2021年2月13日 星期六

Intact Audio Autoformer Volume Control (AVC) 自耦變壓器音量控制器


玩音響不知不覺已經超過二十年,或許是時過境遷,或許是邊際效應,如今越來越難透過改機、DIY 的過程中得到驚喜與悸動,不過還是像成癮一樣,時不時就手癢想試新東西找刺激。這次腦筋動到音量控制器上,除了最常見的可變電阻,逐一試 IC 電位器、光敏電阻級進電位器軟體音控,最後最喜歡的是 Sparkler Audio 設計的音量控制。除了自然開闊的調性之外,最好之處在於輸出入阻抗衡定,不會隨著音量的調整而變化,因此不論如何調整音量,音質與響應幾無不同,小音量下仍然保有豐富的細節。而剩下尚未嘗試,又深感興趣的就是變壓器音量控制(TVC)了。

相較於絕大多數的音量控制,變壓器音量控制最大的優點就是,衰減的原理並不是用電阻把能量變成熱,而是換成電流,除了鐵損之外能量並未耗散。所以能量感、推力、動態遠勝於電阻式音控,可以直接當成被動式前級使用。不過可想而知,阻抗亦會隨著音量設定之不同而變化。變壓器音量控制的另一優點是接點數只有 ladder type 級進電位器的一半,與串連式級進電位器相同,卻又不像串連式級進電位器訊號路徑上串了數十顆電阻,大幅影響透明度。

變壓器遠比電阻複雜,那顆變壓器對於最終音質有至關重要的影響,自不待言。DIYer 較有機會買到的音量控制變壓器,應屬英國的 Sowter 9335 和美國的 Intact Audio AVC。其實兩者不太一樣,前者是一般的變壓器音控(TVC),後者則採用只有單線圈的自耦變壓器(autotransformer、autoformer)作自耦變壓器音控(AVC)。據 Intact Audio 自己的說法,TVC 功能較強(可以 DC 隔離、可以平衡/不平衡轉換),但 AVC 因結構相對簡單,比 TVC 容易做得理想,而試聽文亦指出 Intact Audio AVC 聲音比 Sowter 9335 略勝一籌,加上運費便宜服務迅速,就先訂了一對 28 段的 Intact Audio AVC 來試。


不管 TVC 或 AVC,另一個重要的元件就是切換檔位的開關。如廠機 Passive Preamp icOn4用的晶體開關,沒有機械接點又可以輕鬆支援搖控等功能,固然不錯,不過我還是喜歡簡單不插電的做法,所以搭了一顆 23 段的日本 SEIDEN 波段開關,手感頗佳。接下來就是裝箱的問題了,這次找了一個尺寸非常緊湊的加拿大製 Hammond 鋁箱。這系列鋁板不算厚實,不過尺寸小自然顯得紮實。為了增加重量穩固,裁了一片 5mm 厚的 6061 鋁合金板當作基底,鎖上變壓器。最後只剩接線了,變壓器音量控制難以避免的就是繁雜的走線,段數越多走線也越多,上百個焊點要處理。

開聲之後,AVC 的走向真的很有特色。聲音乾淨鮮活,但最大的差別自然是控制力和能量感,特別是對低頻的控制力,變得凝聚紮實,強韌有力許多。與我經年使用的電阻式電位器相比,AVC 聲音略硬一點,寬鬆、開闊、自然的感覺較為不及,不過動態、密度、能量感自然是明顯勝出,因此目前留在主系統上繼續聽著。

也試過把 AVC 當被動式前級使用,跳過現役的自製 5687 Kondo M7 Line 前級。雖然 AVC 比用其他電阻式電位器有力,不過現在後級 TPA3255 沒有輸入緩衝電路,僅靠被動式前級聲音不免單薄扁平,表現欠佳。 但與前級搭配下,AVC 52dB 的最大衰減量不夠,音量調到最小有時仍然太大聲,只好額外在輸入級加上分壓電阻(DIY 真好)。

TVC 或 AVC 玩的人似乎不多,其實 Intact Audio 14 段的 AVC 一對只要 200 美元,比起高階可變電阻、級進電阻並不算太貴,卻有電阻式電位器先天所不及的強大優勢,非常適合 DIYer 嘗試。

2021年2月11日 星期四

Lundahl 分相變壓器、Mundorf ZN 電容與 TPA3255 Class-D 後級

TI TPA3255 Class-D 後級聽了一年半,雖然仍有 Class-D 電路深刻感不足的缺點,聲音平直穩健,可以輕鬆駕御我的四單體 Jordan Eikona 2 落地喇叭,也就一直放在音響架上作為主力。

作為 DIYer 就是時時手癢喜歡改機,奈何對 Class D 電路不熟,下手之處不多。除了前述的電源與 mattter 兄提及拉高 PWM frame rate 之外,調整的地方都是類似訊號輸入端。我所用的評估板 TPA3255EVM 原始電路,類比訊號先經 10uF 交連電容,再經孌生 NE5532 轉出正反相訊號,再各經一顆 10uF 交連電容送入 TPA3255。10uF 原廠是用 Panasonic FK 系列,乏善可陳,很快就被我換成 Black Gate N。不過真正差別較大的是把 NE5532 換掉,改成 LME49720,聲音真是壑然開朗,開闊細膩許多。不過說到底,OP-Amp 仍然不是我的首選,能不用還是最好。這顆 OP-Amp 的功能除了輸入緩衝之外,還要把單端輸入訊號分相,而分相最單純(但不是最便宜)的元件就是變壓器了,於是訂了一對 Lundahl LL1592 Line-level 輸入變壓器來作分相,代替 OP-Amp。


選用 LL1592 的考量是 datasheet 裡強調其捲繞的高對稱性,特別適合分相。LL1592 初級與次級分別是 1+1:1+1,透過初級串連或併連的不同,可以 1:1 (串)或是 2:1(併,電壓一半、電流倍增)。我的 5687 前級 已有增益,兩者皆可。串連理論上較理想,於是先用 1:1 的模式上電試聽。從 OP-Amp 換成變壓器,差別立竿見影,自然、靈敏、透明,細膩的轉折之處豐富許多。不過少了緩衝的效果,變得稍微虛弱。於是把變壓器的初級改用併聯,音量多轉一格,推力則明顯提升,一點也不會想念 OP-Amp 了。

變壓器分相之後,每聲道各有兩顆 Black Gate N 4.7uF 作為 DC offset 交連接到 TPA3255。雖然知道交連電容這種發燒料通常只能改變外在、局部的聲音特徵,不過積習難改,仍想用更好的電容來替已經相當優秀的 Black Gate N。就我個人口味來說,比 Black Gate N 更好的電容很少,大多數的金屬化塑料電容都不如 Black Gate(我對金屬化電容特別不愛),鋁箔塑料電容我更是不愛,剩下的選擇就是錫箔、銅箔、銀箔的塑料電容了,而這些電容通常又貴又大,很少做到 4.7uF 這個容值。

Thorsten 推薦的 Mundorf ZN 錫箔 PP 系列,是 Mundorf 少數非金屬化電容,而且是聲音華麗甜美的錫箔,雖然 PP 沒有 PS/TFT 好,但重要的是這系列有 4.7uF/100V 這樣子的規格,適合低電壓應用,不會太貴也不至於太大,是代替 Black Gate N 的好選擇。


比起 4.7uF/50V 的 Black Gate N,4.7uF/100V 的塑料電容尺寸終究還是大上數百倍,定價也是十倍左右,不過 Black Gate 停產後水漲船高,現在 Black Gate N 4.7uF/50V 已貴過 Mundorf ZN。Mundorf ZN 聲音中性,質感精醇細密,頻帶延伸比 Black Gate N 寬闊平坦。 Black Gate N 雖然音響性不及,但硬是有一種鬆軟的甜味和音樂性,仍然讓人想念。據個人的口味,還是要用到錫箔 PS 電容以上,才有全面勝出的感覺。

這期間常常拿出其他後級擴大機來比較,也許我的喇叭不容易驅動,聽來聽去覺得現在最合用的還是部 TPA3255。Class D真是廉價功率,成本不高、不發熱、體積不大,就可以達到數百瓦功率,而且音質尚過得去。相較於早期的 ICEpower 等模組,近期 TI 這些新晶片的音質已經有所進化,不至於空洞平淡波瀾不興,不過對音樂內容的挖掘,深刻感仍然不足。只能期待將來有更新更好的晶片,或是 Class D 以外其他有趣、吸引我的後級電路了。

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