產品。所以Hi-End音響必須『靠自己的鑑聽或請專家幫忙鑑聽』，是一種隨時隨地的任何環境(包括室內不大空間、室外大空間)下『真實鑑聽取向』的比較，才能在市場裡找到自己合適價格而又好聲的Hi-End音響系統。

如以筆者研發的『前-前級』做處理搭配150W+150w的音響系統，加強它的音場能量及動態而同時滿足橫向的寬度與縱向的深度層次，是一種音質透明且音場三度空間化的『現代音響』聲音，即使在室外大空間下沒有房間60hz至140hz峯值駐波的干擾反而好聽。如果在室內不大空間中會有駐波干擾，如房間60hz至140hz峯值駐波，也可自動消除。這也是筆者研發Hi-End音響已經完成的目標之一。

愛樂人對聲音的要求是真、善、美的精神總是永無止境，為了讓聲音能夠趨近美好，則需要長時間的聆聽並換器材、AV、喇叭線材和空間的搭配。為了不斷的嘗試各種好的器材與線材及空間的相互搭配，達到「真、善、美」的完美效果精神。如已使用三、四十多年的電晶體負迴授電路結構與使用更久的真空管無負迴授電路結構，都還有些先天上難以克服的技術難題，就需要特殊道具來輔助改善音質。

一般音響迷的改善方法，有人用角椎來墊在喇叭下面消除駐波、換較粗的喇叭線、用較好的銀、銅線來更換原來的配線、換鍍金銀的輸出入AV線與AV端子插座、擺位的角度變化求出最佳角度、換喇叭箱、喇叭單體、換擴大機、加上主動式重低音喇叭及更換主動元件的真空管、晶體IC調音、更換被動元件的電阻、電容器調音……等很多。也有換不同主動元件、被動元件的調音常會有增加一個好，而沒辦法增加第二個好，即使增加第二個好，可能會少掉原來的一個好。總而言之我們要的是所有的好都要有，但結果總會增加了幾個好而又會少掉幾個原來的好其效果有限，只能達到事倍功半的效果。

筆者認為，以Hi-End音響系統中最上游的『前-前級』做處理可達到事半功倍的效果：【內容整合完整及操作介面簡單】達到微補賞的調音功能是改善音質為最有效果而最省錢又最省事解決上述的問題來提升「音」的方法。這也是筆者研發Hi-End音響已經完成的目標之二。

●真空管機與電晶體機的音響迷支持者，三、四十年來一直爭執不休。以Hi-End音響系統中最上游：稱『前-前級』做處理整合真空管機與電晶體機的優點合而為一，解決爭執不休的問題。

Hi-End音響系列製作中，使用到(真空管)、(IC、FET、電晶體)與(真空管跟FET晶體IC混合)的這三種主動元件，先排除其他被動零件對聲音音色的影響，這三種主動元件確實有著不大相同的聲音。音響愛好者喜歡以「石仔聲」與「管仔聲」來區分晶體與管球的聲音，在音響店裡，也常常見到兩派支持人馬各擁其主激烈辯論，多年來一而再、再而三的爭執不休被討論著。

筆者新研發的FET晶體IC機是以準無負迴授電路結構除了可增加更高次泛音的產生外所要求的音場比上述要強數十倍以上，所以信號增益得要再增加數十倍才夠，但會發生雜訊大增與直流工作點OV的穩定度不夠穩的缺點，成為最重要的技術難題。筆者在十年前已解決這個的問題並在今年委託律師申請專利中。所以前-前級Hi-End音響的『準無負迴授電路結構』：有【1.以「準無負迴授電路結構」增加更高次泛音的產生，有利於『高次泛音』的提升。2.信號增益要再增加數十倍達到最大增益的最佳狀態。3.再增加數十倍的直流工作點OV穩定度達到最大負載的動態直流工作點之穩定度最佳狀態。4.再降低更多倍的雜訊達到噪音最小。】之四全其美的優點。

真空管機：是只偏向天平的一端(信號放大的增益達到最大)之無負迴授電路結構：電源電壓一半的直流工作點穩定度較不穩定，反應速度較慢，有點軟趴趴，聽音量動態變化大的音樂會模糊的缺點。但信號放大的增益達到最大，可增加更高次泛音的產生，使樂聲形體大並增加音樂聲的色彩，中音飽滿，聲音夠厚實的『傳統音響』聲音，適宜聽一般輕音樂、古典小品音樂。使音質聽的『如同現場的而活生感又動聽』的優點。

電晶體機：是難以兩全的天平兩端(信號放大的增益與直流工作點0V的穩定難以兩全)之NF負迴授電路結構：它雖有清晰細節非常清楚而聲音厚度不夠，質感不足，但反應速度快，低音快速、夠力的『現代音響』聲音，沒有音樂種類的限制。電晶體的NF負迴授電路結構：信號放大的增益與直流工作點0V的穩定是難以兩全。它雖可提高工作線性，降低總體諧波失真，增加直流工作點0V穩定而快速、夠力的優點，但會壓縮更高次泛音使聲音色彩減少，使音質聽的『如同現場的而質感不足較不動聽』的缺點。

筆者為了解決多年來爭執不休，看法倒很簡單，無論真空管機或電晶體機的Hi-End音響，在長久以來都有它難以克服的技術難題。

壹、其實真空管與電晶體的優缺點剛好是互補，看暴力戰爭電影時，會把電晶體機器接在喇叭上，讓陣陣低頻能量一波波向我襲來。聽爵士樂時，會用上真空管機器，享受黑人歌手的嗓音。聽大編制的交響樂時，則是真空管機器與電晶體機器一起上場，只要聲音聽得喜歡，它們都是好機器。

貳、FET晶體的特性與真空管相類似，俗稱它為『矽真空管』。以『FET晶體IC為主動元件的機種做無負迴授電路結構』整合真空管與電晶體的優點合而為一。這也是筆者研發Hi-End音響已快要完成的目標之三。完成之前曾經歷數十多次的失敗而終於在十多年前研發出【FET晶體IC為主動元件的機種做準無負迴授電路結構】。隔年再開發出『前-前級：全方位音響處理器』。首先應用在較簡單的卡拉OK二聲道系統中前-前級音樂音質改善處理與前-前級麥克風MIC音質改善處理→再應用在家庭劇院多聲道系統中的前-前級音樂音質改善處理→目前正應用在最困難Hi-End音響二聲道系統中的前-前級音樂音質改善處理問題。

●一般音響系統大致可分為三種，一種是聽音樂的二聲道、一種是卡拉OK系統；另一種是家庭劇院的多聲道系統；最理想是能將三種系統「合而為一」，使得聽音樂有親臨現場與感動的感受，觀賞電影時又能感受到真實且身歷其境的影音震撼。不過嚴格來說，這三種系統對空間是截然不同的要求，這三種系統的整合為一，也是筆者研發Hi-End音響已快要完成的目標之四。

總而言之，CD座→『前-前級：全方位音響處理器』→Hi-End音響的前級→Hi-End音響的後級→Hi-End音響的喇叭。『前-前級：內容功能整合完整及操作介面簡單』就能滿足『舊有的Hi-End音響系統或新的Hi-End音響系統』中的原有各個器材、線材、喇叭..等設備與空間大小..等都不變下，做簡單操作的微補賞處理，達到更完美境界的搭配需求。

參考文獻之一：音量、音高、音色是音樂的三要素

台大音樂學所，蔡振家助理教授著作

在一場演奏會上，有什麼是決定表演成敗的關鍵？音量？音高？或是音色？答案，以上皆是。對側耳傾聽的觀眾來說，這三個聲音要素，是很主觀的判斷。但如果從物理的角度切入，就精確的多了。音量由聲波的振幅來決定，振幅越大，音量愈大。音高則看振動的頻率，頻率越高，音調愈高。而音色，則由波形決定。可奇怪的是，影響音色的，竟然是我們聽不到的泛音。

泛音聽不到卻是影響音色關鍵

台大音樂學所，蔡振家助理教授解釋：「泛音它存在，但是我們不一定聽得到。當兩個聲音的音量，還有音高都一樣的時候，它有可能音色不一樣。中間的差別就在於，它泛音的能量的分布。」

泛音無所不在人類卻充耳不聞

不管是樂器演奏，還是我們唱歌、講話，這些生活中大大小小的聲音，都存在著泛音。要觀察這些聽不到的泛音，科學家得借助電腦軟體來分析。而到底泛音是什麼呢？我們用這條弦來做說明。當振動的波長等於弦長的兩倍時，所發出的音就是基音，而其他這些波長不一的就是泛音。不同強弱分布的泛音，會帶來不同的聽覺感受。就弦樂器來說，撥弦的位置，是決定關鍵。

泛音強弱分布不同聽起來就不同

台大音樂學所，蔡振家助理教授舉例說：「豎琴它有一種特色，是撥弦的時候，是撥在弦的正中央，會讓這個音出來的時候，它的能量，基本上集中在奇數倍的泛音上。」

音色背後見科學理性感性都好聽

奇數倍的泛音，會帶來空靈的音色。各種樂器也因為泛音的變化，而各有千秋。我們的耳朵，大多只能分辨基音的高低，但大腦對音樂的感受，卻受到聽不見的泛音所影響。借由觀察泛音的特性，科學家得以將主觀的音樂欣賞，轉化成客觀的數據，在理性與感性之間，創造完美交集。

這也是筆者研發要以FET晶體IC研發『準無負迴授電路結構』做前-前級Hi-End音響的原因是增加泛音的產生。

參考文獻之二：音響技術鄭群星編著

人耳可接受的聲頻約在20Hz與20KHz之間，了解人耳的聽覺特點與聽音樂的品味，才能做出附和大家好聽的音響。

人耳對超低頻20Hz至40Hz之音質較不敏感但對量感及延伸卻很敏感的部分, 因為它是強勁音場之所在並會影響整個音頻段的平衡與舒適感，所以要大大加以補償及修正這個頻段。

人耳對中頻最敏感的頻率範圍是在1K～3KHz的位置，要獲得最好聲音的方式，就是讓音樂中聽覺最敏銳的音域交給一隻最好寬頻的中音單體來負責，以確保純淨的音質與正確的相位。

人耳對超高頻18KHz至20KHz之音質很敏感、很容易分辨聲調之大小與是否有失真及雜音，是音質解析度透明且有三度空間化與泛音之所在。所以要大大加以補償及修正這個頻段。只是超過20KHz以上時人耳就無法分辨聲調之大小。

人耳聽覺的分析與整合功能是有限度的，當某個響度較大的聲頻會遮蓋另一個響度較小的聲頻，而使人耳聽不到響度較小的聲頻。一般響度高的低音，可以遮蓋兩個八度以上的聲音，例如5Hz人耳是聽不見的，但響度過大時，就會將人耳所聽到的一些聲音被遮蓋住；當響度適當時，人耳所聽到的聲音就被不會被遮蓋，人耳雖然聽不見，但如心臟器官..等是會感受到5Hz的振動力。

人耳對音量的強弱之感覺並不是成直線性的增加，小音量要比大音量來得靈敏，通常在小音量要靈敏，大音量要保護耳朵。所以人耳和音量的等響關係是人耳對聲音的聽覺特性是隨著音量大小而不同的；當音量很大時，所聽到的中音部份是最大而低音及高音部份也大。當人耳隨著音量減少時，所聽到的中音部份也是最大而低音及高音都會迅速變小，尤其是低音部份，當音量減少時，就有可能聽不出這部份頻率的聲音。因此在小音量聆聽時，就必須使用高、中、低音質控制提升或加強低音及高音而使用響度開關控制(低音及高音的信號，使100Hz與10KHz各增強6至12db之間)。但NF負迴授的高、中、低音音質控制的提升或響度開關控制會使音質劣化而不耐聽，所以追求「真、善、美」的Hi-End音響是沒有NF負迴授的高、中、低音音質控制的提升或響度開關的裝置。

這也是筆者研發Hi-End音響能大幅度的高、中、低音提升，音質更好更細膩更活生感不劣化而耐聽的目標已經完成。

參考文獻之三：本文描述來自『陳正雄老師家庭音樂欣賞會』

傳統器材也可以發出現代聲，現代器材也可以發出傳統聲，音響硬體上出現傳統『老』音響器材與現代音響器材的對話：音響硬體本身是純粹的科技，但是這種科技如何承載著音樂的表現卻是一種人文素養；於是在音響科技領域中，出現傳統音響觀點與現代音響觀點的對話，成為科技與人文充分交流的現象。音響承載音樂的美學基礎必然意謂著文化傳統的問題。基本上，音響科技到了某個技術水準以上，會出現藝術心靈的分岐：你不可能憑空冒出『自己喜歡的聲音』，你的『喜歡』一定是某種文化傳統與你自身所處在的現代社會對話與辯證後的結果，鑑聽音響的功力是不斷的上升。

黃醫師家中同時有兩套系統，一套是 ASR Collector 1 Plus、ASR Emitter 1 + Genesis APM-1 的現代音響，另一套是陳正雄老師手製真空管機與 EV Georgian(喬治亞羅)的傳統音響。黃醫師的音響理念非常重視『音場』，尤其重視音場必需同時滿足橫向的寬度與縱向的深度層次；於是他精心調整的 ASR+APM-1 現代聲，是一種音質透明且音場三度空間化的聲音。我相信這是一種『真實鑑聽取向』，由於很少聽過成功表現三度空間化音場的音響系統，就此而論這是『現代音響』之體驗。