今天,國產的問題,我們覺得最重要的還是主權的問題,自製率僅屬其次;否則卽令美國人把太空船弄到台灣來製造,對中國人也不見得是很光彩的事。笙隆公司的負責人曹德坤先生,對於這種「主權」問題頗有見地。最近他以內銷價格,銷了一批套件到西德去,這是值得我們誇耀的事。他又在進行著 8200 計劃,下面就是他的計劃書,希望大家給他鼓勵!
── 編者 ──
上期匆匆交搞,不善之處,希諸先進賜予指教,期能做更進一步的改善,我們希冀能做得更好更完善。
我們不是指「笙隆」
首先我們想澄清一件事,一個產品能從理想的腹案,變成實際的東西,且進入生產、銷售的路徑,其中的繁雜、困擾,不知有多少。沒有經過的人是很難理解其中的困難,而這些困難的因素牽涉到許多不同的層面。例如:線路的設計、實驗、面板的美觀、機板的構造、零件的採購、生產上的問題、銷售等等。每種問題都需要有專門性的人才來解決,尤其是在科技飛躍分工日細的時代,技術的進步借諸群體的努力,才能獲得更豐碩的成果,絕不是個人金字塔式的努力就可將產品順利成功的推出;我們的意思在於整體的努力遠比各自為政,來得有效率和有成果,特別是在於對外競爭上。所以希望能更正上期文章的標題為「我們希望造一部超越外國貨的 100W 擴大機」其中「我們」並不只是指笙隆公司。
為什麼不做朋馳外銷
目前國產的音響工業最大的問題除了在於生產規模未達最低經濟生產量,致使成本無法大量降低,及相關基礎工業未能配合外,有許多業者秉著「加工」的觀念認為外國人要什麼,我們就做什麼,能便宜就盡量便宜,能偷工就不妨減料,只要賺點工錢就可以,最好減少開發費用、模具費、能省就省,以致永遠在做著低級產品大量外銷,賺取微薄的加工費,而我們一些消費者卻大量買進外國高級音響,在沾沾自喜,殊不知我們要用多少台低級品的利潤,才能換回些許的高級品?正如同進口一台『朋馳汽車』,我們需要賣多少台腳踏車的利潤一樣,但是這些事實在不能責罵消費者,要責罵的是為何我們不能生產高級品,甚至為何我們不生產『朋馳』出口。如果我們的音響工業不能學學韓國的汽車工業,則大概只有如裕隆一樣,不要談生產『朋馳』型的汽車,連普通車子出口都大有問題,這樣的話只好乾脆做做腳踏車式的『會響工業』了。
工業升級的觀念
如本刊上期買套件˙裝音響編者所言,雖然我們賣了機器到德國或美國去,但不要認為是他們不會做或者鐵定我們做得比他們好,因為這是一種國際分工的行為,他們有賺十元的工作,何妨將賺二元的工作讓予我們;但對我們來說是否有這本事來賺這二元才是重要的。而我們認為要達成目標有賴於普遍的提高音響工業的科技水準注重研究創新及產品的工業設計......等等,這些皆是音響技術及同業先進努力的目標。
我們並非菲薄中低級產品對國家外匯所做的貢獻(畢竟人要吃飽肚子才有能力作其他的發展),而是希望中低級產品將其外觀稍作改進,加強產品的設計及革新,來達成工業升級。卽是說同樣工作一天,卻有別人兩天的收入,同樣出口一台機器能賣二百元美金,何必賣一百元呢?當然價格是受到國際行情的限制,但是更受限制於自己本身的努力,及我們對自己所立的目標。
談到這裡,我們虔誠的希望能有更多的廠家發表「我們希望造一部超越外國貨的......」而且維持它投入生產,打入內外銷市場,達成我們拋磚引玉的心願。
管見音色歧異
我們曾和許多先進談論音色的歧異及實驗許多的線路並和許多名廠機器作長久的比較試聽,對於線路構造稍有心得,在此略抒意見祈請指教。
先以 Power Amp 來講,效果比較能肯定的是高功率的 Amp,以往雜誌報載甚多,簡單講卽是高功率的過荷容忍度高,瞬時響應快,對於音樂的反應能夠做比較透明和清晰的表現,正如駕駛 5000CC 的車子和 500CC 的車子,同樣可以開動,但是在超車或者上坡時,5000CC 的車子可以有較佳的反應,亦卽瞬變較佳。5000CC 可以負載較重的東西,仍可高速行駛,500CC 超過一定負載就無法再增加速度;亦卽高功率過荷容忍度較高,尤其是在使用低效率的喇叭時更為顯著。
再以線路架構來講 OCL 比 OTL 好,理由在於 OTL 的輸出電容限制了低頻的輸出,且暫態響應較差,輸入級採用全對稱雙差動比單差動好。理由在於全對稱差動從輸入級開始就將正負半波分開,徹底消除正負半波的不對稱,並且回授端亦將正負半波分開回授,消除正負半波的干擾,有差動線路的優點而無差動線路的缺點。目前有甚多實驗室及高級名機皆採用此型線路,唯一困擾在於晶體的增益要達於一致,生產上比較麻煩,需從極大數量的晶體中尋求配對,或者向工廠訂製規格甚嚴的晶體。
阻尼與軟硬
音色的軟硬和阻尼有關,而阻尼和輸出功率是否受負載變化影響。理論上 8Ω 為 100W 的機器 4Ω 應能輸出 200W,(當然電源電壓降低的因素要除外),但事實卻很難辦到,而這就和輸出內阻有關,亦卽和阻尼有關。所謂阻尼就是 Power Amp 推動喇叭時使喇叭能在一無訊號時馬上停止;阻尼越高喇叭停得越快,尾音越短,聽感上覺得強勁而有力。而真空管機受到變壓器的影響,阻尼較低,所以感覺到聲音不像晶體那般快,卻有柔和厚重的感覺,但有時又覺得缺乏衝勁感,至於好壞就要看各人欣賞的眼光,而站在生產機器的立場,如果能夠提高阻尼因素,盡量抑制喇叭做不必要的餘振,我們就盡量將它提高,以獲得真確的音質再生。
TIM 與清晰度
另外影響音色最大的卽是最近時常提到的 TIM 失真。以往只注意到非線性失真,為求降低此類失真,只要加大增益、增加回授量,即可使失真和回授量成反比例降低,失真率很容易降低於 0.01% 以下,但是測試的數字和實際試聽有相當差距。由於Amp 在未回授時的增益太大,致使回授訊號尚未回輸時,輸出訊號已過荷,而這種過荷是在音樂訊號的每一瞬間產生,卽所謂瞬態互調失真。正因為這種失真是瞬時性的,故目前除了查看波形之外沒有適當的測試方法來衡量。解決的方法是盡量加寬頻率響應,提高 SLEW RATE,尤其是在於未回授前的頻寬,這樣能使瞬態性的影響減至最低。另外最徹底的方法是增大 Amp 每一級的本級回輸,使得 Amp 完全不加整體回授,或者加入很少的整體回授量後,仍有很低的諧波失真及非線性失真;且在回授未加入前正常訊號輸入,均不會使其過荷。如此方能徹底消除暫態性互調失真。以此方法設計出的 Amp,在實際試聽時會比較清晰,不混亂,換句話說卽是透明度高,尤其是在高音部分比較不會有刺耳、粗澀的感覺,長久聆聽不易疲勞。
前級的哼聲與雜音
至於前級所造成的音色差異更大。首先前級最大的要求是低雜音、低哼聲、這些問題在後級根本不是問題而在前級,由於增益高、微小的交流聲、雜音,很容易受到檢拾放大,處理得不好,就失去聆賞音樂的情趣。交流哼聲對於線路的配線、落地有很大的敏感性,最好是在等化器和音質部分以鐵罩隔離磁場感應,並且連電源部分也以鐵罩隔離,然後 SW 部分採用延長連桿直接拉至輸入端,盡量減少小訊號的引線,亦即減少感應交流聲的機會。另外為減少雜音的干擾,我們採用雜音指數為 0.5dB 的超低雜音電晶體,並盡量使用低雜音的金屬膜電阻,及無感抗性金屬膜電容器,來徹底消除雜音的困擾。
差動結構與許多優點
最近線路結構有採用差動式線路的趨勢,對於雜音,由於相位相反,有自動抵消的作用。本機使用雙差動式回路,再多加一組差動,可使差動的效果更為明顯,且可分擔增益,輸出晶體管可接成射極輸出型式而不必負擔增益,如此可提供次級低阻抗輸出,且將輸出與輸入隔離,使回授不受負載變化的影響。第一極差動為 NPN,第二級差動為 PNP,剛好接成反相,如此可增加電源利用率,亦卽提高過荷容忍度,所以雖只加入 ±25V 的電源,亦可有相當高的過荷訊號輸入。全部前級總共動用六組雙差動電路,採用 30 個超低雜音電晶體,為求獲得更佳重播水準,在線路架構及裝配上只有盡力改善。
EQ 線路分析
Q1 Q2 為超低雜音電晶體,工作電流值設定在 75uA,此工作點的雜音指數最小,但電晶體增益也隨著射極電流的減少而降低。而第一級的增益關係著整體的雜音,若是將訊號增強百倍和十倍比較於同一數值的雜音電壓,則百倍訊號增益的雜音比為十倍的十分之一,亦即是雜音小了十倍。為求有更好的雜訊比,故第一級 Q1 Q2 的電晶體增益要越大越好。R6 為 Q1 Q2 的共射極電阻,而工作電流由此電阻所設定,R7 和 C3 為濾波網路,將交流聲、電源、雜音作更進一步的消除,避免由電源來的干擾混入前級。R1 R2 為 Q1 Q2 負載電阻,大約有 1.7V 的電壓降。Q3 Q4 為反相連接的差動電路,其動作電流由 R11 和 R13 所設定,本機設計在 300uA。R15 VR1 的阻值設定概略公式為(1.7V-0.6V)÷(0.0003A×2)=1.8KΩ,VR1 變化可以調整輸出晶體的中點電壓。Q5接成射級輸出,增益為 1,但可提供低阻抗的輸出,隔離輸入輸出不受負載變化的影響。整體增益由 R8 R9 C6 C5 R3 C2 所組成的 RIAA 等化曲線線路,R14 的作用在於限制曲線的變化勿過於陡峭,以合於新公佈的 RIAA 特性曲線。C4 的作用在於防止高頻時 C2 的容抗升高,加入 C4 後可降低高頻的阻抗,以使高頻有較佳的瞬變。R17 保護 Q5 在輸出短路時不致損壞。R18 C8 的作用,在於使超高頻的訊號旁路,不致干擾正常的訊號。
十倍放大分析
音質回路分為十倍放大級音質控制回路。原則上的架構和 EQ 是完全一樣,只有電路的數值稍有不同,而這些不同是和 TIM 失真有關的;EQ 回路是設計在輸入高至 20mV p-p 的訊號,而回授電路不接上時,輸出不過荷。這是由於整個 EQ 回路的增益只有2500倍,約為 68 分貝,扣除 40 分貝的增益,及低頻 18 分貝的 RIAA 補償,結果指加了 10 分貝的回授量,以這麼少的回授量且加入正常 20mV p-p 的訊號亦不過荷,故使整個電路徹底消除 TID 的影響。原因是輸入訊號在正常的情況下不產生過荷,即使是在整個回授網路未加入前,亦不產生,故 TID 無由發生。但是由於回授量加得很少,所以中點穩定度、雜音等皆是技術處理上需多加注意之處。而音質部分的十倍放大,其開路增益就和 EQ 不同,其開路增益,僅設定在 48 分貝,約 250 倍的增益,可容許 200mV 的正常訊號輸入而不過荷,回授量僅加 28 分貝作 20 分貝的線性放大,以提供 Tuner Aux 及 EQ 輸出等高電平訊號,有正常的增益來推動後級 Amp。十倍放大在增益上的不同之處,在於 R6 R7 加上極大的本級負回授予 Q1 Q2 R10 R11 亦對 Q3 Q4 加入本級回授。而此兩極差動的增益要適當予以分擔,大致設定第一級差動分擔 25 倍增益,第二級差動分擔 10 倍增益。整體增益由 R9 R4 所設定,約為十倍增益。
音質回路分析
音質控制基本的架構和 EQ 相同,但是工作原理則不同。EQ 和十倍皆接成正相放大而音質控制卻接成反相放大,故回授網路接法不一樣,可以接上 BAX 型負回授音質控制,串接於訊號及差動輸入端。此音質回授控制範圍設定於 ±15 分貝,而開路增益設定於 40 分貝以有 10 分貝的回授,開路最大不過荷,訊號輸入為 500mV。欲求以 2 伏的訊號輸入仍不過荷,則音質部分最少需加 ±100伏的電壓方可達成,這在許多方面仍有相當困難存在。但從整體來看,已運用各種最新的原理來避免 TID 的產生,在音質上,以能有相當透明和清晰的音色,比諸外國名機毫不遜色。
轉載音響技術第33期SEP. 1978 笙隆8200計劃宣示書:我們希望造一部超越外國貨的100瓦擴大機(2)/曹德坤
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