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FIGARO.2 費加洛二代耳機(綜合)擴大機 |
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Figaro.2是全推挽耳機(綜合)擴大機，這是我第一次供應、也是最後一次供應全推挽後級放大器套件，以後若想嘗試全推挽後級的聲音，就只有購買成品機。至於前級放大器，本公司的產品大多都是全推挽設計。Figaro.2是依循舊Figaro《費加洛》型號，原本是針對耳機使用族設計。因我認為耳機阻抗雖然比喇叭高，但大多也是幾十或百來歐姆，故耳機放大器理應就是一台小功率綜合機。至於前級擴大機能不能接耳機？超A類的前級也不行，不管你是30mA還是300mA，不行就是不行，因典型前級的輸出負載阻抗太高。當然高阻抗耳機也表示需要較高的驅動電壓，建議你600歐姆的耳機，請接到後級擴大機的輸出。 關於「全推挽」這三個字
現代電晶體擴大機，若是後級，其輸出端99%是SEPP單端推挽放大架構。電晶體與真空管在特性上有諸多不同，例如前者是電流放大元件(FET除外)、後者是電壓放大元件。但就推挽放大來說，由於電晶體有NPN-PNP互補元件，可施加正、負電壓，先天上比較有利，真空管就沒有相對應的元件。 若是輸入端，目前仍然以「差動(單差動或雙差動)」架構為主流(也有人將差動放大說成微分放大)，使用元件可以是雙極電晶體bi-polar或FET。其恆流源的設計也有多種變化，可以用電阻、電晶體或CRD。其他輸入架構則有「單端」及「推挽」，或是在差動之前先接單端，或是在OP放大輸入之前先接一組推挽。 自愛迪生發明燈泡以來，電子學的演進至今已超過一百年。在上千種的電子學教材中，你可能很難、甚至根本找不到「push-pull
input」這個詞句。至於將中文推挽輸入與推挽輸出相加成為「全推挽」，則是梁某人自創的名詞！因此當你和John
Curl、Nelson
Pass、Marshall
Leach、金田明彥、窪田澄司…這些國外音響大師討論全推挽─All
Push-Pull電路設計時，他們一定都滿頭霧水，因為完全聽不懂。 筆者進入音響界已超過26年，自認對國內音響圈也有些微貢獻，例如「影碟機」這三個字就是筆者首創。某些元件，在國內也是我率先引進，如NE5534AN、MPS8099/8599、ZTX653/753。好幾年前，筆者在設計某款前級，為了防止錄音閉環路，曾發明一種三段開關接法；由於線路接法曾刊登於《音響技術》雜誌上，故此設計也一直被國產中榮音響拿來用在他們的前級上。
現在，全推挽這三個字也被其他DIY迷當成電路專屬名稱。沒關係，任何人都可以用，這也不是梁某人的專利；只是當我看到別人也推出「全推挽前級放大器」套件時，心裏亦不免一陣得意，梁某人果然是有影響力。 回授路徑(腳位)不同
拿本機後級的推挽輸入與小金剛三代雙差動輸入做比較，推挽輸入還簡單些。我們先看差動模式，單差動時，左邊晶體的B腳接輸入訊號，右邊晶體的B腳接回授訊號。左邊晶體的C腳輸出是有用的，要去推下一級，此為差動放大；右邊晶體的C腳輸出卻不是我們要用的，此為共模放大。差動放大增益與共模放大增益的變動比，就是共模拒斥比CMRR，其值愈高愈好。 再看Figaro.2的推挽輸入，兩只互補晶體的B腳接輸入訊號，但回授訊號卻是回到兩晶體的E腳而不是B腳。故差動放大是電壓回授，推挽放大是電流回授。而且推挽放大沒有共模拒斥比CMRR的問題，輸入阻抗也比電壓回授高。但這並非意味推挽輸入的聲音表現百分之百優於差動輸入，這還得看設計。但我個人認定：放大器音質良窳，泰半決定在線路的設計與規劃；那些只會以換電容、換fuse、換線材，或是換焊錫，企圖來「改善」聲音的人，肯定是對電路外行。 我們看Figaro.2的後級輸入，以Q32舉例說明。這是標準共射極放大結構，訊號由基極輸入，由集極輸出。射極接有恆流源，但採最簡易的方式，目的是降低成本。R37提供Q32電流，若不考慮R41的壓降，R37的端電壓就是：(-Vcc)-0.6V。而0.6V就是Q32的射極電壓，同時也反應在R36上。 由於R36會造成恆流源的分壓，故我們安排R37的電流就要考慮加上R36的分壓。假設我們讓Q32流過1mA電流，R36取600R(正好1mA分流)，那R37就要供應2mA電流。若電源變壓器次級電壓為18V，整流濾波後約25.2V。計算一下：(25.2V-0.6V)/2mA=12K3，這就是R37的阻值。 或許你會奇怪，零件表上的R37是12K1，這樣子電流不就超過2mA？並非買不到12K3改用12K1，而是扣除R41的壓降後，R37端電壓不到25.2V。如果你量出這個電壓接近或超過25.2V，那表示府上AC電壓偏高─以上是變壓器18V輸出；若變壓器次級電壓降低，此數值也會降低。 Q33及Q34是電壓放大級，也是標準共射極放大結構，其特點是電流增益低、電壓增益高，輸入與輸出反相；其電流由R39及R40提供。併接在Q39集極、射極接腳的C36可增加熱補償電路的穩定性，此電容宜選用低漏電流、低內阻品種，我個人認為以OS有機半導體10~25μF為最適用，其次是鉭質電容。 在我寫的其他文章中曾提到，恆流源應該採高阻抗設計，特別是輸入級，我們希望它的工作狀況穩定，因此最好能施加穩壓。前述R37提供Q32電流，但它不是很穩定，會隨著AC電壓變動而變動。若不施加穩壓電源，又想有高阻抗特性，最簡單的做法就是將R37及R38改成恆流二極體CRD。恆流二極體在某段電壓狀態下，其電流值不變，也就是說它的線性度很寬，不易受電源變動影響。CRD的動態阻抗雖非固定值，最高可達數M，但最低也有數百K。不是只有日本石塚電子生產CRD，美國Motorola也曾經生產CRD，價格是日製品的5~6倍。但美製品誤差率低於±10%，而日製品則接近±20%。 若是將R37及R38改成恆流二極體，那CRD是否需要配對？其實也不需要，將電路搞懂，當CRD不呈現理想值，只要變動R35即R36即可。VR31負責輸出直流電位0V調整，若R38提供2mA電流，就會在VR31上產生1V壓降。試樣品機時，VR1取1K，發現range太大，很不容易調整，故改成500R。 輸出中點經常不是0V
在本人這幾年推廣全推挽的「淫威」下，很多人還是不敢輕易嘗試，因中點經常擺不平。前級有交連電容隔絕直流倒還不困難，也沒什麼技術性，但後級呢？有人想到在回授路徑加DC
servo。也有這種說法：全推挽難搞，晶體都要配對。誰說的？不全然對，事實是─配對也不一定有用。 電壓回授與電流回授不同，所以在Figaro.2後級電路圖中，回授電阻R38是直接下地。但在小金剛電路圖中，回授電阻是串接一只「提供100%直流回授」的無極性電容才下地。因此就輸出中點的控制，推挽輸入比差動輸入強。可是在實際製作、測試時，你又會發現全推挽的中點DCV真的很難擺平。 配對挑選沒多大作用，將R38下地腳焊起，也串接一只無極性電容，也沒用；而且有違全推挽的原始設計。事實上，我原本對Figaro.2的後級線路有點擔心，因為它是簡化版的全推挽線路，害怕將來要花很多時間在維修上。我想做的交直流20周年紀念後級，不但是FET推挽輸入，對於交流、直流回授，都有較佳的防護與設計，因此線路也比較複雜。但不可能套件化，因為麻煩會很多。 這裏插入一段話：2001年3月號日文《無線與實驗》雜誌上有台NISSHA
YN-2002M後級擴大機報導，我對此品牌完全無印象，但卻訝異它的價格─42萬日元！因此機的內在、外在都不突出，若是Sony、Pioneer、Yamaha製造70WÍ2後級，理應不超過7萬日元(698級)。看其內文敘述，又看不懂，但卻認出幾個片假名─FET
push-pull。原來此機是FET推挽輸入結構，驗證了全推挽不容易搞得好，一旦搞得好，就要花大筆錢才買得起。 本機之組裝應是從前級開始，你可以一次將板子上的零件焊妥，穩壓的V+及V-與放大電路不通；當±16V調出來後，再用剪下的電阻接腳將孔洞短路。前級電路板以2公分銅柱騎在後級電路板上。注意前級電源輸入的GND是另外引線至後級電源端的GND，若前級V+/GND/V-
都以銅柱鎖在後級電路板上，會有哼聲。 功率及驅動晶體先往上彎腳，插入電路板並固定妥當後(功率晶體要墊雲母片)才吃錫、剪腳。熱補償晶體Q39是和Q37用長螺絲鎖在一起，這種作法最穩定，功率晶體不易發生熱跑脫。不過在實際test時，竟發現本機會熱跑脫，而且還是由中點電位所引起！ 前、後級兩片板子都固定好後，記得將前級輸出端的下地電阻R17剪掉。上電前確定後級電路板上未裝保險絲，四只SVR也都轉至中位置。上電後以電表DCV的10V檔量任一只33
R限流電阻的端電壓，應不超過5V。試轉VR32，此電壓值會變，將兩只VR32皆轉至電壓最低位置，一是右旋到底，一是左旋到底。 先不管測試與調整，因為事情大條了！當Figaro.2完全套件開始銷售後，陸續有網友在討論區提到Figaro.2會震盪！當輸出只接一隻喇叭的時候不會，若兩隻喇叭都接上，則震盪出現，導致偏流升高、功率晶體發燙。 曾接上一只喇叭試聽 當我要推出前級套件時，一定會用訊號產生器及示波器測試樣品板。若是後級套件，一定還會接上喇叭試聽。小金剛.3及麥格農.2都是單聲道機種，但費加洛卻是立體聲設計。看到網友留言，原先也頗訥悶，然後才想起當時只接上一隻喇叭試聽。連忙再try手上的樣品機，老天，真的有問題！ 總要找到原因，既然接耳機沒問題，接一隻喇叭也OK，那就應該與線路無關。左思右想，我認為大致上問題應該出在PC板的lay
out不十分正確。第一是輸出端很接近輸入端，第二是V+及V-的供電是由前往後，應該是由後往前。事實上，查看三代小金剛後級PC板，你會發現它的輸入、輸出接點很接近，理論上應該避免，實際操作卻也無事。於是將樣品機惡整，切段好多處銅箔，將V+及V-拉到後級輸出晶體附近，但接上兩隻喇叭後，依然偏流昇起！ 再搜尋第三個原因，可能是地線或接地佈局所引起。這要改就很麻煩，最好的方法就是PC板重新lay
out。若改成差動輸入電路，雖處理更簡單，但失去特色，我還是認為全推挽輸入的聲音表現較優。所以決定不再弄新的電路板，將Figaro.2前、後級拆開供應。前級也是全推挽，PCB+立體聲材料1,750元；後級則配合機箱做成耳機專門放大器，4,500元，背板上的四只喇叭座插孔全空著。 並將變壓器由18V改成12V，但就算是這樣，若不接衰減電阻，還是有可能會對耳機造成傷害，因大多數耳機的效率都在95dB以上，承受功率卻在1W以下。組裝的困難度很低，電路板的SP
GND以銅柱接機箱底板，此即全機之一點接地。 上電前，fuse不裝，2只R31皆轉至中間位置，靠近面板的R32逆時針左旋到底，靠近背板的R32順時針右旋 裝上保險絲，以電表DCV最低檔0.1V量取Q37及Q38的E腳。上電後應無電壓，慢慢旋轉VR32，讓電壓升至18mV；建議你準備兩只指針式電表同時調整兩聲道。一段時間後，溫度會升高，再回調至10mV。再次呼籲：電表並不貴，比發燒電容便宜多了，但能讓你工作順暢。那種以一只數位電表走遍天下的diy迷，我是衷心佩服，因為這種人是高手中的高手，所以裝機出問題請不要找我。 靠近內側的兩只VR31是調輸出中點，全機配線完成後才量輸出端調中點；調至0V可能會有略微漂移，但並不影響聆聽品質。為了要好調，亦可自行將VR31換成多轉式。所謂輸出端是指未經衰減電阻之前，將DCV調至愈低愈好，這樣一旦將耳機接上，中點就會是0V。 我的建議是：組裝及調校完成後，頂蓋先不要套上，接上訊源、耳機，好好操它三小時，然後再調整偏流及中點，這樣才算大功告成。此放大器耗電不高，就算不聽，也不必關機。 什麼時候需要使用耳機？第一：你不想被別人吵；第二：你不想吵到別人；第三：想聽到沒有聆聽空間混雜的直接音。但很不幸的，耳機從來沒有在音響市場上大放異彩過，故地位很低，一直未受到重視。市場上銷量最大的是耳塞式耳機，有的一付不到台幣100元(貴的也有800元)，年輕人買來聽MP3也很樂。 我以前也買過頭戴式耳機，但沒有專用擴大機，不是接影碟機就是接錄影機。兩年前買了Grado
SR80，聽說音質很棒，但也從未感受過多棒。其實道理很簡單，在影碟機或CD唱盤上的耳機輸出孔，並非以音質取向，故內部電路能省就省。接上1000元和5000元的耳機，聲音聽起往往差不多，但卻可能會讓音響迷產生錯誤印象：耳機的聲音差別不大，沒必要買貴的。 Grado
SR-80曾被美國Stereophile雜誌評鑑為「當年最值得買的器材」，不可否認，我也受到這本雜誌的影響。但當Figaro耳機專門放大器裝好後，卻發現SR-80表現平平；雖然透明度高、細節也多，但與聽Dynaudio三音路喇叭相比，爆棚力卻還差一截！好耳機怎麼會不如喇叭？ 與越點音響商量，借來兩隻高價耳機，一是Grado
SR-325，一是Beyerdynamic
DT-911。接上Figaro放大器，這才發現SR-80與SR-325相比完全是天壤之別！SR-80只能丟給兒子接電腦音響玩。而兩天試聽下來，911也完全不及SR-325；於是立刻購買一付SR-325。我並非認為Grado
SR-325天下無雙，事實上Grado還有兩款更昂貴的機型。但沒辦法，借不到別廠牌的耳機，若真的知道某耳機音質超正，也只能望洋興嘆─超過台幣20,000元的也不少，但我買不起。 Figaro耳機專門放大器不是限制器，它的分辨力強，配上一付好耳機，要與擴大機+喇叭組合相比，相信嗎？後者至少要30萬元！ 這兩天有幸聽到AKG
K-501及Grado最頂級的RS-1耳機，毋庸置疑，K-501先被淘汰。至於同廠牌的SR-325與RS1相比，或許透過一般耳機放大器，兩者差異不大，但Figaro.2卻將RS-1的優點表現出來。木頭框的RS-1確實是高品質耳機，顆粒很細(這是什麼形容詞？)，好像奧黛莉赫本；SR-325就比較「衝」，好像馬丹娜。但是考慮到新台幣，SR-325的C/P值很高，還是可以買啦。 想做第二代耳機放大器 網友看到此文時，Figaro耳機放大器已全部售完。購買過的消費者對此機讚不絕口，完全無哼聲、無雜音，但對元山牌機箱卻無好評。我知道有些5萬元的耳機放大器成本還不到3000元，但國人「進口貨萬歲」的舊觀念依然未改變。就好像萬隆製作OCC單結晶線材供應不同的公司，出廠價雖相同，但賣價不同，似乎愈貴愈有人買。 不發牢騷，且說聆聽音樂，用耳機聽與用喇叭聽有何不同？想聽較純淨、細節較多的樂音，應該選用耳機。因為耳機傳送直接音，沒有受到空間(聆聽室─客廳)的影響。但考慮以喇叭聆聽時，我們右耳會聽到左右兩隻喇叭發出來的聲音；同樣的，我們左耳也同時會聽到左右兩隻喇叭發出來的聲音。當耳朵被耳機罩住，這就產生遮蔽作用，左耳只聽到左聲道，右耳只聽到右聲道。會發生何事？所謂很寬、很深的音場，全聽不到了。 這也解釋了有些發燒友就是不聽耳機，因為聽起來的感覺完全不同！還有一個原因，耳機還是不耐久戴，長時間並不舒適，尤其在溫濕的台灣，泡綿很容易爛。關於聽感部份，為了讓「聽耳機」有「聽喇叭」的感覺，國外有人設計一組RC網路，利用延時來模擬反射音，以得到寬廣之音像。我想再做耳機放大器，Figaro線路也再度修正，將更為穩定、複雜些。機箱為全鋁製作，同時也加上RC音場擴展線路，並以6P小開關做ON-OFF比較！敬請期待。
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