2010年9月21日 星期二

沒有電容就是最好的電容?--DCB1

Nelson Pass 設計的 First Watt B1 前級,我用了將近兩年,歷經幾次調音改版,一直相處愉快。B1 的線路非常簡單,僅僅一對 JFET 作一級隨藕器。Pass 的設計是單電源,所以 18V 的供電由分壓電阻拆成 9V 與 18V 兩半,JFET 工作的中點在 9V 附近。於是,輸入訊號必須經過交連電容,將訊號位移到 9V 送入 JFET;而 JFET 放大之後,又要經由另一顆交連電容,再次將訊號位移回到 0V 輸出。因此,那時看著 B1 的電路,便想,只要改由對稱的正負 9V 供電,似乎就能省掉了前後兩次中點位移,於是便不需要輸入輸出交連電容了。

話是這麼說,但要讓輸出直流穩定地維持在數 mV 之下,並不那麼簡單,所以我這兩年還是認命的用交連電容聽音樂。diyAudio 上的網友當然也想到了這個 idea,在 Salas 等網友的努力之下,DCB1(Direct Coupled B1、直交 B1)的計劃開始成形。經過一年多的沿革,DCB1 終於漸漸成熟穩定,又逢網兄 Coffin 分了一張 PCB 給我,於是這兩三個月間慢慢備料,並在上週完成了 DCB1。

Nelson Pass 原始的 B1 並沒有設計電源穩壓線路,Pass 曾說,這個線路對電源並不「挑剔」,廠製 First Watt B1 甚至只用 Adapter 供電。然而,事實上電源對 B1 的音色影響頗鉅,想要讓 B1 更上一層樓,穩壓設計絕不可輕忽。為了讓輸出直流穩定,DCB1 最主要的設計重點當然在於對稱的正負穩壓。這個穩壓可說是集 diyAudio 眾人之力,Web 2.0 audio design 的成果,完成度極高。這是併聯穩壓,其實架構和我先前用在 B1 上的併聯穩壓差不多,但用了一串 LED 作電壓參考,又改用大功率 MOSFET IRFP240/IRFP9240 放大電流。為了讓輸出直流在 5mV 以下,所以 LED 必須配對,總共需要八對 1.7V ~ 1.8V 的 LED。此外主放大的線路和 B1 完全一樣,只差不必使用輸出入交連電容,並有保護後端器材的開機延遲線路。

我拿到的這張 PCB 是前一個版本,最近有了更新、更大張的 Blue Edition,但基本架構一樣。我第一次配對 LED,花了好些時間才從 50 顆綠色 LED 中找出比較理想的八對。此外其他裝機的工作倒是滿單純的,甚至比原始的 B1 更簡單(因為不必煩腦穩壓線路……)。零件不多,電容更是相當少,扣除開機 delay 的部份,主要電路上只有六顆電解電容。放大部份的電阻,我照例採用 Audio Note Tantalum 電阻,電源部採用 Philips/BC MPR24,但有四顆 470 歐姆的電阻,官方建議使用碳質電阻。台灣能買到的「非雜牌」碳質電阻只有 Allen-Bradley 和 Riken,選擇甚少(我現在最喜歡的碳質電阻是 Takman 碳膜電阻),臨時無奈,就先用了 AB。此外,併聯穩壓的輸入電阻,官方建議用兩根 1/2 瓦 68 歐姆電阻併聯,我直接以 33 歐姆的 Dale CPF 2 代替。Dale CPF 2 是我最喜歡的電阻之一,額定功率二瓦,聲音非常飽滿寬鬆。重點是唐竹有售,而且不貴,在功率較大的場合,我幾乎不作他想。

開機 delay 的部份,有兩個零件比較難找。一是十腳的 2 pole 小型 relay,輸出迅號會經過這顆 relay,勢不可馬虎,在光華商場與中華路連找了些家電料行,方才買到兩款合用品。另一個難找的是達靈頓電晶體 BC517,在兩大商圈遍尋不著,所以我目前尚未裝妥 delay 的部份,只好小心翼翼的注意前後級開關順序,但還是很擔心跳電。

裝好 DCB1,在開聲前為怕問題,仍然在輸出端串上了一對 4.7uF Black Gate N 電容,形成有輸出交連電容的 "DCB1"。然後,一開聲我就聽到了非常棒的聲音。之前朋友說,DCB1 的電源架構,聽起來有 Class A 擴大機的質感,溫暖豐厚,充滿水份。聽了幾分鐘之後,我完全同意他的感想。其實本來 B1 就是 Class A 放大,但配合不同的穩壓,卻有各異的音色。DCB1 確實有種醇美溫潤的特質,而且低頻、動態、氣勢、能量感都更勝前一版的 B1。我的 DCB1 兩聲道輸出直流都在 3mV 之下,據設計者的說法,在 5mV 以下為理想(very good),在 3mV 以下為極佳(great)。所以,聽了一天覺得工作相當穩定之後,就把輸出交連電容移除,達成真正的 DCB1。

我的 DAC TDA1541A 原本就沒有輸出交連電容,後級 Gainclone 也是直接交連。如今配上 DCB1,我的系統成為全直交,訊號從訊源到喇叭,中間不經過任何電容和變壓器。移除交連電容後,我聽到了更為直接、明亮、不修飾的聲音。特別明顯的是中高頻,相當鮮銳靈活,而低頻則更為結實有線條感。不過調性也變得比較亮,比較衝,不如先前柔順。因此我系統的其餘部份勢必也要相應調整,重新找尋最佳的平衡點。整體來說,我喜歡直交的聲音,可是全直交與經過一兩顆交連電容之間的差別,卻不如想像中的大。常看有些 DIYer 千方百計的想省掉一顆兩顆交連電容,甚至不惜引入 DC-Servo 等同樣帶來失真的方式,不禁讓人懷疑是否值得。我覺得 DCB1 更有價值的卻是那套精心設計的併聯穩壓,無怪有人買 DCB1 的 PCB 來當穩壓板供應其他電路使用。

DCB1 無疑是相當成熟的設計,完成度極高,甚至已經有網兄整理好調音配方,照帖抓藥即可。現在如果有人想玩 B1,直接從 DCB1 下手即是,又方便又好。原始的 B1 似乎已經可以「成身退」了。

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