纵横三十年,话题不断
在1975年,Pass创立Threshold公司,并於1977年推出Stasis线路,这种线路的特色是大功率A类,却只使用局部负迴授,到现在都还广受欢迎。在Threshold初期,Nelson Pass还推出一种称為Ion Cloud的喇叭,这种喇叭看起来就像一片透明的百叶窗,可惜并未大卖。从他设计低音号角喇叭以及离子云喇叭的经歷来看,前几年Pass Labs会推出Rushmore主动式喇叭也就有脉络可寻了(Threshold还创立一个副牌Forte,这个品牌的晶体扩大机採用IGBT,这是一种介於M茧SFET与双极晶体特性之間的功率晶体,可惜并没有获致很大的成功)。
1987年他卖掉Threshold,并在1991年创立Pass Labs,一出手,就掀起单端A类话题,成功炒热Aleph系列。Alep系列早已停產,改以1998年推出的X(高偏压的AB类)系列与XA(纯A类)系列,一样广受欢迎。现在,无论是X系列或XA系列都已经改款為.5系列。
在这漫长的时間中,Nelson Pass总是语不惊人死不休,丢下一些话题让大家去辩论,而他却老神在在的做他的晶体扩大机。虽然他创立了二家有名的厂家,但他还是钟情於DIY市场,并经常在相关杂誌上发表文章,因為他知道DIY市场这批爱好者最喜欢斗机讨论,这有助於炒热他拋出的议题。一直到现在,Pass Labs除了Pass前、后级之外,还保有First Watt与Zen这二块领域。First Watt的F系列產品用极简线路,极低的输出功率為号召,专门针对喜欢DIY高效率喇叭的音响迷;而DIY的Zen系列更是DIY迷可靠的套件產品。像Pass Labs这样同时保有厂製机与DIY市场的厂家可说极為罕见。
超对称线路让失真大幅降低
Pass Labs有什麼话题呢?我们都知道,他家扩大机最著名的就是超对称线路Super Symmetric,也就是X线路。这种线路从头到尾只有二级,一个M茧SFET平衡A类电压增益级,以及一个M茧SFET功率级,这是非常简单的线路,其中没有其他增益级,更没有电容器。而超对称线路中也使用负迴授,不过此处的负迴授并非用来降低失真,而是用来让正半波线路与负半波线路的杂讯与失真趋於一致。為什麼要让对称线路中的二组杂讯与失真趋於一致呢?这样才能產生最大的共模排斥效果。共模排斥是做什麼用的呢?将讯号传输时所感染的杂讯排除,提昇讯噪比。
写到此处,读者们或许会想:一般平衡线路不也是施加负迴授吗?这与超对称线路有何不同?有些不同,一般平衡线路是分别对正相线路与负(反)相线路「分别」施加负迴授,而超对称线路却是以超对称线路架构来让失真与杂讯趋於一致。此外,一般平衡线路只能抵销(共模排斥)讯号传输时所串入的杂讯,而超对称线路除了能够抵销讯号传输时所串入的杂讯之外,还能抵销电路本身的失真。所以Nelson Pass才会夸口说超对称线路的失真只有一般线路的百分之一。
单端A类让声音更悦耳
除了超对称之外,Pass Labs的「註册商标」话题还有Sin间le –Ended Class A架构。从最早的Threshhold动态A类偏压一直到Pass的纯A类,Nelson Pass一生都与A类结缘。论坛的读者们都知道,一般扩大家採用的放大方式大多為AB类Push-Pull,也就是推挽放大。推挽的好处就像二个人合力锯木头,一来一往,十分省力。不过它也有坏处,比较会影响声音好坏的坏处有二:一是在推挽(正半波与负半波放大)的交接处会產生交越失真;二是容易產生奇次谐波失真。交越失真让正负半波无法衔接得天衣无缝,而奇次谐波失真让人耳感觉不悦耳。
反过来说,Sin间le-Ended Class A刚好没有推挽的那二个大问题。由於单端是以一个放大元件负责一个完整的波形(没有瓜分成正半波与负半波),当然也就没有交越失真。再者,由於单端放大所產生的谐波失真属於偶次谐波失真,偶次谐波失真对人耳而言比较悦耳。基於上述理由,Pass Labs才会坚持单端A类放大。
除了超对称、单端A类放大之外,Pass Labs还坚持一件事,那就是不用双极晶体,而以M茧SFET当放大元件。或许读者们对於Pass Labs為何要採用M茧SFET来作為功率元件不明所以,其实,市面上的晶体机各有双极晶体与M茧SFET的簇拥者,各厂家也都能说出道理,不过,Pass Labs使用M茧SFET却更具有说服力。
採用M茧SFET的理由
根据Nelson Pass的说法,M茧SFET与三极管的特性在某些方面很类似,都很适合用来设计Sin间le-Ended Class A线路:第一、它的互导率随著电流的加大而升高。第二、它更适合用在级数较少(例如二及、三级放大)的线路上。第三、它可耐高温。我们都知道Pass Labs扩大机的放大级数很少,而且又採用纯A类放大,纯A类放大的温度很高,所需电流也很大,这些需求刚好都是M茧SFET与三级管的强处。既然如此,為何不以三级管来当功率元件呢?原因也很简单,真空管还需要输出变压器,如此一来又将问题复杂化了,所以Nelson Pass选定M茧SFET来执行他的Sin间le-Ended Class A理念。
一点都不含糊的综合扩大机
说了半天,怎麼还没有提到INT-150呢?其实上面所说的那些都与INT-150有关,虽然它是综合扩大机,但其内部基本设计架构就是如此。打开顶盖,映入眼帘的就是一个很大的环形变压器,再来就是三层线路板,最下面一层是滤波电容与稳压线路,显然那是电源供应部分,中間这层大线路板则包含前级与后级的输入级,还有Dallas半导体所出品的Di间ital Potentiometer数位音量衰减控制IC(Dallas DS 1802)二个。
其实一个DS1802就可以做成立体声音量控制与左右平衡控制,不过INT-150特别使用二个,这是為了平衡线路设计所需。这个数位音量衰减IC线路中并没有一般数位音量控制IC的茧P Amp在内,因此只是单纯的以电阻阵列来控制音量。它总共有63段,每段控制1 dB的音量改变,此外还有一段是Mute,因此也可说是64段音量控制IC。