爆棚合奏---气吞山河,悠扬小品---勾魂摄魄
美国汇点Counterpoint的创办者与前任总裁Michael Elliott曾写过一篇文章,说明音响器材隔离干扰的重要性。他写道1986年美国空军进袭利比亚的首都迪黎波里城失败,原因不是格达费领导的利比亚空军厉害,而是受了无线电波电磁场(EMl)的干扰。由于F11l/A6轰炸机群非常密集,引起雷达的耦连与串音,产生了电磁场风暴,结果是多数飞机都炸不中目标。在回航时,直升机相撞与紧急迫降的意外,又引起美国人对黑鹰直升机性能的怀疑,但专家说罪魁祸首仍是由于雷达的干扰与失灵。
这个事件引起一些公司的兴趣,1989年德州仪器研究出一种屏蔽金属,可以保护航空仪器或电子设备免受EMI电磁波干扰,这种材料叫Ti—Shielde,屏蔽范围从10Hz-10MHz,它只有0.01寸厚,隔磁效果却比1/4寸的钢板更好。显然这种新材料已经用在美国空军的飞机上,攻打伊拉克时同样是在沙漠的恶劣环境中,美军的战斗机与轰炸机已经能来去自如。Michael Elliott与军方没有关系,他也不是德州仪器的工程师,不过Michael Elliott研究后发现,所谓的Ti-Shielde就是镀铜的钢板,他把镀铜钢板运用在音响功放的机箱上,结果制造出世界最佳屏蔽的机壳。包括Counter point SA-100、SA-200、SA-5000,以及后来的NPS、NPM系列后级,都采用了镀铜钢板作为机箱材料。
Michael Elliott说机箱的作用本来就在防止干扰,包括50-60Hz电源线的哼声与嘶声,还有来自收音机、马达、电视机、计算机等家电用品的背景杂音干扰。要达到屏蔽效果有二种方法,一种是普通的铝机箱,金属铝可以有效减少高频电磁场干扰,它把这些电磁波排除在外;而钢却能吸收低频。只用铝或钢制造机壳都不太理想,因为钢的导电能力不及铝,所以无法杜绝高频,而铝则对铁磁电波起不了作用。于是Michael Elliott采用了镀铜钢板,它有极佳的屏蔽功能可防止哼声感应,又有很好的导电功能可以反弹外界电磁波。当音响器材使用了镀铜钢板机箱后,低音变得更紧凑,透明度增加、细节也丰富了。
镀铜钢板只是Michael Elliott的创意之一,这位电子奇才其实还有许多音响方面的独到见解。例如DA-10译码器就是一部没有规格的器材,他不把DAC固定在电路板上,而是设计了可随意更换的模块,不论你喜欢多位元或比特流结构,不需要另购一部机器,换片小电路板就行了。据了解Michael Elliott并没有数码方面的专长,但他把设计顶级功放的概念导入数码产品中,结果创造出令人讶异的
成绩。
当时多位元的DAC如BurrBrown等多半需要在电路上进行微调,而一般产品都是在出厂时已经设定完毕,用家无法微调,但用了一段时间后DAC甚至会因湿度而产生飘移,最终导致声音效果的改变。而DA-10为了让较多DAC通用,干脆就把微调功能交给使用者,在DAC的低频部分可进行±6dB的增减。还有,当时多数Hi-End器材在I/V转换(把DAC的电流输出转变成电压)部分,都使用大量负反馈,甚至是芯片就内建有负反馈线路,而那些标榜功放内极低、甚至不用负反馈的厂家却视而不见。Counterpoint于是用人工匹配的场效应晶体管设计了无负反馈线路,这在当时是一大创举。输出部分的模拟低通滤波采用三阶LC方式,确
保有最少的高频铃振,即使不用负反馈也能获得很好的频宽响应,而整体的Jitter时脉误差仅有50ps(当时常用的Yamaha集成电路Jitter高达200ps)。
不过汇点音响真正让人瞩目的却是它们的混血Hybrid功放。现在所谓的Hybrid混血设计只是一种概念,例如参杂不同属性主动组件所构成的线路也称为Hybrid,其运用范围可扩及真空管、双极性晶体管、场效应晶体管、IC运算放大器等。不过十多年前的Hybrid专指扩大机中的电压增益为真空管,功率输出采用晶体管的设计。这种设计的优缺点见仁见智,具有一定难度是真的,所以设计者也少,比较著名的产品仅有瑞宝Ensemble Virtuoso前级与Confireo后级、
意大利Unison与Pathos、加拿大Anthem、美国Audio Research与法国和Audio Aero、丹麦Copland等。多数Hybrid线路只用在前级,可能是考虑到稳定性问题,后级则几乎都是前胆后石结构,法国Audio Aero倒有一部很特别的Prima合并功放,是以胆前级配上DMOS功率晶体。而历史上混血功放种类、型号最多的仍然是汇点。
汇点的设计者Michael Elliott最早推出的几部前级都是全胆设计,第一部后级SA-4却是不用输出变压器的OTL混合OCL设计,显然汇点也遇到了好输出变压器难求的致命伤。甲类放大的胆机输出变压器容易出现磁饱和而产生失真,而推挽式虽然减少了输出变压器的磁饱和现象,但又存在小信号交越失真的问题,更因变压器是感性负载所以在整个音频段内负载特性不均衡,相移失真较严重。最好的方式当然是不用输出变压器,所谓OTL放大电路也是一种推挽形式,输出端用一个电容器和输出负载进行藕合,这就大大改善了功放的频响特性。OTL电路除去输出变压器后性能大为提升,但与喇叭衔接又产生了矛盾。当功放连接一个较低阻抗的音箱时,理论上输出功率会增加,但功放必须有小的输出内阻与大的电流增益,电源能捉供足够的工作电流,否则反而会造成放大器性能下降。此外音箱的阻抗是动态变化的,单元的音圈会产生感生电动势,这个电动势对扬声器的运动有阻尼作用,功放的输出阻抗对扬声器所产生的感生电动势有旁路作用,因此能有效地抑制扬声器的感生电动势。当胆机取消了输出变压器的耦合后,上述问题就很难解决,所以OTL胆机通常只适合搭配较高阻抗的音箱,而且稳定性难以保证。
1984年汇点推出SA-8后级,开始了前胆后石的混血设计,也就是希望拥有真空管的温暖音色,又兼得晶体管的大功率与大电流优点。不过Michael Elliott后来认为结构与真空管相似的MOSFET并不合适放在混血线路中,他换用IGBT(1nsulated Gate Bi-Polar Transistor,绝缘栅双极型场效应管),这是由场效应晶体和双极性晶体BJT复合而成。IGBT的输入具有MOSFET高速和电压驱动特点,
输出则有BJT电流大,饱和降压低的特点。IGBT电流容量接近BJT,耐压最高,工作频率较MOSFET低,很适合制作功率较大的后级并获得良好可靠性。之后Counterpoint的混血功放也的确兼具甜美的音质与强大驱动力的优点,可惜因扩展太快,加上经营管理不善,这家极具创意与技术的公司在1998年暂时告别音响界。
如今汇点已被一家新加坡公司并购,并重新推出功放与音箱产品,其中有些产品是Michael Elliott已完成却来不及投产的设计。在功放部分放弃了所有不稳定的因素,但力图保有汇点传统的浓郁甜美声音风格,我们期待浴火重生的Counterpoint再创历史佳绩。