聆听天籁之音——热门对管的新选择

聆听天籁之音——热门对管的新选择 . 音响技术 聆听天籁之音 —— 热门对管的新选择 连 华 喜欢春天，也喜欢秋天，因为 不能及时导出。在大电流情况下 们。根据厂方提供的特性曲线图 那里有花、有雨，也有落叶;喜欢 该管性能会进一步变差，容易损 (可下载官方的 PDF 文件)来看， 日本声音，也喜欢欧美之声，因为 坏，应该使用多对管子并联，以减 该对管的线性一般，h的范围太 FE 那里有东芝管,也有安森美管—— 小每对管子的工作电流。 大(55,160)，配对性较差，而 这就是发烧带给我们的无穷乐趣。 2(仙童 FJL4315/FJL4215 且小电流和大电流时放大倍数有 听过了东芝管、三垦管的日 一提到美国的晶体管,仙童三 很大变化，如图 2 所示。同时，其 本声，许多发烧友肯定更想比较 线性和离散性也较差，这无疑增 极管的出货量是很大的(仅次于安 试听欧美管的声音。当然，这又是 加了配对难度和成本，必须从大 森美),是比较典型的美国管。早 鱼与熊掌的选择，幸好这一次的 量的管子中去挑选才行。另外，东 在 20 世纪 90 年代,仙童便推出多 结果不算很复杂。 芝管的封装形式是TO-3PBL，体 对大功率音频对管，如2SC4468/ 本次试听比较的对管分别是 积相对TO-3P较大，但实际的耗 2SA1695、2SC5200/2SA1943,它 东芝的老牌 2SC5200/2SA1943、 散功率只有150W，其芯片的热阻 们以物超所值的形象在 21 世纪初 仙童的新贵FJL4315/FJL4215和 较大、散热能力较差，导热到散热 风靡一时,但不知何故这几年渐渐 安森美的经典 N J W 3 2 8 1 / 器的时间相对滞后，管芯内温度 销声匿迹。据说FJL4315/FJL4215 N J W 1 3 0 2 、N J W 0 2 8 1 / N J W 0 3 0 2 、N J W 2 1 1 9 4 / NJW21193。这些管子都是去年 从汕头原音那里邮购来的，不疑 有假,因此评测也变得更有趣味。 一、性能参数 本次选择比较的 5 种对管每 种各使用4对，其外观如图1所示。 将它们应用于音频功率放大器时， 我们通常只关心其中常用的一部 分指标，在此将这些指标归类整 理后列于1。在这些主要参数指 标中，有关指标介绍和对管选择 可参考本刊近两年“音响技术”栏 目中对一些中、大功率管的评测 内容，这里不再赘述，本文只就一 些应用问题略作简介。 1(东芝 2SC5200/2SA1943 这对管子在发烧友中的口碑 相当不错，面世的时间也特长，平 时大家俗称的“东芝管”就是它 图 1 5 种对管的外形 2008 年 第 3 期 47 . . 音响技术 是 专 门 针 对 仙 童 原 先 型 号 2SC5200/2SA1943 的改良品,从 汕头原音的介绍中得知厂方 在去年年中才将该管正式推向市 场。其封装形式是 TO-264,但与 东芝的 TO-3PBL 是一模一样的 (从图1中也可清楚地看出)，只不 过各自的称呼不同而已,两者也可 2SC5200 2SA1943 完全替代。从表 1 的参数来看,它 的参数与上面的东芝管差不多,只 是电流稍小。但看过其特性曲线 图后发现，其放大倍数的线性比 东芝管优秀得多,特别是大电流时 的增益线性度(h-I曲线)也 FEC 要比东芝管好一些，如图 3 所示。 3 (安森美 N J W 3 2 8 1 / NJW1302 FJL4315 FJL4215 对于安森美半导体这个品牌， 可能一些发烧友会比较陌生，但 说到摩托罗拉就熟悉了。其实安 森美半导体的前身就是摩托罗拉 的半导体元件事业部，1999 年从 摩托罗拉分立出来单独上市而组 建成为安森美半导体公司。 安森美晶体管的品质是典型 NJW3281 NJW1302 的美国管品质,其电压和电流的裕 量较大, 即使短时过载也不易损 坏。这次评测的安森美管的功率 除 NJW0281/NJW0302 是 150W 外，其他都可达到 200W。它们的 外形尺寸比东芝管和仙童管都小, 是标准的TO-3P封装形式。与日 本的三垦管一样，安森美管主要 NJW21194 NJW21193 采用削薄芯片厚度、加大芯片四 图 2 4 种对管的 h曲线簇 FE周散热金属、优化内部结构、降低 表 1 几种大功率三极管对管的参数 NPN 型号 PNP 型号 封装 U/V I/A I/A P/W U/V h f/MHz C/pF CEOCBDCESFETOB2SC5200 230 15 1.5 150 0.4,3 50,160 30 200/360 TO-3PBL 2SA1943 FJL4315 FJL4215 230 13 1.5 150 0.4,3 50,160 30 200/360 TO-264 NJW3281 NJW1302 250 15 1.5 200 0.4,0.6 75,150 30 600 TO-3P NJW0302 250 15 1.5 150 最大 1.0 75,150 30 400 TO-3P NJW0281 NJW21193 250 16 5 200 最大 1.4 20,80 4 500 TO-3P NJW21194 2008 年 第 3 期 48 . . 音响技术 管子的热阻等手段来增加耗散功 率、延长寿命，并提高管子的耐损 坏率。从图 2 的 h放大倍数曲线 FE 簇和图 3 的增益线性度曲线中能 够明显看出安森美的管子要好一 些。虽说其电流是15A,但瞬时最 高可以输出 25A 以上的电流,比 2SC5200 2SA1943 日本产的大功率管要高很多。其 型号中的后缀名如带 G 字(如 NJW3281G/NJW1302G)则是无 铅(Pb-free)的环保产品,引脚和 后面的金属衬板发白,不易氧化， 焊接也十分方便。 4 (安森美 N J W 0 2 8 1 / NJW0302 这是安森美为音频功放专门 FJL4315 FJL4215 开发的大功率管,其增益线性度是 最高等级的,从数据看也有理由相 信它的音质是极佳的。这对管子 相互之间的配对性能非常出色,一 致性很好,比较容易配对,U的 BE 线性度也很优秀。安森美功率管 的h范围相对较小(75,150)，方 FE 便配对。图 4 是 N J W 0 2 8 1 / NJW3281 NJW1302 NJW0302 典型的增益分布图，实 际使用时即便不配对,问题也不是 很大。由于100mA,5A之间的线 性相当均匀,因此该管能提供精确 再现的输入信号，同时增益较高， 使输出信号有了更高的放大比率。 5 (安森美 N J W 2 1 1 9 4 / NJW21193 NJW0281 NJW0302 这对功率管的 S O A (S a f e Operating Area，安全工作区域) 范围最大，如图 5 所示(选择 5 种 对管中的 NPN 管画出曲线，PNP 管与之相同)。因此，其过载能力 也应该是最强的(瞬时最高可以 输出30A以上的电流)，不容易损 坏，可靠性极高。这对管子的线性 NJW21194 NJW21193 很好，其h放大倍数曲线簇是几 FE 图 3 5 种对管的增益线性度曲线 对管子中最佳的，从图2中可以清 2008 年 第 3 期 49 . . 音响技术 楚地看到这一点，同时其增益线 性度(h-I曲线)也相当不错。 FEC 唯一不足的就是这对管子的 f较 T 低，否则就十全十美了。 二、波形比较 测试和比较时，笔者使用了 前几年根据Audiolab 8000P电路 改进仿制的功放，电路如图 6 所 图 4 典型的增益分布 示，大部分的晶体管都使用美国 三极管。制作时取原来电路的精 华，只是将末级的大功率管连接 成了标准的射极跟随器形式(即 三段达林顿电路)，同时取消了整 机的直流伺服电路。 电路虽然复杂，但将结构理 清后，实际上还是相当简单的。输 入的第一级是由场效应管组成的 差分放大器，其负载由 Q 1 0 2 , Q105组成的威尔逊电流镜像电路 来提高镜像输出电流的稳定性， 图 5 5 种 NPN 管的 SOA 曲线 图 6 测试所用的功放电路 2008 年 第 3 期 50 . . 音响技术 并增大动态输出电阻。第二级是 路，波形变化太快(芯片太热)， 得稍差。 由 Q106、Q107 组成的差分放大 稳定性很差。权衡再三，只能用 图 10 是在 8 Ω假负载上并联 器，下面的Q108,Q110是其电流 1μF电容的20kHz方波波形。结 20kHz 的方波进行测试比较。 镜像电路。本机的主要增益来自 果也差不多，也是 NJW21194/ 图7是接8Ω纯电阻的20kHz 于第三级，它是由Q111、Q112组 方波波形。它们的差别实际上很 NJW21193 和仙童管稍差，看来 成 的 典 型 集 电 极 放 大 器 ， 与 小，基本看不出，经仔细辨析才勉 特性在大电流时还比 仙童管的 fT Q113、Q114 共同构成 Cascode 电 强 看 出 东 芝 管 和 安 森 美 的 不上东芝管。 路，以提高放大器在高频时的线 NJW21194/NJW21193上升顶角 三、试听结果 性。Q117,Q124是末级功率管并 稍圆。 联的三段达林顿电路，能够驱动 图 8 是在 8 Ω假负载上并联 听音分两段进行，先用B&W 的801音箱进行试听，以测试其大 市面上大部分音箱。 0.22μF电容的20kHz方波变形。 动态时的声音表现，特别是低频 接上 8 Ω /200W 的电阻假负 这 次 很 明 显 是 安 森 美 的 载即可进行测试比较。由于1kHz 潜力。由于这5对管子在声音细节 NJW21194/NJW21193 较差，理 的正弦波和方波看不出什么变化， 上的差别较小，因此再用森海塞 由很简单，毕竟其f相对其他4对 T 尔 HD-650 耳机仔细辨别，以区 因此改成 10kHz 测试，但仍然看 管子要低。最稳定的要数安森美 的 另 外 两 对 管 子 ， 其 中 以 分它们的音质和音色。CD唱机使 不出变化。接着用 50kHz 方波观 察，有一些很小的区别，但在满功 NJW3281/NJW1302 最佳。 用 Vimak(威马)的 DT-600，其 图 9 是在 8 Ω假负载上并联 在电源部分下了很大工夫，音质 率(130W/ 声道)测试时，大功 0.47μF电容的20kHz方波波形。 极佳。选择的CD唱片各种音乐风 率管发热太快，而且在8Ω上并联 电容时 20kHz 以上高频相当于短 结果相差不大，但这次仙童管显 格都有，流行和古典一应俱全，以 2SC5200/2SA1943 FJL4315/FJL4215 NJW3281/NJW1302 NJW0281/NJW0302 NJW21194/NJW21193 图 7 接 8 Ω纯电阻的 20kHz 方波 2SC5200/2SA1943 FJL4315/FJL4215 NJW3281/NJW1302 NJW0281/NJW0302 NJW21194/NJW21193 图 8 在 8 Ω上并联 0.22 μ F 电容的 20kHz 方波 2SC5200/2SA1943 FJL4315/FJL4215 NJW3281/NJW1302 NJW0281/NJW0302 NJW21194/NJW21193 图 9 在 8 Ω上并联 0.47 μ F 电容的 20kHz 方波 2008 年 第 3 期 51 . . 音响技术 2SC5200/2SA1943 FJL4315/FJL4215 NJW3281/NJW1302 NJW0281/NJW0302 NJW21194/NJW21193 图 10 在 8 Ω上并联 1 μ F 电容的 20kHz 方波 测试这 5 对功率管在播放不同音 属于粗放型。 工作电流加大时输出能力也相当 乐时的综合听感。 3 (安森美 N J W 3 2 8 1 / 好，一对可以顶两三对东芝管用， 1(东芝 2SC5200/2SA1943 NJW1302 瞬间过流时也不会像东芝管那样 虽然这对东芝管在大电流时 这对管子的声音密度极高， 容易损坏。 的线性变差，但实际试听时由于 中气十足，频带很宽。高频细节非 这 5 种对管的听音评价参见 受到功放负反馈(负反馈过大对 常丰富，低频的量感很好，展现的 表 2。一般偏置电流加大后，声音 瞬态是不利的)的改善作用，不足 是浓密而甜美的舒畅声音，非常 都会更好。 之处反倒是被掩盖了，这是东芝 难得，具有绝美的妖艳感。 四、最终结论 管音色较暖的原因之一，当然它 4 (安森美 N J W 0 2 8 1 / 通过上面的波形观察和试听 会造成速度变慢。该管的总体音 NJW0302 比较，笔者认为在音质方面，安森 质是中高频暖而稍暗，层次和流 其声音表现与 N J W 3 2 8 1 / 美的 NJW0281/NJW0302 最好， 畅度一般，低频厚实，量感十足， NJW1302 很相似，声音非常浓密 但力度不是令人十分满意，听交 N J W 3 2 8 1 / N J W 1 3 0 2 次之， 且颗粒感细致，密度也极高，但感 响乐时会觉得低频偏软,要并联多 NJW21194/NJW21193和仙童管 觉恰到好处，声音更显成熟，伸缩 中等，东芝管相比最逊色。而从可 对管子才能改善,而且工作电流加 有致，具有一定的湿润感和沉稳 靠性上来看，安森美的对管最好， 大到500mA后低频也没有改善的 感，相当艳丽和妩媚。该对管整体 迹象，反而更加疲软。因此，除非 仙童管次之，东芝管不及前两者。 控制力极佳，末级工作电流在较 有针对性，否则该管工作在 20, 不过，就笔者购买的价格而言，可 大范围内变化时的表现相当一致， 能是东芝管和仙童管的性价比最 100mA 时整体的兼容性较好。 不会因工作电流大小而出现音色 高。因此，笔者觉得制作较低档的 2(仙童 FJL4315/FJL4215 的明显转变现象。 该对管的中频密度相对较高， 150W以下功放时，东芝管和仙童 5 (安森美 N J W 2 1 1 9 4 / 低频弹性十足，非常有力度，声场 管是价廉物美的首选，而制作 NJW21193 定位很好，但高频的细节层次相 150W 以上的高档功放或专业功 这对管子的全频表现平衡， 对东芝管稍差。电流加大时，声音 放时,安森美的晶体管是不二之选。 音色温暖松软，透明轻快，分析力 变得温暖异常，洋溢着一种喜气。 另外，近期得到最新消息，称 较好，但颗粒感一般，低频的量感 2007 年安森美专门针对中国市场 人声的色彩和光泽也有浓厚的魅 不如东芝管多，不过松紧适中，非 上各品牌对管进行多次调研,派出 力，整体声音算是比较稳重，线条 常舒服，具有甜美的愉悦感。其在 高层视察销售市场,针对性地调整 表 2 几种对管的听音评价 了部分对管的售价,上述安森美对 对管型号 偏置电流 公司 音色 音质 评价 管从2008年第一季度开始将以接 东芝 2SC5200/2SA1943 100,300mA 偏暖 7,8 靓丽 近东芝管的价格销售,NJW0281/ 仙童 FJL4315/FJL4215 100,300mA 中性 7,8.5 清纯 NJW0302 更是低于东芝管的价 安森美 NJW3281/NJW1302 100,300mA 偏暖 8,9 惊艳 格，以增加市场份额。看来音频元 安森美 NJW0281/NJW0302 100,300mA 中性 8.5,9.5 妩媚 安森美 NJW21194/NJW21193 100,300mA 偏暖 7,8.5 典雅 器件市场又将掀起一场激烈竞争， 注:音质满意程度至少 1 分，最高 10 分。 但这无疑是发烧友们的一大福音。 2008 年 第 3 期 52 .