2010年7月21日 星期三

重製 Gainclone

47 Labs Gaincard 與 Gainclone 的故事應該已經不需要再多作介紹。在 2002 年前後,Gainclone 正在 diyaudio 上如火如茶地流行,許多網友討論如何挖掘出更多 Gaincard 的祕密、如何改善他們的 clone 機。那時我才剛剛開始 DIY,還在調整我的 Colin 5842 真空管機,對 Gainclone 感到好奇,但卻沒有心情和能力從頭至尾做一台全新的後級。2003 年的夏天,我試作了 NOS TDA1543 DAC,發現聲音真的非常好,於是對 diyaudio 和 47 Labs 變得很有信心,又覺得 5842 單管擴大機功率實在太小,於是訂了材料試做 Gainclone。

那時為了 0.6 瓦的 5842 擴大機苦惱不已。5842 單管擴大機,聲音的確非常純淨細膩,但功率太小是完全無解的問題。為了榨出更多低頻和動態,在電源處理上不遺餘力,換上了大變壓器、用 LCLC 濾波,濾波電容也換上 Black Gate NH,更試嘗過不同的工作點,但推起我的全音域喇叭,效果畢竟有限。我還記得 2004 年某個下午,我參考 Thorsten 發表的 inverted 架構版本,買了堅新 200VA 的環型變壓器,在散熱片上搭棚做出我的第一版 Gainclone。那時我是管機愛好者,對晶體機印象並不怎麼好,廉價品往往粗、硬、刮耳、不耐聽,好聽的晶體機幾乎都是高價製品,但 Gainclone 一發聲就讓我目瞪口呆。二十幾瓦的 Gainclone,低頻動態遠勝 5842 理所當然,然而 Gainclone 居然還非常細膩鮮活,柔軟輕鬆,並不比我調校許久的 5842 差多少。當然 5842 的細節、質感、韻味還是好上一些,但 Gainclone 寬鬆流暢、清淡自然的個性也非常迷人。那一陣子我交換著使用 5842 與 Gainclone,半年之後,我裝了第二版 Gainclone,終於完全取代 5842,成為主力後級。第二版 Gainclone 改用 non-inverted 組態,線路和廠機 Gaincard 幾無二致。用料也比較講究,左右聲道各一顆堅新 200VA 環型變壓器,Motorola MUR860 整流二極體,並且用上了 Black Gate FK 電容、Caddock MK132 電阻、Riken 碳膜電阻等零件。第二版 Gainclone 可以說是以我當時的所知所能,盡可能地投注心力與物料的成果。第二版的 Gainclone 一聽就是六年,到了今年 2010 年,所有器材、線材、墊材都換了幾輪,Gainclone 成為全系統中最資深的一件。

在這幾年間,聽過了許許多多的後級,其中不乏令我相當欣賞甚至心動的廠機。但沒有任何一個方案能像 Gainclone 一樣便宜、耐操、簡單、省電,聲音又好。聲音比 Gainclone 好的機器,不論廠機或自製,成本都高上許多倍,尤其是真空管後級或 Class-A 晶體機,聲音固佳,但又熱又耗電,不可能 24 小時開著隨時播放音樂。某些音響迷可以固定每天熱機兩小時,再正襟危坐地聆賞三個小時,然後關機。這種聽法我完全學不來,我喜歡日日夜夜時時刻刻與音樂相伴。來來去去,最後實在別無選擇,繼續讓 Gainclone 為我歌唱。也幸好 Gainclone 體質實在不錯,除了功率仍然稍小、音色不如單端管機或 Class-A 晶體機溫潤豐厚,此外可挑剔之處還真是不多。尤其細節豐富,清淡敏銳,前端器材有任何調整都能清楚地反應(話說 Gainclone 原是 Junji 為了設計 CD-Transport PiTracer 而作的監聽器材,詳見此篇訪談)。

Gainclone 功率小,只能推好一部份喇叭。Gainclone 沒有驚天地泣鬼神的態動和氣勢,也沒有厚實溫暖的音色,因此並不是人人都會喜歡 Gainclone,都適合使用 Gainclone(當然,本來就沒有任何器材能符合所有人的口味和需求)。只能說,幸好我還滿喜歡 Gainclone 的特質,省下很多錢和麻煩。

然而今年經歷 Shigaclone 製作之後,對機箱與避震有了一些新的體悟,對機箱以及聲響之間的連結,也變得比較敏感,甚至覺得機箱是音響器材最重要的「零件」之一。多年前製作 Gainclone 時對這部份所知不多,不曾講究機箱,僅用手邊便宜而尺寸足夠的「阿魯米機箱」(即 Diysong 站長早期發行的烤漆鋁機箱),便把所有零件鎖上。「阿魯米機箱」超值好用,但烤漆表面有點酥軟,拿來作後級機箱,把 chip 模組鎖在上面,接合並不十分紮實。此外鋁板也稍薄了點,作 DAC 或前級沒什麼問題,作後級則不夠堅固。我推測這樣的機箱,會吃掉一些細節和低頻,聲音會比較鬆軟,比較糊。像 47 Labs 的 Gaincard 外置變壓器,將主放大線路鎖在一個極小而堅實的機箱裡,其實是非常巧妙的作法。但要模仿這個作法亦有些難處,例如堅固紮實的小型機箱並不好找,而且變壓器與放大線路之前的連結變得相當重要,必須保證電源供應順暢(47 Labs 用的接頭非常奇特,我在電料行尚未見過,不知道是什麼規格)。幾經考慮之後,我決定這次是先換機箱就好,仍然把左右聲道電源放大都裝在一箱,看看聲音有什麼變化。

於是我到唐竹買了一個鋁機箱,厚鋁板,表面經陽極處理,結構紮實。同系列而較小的機箱,我曾用在 First Watt B1 前級上,還算頗為滿意。此外也順便買了一組 Cardas 紅銅鍍銠喇叭端子(binding post)代替原本的電料行雜牌端子。回家規劃了一下,把孔位挖好,就把第二版 Gainclone 拆了,裝進新機箱裡。除了機箱和輸出端子,唯一更動的是輸出入的連線。因為原本的線(Mogami 機內線)在新箱子中不夠長,索性改用 Cardas Litz 線重拉。於是就完成了第三版 Gainclone,這一版的 Gainclone 電路與主被動元件完全沒有改變,機內的配置布局第一如二版,只換了機箱、輸出端子,以及短短的輸出入連線。

第三版開聲後,我聽到了既熟悉又新鮮的聲音。Gainclone 那清淡細膩的天性殊無二致,但聲音的質地不同了,紋理更為清楚豐富,細節又更多了點。簡單說,就是聲音變得更乾淨清楚,但機箱畢竟還是鋁製,仍然有個鬆散的粉味。若要更紮實堅固的聲底,或許得把機箱的底板改為銅板或鋼板。當然銅板鋼板除了貴又難施工之外,也未必就好。許多 hi-end 廠機都用鋁作機箱,除了成本考量之外,鋁機箱確實比較鬆軟柔和,不易發出惡聲。

在重製時,量了一下四顆濾波電容 Black Gate FK 1000uF/50V,電容值竟然還正常如新。這六年間 Gainclone 幾乎不曾關機,使用超過五萬個小時,Black Gate 果然非常耐用。可惜手邊沒有更進階的儀器可以測量電容的其他特性。花了些錢完成第三版 Gainclone,改善了一些問題,算是小小的升級,Gainclone 又可以繼續再陪我幾年了。


附錄:關於 Gainclone 的製作要點,可以參考 Pedja 所整理的文獻。除了傳統中的幾個要點:
  1. 物理上極短的迴授路徑(迴授電阻直接焊在 IC 腳上)。
  2. 很大的電源變壓器,200VA 以上,每聲道各一顆更好。
  3. 很小的濾波電容,1000uF 足矣。
  4. 變壓器與主放大電路分開裝箱。
此外還有一些要點,例如電源電壓要低(Gaincard 用變壓器輸出為 23.5V AC),OP-Amps 的 gain 要設得大一點等等,其實重要性不下於前列四項廣為人知的要點。我看到不少 DIYer 玩 "Gainclone",將迴授電阻焊在 PCB 上,距 IC 甚遠;更用上大水溏濾波電容,還直稱如此低頻才夠,除了皺眉實無可奈何。(不知何為國人尤其 DIYer 如此著重低頻?)

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