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音響菜鳥手札...真空管~真空管擴大機

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海大富 發表於 2013-12-26 15:44:53 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
本帖最後由 海大富 於 2014-1-8 09:00 編輯

來源:網路

■真空管機的使用方法:

個人覺得真空管機很酷、很有個性!...是很有個性的音響器材。

不像一般擴大機或電腦喇叭,馬上開機馬上用。開機後需要等待10分鐘後才會為您工作。

在夜裡,您用心聆聽音樂...真空管會發光喔!(真空管不同顏色亦不同!)

■真空管擴大機使用注意事項:
1.真空管擴大機開機後(5~10分鐘)才能正常工作。

2.真空管擴大機關機後要等管子冷卻才能搬運或換真空管,否則真空管很容易受傷害。

3.真空管擴大機在清潔擦拭時,一定要冷卻時才能作清潔動作,否則容易燙傷、觸電或損害到擴大機。

4.在使用真空管擴大機時,在使用大哥大時(撥或接時)不要靠近真空管擴大機,否則會干擾產生很大雜音。

5.真空管擴大機工作時會產生高溫,請勿觸摸以免燙傷。

6.真空管擴大機一定要接上喇叭,才能開機工作,如果不接喇叭,輸出變壓器容易破壞,造成故障。

7.真空管擴大機工作時,請勿用很重的力量去拍打真空管擴大機,否則容易造成真空管內部結構脫落,造成短路,以致造成真空管擴大機的損傷。
■真空管擴大機與晶體機擴大機有何異同點:

1.真空管擴大機是用管子作為放大的元件,晶體機是用電晶體作為放大的元件。
2.外觀上不同。

3.真空管擴大機在工作時產生的溫度會比較高,晶體機擴大機在工作時產生的溫度會比較低。

4.真空管擴大機輸入阻抗會比較高,晶體機擴大機輸入阻抗會比較低。

5. 真空管擴大機以電壓來作為控制的元件,晶體機擴大機是以電流來作為控制元件。
■原理動作說明:
1.電波變壓器:生壓及降壓作用。

2.濾波整流:交流電變直流電。

3.抗流圈:阻止交流電通過,使電流成為純正直流電。

4. 輸出變壓器:輸出變壓器乃為轉換阻抗元件,將功率管之輸出阻抗轉換能與喇叭匹配之輸出阻抗,由功率管所放大之信號之能量達成最佳之驅動能力。

5.功率管:將來自推動管之信號放大至功率管所預設之信號能量。

6.推動管:將小訊號放大管所傳來之信號加以放大為足以推動功率管之信號能量。

7.小訊號放大管:將輸入之微小訊號放大成推動管所需要之信號能量。

■真空管擴大機的結構:

■真空管擴大機使用小常識:

1.內有高壓,不要用濕布擦拭,以防漏電造成觸電損害機器。
2.不同廠牌的真空管插在真空管擴大機上,必須注意是相同編號管子。

3.插入真空管擴大機時,管座一定要注意腳位要正確。

4.濕氣、酸氣、磺氣過重地區,要注意管座、管腳造成氧化,接觸不良。

5.真空管擴大機電源開關不能馬上開又馬上關,容易造成元件損壞。

6.真空管使用中不能敲打管子,也不能用濕布擦拭,否則真空管管子會破裂造成危險。

7.真空管擴大機搬運時切記不可重重摔下去,否則容易造成真空管燈絲斷掉,機器變形。

8.真空管擴大機要放在乾燥通風地方使用,否則容易造成機器故障或漏電造成危險。

■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。
 樓主| 海大富 發表於 2014-1-8 09:00:42 | 顯示全部樓層
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前陣子老舊的音響壞掉,早已久聞真空管音響別有一番韻味,又已自職場退下所以時間較多,於是興起何不自己找一組音響的念頭,我本是音響的門外漢經過這次的折騰、摸索加上對音樂的興趣,反倒有了不少心得。

現在我的音響是輸出功率4瓦特從網路上買的真空管擴大機,喇叭是書架型的全音域喇叭,高23.5cm、寬14.5cm、深18cm。

接下來就是菜鳥進入音響世界的學習之旅。
 樓主| 海大富 發表於 2014-1-11 10:05:21 | 顯示全部樓層
本帖最後由 海大富 於 2014-1-11 10:07 編輯

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最初想既然是新手就何不上網買低價位的產品當成學習,免得一開始就買錯白花冤枉錢。

於是上拍賣網站找到1家展出好幾部真空管擴大機的店家,就隨意挑了1部,該店家在每部擴大機都標上單端2字,雖然不懂何謂單端但還是照買;喇叭方面也是隨意找的,買的時候也沒注意到全音域3字。CD播放則是繼續沿用舊的DVD播放機,不是專門播放音樂CD的播放機。

一切就緒後就將手上有的鄧麗君、蔡琴的CD拿出來播放,剛開始聆聽的第1、2個禮拜直嘆真是天籟之聲,沒想到真空管擴大機播放出來的人聲竟然是這麼優美,可是慢慢發現聲音沙啞好像喉嚨卡住個東西一樣,所以播放出來的聲音變成糊糊的,於是上網查了一下資料才知道聲音會糊是真空管的特性,如何是好?


 樓主| 海大富 發表於 2014-1-18 21:25:15 | 顯示全部樓層
本帖最後由 海大富 於 2014-1-18 21:26 編輯

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有天到百貨公司逛看到擺設音響的專櫃就走過去看看,居然看到有真空管擴大機便請服務員播放CD片聆聽,結果發現聲音並沒有黏糊的現象於是就請教服務員,為什麼我的真空管擴大機播放出來的聲音會黏糊呢?

經過服務員的解說後才知道我的擴大機是低階價位,所以前級處理的很差才造成聲音黏糊,要解決這個問題就必須加個前級,他還提醒我要確定我的擴大機能不能當成純後級,因為很多綜合擴大機不能當純後級使用。

回到家後立刻連絡擴大機的賣家,從而被告知可當純後級使用,接下來就開始尋找前級擴大機的工作了。
 樓主| 海大富 發表於 2014-1-25 20:05:55 | 顯示全部樓層
本帖最後由 海大富 於 2014-1-25 20:07 編輯

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電晶體、真空管可搭配成4種組合。

真空管有動態張力不足的缺點因此不太適合交響樂、搖滾樂以及轉折變化迅速的樂曲,電晶體就沒有這些缺點可是聲音比較硬,喜歡聽人聲的樂迷就不喜歡電晶體寧可選真空管。我的前一部擴大機就是電晶體,改換現在的這部真空管後馬上就聽出2者不同。

前級出聲,後級出力,為了有真空管的柔美韻味又不失去電晶體的動態張力,於是就有前級真空管而後級是電晶體裝在同一部機器上的綜合擴大機,這種類型的擴大機通常稱為前管後晶,我在音響店聽過這種擴大機的聲音,效果還不錯,不過聲音還是比真空管來的硬。

有前管後晶,那有沒有前級是電晶體而後級是真空管的綜合擴大機呢?有!我曾在音響店聽過這種組合的綜合擴大機,由於時間很短,一時間我也講不出前晶後管的特色。

 樓主| 海大富 發表於 2014-2-1 10:42:03 | 顯示全部樓層
本帖最後由 海大富 於 2014-2-1 10:45 編輯


為了找前級擴大機上拍賣網站看有沒有適合的機種也跑了幾家音響店,這段期間有人建議我何不一次買齊前級、後級呢?沒有必要先買低階過了一陣子後再換中、高階機種,我也曾幾乎被這種說法說動,但回想為了找機器而上網看了不少資料算是學了不少音響的知識,也知道許多世界知名的中、高檔品牌,最後還是回到初衷從低價位的機器著手。經比較之後終於買了一部電晶體前級,它是一家代工廠在幫國外廠商代工合約結束後將剩下的備用零件組裝出售,當然了音質各方面確實有差,所以價位很便宜。

搞定了!接上當後級的真空管擴大機後果然有效果,糊糊的現象消失了,可是我發現聲音的密度不夠厚,有點淡、暗。沒關係,將就點,先享受音樂的世界,要換機等過一陣子再說。

 樓主| 海大富 發表於 2014-2-19 08:44:27 | 顯示全部樓層
本帖最後由 海大富 於 2014-2-19 08:49 編輯

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將綜合擴大機當成後級使用並不是說它就變成後級擴大機,它還是綜合擴大機,連上另一部前級擴大機的意義是前級的功能加強了,現在新的設計都具備這種功能統稱為cd直入有純後級功能,有很多廠商推出的機器還未具備這種功能。

所謂後級擴大機就是一定要接上前級擴大機才能發聲。
 樓主| 海大富 發表於 2014-3-29 17:07:16 | 顯示全部樓層
【音響知識家】第二集 音箱的必要性
https://www.youtube.com/watch?v=_1h4ylonqBY
 樓主| 海大富 發表於 2014-3-29 17:07:36 | 顯示全部樓層
【音響知識家】第三集 - 腳架的種類與作用
https://www.youtube.com/watch?v=SBcFkopbJ3E
 樓主| 海大富 發表於 2014-4-26 10:35:26 | 顯示全部樓層
本帖最後由 海大富 於 2014-4-26 10:35 編輯



一部真空管擴大機上有數種真空管,其中負責推動喇叭將聲音傳送出來的稱為功率管。

推動的方式概分為2種─單端、推挽,單端就是1支真空管負責推一個聲道;推挽就是2支真空管推一個聲道,1支真空管推了一次後另1支真空管再做同樣的動作。所以用儀器量測比較波形時單端、推挽絕對不一樣,單端英文是single end,推挽英文是push-pull

擴大機上的真空管尺寸最大的就是功率管,所以只要數最大的真空管有幾支就可知道是單端或推挽,2支是單端,4支就是推挽。

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