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序曲

  『即使這個曲線在圖上看來相當扭曲,人們(當然除了一些如我之死心眼的瘋子之外)除了會評頭論足地說些低音豐富一些、柔和一些或者有力一些之外,誰也不會說你RIAA曲線不對。天啊!「不對」和「低音......一些」有多大差距啊!明明是套著Y2濾色鏡,偏偏說,嗯,這天空有點綠。』(6-85)

  看了以上第六期中的一段話,我不禁也瘋了。於是著手設計我的超級伺服RIAA。

  三十三期中王君「我的超級RIAA」一文,激發我一些靈感──既然JC-2用IC做得那麼好,我們為何不用(雖然我們買不到JC-2用的IC)?JC-2的略圖如圖一,其電壓增益對頻率的關係如(1)式:

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  而標準的RIAA轉換函數如(2)式示

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  由(1)、(2)式比較,可發現JC-2比標準RIAA多了一個零點(Zero),當然我們可增大R1/R3之比值來改善之,但這種削足適履的做法實不能為所謂瘋子所接受。而JC-2負責直流回授的C3雖大到1000μF,然而在20Hz時還是會造成相當程度的衰減(大約-1dB)。而且這個有極性的電解電容用在直流平衡點為零的電路上,本身極性就是一個問題,況且電解電容影響音質的程度也不容忽視。雖然這些都不是太嚴重的問題,然而對追求理想的瘋子而言,即使感覺不出差別,也會因為這一點點瑕疵而睡不著覺。所以,且看瘋子交響曲吧!

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第一樂章:

  既然打算用OP IC來作,且看圖(二),圖二(a)為反相放大,其增益為-(Z2/Z1);圖二(b)為正相放大,其增益為(Z2+Z1)/Z1。JC-2用的即圖二(b)的線路。我們可看出,絕不可能吻合標準RIAA轉換函數。而若用圖二(a)的線路,只要Z2的阻抗是標準RIAA曲線所示,而Z1取純電阻,則可完全吻合。

至於Z2請看圖三。這是一個Two Pole網路,它的短路轉換導納為:

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第二樂章:

  我的線路如圖四所示,其中IC2是伺服迴路,容後再述。

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R1/R3比值決定整個系統的增益,把它定在600左右比較恰當(使1KHz有三十幾分貝的增益)。

取C1=0.068μF,各電阻電容值如下:

C1=0.068μF,    C2=0.02332μF

R1=43.191KΩ   R3=68Ω

R2=3.4822KΩ   R1/R3=635

  按圖接好零件,如此接上唱盤就可唱,於是我就通電,接到前級FLAT AMP,打開後級電源,哇!聲音果然出來了,不過不太對勁,怎麼低音「特別豐富」而高音全沒了,仔細檢查線路,都沒錯。再從新核算各電阻電容值,也都沒錯。到底是怎回事?後來看到Dynaco PAT-5的線路,發現它有兩級放大,於是我頓然醒悟──這不過是阻抗不匹配的問題罷了。我一直忽略了我的EQ,它輸入阻抗並不是47K,而是47K//68Ω,難怪不對勁。於是我另以一個OP作為阻抗匹配,全線路如圖五。這時輸入阻抗就是47K了!

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第三樂章:

  伺服的設計希望低頻在20Hz衰減不超過0.3分貝,如圖六

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先考慮無等化回授的增益

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  當f=20Hz,G=18430而EQ的回授因素=1/590.2。整個系統在20Hz時的增益為G/(1+GH)=571.87=55.146dB。而本來未加伺服之增亦應為20log(590.2)=55.42dB。其誤差為-0.274dB,相當合於標準。因為省掉了負責直流回授的電解電容,在低頻該有更好的響應,而也因省去了一個移相元件,低頻的相位該更正確,也就是說使低頻更直接,以免造成混濁,再說高頻因為電容所引起的THD也會降至最低。

第四樂章:

  這個線路用的IC,在選擇上非常重要,JC-2所以做得好,即因它IC用的好。為要減少TIM,IC的Slew rate必須在10V/μS以上,線性程度也是考慮的因素之一。另外,因為此線路用於小信號放大,元件本身S/N比越高越好。在此不做任何建議,因為通常Slew rate高的IC其S/N比都較差。故取捨之間,只好折衷一下了。

  全部線路焊在萬用板上(只兩只IC)。接上電源,量輸出端,無訊時,右聲道的直流電壓幾乎量不出來(電表0.1V檔動都不動一下),而左聲道大約有0.5mV,和預期結果一樣──伺服迴路發生了效果。接到FLAT AMP的輸入,用手摸EQ輸入,「碰」一聲──好結實。放上一張卡門,和自己裝的SF-201的EQ比較,實不相上下,而低音的渾厚則有過之。

轉載音響技術第63期MAR. 1981 我的超級伺服唱頭放大器/蔣灼杓

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