早年的前級擴大機是包含了 "RIAA EQ 放大級 / Phono Stage" 與 "十倍放大級 / Line Stage" 兩級模組. 前者就是 "唱頭放大器", 後來由於黑膠唱盤的沒落, 進入 CD 時代之後, 前級擴大機就只剩下 "十倍放大級" 電路. 其主要的作用 "小訊號放大", 也就是將訊源訊號做電壓放大. 前級擴大機的輸入是各種訊源 : Phono, CD, Tuner, Aux,.... 輸出則是後級擴大機, 後級擴大機則是將前級擴大機輸出的訊號再做 "功率放大" 使其足以推動揚聲器. 所以後級擴大機也可稱為功率擴大機.
由於 Denon HOMC 唱頭的輸出訊號比較弱, 除了增加唱放的增益之外, 一部不錯的前級也很有幫助. 我的 Shure M65 唱頭放大機是購自淘寶 "紹關至力"的套件, 製作的過程中, 我發現他們家的電路板規劃得很不錯. 然後又發現他們家的前級中有款 WE 717A 前級套件. 大約在 2020年4月開始購買零部件, 7月份製作完成. 現在將裝機過程整理出來. WE 717A 前級的電路是參考 Conrad Johnson PV-12 前級, 放大電路是常見的電路架構 : 共陰極放大輸入 與 陰極隨耦器輸出(見下圖). "紹關至力" 另外還有一套使用 12AU7/ECC82 的 PV-12 仿製套件, 不過對我而言 WE 717A 還是比較有吸引力. 當然最精華的是其配套的穩壓電路板, 原汁原味複製 Conrad Johnson 電源穩壓的精華.
WE 717A 前級套件, 是使用 WE 717A 單五極管作為放大元件, 717A 原本設計是在 IF 中頻小訊號放大電路中所使用訊號管. 據說當年 WE 設計出 717A 型號的真空管, 但是因為工廠管理不善而無法量產, 最後只能委託由 Tung-Sol 與 Raytheon 兩家公司生產. 其前一代真空管是 386A, 後續型號是 6AK5(如下圖), 主要用途與 6DJ8/ECC88 雙三極管類似. 以前我只接觸過 6DJ8/ECC88, 6085/ECC80, 12AT7/ECC81, 12AU7/ECC82, 12AX7/ECC83 這幾種小訊號雙三極管. 而現在這些雙三極管, 不論新舊, 價格都不低, 一些 NOS 庫藏老管更是被炒到天價. 國外網站上開始看到小訊號五極管的蹤跡, 例如 717A 在日本音響圈被使用在前後級擴大機上, 其外形像燈泡或是門把, 小巧可愛, 音質優異. 而在一些平價耳機放大器(小不點耳放) 也認識到 6AK5(如下下圖), 6AK5 本身質優價廉, 由於小不點耳放在國外很流行, 所以 6AK5 也跟著風行起來. 剛開始想要製作 WE 717A 前級套件, 就習慣性地先收集所使用的真空管資訊, 不然辛苦地完成一部前級, 日後卻可能買不到(起)真空管. 717A 並不是常見的訊號管, 當年只有 Tung-Sol 與 Raytheon 兩家公司生產, 現在不知道是否還有足夠的庫存? ebay 上雖然能找到 717A, 但是價格差異頗大, 品質不一. 淘寶倒是可以買到 NOS 庫存新管, 最低售價為 NT$800, 不過如果對比起來 : 一隻雙三極管相當於兩隻 717A, 所以這樣的價位實際上並不低, 更麻煩的是貨源不穩定. 解決之道可以考慮以 6AK5 作為替代管. 6AK5 是 717A 同系列的新一代產品, 規格參數與 717A 幾乎是完全相同, 又有歐美俄中多家廠商的產品可以選擇, 貨源充足, 量大管飽, 是非常理想的代用管, 由於不同廠牌 6AK5 的音色各有特色, 還可以藉由更換管子改變音色. 不過 717A 是大八腳, 6AK5 是小七腳, 兩者不能直接代用, 後來在淘寶上找到了轉接座, 確定這部前級可以同時使用兩種管子之後, 才放心購買製作. 參考資料如下:
https://www.head-fi.org/threads/little-dot-tube-amps-vacuum-tube-rolling-guide.563884/
https://jiafom.pixnet.net/blog/post/37096021-%E7%8D%A8%E7%89%B9%E7%B2%BE%E5%B7%A7%E7%9A%84we-717a%E7%9C%9F%E7%A9%BA%E7%AE%A1%E5%89%8D%E7%B4%9A
WE 717A 放大電路板
WE 717A 接腳轉接 6AK5 的轉接座
WE 717A 穩壓電路則是完全仿製 PV-12, 穩壓板包含一組 240V 高壓輸出, 與兩組 6.3V 燈絲低壓輸出. 高壓穩壓電路是兩級穩壓串聯, 包含一個母穩壓模組, 一個子穩壓模組, 兩者除了 Zener diode 數目不同之外, 其他的電路完全相同. 電路的原理是利用多個 Zener diode 串聯提供參考電壓, 然後再經過達靈頓電路提供足夠的電流輸出, 這樣的穩壓電路, 基本上不需要大容量電容, 所以整個高壓穩壓電路沒有使用任何電解電容 (圖片中的電解電容是使用在燈絲供電電路), 因此有著極佳的耐久穩定度, 一般的真空管擴大機的整流穩壓都離不開電解電容器, 但是真空管擴大機內部溫度通常都不低, 長時間使用容易造成電解電容器劣化, 進而影響音色, 我的 CS4328 DAC 使用二極管整流與 12AU7 擔綱的類比濾波放大, 經年使用之後, 有幾顆高價位的歐洲生產的電解電容, 因二極管的高溫造成電解電容的電解液乾涸, 這種情形實在讓人很困擾, 因為很難察覺. 第二個優點是這個穩壓電路並沒有使用"回授"電路, 這是我認為好聲的關鍵因素之一. 高壓輸入端可以選擇二極管整流, 或是二極體整流. 整流後高壓約為 330V, 母穩壓使用 12 個 Zener diode 串聯, 穩壓後輸出 264V, 子穩壓則是使用 11 個 Zener diode 串聯, 將母穩壓輸出的 264V 再一次穩壓成 242V 輸出. 事實上整部前級的 3/5 成本都花費在電源與穩壓, 包含變壓器與穩壓電路板, 就我的經驗來說, 電源與穩壓是擴大機的基礎, 非常重要!!!
Conrad Johnson PV-12 前級的兩級串聯穩壓電路, 一個母穩壓模組, 三個子穩壓模組, 每個模組除了 Zener diode 數目不同之外, 其他的電路都相同. WE 717A 則是一個母穩壓模組, 一個子穩壓模組.
Conrad Johnson PV-12 前級穩壓模組, 左側的 PNP 電晶體是作為恆流源, 提供下方多個串聯 Zener diode 固定的電流, Zener diode 就可以輸出穩定的參考電壓. 右側的兩個 NPN 電晶體組成達靈頓電路, 將 Zener diode 的參考電壓輸出.
浮動接地 : 717A / 6AK5 真空管有個參數是 "Heater Negative with Respect to Cothode Total DC and Peak", 這個參數標明真空管陰極與燈絲負級之間電壓差值的上限. 本前級電路因要用陰極輸出, 因此陰極的直流電位比較高, 為防止陰極與燈絲間因為電壓太高而產生 "極間打火", 造成真空管損壞, 故在燈絲電路採用浮地法, 也就是燈絲的地電位不能直接接地, 而是使用分壓電阻墊高燈絲的地電位(如下圖).
穩壓板包含一組 240V 高壓輸出, 與兩組 6.3V 燈絲低壓輸出, 高壓輸入端可以選擇二極管整流, 或是二極體整流.
母穩壓是 12 個 Zeners = 264V, 子穩壓則是 11 個 Zeners = 242V
最後就是真空管的搭配與選擇, 反覆試聽後, 共陰極放大級選用 Tung-Sol 生產的 WE 717A, 而陰極隨耦器則是使用 6AK5, 更換不同廠牌的 6AK5 也兼具調音的功能. 6AK5 目前使用最多的就是耳放機, 所以各廠牌 6AK5 的比較都是使用耳機, 對於揚聲器系統還是很有參考價值, 特別是在音色表現方面.
參考下面網站的評論, 購入了幾款 6AK5/5654
1. GE JAN5654W : 動態好, 音場定位精確, 高頻解析度高, 高音聽感鮮明, 中低頻緊實, 量感相對略少. 優異的動態與華麗的高音很適合管絃樂與交響樂, 鋼琴琴音晶瑩通透, 彷彿閃耀著光澤, 小提琴的顫音也好聽, 但是人聲偏瘦, 女聲的齒音明顯. 價位大約在 NT$100.
2. RTC 5654RT : 由 Mullard 代工的 6AK5, 音場與音質都無可挑剔, 聽感上音色偏暖, 中低頻量多而寬鬆, 高頻量感上相對地略少, 播放人聲很有感染力, 欣賞 Diana Krall, 蔡琴 或是 王若琳 的歌曲都很棒, 價位大約在 NT$250~300.
3. Tung-Sol 6AK5 : 三頻平衡自然, 中頻飽滿具感染力, 整體音色中性略偏暖調, 與 RTC 5654RT 同是人聲先決的管子, 但是又比 RTC 5654RT 中性些. 動態與音場都不錯. 早在三十年前就欣賞過 Tung-Sol 6550 的好聲, Tung-Sol 的管子有種獨特的個性, 音響性不是很突出, 高音收斂, 中低頻飽滿, 乍聽之下有點悶, 但是越聽越耐聽, 以前幫同事買過兩隻 Tung-Sol 12AU7 也是相同特性. Tung-Sol 6AK5 的價格大約在 NT$150~250.
4. OTK1 USSR 6J1P/Voshkod 6ZH1P-EV : 這隻俄羅斯的管子普遍都獲得超高的評價, 為什麼有兩個編號? 國外網站是使用後面的編號, 前面的編號是國內拍賣網站所使用的, 其實都是相同的管子, 原廠包裝上印有火箭標誌, 在台灣可能會換成無標誌的白盒販售. 管子的高度比起 6AK5 要多出約 5mm, 高中低頻自然均衡, 延伸也很出色, 音場與定位精確, 這隻管子在絕大多數系統中都會有好聲音, 與 GE JAN5654W 都是器樂先決的管子. 價位大約在 NT$100.
https://home.gamer.com.tw/creationDetail.php?sn=3507504
https://www.head-fi.org/threads/little-dot-tube-amps-vacuum-tube-rolling-guide.563884/
前級完成後也聽了一段時間, 增加前級最大的好處是音場變得開闊, 音樂的動態也擴展開來. 接觸到 717A 與 6AK5 這些質優好聲的五極管更是讓人高興. 除了聲音之外, 這些真空管的外觀小巧可愛, 價格合理, 名符其實的物美價廉.
2024.03.09 補充, 前級放大器的共陰極放大級選用 Tung-Sol 生產的 WE 717A, 而陰極隨耦器則是使用 6AK5. 經過一段時間的使用, 漸漸發現了幾個問題 : 1. 有麥克風效應 : 敲擊機箱時, 左右聲道喇叭都會發出敲擊聲. 2. 熱噪音 : 熱機後, 右聲道偶爾會聽到輕微的"吱吱喳喳"雜音, 這個問題是隨機出現的, 發現雜音想要檢測時卻又消失了, 一開始的對策是 : 加強穩壓系統, 於是在穩壓板的直流高壓輸出端再加上 扼流圈 與 濾波電容, 構成二階低通濾波器, 這個濾波器除了可以濾除高頻雜訊, 還可以短暫地儲能. 這種濾波器只適合用於 高電壓/低電流 真空管濾波穩壓電路, 因為扼流圈會抑制電流的快速變化, 因此不適用於晶體機. 可惜一番操作下來, 沒有任何改善. 進一步排查後, 確認兩個問題都是 WE 717A 造成的, 其實發現問題時, 曾經懷疑是 717A 品質不佳, 不過要更換成 6AK5, 需要再額外購買轉接座, 所以就選擇先完善電源. 當初購入的 717A 據稱是未使用的庫存品, 但是 717A 本身並非軍規管, 而且市面上的數量有限, 難免會買到濫竽充數的管子. 無獨有偶地, 據國外的網友的說法, WE 生產的 403B(6AK5 的代用管) 也有麥克風效應的困擾. 最後只能忍痛($)換掉 WE 717A, 更換成 RTC 5654RT + GE JAN5654W 前後搭配, 或是使用 Tung-Sol 6AK5 + OTK1 USSR 6J1P/Voshkod 6ZH1P-EV. 這四種管子分別是 美國(JAN) 與 俄羅斯(OTK) 的軍規管, 不論是品質與耐用度都非常值得信賴, 不會發生麥克風效應. 至於音色方面, GE JAN5654W 有著優異的動態, 華麗的高音, RTC 則有飽滿動人的中低頻, 兩者音色彼此互補. OTK1 USSR 6J1P/Voshkod 6ZH1P-EV 三頻均衡, 搭配 Tung-Sol 6AK5 有更飽滿的人聲. 新的搭配讓音樂背景更黑, 聲音更通透, 也更凝聚, 音響性全面提升. 至此 WE 717A 真空管前級才算是真正的形成戰鬥力 - 雖然已經沒有了 WE 717A.
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