■何謂前級、後級、綜合擴大機
1.前級擴大機即是將微小之輸入訊號予以電壓放大,使後級擴大機能得到足夠之電壓振幅,一般前級兼具有訊號選擇切換及音量大小控制之功能。
2.後級擴大機即是將輸入訊號作為電流放大,使其有足夠的能量來驅動喇叭單體,一般後級又可分為Stereo及Mono,Stereo即是將左右聲道放置於獨立的箱內。
3.綜合擴大機,即是將前級、後級予以結合,顧名思義是將電壓與電流同時予以放大。(綜合擴大機皆為Stereo)
■決定真空管音色好壞的兩個關鍵,輸出變壓器和真空管搭配
真空管放大後的信號輸出,大多在高阻抗:300K~500K都有可能。
那要接道喇叭的輸入只有8歐姆,怎麼辦?... 對啊!就是輸出變壓器。
前面提到喇叭的阻抗隨頻率會有高高低低的變化,不單是8歐姆喔!電晶體擴大機輸出就是死死的:阻抗變,電流就跟著變。
變到不夠用,變到不夠乾淨,他就掛給你看,不是失真、就是某頻段直接給他推不出來。
真空管就少了這個問題!有了輸出變壓器,你後頭喇叭怎麼變,我前頭的變動只有那麼一點點。
哪個頻段我都可以給你,我工作範圍內可供應的電流。
自然,聲音死給你看的機會就少了。
整體頻段完整,你也會覺得比較大聲,這就是真空管機為什麼比較大聲,比較厚實的原因!...
所以決定真空管音色好壞的兩個關鍵,是輸出變壓器和真空管搭配。
有一些專有名詞,例如:A類放大器、AB類放大器、B類放大器、C類放大器...,是屬於電子學的範圍,常用在音響系統的後級擴大機,以及折衷式設計的AB類,請參考底下說明:
A類放大具有最佳的信號傳真性(電壓波形幾乎無失真),但卻相當耗用電能,一般來說電能利用率只有20%~30%,舉例而言,倘若供應100W電力給A類放大機(擴大機),最後真正輸出到喇叭發聲功率的只有25W,其餘的75W統統是放大系統運作過程中的耗用,而且此一高耗能也會產生高廢熱,需要在放大電晶體上配裝厚高的散熱片來幫助散熱。雖然A類電能利用率差,但信號完整是其可取之處,所以依然用在高檔專業音響中,發燒友為了享受無失真的完美音質,不會太在乎多耗3倍的電能。
B類放大,其電能利用率較高,理想上可至75%,但卻有交越失真的問題,上下波形中有一者會遭部分截斷,而無法全波完整放大,如此若用在音響系統就會有明顯的聲音粗糙變質。
C類放大比B類更糟,上下兩波形都失真,因此更無法用於傳真性的放大應用中,多半只用在無線通訊的RF射頻系統上。
既然A類波形佳、用電高,而B類卻是用電佳、波形稍差(介於A類與C類間),因此人們有了截補的想法,同時用上2個B類放大電路,將兩者所剩的完整半波予以合併,以此達到與A類相同的全波效果,此即是所謂的AB類放大(運作電路來自2個B類,呈現效果卻近A類),且用電上依然低於A類,若要同樣實現一個輸出放大達25W的系統,A類整體需要100W,AB類約只要66W,如此連散熱片的體積也可以因此精簡。
今日絕大多數的消費性音響及視聽設備都是用AB類。
結論:很明顯的,AB類是兼顧用電(也包含散熱、體積)要求及音質要求的妥協性設計。
洋洋灑灑亂七八糟說了一堆,為什麼真空管擴大機會比電晶體貴???...不是沒有道理的喔!!
簡單說就是:一分錢,一分貨。
專業文開始 常聽說有人好不容易買了一套高價的音響設備,但在音響店所聽到的「美妙悅耳的聲音」,在家裡卻發不出來了。
由於科技的進步,音響已經從過去的全套系統設備,改變成現在的各自獨立的音響組合階段。
而貴的產品,並不代表就是優良的產品,這也就是我們在買音響時的困難所在,但如果能熟悉使用的方法,則音響的效果,往往超出原價,相反的若使用不得要領,則高價品很可能比低價品還不如。
有不少人認為聆聽音響並無客觀的標準,你喜歡真空管機,他喜歡晶體機,我喜歡真空管+電晶體的混合機。
有人偏愛小提琴的弦樂,所以很在意高音「油不油」、細不細?...
有人喜歡double bass,所以很在意低音能不能「出得來」、下得去?...
或是只愛聽人聲的CD片,高音及低音的表現還在其次, 有時他只要求中頻的表現要飽滿。
正因為沒有客觀標準,所以製造廠商上千家,各式各樣產品更是上萬種,各種不同的說法也比比皆是。
也正因為沒有客觀標準,所以就算是材質完全相同,只要標上「for audio音響專用」幾個字,就能多賣好幾個錢。
在一般人看來,聽音響的行為有如吃安非他命般的「中毒」,當毒癮襲來,所謂客觀標準就完全不存在了。
但聆聽音響當然有他的一些客觀的標準,Hi-Fi(High-Fidelity),就是客觀的標準,而且存活歷史至少已有30年,人人皆知。
他的定義是:與原來的聲音高度相似的重放聲音。
為了了解真空管跟電晶體實際對聲音的影響,我們可以利用簡單的儀器來量測相關的物理特性,我們知道真空管跟電晶體各有不同的運作原理,最大不同,真空管是電壓放大,電晶體是電流放大,所以真空管需要較高的工作電壓(200~400V),電晶體需要很大的電流(指功率晶體),所以真空管需要一個很大的電源變壓器,供給高壓及燈絲,真空管無論有沒工作、輸出大小耗電量都差不多,所以在功率較低時,感覺聲音比較渾厚,電晶體開大聲小聲耗電量有明顯差別,因為沒有燈絲的耗電,在溫度及耗電、體積上小很多,還有真空管容易老化,通常只有一千小時,雖然有的可以用到三千、五千小時,但效率會因時數明顯下降。
真空管擴大機深獲發燒友喜愛,不惜重金選購的原因是音質較柔,聽久了不會有煩燥、疲勞、難受的感覺,最主要原因是真空管的輸出阻抗較大,不能像電晶體一樣以OTL、OCL方式直接接8歐姆的喇叭,需要經過變壓器(匹配8歐姆的喇叭),這個輸出變壓器的品質要非常好,損失很小,否則即使前面再好也功虧一簣,所以輸出變壓器要很講究,做得很大很重。
因為經過輸出變壓器,真空管擴大機的阻尼因素比電晶體擴大機大很多,所以電晶體擴大機音質聽起來比較硬。
阻尼因素是什麼呢?...
阻尼因素就是擴大機對喇叭的控制能力,聲音是來自擴音機將訊號放大後送到喇叭,喇叭紙盆前後移動發出聲音,我們用慢動作來解說,當一個聲音訊號送到喇叭,喇叭紙盆由靜止向前推出發出聲音,到前面停止返回,由靜止到推出,因為牛頓慣性定律,它不是瞬間就推出,這中間會有個時間,也許百分之幾秒才推出去,當第二、第三個訊號接連傳送過來,一下推出向前一下停止倒回來,電晶體擴大機輸出阻抗小(阻尼因素小)就像汽車衝出去、停止(煞車)、倒回來,對喇叭控制比真空管機快很多,聲音聽起來就比較硬,真空管擴大機輸出阻抗大(阻尼因素大)對喇叭控制就沒有這麼靈活。
了解了運作原理,可以來測試真空管和電晶體對輸入頻率的反應,了解兩者之間在各個波段的優缺點。
電子在其放射過程中,因為會與空氣中之組成分子相撞而產生阻力,因此電子經由如空氣之類的介質來移動的話,將會比在真空狀態來的困難,所以若想輕鬆的達成電子放射之移動過程,需將產生電子放射及電子收集之各項元件,也就是燈絲、陰極、柵極、屏極等封裝於玻璃管內,且將其內部成為真空狀態,才能使電子之放射動作達成最高效率,而此玻璃管也就是所謂的真空管。
■泛音
無論人聲、歌聲,還是樂器的聲音,它們都不是一個單音,而是一個復合音。
也就是由聲音的基音和一系列的泛音所構成。
這些泛音都是基音頻率的位數,物理學叫分音,電聲學叫諧波,音樂中叫泛音。
它對音色的特性有非常重要的影響。
這些泛音的數量和泛音振幅的不同構成音色的頻率特性曲線。
這條曲線就體現了音色的表現力。
例如:鋼琴的最低音頻率是27.5Hz,最高音頻率是4186Hz,而鋼琴有十幾個泛音,它的高頻可達10KHz~20KHz,一般可測到16個泛音或24個泛音。
這些泛音可分為:低頻泛音、中頻泛音和高頻泛音。
如果低頻泛音的幅度較強,音色就表現得混厚;如果中頻泛音的幅度比較強,音色就表現得圓潤、自然、和諧;如果高頻泛音的幅度比較強,音色就表現得明亮、清透、解析力強。
如果高頻段頻率過弱,其音色就變得色彩、韻味、個性的失落;如果高頻段頻率過強,音色就會變得尖噪、嘶啞、刺耳。
如果中高頻段的頻率過弱,音色就變得暗淡、朦朧;如果中高頻段的頻率過強,其音色就會變得呆板。
如果中低頻段的頻率過弱,音色會變得空虛、無力、軟綿綿的;如果中低頻段的頻率過強,音色會變得生硬、失去活力。
如果低頻段的頻率過弱,音色將會變得單薄、蒼白;如果低頻段的頻率過強,音色會變得渾濁不清。
結論:
真空管的頻率響應範圍應該是屬於中高頻系列,低頻不像電晶體來的有利而且反應的時間較慢,適合較柔和、復古,聽一些較古典的音樂。
電晶體真的頻率響應範圍會比真空管來的寬,反應速率快,而且清晰,比真空管更適合來聽一些搖滾的音樂。