這幾年來,MC 型唱頭的廣受重視及採用,無疑地是改善 Hi-Fi 音響重播效果的一項重大突破。這項突破當然並不來自 MC 唱頭本身,而是由於 MC 唱頭放大器的迅速發展,在根本上克服了必須使用升壓變壓器的困擾。
MC 唱頭的最主要著眼,乃在降低針尖的連動質量,提高唱針的瞬變能力。同時當感應線圈之圈數減少之後,在電氣特性上也能獲得極大的優點,尤其在高頻響應方面,幾可提高到 100KHz 以上。這是 MM 或其他等效型式的唱頭難以望其項背的。再者如機械結構上的簡化(至少線繞得少了),也使整個結構體,能做更精密準確的安置,此亦有利於能量的正確轉換。因此,當使用 MC 唱頭的時候,我們至少會有的感覺,就是立體聲分離度變得更為清晰而毫不含混,每種樂器的層次亦極為分明。
然而 MC 唱頭的輸出實在太低,在過去不得不使用一種特製的升壓變壓器將輸出電壓升高,然後再送入前級擴大機。但使用升壓變壓器有兩個極為明顯的缺失,第一是容易感應哼聲,第二就是變壓器本身形成一種感量很高的抗性負載,此電抗,會反應到唱頭上去,使得 MC 唱頭的優點被抵消泰半。因此,當你選擇 MC 唱頭時,同時也得選擇品質一樣好的變壓器。
凡此缺失,在有了高品質的放大器之後,卻有了突破性的克服。從而才使 MC 唱頭的優點被發揮得淋漓盡致。
事實上,MC 唱頭放大器並不是新的技術,在過去之所以不能普遍的原因,主要是由於受到放大元件的限制,不僅廠製品的售價高得嚇人,而業餘者想自行製作時,又多無法獲得雜音水平足夠低的放大元件,因此儘管這部分的線路極為簡單,也只好望線路而興嘆了。在這裡,我們深知 MC 唱頭的售價較一般 MM 唱頭為高是合理的,但如果買了一個五、六千元的唱頭之後還要買部售價比它更高的放大器,便有許多人望而怯步了。
我們沒有放棄試作
在國內,自從福和公司引進 Ortofon 的 MC 唱頭之後,本刊就一直注意著 MC 唱頭放大器的發展,我們總希望有一種價廉而又品質足夠優異的放大器出現,這樣才能使更多人享受到 MC 唱頭極為純淨的音色。在 24 期的時候,我們請莊仲先生譯介並試做了 Audio 月刊上的一個簡單線路,算是一個開始(那個線路雖然簡單,但性能卻甚為可靠,唯一缺陷是開機後第一、二分鐘充電完成才有聲音)。此後,我們仍不斷搜尋低雜音的元件,希望製作一個更為完整的放大器,其中用 2SK30A 併聯法來仿 Ortofon 的 MCA-76 當然也是目標之一。而最近我們復由日本獲得了幾十顆最新開發出來的超低雜音的 FET 2SK130A,並參考了日本雜誌的推介,做了一次非常慎密的試作,經多次試聽及測試的結果,效果非常理想,絲毫不遜色於廠製品,遂特將線路公佈如下。
2SK130A 的運用
圖一就是日本雜誌上的原線路結構。全部線路由兩個 2SK130A 及五個低雜音晶體所組成,兩級差動放大,及一級射極隨耦輸出級,結構簡潔而明快。
原線路的整個直流式工作情況概述是:Q1 Q2 設定電流各為 3 毫安,Q6 Q7 是 6 毫安的恆流源。1 Q2 的洩極輸出直接接於由 Q3 Q4 所組成的第二級差動放大。此處電壓約為 D1 兩端壓降再減去 1K 歐姆 3 毫安的壓降 3 伏亦卽 6.4 伏。而由 Q3˙4 基極到射極間扣除 0.6 伏,故其射極電壓約為 7 伏(圖中註為 7.6 伏有誤),換句話說由 +Vcc 到 Q3˙4 射極間將有 3 伏壓降,此 3 伏壓降在 330~420 歐姆間可能生產的電流為 9~7 毫安,平分到基集極之後,在 2.2K 電阻上,會有 9.9 伏~7.7 伏之壓降。如再將 D1 兩端電壓誤差(必在 0.6 伏以上)計入,則調整 100 歐姆的可變電阻,即可調出輸出點電壓來。
本機之實際增益概由交流回授電阻 2.2K/150 歐姆所決定(約 14 倍),可視實際需要而變更之。
試作的顧慮
由以上之直流述描,可看出本機所用電流相當大,第一級 6 毫安第二級 9 毫安,輸出級則高達 10 毫安,合計 25 毫安,兩聲道為 50 毫安。幾乎比整部前級的電流都大兩三倍,這樣一來便有兩個顧慮,第一是電流增大後的雜音問題,雖然在原文中曾經提到設定 Q1 Q2 電流為 3 毫安的理由,是為了獲得大約為 25mΩ 的互導(獲得同樣的互導用 2SK68A 或 2SK43 時大概要四枚併聯),但也只是輕描淡寫,且似乎未提到雜音顧慮的問題。第二點要考慮的乃是這樣大電流的電源供給問題,一定要用穩壓電路,而且還要用低雜音晶體來穩壓。
由於有了以上兩點的顧慮,所以在開始試作時,我卽試著把全部電流設法降低,圖二便是試作的線路,我們可由 Q7 開始來分析其工作的情況:
Q7 為一射極隨耦器,射極電壓為零,R12 為 1.5K 時之電流為 6.6 毫安。R11 與 R12 之比,將形成 Q7 的衰減量,例如 1.5K 比 150 歐姆,為 10 比 1,那麼信號電壓在經過 Q7 之後,必衰減到 10/11(在略低)。因此如想把 R12 加大的話,R11 也可隨之增大。而 R11 之設定主要在增加線路穩定性。
如果 Q7 射極需要 0 伏電壓,基極就要 0.6 伏也就是說 R10 要有 10.6 伏之壓降,設 R10 為 4.7K 則必須有 2.1 毫安電流,Q5 Q6 為 4.2 毫安,這是我們設定 R8+VR2 條件之一。
再從 Q1 Q2 來看,假定我們把 Q1 Q2 的電流酌情降到 2mA 時,洩極電阻為 1.5K 卽有 3 伏壓降,加上 D1 的 0.6 伏,則 Q5 Q6 的基極便有 10-3.6 伏=6.4 伏而射級為 7.0 伏,那麼 R8+VR2 之總值卽為 3 伏/4.2 毫安=714 歐姆,此時 R8 可用 470 或 560,VR2 則用 500 歐姆者。
至於 Q1 Q2 的電流主要是受 R4 的左右,可以調整 R4 到 R2 R3 所設定之電流即可。
本機在開始之瞬間,可能略有不穩定現象,因此原線路附有一延時繼電器,但我總覺得這樣做有些多餘,因為我們只要在電源供給電路上稍作改進,此種不穩定現象即可清除。
圖三是我試作時所改用的電源電路,原則上可以完全照裝,不過必須切請注意的是連穩壓用的全部晶體都要用低雜音型的,否則極可能由此而產生一些雜音出來。
圖四及圖五分別是原線路所用之 PC 板及零件排列圖,讀者若有興趣可以照裝。不過我必須聲明在先的是,讀者如果試裝此機有不響的情形,大致上我還能替你找出原因,如果是雜音太大或振盪情形就恕難答覆了,因為雜音的問題,主要來自(1)晶體及零件(所有電阻均要用金屬膜電阻)(2)PC 板及焊接技巧等,而這些問題,是有理沒理都扯不清的。
精益求精再改進
本線路雖然已照圖二的設定試裝了三片,一切效果均在預期之內,方波響應高達 100KHz 而無變形,而實際與 MCA-76 相較亦無任何不及之處,但是如果想提供給讀者使用的話,恐怕還有一些距離。因此,我除了想再試裝幾片,分別用 1mA、3mA 來設定為 Q1、2 電流,試驗殘餘雜音的變化情形之外。至少有以下幾點希望能夠做到:
(1)精選Q1 Q2 及 Q3 Q4 而設法將 VR1 VR2 改成固定電阻,因為全機之電阻均用金屬膜電阻,這兩個 VR 的存在,對雜音的降低可能極為不利。
(2)將線路板重新設計,並改用圖三的電源線路(試作時已用此電源,但未完成 PC 板)使它和放大部分連在一起,體積儘可能縮小。
轉載音響技術第34期OCT. 1978 百尺竿頭更進一步──試試MC唱頭的境界/唐 凌
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