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  當音響迷正為「RIAA決定前級放大器的一切」在熱烈辯論之同時,「燒」字輩的人聲稱:如果每個RIAA放大器都校正到只有±0.1dB以內的誤差,則每部前級放大器都會聽起來很生動。如果真是這樣,那麼何不造一部,以最差的零件和最壞的電路架構使它產生TIM、RID、THD,並且參雜著可聞的哼聲、嘶聲、爆裂聲,甚至漂移、壓縮的效應也一應俱全,但其RIAA響應卻在0.1dB誤差之內。這樣的一部RIAA放大器聽起來怎麼樣呢?它的聲音可能比愛迪生時代的手搖電唱機還難聽,這證明每部擴大機是生而不同的,和每個人是生而不同的一樣。

  當然沒有人會虛耗時間去造一部上述的RIAA放大器,但我們決定去找一對廿年前的前置放大器,保留其中一部份作為參考之比較,而將另一部份以最正確的零件材料和電路技術來重造它,看看以相同的電路構造,對零件的新舊之間到底有什麼差異。結果找上了Marantz 7C。

  這項具有研究性質的改裝工作是這樣進行的:先將這兩部7C的RIAA響應部份調整到完全一樣,並且使它們都非常接近RIAA標準,而切線路的基本架構、回授電路和回授量、放大元件電源變壓器、底板、開關、輸入出接頭、電位器、電線,甚至焊錫都完全一樣。作為實驗的這一部機器只修改原設計人Saul Marantz先生所建議更換的新零件,但零件數值仍然不變。首先是電路內所有訊號通路用的電容器,按照Jung和Marsh兩位先生在1980年三月號的Audio雜誌上Picking Capacitors一文中所列的規則(編註:本刊56期有該篇的譯文,請參照)來挑選,而訊號通路中的所有電阻改用1%誤差的金屬皮膜電阻,電源供應部分也依照Boak先生所建議的原則(Boak先生的文章即本刊61期 p.180「A40用穩壓電路」)來設計的。除此而外,原電路的基本設計特性不予改變,也仍然使用12AX7真空管,工作電壓則盡量與原設計相同,免得對相關的零件加過多的電壓而生熱,或因而必須更換零件值,或使得管子的受命加速縮短(註:近代設計的真空管電路,有的使真空管工作在大功率消耗的情況下)。當時我們曾猶豫是否要遵循「沒有電容就是最佳品質的電容」這個金科玉律,而想省去每級的反交連濾波電容,也免得犯上了「報酬遞減律」(Law of diminishing returns)的毛病,還好穩壓電路把這個問題解決了。雖然被動式RIAA的擁護者皆認為回授將對相位有所影響,但是此處仍樂於使用與原機完全相同的負回授和回授量。所以作為實驗的這部機器可以說僅是把Marantz老的電容、電阻更新,並且使用了穩壓電源而已。

關於成果測試

  完成修改的工作之後本想要進行盲目式的A/B Test,這是許多人或團體都在進行的工作,他們大量收集資料,並且精心設計一些問題,把這些統統交給電腦去解答,但得到的結果總是相反的時候比較多。從過去的許多經驗中,我們得到的結論是「適當的盲目式A/B Test尚未發展出來」。由於其中的某些問題尚未獲得解決(像開關箱處理的訊號切換會使聲音變質;A/B Test時每段的時間長等等),只好利用自己的專業知能來判斷修改過的與原機之間的區別。讀者若熟悉了這項工作之後,也能自己判斷並且接受文中特別的字彙之含意。

  我們想探究「除了RIAA的誤差之外,前置放大器的差異是可以感覺出來的」這個觀念,但由於試聽是無法以科學根據來評價,因此我們的致命傷在於無法證明我們的堅持是正確的。所以決定要把這次實驗的結果與目前仍保有老7C的音響迷共享。McIntosh的C-22與Marantz機器非常相近,以相同方式來修改的話應當也是輕而易舉的事。

修改的動機起緣

  多年前在某個音響展覽會場中,有幸巧遇Saul Marantz本人和他的首席設計工程師Sid Smith並與他們有一席之談,據他們表示,Marantz 7C當初設計時即以可連續使用而無需維護為目標,因此每個零件的選擇都特意加大,超出每個零件動作時所面臨的電壓和電流(特別是電容器),結果使得在實用上有降低失真的效果。7C在當時與其他前級比較,音色稍冷些,失真較小,而且也很少出現在維修店,某些7C使用廿餘年,只換了管子和電位器。

  以Marantz的名氣,到現在即使未經修改的7C,音色仍然很甜美,尤其在木管樂器和人聲部份表現得更是出色,它能表現出非常合理的三度空間感,就像在錄音室的現場環境一樣的效果,這是於線路中採用了對當時傳統回授電路是很大變革的「開路補償式回授」,或今稱的「前授」(feed-Forward)式回授電路,使得電路具有甚廣的動態範圍。因此,即使以原有的老零件,7C也並非一部現在眼光中的二流貨色。

  儘管過去到現在7C是有口皆碑,但是它的性能仍受到零件的限制而難以發揮到極致,它使用陶瓷電容和紙質電容,與現在所謂的電腦級電容相差太多,電阻也是碳素電阻,只有幾個電位器是碳膜的。由於當時Zener二極體既不普遍又不便宜,電源高壓部份沒有穩壓,且只用半波整流,濾波也不足。以今天的標準來說,7C雖然仍具有懷舊式的迷人聲音之外,無可否認的,在高頻的吱吱聲和鳴聲也是相當擾人的。而低頻段大約在70Hz即開始落下而顯得勁道不足,這樣設計原是要消除當時唱盤的隆聲(當時的唱盤性能之差可想而知)。音像方面的表現也不佳,交響樂的弦樂部分聽起來像是只有一隻大提琴在獨奏,而不是許許多多弦樂器的合奏。

關於零件的討論

  電阻是一種增加阻抗的東西,可比擬做水龍頭,可以全關讓一滴水都流不出來,也可以全開讓水按水管的口徑完全流通。電阻以熱的形式把能量散耗掉。碳素電阻的構造,是由一些粉狀的碳粒置於硬塑膠做成的管狀外殼內,塑膠管兩端封以金屬帽然後從金屬帽引出兩條線成為其接線,或者也有把金屬帽置於管內的,引出的兩條線就像從電阻本體接出的一樣。在這種構造之下當有高頻電流在電阻上來回流動著的時候,就會產生失真。由於訊號電流無法在電阻內好好的傳導,因為金屬帽與碳粉之間有阻抗存在,就像碳粉之間的阻抗一樣。典型的碳素電阻要比金屬皮膜電阻多出20~40dB的雜音,這些雜音發出「嘶」、「沙」的聲音,足以把高頻率部份的短暫訊號掩蓋過。

  另外,碳素電阻對溫度變化極為敏感,如果它本身原有±10%的誤差的話,在經過不斷的ON/OFF電流並且產生熱之後,其誤差可能漂移到±20%之譜,使用這樣的零件在某些重要的電路像RIAA放大器,必然會引起聲音的誤差。

  金屬皮膜電阻是以與上述不同的材質、方法和程序製造的,誤差都在1%以內,線繞的甚至可精確到±0.01%以內。它對溫度變化的敏感度很低,漂移或遭受破壞的可能性也很小,對整個頻段內訊號的物理效應也很平衡。

  電容器在工作時兩端充滿電荷,放電時就好像把水桶倒掀一樣,桶子裡裝水時一定比裝蜂蜜流得快,電容器使用的材質裡,放電速度Polystyrene比Ceramic快,Polypropylene比Polyester快,其快慢之差有十倍百倍之巨。而當電容器上的能量快洩放殆盡之時,下一個訊號又來臨了,這些未放完的電荷與新來的又混在一起,因此在速度慢的電容裡,每經過一次訊號變化就要拖一次尾巴。如果從Phono進去到放大器輸出要經過十幾個這種電容,每個波形的尾疊著下一個波形的頭,訊號會變的一團糟,其結果就是音樂內的微小電平部分或細節部份根本就被這一團糟掩蓋過,一點也聽不出來。音樂好像蒙了一層面紗,又似被壓縮了,顯得粗枝大葉(缺乏細節),低頻生硬難以入耳。

  某些種類的電容器(具有高K值的)有較長的殘留時間,有些則與使用的頻率或波幅大小有關,在高頻率時不適用的電容像Tantalum(鉭質)、Aluminum(鋁質)、Ceramic(陶瓷質),而像Polyester就比較好,但低頻時會有些振鈴現象,不好的低頻可形容為木訥、遲鈍、難以控制、缺乏感情。

  不良的電容器會對訊號引起振鈴效應,雖然這個現象可能只維持數豪秒,但卻足以把訊號的中低頻搞亂了,更主觀的說,使得低頻好像變多了,音色感覺暖和些的味道。這類的毛病好像音樂內容顯得很誇張,每個音節本身並不變強,只是延長了而已,這種聽覺現象跟RIAA不正確所引起的效果完全不同。這樣的RIAA放大器在實驗台上以正弦波測其響應仍是很準確的,沒有特別的峰或谷,儘管如此,它發出的聲音卻被渲染得很「暖和」,好像在中低頻(150~300Hz)有波峰的感覺,低頻加深而遲鈍。

  同樣地,不良電容在高頻段5K~10K範圍內的雜音,很像磁帶的嘶聲,更正確的描述應當是吱喳聲(炸油時的聲音或玻璃紙被移動時的聲音)。在強勁的弦樂器(像小提琴)之後會殘留這樣的雜音時,是由於使用陶瓷電容、鉭質或鋁質電容於訊號通路中之故。許多前級放大器使用這些電容,在正弦波測試時都很好,但實際聆聽時,高音會顯得「明亮」些,因為這三種電容會造成高頻的殘像,鉭質電容更會因訊號波幅之大小而產生諧波失真。雖然此時RIAA曲線好像很正確,但在聽感上高頻部份似乎有一個波峰存在。

  電源供應電路雖然對RIAA響應沒有直接影響,但是保持一定的工作電壓,使得因強訊號引起電壓降下的可能性最小對電路性能是有益的。存在於無穩壓的電源中因強訊號引起的電壓降,雖然只持續數豪秒,但他的效應卻如同低頻的振鈴,中頻會模糊,高頻產生殘像和相移,使音色改變,這是怎麼回事呢?以日常生活的一件事來做比喻:當一個人在沖浴,蓮蓬頭正灑出冷熱混合的適當水溫,忽然有人按了抽水馬桶水箱,使水壓瞬時減小(這種現象很普遍),水溫一下子變高了,當然很不舒服。如果有個裝置使水壓不管何時都保持恆定,上述現象就不會出現。上例中抽水馬桶的用水就像訊號中的一個強訊號;水壓下降就好像電源電壓下降;變熱的洗澡水就好像電路中產生了不必要的誤差和失真;而保持水壓恆定的裝置正像是電源穩壓裝置。

  良好的電源穩壓裝置,會使低頻大訊號強勁有力,防止振鈴和模糊的感覺,並且保持左右的音像很穩定,在大音量下也不會使音樂層次混亂。最獲改善的是中頻段會比未穩壓時顯得更清晰明朗。播放交響樂時,儘管定音鼓、小喇叭齊鳴,你仍可很清晰地聽出巴松管正緩緩的奏出。

  基於上述的理由,我們決定把7C中的電阻完全換成1%誤差的金皮電阻,以減少雜音並提高準確度;電容也更換成更適用的材質,免除吱喳聲、嘶聲、爆裂聲;增加了電源穩壓設備,以消除中頻的模糊感。

修改的結果

  當必須更換的零件完成以後,整部7C看起來比較固態化,真是一流的前級放大器,即使稱不上是頂級產品,大致也離不遠了。陶瓷電容的吱喳聲、鉭質電容的沙聲都跑得無影無踪,所有雜音都很戲劇性的消失了,低頻低伸而有勁直迫心胸,振鈴現象不再出現,瞬態現象明銳而確實。每更換一種零件,原有的矇朧感就消失一些,到最後完成時,似乎在聽音樂中即能同時想像出錄音工程師當時操作控制器的情景,弦樂器的表現既透徹又光彩,特別是其定位感的穩定,當音量忽然變大時左邊的小提琴聲絕不會跑到右邊去。(請試聽Borodin的String Quartet in D; Philips唱片編號 802 814 LY)。整部機器變得生動有勁,可與現代的任何頂級機器相比美。

  老7C的表現,對於各種時代各種內容的錄音唱片,都表現得相同的調調,在更換許多唱頭或甚至把訊源換成FM時,其音色聽起來幾乎一樣,換句話說,經過那些老電阻、電容和未穩壓的電源,使得這些迥然不同的音源卻發出相同的聲音效果。

  這個結果導致了另外一個問題──迫使我們不得不去解釋的問題:對於不同的訊源某機器的聲音無法區別,而另一部機器卻能分明,這是代表什麼含意呢?我們的推斷是前者把訊源的精微部份都掩蓋了,使得每個聲音聽起來一樣;而後者工作在一個較高的層次,把精微的部分一一解析出來。

  有些人抱持著「只要讓訊號通過音程等化器(Octave-Equalizer),每一部放大器的聲音都能調整到一樣」的觀念,他們這種想法似乎只是對自己事業的一種狂熱,而忘卻了考慮一些更基本的問題,像:假如我有兩部前級放大器,一部是廿年前的老機器,雜音很大,另一部是最新的機種,聲音棒極了,但是經過等化器之後聲音居然變得一樣了,那麼等化器究竟是個什麼東西呢?像這樣的問題應該夠充分了吧!

  據知,等化器的製造者一方面堅持著「RIAA就是決定前級放大器的一切」的觀念,而一方面仍然使用上述所說的劣質電容器,如果說任何放大器只要經過等化器等化之後聲音都會一樣,這豈不是意味著他們所製造的等化器是一種會產生嘶聲、吱渣聲、沙聲、低頻振鈴、殘像、相位移及其他音響垃圾的機器?所以任何放大器一經它就會統統一樣。這種論調使得問題出現了。

價錢問題

  這個爭執背後的主要元兇只是價錢的問題罷了!許多打著音響專家的旗號,實則不過江湖術士的外行人,以微薄的專業知識,欺矇那些無知的人們,以為花上數萬元去買高品質的放大器是不必要的,只要最少的花費,「把每邊50W的收音擴大機加上等化器,就可以使它與一部超高品質的放大器一樣好聽」,乍看好像他們的動機是要讓用家省錢,實際上簡直是花錢找罪受。

  對於RIAA的確度和動態範圍,確是有其他因素的影響,如本文開始所述,其中牽涉到成本的問題,金屬皮膜電阻比碳質的貴好幾倍,而Polypropylene電容較Polyester電容櫃3到5倍,穩壓電源所加上的電路更是所費不少。不過你若已擁有一部老Marantz 7C或McIntosh C-22,頂多只要再花上四千大洋就可以使它的效果與當今任何Pro頂級的機器比,某些特性方面甚至還會更佳,全面的比較之下,這個修改的工作是值得的。

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改裝記實

  老7C的全電路圖重見於圖一,可以拿它為藍本把零件逐一的更新,真正修改零件的各放大級將重繪於下述的各圖中,但只繪出電路架構及零件,開關部份則省略了。

  由於考慮到讀者之中可能有人會逐級重造7C,因此下文的討論將分為唱頭放大級、高電平放大級和電源部份,每一單元文章都可以獨立用來和老7C對照。特別注意說明的地方會提供很多修改時必須的資料。

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唱頭放大級

  圖二是簡化了的唱頭放大級(只把原圖中的RIAA回路取出,因為只修改了這部份),RIAA回授零件值已修改使得響應更準確,整個訊號通路中的電阻已改成1%的金屬皮膜電阻,其值在IEC標準值中皆可找到,除了R73是1/2W以外,其他全是1/4W的品種,原機的設計使每個電阻都有十分充裕的能力,以現在的觀點是沒有必要的,因為現在的零件都能允許相當大的動態變化,但是當7C在設計時,所能找到的最佳品質之電阻就是沉積式碳質電阻,它在低電平或高壓降的情況下,電流雜音都比複合式碳質電阻低。另外,在相同的阻值下,較大瓦數的電阻雜音也相對的低,所以原機所用的電阻功率都比實際需要大出很多,以今天的零件性能來說,那是不必要的浪費。

  使用高品質的電阻以改善音響品質之事實,在眾多音響迷都有先例,而Audio Amateur的文章中也經常談及。這些是無法以示波器來量度的,再盲目式A/B視聽中也曾作過報告,電阻本身就會直接影響到音質,而不管電路的架構如何。因此不管是固定電阻或可變電阻都必要慎選。以我們的經驗來說,唯有最高品質的金屬皮膜電阻(像美國Corning公司生產的RN55D、RN60D等等),才是最適合音響用的電阻。

  7C中的陶瓷和紙質電容在修改時全部以塑料薄膜型取代,因為目前高品質的電容已逐漸普遍了起來。美國音響界的名工程師Jung(編註:即本文原作者之一)和Marsh兩位先生曾建議基本上電路內的電容都可以用Polypropylenes型的,Polystyrene則是電路情況而定(編註:Polystyrene的容量通常較小)(又註:鐵氟龍[Teflon]質的電容也不錯,但平常很難買到)。

  就像電阻分成好幾個等級,電容器也分等級的,在薄膜型的電容當中,其品質次序的分類是Polyester、Polycarbonate、Polypropylene/Polystyrene,就像電阻的碳素、碳膜、金屬皮膜之等級。在本放大器的修改中,建議還是採用Polypropylene(P.P.)於大容量,Polystyrene(P.S.)於小容量,在特殊的地方(很大容量時)則與高品質的電解電容合用,效果非常好。在圖二中小容量的用PS,大容量的用PP,於圖中都有註釋,C62和C64是高品質的電解電容併聯5u和0.47u P.P.質電容,成為很高品質、寬頻帶的傍路電容(見圖三)。

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  輸出電容C66的容量並不算大,因為它要驅動的是一個高阻抗的負載,小值就夠用也較經濟(原機亦同)。

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  RIAA網路內的元件有必要討論一下:圖四是原機的RIAA網路之值。這個部份的零件,電阻改成金屬皮膜型,電容為PS型,而且各零件值也稍作修正以使得其吻合RIAA響應曲線。更改後的值是圖二中所示的,電容量可依傍註的值並聯取得。以純理論的觀點來看,這些值還不是最標準的,不過已經相當接近,不過R15之值必須比理論值稍大些,因為整個電路的開路增益不很充足之故。所以圖二中RIAA的值或許得視其他需要(例如接用MC唱頭放大器或換真空管時)而調整其增益。

  因此,如果你希望RIAA響應的誤差保持在±0.25dB以內的話,可以用一個標準反RIAA電路(參看本刊59期 p.150)來測試它,調整圖中零件使從低頻到高頻都能符合。圖二中的值可以當作是一個起點,如果你的主要工作在於獲得一個十分準確的RIAA響應,可反覆進行微調。

  RIAA響應不良是許多管式前級的通病,常因開路增益不足而起,而主要是圖二中的R15最好反覆的修正它,直到最適當為止。修改後的RIAA於1KHz時之增益為40dB,比原機小了1.5dB,因為零件值已更換成更準確之故。

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高電平級

  修改了之後的高電平級見於圖五,高低音濾波電路皆已省略,比較圖一和圖五可發現圖五變得非常簡潔,或許音響迷樂意不使用音控功能。零件更換原則與唱頭級相同,C9原值為0.22,圖五中增為5u+0.47u(P.P.),這個改善可以使低頻延伸得更低,尤其在配用輸入阻抗稍低的後級放大器時,可以不對低頻起衰減作用(例如Hafler的DH-200它的Zi只有22K,但仍可匹配)。在某些情況下甚至可以把它加大道10u(用無極性者),不過這個容量的PP電容可能價錢頗高,這完全視個人的需求和價值判斷來決定。不過像C62、C64和C92的PP電容都只需100V的耐壓,相信在體積和價格上都節省了不少。

  在這電路中的幾個電位器,R22 R24等如果不慎選的話,也可能會成為雜音源,主要是轉動時的接觸雜音和雙連間阻值的平衡問題。以我們的意見,最好是選用多段式密封型的品種,不但雜音小,阻值的平衡度也很高,目前Alps和Noble都有生產這種高級電位器,唯一的大問題是價錢和零售的問題,最好的一種可能要折合新台幣1.500元一個。可以選用中等品質的(因不常轉動),如果這個功能並沒有必要的話,R54可以省略,C91 C49兩者共接在一起,R53可不接。

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高壓電源穩壓電路

  電源部分的修改可說是整個工作中最大的一件事,其中作了很多個電路實驗,簡單的從把原機的半波改為全波,到各種Zener的電路直到圖六所示的為止。每一次改進都使音質有不同的改善,因此很可能進一步使用比圖六更好的線路時,音質會再改進也說不定。但是對一個用途廣泛的線路,我們希望它的裝置工作愈簡單愈好,就像它本身的性能一樣。圖六這樣的電路不但易裝、易改(改成不同電壓),而且可以串接使用,使穩定度更佳。

  高壓穩壓部份採用了NS的LM317T三端穩壓IC為心臟,浮接在由三個75V/5W Zener堆疊起來工作在12mA電流的預穩電源上,R3供應這個電流值,總輸出電壓約是240V。Zener用到5W等級是因為可以減少其動態內阻,和消除熱效應。輸出電流的大小在15mA以上,由IC1供給,IC1的輸入先由一只高耐壓電晶體予以緩衝,吸收輸入未穩電壓中的變動成分。由於IC1本身的電源電壓絕對不能超過40V,D1的作用在提供它一個穩定的電壓,D1的邊際效應還把IC1的漣波去除率提高了數千倍(相當於一個預穩壓電路的功能)。雖然該電路的基本理論是相當簡單的,但是某些因素必須確實注意,以保證電路的安全工作,如果想要它正常的工作,則下文中的說明要確實遵照才好。

  首先是本電路之負載取用的電流大約是10~15mA之間(原機的總負載電流是12mA),如果使用在其他負載很小的情況下,要接一個洩放電阻於輸出和地之間。如果負載高過15mA時,Q1要加上散熱片幫助散熱。整流部分由原先的半波整流改為全波整流,並且使用100u/450V的濾波電容來平滑,未穩電壓大約是350V,換句話說穩壓電路本身的壓降有100V左右,此時R1流過的電流為2~3mA,如果工作電壓有所改變時,R1的阻值要適當增減,以保持流過的電流仍是2~3mA,使D1 Q1有足夠的偏流。D2是1N4007作為嵌位用,千萬不要把它省略,或改用太低電壓的二極體。D2同樣地是嵌位的作用以保護IC1,也不可省略。

  以10mA負載電流的情況來說,在1KHz以下的頻率其輸出阻抗少於20mΩ,高頻率時阻抗會升高些,這是由於LM317本身的特性使然。輸出端的大型閃光燈用電解電容600u/360V(C3),並聯一個4.7u/250V(C6)(最好是PP質)可以使得電路的輸出阻抗在高頻時能降低些。C3+C4的作用在降低LM317的ADJ端子之阻抗,以傍路Zener的雜音,由於C3的值很大,在開機的瞬間能吸收湧浪電流,並使得輸出電壓要6~7秒鐘以後才達到定值,以保護放大電路中的零件不受衝擊。如果要把C3 C5的容量加大試試,一定要先關掉電源,把線確實接牢後再開機,千萬別在開機當中把外接電容併上去,免得損毀穩壓電路。C3和C5在外型上都比較大些,固定的工作就要多費點心機。C3的選用,只要是電腦用等級以上即可,容量只要200u以上其吸收雜音之功能即能圓滿達成。另外的小零件可以使用5或6隻腳的小支架找個適當的地方固定。

  R2的作用在限制Q1的電流,起著保護Q1的作用,它的耐功率是2W。Q1可用MJE3439(Vceo=350V)或鐵殼的MJ413(Vceo=400V),不管用哪一個都要附加數吋平方的散熱面積,如採用MJE3439,則機箱內壁就可以安裝了。

  把穩壓輸出定為240V是有好幾個理由的:(1)與原機電壓差不大,所以工作點的偏移幾乎沒有。(2)這個電壓值使電路內的元件工作起來不會很吃力,就像7C原先設計時把持的觀念一樣。(3)這個電壓值使得電路中所用的交連電容容易買到,體積也不會太大(因為它是可以使用250V耐壓等級的品種,更高一級的耐壓是350V),價錢也較合於音響迷的預算。

  我們也知道新近設計的管式放大器電源電壓都用得很高,並且採用很複雜的穩壓電路,但是我們不想跟著這樣做,因為別種設計(就像本文所述的)不見得就會差,何況低一點的電壓可以使零件壽命延長很久,像老7C就是一例,而經過這次修改之後,相信在零件壽命方面能更長久。

以高壓穩壓供應電路的輸出端為基點,每一聲道的三個高壓點都接一條線到此。過敏的讀者或許會用兩個穩壓電路分別供給每一聲道,雖然浪費些,但這也無妨,不過在修改的這部機器中未曾這樣試過。因為本電路的設計其輸出電流已經非常充分,穩壓效率也非常好,比起未穩壓的電源供應情況,其改善性能的程度(包括電壓穩定度和電源內阻)已非常大。事實上,在本次修改中,我們建議應先從電源部分著手,你當可發現光是電源修改後的效果相差多大了。

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燈絲電壓穩壓電路

  電源部分另一個修改的地方是燈絲電源,把原有的直流供壓方式再加上穩壓裝置,只用一個TO-220包裝的三端穩壓和少數零件就夠了(見圖七)。全機的六個真空管燈絲,以串並聯的方式來供壓,需要18.9V/600mA的直流源。原電路中多餘的直流電壓降在三段RC濾波電路上的R101~R103及指示燈上,大約有10V的壓降,已足以驅動一只穩壓IC。原來的R101和R102被改成並連,作為輸入湧浪電流限制之用,而C101的三個電容全部併聯,成為一個4.000u/30V的濾波電容,在圖七中接於IC輸入及輸出端的0.1電容作為穩定之用,以防高頻振盪產生。

  由於需要18.9V的直流穩壓輸出,而三端式固定電壓穩壓IC中並沒有這個規格,因此要想個辦法來變通,選用最普遍的三端穩壓IC LM340-15,其輸出電壓是15V,從它的GND端與地間串一只Zener,可使輸電壓提高,照算這Zener的電壓應是18.9-15=3.9V,可從1N4732(4.7V,1W)中去挑選,使得輸出正好是18.9V。因為IC的靜態電流(大約是5mA)流過4.7V的Zener時,Zener上的真正電壓一定不及4.7V,所以試幾個看看必能選上合用的。

  以這基本的電路架構,當你手頭上有其他低於18V的三端穩壓時,也可以便通使用,像高壓電路中使用的LM317T,只要適當的調整其分壓電阻值,即可得到準確的18.9V輸出(參考本刊61期p.137的應用電路)。IC是固定在電源附近的機箱上,用雲母片絕緣並塗上散熱油。

  IC固定之後並且讓六個管子的燈絲都通電,等熱穩定後再確實檢查燈絲電壓是否準確,相差太多時可再細調。穩定的燈絲電壓使得真空管的增益不受電源電壓變動的影響,在換管子作為比較時,這個因素引起的增益變動就可以消除。再者,不用穩壓的話,開機時湧浪電流太大,會加速縮短燈絲的壽命。

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輸出靜音電路

  從燈絲電源未經穩壓前的地方(電壓約24V)可以用來供給一個靜音電路使用,利用延時電路驅動一個繼電器,免得開機瞬間之湧浪電壓(編註:任何一部前置放大器不管是什麼元件或是什麼電路結構,都會有開機的湧浪電壓,只是程度不同而已)進入後級放大器,造成不良的影響。靜音電路示於圖八,由簡單的延時電路構成,電源接通之後某段時間繼電器才會動作,未動作前兩輸出端都是接地的,圖一之輸出端經由5u及475Ω電阻接地,使5u交連電容有一個低阻抗的充電回路。經過R1 C1的時間延遲之後D1產生崩潰作用,電流流過R2使Q1動作並吸引繼電器,把原先接地了的輸出端跳開,訊號得以輸出至後級。本電路之特色在於訊號並不經繼電器之開關接點,所以繼電器的品質不會影響傳送訊號的品質。

  電源關掉之時,由於靜音電路之電源(在圖七中)的C3容量不大,而且只是半波整流,K1會很快的再OFF時跳開,再度使交連電容的放電回路成低阻抗狀態而消除暫態電壓。也可附加一個手動開關於Q1的C極,只要將它開路即可強制靜音。

  像這樣的靜音電路實際上可以使用在任何前置放大器上,只要放大器能供應出24~30V的直流即可。

雜項修改工作

  在修改工作進行之中,除了對零件的品質和電源供應電路之性能的研究改進之外,我們還做了一些很重要的工作,使得這次的改裝工作更完全。

  在電子電路部份的換裝工作完成之後,整部機器試聽了好幾個星期,其中把各開關接點也做了處理,我們使用一種叫做"Cramolin"的接點清潔/保護劑,對每個開關、輸入出接座、真空管作等等,都用它來清潔。這是一種專門用來對電子零件的接點作潤滑、清潔和保護的液體,非常好用(原是軍用物品,最近才被音響迷發掘出來)。就像使用唱片清潔/保護液一樣不可或缺的附件,它能把金屬上的氧化物去除,使訊號電流的流通更順暢。事實上任何非焬接的接點都應該用它來清潔,從唱頭殼接點到喇叭線端都課用它來處理。在這次修改中Cramolin使因值改變了不少,這對一部有廿多年歲史的老機器處理之後的效果,如果這些開關、插座管座都使用較高級的新品時,相信效果會再好些。

  當所有更新工作全部完成之後,另外進行了一件比較試驗,那就是換用幾種不同廠牌的12AX7真空管,以儀器測試的結果,在高電平輸出時原機的失真是0.07%(用英製RCA真空管),於換用Amperex(英製)真空管時降到0.01%(兩者都是3V輸出),另外試了一種Valvo(西德製)的12AX7時,聽覺上的臨場感變得非常好。使用Amperex時,Phono級的S/N比增加了不少,這是頗為意外的(指電阻、電容和電源都修改了之後,S/N比境還有提高的可能)。

  在本次修改中沒有換的是開關、插座,並不是為了技術上的原因,只是認為像這樣的機器之操作功能與外觀仍值得保留。相信有人對這些附件再換以高一級的品質時,效果必會再好些。

結語

  在這篇漫長的文章中討論如何改進一部老舊的前級放大器,我們也曾自問:目的何在呢?答案是這樣的:零件品質會大大的影響到音質,給予設計電路一個正確的觀念──不管使用真空管、電晶體或IC作為主動元件、被動元件都可以成之或覆之。我們曾聽說有些很「正確」設計的擴大機卻響出很糟糕的聲音,換句話說,「正確」的特性規格卻得到「差勁」的音質,這原因通常是電阻、電容、電源電路(放大元件也一樣)在瞬態工作時「表現不當」。我們也常聽說真空管、電晶體、IC構成的前級放大器,其音質迥然不同,但是相信在經過像本文所述的改良之後,聲音會變得都非常接近。

  常聽說放大元件不同時,其音色的差異是如何如何,卻很少聽說被動元件不同時差異又是如何?所謂的真空管較「甜」,電晶體聲較「硬」,原因是這兩者不但電路的架構相異,被動元件的挑選也不見得合乎理想(大部分是考慮成本的因素」。

  在換用接近理論上最佳的零件之後(Polypropylene電容、1%金皮電阻和寬頻帶的穩壓電路),放大器的聲音可以和它的測試結果一樣好;引用穩壓電路可以使電路的特性不受電源變動之影響,這些都是近代音響放大器應該遵行的,有了這個根本之後再來談音色的差異,相信這才是有意義的事。

轉載音響技術第68期AUG. 1981 marantz 7C前級之改裝˙WALT JUNG CHUCK HOLLANDER原著 莊仲 譯述/

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