电流设定与工作类别

请务必建立负载load的观念。不考虑线材，前级的负载是后级，后级的负载是喇叭。前级驱动后级，后级驱动喇叭，都要送出足够的电压。前级要提供多少电压才足以驱动后级？大约2V就可让后级满功率输出，很少会超过3V，夸张一点，就说4V好了。后级是高阻抗输入，有多高？一般都设定在47K左右，再与前级输出阻抗并联，也有23.5K（电阻并联阻值降低，串联则阻值增加）。OK，我们可以想象，将4V电压接到一只23.5KΩ（奥姆）电阻上，那流过此电阻的电流就是4V/23.5K=0.17mA（I，电流，A，安培）。依照A类的条件，必需是峰值电流的一半，故0.17mA×1.414÷2＝0.12mA；写成纯中文就是：零点一二毫安。

1A＝1000mA，所以0.12mA的电流太低了，甚至1mA都还不到，因此胡乱设计，前级也都是A类的。Pass的后，其输入阻抗只有10K，与前级输出阻抗47K并联，也有8.2K，依奥姆定律计算，4V/8.2K=0.49mA，所以纯A类的条件也不超过是0.49mA×1.414÷2＝0.346mA。

但实际设计时，不到1mA的电流是不行的，因为晶体管可能会因电流太低无法导通，晶体不导通就不能正常工作，有时还会引发杂音；故前级放大器可以说都是超-超A类。

你一定注意到前级放大器从未标示输出功率，因为无此必要，但却会注明最大输出电压。前级的输出是电压，这与后级大不相同，后级的输出是瓦--W（V×A）。于是当后级接上喇叭，问题就多了，因为不单是阻抗，还受效率高低的影响。现在暂且抛开效率因素，我们只谈阻抗。为方便说明，以单声道机种为例。若是200W输出，就表示接上8Ω喇叭时，放大器最高会送出40V不切割电压，40V/8Ω＝5A，故5A×40V＝200W；倒过来算，也可以知道200W的输出电流是5A。

假设喇叭阻抗由8Ω降至4Ω，40V/4Ω＝10A，而10A×40V＝400W！你看，虽然放大器还是同一台，但负载阻抗降低一半时，它的输出功率却提升一倍。但我们要关切的数字不是输出功率而是电流，由5A至10A，看似简单，却非每台后级皆能如此。再假设喇叭是2Ω，那输出电流会高至20A，若后级放大器的电流驱动能力不足，就无法避免电压切割的产生。所以大电流放大器就成为目前Hi-End机主流，甚至有些巨无霸进口机，8Ω负载300W，而接上1Ω负载，输出功率就有能力提升至2400W！

喇叭阻抗降低有两种情形，一是换用阻抗不同的喇叭，一是同一只喇叭，在动作时随着频率改变阻抗，某些喇叭更是明显。请特别注意：放大器的输出电流和放大器的消耗电流是两回事，不可混为一谈。以前述放大器为例，接4Ω喇叭输出电流是10A，但这台放大器的消耗电流还不到2A。消耗电流是看AC电源这端，喇叭是后级放大器的负载，后级则是电源插座的负载，消耗功率除上110V才是消耗电流。

输出电流大、消耗电流也大，百分之百不是真空管机，而是少数需要几个人才能抬的晶体管机。输出电流高，宜接用粗壮喇叭线以降低阻抗；消耗电流高，也不宜选用太细的电源线。同一台后级，在欧洲地区使用可以用较细的电源线，但卖到日本就应配粗电源线，因日本的交流市电是100V。或许你又说：真空管灯丝要吃很高的电流，所以很耗电。一支6922的灯丝电流要330mA，三支就接近1A，故管机变压器，灯丝电压要用粗线，屏极电压用细线即可。正因灯丝消耗电流高，所以电路板上灯丝电压铜箔要宽，否则有可能会引发哼声。

但真空管输出电流极低，还不是普通的低，常以mA做计算。而晶体管，只要是功率放大用，随便都有7A。由于喇叭是低阻抗负载，以电子学的立场言，真空管并不适合做后级。有人用250W管机推Dynaudio喇叭，但发现推不好，换成150W晶体后级就一切搞定，原因就是管机后级没有输出电流这种规格，它是电压控制组件。当然，管机后级有输出变压器，它可以将高电压、低电流转换成低电压、高电流，但以电流负载传输，还是以半导体组件直接。

再谈纯A类放大器的电流设定，其条件也与「负载线」有关，比较通俗而实际的说法是：输出峰值电流的二分之一。比较学术性的说法是：在无讯号或讯号周期，集极360°均有电流。听起来似乎很简单，做起来却非易事，你得先解决散热的问题。

有两个疑点可探讨，一是有没有纯A类线路？二是纯A类能否将失真彻底消除？以技术者自居，笔者常会说放大线路没有A类或AB类之分，当静态电流设定在峰值电流一半时就是A类，反之就不是A类。再以上述200W后级为例，8Ω负载输出电压是40V，输出峰值电压就是40V×1.414＝56V，故输出峰值电流是56V/8Ω＝7A，故A类之电流设定是3.5A。

不过是3.5A，看起来也没什么。但A类200W要施加约±75V的工作电压，3.5A×75V×2＝525W！200W输出，却超过500W的消耗。

因电流大、热度高，所以A类后级一般都在50W输出左右，以免弄成庞然大物。AB类的电流设定就小得多，几乎都不到1A，热度方面也温和许多。但AB类偏流低，那也是指静态偏流或无讯号偏流，它是最低设定点，在工作时，其偏流也会随着输入讯号的增高及低频出现而上升；但是当无讯号输入时，偏流又会回到设定值。

晶体管后级输出，目前几乎都是互补推挽输出结构。若推挽输出功率晶体不施加任何偏流─0 bias，其输出端会产生交越失真，以示波器观察，输出波形的上半波与下半波不能完美结合，会错开接不上。A类固然可消除交越失真，但设计妥当的AB类也绝对有此功能。而且放大器的失真成分不只交越失真一种，因此千万不要将A类捧为万灵丹。

现在的消费者愈来愈聪明，已经会问输出电流是多少？这很难准确的回答，有些进口机在说明书上印的数字是海阔天空。输出电流可经由实测知道，绝对不是将功率晶体的集极电流当成输出电流，这是欺骗。例如英国Audiolab 8000A综合放大器，宣称输出电流17A，它是将2SA1494/C3858功率晶体的最大Ic当做输出电流，这是误导消费者，最多只能宣称10A。

若不是大电流放大器，接低阻抗喇叭会烧吗？可能性很低，在测试时，接低阻抗纯电阻可能会烧，但接喇叭却不太会，因喇叭是抗性负载。

B类放大器就非常少见

在电子学上，效率甚高的B类放大是不适合音频放大器使用。由于输出级在无讯号时工作于截流点，完全没有偏流，故绝对不发热，也绝对不振荡，但交越失真就不能避免。按理，音频放大器是不会采B类设计，但音响市场上曾经出现过，而且还人人说好听。

此产品是英国制造，Naim的Nait综合放大器，设计者为了消除因交越失真引发的刺耳高频，只得将正常高频大量衰减---1KHz就开始衰减，牺牲高频细节换取永不发烫。此综合机也内置散热片，但纯为增加重量用。 很多满脑子只有A类的人，听到这台英国机器也都赞美好声，但却不知它是工作于B类。

单端、推挽及差动

通常我们谈论放大器的电路结构，经常是看输出端及输入端，特别是输出端。晶体放大器输出结构，目前几乎都是SEPP-单端推挽，这是全对称式结构。而真空管后级，则是推挽及单端两大类。你可能会觉得奇怪，真空管的推挽和单端是两样东西，为何晶体管能够将单端和推挽搞在一起，成为一种电路结构？这就是晶体管和真空管先天性性之不同，晶体管有互补对称组件，真空管却没有。

真空管后级，特别是国产品，能看到的几乎都是单端single-end的天下。单端的输出功率低、频宽窄，但搭配高质量输出变压器，细节很丰富。单端的输出变压器要有空气隙，故环形不适用。推挽的功率较高，两端延伸较佳，但细节稍差。

Push-Pull推挽管机后级的输出变压器不需空气隙，但有人想到：若是推挽管机采用具有空气隙的输出变压器岂不两全其美？美国似乎也有这种产品上市。单端好，还是推挽好？只要设计得当都有好声，不良的设计都只会带来衰声。国外管机名厂，有的单端及推挽都做，有的只做推挽，甚至连超级管300B都不用，例如Audio Research。

晶体机原本都是单端推挽全对称式，但最近却有人吹绉一池春水，此人即是顶顶大名的Nelson Pass先生。Pass自组新公司后，推出的前、后级都是单端输出放大，而且采用全MOS FET，线路结构也很简单，让很多管迷暗自欢喜，因为不但是单端，也是simple is the best。

单端频宽窄，不是随口说，而是可经由数学公式验证。至于线路的简单或复杂，也绝非简单就是美，或少只香炉少只鬼一句话带过，因绝大多数Hi-End机，其线路设计仍走复杂路子。Pass的高级机种不采单端，又走回差动放大结构就是明证。其实Pass单端MOS后级放大器在美国上市已超过10年，但卖不出去。有位聪明人接手销售，他专挑管机打，十打九赢，所以很快就声名大噪。Pass后级与真空管后级相比，自然是赢面居多，但与Brumaster相比，就输一大截。

输入结构，晶体机以单差动及双差动为主流，属于电压回授；少部份采用推挽。自从John Curl首次在JC-2前级上采用FET单差动，往后FET单差动或FET双差动就被大家习用。

Push-Pull Input推挽输入很少人用，属于电流回授，频宽较宽，组件要严格挑选配对，否则问题百出。推挽输入，并非正确名称，应该是「非差动式全对称输入」。推挽输入没有共模失真，但设计困难度较高，故一般人不敢轻易尝试。

一般常用的晶体管是bi-polar双极晶体管，它有NPN及PNP互补对称组件，场效应晶体管FET及金属氧化膜场效应晶体管MOS FET则有N-ch及P-ch互补对称组件，这是真空管完全不具有的特性。双差动是全对称互补放大，单差动就不是。有些设计者只用单差动而不用双差动，考虑主因是NPN及PNP的特性并非完全相同，Pass的单端放大器，全采用N-ch的MOS FET，除配对容易外，也顾及P-ch的特性比较差。

精确的挑选配对非常重要，不论晶体管或真空管皆是如此。很多进口机的功率晶体配对非常随便，误差甚高。因精确配对很困难，为了降低成本，只好提高误差率。

音量衰减器的阻值及品质

前级放大器具有音量调整功能，所采用的音量衰减器又位居讯号路径上，故对音质表现有直接的影响；大致上音量衰减器可分成传统旋转式、马达驱动式、电阻级进式及数字控制式几种。

旋转式音量以日本ALPS最多见，其材质是碳膜（或金属皮膜？），质量稳定价格也低廉，日本东京光音TKD及英国P&G则都是导电塑料式conductive plastic。导电塑料音量价格较高，英国P&G价钱更贵，一只音量衰减器有时可以买一台CD唱盘。欧美进口机常用一种白色小型音量衰减器，其材质是陶瓷，但也有导电塑料式，外观完全相同，得依型号辨认，美国Dale及法国Sfernice都有这种产品。马达驱动则是配合遥控，与材质无关，据笔者所知，好像只有ALPS生产马达带动式音量。

级进式音量是用波段加装电阻制成，音质优劣，除取决于电阻外，波段的段数更是重要。个人认为23段的级进式音量是个安慰剂，十多年前日本Sansui早就证明一定要71段以上才有实际效能，没71段至少也要49段。多年前，英国Hi-Fi News&RR杂志上有人做实验，以电阻分段式与P&G相比，结论是要128段才可以！

数字控制式音量已逐渐出现在高价位欧美机种上，它具有两个意义，一是数字控制精度大幅提高，二是即使纯听音乐不玩AV，遥控操作势必不能避免。

音量衰减器有阻值及曲线之分，用于音量大小调整，不论传统式、级进式或数字控制式，都应该是对数型，通常是A type。有些国产品故意用直线型B type做音量衰减，转一点角度音量就很大，让消费者误认放大器推力十足，其实是音量在搞鬼。对数型A type在某些国家是S type，这并无统一标准。但音量衰减器如同相机的镜头，不要最大也不要最小，若转至中间附近位置，比较容易得到较好音质。

晶体机前级的音量衰减器，阻值都不会很高，大概在10K左右，其值与后级负载阻抗有关。日本YAMAHA曾发表过白皮书，声称音量衰减器阻值以8.2K为最佳，但此阻值势必要订制。真空管前级之音量衰减器，阻值比较高，有时高到100K以上。能不能用低一点阻值的音量？

10K没问题，是指阻抗匹配没啥问题。但当讯源机器有DCV直流输出时，10K的音量衰减器就比较容易引起杂音。假设某CD唱盘有2V直流输出，它会在10K音量衰减器上流过0.2mA电流，造成2mW杂音。若2V直流输出不变，当音量衰减器改用100K，则只会造成0.2mW的噪声。

音量衰减器是可变电阻，阻值误差比固定电阻高出许多，大约是20％。立体声前级通常只采用一只两层式音量衰减器，此时就要考虑连动误差的精确度。阻值误差和连动误差是两回事，不可混为一谈，故以三用电表测音量阻值没有什么特别意义。连动误差以dB表示，一般品大约在3dB左右，高级品是1dB，若特别要求订制，可以降低到0.5dB。

连动误差高，在实际使用上会不会一声道声音大、一声道声音小？音量衰减器，左旋到底及右旋到底，这两段区域的连动误差最高，愈往中间位置转就愈平顺。向左旋，音量最小，但衰减率最高；向右旋，音量最大，衰减率最低。这两段状况很极端，应避免停留。所以「九点钟位置声音就很大」不是什么了不起的事，十一点钟位置才比较好声。

关于音量衰减器的阻值，虽然10K没问题，但考虑衰减量，我的看法已与以前不同，20K似乎比较理想。因为5K~10K的衰减量大约是70dB，20K~50K是80dB；衰减量应该不低于80dB。