2010年3月21日 星期日

Shunt Regulator for First Watt B1 Buffer

去年是成果豐碩的一年,做了新的音箱給 Jordan JX92S 單體,也完成了 Nelson Pass 的 First Watt B1 Buffer 前級。新喇叭和新前級,兩者都讓我很滿意。Jordan 原廠的 VTL 音箱設計已經很成熟,按圖做好,單體裝上去,再經過幾個月的 break-in,聲音就自然和諧了。全音域單體沒有分音器,除了接線和端子之外,無可調整之處。前級可以下手調校的部份就多了。Pass 宣稱 B1 對電源品質並不太敏感,用便宜的 adapter 聲音就很好了,在他的廠機上也的確採用 adapter。雖然如此,我在 B1 試過幾種電源架構,音色各自不同,有時甚至還非常敏感。例如用 UCC 穩壓時,稍微更動旁路電容或更換 op-amp,聲音就有明顯的變化(詳見此)。

除了最早的 LT317 IC 穩壓和 UCC 穩壓,後來又玩了 non-feedback 穩壓和併聯式穩壓(shunt regulator),當中我最滿意併聯穩壓的表現,和 B1 意想不到的合拍。

Non-feedback 穩壓是參考 Elso Kwak 為 TDA1543 設計的電源電路。用 zener 作電壓參考,後面接三級隨藕器(follower)放大(達靈頓電路),無負回授。這樣的架構前先用在 TDA1543 DAC 上,聲音非常優秀,寬鬆舒暢,游刃有餘。後來 Pedja 修改此電路,增加輸出電流,作為 Gainclone 的穩壓。我參考 Elso Kwak 和 Pedja 兩人的電路,也做了一個 non-feedback 穩壓,輸出 18V 給 B1 使用。這個穩壓與 B1 搭配之下,聲音非常奇特,一方面音樂性絕佳,音符源源不絕地流洩而出,流暢無比,毫無勉強之處,十分引人入勝。另一方面,控制力極差,尤其低頻下不去、出不來,於是整體音色也偏薄,沒有底。這個穩壓非常有趣,我聽了一陣子,覺得和 UCC 穩壓實在各有千秋,各擅勝場。UCC 穩壓音響性非常好,動態大,兩端頻寬延伸也很好,上窮碧落下黃泉,叫人大呼過癮;Non-feedback 穩壓對音樂的詮釋很有魅力,出眾的音樂性與極其貧乏的音響性能矛盾地糾纏在一起,古怪而迷人。

後來我開始嘗試先前印象良好的 TL431 併聯式穩壓。最初採用基本的架構,一顆 TL431,三根電阻,算好工作點就完成了一個精簡的併聯式穩壓。接上 B1 之後,只覺得聲音很虛浮,有氣無力,唱歌始終少了一口氣,無法全力施展。這個線路最高可以輸出 50mA 的電流,而 B1 兩聲道加起來只要 14mA,理應足夠。但經過一些配料和週邊環境的調整之後,問題依舊沒有改善。我想或許是單顆 TL431 輸出仍然餘裕不足,無法推好 B1,於是參考 TL431 的 datasheet 和 Pedja 的 DAC 線路,加入電晶體提高輸出電流。

基本 TL431 併聯穩壓


高電流併聯穩壓

高電流的併聯穩壓稍微複雜一點,輸入端用電晶體代替限流電阻,輸出端也多了電晶體放大電流。因為只是試作,用的都是普通的零件,以 Panasonic FM 電容和 BC MRS-25 為主,在洞洞板上搭棚。完成之後接上 B1,一聽之下讓我感到意外的高興。這個穩壓的聲音,非常的「正常」。也就是說,不像 UCC 穩壓有威猛的頻寬和動態,也不像 non-feedback 穩壓有驚人的韻味,然而一切的表現都那麼的合理,那麼的適當,各方面都相當均衡。低頻刻劃清晰,量感恰到好處,而且這個特質從低頻到高頻都維持一致。中高頻不過亮,也不過暗,樂器的音色再現得頗為真實。音場並不特別寬闊,動態也不十分威猛,收放之間彷彿不太著意,但卻不會讓人感到絲毫不足。乍聽之下似乎沒有什麼「韻味」,只覺得音樂的詮釋很合理,很對味。我簡直不知道該怎麼形容這個穩壓了。中庸、樸素、自然、沒有癖性,這些辭彙都不足以描述這個穩壓的特質。只能說,這個穩壓沒有鮮明的特出之處,但怎麼聽都挑不出毛病,非常耐聽,非常好聽。

併聯式穩壓和 B1 如此契合,讓我喜出望外。這幾個月一路聽來,至今仍然十分滿意,依舊挑不出什麼缺點。而且目前還是原型的組態,穩壓電路板上都是普通的零件,沒有發燒料,也沒有特別調音。雖然未來的事情永遠不能預料,但我想手邊這台 B1 目前已然達到成熟而平衡的狀態,偶爾可以換換零件調調音,但基本架構已經穩定,可以心安理得地聽上幾年。2009 年的 First Watt B1 buffer 之旅,也算暫時告一段落。

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