高齡 RCA 後級 MI--- 9377A 可返老還童    作者:梁文光  

 


 

  在 50~60 年代美國出產的擴音機數量冠絕全球,包括家居音響和專業擴音系統,在這約二十年間是美國製造擴音器材的成熟期;意思是,由 1900 年開始的研究初期所付出的努力,再加上二次大戰結束後,吸納了德國高技術材的技術貢獻,至令美國這工業強國有突破性的發展。回顧在二十世紀初時,擴音機的頻率響應很窄,多是介乎在 100Hz 至 10kHz 之間,更糟的可能在 500Hz 至 5kH z ,直至 50 年開始美國才踏上製造擴音機的高峰時候,無論出產數量,頻寬闊度和耐用穩定性,整體上都超越其他工業強國。美國在這半個世紀初,各自努力的大廠包括:西電、 ALTEC 、 RCA 、 IPC… 等,它們都是製造專業擴音器材為主,直至在大戰結束後,人民趨向將音樂帶入家居這念頭,才引發起不少家居音響製造商如雨後春筍般的茂盛,例如馬蘭士、麥景圖、 Fisher 、 Dynaco… 等。

  RCA 的英文全寫是 Radio Corporation of America 圖 (1) ,它在音響製造業的付出與貢獻絕不下於其他大廠。 RCA 較著力於專業器材的發展,而家庭式器材方面,似乎祇見為數不多的收音機姐合,例如墓碑形收音機;因此它在民用音響器材市場的佔有比率不算高。另方面, RCA 反而在真空管 ( 膽 ) 和黑膠唱片的製造付出了很大的功勞。

  在本刊 2006 年 7 月和 8 月筆者曾撰寫過兩部不同代表性的 RCA 後級,而今次本文所討論的 RCA Mi -9733A 在設計上是頗傳統 圖 (2) ,但亦有一定可考的價值。 圖 ( 2a ) 內部結構, 這機是獨立單聲道的後級,約在 50 年末至 60 年初期間生產,其銷售對象仍是朝著劇院擴音為目標,廠家是沒有預設配對銷售;所以在今日我們以 stereo 來聽音樂時,是有要求兩聲道的平衡,才有較佳的人聲定位和樂器結像力。因此,在選購時,須注意這兩台單聲道後級是否接近年期製造,及選用零件是否相同;還有一點是,這年事已高的古董老機已經歷超過半世紀的服役,其內部零件各自出現不同程度的衰老,是在所難免;因此來一次認真的全身檢查也是必要的。

  這對後級是來自它的祖家原產地美國,機主是華人,特意寄來求診,為不負一番信任和誠意,筆者終於安排得到時隔一年多的今日,一氣苛成又專心的為 Mi -9377A 進行大驗身,以下內容是筆者按步驟的臨床手術記錄,可作互相究研及知識技術的經驗啟發,互有得益。

 

圖(1)

圖(2)

圖(2a)

 

線路分析:

RCA Mi -9377A 是採用四支 6L 6 功率管作並聯推挽,量度功率約為 34watt ,看 圖 (3) 線路圖 。輸入放大管是一支 6SL7 ,因它是雙三極管,可將這兩組獨立三極管分作上波和下波放大之用,首先輸入訊號放大部份是膽腳位 4 、 5 、 6 取得 “ 下波 ” 放大。而另一組的放大 1 、 2 、 3 腳位部份,第一腳的柵極從第一組放大部份的輸出,以分流電阻 R6 和 R7 取得訊號,就產生另外一邊的 “ 上波 ” ,這就是典型而最簡單的輸入放大兼 “ 分相 ” 的後級電路;用者所須注意的是這枚 6SL7 的兩組放大部份,最好是選用較接近 Match 的管子,以免上 / 下波的不平衡而產生失真。這機是沒有膽偏壓調校的設備。 圖 (4) 多款 6SL7 管子

看 圖 (5) 的儀錶選擇制,是可調校選擇監察不同的管子靜態電流,以不同電流的陰極分流串聯電阻,可取得在儀錶錄上看到的工作狀態,即是 6SL7 的分流接地電阻是 82 Ω,而 6L 6 是 1 Ω 圖 ( 5a ) ,在計算使用電阻數值是有心思而準確,而易於監察各級管子是否在良好區域內工作,若管子處於不配對或使用已久而出現衰老不一的情況,不須調校偏壓以求委曲求全;不合格就可丟掉,這就專業的態度?或是數十年前的「膽」量多又平宜?不得而知!不過,我想信以上兩者有均等可能性。

 

圖(3)

圖(4)

圖(5)

圖(5a)

 

零偏壓:

若在相同或公平條件的比較下, “ 零偏壓 ” 設計的膽後級聲音是比負偏壓的後級為好聲,早前筆者的拙作也有詳談這論點,本文暫且不累贅;但卻要一提的是這 Mi -9377A 其中好聲的原因, “ 零偏壓 ” 的處理是可記一功。

電源供應:

越是簡單的放大電路,對於電源供應的質素越是高要求。我們可留意到這機是用四支 6L 6G 的功率管,靜態電流共約是 220m a ,即每支 6L 6G 有 55a ,為求取得足夠電源供應流量,所以採用兩支 5U 4G 整流管,設計者將每支 5U 4G 內部的兩組二極管接成並聯使用,可減低因內阻的損耗及增加恆定的高電流值。濾波方面祇是用 80uF 作第一級的電容濾波,繼而直接供電往輸出牛的 CT. 中間抽頭部份,全機是沒有 choke 作π型電源濾波。這機的電源部份最大特點是使用了一支 0C 3 和一支 0D3 串聯使用,由 R25 / 2.5K 電阻供電給予 0C 3 的屏極,這兩支充氣二極管 0C 3 加 0D3 是用作對地穩壓之用,亦即近似晶體 “ 齊納管二極管 ”(Zener Diode) 的用途。按其特性 0C 3 是 133V ,而 0D3 是 185V ,若直接將這兩電壓值相加,即是 318V ,但又因效率與損耗的關係,故此所量得的有效電壓是會比表面的計算略為低少許,是正常的,穩壓得出約 280V 的電壓,可直接供應四支 6L 6G 的簾柵極之用,同時再經 R24 / 3.9K 電阻π型降壓供電往 6SL7 的屏極電阻處。

功率管 6L 6 :

在 6L 6 族中可粗略分為 6L 6G 、 6L 6G A 、 6L 6G B 和 6L 6G C 四種 ,又因 6L 6G 和 6L 6G A 特性是相當接近,可視為互代用的一種。按特性 6L 6G 或 6L 6G A 的最高屏極電壓是 360V ,簾柵極電壓是 270V ,因 Mi -9377A 是採用 6L 6G ,故此原設計線路時已考慮到耐用和安全的問題,而將四支的 6L 6G 的簾柵極低至 280 左右。因簾柵極電壓底於屏電壓的處理手法是對功率管的安全和耐用有很大得益,同時這樣的設計處理,對聲音質素大有改善,是優於 “ 超線性 ” 接法和一般的四極接法。不少人樂於採用的 “ 假三極 ” 接法,也是弊多於利。

簡單來講,採用氣體穩壓管來處理功率管的柵極手法,可得到好聲兼耐用這兩大優點,可算是一舉兩得;但可惜,現今的廠機或 “ 土砲 ” 並不多見這樣做法,是否技術失傳?就不得而知了!

筆者在音響圈中前線工作,接觸過不少用家,他們普遍對 6L 6 家族中的三種不同功率量的膽所知有限,總是分不清 6L 6 型號中的附帶字母: A 、 B 、 C 的分別。有關其特性,不同牌子,不同年代的 6L 6 試聽大比併 圖 (6) , 將會於日後另文討論。

在 6L 6 家族中, 6L 6 家族中, 6L 6G 和 6L 6G A 是可輸出功率最小的,亦是好聲的。但來機時,機主隨機附上俄羅斯的 6L 6EH ,即功率量等同美國製的 6L 6G C 。筆者也曾因好奇,將各四支的 6L 6G A 和 6L 6EH 分別插上機上,然後經示波器監察以滿度輸出功率在未失真波形時 (RMS) 量度的結果,這兩種膽同樣是 7.5 Ω輸出端 ( 用電阻負載 ) 量得 16V 的音頻電壓,以歐姆定律公式計算,就是 34W ,即是原設計是用 6L 6G 的功率管,即使改用大功率的 6L 6G C 管,也不會令輸出功率有所增加,反而令聲音表現打了折扣。

 

圖(6)

圖(7)

圖(8)

圖(8a)

 

動手術:

這對 Mi -3977A 來機時已知是不能正常工作,每當啟動電源時,隨即燒斷保險絲 Fuse 。第一步:檢查步驟,以安全為先,先拔去兩支 5U 4G 整流管,然後更換 3A 的保險絲,再嘗試啟動電源,見保險絲仍安在,看來情況未算太糟。

圖 (7) 三支 fuse ,左邊的是已燒斷的,右邊是一般常見的品種,圖中央的 slow blow fuse 慢斷型,是很好聲的。

順道量度電源牛的兩組 350V 高壓繞組,幸好電壓是正常,由此可肯定,電源牛仍安好。繼而再推算電流過高,可能是輸出牛短路或濾波電容。第二步:嘗將輸出牛的 CT. 電源正壓引線銲離,獨立量度輸出牛初級線圈對次級線圈是否有短路現象,量度結果仍是幸運。經過這兩步驟的測試,可以肯定是濾波電容 C7 / 80u 因日久而變質, 圖 (8) 又從外觀看這電容的已殘舊不堪 。當整流膽高壓流到這電容時就產生不正常的大電流 ( 近乎短路 ) 。於是將這 C7 更換上另外一支美國古董 Mallory 的 80u 450V 電容,是 NOS. 未用的,然後再啟動電源 ---- 成功了!這部份電源部份可正常運作。隨即快速的量度第二級π型濾波電容 C8 / 40u 的,因為它是同牌子的, C7 有了不良的前科,就順應懷疑 C8 ,於是發現這 C8 電容的電壓低於 100V DC ,但這π型降壓電阻 R24 是 3.9K ,絕不可能將電壓從 380V 降至低於 100V ,因此又發現這 C8 / 40u 電容同是變了質,於是必須更換另一支美國古董電容器。在收藏品中經努力的搜尋,祇有 50u+ 30u+ 450V 的複合電容,是可單獨選取其中的 50u 使用,坦直的講,找到一對老古董 NOS. 又近似數值的電容,已算很幸運了, 圖 ( 8a ) 是已退休的 black beauty 和電解電容。

到現在,這後級可正式接通訊號輸入和喇叭輸出,在示波器和訊號產生器上測試其波形狀態。當啟動電源後約一分鐘時間,待機內的膽預熱,先量度功率管的陰極電阻 R26 / 90 Ω,量得的電壓約是 25V ,可計算得四支 6L 6 的總電流是 277m a ,是過高的靜態工作電流。我們須儘快量度 C1 和 C2 這兩支 0.1u 交連電容,隨即發現這兩顆電容的輸出端有 2V 至 5V 的直流輸出,因此影響了功率管 6L 6G 的輸入柵極帶有正電壓,而令到四支 6L 6G 的工作電流出現過高現象,不能讓它長此下去工作,否則危害輸出牛和令功率管減壽。 圖 (9) 箭尖指著的是其中一支 6L 6G 的屏極電阻,看這 AB 電阻 47 Ω己燒毀了 ( 這屏極電阻是 有保險的作用 ) 。

 

另方面,以經驗而論,這類 bumble be e 斑間電容是 Sprague 較早期的產物 圖 (9) 圈著記號的 ,其工作穩定性不高,常出現漏電的弊病,祇不過是經實際工作時量度它的漏電狀況,免則殺錯良民,若要更換 0.1u 400V 的交連電容,最好選用美國各古董油質電容或 black beauty( 紅字 ) 較穩定可靠,到現在全機可算正常工作了。

 

抽起輸入牛:

這輸入變壓器 圖 (10) 圈著的,其 增益有超過五倍以上,若以全機的增益放大再加上這輸入牛,其總增益太高了,不易配搭一般前級。還有一點是,輸入牛增益過高時,常易縮窄頻率的闊度。看線路 圖 (3) 設計者已有指示,可在有須要時抽離這輸入牛,我們可將輸入訊號的引線直接銲上 6SL7 的膽座上第 4 腳上面,當然是先按指示將這 6SL7 的第四腳與輸入牛抽離,在示波器量度,波形和工作狀態極良好。

 

圖(9)

圖(10)

圖(11)

 

 

改負回輸:

這時可將這對後級接上前級和喇叭,正式試聽,聲音表現相當不錯,人聲甜美,樂器微細音重播算理想,但有點覺得增益稍低,原因是抽起輸入牛,另一點是單憑一支 6SL7 作輸入放大和 “ 分相 ” 似乎有點不足,雖然動態反應稍慢,但其音色很不錯,既然原設計是一支 6SL7 輸入放大,是有其特色,不建議太大改動或加設多一級放膽;我們可嘗試在負回輸處著手。這機的輸出牛是 UTC 圖 (11) ,也算是優質的輸出牛;它有更可取之處是獨立負回輸繞組,也是 Mi- 9377A 好聲之其中一要點。這獨立負回輸繞組約是 250 Ω,跟一般膽後級從 16 Ω或 8 Ω處取負回輸訊號不同。 Mi -9377A 的負回輸電阻是 R9 / 27K ,約有 - 25db 的回輸量,因太高的負回輸會令聲音訊態反應慢、音場、動態和衝擊力也較弱,但音色全傾向甜和慢,甚有老機的老味。我們若站在設計者的身份與地位去看,負回輸可視為設計擴音機的運用工具,使用的份量與程度是個人化的,不應太多 ---- 也不可或缺,筆者個人傾向中學庸之道,眼看 25db 的負回輸量,是不能滿足今日發燒友的要求,建議將 R9 / 27K 改為 75K ,因而這負回輸就祇有 12db ;因降了 13db 的回輸量,全機的增益與一般的後級接近,還可大大提高其重播的動態,音場深度與闊度,動感也大有改善。

結論:

這老態乏力的陳年舊機 RCA Mi -9377A 經此修理和改良工程後,可保留原有的優美音色之餘,還能叫它返老還童般變得生氣勃勃;又一証明這老古物,深藏著無限的潛質與玩味,是不能輕看的。

 

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