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2020年12月26日

常用真空管代換表

常有膽機玩家有真空管代換問題,常用真空管列表供大家參考:

功率管

300B系

同等管:4300B

KT88系

同等管: 6550、EL150、KT-100

改良管:6550A、KT-808  

12E1系

軍規管:CV345

EL38系

軍規管:CV450

6L6系                               

同等管: 6L6、6L6G、6L6GA、6L6GB、1614

改良管: 6L6GC、7027、7581、5932 

軍規管:CV1947、6L6WGB、5881

相容管: KT66、CV1075、350B、EL37    

EL34系

同等管: 6CA7

軍規管: CV1741

相容管: KT77

6V6系

同等管: 6V6G

改良管: 7408、6V6GTA

相容管: EL33、KT61

6BQ5系

同等管: EL84

改良管: 7189

6AQ5系

同等管: EL90

改良管: 6AQ5WA、6005 

8417系

同等管: 6GB8

211系

同等管: VT4C

訊號管

ECC-88系

同等管: 6DJ8

改良管: E88CC、E188CC

軍規管: 6922、7308、CV4108、CV2492

ECC-83系

同等管: 12AX7

改良管: 12AX7WA、7025、B339 

軍規管: M8137、CV4004、CV492、5751

特級管: ECC803S

ECC-82系

同等管: 12AU7  

改良管: 6189、5963、B329、ECC802S     

軍規管:CV4003、CV492、M8136、5814、12AU7WA 

相容管:E80CC、6085

ECC-81系

同等管: 12AT7、12AZ7

改良管: ECC801S、2901  

軍規管: CV455、CV4024、M8162、6201、12AT7WA     

EF86系

同等管: 6267

改進管︰ EF806S、E80F

6CG7系

同等管: 6FQ7

6J7系

同等管: EF36、EF37

改進管:EF37A、CV358、WE348

6U8系

同等管: 6U8A、ECF82

改進管:CV5215

6BL8系

同等管: ECF80、6EA8、6GH8

5687系

相容管:E182CC、7119

軍規管:5687WA

2C51系

同等管: WE396、5670

6SN7系

軍規管: CV1988、6SN7W、5692

相容管︰ ECC32、CV181

整流管

GZ34系

同等管:5AR4

GZ32系

同等管:5V4

GZ37系

軍規管:CV378

EZ81系

同等管: 6CA4、Z709

EZ80系

同等管: 6V4

5U4系

同等管:5U4G、5U4GB、5U4GT

6X4系

同等管:EZ90

5Y3系

同等管:5Y3G、5Y3GB

5R4系

相容管:5R4G、5R4GTY

真空管規格查詢軟體(TDSL,Tube Data Sheet Locator)可在您的PC上查詢真空管資料【點我下載】

AVO-163測管機



謝謝收看

2020年9月27日

Hi-End擴大機入門

  音響器材不同組件各司不同功能,搭配錯誤或擺位不正確,即使花高價,也不是必定就會有好聲。從古至今,談到音響,總是將擴大機列於心臟地位,縱或有人認為聆聽室空間及揚聲器比它更重要,但它絕對是五臟。

  Amplifier─擴大機,在本文中談的是音頻擴大機audio amplifier。說它是擴大器或放大器都無所謂,大家能確切瞭解就好。我們先從功能性談起,再逐漸由淺至深。

☆前級擴大機:

  擴大機的主要作用,是將輸入訊號放大至足以驅動負載。但輸入訊號的電平( 振幅 )大小不同,訊號的負載阻抗也有高有低,故擴大機為因應不同的狀況,常會以不同面貌出現。

  Pre Amplifier─前級擴大機,是承受來自CD、 DVD或LP唱盤、FM/AM調諧器、錄音座…的訊號,放大後去驅動負載,它的負載是後級擴大機。我們應先明瞭兩點,一是前級擴大機可以不單獨存在,它也可以和後級共存。二是除放大訊號去驅動負載外,它還兼具阻抗變換功能。因為前級要承接許多訊源 (source),有CD、調諧器、DVD、錄音座,這些訊源的阻抗極可能都不一致,送到前級就可以先做整合。但以目前的電路設計,這些訊源器材都有傾向低阻抗輸出特性,比較容易匹配。

  你一定看過前級擴大機,背板上有許多鍍金座,面板上也有多只旋鈕或搖頭開關,因此前級擴大機也常被稱做控制放大器。最近這些年來,前級擴大機的設計與以往有很大的不同。因CD唱盤、調諧器、錄音座、DVD,都被列為高電平(high level)訊源,雖然面板上有四或五檔選擇,但你可以隨意接,因它們都是高電平訊源,沒有實質上的差別。

  當然,有高就有低,相對於高電平的就是低電平(low level)訊源,以前風行的LP黑膠唱片系統,就是屬於低電平訊號源。

  LP系統包括轉盤、唱臂及唱頭,其唱頭大致以MM動磁式及MC動圈式這兩種為主流。MM唱頭的輸出電壓只有高電平訊源的五十分之一,甚至三百分之一。而MC唱頭的輸出,更是低到不及MM唱頭的二十分之一。所以接MM唱頭,它的訊號要先單獨放大,然後再送入高電平放大器做第二次放大。接MC唱頭更費事,要先單獨放大,然後再經過MM唱頭放大,最後再送入高電平電路做第三次放大。若是想省掉一級放大,就可以選用高輸出MC唱頭。

  低電平訊源不只輸出電壓(電平、振幅)低,MM及MC唱頭還要經過「反RIAA」網路,而此反RIAA網路,在僅量遵守美國RIAA協會之規範下,每家廠商都有其不同的計算值,這在當年還是一種百花齊放式的特色。

  環視現今前級,具備低電平放大的已很少見,有些前級在面板上直接註明high level高電平放大,無法匹配LP系統。至於給MC唱頭用的前端放大器(Pre Preamp.)或昇壓器(Set Up Trans.),大多也停產多年,初入門者大概只能從圖片緬懷過去的風光歲月。

  很少人認為LP唱片的音質不夠水準,至今仍有極少數發燒友堅持使用LP。但CD系統在操作上實在方便,損耗性也低,軟體也輕巧易於攜帶;而且國外著名唱片廠,新錄音只發行CD,不再發行LP唱片,因此LP很快式微。再加上最近DVD快速成長,若SACD或DVD audio流行,LP就很可能真的完全沒市場。 (註:目前風行的DVD影片,其數位音頻規格48KHz/16bit,不是96KHz/24bit。而DVD audio的規格雖然確定是192KHz/24bit,但SACD的取樣頻率更高過2MHz;純以音質表現論,SACD應優於DVD audio。)

  接近21世紀的前級擴大機還有別的不同,早期的產品都設有tape monitor轉錄功能,那時的音響迷常會購買卡式錄音座,而為了防止因「錄音閉環路」產生回授嘯叫,一定要有tape monitor開關。

  但是如同LP,曾經風光過的卡式座也早就退流行,即便是三磁頭雙驅動軸高級機種,也幾乎是全面停產,Dolby C/Dolby S也都未能改變卡式座被音響市場淘汰出局的命運。所以當你現在有一筆預算,請音響店老闆組合一套音響時,他的器材名單上絕對沒有LP唱盤,也不會有卡式錄音座。

  省略tape monitor,前級擴大機最重要的操作功能就只剩下訊源切換選擇及音量大小控制。某些機種至今依然保有MM唱頭放大器,算是奉送。至於tone control(高、低頻音調控制),以及loudness(響度控制),愈是Hi-End機種,愈是看不到。

  因現在的前級,特性極優,響應有如直線,已不需額外的添油加醋,若想購買具高、低音控制的前級,可能還會遭人恥笑。正因響應平直,高電平前級也被稱為平坦放大器(Flat Amp.)。

☆後級擴大機:

  後級的說法亦有不同,後級擴大機或功率擴大機,Main Amp.或Power Amp.皆可。如同前級擴大機,後級擴大機也是將輸入訊號放大至足以驅動負載。但實際操作時,兩者卻有極大的不同。(Amp為Amplifier的簡寫)

  後級的輸入訊號很單純,就是承接前級的輸出。但後級的負載是喇叭,這就是讓許多音響迷,甚至雜誌評論寫手搞不定之處。後級是前級的負載,是高阻抗負載;喇叭是後級的負載,是低阻抗負載。看起來差不多,只差一個字,但阻抗的一高一低卻造成「很容易推」或「推不動」現象;負載何其重要,因此希望你能真正的搞懂。

  當前級接上高阻抗的後級,它主要提供適切的輸出電壓,因為後級擴大機的輸入阻抗很少低於10KΩ,有這種後級,但不多見,一般都是47KΩ左右。

  當後級擴大機接上低阻抗的喇叭,它不但要提供適切的電壓,也要提供足夠的電流。除少數特例,目前喇叭阻抗很少高過8Ω,甚至還低於4Ω。而1KΩ=1000Ω,差異是不是很大?

  所以Hi-End後級,不但講求大功率輸出,動輒數百瓦,每聲道獨立裝箱,還特別註明是大電流設計,當負載阻抗降低一半,輸出功率會提升至原來的兩倍。若是輸出電流能力不足,當負載阻抗降低時,某些喇叭在工作時,例如Dynaudio,它的阻抗會隨著訊號頻率降低而降低,若擴大機輸出電流不夠,就會產生切割─clipping。

☆綜合擴大機:

  前級與後級裝在一起,就是綜合擴大機(Integrated Amp.)。後級做成mono(單聲道)很常見,前級做成mono也曾經有過,但綜合擴大機一向以單機在市場上出現,筆者從未看過mono綜合擴大機。或許你會想:又是單機,又是前級+後級,所以綜合擴大機不但價格低,音質也不會很好。

  就算是身經百戰的雜誌總編輯,也不會隨口說你錯。因為綜合擴大機有體型、功率、元件上的限制,故以同品牌論,綜合擴大機的價格及質素都沒有分離機種高。但是擴大視野,環顧一下,或許A牌綜合機優於B牌分離式機型。有些綜合機並非數萬元就可擺平,想將它請回家供奉,得花費不少銀子。

  分離式機種在換機時好像比較方便,因前、後級是獨立的,power不夠換power,前級依然可留著用。或是將電晶體前級換成真空管前級,後級依然可留下來用。但綜合機也有巧思,背板上增設Pre Out及Main In插孔,前級與後級就可分開使用。正常操作時,在Pre Out及Main In端子間插上U形銅棒即可。但並非每台綜合機都有前級輸出及後級輸入端子,因這種做法雖有利於使用者比機鬥機,但也可能會降低訊號雜音比,故亦有廠商將此功能省棄。

☆收音擴大機(日本稱呼接收機):

  目前LP與卡式座幾乎已完全退出音響市場,FM/AM調諧器的命運也好不到那去,這幾年從未見雜誌媒體的器材評論有談調諧器的。多年前,國外有廠商想發展AM Stereo立體聲調幅廣播,但最後也沒成功。由於收音擴大機(Receiver)是將前級放大、後級放大、調諧電路三者融合在一起,故它是一機三用。

  歐美廠商對於接收機的生產,好像從未熱衷過,縱或有產品上市,機種也不多。這是日本廠商的專利,每個品牌都有多款機種。日本公司拼命搞接收機,在大約二十多年前,曾經走火入魔,功率愈做愈大,你60W,他80W,我100W。彼此玩到最後,竟然出現每聲道330W超級大功率接收機!最後因音質不佳,弄到兩敗俱傷,消費者和廠商都玩不下去了。

  如果市面上有這種接收機,價格也不高的話,真是自用送人兩相宜。日製品曾出現前級+FM tuner機種,構想不錯,但卻未流行,資歷不深的音響迷可能還不知道有這種機器。

☆家庭劇院環繞(AV擴大機):

  這種AV擴大機才是二十世紀末至二十一世紀音頻擴大機的主流,現今音響入門者已很少著眼於純聽音樂,其興趣是DVD家庭劇院外帶卡拉OK。AV環繞擴大機,集所有操控於一身,等閒之輩如LKK(老扣扣),手握遙控器,可能還不知該按那個鍵。完整的AV擴大機,包括有MM唱頭低電平放大、高電平放大、及多聲道功率放大,此外還內藏最重要的杜比AC-3及dts兩種5.1聲道環繞處理器。

  AV擴大機主要特色是將音頻audio及視頻video結合在一起,音質上或許有所妥協,但它確是普羅消費者的最愛。一面看光碟,一面聽多聲道環繞音效,是不是比純聽音樂更愜意?

  環繞處理技術的進步,以及操控多樣化,都對AV擴大機的銷售有直接助益。Dolby Pro-Logic定向邏輯環繞已不吸引人,新Dolby AC-3才是大家談論重點,dts的加入,更增加了熱絡。假設以dts看影片,以DSP聽唱片,若一機就有此功能,何不花一次錢來換取享受?日本廠商就是看準這點,AV擴大機一直是生產線上的主角。

  有一點要特別提出來說明:日本YAMAHA發展的DSP,雖然也是多聲道環繞系統,但原意是針對聽音樂用,與影片video部份無關。但DSP的理論若直接加在一般聆聽環境上,是有衝突的。因為你的聆聽空間要先規劃成類似無響室,才能發揮DSP模擬各式音樂廳的功效。很多音響評論高手,到現在都不知道這個道理。

  歐美廠商以Hi-End自居,原本不肖生產AV環繞擴大機,但眼見市場日益壯大,終於按耐不住,也投入AC-3/dts處理器及多聲道後級之生產。但它們仍秉持音質至上態度,產品花樣不及日製品,但價格及質素都比日製品高。

  日製AV擴大機操控特性是琳瑯滿目,還具有Y/C分離S輸出入端子,以及最Top的色差端子;操作時還得接上電視。死硬派發燒友雖然瞧不起AV,但AV環繞已襲捲全球,想躲它也不容易。事實上,當音頻與視頻相撞時,音頻的重要性必然是大幅衰退,或僅是視頻的附屬品。誰說觀賞DVD影片一定要搭配5.1聲道環繞?用兩隻喇叭就不行?

  我曾經講過:眼睛長在耳朵的前面,當你觀賞電影或碟片,一旦眼睛被畫面電影劇情吸引,你的耳朵就沒什麼作用了。在雜誌上大力鼓吹AC-3及dts的眾編輯寫手,他的家裏幾乎都只有一對喇叭!根本不在意有無環繞音效。

☆電晶體或是真空管?

  不僅是音響,就算是比較普及的電腦,其原始元件都是真空管。因此某段時期,擴大機都是膽機,它所匹配的喇叭,也都是高效率型式。半導體元件興起後,真空管才逐漸淡出市場。相比之下,半導體固態元件有壽命長、熱度低、輸出功率高的優點。因此很多廠商也放棄真空管,開始採用固態元件來設計擴大機。而真空管生產廠商,有些也關廠,做別的生意去了。

  世事難以預料,這幾年已遭淘汰的真空管竟然回頭了,而且不是悄悄然,是成群結隊的與電晶體相庭抗禮,來勢洶洶。不但膽機之生產如雨後春筍,某些已絕跡多年的真空管也重新問市。

  面對晶體機和膽機,消費者常有無所適從之感,到底那一種聲音比較好?有人批評晶體機又冷又硬,沒有膽機的溫暖,甚至國內許多媒體記者也如此傳述。這種論點是絕對的錯誤!不論電晶體或真空管,只要設計得好,都能發美聲。設計欠妥,用上再昂貴的真空管也得不到美聲。有人拋棄晶體機改用膽機,但聽了十多年膽機再換成晶體機的,也是大有人在。例如幾年前,三重某醫院副院長,在換了Burmester晶體後級之後,才發現十多年來聽膽機都聽錯了!

  電晶體和真空管爭論了不只二十年,筆者看法是:它倆的音色愈來愈接近;膽機有晶體機的通透,晶體機也有膽機的溫暖。將真空管與電晶體結合在一起的混血式設計,就是期望能兼具它倆的優點。但沒這麼幸運,若不是真正高手設計,有可能得到四不像的聲音表現。不過,膽機後級輸出功率普遍偏低,搭配喇叭宜選用高效率、阻抗恆定型。若是玩AV就沒有選擇條件,因為AV擴大機百分百都是電晶體機。

  在音頻放大線路中,許多元件要求配對,特別是輸出級主動元件。對於真空管來說,其配對的精準度通常比電晶體低。以6922/E88CC這種常見的雙三極為例,其內部兩只三極管的誤差常在10%以上。半導體元件,若是複合型式,其特性誤差很少會高過5%,有些超匹配FET,出廠內部設定誤差甚至只有0.3%;真空管就不可能有這種能耐。用真空管測試與配對專用儀器,這樣配對出來誤差就很小了。

☆有源或無源前級:

  有源─active(主動),簡單的說法就是吃電;無源─passive(被動)就不吃電。故此源乃電源之源,非指訊號源。後級擴大機不可能無源,因被動元件無法提供足夠的電壓及電流放大。MC動圈唱頭可接昇壓器,此昇壓器就是標準的無源或被動式器材,它具電壓放大功能。前級也不可能是無源,雖然它的輸出電壓及輸出電流都比後級低,但被動元件也不可能輕易達成提供輸出電流。有一種被動式前級,內部無任何元件,只有輸入訊號源選擇及音量衰減器,再加上輸出及輸入座和配線,就組合成一台前級。說它是被動式前級,在學理上是講不通的,因為它沒有任何放大作用。在工業上,則有類似器材,就直接稱為音量衰減器。如果被動式前級選用高價音量衰減器,例如英國Penny & Giles,輸入輸出端子採用WBT,若是進口品牌,保證一台售價超過新台幣三萬元!

  實際操作上,我們真的可以不需要前級擴大機,有些綜合擴大機也未設前級,此時後級的增益就要設定得比較高。音量衰減器對音質有絕對性影響,一只質優音量,有時比一台價廉的前級擴大機還貴。不論是電阻級進式,或連續旋轉式,都有高級品與低級品,有人堅持Holco電阻級進式,但P&G連續可調式也有Hi-End廠在用。例如丹麥Dynaudio在生產Arbiter前級時,曾試用過市面上能買到的音量控制器,有多段式、有無段式,最後選擇了音質最佳的英國製造導電塑膠無段式P&G音量。美國Mark Levinson前級以往也一向採用P&G音量衰減器,從不用電阻級進式音量。

☆音頻電路類別-A類?AB類?B類?

  請記住負載的重要性,因擴大機諸多特性皆與負載有關。前級擴大機都是A類,道理很簡單,它的負載後級是高阻抗,只要設定一點點電流就能讓它工作在A類。但是後級擴大機的負載是低阻抗的喇叭,電流要設定的很高才能讓它工作在A類。但A類工作雖然失真低,熱度及耗電卻非常高,單聲道A類100瓦後級的靜態功率消耗高達270瓦。

  晶體後級以AB類為主流,但在設計上採主動式偏壓,讓偏流隨著輸入訊號變動,這樣就比較接近A類的低失真,而且沒有A類的高熱及功率消耗。同樣是50瓦輸出,有人認為A類擴大機比AB類擴大機夠力。不是沒道理,因A類工作時,電流/耗損都高,故元件選用特別考慮周到。但AB類擴大機設計得當,特別是大電流,音質也絕不遜於A類。因為A類並非萬靈丹,它解決了某些問題,但也引發其它問題,特別是因高熱極易造成功率晶體特性大幅變動,例如hFE值降低、漏電流昇高。

☆獨立零件或運算放大器(OPA IC):

  Hi-End機幾乎都使用獨立元件,如電晶體、FET、MOS FET,很少用OPA運算放大器。你可以不喜歡IC,但不能說採用IC是簡化電路的偷工行為。要說簡單或複雜,IC內部電路是絕對的複雜,裏面包含了上百或上千個元件,只是當我們拿IC用在線路中,它的周邊元件比較少。確實有不少音響設計者對IC無任何好感,理由也頗充分,因IC的電壓、電流的設定,已在生產線上完成,設計者面對它似乎只有英雄無用武之地。

  請注意:某些電路必定要採用IC,如杜比環繞解碼、D/A converter-DAC;完全不可能採用電晶體去構築。某些高品質IC也很貴,比用獨立元件還花鈔票,也有Hi-End廠商也在高價機內使用IC,例如Jeff Rowland。但是不要看到8隻腳、黑黑的塑料包裝,就一口認定它是IC,它有可能是配對FET而不是IC。

  觀視機器內部,日製AV擴大機較為人詬病,因採大量生產自動插件,再加上功能又多,故元件排列較不整齊,配線也很亂。有些手工搭棚的膽機,內部配線漂亮整齊,極為可觀。除放大元件外,電源穩壓也有IC與獨立元件之分。在DAC或日製環繞擴大機中,穩壓元件的主角幾乎都是三隻腳的IC,但若能改成獨立元件穩壓電路,音質也常會明顯提昇。

☆平衡式或非平衡式(輸入端子接駁比較):

  平衡式balanced端子在許多音響迷心目中是Hi-End代表,代理商及經銷商也往往會告訴消費者:平衡式接駁比較好。專業器材因連線甚長,例如超過三十公尺,必得以平衡線做傳輸。音響器材並非一開始就加入平衡式接續,雖廠商言之鑿鑿,平衡接頭仍未能成為家用音響的普遍性標準。

  音響的平衡,與長距離連接無關,是以高音質做考慮,因此電路設計一定比非平衡式複雜。為達到平衡,在背板上必須加裝有Cannon/XLR三插輸入端子。有些廠商走捷徑,用簡單的反相電路。甚至有些Hi-End機,例如瑞士名廠Revox,它完全沒有平衡電路,它的平衡端子是假的,純粹用來唬外行人。

  真正內行的發燒友,也會知道另一個訊息:一台後級擴大機以非平衡和平衡做接續,平衡式接法會造成雜音增高、頻率響應變窄、失真提升。這並不表示平衡式接駁較差,一切都看設計。當然進行晶體機大多有平衡式端子,膽機則較為罕見。

☆聽說不關機比較好(音響是否要關機?):

  終年不關機的音響迷並不多見,總是擔心這擔心那。有些晶體前級根本未設電源開關,插上電源線就處備戰狀態。你最好安心聽原廠建議,不要自做聰明利用電源排插開機關機,當心開關機時的脈衝透過後級將喇叭燒了。即使不關機,前級也消耗不了多少電。但後級就很難說,大功率純A類機種就明顯耗電。若是真空管膽機,不論前級或後級,不使用時最好關機,除可省電外,也能維持真空管壽命。

  晶體機和膽機都要溫機,也就是操作一段時間後,音質表現才會正常。某些元件或許需要較長時間的溫機(run in),若run in不夠絕對也沒有好聲。你也可以利用小技巧,讓擴大機在關機時兼具溫機功效,這樣開機時不但沒有脈衝,也很快的在每次開機後,就讓擴大機達到最佳工作狀態。但是若預知會停電,最好還是關機,否則電一來就有可能因濾波電容瞬間充電燒斷保險絲。注意:真正的run in不只是開機,要讓系統發出聲音!

  音響領域,甚少存在有一成不變或「放諸四海皆準」的定律,特別是音質優劣認定及器材匹配、喇叭空間擺位…等非數據論點,一向是百花齊放。而且各音響專家之觀點,甚至具有「互相矛盾」的差異性,這是消費者最迷惑之處,因為他們很難聽到真話。 

謝謝收看   

真空管音響的聲音真的比較好聽嗎?答案:是真的!

首先聲明音響都是消費級器材列如...

擴音機前級Yamaha CX-A5000 

後級是Yamaha MX-A5000 

喇叭是亞瑟 BE-20、CP771..等

藍光碟是PS3 

電視是Sharp 80吋。

  總金額遠低於百萬,裡面沒有一台是真空管型,沒有百萬靜電喇叭或鸚鵡號角喇叭,沒有一樣是昂貴監聽室器材,全是消費電晶體設備。常聽到百萬、千萬級音響玩家說:真空管音響,聲音比較好,比較溫潤、柔滑、甜美、悅耳。知道他們想說甚麼嗎?這些形容詞未免太抽象了吧。做為曾經親自設計過音響,有量產百萬台中低階音響,OEM賣給世界名廠經驗的老工程師,從MT到ST真空管時代,開始設計音響,直到走入線性電晶體IC混合厚膜時代,數位D類時代,我們一直不解真空管好在哪裡?因為在高級儀器測試下,真空管前級、後級不論功率、諧波失真、頻率響應、輸出阻抗、阻尼係數,數據都沒有比電晶體好。

那為何用真空管音響聽音樂比較悅耳呢?特別是用黑膠唱片做音樂來源時更明顯呢?

  我多年來都一直附合主流思潮,假設雙載子電晶體因為同時有反方向電子與電洞流動,兩者的遷移率相差兩倍,所以可能是原因,但是到了FET場效應電晶體出現後,這個想法就不能成立了。因為FET是單一載子元件, 也就是同時只有電子或電洞在運作。

  我又想這些應該是復古崇古心理作祟,但是經過幾次雙邊盲目測驗後,真空管還是勝出。尤其是用黑膠唱片時。這種情形對一個相信規格、公式、儀器的人是很困窘的。每次看到假音響專家,用胡說八道、語焉不詳的形容詞堆砌組合,在互相爭辯時,覺得很可笑,但是自己又提不出一套正確完整的說法。

  真空管音響會令音樂變得悅耳,不只音樂家同意,普通家庭音響玩家也喜歡,甚至不懂音響的妻子到音響室小坐,聽到後也會讚嘆,這台比較好聽。可是在實驗室測量,真空管音響明明是有很嚴重的二次諧波失真阿!

  如果我們拆開頂級專業吉他放大器,會驚呀的發現裡面竟是一顆真空管,而且設計成會產生嚴重二次諧波失真,再用儀器測量高級名小提琴,發現他的結構竟然也是用來產生二次諧波。原來這一切就是溫潤、悅耳的秘密。

  於是我們就在實驗室用電腦模擬二次諧波,透過超低失真的電晶體放大器播放,希望也能產生悅耳音樂。結果是真的有好些,但沒真空管機那麼好。

  這其中一定還有甚麼秘密,深入研究發現,好聽的絃樂、銅管、敲擊樂器都有一個共同現象,就是除了二次諧波特別豐富外,其諧波強度還會隨著音量加大而失真更嚴重。這真是一個令人跌破眼鏡的發現,因為三級真空管也正好有功率越大二次諧波失真越大的現象,尤其是到達功率極限時其破音更是高比例,大量強烈的二次諧波。

例如:

若1W 輸出時二次諧波失真是 1% 即 0.01 W 

在10W 輸出時二次諧波失真失真 5% 即 0.5 W

100W輸出時二次諧波失真失真 20% 即 20W

  即功率越大二次些波比率越高。所以當二次諧波鬧成一場時,人耳竟然不覺得吵,反而有溫謦感。

頭頂門框限制

  真空管較好聽,另一個確定的原因是大家都知道的,"頭頂門框限制" Head-up。電晶體音響功率超過極限時,會將超過大的聲音部分無情的切掉,除了會使高音消失外,也會產生大量很難聽的奇次高諧波 ,及高頻黑噪音,甚至立即燒毀。所以不好聽,聽久會疲勞。而真空管機則會容許功率超過上限30-50% 然後緩緩飽和,圓圓壓扁,產生高比例大量溫潤的二次諧波。雖然真空管屏極也會短暫發熱發紅,但數秒內不會立即燒毀。

電容器品質好

  真空管音響因為使用電壓高 100-300V 比電晶體的30-50V 高很多,所以使用的電容器多是高級紙質、塑膠質電容器,比電晶體用的鋁電解質電容器損失角小很多。壞的電容器會造成高頻移相及瞬態失真,甚至因逆向電壓而爆炸,以前無法測量,現在新型儀器已能量出,所以一流廠商也都是改用胆質或更高級材料。很多濫竽充數工程師,不知電解電容需要維持順向電壓,而讓它長期處於微量逆向電壓下工作,除了會造成嚴重失真外,也會變成不定時炸彈。

負回授、過低輸出阻抗、過高阻尼係數

  真空管擴音器因為放大率有限,沒餘裕可供負回授電路浪費,加上其線性好,幾乎不需要使用太多負回授電路來修飾原來缺點,使得電路簡潔,瞬態失真小。總諧波失真值不會隨頻率升高而急遽升高。這點對音樂家就很重要。電晶體擴音機,為了掩飾本質缺點,採用超高負迴授來消除總諧波失真,致使輸出阻抗低得太誇張,也就是俗稱的阻尼係數太高。用儀器測量就會發現,總諧波失真值在高頻端會急遽升高數倍,例如頻率響應7Khz-22Khz之間。

  阻尼系數太高會怎樣,擴音機推喇叭線圈產生磁場使紙盆在磁鐵內移動,紙盆彈回時,因愣次定律,會產生逆向電壓灌回擴音機,擴音機裡的電晶體或真空管要負責將其吃掉消耗成熱量,這就是阻尼。汽車懸吊系統若阻尼太低,撞到凹洞輪子會彈跳很多次不停,因為能量沒被吸收掉,加上阻尼器後,就會正好彈一下後恢復原位,如果裝阻尼系數太高的零件,輪子凹下去後3秒鐘才恢復,就很可笑。又例如,汽車若以5檔開高速公路,因阻尼係數低,放油門時車會繼續滑,很順。但若以2檔開 100公里時速,只要放油門,車子會立刻急遽減速,這就是阻尼係數高引起的。

  奇次高諧波就是 3,5,7倍諧波,例如基頻是100 Hz奇次諧波就是300,500,700Hz,會令人有不悅感。偶次諧波就是就是 2,4,6倍諧波,例如基頻是100 Hz偶次諧波就是200,400,600Hz,會令人有愉悅感。(例如當你聽到C調的A音440hz時會出現一個不該有的高八度音880hz的A及高二個八度的A 1760HZ ) 有趣的是當這些二次高諧波出現時,人耳不但不會覺得不快,卻反而有愉悅感,這很可能是生物演化過程中,從阿米巴到哺乳動物演化時,二次諧波常常代表協和、安全的環境吧!

  近年來數位技術發達,人類已經可以將聲音精準錄下,精確無損的複製、重播,數位科技可將聲音抽樣切成 44.1K 48K 96K 192K甚至1141K 2282K小片 (K代表1000簡寫),然後每小片再稱斤稱兩,測量後計算解析出12-16-24bit數位碼,它的分解能力已經超過人耳聽力極限的數百倍,它不會因複製、傳播而損失,一般人耳已不可能分辨差異。當然數位化無論抽樣多密,解析度多高,永遠會有抽樣誤差,抽樣時間差,量子化雜訊。

  所以聲音學上麥克風永遠無法完美的將音波轉成電子訊號,喇叭或耳機也不可能將電流完美轉成聲音,但是在人耳聽得到的範圍20-20KHz 0-120dB動態範圍內,其實已夠用了。

謝謝收看

2020年9月7日

關於大陸膽機(大陸真空管擴大機)

  目前還有製造真空管的工廠生產地在俄國和中國大陸的「曙光電子管廠」和「北京電子管廠」,大陸膽機廠除了做自己的品牌,還為國外著名品牌管機代工。

關於膽機(管機)技術

(1).關於單端與推挽式:

  膽機後級有推挽式、和單端方式,一般電路中要取得大功率需要用推挽式,但推挽式是疊加故存在大一些的失真,推挽疊加中有加有減,這些加減中可能會增加一些原來沒有的、同時會減去原有的。若在後級電路用單管並在單端甲類(Class A,A類)下工作就能避免推挽式缺點。因此聽感上單端要比推挽要好。但是單端很難在功率上做得很大,比如同一型號管子,單端只能做到10W,而在推挽很容易做到30W,功率要大就要付出一些代價,同時在技術上單端機比推挽機要難一些。因此單端在高檔機中採用,推挽電路用在普及機。

(2)後級推挽電路中真空管不同接法的區別

  在後級推挽電路中使用的真空管往往是四極管和五極管,因此在使用這些管子時有三級管接法,超線性接法和標準接法。它們的區別從理論上講,三極管接法失真最小,內阻低帶負載性能好,輸出功率也最小;標準接法的失真相對較大些,功率也最大;超線性接法介於兩者之間。在聽感上各有千秋,相對來說三極管接法要稍好 一點。但三極管接法輸出功率較小,故在商品機中較少採用,目前也有少數商品機增加了一個不同接法的轉換開關,以方便用戶的使用和偏好。

(3)關於直熱管和旁熱管

  目前在信號放大管上很少有在使用直熱管,只有在功率真空管上同時存在直熱管和旁熱管同時存在的情形。雖然這兩種結構的真空管都可以做功率放大,但經過實作證明,直熱式管子的聲音要優於旁熱式管,這也許是直熱式真空管與旁熱式真空管陰極材料不同,直熱式管子的「能量供給」更直接、更充分的原因吧。

(4)關於後級功率管的並聯輸出

  為了提高後級輸出功率,目前在許多商品機上出現了多個真空管並聯的情況,有推挽並聯、和單端並聯的。原則上並聯存在一定相互影響這樣有好有壞。並聯後一般容易產生高頻自激,因此功率帶寬會稍降低,也會影響產品的可靠性、穩定性和一致性。但是這也不是絕對也不是不能用。實際上2A3電子管就是一隻內部並聯兩個三極管,這管子聲音也是相當好的。

(5)推動電路對音質音色影響

  一般來說推動電路架構會影響音質、音色,在聲音的低頻力度、中高頻速度感和中頻密度感上均可通過推動電路的不同來獲得不同效果。推動電路有很多種,很難從推動電路的不同去判斷產品好壞,用什麼樣電路是設計者對音色喜好。

(6)不同型號真空管(大陸管)對聲音的影響

  前級推動電路常用的真空管有ELF82、6F1、EF86、12AX7、12AU7、12AT7、12BH7、6DJ8、6SN7、6SL7、6SJ7、 6N1、6N2、6N3、6N6等等。原則上這些管子用在膽機中都可能做出好聲來,但每款型號均有自己的特點,設計者們會根據許多因素決定選用哪一型號, 一般來說ELF82、6F1、EF86、12AX7、12AU7、12AT7、12BH7、6DJ8、6SN7、6SL7、6SJ7是國外最常用在音響中的真空管,而且許多廠家都有生產,因此互換性較好,故出口機或國外常用。

在後級電路中常用管有:KT88、6550、EL34、6L6GC、2A3、300B、211、845。前四種管為傍熱式四極管或五極管,常在功率較大的推挽電路中採用。後四種管為直熱式三極管,較多的用在單端甲類中(2A3、300B也常在推挽電路中使用)。不過同樣是同一型號的三極管或 四極管,由於不同廠家、不同時代生產、使用不同材料,每款型號的微小不同,其音質音色均有一些差異和各有特點。這樣就出現了一些傳奇的「德律風根 ECC88」、「大盾ECC83」都有背景故事...這些管子聲音是有一些優異的表現,但並不是經某些JS過分演繹的那種「傳奇」故事,所以聽膽機換管過程又成了一大樂趣。

(7)輸出變壓器對音色影響

  輸出變壓器對整機的指標和聽感均有很大影響,優秀推挽用輸出變壓器頻寬10Hz-100KHz,失真1%以下完全沒問題。變壓器是影響聲音的關鍵。變壓器的指標超過一定的範圍,指標越高卻不一定越好,假若膽機沒有輸出變壓器如OTL它的聽感就與傳統膽機不同了。因此膽機音色與輸出變壓器有很大關係。膽機的成敗是變壓器。膽機有優美的音質輸出變壓器功不可沒。

(8)關於膽機(管機)電源

  放大器是將電源的能量轉化為音頻能量的機器。電源對音色影響經過人類百年驗證他很重要。膽機音質、音色除了輸出變壓器有影響,第二因素就是電源。有經驗的工程師會利用電源來調整膽機的音質、音色風格。如果聲音要古典會把電源的內阻取得偏高一些;需要動態大一點會把電源內阻取得低些、速度取得高些。

(9)綜合擴大器特點:

  當信號源在一定電壓時放大器輸出可達滿功率、多組訊源選擇、電平控制功能、左右聲道合為一體、高低音調控制,早期由於信號源電壓都比較低一般0.2V(200mV)左右,因此綜擴輸入電平均要在0.2V以下。現代信號源已發生很大變化,如CD訊源廣泛使用,現代信號源電壓均在0.5~2V之間,因此現代放大器的輸入靈敏度要求相應也有變化。當然不管怎麼變化,只要滿足前述三條件就是綜合擴大器。前後級放大器是將1訊源選擇2電平控制3電壓放大這三部分各為獨立,純後級是將電壓放大和功率放大各為獨立有左右各一路輸入,無電平控制和訊源選擇(輸入電壓在1-2V之間),這種做法在架構、佈局、用料上更合理,因此在檔次上前後級分體式放大器比綜擴要高一些,價格也要高不少。    

(10)大陸管(大陸真空管)壽命

  膽機壽命原則上說是半永久,與晶體機相比,膽機的相對壽命決定於管子,管子理論壽命是不太長,一般來說只有上千小時,但好的管使用上萬小時的也很常見,如電視機、電腦CRT映像管就是一特殊的真空管。當然音響用管子還不能與映像管壽命去比,特別是大功率真空管。一般信號放大管的使用壽命在1萬小時以上,直熱式功率真空管用上萬小時問題也沒問題,旁熱式功率管的壽命正常情況下有幾千小時。一般來說真空管有運輸失效和早期失效。失效可在使用後1-2個月內發現,或在工廠生產中發現,對品質較穩定的真空管而言每天使用2-3小時, 用上3-5年應該不是問題,再說現在的真空管不貴也不難買,加上良好的售後服務,膽機的使用壽命應不是問題,而且膽機換膽之後,又可重新煥發新的活力,猶如新機一樣。

(11)膽機(管機)使用注意事項

*接通電源前應先接好負載(喇叭),切忌接通電源後,送信號而不接負載,或負載短路。

*使用電源不要太高或太低,電源電壓最好能在規定電壓的5%以內,使用市電經常超過此電壓值的最好能配合使用交流穩壓電源。

*膽機工作時溫度較高,擺放注意通風、散熱。

*在開機中或剛關機一段時間內(30分鐘內)不要把液體灑在電子管上。

*在使用中一般中注意上述幾個問題,膽機是能可靠工作的。

(12)膽機(管機)與喇叭的搭配

  使用膽機搭配什麼樣的音箱非常重要,但是很難找出一個搭配原則,一般來說搭配英國喇叭和意大利..等靈敏度超87db的歐美音箱最佳。如英國HARBETH、ROGERS、SPENDOR、PROAC、B&W、KEF、TANNOY、TDL、EPOS、CHARIO、SOUNS FABER,有些靈敏度低的小音箱用膽機推音色也特別好,如LS3/5A、PROAC TABELETTE III。另有些高靈度的號角箱如:ALTLC、KLIPSCH、WESTLAKE等用小功率的單管甲類膽機推也有特別的韻味。音箱的搭配在無經驗的情況下,可以找些已有搭配的例子或實際搭配試聽後再確定。

謝謝收看

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