入门超线性的捷径 -- Pass X150.5后级扩大机



在扩大机设计的领域当中,如果少了Nelson Pass,不晓得会变得多麼无趣。强调简单之美的设计逻辑,Nelson Pass富有哲理的思维与有力的论述,带领著Hi-End扩大机设计风潮。欣赏著新版的X150.5后级扩大机,同时回味著十多年来对Pass的记忆。

音响圈的教父级人物

Nelson Pass之所以在Hi-End扩大机设计的领域独领风骚,不仅是掷地有声的设计创见,还包括对DIY社群的重大贡献。早年Hi-End音响被视為「车库工业」,胸怀追求完美志向的工程师,在自家车库中慢慢累积淬练,他们并不是想和大型音响公司抢市场,而是為了心目中绝无仅有的好声努力不懈。既然不以大量生產為职志,就不用考虑大量生產的工业逻辑,於是追求最短讯号路径的设计,可以用手工的方式执行,用料全部自己选定,逐一测量配对,凡是大量生產无法顾及的细节,Hi-End全部可以精雕细琢。

至今,依然有许多音响迷认為DIY才是终极之道,唯有如此才能真正追求「自我音乐风格」的实践,而Nelson Pass一路从Threshold到Pass,毫不吝惜地与DIY族群分享他的设计经验,也从实际的產品中,展示他的研发成果。

著名的超对称放大线路

X150.5是延续过去X150的新版本,也是X系列的入门款后级,技术上的特徵就是Pass所谓的「超对称放大线路」(Supersymmetry Circuit)。所谓超对称放大线路,早在1994年由Nelson Pass提出,并获得美国专利认定。顾名思义,超对称线路採用完全配对的电子元件,组合成最简单的平衡A类放大。整部后级只有两个放大级,第一关是所谓「平衡式」单端A类电压增益级,第二关的输出级则是大功率MOSFET组成的电压随耦。

简单的放大线路本身就具备很低的失真,而以平衡模式工作,可有效降低共模失真(CMRR),是大家都很熟悉的线路概念,而超线性放大线路则进一步强化了两者的效果。在X150.5的说明书手册裡,Nelson Pass用了五页说明篇幅解释超线性放大的概念,内容相当精采,但是评论的篇幅可能无法详述,我想向原厂取得授权之后,再以完整篇幅和读者分享Pass的超线性放大理论。

超线性与无负迴授

超线性放大可说是Pass所有器材的共通理论基础,也和「无负迴授」的理念同步双生。我们都知道,负迴授可以让器材的测试数据更好,尤其在失真率的测量上效果非常明显,但是有许多厂商都反对负迴授,像是Ayre、Pass、Gryphon都强调无负迴授,连真空管大厂Audio Research也在近年来往无负迴授靠拢。

Pass认為负迴授是透过回馈另一个增益来修正失真的讯号,但如果线路一开始就有错误或失真,再怎麼样也不能掩饰过去,所以最好的办法就是让线路本身完全不会出错,所以Nelson Pass才会想出超线性放大,用最简单的结构,搭配最简单的两级增益,达到最低的线路失真。既然超线性放大本身就有很低的失真,又何必再使用负迴授来「修正」错误?

在超线性放大的立论当中,全配对的放大线路本身已经可以降低大约90%的失真与噪讯,实际测量值大降低20dB,而超线性放大则处理剩下10%失真与噪讯的90%,换算起来X系列扩大机可以达到传统扩大机1%的失真率。除了失真与噪讯的降低之外,X系列的成就还把过去只能应用在小功率纯A类放大的简单线路,提升到150瓦,甚至最高到1,000瓦的大输出,同时维持很低的失真与噪讯。


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