——天藏,寫于2019年2月19號
針對輸出電平較低的MC唱頭,唱頭放大部分有兩種解決方案:
直接采用MC唱頭放大器
升壓牛 MM唱頭放大器
第一種比較簡單,在此忽略不談。
許多黑膠燒友都鐘情使用升壓牛的方案,認為采用升壓?!耙魳肺丁备茫自敫?,在此不爭論兩個方案的好壞,重點從技術(shù)參數(shù)角度說說如何選擇合適的升壓牛。
許多黑膠燒友都鐘情使用升壓牛的方案,認為采用升壓牛“音樂味”更好,底噪更低,在此不爭論兩個方案的好壞,重點從技術(shù)參數(shù)角度說說如何選擇合適的升壓牛。
正規(guī)出品的升壓牛產(chǎn)品通常會在面板上標注出可以適應的唱頭內(nèi)阻。比如上圖所示的ENTRE ET-100-2,在可適應的唱頭阻抗上分別有3歐姆,20歐姆,40歐姆,和直通等選擇。這些阻抗既不是實際的輸入阻抗,也不是實際的負載阻抗,只是用于告訴用戶這個檔位比較適合大致某個內(nèi)阻值的MC唱頭,這些標注對于什么都不懂的用戶有一定指導意義,但也容易誤導用戶。
同時市面上存在大量什么都沒標的“三無”產(chǎn)品,如果你不搞清楚升壓牛的工作原理,不按科學理性的方式去選擇升壓牛,你想獲得滿意的聲音只能靠“撞大運”。
選擇升壓牛有兩項十分關(guān)鍵的指標:
升壓牛的放大倍數(shù),或者增益(Gain)。
升壓牛的特性負載阻抗(Natural Load Impedance)。
這兩個參數(shù)很重要,也許正是你忽略了這兩個參數(shù)才導致很高級的升壓牛在你系統(tǒng)上也發(fā)不出滿意的聲音,這不關(guān)升壓牛的事,而是你的唱頭與升壓牛參數(shù)不匹配的問題。
下面我來詳細解釋一下這兩個參數(shù)。
先羅列幾個公式:
升壓牛輸出接入的是MM唱放,標準的MM唱放最佳輸入電平范圍一般在:2.5mV ~ 7mV之間,超出這個范圍很大機會聲音會失真,效果不理想。
因此當你選擇升壓牛時,你必須搞清楚你選的升壓牛的放大倍數(shù)(或者增益值是多少,這兩者可以通過公式換算),然后根據(jù)你唱頭的輸出值和升壓牛的放大倍數(shù)計算一下經(jīng)過升壓后的電平是不是落在這個范圍之內(nèi)!
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EXAM
PLE
例如:你的MC唱頭如果輸出值=0.2mV, 升壓牛的放大倍數(shù)是10倍,經(jīng)過升壓牛后你只能得到2.0mV的輸出,這個值就不在上述理想范圍內(nèi)。升壓牛的輸出值太低,聽感上你會感覺動態(tài)不足,為了獲取足夠的音量,你在功放上必須扭大音量,但這時被同步放大的還有底噪聲,你只會獲得一個糟糕的聽音體驗。
EXAM
PLE
下表是一張放大倍數(shù)X和增益(dB)的對應表,方便大家換算:
增益(Gain,單位dB) | 放大倍數(shù)(X) |
14 | 5 |
15 | 6 |
16 | 6 |
17 | 7 |
18 | 8 |
增益(Gain,單位dB) | 放大倍數(shù)(X) |
19 | 9 |
20 | 10 |
21 | 11 |
22 | 13 |
23 | 14 |
24 | 16 |
25 | 18 |
使用過MC唱放的燒友都知道,在MC唱放上可以選擇負載阻抗(Load Impedance), MC負載阻抗的建議值:MC唱頭內(nèi)阻(Rc)* 10~15,也就是唱頭內(nèi)阻的10~15倍左右。
上圖是10歐姆內(nèi)阻的MC唱頭相對不同負載的頻響曲線
太低的負載阻抗會讓聲音缺少高頻,動態(tài)也會減弱;反之,太高的負載阻抗會讓高頻變得“太亮”,聲音生硬。這些效應是假設(shè)你系統(tǒng)其它部分是正常的情況下的反映,有時,如果你的音箱或者功放欠缺高頻,或者高頻太刺耳,這些效應也可以被用來作為調(diào)聲手段,因為相關(guān)內(nèi)容有點跑題,在此不再贅述。
升壓牛上不會標注負載阻抗值,升壓牛廠家無法提供你“負載阻抗”這個參數(shù),因為在使用升壓牛的環(huán)境,這個“負載阻抗”參數(shù)與升壓牛的放大倍數(shù)X和MM唱放的輸入阻抗(Input Impedance)相關(guān),也就是說它是隨用戶的使用環(huán)境變化的。在使用環(huán)境確定的情況下我們可以依據(jù)公式計算出來。
升壓牛對應的負載阻抗是MM唱放的輸入阻抗通過升壓牛線圈的一個映射值,學術(shù)上叫特性阻抗(Characteristic Impedance, 或者 Natural Impedance)。計算公式如下:
Rn = Rmm / X2 , X =
Rn :特性負載阻抗(Natural Impedance)
Rmm : MM唱放輸入阻抗 (現(xiàn)在出產(chǎn)的MM唱放這個值一般都是47000歐姆,早期的產(chǎn)品也有10K,15K的,后續(xù)計算都會采用47K這個值)。
X :升壓牛放大倍數(shù)
舉例一:我們以SONY XL-55Pro MC唱頭來舉個例子:
XL-55Pro唱頭參數(shù)如下:
內(nèi)阻 = 40歐姆, 輸出電平 = 0.2mV
首先根據(jù)MM唱放輸入電平值范圍要求(2.5mV - 7mV),我們選擇放大倍數(shù)在13 到 35倍的升壓牛比較合適。
其次,我們根據(jù)合理的特征負載阻抗范圍也根據(jù)公式推算一下相應的放大倍數(shù)區(qū)間:
根據(jù)XL-55pro的唱頭內(nèi)阻值40歐姆,合適的負載阻抗范圍是:
400歐姆左右,代入公式 X =
得出放大倍數(shù)區(qū)間為:8.8~10.8倍 。
可以看出,根據(jù)前述的兩點要求推算出來的放大倍數(shù)沒有交集,這表示為XL-55Pro唱頭選用升壓牛結(jié)果不會太理想,如果你堅持用升壓牛方案,你必須對聲音做出妥協(xié),比如說你選用13倍放大的升壓牛,這時候的負載阻抗是278歐姆,約7倍于唱頭內(nèi)阻,在高頻和動態(tài)方面都會有些損失。對于這種情況,我個人建議最好直接采用MC唱頭放大器。
舉例二: BENZ LPS MC唱頭
唱頭輸出:0.36mV, 唱頭內(nèi)阻:38歐姆
1. 根據(jù)MM唱放輸入電平要求范圍計算出來的放大倍數(shù)區(qū)間約為: 7 ~ 19倍
2. 根據(jù)負載阻抗要求范圍計算出來的放大倍數(shù)范圍約為:9 ~ 11倍,9 ~11倍的放大倍數(shù)剛好是兩個計算結(jié)果的交集,折算成增益指標為:19dB - 21dB.
所以,針對BENZ LPS MC唱頭選擇放大倍數(shù)9~11倍,或 增益19dB ~21dB的升壓牛效果是最理想的。
舉例三:西電的WE 618B 升壓牛
這是一款很著名,也被炒得很貴的升壓牛。
參數(shù):初級阻抗: 30Ω
次級阻抗: 25kΩ
放大倍數(shù)(增益):29倍 (29dB)
我們計算一下它的特性負載阻抗:
Rn = 47000/ 292 = 56 (ohm)
因為有29倍的放大倍數(shù),所以他可以適應:0.09mV ~ 0.24mV低輸出MC唱頭,比較理想的唱頭內(nèi)阻適應范圍:3.7 ~ 5.6 ohm。
超過20倍以上的高放大倍數(shù)升壓牛制作難度都非常大,既要高倍數(shù)放大,又要保持頻率響應平直,對材料和制作技術(shù)都有很高的要求。所以這類升壓牛價格高也是可以理解的。
自從1983年釹磁鐵被發(fā)明出來后,現(xiàn)代的MC唱頭在不增加唱頭繞線匝數(shù)的情況下都可以做出比較高的輸出值,所以現(xiàn)代新出的MC唱頭輸出值大都在 0.2mv ~ 0.5mv之間,唱頭內(nèi)阻在5~20歐姆區(qū)間內(nèi)。所以對于現(xiàn)代的MC唱頭選用10~20倍放大的升壓?;径伎梢詽M足要求,沒有必要一味追求高放大倍數(shù),否則花了高價格也得不到好聲音。比如說一只0.4mv輸出的MC唱頭,你用西電618B做升壓牛,升壓后的輸出接近12mv,遠遠超出后端MM唱放的輸入值范圍,結(jié)果就是導致音頻信號的削波失真。
網(wǎng)上有許多文章說選升壓牛要阻抗匹配,意思是唱頭內(nèi)阻要與升壓牛的輸入阻抗匹配,這個概念是錯誤的,不是我個人的武斷結(jié)論,國外許多升壓牛廠家也紛紛出來糾正這個錯誤的,懂英文的朋友可以上網(wǎng)去搜搜這方面的文章。單從升壓變壓器的角度考慮,唱頭內(nèi)阻與變壓器的輸入阻抗相等可以獲得最大功率值,注意是功率值,電流*電壓,但唱頭是電壓驅(qū)動型,升壓牛輸出信號還要接入后端的MM放大器,同時還要考慮頻響曲線的平直,情況就變得復雜。假設(shè)唱頭內(nèi)阻是r,升壓牛的輸入阻抗(負載阻抗)是R,研究表明,如果R>=10r,升壓牛的輸出端信號損失將小于1dB,如果R=r, 輸出信號損失將近6dB。有種情況可能許多人都遇到過,當我們把MM唱頭的信號直接接到MC放大器時聲音并不是象我們想象的“爆”掉,反而是聲音更小,這正是阻抗匹配的原因?qū)е碌摹?/p> 假設(shè)MM唱頭輸出是5mv,內(nèi)阻1K歐姆,MC唱放負載阻抗100歐姆,放大倍數(shù)60dB(1000倍), 1000*(5*(100/(1000 100)))= 454.5mv = 0.4545V 不是很高,因為90%能量都被唱頭內(nèi)阻消耗了。 最后總結(jié)一下,選升壓牛重點關(guān)注兩點: 1. 升壓牛的放大倍數(shù),或者增益(Gain),是否可以將你的MC唱頭輸出提升到5mv左右。 2. 計算升壓牛的特性負載阻抗,是否是你MC唱頭內(nèi)阻的10倍左右。