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真空管之百年步伐

文字:[大][中][小] 发布时间:2013-11-22  浏览次数:1844

  四极管制造名器的诞生
  每次当我听到KT88这个编号,立刻使我联想起美国“麦景陶”之MC275。这部在真空管时代末期声名显赫的功率放大器,记得是一九六二年推出上市,当年亦即是首部固体式晶体管HiFi扩音机初面世的交接时期。美国Acoustec公司就在当时推出I型原子粒功率放大器及II型原子粒前置放大器。当然,原子粒(晶体管)式掀起的热潮是在从当时起数后十年以上的七O年代初期才正式开始。在六O年代,甚至七O年代,“麦景陶”MC275是被一致公认为最佳真空管放大器之一,称它为“名器”,也一点都不会错!
  MC275之诞生,使我们对这支在日本还很陌生的英制功率管——KT88,留下一个极为深刻的印象。在现在几乎是原子粒机世界的时期,热爱胆机的发烧友,还是顽固势头地继续酷爱2A3及WE300B之类的三极真空管,虽然明知四极管有更大的功率输出,但因音质远远逊色于三极管,所以一般发烧友都对四极管敬而远之,但在四极管之中,单单只得KT88例外受到宠爱,连最高级的“名器”都使用它,地位之高,可想而知!
  当然,KT88不只是落得虚名,它之所以受到欢迎,是有其一定的魅力。这支在美国以相同规格出厂,以6550为名的四极管,当年被麦景陶的设计师(G.Gow)大胆采用,善用其独特的特性优点,巧妙运用它设计出一种优异的放大线路,设计师慧眼识英雄,应记一功!
  约在一百年前开始
  提到真空管放大器,从爱迪生的时代开始至今,走了无数迂回曲折的道路。真空管在这百年间的历史没有太多人谈及过,以下就让我们试放眼看它在这百年间的转变过程吧!
  在一八八O年初期,爱迪生改良了白光灯胆(在此之前是一种未完成的锡箔式放电系统)。爱迪生在研究灯泡的过程中,意外地有一个小小发现(当时他是这样想),就是在灯泡里,如加入一支电极,而将它连接到钨丝的电源去,被加热后的钨丝,是会向电极放电,在电极的线路里便会产生出电流来,这个物理现象,就是在今天被称为“爱迪生效应”。
  被放射出来的电子,是只会流向电源电位高的一方(即电极),另外的一方是不会产生电流,这个意味着有整流作用的重大发现,爱迪生在当其时没有注意到,只稍作申请了专利权而已,就这样将它完全忘记。在爱迪生无数的发明中,关于科学原理的发明,就只得这个“爱迪生效应”而已。他在发明之后又没有利用过的惊人发现,相信就只是此次是例外吧!
  爱迪生需要“委托”他人才发明了真空管,但他在一八八三年发明的留声机,就是今天HiFi音响器材的前身,身为发烧友的我们,是值得向他老人家致敬!
  在1904年,曾经一度是英国Malcony公司顾问的J.A.Fleming先生,卒之发明了用在无线电信中检波器的二极真空管。这次发明的原有概念,就是来自爱迪生早在十年前发明的“爱迪生效应”。他由于曾担任伦敦的爱迪生电灯公司顾问,所以当年爱迪生做的实验他也在场,离开爱迪生电灯公司后的他,仍继续不断进行更深入的研究。Fleming将发明了的二极真空管取名Bulb,或称Valve(取其电流只向单方向流,不会反方向流,像一道“活门”)现时流行的叫法是真空管,全部都是同一样东西。
  FlemingBulb从此奠定了其后的真空管技术之基础,反为它本身就未能在日后被全面应用在无线电通信器材方面。
  两年后,即一九O六年,美国Do.Forest公司,将一支额外的电极(Grid),放入二极真空管里,成功发明出一种能有效有作检波及增益的三极真空管(Orthicon)。Grid是指额外再更入的电极之形状极形似烧烤用的铁丝网(Gridiron),所以又称Grid。
  由于Fleming力称他是拥有真空管发明之优先权,所以英国的Malcony也不顾一切,静悄悄地生产起三极管来。正所谓肥水不流别人田,美国Do.Forest公司大为不满,更因此与Malcony公司为了三极管一事闹上法庭。这场长达十年的官司,卒之在一九一六年得出结果。法庭宣判Do.Forest的三极管,触犯了二极管的专利权,而Malcony公司出产的三极管,也侵害了Do.Forest公司注册的三极管专利权,结果是两败俱伤,无好结果,两间公司都不准许再继续生产三极管。
  法庭此次的裁判,大大妨碍了真空管的发展。活用真空管来制造放大器,正正式式是在第一次世界结束后才开始,即一九二O年以后的事。
  HiFi时代的真空管放大器演变前后
  首先,使用(HighFidelity)一词,是在一九三O年代中期开始。在此时期,美国WesternElectric公司的WE300A及RCA公司的2A3,在同一时间面世。这两支“威水”三极真空管,在音响历史上,写下了光辉的一页。
  WE300A是被用来制造WE86扩音机,专门应用在当时的有声电影院里。2A3则装在RCA之豪华型“衣柜式”唱机——ElectrollerD22里(自动换唱片)。由于WE300A是应用在专业器材里,一般人连看也未看过,因此对它毫无认识。以消费者留声机方式上市的2A3,就因而被注视。当时有很多发烧友利用这支功率作推挽式放大,制造出有22瓦之“大功率”放大器,令当时的发烧友听得如痴如醉!
  一九三九年,美国哥伦比亚公司为了获得一种更宁静的古典音乐重播效果,率先使用了LacquerMaster去刻片。在第二次世界大战中(一九四四年),英国Decca亦发明了一种更新的录音方法,称为FFRR(FullFrequencyRangeRecording)全频带录音。(这录音方法由于是在研究敌方潜水艇的声音分辨方法中演变出来,录音的频应可从30赫伸展至14000赫,也是78转SP唱片时代劳最大极限频应范围。)
  另一方面,在战争中发明的电子技术,也在战后发展成为平民日常可利用,在一九四八年,首张LP大唱片宣告诞生。音响技术在此黄金暑期因此大放异彩。首部在美国上市的真空管放大器,是在第二次世界大战结束同年之十月推出,制造厂是Fisher。HIFI时代的序幕,是在LP模拟式大唱片面世之前一年(一九四七)掀起。当时的最触目的放大器电路,计有Williamson线路及在一九八二年逝世(八十一岁)之RCA公司Harry,F.Orson博士设计的Orson线路。
  欧美真空管放大器的黄金时期
  Williamson放大线路是当其时HIFI放大器的代名词,英国HIFI杂志(WirelessWorld)就在一九四七年四、五月号一期刊登过。虽然现在的放大器线路加入负回输(原子粒机有些加入40分贝之负回输)是众所周知,但当时威廉臣线路就大胆加入20分贝之负回输,令全世界的发烧友都看得目瞪口呆。
  NegativeFeedback(负回输)原理的发现,是早在一九二七年八月二日。发明人是美国Bell研究所之设计工程师HaroldBlack,当日他乘坐一艘遊轮,在远眺自由神像之时突然构思出来,他当时立刻拿来一张当天的纽约时代日报(TimeNews),就以第一时间将这个设计概念记录下来。但直到数年之后才实际研究成功,时间是一九三三年。被运用在电话机的放大线路,是在一九三六年,当时的输出变压器甚差,虽用了负回输放大电路去减低失真,但失真仍然是惊人之大(以目前的标准比较)!
  由于当时的输出变压器没有今天的广阔频应,虽然威廉臣放大器聪明使用了20分贝的负回输,但后来却被很设计师不断指出其缺点,纵使如此,变压器的重要性能够因此被人初次认识,大大影响其后的放大线路技术;负回输的发明亦没有白费到!威廉臣功率放大部分虽用了KT66四极管,但因与三极管以推挽式接合工作,输出能高至10瓦。
  另一方面,Orson放大线路却用对称式排列法,将6F6与三极管以平衡式连接,完全不加负回输。这种放大部之设计意念,是考虑其为家用式HIFI放大器,而将其频应特性、失真、输出及制作费等取得最妥善的协调,定下额定范围。Orson博士不采用负回输是有其理论,虽则加入负回输能将放大器的频宽拉阔,但却要付出庞大制作费,因此不太适合一般家用式放大器,用三极管及不加负回输,是既简单又能理想的音响效果,更适合普通家庭使用!
  在一九四九年的AudioEngineering杂志十二月号刊中,麦景陶线路被首次发表。线路是将6L6G四极输出管与一种特别绕制的输出变压器连接的singleended“变相”推挽式放大。这种称为双丝式(bifilar)的特殊绕制变压器,由于能够消除B级推挽式放大的交越失真,因此能有50瓦输出、全频带失真低于百分一之高水准性能!以此电路,麦景陶50W—I型专业放大器正式上市!
  首部被我们这一辈子发烧友深爱的同厂放大器,是在一九五五年推出的MC60,铬铁制机壳,变压器外壳的方型圆角,单是外形已令人迷迷痴痴,性格十足(当时业余发烧友自己装嵌的放大器只将真空管与变压器装在一个普通铁造起角的机壳上)。其后上市的MC—75,是采用相同电路,将6550作推挽式放大的60瓦输出放大器以KT—88(这也是KT—88初次出场)代替,而将输出提升至75瓦的功率放大器。后来更将它立体声化,MC275便宣告诞生。
  前级放大器之面世
  踏入LP时代之后,前置放大器便应运而生。先前曾提及过RCA在一九三四年推出之D22型豪华留声机,虽不是唱LP大唱片,但已看到附有volume-expander之附加放大器了,但这并未真正算是前级放大器。当进入LP时代后,由于刻片前要经过频率均衡(增强高频、减少低频),所以当重播时便需要一部前级放大器将之还原(减少高频、增强低频)。但每间唱片公司都有不同的均衡标准,所以如果用相同的重放线路,可能每张唱片都有参差不齐的重放曲线,有时甚至同一张唱片,但A、B两面都不同的重播频应曲线!
  当时具代表性的均衡标准计有AES、NAB、RCA、Columbia、FFRR及欧洲规格之CCIR等多种,因此当时的前置放大器都附设有可选择不同均衡标准的选择制。直到一九五五年才将这个均衡标准统一,成为沿用至今的国际通用标准——RIAA。
  HIFI放大器的祖先们
  在一九五O年后,各种放大器相继纷纷推出。一九五O年,英国Quad被P.J.Walker重振雄风,推出I型前级及功率放大器。一九五一年,真正优秀的放大器才面世(正式名称是extendedclassA放大器,四极管与三极管使用同一偏压(Bias,是一种罕有的A、C级合并式工作放大器),将6L6栅极连接在输出变压器之顶(输入端),具有超平直线性响应;设计师其中一位是日后创办Dynaco公司之D.Hafler。Quad也在同年推出II型功率放大器,初级放大器使用FE86五极管,输出用四只KT66四极管,线路简洁,输出变压器是Quad自制,输出有15瓦。
  一九五五年,通用电子(GE)公司的Petersong与Syncrea发明了一种Singleendedpush-pull放大线路,消除了因变压器漏电。电感所引起的开关失真。这种放大线路虽然也采用输出变压器,但工作量却大大省略,其后更发展至OTL线路,所以可称为今天晶体管扩音机采用的SEPP线路之原型。讲起OTL线路,第一部OTL放大器亦在同年上市,制造者是Stewarts。
  五三年,BorganAmp,WhitePowertonAmp,CrosschartPP,MultiFeedbackAmp;五四年Linear,StandardAmp,BTL线路及无限量负回输线路等数之不尽的线路,有如雨后春笋,接踵而来;同年英国Leak公司也推出“PointOne”系列放大器,失真率只低于百分之零点一,所以被称为PointOne,当时此部低失真放大器便曾一度成为佳话!线路方面也只不过沿用KT66与三极管连接而成的推挽式线路,没有值得提及的优点!可与麦景陶并排而列,名门名器之马兰士,也在同一年推出#1号前级放大器,跟着在五五年便于工作再推出#2功率放大器。
  日本制放大器之历史
  在此段期间,所谓“日本制放大器”,主要是指业余无线电发烧友的手制放大器。以我记忆所及,“威廉臣”放大线路是在昭和廿五年(一九五O年),首先在三月号的《无线电技术》杂志公开发表。“麦景陶”线路即在第二年(一九五一年)八月之《电波科学》里首次公开。亦即在外国发表后两年后,才被(日本人)认识。虽然隔了两年时间才被认识,但当时的情形,是令人没法不兴奋的!
  日本哥伦比亚公司在昭和廿六年(一九五一年)首先推出第一张日本制LP大唱片,当时的技术性杂志,只大部分刊登一些关于改良留声机的方法关于先前提及之多种HIFI放大器线路,是在往后几年才在杂志上发表。
  昭和廿七年十二月(一九五二年),第一届全日本音响大展宣布隆重举行。同年,Lux以一种采用广阔频应之输出变压器制的“X”系列真空管放大器,成为HiFi电声界之热门话题。其实,Lux厂早在战前(一九三六年左右)已生产了一部753型不俗的真空管放大器(输出10瓦,有HiFi倾向之高水准胆机),相信仍有很多人能记得起这部机,但无论如何,Lux是以这只高质阔频应输出变压器一举成名,声名大噪。
  由大厂制造之真空管放大器之出现,是从昭和廿九年(一九五四年)才正式开始。山水以功率放大器(HF—2A3S)及前置放大器(HRR—100)创先河。Lux接着在昭和三十年(一九五五年)推出“KMV6”及“KMR5”套件式功率放大器。山水设于东京、Lux设于大阪,这两间大厂分处东、西两面,将当时的国产放大器划分成两大类,确实引起广大人士对当时的放大器产生极为浑厚的兴趣。
  这些国产胆机,单看型号也可推测其所用之真空管是何种型号,例如山水之2A3、Lux之6AR5及6V6,同年先锋也使用6V6做输出管造出功率放大器HF10M。至于外国的线路就多用KT88、KT66及6550之类的四极管,6V6就被广泛应用。
  如看看这些真空管的价钱差异,大家便会更了解。以八O年的市价,一支KT88售价约八至九千日元(港币三百元左右)、KT66售价约七千日元(港币二百五十元)、6550售价约四至五千日元(港币一百六十元左右);而6V6只需二千日元以下(低于港币六十元)便可以买得到。以上是四极管,以下的三极管大约售价是:2A3要八千日元,至于已属“名器”之“补品”——WE300B,平均售价约三至五万日元(港币一千至一千七百元左右)一只!
  至于采用这支“补品”真空管初上市的功率放大器(只单用一只WE300B),就是大阪的“StereoGallery—Q”在昭和四四年(一九六九年)推出,中说设计人是Lux之上原氏。但从此以后,以300B做机推出市场的传闻就绝了迹。
  Lux是胆机放大器的老字号,相信大家都会同意!即使HiFi界已全面进入晶体管时代也好,Lux也不忘胆机之魅力,不断推出以音色取胜之新型胆机。昭和五十年(一九七五年),得到了NEC厂的合作,Lux采用独特的制造方法及规格,自己生产出真空管来。驱动级是用了“6240G”、输出级是采用“8045G”三极管。用了这两款“铁胆”所造成的功率放大器,就是MB3045。
  当然,除此之外,Lux还有很多杰作。单声道初期的MA7A就是以大功率(60瓦)而闻名,MA7A后来改良变成MB8A,再后一些便变为MB88。在步入晶体管时代之过渡时期,没有输出变压器之OTL式胆机——MQ36,都是Lux众多“名器”之一。
  前级放大器方面SQ38系列最为“威水”!这系列胆机所用之6RA8及50CA10都可算是HiFi时代诞生之“靓胆”。Lux到目前还使用这支50CA10来做无负回输放大器(M68C)推出市场。
  以上Lux的每部胆机,皆由上原氏的指导下制成,完全摆脱了外国胆机之影响向,是有了独特的自我性格。在一片复古之胆机热潮之中,Lux胆机确实令人听得开心、听得畅快!听说现在还有多款新型胆机经已推出,在这个数码世纪里,胆机的地位似乎还在日渐提升呢!