
胆机邪修之前石后胆,兼聊前胆后石功放。
一直以来,关于胆机和石机的争论都很多。其实这些争论大多数时间没太大意义。
从性能上说,胆机这种几十年的老古董肯定没法和现代的集成芯片比。但是其性能也大概率不会对你的音箱造成什么短板。
正因为如此,某些功放会选择把胆机和石机结合起来,并宣称结合了两者的优点。
最常见的形式就是所谓的前胆后石。即前级用电子管,后级用晶体管之类。
说起这个前胆后石,对于多数人来说并不陌生,基本上就是这样的形状。

一个小小的机器,一条小小的灯泡,就组成了所谓的《胆机》。
尤其是耳放类产品,非常多。很多靓仔去试了一下这种机器,回来就号称,咱也是试过胆机的人了,也不怎么样!果然是以失真大著称的魔法机器!
这种评价多数时候是并不准确的。原理来说,这种结构并没有什么问题,可以做出性能足够好的设备。
但是现实往往很骨感,相当部分这种设备会被反馈闷,糊。原因是什么呢?其实你看这个图就知道了。

这个电路图中的前胆后石,其中电子管的阳极供电电压为12v,如果说什么静态工作点的话太难理解,就打个比方吧。
这个电子管阳极电压范围是80-300v,就类似某运放供电电压为5-36v。现在你供个12v的电,就类似于你给那个运放供个1v的电。
如果是运放,说不定直接就罢工了,电子管还能勉强工作,但是结果可想而知。失真无比巨大是跑不掉的。
因此很多靓仔听的就是这种《前胆后石》,他们觉得这种扭曲的声音就是《胆味》。能好就怪了。
那么他为什么要这么供电呢?因为12v,18v,24v等电压,是集成块运放之类的典型供电电压。
这种电压的电源也有大量的成品,可以直接批发采购,价格能压到很低。
如果你给电子管单独供一个合适一点的比如120v的电压,那么就意味着你需要两套供电。这往往意味着:
方法一: 定制能同时输出12v,120v的电源。这需要明显更高的成本。定制货物和批量产品一定不是一个价。
方法二: 使用12v电源供晶体管,120v电源供电子管。两套电源设备,双倍的整流滤波电路。成本更高。尤其是对于这种小功放来说,成本翻倍都不为过。
所以如果要买前胆后石,就一定不要买那种太凑合的产品。包括全胆产品,供电电压都不能凑合。
以前有个耳放叫emp,以前论坛上很火,但是有个问题,电位器拧大点就会完全失真。论坛上的大神说这是《调音师黄金5毫瓦》,实则师个批,就是供电电压太低导致的。
后续出了个改进版,内部增加了高压倍压电路,才正常一点的样子。
那么扯完了劣质前胆后石的坑,我们继续深入一点,到底胆机的特点是什么?如何模拟胆机呢?
很多靓仔说,啊!!胆机的特点就是偶次谐波失真!!我拿个效果器开启胆机效果!马上就成了胆机!!!
其实,这种效果器我用过,早在以前的winamp时代就有了。你问我什么是winamp?!知道什么是windows 98吗?话说Windows 98.....
总之就是这种模拟器源远流长。实际效果嘛,用一句话概括。
特点基本没模拟出来,缺点倒模拟得像模像样的。
为什么会这样呢?其实这种效果器很多(我不敢说所有啊)就是像前面靓仔说的,往音频里面添加人为的偶次谐波失真。而且往往是量大管饱的那种。
这就带来了两个问题。
第一,这个码农编写的插件靠谱吗?不要觉得这是个无聊的问题,实则是灵魂拷问。除了胆机模拟,类似的插件还有混响模拟。大部分你听完以后会觉得,与真实混响相差甚远。
计算机模拟本身是可以做到很多事情。
但不代表你随便写一堆代码,然后让一个用户傻瓜式的使用就能做到。
举个例子,计算机能模拟风洞效果,但是你让随便一个码农来码能吗?码完以后你让一个一点基础知识都没有的用户来傻瓜操作能吗?

我能你.....
要想让计算机模拟出胆机效果,那可不是硬往里塞失真。硬往里塞失真只能模拟缺点,不能模拟特点。
因为偶次谐波失真,对胆机来说也是缺点。稍微有点追求的作者或者用户,都会去考虑尽量减少谐波失真,哪怕他是偶次的。
能不能做到另说,做不到的,我们一般管这个叫缺点。
所以这就是为什么说单纯的狂加偶次谐波失真是模拟缺点而非特点。那么胆机的特点是什么呢?这就引出第二点。
第二点: 胆机的声音特点,很大程度上来源于其带载能力,阻抗匹配能力和晶体管的差距。
很多时候我们会听见某个靓仔,或者大师,或者法师,或者科学家说。
音箱的阻抗曲线不是平的!所以胆机不可能做到阻抗匹配!!
这话真不真?其实大部分是真的。剩下的那部分是什么呢?
就是晶体管其实也做不到严格意义上的阻抗匹配。
音箱作为一个负载,其阻抗变化是客观事实。不是说我接了胆机阻抗就会变,接了石机阻抗就不变。都变。
负载阻抗变了,那么功率器件的负载线变不变?都变。这个是毫无疑问的。
但是为什么石机受到的影响比较小呢?
关键就在于负反馈。如果用简单的语言去解释负反馈,那就是用输出信号去修正输入信号。同时会造成增益的下降。也就是放大倍数的下降。
因此,增益越高的器件,就越能施加更多的负反馈。
或者说得直接一点,晶体管能加超多负反馈,电子管不行。
加了超多负反馈以后,输出修正能力超强的,什么阻抗变化都给你修正了。
而电子管只能施加少量或者中等负反馈,所以受阻抗变化的影响更大。
幸运的是,这种阻抗变化对于电子管性能的影响是有,但是不是很大。因为音箱的阻抗变化,都是往高了变。我们知道当功放接上了一个高阻抗负载,其输出会降低,失真可能会增加,也可能会减少。但是后果远好于接一个低阻负载。
具体到音箱阻抗变化来说,电子管对于音箱阻抗的变化(往往是在高频),导致的是最大输出功率减小,但在低音量时基本不明显。负载线的变化往往不能完全被负反馈修正,带来的一点失真率的变化(可能提高,也可能降低)。
这种综合效果的影响,导致了电子管功放的特点。为什么叫特点不叫缺点?因为其影响没有达到缺点的程度。阻抗导致的负载线变化,并没有超出合理的范围。

如图,图中红线,绿线的负载比细线提高了3倍,5倍。但是仍基本在线性范围内。
因此,对于《模拟胆机》来说,不能单纯的加全频段偶次谐波。必须模拟高频的负载变化导致的功率和失真的细微变化。
以便达到吓傻刘sir名场面的效果。

模拟这条路就交给码农,作为hifi佬,我们自己又该如何结合胆机和石机的优点呢?
根据以上结论,我们可以得出一个非常反市场主流的结论。
既然胆机的特点主要是负载变化引起的轻微波动,而后级主要负责驱动负载。那么后级应该才是胆机特点的主要原因。
而前级驱动的是后级,后级负载无论是电子管还是晶体管电路,阻抗都非常大且稳定,因此电子管的前级只剩下了失真。后级输出和传统石机一样。
因此,结论出来了,我们应该做前石后胆。
从实践上说,后级决定声音的说法也是源远流长。比如我们著名的300b,俗称三伯逼胆机。就是以后级管命名的胆机。
你前级用ef86,或者用6sn7,他都叫《三伯逼》胆机,而不是叫《ef86胆机》,《6sn7》胆机。
因此所谓的《前级出声后级出力》,只是一种商业说法。如果你用运放和晶体管推300b呢?
那当然也叫《三伯逼》胆机。
根据以上原则,我们来设计一个前石后胆的功放。

从原理图来看并不复杂。高压使用300v以下均可,输出牛用10k,p-p就能输出较大功率。
运放方面,因为6n7的特殊性,需要使用尽量高输出电压,较大电流的运放。
如果不想用特殊的6n7,可以选择更常见的el84。

前面的运放电路都是基本一样的,两次反相的倒相电路。20倍增益。这个运放前级电路是如此经典,以至于网上直接有售,都省的自己动手了。用于el84推挽直接可用。用于6n7就需要按照电路图改造一下。

如果是单端,那电路更简单了。一块顶两声道。

虽然电路图上看起来很简单,但是实际做起来的时候.....
记得前面说过的胆机和石机的组合最麻烦的问题是什么吗?就是两套电源,双倍的电处理。
低压整流,高压整流,高低压稳压滤波,完全按双倍来。
所以实际上弄起来也不太省心。像我一般手工不好的,利用晚上的业余时间折腾,可能得一两个月。
有多令人头秃,看看施工照片就知道了,完全看不出原理图那简洁的样子。

经过好长时间的折腾。最后,终于开声了。和传统的纯胆机比,电子管使用量非常少。前级管,整流管都省了。虽然只有2灯,但是是一台推挽机哦。

如果使用el84,整台机器需要4支el84,传统的前级电子管就不需要了。

和以前的全胆单端机作对比,就可以明显看出少用的电子管。毕竟现在电子管多贵啊。如果用电子管前级,至少还需要两支12at7之类的双前级管,或者4支5654之类的单前级管。

至于声音怎么样,我的感觉是两台机器差别不是很多。
前石后胆依然保留了比较明显的特点。