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【自造好聲音】真空管擴大機的電路設計邏輯

作者:楊棟榮

擴大機電路設計當然是考慮要推哪些功率適用的喇叭,功率越大適合推動的喇叭就會越多,但是功率越大成本相對越高,而高功率又要聲音效果是高品質的設計困難度也就越大。

很多人認為單端真空管擴大機的聲音比較好聽,是因為單端真空管擴大機的電路相對簡單,在電路設計上的考慮變數較少,比較容易得到好聲音;功率大的真空管擴大機就需要考慮推挽式放大,相較於單端的擴大機,電路就要複雜許多,不只在電路的部分,電源電路也跟著複雜起來,大部分真空管推挽式擴大機聲音不夠好,是因為電源電路配合的不夠好。

DIY 真空管擴大機

真空管擴大機的功率輸出,首先要考慮用什麼功率管?接下來是選擇配合功率管的輸出變壓器。輸出變壓器會是影響真空管擴大機聲音好壞最大的因素,而優良的輸出變壓器取得的難易與金額也會大大影響整體的製作成本,優良的輸出變壓器是真空管擴大機設計的首要考量的問題。

當然也可以換一個考量的地方,就是使用前管後晶的設計,來避開輸出變壓器的問題。我以前做過一台,以真空管做電壓放大,電晶體作電流放大及功率推動,電晶體電路穩定耐用是最大的考驗,也許OP 功率IC 是一個可以作為前管後晶設計的一個組合。

10mW、100mW、1W、4W 不同功率輸出頻率響應

功率管工作點及屏耗的設定,是決定真空管擴大機耐不耐用的最主要因素。很多機器在功率管屏耗的設定是過高,但真空管 Data Seet 都是這麼建議,問題是這些建議的原廠是 Philip、GEC、Sylvania、RCA、GE用的都是原廠新管,但現在我們在用的是來自大陸管及蘇聯管,管子本身的功率承受及耐用度與原廠真空管是不一樣的,這是一個真空管擴大機電路設計上容易犯錯的盲點。

功率管及輸出變壓器的組合決定了以後,推動級電路是一個電路設計的重點,但是這個部分相關在真空管技術資料是較少被提及的,這個部分是真空管推挽式擴大機好不好的關鍵因素之一。

真空管造型美,聲音更美

放大倍率是真空管擴大機需要考量的另外一個問題,放大倍率高,搭棚走線的要求就高,所以大部分機器的放大倍率都採用比較低的方式,一來成本低電路簡單,配線走線的要求相對也比較低。

一代銘機 Mcintosh 275

電源電路配合放大電路設計的考量,容易被大家忽略但卻影響聲音好壞的重要因素之一。真空管放大的基本電路就那麼幾種,但是考量到功率大小、失真度、阻抗匹配、直接交連、電容交連、匹配變壓器、怎麼組合基本電路等以形成整體的放大電路,是這個真空管擴大機電路設計好不好的關鍵。

而真空管擴大機好不好的重要順序,個人認為是: 1. 放大及功率電路設計; 2.電源電路設計; 3. 用料的選擇; 4. 配線及走線;更多細節探討,敬請期待之後的文章。

(責任編輯:葉于甄)


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楊棟榮

楊棟榮

大學期間即開始自學真空管音響,具真空管音響DIY及CD Player改機經驗超過20年,過去曾於鴻海及歐科商業電訊公司任職,目前成立楊棟榮電腦音效工作室並擔任MakerPRO講師,專精於音效品質升級相關事務。
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