宋长城 wtong

功放系统中的前级负责的任务是将输入的微小音频信号放大至可以驱动功率放大器输入级的电压信号。但由于近年来音源系统的不断改善,已经渐渐沟汰了过去为主流的黑胶唱片。而现在的CD输出信号已经相当的高,达到了1至2V信号输出,基本上已经可以直接驱动后级。所以显得一台前级的作用并不是那么大了。但其实不然,一台优良的前级给整体音效系统带来的益处是显而易见的。而前级的作用也并非是单纯的信号放大,也包含有阻抗匹配与校音等等功能。所以在音响系统中,前级是与后级同等重要的。包括电子管功放界中,优秀的前级的地位也是与优秀的后级平分秀色的。
但是前级的发展和后级的发展并不平衡。如果从历史上出现的名机来讲,那么后级可以说是数不胜数,基本上每一个成名品牌都有几款成名的后级级路,但能够在历史上成名的前级线路则少之又少。在这些线路中,有一款的情况与曾在1947年发表在英国无线电杂志的“威廉逊放大器”一样,也是没有出现厂机,只是流传在全世界众多自制派手中使用的优质前级线路,它就是由日本人推茬使用的“和田茂氏”前级线路。这种线路是我认为前级最优良线路,但由于它出现的年代较晚,已经过了电子管的黄金时代,所以没有厂机,不能不说是一种遗憾。
它的线路前两级采用ECC83与Marantz Model 7C相类似的两级共级阴放大,输出级则采用了SRPP方式,但这种SRPP方式的与众不同的地方是在上管的阴极与下管的阳极间没有那颗阴极电阻。这样,第三极的SRPP输出级并没有任何电压放大作用,只是作为一个缓冲级使用,但比起普通的阴极输出器来说,驱动负载能够更强,也就是说它的高低频表现较Marantz Model 7C线路更为出色。在整体线中路,它使用了大环路负反馈,使输出阻抗降低,整体频响与失真度更低。它能够有如此优良的整体表现,我相信它最后一级特殊的SRPP阴极输出线路才是整个线路中的精华所在。(请在这里下载放大部分线路图)
在几年前发现这个电路之后,前前后后装置了很多部这样线路的前级,所以制作这个线路的经验非常丰富。从听音表现上来说,它属于易装的机种,只要各点电位都正常,而且装置中没有出现极大的失误(例如接地方式太差或电源滤波不够),则这部机器的表现就已经相当不错了。当然了,尝试过几部之后,发现利用双电源(就是每一声道都单独供电),表现比单电源优良许多。而又因为此机在没有采用分体供电的情况之下表现已经非常出色,所以一直没有打算再提升一步,制作一台分体供电的机种。在这段日子中,反倒是在后级方面一直下功夫。这一次的制作是应河南胆友jinyi兄的要求,替他制作一台“和田茂氏”线路前级,所以在此执笔,将制作过程记录下来,供有兴趣制作此线路前级的朋友参考。(请在这里下载电源部分线路图)
这一段时期以前,制作的机壳大多使用金属外壳,觉得那样比较专业。但后来因为制作简单而尝试使用木制外壳,放在家中使用时觉得异常漂亮,又有一种温暖的感觉,不似金属外壳冷冰冰的,慢慢的就喜欢上了这种木制外壳。所以这次也建议jinyi兄采用此种外壳。用木框做四个边之后,在上部镶入一块亚光不锈钢板,这样的不锈钢板对于手工制作最好使用,因为在加工好后才撕下外皮,不容易出现刮伤。底板采用提2mm厚铝板,采用铝板的原因非常简单,虽然它没有不锈钢板那么漂亮,但它加工更加容易。不锈钢板加工时发粘,所以不管是切割与打孔都比较困难。前面板的设计也与以前那部300B单端机种一样,镶入了一块3mm厚铜板。其目的第一是为了漂亮,第二是固定开关,电位器等零件是比较容易。大家可以看到题头处的照片,整体风格与以前制作的300B机是完全一样的。
在前级制作中,对于交流声及噪音的处理要非常小心。所以整体的布局是将左面的电源部分与右面的放大部分分开,虽然这样从完成品的外观上看有点左右不对称,但也达到了前后对称。从外观上看起来还算是美观,但内部接线与安排就容易多了。对于布局是否合理我一直以来就认为,如果在机内的各种接线非常顺畅,那这种布局就是合理的。我不喜欢在机内的接线乱七八糟,长长的电线在内部左转右转。照片里可以看到,在左面前部两个黑罩中是电源变压器,它们后面的两个小黑罩中是两只扼流圈。右面的六只管子则为两颗整流管和四只放大用管。本机使用了高压电子管整流及灯丝直流稳压的方式。对比过电子管与晶体管整流之后,我仍然较喜欢电子管整流的音色。而对于灯丝直流供电,现在存在的说法不同,我也并没有什么偏好。但我在前级中,尤其是使用到高放大率小管的前级时,仍然坚持使用直流稳压供电。我认为音色可以由其它阻容零件调整,而交流声对于我来说,一直是一个深恶痛绝的东西。
请参考电源部分线路图。在电源变压器中,使用了初次级间加屏蔽层的绕制工艺,这样的目的是能够对电源中的高频干扰信号起到一定作用的隔离。
这种方式我很少在后级电源变压器中采用,因为在后级中采用效果并不明显,但试验证明,这种方式在本电路的采用对音质的提升,还是可以“听出来”的。经EZ80电子管全波整流后,高压先经过一颗2K的电阻再进入第一级LC滤波,其目的无非也是为了对EZ80整流管起到一定的保护作用。电容使用红宝石牌的,由于以前的教训,我不敢购买二手名牌电解电容。而在普通电解电容中,红宝石算是比较物美价廉的。经过第一级LC滤波之后的高压供给由12AU7组成的SRPP级与12AX7共阴放大的第二级。之后的高压再经过一次RC滤波,才接入由12AX7完成的第一级信号输入级。这种电源我们可以称为“大水塘”了。在关闭前级电源后的30秒内,前级仍然工作。这种方式我不太喜欢在后级采用,但前级由于对交流噪声非常敏感,所以也只能这样。而所换取来的优点就是交流噪音异常的低。灯丝部分先经过桥式整流后再使用7812三端稳压集成块稳压。普通的塑封7812只能够提供1A的输出电流。虽然这样也足够两只电子管灯丝使用,但为了保险起见,我使用了两只7812并联工作的方式。虽然现在的晶体管材料技术真的是一日千里,一些IC工作温度可以达到超过100度而不烧毁。这只韩国产的7812的工作温度大约只有60度(用手可以长时间捏住,但感觉到有一点烫手),但因为我处的电源电压是正常的220V,我耽心机器到了jinyi兄家之后,他家的电源电压超过此值,所以还是在7812上面加上了自制的铝片散热片。
放大部分的焊制并没有什么困难,在每只管子周围固定好一只四脚焊片,以备使用。零件引脚尽量缩短,有高压的地方为安全起见,尽量套上热缩套管。
电阻使用的是松下金属膜电阻与国产新产制的金属膜五色环电阻,我并不太喜欢采用大家广泛喜欢的中国旧装“大红炮”电阻,它们的产制处代比较久,而且那时的工艺并不比现在高。同样功率的电阻比现在的体积要大许多,相对的,电阻并没有屏蔽层,体积太大,带来的后果肯定是接收噪音信号要大。而且大红炮电阻的价钱并不比现在使用电阻便宜,基本上两种价格差不多。松下电阻稍贵一些,但电子管机中使用的电阻不多,也是可以接受的。从图片中可以看到,小小的一颗承受功率就可达2W,我还是比较喜欢的。中间级的交连电容,与SRPP输出级高压入线的旁路电容,选用的是WIMA
MKP电容。那颗0.01u的小电容,很难找到好的油浸电容。我手里有一些TCC
0.01u小电容,漏电现象严重。想象是因为体积太小,油也很少,只要有一点点漏油,就会损毁的原因。而Wima电容的特质是声音比较快,又比较通透。在胆机中使用可以有一相互补的作用。相信是这个原因,所以才有这么多人喜欢这种电容。放大部分的引线使用了进口无痒铜电线,而在电源部分的引线则使用了国营609厂生产的4N无痒铜电线。其效果都是比较不错的。也曾经使用过日本二手的镀银电线,可能是素质不够高,感觉声音比较薄,反倒还不如纯铜线来得舒服。在焊制放大部分的时候,一定注意接线要短。这样的话也可以让噪音降至最低。对于“和田茂氏”线路前线来说,输出电容的容量可以在3u至10u之间选择,
以前的杂志中也有刊登过不少发烧前辈使用不同数值的电容并联的方式,可以达到比较好的效果。而我也非常赞同这种说法,我非常喜欢使用油浸电容再并联薄膜电容的方式,并且我在使用油浸电容的时候发现了一个非常有趣的现象。此机的输出电容,在电容较大的时候,则低频响应比较好,而高频响应则差一些。反之则高频好,低频差一些。调整它的大小无非是让低频与高频合适,能够符合自己的听音习惯。但使用油浸电容有一个非常好的现象。就是如果采用高素质1u的油浸电容,它的低频响应可以达到与采用3u的薄膜电容的状态,而高频响应则与1u的薄膜电容相当。这是一个相当好的发现,所以我在制作和田茂氏前级的时候,在输出级一定使用一颗油浸电容,再并联薄膜电容。油浸电容的特质是中低频非常出色,在高频段则相对比高素质薄膜电容差一些。本机使用的为2u
Sprague油浸电容与1u RIFA薄膜电容并联的方式。总体输出电容为3u,可是从听感上高中低频段都已非常出色。现在市场上还能够买到一些高素质的油浸电容,有机会买到的朋友不妨购买几颗,试一试它的音效。虽然这东西很古董,但是素质也是许多现在的优质薄膜电容达不到的。本机使用的电容体积较大,不容易在搭棚焊片上固定,所以用铝片制作了一个圆圈套住它,再将铝片与电容的底部全部用环痒树脂粘在了地板上,再将RIFA
1u薄膜电容也粘在这颗电容的上面。旁边留在一只搭棚电片,为了接线容易。这样就固定得非常结实了。用手捏住上面的蓝色RIFA电容,可以将整机都提起来。
有一件事情需在这里说明,线路中由12AU7组成的SRPP输出级的上面那只三极管的阴极电位与灯丝电位相差太多,达140多伏。这样的话就超出了手册中给定的极限值,所以一般应采取灯丝悬浮供电的方式。请看电源电路图中的高压部分,在供给B+B电压后又经过了电阻分压,抽取出大约90V的直流电位供给了12AU7的灯丝负极,注意只需要给12AU7就可以了。这样的话,不管上面的半只12AU7或下面的半只12AU7的灯丝与阴极电位差都在极限应用值之内。对于管子的寿命有大大的提高。但有一点需特别注意,在给12AU7灯丝加悬浮之后,7812稳压管的接地处就有了90V左右的对地电位。所以不能够将7812直接接在上面板上散热。要将它悬空处理,我使用的方法是将散热片安装好后,再用耐高压聚脂板做一个小垫片,用环痒树脂将小垫粘在机壳与散热片上。这样在保证它的固定后,又保证它不与任何地方相碰撞。
大家可以看到照片为全机的机内接线。左面是电源与滤波部分,右面为放大部分。
电源开关使用的是台湾产小型开关,曾经使用过手感不错,也一直没有出过问题。并且使用这种开关安装在前面板的铜板上,模样比较秀气,漂亮。电位器使用的是日本ALPS电位器,国产的实在找不到什么好电位器使用。不过也不要完全相信ALPS电位器,我对它的品质并没有什么抱怨,曾经使用过许多效果感觉也不错。但只是有一次发现了一个它的问题,就是两个电位器不平衡,不管你拧到什么位置,总是相差一个相同的数值。没办法我只能将电位器打开,用手使劲拧两组电位器的位置。再用表去量它是否已经平衡,OK这后就将盒子罩起来。本来我就是做品质保障工作的,对于我来说使用这种电位器数量也就是几十颗。而发现这一个问题说明它的品质系数还没有达到1%以下的不良,比起一些厂家的品质系数用DPPM(百万分之不良率)来说还是高了许多。所以如果烧友采用电位器时(不管任何品牌)。都还是测量一下两组是否平衡为好。据说瑞士的ELMA级进式电位器不错,但由于售价太过高昂(超过1000元一只),所以一直没舍得去用。可能以后变成有钱人之后再买吧。现在来说ALPS已经不错了。算是物美价廉吧。ALPS新出产的铁壳电位器,好象比以前也差了不少。以前的铁壳有将近一个鸡蛋那么大。可现在的铁壳比塑料壳的还小。而且并非全部用铝密封了,只是在上下盖使用了一小片铝片。这次没有使用,因为一来是因为手里还有几只塑料壳的电位器,二来是对它的效果不太放心,这台机器是要交由河南jinyi兄使用的,如果出了问题,不容易维修。所以选择了这种有一定信心的塑料壳ALPS电位器。这种ALPS电位器的旋柱一般都较长,在安装后会不好看,所以需用锯子锯掉一小截,记住截的时候不要将电位器机身夹在台钳子上面,而以将旋柱的头部夹在台钳子上。因为如果将机身钳在台钳子上,有锯的时候产生的震动会对电位器本身有很大的影响。
大家可以看到整机的接线比较顺畅,没有太多需绕大弯的地方。这就是决定前级表现是否优良的一个重要的环节。从信号输入端至选择开关处的信号线,使用的是进口无痒铜小信号线。是用直线方式直接接过去的,我一直有一种认为,如果你的线号通路引线太长,既便使用再高级的信号线,它的效果也会大打折扣。因为采用了双电源供电的方式,所以走线比单电源的复杂许多,普通的走线是用扎线捆起来的。但要注意,绝不可将电源线与信号线平行的捆在一起。如果没办法非要将两条线碰撞的时候,也要将这两条线摆在互相垂直的位置。本机的接线处理最终的接地点并没有设置在信号输入端口处。因为从机器的布局上来看,信号输入端口是在机器的右下角,这样的话,全部地线都接过来,势必会加长电线的长度。从照片中可以看到,机器的中间部位大约是在电源滤波的最后一级处(就是耐高温105度的那两只粽色电解电容下面那只的地方)。所以本机的接地点我选择了那里。这个接地点的选择是否在信号输入端与电源端完全要看机器状况而定的,不应完全相信哪里最好,哪里不好。如果其他烧友在仿制时觉得这个地方使用起来不顺手,可以改在信号输入接口处。但要注意的就是一定要让你接线容易。否则的话在机内盘布着长长的地线。即使你使用了什么星形接地等等措施,也是于事无补的。本机中并没有选用星形接地方式,原因非常简单,也是因为使用了双电源,所以两通道接地如果使用星形接地,则会使引线过长。带来的效果反倒更差。本机使用的是本级接地方式,这也是一种受到前辈烧友广泛使用的方式,就是在焊制时每一级的电子管在管旁引出接地线,由输入级接至第一级,再由第一线接至第二,一直下来再接至全机接地点接地。保证了接地引线的最短,在本机使用中效果极为出色。因机器使用的是木壳,所以有几个地方要特别处理,第一是前面的铜板接地需由一根引线从电位器端垫上一个垫片引出,下面板的接地也需做一个专门的引线,请注意看全机接线照片的右下角,留下的那个向上伸出的焊片就是在机外给底板接地的。
可能许多烧友在制作中也碰到过关于许多接地处理的问题,总结出了许多经验。在这里,我讲几句闲话,算是几个小故事来分享一下经验。在本机焊好后,我将机器接入后级与音箱并通电,用万用表测量各级的电位是否正确。当测量到输入级的栅极电位时,嗽叭里传出了一个广播电台的播音节目,声音还非常清晰。其原因就是我的人体为天线,将信号传入了栅极。这说明由高放大倍数电子管制作的前级非常敏感,一点点的噪声,一点点的干扰,甚至一点点的接线失误,所带来的负面影响都是非常大的。所以这也是我一直认为的前级制作比后级困难的原因,从工夫上,制作后级肯定比前级要多许多,但要制出一部优良前级,则要比制作一部相同素质的优良后级,要困难许多。相信这种现象许多烧友都有碰到过。所以制作前级时,一定要做全面的布局。完全使用好料可是不出好声的例子有的是,其原因就在这里。第二个想讲的故事与这个故事有一点相同,不知大家是否有没有注意到,许多搭棚焊胆机的人非常喜欢使用一根粗漆包线,将外漆刮掉后安置在机器内部,整机全部的接地,每一级的接地点都焊在这根接地线的上面。最后再由一点接入机壳。然后称此方法为星形接地。没错,这种接地方式非常简单,而且在制作中也极为容易,但是效果应该属于最差的接地方式。不管它如何接线,我们来分析一下它,将这根漆包线上的所有电线全部焊掉,这根漆包线的形状不要改变,再将它从机器中拿出来,普通的形状是什么?像是一个U形,而U形又像什么?像是一根天线!在机器里装置了一根天线等于什么?让接收干扰信号的能力达到最强。即使不是U形而是L形或I形等等,都是不好的。但有时因实际情况的关系,没办法在一个焊点上焊上所有的接地线,这种方式也可以采取,但这根导线的长度不应长于2cm,否则它的负面效果就可以查觉出来了。
最后一个关于接线方式要说的就是,不要为了美观而让引线过长,从机器的四周沿着机壳边通过。这种方式在后级中还无关紧要,但要前级中就尢为致命了。只要能够安排得开,尽量让接线缩短,但信号与电源尽量远离,非要接近时也不要让它们平行排列。没有任何书本或经验介绍可以给出我们在实际案例中的详细指导,在每个人实际制作过程中,总会出现许多实际问题,但是只要掌握好以上这些原因,再参考曾经发烧前辈关于接地与引线方式的介绍,相信都可以解决的。而且也不要盲目相信哪一种引线方式最好,他们说星形接地最好,但实际中如果不宜采用,采用其它方式也可以。总而言之,就是前级是否优良,在于焊制,布局,接线等方面最为重要。前级焊响了极为容易,但做的比较出色就有些困难了。需小心,谨慎。在焊制前一定要做全面布局。
一切焊好后我就开始担心运输过程出问题了,我曾在邮局寄过许多东西,出过的问题也非常多,现在的运输工人对货物的对待方式真的是比较“凶狠”。所以我需对整机进行较好的固定才可以。全部大颗的零件,包括2200u 25V电容,全部和机壳焊在一起,有些高度差一点的零件,也是用聚脂片做垫片,再将聚脂片与零件和机壳用环痒树脂粘上。所有的线全部绑紧,大颗的电容更不用说。最后让每一只零件摸起来都不会动。当然了,小型电阻没什么关系。但当全部固定好后,得到jinyi兄的消息,他将亲自过来取机器,感觉这些固定工作又白做了(还特别为这事情冒着36度多的高温跑去买了“哥俩好”环痒树脂),不过一想,做了总比没有强。调试中一个让我非常欣喜的事情是第一次通电时,两声道的电压就完全平衡,虽然电压与实际要求有些偏差,但可以调整分压电阻,但两边非常平衡,说明制作中没有出现什么问题。然后是对此机进行狂煲,每天工作8个小时,我在对它煲机时使用了一台自制的EL84单端小胆机,设计上这部机器是一个后级,但还是加上了一个电位器,我将这台EL84机的电位器拧小,而将前级的音量电位器拧到最大。用CD片Repeat All的方式不断的开机,大约一个星期,效果已经有明显的提升了,不过我知道,达到最佳效果起码应在三个月以后。煲好一只管子比较容易,但将一只变压器也煲顺,则需要更长的一段时间。
昨天,也就是七月8日,jinyi兄因为着急拿到这部机器,而他自己因太忙,这一时半刻的走不开,
要定到七月中下旬才可以过来我这里玩,所以委托了一位朋友亲自到我这里来拿机器。这时的机器状态已经比刚制成的时候好了许多了,虽然仍然感觉有点声,不是很顺的样子。但接在了我的音响系统中表现已极为出色,最让我感动的是它的噪音达到了“零”,就是当音量电位器拧到最大时,嗽叭里完全听不到任何噪音,当然这也与相匹配的优良后级放大器有关系。而在音量电位器拧至最大时听音,竟没有任何的削波失真,这说明这个线路的设计真正伟大。对于音色方面,我觉得它是属于比较全面的,胆味中而又不失甜美,分析力极佳。在这方面我不多说了,今天下午机器就会到jinyi兄手中,在他经过一段时间的使用与试听后。请他写出一篇关于这部前级的试听报告文章吧。右面的照片是我最后一眼看到这部机器时的样子,留下几张照片算一个留念吧,想想当时从六月初jinyi兄与我谈关于这部机器至昨天拿走时的整个过程,还是比较有意思的。有人能够肯定我们的制作水平,让我们也感觉很高兴。
注:原文发表于“胆机DIY”网页:wtong2000.533.net。未经同意不得随意删改,转载此文.