真空管放大器札記

ID:127229 · 發(fā)表于 2016-6-20 15:23

本帖最后由 51hei不于 2016-6-20 15:28 編輯

從愛迪生的時代開始至今，走了無數(shù)迂回曲折的道路。真空管在這百年間的歷史沒有太多人談及過，以下就讓我們試放眼看它在這百年間的轉(zhuǎn)變過程吧！
在一八八O年初期，愛迪生改良了白光燈膽（在此之前是一種未完成的錫箔式放電系統(tǒng)）。愛迪生在研究燈泡的過程中，意外地有一個小小發(fā)現(xiàn)（當時他是這樣想），就是在燈泡里，如加入一支電極，而將它連接到鎢絲的電源去，被加熱后的鎢絲，是會向電極放電，在電極的線路里便會產(chǎn)生出電流來，這個物理現(xiàn)象，就是在今天被稱為“愛迪生效應”。被放射出來的電子，是只會流向電源電位高的一方（即電極），另外的一方是不會產(chǎn)生電流，這個意味著有整流作用的重大發(fā)現(xiàn)，愛迪生在當其時沒有注意到，只稍作申請了專利權(quán)而已，就這樣將它完全忘記。在愛迪生無數(shù)的發(fā)明中，關(guān)于科學原理的發(fā)明，就只有這個“愛迪生效應”而已。他在發(fā)明之后又沒有利用過的驚人發(fā)現(xiàn)，相信就只是此次是例外吧
愛迪生需要“委托”他人才發(fā)明了真空管，但他在一八八三年發(fā)明的留聲機，就是今天HiFi音響器材的前身，身為發(fā)燒友的我們，是值得向他老人家致敬！
在1904年，曾經(jīng)一度是英國Malcony公司顧問的J.A.Fleming先生，卒之發(fā)明了用在無線電信中檢波器的二極真空管。這次發(fā)明的原有概念，就是來自愛迪生早在十年前發(fā)明的“愛迪生效應”。他由于曾擔任倫敦的愛迪生電燈公司顧問，所以當年愛迪生做的實驗他也在場，離開愛迪生電燈公司后的他，仍繼續(xù)不斷進行更深入的研究。Fleming將發(fā)明了的二極真空管取名Bulb，或稱Valve（取其電流只向單方向流，不會反方向流，像一道“活門”）現(xiàn)時流行的叫法是真空管，全部都是同一樣東西。Fleming Bulb從此奠定了其后的真空管技術(shù)之基礎(chǔ)，反為它本身就未能在日后被全面應用在無線電通信器材方面。兩年后，即一九O六年，美國Do.Forest公司，將一支額外的電極（Grid)，放入二極真空管里，成功發(fā)明出一種能有效有作檢波及增益的三極真空管（Orthicon)。Grid是指額外再更入的電極之形狀極形似燒烤用的鐵絲網(wǎng)（Gridiron)，所以又稱Grid。
由于Fleming力稱他是擁有真空管發(fā)明之優(yōu)先權(quán)，所以英國的Malcony也不顧一切，靜悄悄地生產(chǎn)起三極管來。正所謂肥水不流別人田，美國Do.Forest公司大為不滿，更因此與Malcony公司為了三極管一事鬧上法庭。這場長達十年的官司，卒之在一九一六年得出結(jié)果。法庭宣判Do.Forest的三極管，觸犯了二極管的專利權(quán)，而Malcony公司出產(chǎn)的三極管，也侵害了Do.Forest公司注冊的三極管專利權(quán)，結(jié)果是兩敗俱傷，無好結(jié)果，兩間公司都不準許再繼續(xù)生產(chǎn)三極管。法庭此次的裁判，大大妨礙了真空管的發(fā)展。活用真空管來制造放大器，正正式式是在第一次世界結(jié)束后才開始，即一九二O年以后的事。
HiFi時代的真空管放大器演變前后
首先，使用（High Fidelity）一詞，是在一九三O年代中期開始。在此時期，美國Western Electric公司的WE300A及RCA公司的2A3，在同一時間面世。這兩支“威水”三極真空管，在音響歷史上，寫下了光輝的一頁。
WE300A是被用來制造WE86擴音機，專門應用在當時的有聲電影院里。2A3則裝在RCA之豪華型“衣柜式”唱機——Electroller D22里（自動換唱片）。由于WE300A是應用在專業(yè)器材里，一般人連看也未看過，因此對它毫無認識。以消費者留聲機方式上市的2A3，就因而被注視。當時有很多發(fā)燒友利用這支功率作推挽式放大，制造出有22瓦之“大功率”放大器，令當時的發(fā)燒友聽得如癡如醉！
一九三九年，美國哥倫比亞公司為了獲得一種更寧靜的古典音樂重播效果，率先使用了Lacquer Master去刻片。在第二次世界大戰(zhàn)中（一九四四年），英國Decca亦發(fā)明了一種更新的錄音方法，稱為FFRR(Full Frequency Range Recording)全頻帶錄音。（這錄音方法由于是在研究敵方潛水艇的聲音分辨方法中演變出來，錄音的頻應可從30赫伸展至14000赫，也是78轉(zhuǎn)SP唱片時代勞最大極限頻應范圍。）
   另一方面，在戰(zhàn)爭中發(fā)明的電子技術(shù)，也在戰(zhàn)后發(fā)展成為平民日常可利用，在一九四八年，首張LP大唱片宣告誕生。音響技術(shù)在此黃金暑期因此大放異彩。首部在美國上市的真空管放大器，是在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束同年之十月推出，制造廠是Fisher。HIFI時代的序幕，是在LP模擬式大唱片面世之前一年（一九四七）掀起。當時的最觸目的放大器電路，計有Williamson線路及在一九八二年逝世（八十一歲）之RCA公司Harry，F(xiàn).Orson博士設(shè)計的Orson線路。
   歐美真空管放大器的黃金時期
   Williamson放大線路是當其時HIFI放大器的代名詞，英國HIFI雜志（Wireless World)就在一九四七年四、五月號一期刊登過。雖然現(xiàn)在的放大器線路加入負回輸（原子粒機有些加入40分貝之負回輸）是眾所周知，但當時威廉遜線路就大膽加入20分貝之負回輸，令全世界的發(fā)燒友都看得目瞪口呆。
   Negative Feedback（負回輸）原理的發(fā)現(xiàn)，是早在一九二七年八月二日。發(fā)明人是美國Bell 研究所之設(shè)計工程師Harold Black，當日他乘坐一艘游輪，在遠眺自由神像之時突然構(gòu)思出來，他當時立刻拿來一張當天的紐約時代日報（Time News)，就以第一時間將這個設(shè)計概念記錄下來。但直到數(shù)年之后才實際研究成功，時間是一九三三年。被運用在電話機的放大線路，是在一九三六年，當時的輸出變壓器甚差，雖用了負回輸放大電路去減低失真，但失真仍然是驚人之大（以目前的標準比較）！由于當時的輸出變壓器沒有今天的廣闊頻應，雖然威廉遜放大器聰明使用了20分貝的負回輸，但后來卻被很設(shè)計師不斷指出其缺點，縱使如此，變壓器的重要性能夠因此被人初次認識，大大影響其后的放大線路技術(shù)；負回輸?shù)陌l(fā)明亦沒有白費到！威廉遜功率放大部分雖用了KT66四極管，但因與三極管以推挽式接合工作，輸出能高至10瓦。
   另一方面，Orson放大線路卻用對稱式排列法，將6F6與三極管以平衡式連接，完全不加負回輸。這種放大部之設(shè)計意念，是考慮其為家用式HIFI放大器，而將其頻應特性、失真、輸出及制作費等取得最妥善的協(xié)調(diào)，定下額定范圍。Orson博士不采用負回輸是有其理論，雖則加入負回輸能將放大器的頻寬拉闊，但卻要付出龐大制作費，因此不太適合一般家用式放大器，用三極管及不加負回輸，是既簡單又能理想的音響效果，更適合普通家庭使用！
在一九四九年的Audio Engineering雜志十二月號刊中，麥景圖線路被首次發(fā)表。線路是將6L6G四極輸出管與一種特別繞制的輸出變壓器連接的single ended“變相”推挽式放大。這種稱為雙絲式（bifilar)的特殊繞制變壓器，由于能夠消除B級推挽式放大的交越失真，因此能有50瓦輸出、全頻帶失真低于百分一之高水準性能！以此電路，麥景圖50W—I型專業(yè)放大器正式上市！首部被我們這一輩子發(fā)燒友深愛的同廠放大器，是在一九五五年推出的MC60，鉻鐵制機殼，變壓器外殼的方型圓角，單是外形已令人迷迷癡癡，性格十足（當時業(yè)余發(fā)燒友自己裝嵌的放大器只將真空管與變壓器裝在一個普通鐵造起角的機殼上）。其后上市的MC—75，是采用相同電路，將6550作推挽式放大的60瓦輸出放大器以KT—88（這也是KT—88初次出場）代替，而將輸出提升至75瓦的功率放大器。后來更將它立體聲化，MC275便宣告誕生。
   前級放大器之面世
   踏入LP時代之后，前置放大器便應運而生。先前曾提及過RCA在一九三四年推出之D22型豪華留聲機，雖不是唱LP大唱片，但已看到附有volume-expander之附加放大器了，但這并未真正算是前級放大器。當進入LP時代后，由于刻片前要經(jīng)過頻率均衡（增強高頻、減少低頻），所以當重播時便需要一部前級放大器將之還原（減少高頻、增強低頻）。但每間唱片公司都有不同的均衡標準，所以如果用相同的重放線路，可能每張唱片都有參差不齊的重放曲線，有時甚至同一張唱片，但A、B兩面都不同的重播頻應曲線！當時具代表性的均衡標準計有AES、NAB、RCA、Columbia、FFRR及歐洲規(guī)格之CCIR等多種，因此當時的前置放大器都附設(shè)有可選擇不同均衡標準的選擇制。直到一九五五年才將這個均衡標準統(tǒng)一，成為沿用至今的國際通用標準——RIAA。
HIFI放大器的祖先們
在一九五零年后，各種放大器相繼紛紛推出。一九五零年，英國Quad 被P.J.Walker重振雄風，推出I型前級及功率放大器。一九五一年，真正優(yōu)秀的放大器才面世（正式名稱是extended class A放大器，四極管與三極管使用同一偏壓（Bias，是一種罕有的A、C級合并式工作放大器），將6L6柵極連接在輸出變壓器之頂（輸入端），具有超平直線性響應；設(shè)計師其中一位是日后創(chuàng)辦Dynaco公司之D.Hafler。Quad也在同年推出II型功率放大器，初級放大器使用FE86五極管，輸出用四只KT66四極管，線路簡潔，輸出變壓器是Quad自制，輸出有15瓦。
一九五五年，通用電子（GE）公司的Petersong 與Syncrea發(fā)明了一種Single ended push-pull放大線路，消除了因變壓器漏電。電感所引起的開關(guān)失真。這種放大線路雖然也采用輸出變壓器，但工作量卻大大省略，其后更發(fā)展至OTL線路，所以可稱為今天晶體管擴音機采用的SEPP線路之原型。講起OTL線路，第一部OTL放大器亦在同年上市，制造者是Stewarts。
五三年，Borgan Amp，White Powerton Amp，Crosschart PP，Multi Feedback Amp；五四年Linear，Standard Amp，BTL線路及無限量負回輸線路等數(shù)之不盡的線路，有如雨后春筍，接踵而來；同年英國Leak公司也推出“Point One”系列放大器，失真率只低于百分之零點一，所以被稱為Point One，當時此部低失真放大器便曾一度成為佳話！線路方面也只不過沿用KT66與三極管連接而成的推挽式線路，沒有值得提及的優(yōu)點！可與麥景圖并排而列，名門名器之馬蘭士，也在同一年推出#1號前級放大器，跟著在五五年便于工作再推出#2功率放大器。
日本制放大器之歷史
在此段期間，所謂“日本制放大器”，主要是指業(yè)余無線電發(fā)燒友的手制放大器。以我記憶所及，“威廉遜”放大線路是在昭和廿五年（一九五零年），首先在三月號的《無線電技術(shù)》雜志公開發(fā)表。“麥景圖”線路即在第二年（一九五一年）八月之《電波科學》里首次公開。亦即在外國發(fā)表后兩年后，才被（日本人）認識。雖然隔了兩年時間才被認識，但當時的情形，是令人沒法不興奮的！日本哥倫比亞公司在昭和廿六年（一九五一年）首先推出第一張日本制LP大唱片，當時的技術(shù)性雜志，只大部分刊登一些關(guān)于改良留聲機的方法關(guān)于先前提及之多種HIFI放大器線路，是在往后幾年才在雜志上發(fā)表。昭和廿七年十二月（一九五二年），第一屆全日本音響大展宣布隆重舉行。同年，Lux以一種采用廣闊頻應之輸出變壓器制的“X”系列真空管放大器，成為HiFi電聲界之熱門話題。其實，Lux廠早在戰(zhàn)前（一九三六年左右）已生產(chǎn)了一部753型不俗的真空管放大器（輸出10瓦，有HiFi傾向之高水準膽機），相信仍有很多人能記得起這部機，但無論如何，Lux是以這只高質(zhì)闊頻應輸出變壓器一舉成名，聲名大噪。
由大廠制造之真空管放大器之出現(xiàn)，是從昭和廿九年（一九五四年）才正式開始。山水以功率放大器（HF—2A3S）及前置放大器（HRR—100）創(chuàng)先河。Lux接著在昭和三十年（一九五五年）推出“KMV6”及“KMR5”套件式功率放大器。山水設(shè)于東京、Lux設(shè)于大阪，這兩間大廠分處東、西兩面，將當時的國產(chǎn)放大器劃分成兩大類，確實引起廣大人士對當時的放大器產(chǎn)生極為渾厚的興趣。這些日產(chǎn)膽機，單看型號也可推測其所用之真空管是何種型號，例如山水之2A3、Lux之6AR5及6V6，同年先鋒也使用6V6做輸出管造出功率放大器HF10M。至于外國的線路就多用KT88、KT66及6550之類的四極管，6V6就被廣泛應用。
如看看這些真空管的價錢差異，大家便會更了解。以八零年的市價，一支KT88售價約八至九千日元（港幣三百元左右）、KT66售價約七千日元（港幣二百五十元）、6550售價約四至五千日元（港幣一百六十元左右）；而6V6只需二千日元以下（低于港幣六十元）便可以買得到。以上是四極管，以下的三極管大約售價是：2A3要八千日元，至于已屬“名器”之“補品”——WE300B，平均售價約三至五萬日元（港幣一千至一千七百元左右）一只！至于采用這支“補品”真空管初上市的功率放大器（只單用一只WE300B），就是大阪的“Stereo Gallery—Q”在昭和四四年（一九六九年）推出，中說設(shè)計人是Lux之上原氏。但從此以后，以300B做機推出市場的傳聞就絕了跡。
Lux是膽機放大器的老字號，相信大家都會同意！即使HiFi界已全面進入晶體管時代也好，Lux也不忘膽機之魅力，不斷推出以音色取勝之新型膽機。昭和五十年（一九七五年），得到了NEC廠的合作，Lux采用獨特的制造方法及規(guī)格，自己生產(chǎn)出真空管來。驅(qū)動級是用了“6240G”、輸出級是采用“8045G”三極管。用了這兩款“鐵膽”所造成的功率放大器，就是MB3045。
當然，除此之外，Lux還有很多杰作。單聲道初期的MA7A就是以大功率（60瓦）而聞名，MA7A后來改良變成MB8A，再后一些便變?yōu)镸B88。在步入晶體管時代之過渡時期，沒有輸出變壓器之OTL式膽機——MQ36，都是Lux眾多“名器”之一。
以上Lux的每部膽機，皆由上原氏的指導下制成，完全擺脫了外國膽機之影響向，是有了獨特的自我性格。在一片復古之膽機熱潮之中，Lux膽機確實令人聽得開心、聽得暢快！聽說現(xiàn)在還有多款新型膽機經(jīng)已推出，在這個數(shù)碼世紀里，膽機的地位似乎還在日漸提升呢
前級放大器方面SQ38系列最為“威水”！這系列膽機所用之6RA8及50CA10都可算是HiFi時代誕生之“靚膽”。Lux到目前還使用這支50CA10來做無負回輸放大器（M68C）推出市場。

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真空管放大器 札記

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