|
|
前级放大器又称「前置放大器」，通常设定的放大倍率为10倍，故也又称「10倍放大器」，人们简称为「前级」。/ L) w4 g I+ w% Q# ]- G
2 q+ `) @% m8 X: @; x. J
是任何器材皆必备的，前级仅使用讯号线输出入，目前市面上的前级采用的输入端子，除了Mark Levinson早期的机型使用Lemo头之外，其的多数是单端的RCA端子，或是平衡的XLR端子。这种三孔插头与数码转换器使用的「AES/EBU」平衡头完全相同，请留意名称上的差异。XLR、平衡头、Canon头指的是插头本身，而「AES/EBU」指的是数字传输的格式；看到前级上XLR头，就说是「我的前级具有AES/EBU插头」，会闹笑话的。一些欧洲器材偶然会使用特制的输出输入端子，Linn、Naim都曾经使用过多孔DIN插头，它们与平衡头一样，具有负端先接地的功能，因此在未关机的情形下，可以直接拔除讯号线而不会发出杂音，使用单端RCA头的用家绝不可贸然一试。' _ M. |" K0 f8 u
0 ~* n, S4 p3 q6 E( ?& o
讯号由输出入端子进入前级之后，利用电路板或隔离讯号线，将讯号引导至切换开关，切换开关负责切换输入的讯源，透过数个切换开关的搭配使用，也可以控制录音输出的讯源种类，方便您一边听音乐，同时录制另一讯源的音乐。讯号经过切换开关之后，再进入左右声道平衡控制电位器，音响使用的平衡电位器为特制的MN型，此种电位器设计特殊，向左边旋转时，左声道的音量维持不变，但右声道则随着角度逐渐衰减，旋钮转至最左边时，右声道恰巧没声音；同理，向右边旋转时，左声道逐渐降低音量，藉此达到控制左右声道音量的目的。正常的使用之下，并不需要调整左右平衡，因此部份前级逐渐省略这项设计，或者将左右平衡电位器隐藏于机箱角落，反正它不常用到。9 z+ q+ [( [# ]$ y, c* ~3 N9 E- q+ ?
6 ~8 G9 Z5 u. b# r( b经过平衡电位器之后，讯号接着进入音量电位器。音量电位器也使用专用的A型电位器，这种电位器依照对数特性制造，使旋钮旋转的角度，可以随着耳朵的感受而线性增加。正常使用的音量电位器，应该转至那个角度才属正常？这没有一定的答案，要看整体器材搭配的总增益而定。音箱效率高、后级增益大者，前级所需负担的放大倍率就得降低，音量开一点点声音就很大了；反之，单增益前级由于放大倍率仅有一倍，因此往往把音量开到底，仍然还有不够大声的缺憾。正常而言，旋钮位置由九点钟方向至十二点钟方向之间皆正常，转动时也最顺手。
; o/ a6 Z/ d& ?3 t
" p6 F5 R. i9 }+ ^) u1 {: j7 V k讯号经过音量电位器之后，便直接进入放大电路。放大电路有繁有简，设计形式不一。放大电路输出之后，有的前级会设计哑音Mute继电器，藉此控制前级讯号的输出与否，经过Mute开关之后则直接连至输出端子。7 ^% a" J1 {" }! X* U$ l
. D. V! l P7 N% g前级的运作架构就是：输入→讯号切换→左右平衡→音量控制→放大电路→静音开关→输出。
* h4 y7 M, V' h* i; t) Z
$ m( a1 ~. x3 Y& u9 Q/ V: g. T* ~* W主动与被动的差异, W' Y( g5 x* B3 I
! b+ q9 i1 ?+ O9 Y, E「主动」(「有源」)的意义在于电路中使用主动组件，主动式前级便是有源前级，是必须插电才能工作的前级。有前级不需要插电的吗？有的，这就是被动式前级。2 l9 m" C2 N. ^ ]: `( r
: T/ d% ?1 V4 G% x: P m
从电路架构上分析，被动式前级其实就是省略了「放大电路」过程，讯号输入之后，经过讯号切换开关，进入平衡控制（或者将此功能省略），再使用一个音量电位器控制音量，最后直接输出。就控制音量的角度而言，它仅能衰减而无法放大，就阻抗匹配的功能来说，它也无法扮演缓冲的角色，因此被动式前级是最经济也最直接的前级。First Sound是最有名的被动式前级之一，内部仅由切换开关与音量控制器组成，由于没有任何主动组件，因此S/N比相当高。Jeff Roland的Synergy也是楚楚之典范
! `9 m+ j4 S" h
; @7 R: V$ N) L' N: k主动与被动之间各有哪些优缺点呢？。
) Z" z- ]2 x4 C) }9 c6 `- \; Z; k2 F
主动式前级具备放大电路，可以将输入的讯号放大后输出，因此增益绝对充足有余；被动式前级除非使用被动式升压器提升输出电压，否则是永远不可能达成放大的任务。就缓冲与阻抗匹配的角度来看，主动式前级由于具有主动组件进行讯号放大，因此可以将阻抗特性较高的讯源，转换为较低阻抗的讯号输出，易于驱动后方的后级线路。这也是被动式前级所望尘莫及的要求。被动式前级充其量只能衰减，在音量全开的情况下，等于讯源直入后级，其中并没有任何缓冲的作用。假如使用升压器将电压放大，放大之后的结果也必须遵照质、能不变的物理原理，而增加了输出阻抗。因此几乎没有任何一部被动式前级愿意使用升压器进行电压放大，顶多使用一颗音量电位器控制音量罢了。/ Z0 G/ m, U! f+ }0 E1 u, F9 J
6 G) \4 g+ h, n4 V4 m: z
既然被动式前级缺点这么多，为何还有存在的必要呢？1 ~9 d! ^0 L, t2 n0 l! M
& o$ _( t$ E: R' d4 b; U2 {( W( }+ x" [因为被动式前级没有放大电路，其讯号通路直接，能够将讯源器材的讯号以最简短的路径直接输出给后级，这就是人们采用被动式前级的初衷。由于不使用主动组件，因此没有任何的失真、音染、噪声、相位飘移等问题，也由于使用机械开关，因此被动式前级也没有增益频宽积的限制，正常设计的被动式前级可以传输数MHz的讯号，尤其是噪声以及S/N比规格两项，几乎没有任何主动式前级可以匹敌。各有优缺点吧！只要该前级适用于您的系统，是没有什么不可以的。
' n. \' |* ^7 Z% ^! Z/ L: J) z9 C- ~9 {* _9 `, k! r3 F! D# g5 Y
真空管前级3 M8 ?: k8 |2 R6 Y
1 s" @1 U" q* Z& [( w
依照电子材料发展的历史来看，最早发明的电子组件是真空管，隔了数十年之后半导体发明，半导体之中先以锗晶体问市，之后才是硅组件的天下，等到制造硅晶体团的技术成熟，才有集成电路（IC）的出现。因此前级使用主动组件的过程，是跟随着半导体组件发展的历程而进步的。最早的前级扩大机全部是应用真空管设计，从电源部份开始，变压器输出交流电压后，便以二极管进行管整流以及管稳压的动作，真空管的整流特性与稳压特性并不理想，因此早期的真空管前级声音普遍也不理想，哼声中夹带着嘶声噪音，S/N比不高、频宽也不够，不过对于当时而言，这已经是不错的产品了！& d' Y4 e4 S0 f# a
0 G" W& i/ t" N6 J电子组件不断进步，扩大机的电路水平也逐步提升，半导体发明之后，以半导体取代部份真空管，效率不高、功能不佳的真空管整流与管稳压，逐渐被半导体组件所取代。体积小、动作稳定的半导体，制造出了稳定的电源，前级扩大机的性能也提升不少，背景噪音大幅度降低，S/N比马上提高不少，哼声消失了，聆听音乐开始进入更高级的享受。5 l$ g* W: p6 I" o; W
# u7 x6 N; |% H Y' B6 R- n5 Y9 r* ]
至目前为止，大部份的真空管扩大机仍然以半导体稳压为主。其实对于声音而言，真空管确实是无可取代的好组件，它的体积虽大，但却有其独特且无法取代的音色，温暖、醇厚，都是管机常见的特色。坚持使用真空管放大的Audio Research以及Sonic Frontiers，两家的前级几乎全为真空管设计，但不可否认的是，它们设计师仍然偏好使用半导体进行整流与稳压的工作。真空管的电路架构，早在二十年前就已经发展完成，差动、串迭、推挽、倒相，无一不在早期的真空管前级中出现。使用相同的组件要达到相同的目标，方法不外乎是那几样，因此对于现代的真空管设计者而言，电路的创新反而不再是追求的目标，为真空管线路提供一个稳定、干净的电源，搭配质量优秀的被动材料，便能让真空管好好的工作。最后，再藉由零件的搭配，进行调整声音的工作。
: S) r4 t. ~6 ]
" o5 [: c( T' J9 [8 ^' H有的真空管前级线路很复杂，有的仅使用一支真空管，这其中有什么差别？难道管子越得越多声音就一定越好吗？这答案当然不一定，目前前级当中真空管使用最多的可能是Sonic Frontiers Line 3，它是Sonic Frontiers最高级的前级，一口气用了12支真空管；而也有不少真空管前级，仅使用一支双三极管进行放大，如Audio Research LS-2。前级使用数量的多寡当然不能表示声音一定好，严谨的态度进行规画与设计，否则真空管的音染、失真等问题，还没开声就已经难以收拾了。设计者进行高级器材的规划时，必然考虑到线路架构与其价格的等级分布，即使以相同的理念设计出不同等级的产品，价位高的声音必然要胜过旗下机种。真空管使用多寡与声音没有绝对的关系，设计者不过将器材设计得更完整严谨，以赢取消费者的信赖罢了。* Z" t+ I2 M2 \* R/ z; |$ N7 Q
0 {7 G, ~ i( H3 |2 j3 W) F9 a* N
真空管前级的巅峰之作，多年前Audio Research的SP-11以及最近热门的Sonic Frontiers Line 3。Sonic Frontiers喜欢使用精密的半导体稳压，配合真空管放大，声音兼具晶体机的透明度与管机的厚度。
9 B- L+ c" c. X% ] h( L {
' \" o1 Z( M4 ?' {混血真空管前级* h1 l) Y# Y/ M& _
! U/ c3 P+ [! |3 o
混血前级曾经流行过一阵子，最早Luxman推出了以真空管及晶体管电路的Hybrid线路。混血前级的发展，主要目的在于截长补短，将半导体以及真空管的优点结合在一起，所形成的号召设计。
+ d2 v6 n. z) w" ^/ o, a. G% ?* d3 |, Q: T- U: E* T; s ^- r1 m
当半导体组件成熟的运用于音响电路中时，真空管似乎一下子失去了原有的地位，没有人对于体积庞大的真空管提起兴趣，音响器材不断标榜着全半导体、全晶体管的设计。但早期的半导体在制造以及线路的构成上，很难避免的会让声音变硬、变冷、甚至于变吵。于是开始有音响迷回头重新寻找管味，原来，音响迷需要的不仅仅是优异的特性，更重要的是回放声音的音乐性。7 v! L! m O7 T. v0 b; h, m
, D8 `5 E9 l1 e
真空管比较有音乐性吗？
/ a8 e; H0 o+ X/ Q2 u' V2 P8 @9 v0 }& `& b, j
这当然无法论定，但对于当时而言确是不争的事实。Luxman率先把真空管摆入晶体管线路当中，让真空管负责一级的放大，藉由真空管的独特音色，「感化」晶体管的声音。Audio Research在推出了半导体前级不获好评之后，也重新回头检讨真空管受欢迎的原因。声音，其实才是音响迷注重的焦点；技术，不过是附属的噱头罢了。9 n0 ~% @, [+ \; Q
# B5 P+ d( E. {% m- AAudio Research想到，FET与真空管同属于高输入阻抗组件，但FET却拥有真空管难以企及的频宽，但早期的FET声音偏冷，而真空管却洋溢着温暖的气息，何不将两者的长处融合，于是Audio Research使用FET输入，在输出段加入一支6922真空管，这就是脍炙人口的LS-2胆石混血前级。 `: F- T. V0 s! E- m
/ S9 v2 l1 T1 G) CLS-2的成功推出，确实为混血前级设计开出一条成功的道路，目前市面上仍有许多混血前级，它们同时拥有高频宽的特性，S/N比与晶体机无异，用家还能自行换管调声，反正只要声音好，殊途也同归。
# Q6 i/ }+ W2 f2 z. [; @, I* i
8 [9 F7 [/ H1 XAudio Research喜欢使用半导体与真空管的混血设计，打开内部之后可以发现真空管与晶体管、IC供列于电路板上。 o, N/ G' @8 t% j
& {3 ~, U! `( X
晶体管前级
2 N. Y$ ~; }9 n8 ~( a1 Z% I) E" E" u7 B
晶体管前级当然不限于场效应晶体管（FET）或双极性晶体管（BJT），晶体管的发展就是为了更好的规格而来的，因此当晶体管制造技术逐渐成熟时，音响的用料也朝向全晶体管的方向发展。晶体管与真空管的线路架构虽然类似，但却大不相同。晶体管体积小，可以在有限空间的电路板中大量使用，因此可以将线路设计得更严谨、更精密，不同的晶体管拥有不同的特性，适度的搭配便可以创造极佳的效果。3 ]/ R) } Z5 U3 N4 B
R8 g6 o( m. S% ]+ x$ K( W9 U晶体管线路的发展仍然来自于真空管架构，差动是最长使用的放大方式，单差动、双差动、电流源、达灵顿、串迭等等电路技巧，可以依照设计者的喜好像拼图一般逐步建构，最简单的晶体管放大电路为单端放大，以一颗或以两颗晶体管直接放大；也可以利用复杂的架构，缜密且严谨的盖出高塔。Mark Levinson、Cello Encore、Palette以及Krell、Thershold等公司，是最喜好使用大量晶体管制造器材的公司。他们使用晶体管有几个特色：0 l4 e% e6 Z" q6 k
! ^2 [' u7 r3 N3 {% h! V
一、数量其多无比，可以使用两颗的绝对不会以一颗解决。6 z2 k+ d- M$ s) E+ ?
二、偏好双极性晶体管，虽然在特性上FET拥有较佳的性能，但也许是习惯加上喜好，一部前级从头到尾几乎全是双极性晶体管。* E6 V/ x [" I$ F% L" I- x8 U6 P
三、对于电源供应相当讲究，以晶体管为主的稳压线路，其实就可以达到相当优秀的性能，使用低杂音零件所制造出来的直流电源，杂音特性足以与电池相比。但完美之外还要更完美，Mark Levinson、Cello等设计师，嗜好以多层次稳压，电源从变压器输出之后，以二极管整流，再以电容进行稳压，好戏从这里才开始，利用精密的晶体管稳压电路，稳压之后再稳压，一连两三次的串联稳压，让电源涟波完全没有发生的机会。
7 x# T4 g* e, i5 E2 R6 Z# ~) ^
5 ^/ h5 Z6 ?; v [4 F Q近代这几家嗜好以晶体管设计前级扩大机的厂家，也开始尝试加入FET以及IC的设计，电路架构依旧复杂无比，但声音却拥有极高度的透明感与分辨率，细节多到吓人的地步，却不见古早晶体管生涩的表情。可见，空凭电路架构与材料种类，并无法推断其声音的绝对表现，过去总有人说：FET的声音较清亮，MOSFET的声音具有真空管味，晶体管生涩没弹性，现在这些说法已经完全不正确了。
9 \2 [4 z) \( X" i% S) J& s# z" l& ]# |8 F# F
Mark Levinson、Krell以及Cello等厂商，酷爱使用大量晶体管堆砌线路，打开机箱一看，尽是满满的电阻与晶体管。
* b5 p0 @8 L) _$ M2 m3 i5 Y& ^+ B/ o/ ~3 Y+ o
（日，一万字） |
|
IP卡
狗仔卡
发表于 2005-9-11 17:16
QQ好友和群
收藏
分享
好贴
烂贴
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡
楼主