黑胶科学 | 升压牛的秘密你都知道吗

2019-07-25 22:57:07 3点赞 15收藏 4评论

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针对输出电平较低的MC唱头,唱头放大部分有两种解决方案:

1. 直接采用MC唱头放大器,

2. 升压牛+MM唱头放大器

第一种比较简单,在此忽略不谈。

许多黑胶烧友都钟情使用升压牛的方案,认为采用升压牛“音乐味”更好,底噪更低,在此不争论两个方案的好坏,重点从技术参数角度说说如何选择合适的升压牛。

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正规出品的升压牛产品通常会在面板上标注出可以适应的唱头内阻。比如上图所示的ENTRE ET-100-2,在可适应的唱头阻抗上分别有3欧姆,20欧姆,40欧姆,和直通等选择。这些阻抗既不是实际的输入阻抗,也不是实际的负载阻抗,只是用于告诉用户这个档位比较适合大致某个内阻值的MC唱头,这些标注对于什么都不懂的用户有一定指导意义,但也容易误导用户。

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同时市面上存在大量什么都没标的“三无”产品,如果你不搞清楚升压牛的工作原理,不按科学理性的方式去选择升压牛,你想获得满意的声音只能靠“撞大运”。

选择升压牛有两项十分关键的指标:

1、升压牛的放大倍数,或者增益(Gain),

2、升压牛的特性负载阻抗(Natural Load Impedance)。

这两个参数很重要,也许正是你忽略了这两个参数才导致很高级的升压牛在你系统上也发不出满意的声音,这不关升压牛的事,而是你的唱头与升压牛参数不匹配的问题。

下面我来详细解释一下这两个参数。

1. 升压牛的放大倍数,或者增益(Gain)

先罗列几个公式:

(1)、放大倍数(X)= 次级匝数(N2) / 初级匝数(N1)

= 输出电压(V2) / 输入电压(V1)

(2)、 Z2/Z1 = N2²/N1² = x²

Z1: 初级阻抗,Z2:次级阻抗

(3)、 X = 10(G/20) ,   G = 20*ln(X/10)

G = Gain(增益,单位dB)

升压牛输出接入的是MM唱放,标准的MM唱放最佳输入电平范围一般在:2.5mV ~ 7mV之间,超出这个范围很大机会声音会失真,效果不理想。因此当你选择升压牛时,你必须搞清楚你选的升压牛的放大倍数(或者增益值是多少,这两者可以通过公式换算),然后根据你唱头的输出值和升压牛的放大倍数计算一下经过升压后的电平是不是落在这个范围之内!

例如:你的MC唱头如果输出值=0.2mV, 升压牛的放大倍数是10倍,经过升压牛后你只能得到2.0mV的输出,这个值就不在上述理想范围内。升压牛的输出值太低,听感上你会感觉动态不足,为了获取足够的音量,你在功放上必须扭大音量,但这时被同步放大的还有底噪声,你只会获得一个糟糕的听音体验。

又比如:你的MC唱头输出值=0.5mV, 升压牛的放大倍数是20倍,经过升压牛后你会得到10mV的输出,这个值超出了上述理想范围的上限。太高的输出值会导致后续的MM唱放部分产生削波失真,声音会变得生硬刺耳。

下表是一张放大倍数X和增益(dB)的对应表,方便大家换算:

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2. 升压牛的特性负载阻抗(Natural Load Impedance)

使用过MC唱放的烧友都知道,在MC唱放上可以选择负载阻抗(Load Impedance), MC负载阻抗的建议值:MC唱头内阻(Rc)* 10~15,也就是唱头内阻的10~15倍左右。

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                          上图是10欧姆内阻的MC唱头相对不同负载的频响曲线


太低的负载阻抗会让声音缺少高频,动态也会减弱;反之,太高的负载阻抗会让高频变得“太亮”,声音生硬。这些效应是假设你系统其它部分是正常的情况下的反映,有时,如果你的音箱或者功放欠缺高频,或者高频太刺耳,这些效应也可以被用来作为调声手段,因为相关内容有点跑题,在此不再赘述。

升压牛上不会标注负载阻抗值,升压牛厂家无法提供你“负载阻抗”这个参数,因为在使用升压牛的环境,这个“负载阻抗”参数与升压牛的放大倍数X和MM唱放的输入阻抗(Input Impedance)相关,也就是说它是随用户的使用环境变化的。在使用环境确定的情况下我们可以依据公式计算出来。

升压牛对应的负载阻抗是MM唱放的输入阻抗通过升压牛线圈的一个映射值,学术上叫特性阻抗(Characteristic Impedance, 或者 Natural Impedance)。计算公式如下:


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可以看出,根据前述的两点要求推算出来的放大倍数没有交集,这表示为XL-55Pro唱头选用升压牛结果不会太理想,如果你坚持用升压牛方案,你必须对声音做出妥协,比如说你选用13倍放大的升压牛,这时候的负载阻抗是278欧姆,约7倍于唱头内阻,在高频和动态方面都会有些损失。对于这种情况,我个人建议最好直接采用MC唱头放大器。

 

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所以,针对BENZ LPS MC唱头选择放大倍数9~11倍,或 增益19dB ~21dB的升压牛效果是最理想的。

 

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超过20倍以上的高放大倍数升压牛制作难度都非常大,既要高倍数放大,又要保持频率响应平直,对材料和制作技术都有很高的要求。所以这类升压牛价格高也是可以理解的。

自从1983年钕磁铁被发明出来后,现代的MC唱头在不增加唱头绕线匝数的情况下都可以做出比较高的输出值,所以现代新出的MC唱头输出值大都在 0.2mv ~ 0.5mv之间,唱头内阻在5~20欧姆区间内。所以对于现代的MC唱头选用10~20倍放大的升压牛基本都可以满足要求,没有必要一味追求高放大倍数,否则花了高价格也得不到好声音。比如说一只0.4mv输出的MC唱头,你用西电618B做升压牛,升压后的输出接近12mv,远远超出后端MM唱放的输入值范围,结果就是导致音频信号的削波失真。

网上有许多文章说选升压牛要阻抗匹配,意思是唱头内阻要与升压牛的输入阻抗匹配,这个概念是错误的,不是我个人的武断结论,国外许多升压牛厂家也纷纷出来纠正这个错误的,懂英文的朋友可以上网去搜搜这方面的文章。单从升压变压器的角度考虑,唱头内阻与变压器的输入阻抗相等可以获得最大功率值,注意是功率值,电流*电压,但唱头是电压驱动型,升压牛输出信号还要接入后端的MM放大器,同时还要考虑频响曲线的平直,情况就变得复杂。假设唱头内阻是r,升压牛的输入阻抗(负载阻抗)是R,研究表明,如果R>=10r,升压牛的输出端信号损失将小于1dB,如果R=r, 输出信号损失将近6dB。有种情况可能许多人都遇到过,当我们把MM唱头的信号直接接到MC放大器时声音并不是象我们想象的“爆”掉,反而是声音更小,这正是阻抗匹配的原因导致的。

假设MM唱头输出是5mv,内阻1K欧姆,MC唱放负载阻抗100欧姆,放大倍数60dB(1000倍),

1000*(5*(100/(1000+100)))= 454.5mv = 0.4545V

不是很高,因为90%能量都被唱头内阻消耗了。

 

最后总结一下,选升压牛重点关注两点:

1. 升压牛的放大倍数,或者增益(Gain),是否可以将你的MC唱头输出提升到   

5mv左右。

2. 计算升压牛的特性负载阻抗,是否是你MC唱头内阻的10倍左右。

 

另外附上一些升压牛和MC唱头的参数资料供大家参考。

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一些MC唱头参数表:

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    我有个问题,胆机那种温润的声音据说主要是输出牛的功劳,那么我在音源和前级之间加个放大倍率低的音频牛,或者直接用升压牛替代前级,能有胆机那种味道么?

    胆机的声音特点不全是因为输出牛的原因,跟电子管及配合模拟电路关系也非常大。可以在音源与前级之间加1:1耦合牛试试。购买耦合牛的时候一定要注意牛的频响特性。

  • 板凳
    07-31 17:30

    我有个问题,胆机那种温润的声音据说主要是输出牛的功劳,那么我在音源和前级之间加个放大倍率低的音频牛,或者直接用升压牛替代前级,能有胆机那种味道么?

  • 椅子
    07-26 17:29

    这种东西只能玩玩 真正听音乐的还是选择包括cd在内的数字音源合适 1993年左右我读小学时第一次听cd最惊讶的是这玩意居然和磁带比起来一点底噪没有 我也经常逛hifi论坛 lp这种和数字音频比起来指标低的惊人的老玩意排除脑放实际上并没有不少人吹的那么好

  • 沙发
    07-25 23:47

    升压犇,丢了两头牛这么大的事你小学老师知道么? [斩杀]

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