Hi Fi 基礎談 廿九:電源

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電,是一切影音器材的能源。沒有電,便不能聽 Hi Fi 看電視。但音響之記錄與重播,卻是以純機械體系為源。請勿以為世紀初的人類聽到手動留聲機的音響會呱呱嘈投訴毫無傳真度,1911 年 11 月,HMV 推出了三張全新錄音:孟德爾遜“仲夏夜之夢"之諧謔曲,莫扎特“費加洛"序曲,和西貝遼士“芬蘭地亞"迷你版本。其中孟德爾遜的錄音被當時的權威唱片評論刊物 The Sound Wave 猛讚:「音響效果感動得難以形容,不僅樂隊的演奏充滿魅力,而且重播質素更忠實地反映了每一個音響,由最弱至最強的樂段。樂隊的精彩組合一覽無遺,絃樂組的天然音色,美麗的長笛,和營造漸強音藝術手法之精緻,都足證這是一張震撼性錄音及超卓演譯的新碟。」

那是湯馬士.必潯指揮新交響樂團(Beecham / New Sym Orch.)的“示範級"唱片。

基本上,把真人搬上台對着留聲機即錄即播的 Live Vs. Recorded 示範,在世紀初已經有人攪。當時的報導,也是“幾可亂真",根本分不清真人及錄音。

早午晚不同電壓

直至 40 年代,電氣化錄音才全面推行,那時的人,還以為 78 轉唱片是科技的盡頭哩。

今日,我們猛講絕對音響,能聽到把唱頭循行角改變 ½ 度的分別。耳朵尖了,是經驗與知識積彙的進化。幾年前,我們仍然對電源影響 Hi Fi-Video 音及畫質素的現象存疑。今天,已能向讀者報告一些真實的發現。

相信,每位發燒友開始注意電源的重要性時,最先認識是電壓及電流兩個大題目。電壓是任何人都認識的東西。以前香港巿電供電壓一般由 190V 至 225V 不等,視樓齡、房屋密度及地區而定。電燈公司新公佈標準是 220V。

電壓供應規格,一般常識認為若在 ±15% 之間,便對音響質素無“可聞"之影響云。

一直以來,全世界高級音響廠家都十分肯定他們的器材有足夠伸縮性應付 ±15% 的巿電壓漂移。因為高級器材大多數擁有性能優良的穩壓綫路。

香港巿電壓雖然聲稱 220V,但在一幢房子裏經常出現 ±15% 的漂移實屬少有。一般大廈如有 ±10% 漂移率的話,這樓宇的供電系統肯定有問題,較常見的是 ±5%,此乃巿區內正常狀態。大多數住宅區是入夜後電壓低降,至深宵又回升,亦有個別情況出現相反的漂移。

假定,一幢樓宇的供電電壓是以 220V 為基準而有±5%漂移的話,就是 209V 至 231V 了。如果 Hi Fi 說明書上清楚註明那器材適應 220V 至 240V 電壓而無需裝上任何調節器(螺絲或插頭之類)的話,用家大概可以安枕無憂了吧。

事實證明,所見過的 ±15% 甚至 20% 穩壓綫路的器材,竟沒有一件是合符規格的。一言蔽之,一件為 220V 電壓而製造(或調校)的音響器材,你若將輸入電壓 ±5%,209 或 231V,我敢寫擔保不好聲。巿電壓與器材的脗合,是許多人不注意,也不相信會有這麼巨大影響的關鍵。我們一羣研究電壓變動的朋友,全部同意 220V 規格的前、後級,只容許 ±6V 的漂移範圍。入電強了音色變硬,弱了便縮窄動態。

原因有三大可能。1,穩壓綫路未做到 100%,有些公認無需穩壓的細節原來也破壞音質。2,是電壓變動顯示供電網本身電流不穩定。3,電壓變動顯示電綫負荷不足應付組合的瞬間需求。通常是三大罪狀一齊來,又焉能取得好聲的恆定效果。

充沛電流是好聲條件

以前認為,半導體機以高電流低電壓操作,而真空管機則以低電流高電壓操作,所以半導體機需要電流供應充沛,電壓匹配容許較大的偏差(不是漂移),例如 234V 的美國機可以用 220V 香港電壓去推也有好聲之類。連寫稿佬都這樣說,當然有人信。真空管機的電壓匹配,發燒友的經驗則較多。我們一早就懂得利用電壓微調去改變真空管機的音色,將電壓調低,音色較溫暖。

根據最新的總經驗,電壓偏差及漂移對半導體及真空管機都有同樣的顯著影響。電壓的不穩定,意味着電流供應同樣不穩定。

電流供應充沛,是擴音機好聲的重要條件。Hi End 前、後級都需要電流充足的供電,但擴音機所標示的水塘貯電規格並不代表擴音機所需要抽取的電流量。比方說,一部功率龐大後級的水塘能提供 30A 電流的話,絕不代表那後級在瞬間會抽取 30A 交流電。因為,水塘(Power supply reservoir)所貯存備用的是用交流電變出來的直流電。它一邊供應功率級的需求,一邊在製造貯存。功率級一下子在瞬間汲乾水塘電源的話,它會直接向電源要電。這樣子,擴音器的水塘,功力變壓器及一般綫路設計都有弊端了。因此,雖然大功率擴音器需要龐大穩定的電流供應,但流量只要足夠應付該機在通電瞬間的抽取,及操作時流量的穩定。固然愈大愈好,一般有 30A 交流電供 2 X 300W 純 A 組合應用就足夠,40A 更佳。

上述電源,整流,變壓,貯電,功率放大等互相連鎖的關係,牽一髮,動全身。電壓、電流及電源綫三件事,息息相關。

正宗聽音室的電力來源,應該直接由電箱駁取。一組聽音用電源,最好能從電箱上徵用三個 30A 的保險掣。這一點,好多發燒友都做到。由電箱引至聽音室的三條 30A 電源綫應如何處理,和為甚麼要三個獨立保險掣呢?

我們的分配方式,是:

‧第1組:供唱盤、卡式、Video、和經獨立濾波器(電源清潔器)後,給 CD 機。

‧第2組:經變壓器,變 234V。

‧第3組:若電源有足夠 220V 至 204V 電壓的話,此組不經

調壓,可以大派用場。例如 Mark No.20 後級一對及 No.26 前級一組,30A 已足夠。

電源清潔器(EMI Filter)功能過濾電源上的 RF、磁氣、噪音及一切電垃圾,很重要。未用過的朋友不會相信,加上 Filter 之後音響質素跳升兩班。但 20A 以上 Filter 的輕微漏電量已足令電箱上的“水氣掣"跳起,將全屋電源截斷。加上其他理由,我們不贊成聽音室的電源經過“水氣掣"。這絕對違反了電燈公司的忠告,但 Hi Fi 電源經水氣掣必定影響音質,抉擇在於你。(警告:寧願降低電氣安全度而要靚聲,只屬我個人意見。)

在沒有電源清潔裝置的環境之下,CD 機應該和前、後級分用獨立電源。CD 和 Video,收音、卡式及照明,洗碟機等電器共用一電源是較佳安排。

電箱拉綫出是第一步

由電箱拉出引至聽音室的電源綫,是好聲的開始。我們一早就注意到電源綫結構影響 Hi Fi 音色的事實,想當年從東京買回一些原廠壓好插頭的粗身實心 OFC 綫(Furukawa 出品,電腦專用),與真空管後級原廠的英國蚊型綫替換,即刻聽得出音色快了及乾淨了。證明電源的通道要少雜質、無阻力。

如果要用變壓器,最好是在電箱的一端擺放,變壓器遠離音響器材,減少無謂干擾。RF 或 EMI filter(EMI 是 Electro Magnetic Interference 電磁噪音干擾)的接收,便應份在電源綫之末端使用。

一般家庭水電工程,多數用 18 號孖枝實心(Solid core)綫外附水綫去拉 15A 及 13A 插座,除非戶主特別聲明,2匹以下冷暖氣機位也只用18號綫。

18 號 Solid core 供電實不足應付今日 Hi End 音響需要。我們用獨立兩組 30A 輸出的電源,每組駁兩部 Mark No.20 做 bi-amp 擴音(Mark No.20 的耗電量有足夠條件代表今日一般 Hi End 擴音器),發覺四部機一齊開着時,電壓降低了 4V,而且電綫發熱。這是電力過荷現象,將電壓相應調升只是表面上做到補救工作。實質上,擴音器的操作肯定受到制肘。

於是,決定不用埋在牆裏的綫而改試其他電源綫。我們考慮到 Solid core 綫埋在牆壁裏所引起的磁氣干擾問題。一條孖枝實心綫由電箱引至聽音室的長度,若超過 10m,它便開始受大氣中的電氣磁氣噪音干擾,但相信微不足道,不過,當 3 條孖枝實心綫由電箱引出,以平行形式引至聽音室時,那牆壁裏面基本上有 6 枝實心平行綫在拾取電噪音及互相干擾,令到電場磁場密度十分大,解決辦法,最徹底是用銅喉將每條綫獨立屏蔽。這完全不切實際。另一方法是採用粗枝3芯膠皮多股電纜,每條電纜的獨立水綫、火綫,和中(neutral)綫,都以一定的節距互相絞繞一起,這類電源綫在家庭中很少採用,是負荷起龐大電流量的工業用或重型冷氣機、中央空氣調節等用的高級銅綫。綫身較硬,有別於一般家庭電器例如風扇、燙斗、焗爐等採用的三芯軟綫。獨立絞繞的三芯電源綫,口徑要用到 4mm²,三條平行安裝,就算走 20 米長度也不引起電磁氣干擾。兩條電源綫分駁四部 Mark No.20,電壓維持不跌,綫身仍然可以感到極輕微的溫暖。

電源綫改了絞繞式之後,音響質素顯著提升。以前絞盡腦汁也找不出原因的早、午、晚不同聲之罪魁,原來在此。絞繞式(twisted)電源綫與filter同用,又密切注意電壓的匹配,終於達到天天一樣聲的境界。相位與極位

電源插頭和插座影響音色的程度也很顯著,有些排插外表漂亮,裏面焊蚊量級綫;有些排座與插頭接觸點不良,更見過有發燒友用萬能蘇從一個 outlet 上取電者,真真服了他。Mark 後級採用屏蔽電源綫,設想周到了,但電源綫兩端的插頭及插座卻屬填海級貨色。將原裝綫拆去收起,以備賣機時還原,用絞繞式電源綫直接焊入機內,駁電端不用插頭而用重型駁冷氣機用的 Jumper 螺絲駁接,包好聲。

美製擴大器,一般採用質素並不太高級的 3 針式電源轉接插,是美中不足。其中,Threshold 卻採用高級品。

日本 Hi End 機,電源綫多數由機身引出,綫質頗高級,而本銷貨多見採用比出口貨更高級之電源綫。費解。

講到電源的相位及極性問題,又是個十年長的未解之結。

一般公認,交流電注入機身時應注意 phasing,polarity 之統一。電器的火綫(hot)、中綫(neutral),理論上要準確劃一。如果有十部機一同有份出聲,這十部機的 hot 和 neutral,就一定都要接到電源的 hot 和 neutral 點上。

但,我們發覺,hot 和 neutral 點的統一整理,雖把整個組合電源運行的相位及極性劃一了,效果有顯著改善。但真正要注意的卻是每一種器材設計結構的接地方式不同、變壓器繞綫方式不同。故此電流操作相信劃一的重要性倒被另一個更舉足輕重的現象蓋過了。

每部電器,無論它的接地方式是如何設計,都可以用萬能表測得機身有輕微漏電,若將插頭拔出以相反方向插,則可以比較出正、反兩個插法哪一個漏電較多。(三腳插頭要加上“三變二"轉接器,廢了水綫方可測出漏電量)。將整套組合的插頭按漏電量較少的方向插電,效果比統一火綫位更佳。這方式臻達組合的最低哼聲及最清晰境界,有位朋友說,音色的改良像換了部高兩班的擴音器一般奇妙。

弄清楚電源插哪一瓣漏電較少後,要在插頭上加紅點為記,插座的一邊也劃上了紅指甲油,以後就不會混淆。美國 UL 制的三腳插或二腳插,兩瓣扁腳的其中一隻較闊,原則上它是中綫(neutral)的標準駁接點,這種插頭只能以單一方向插入分闊窄位的美式插座上。但採用這類插頭的美國 Hi End 廠並不保證一定把火綫駁在窄腳端,反轉駁的實例,包括筆者及幾位朋友的 Mark No.20。用這類插頭的美、日器材,若要反轉插才漏電較少,就必需加工改焊綫頭了。經驗所得,Mark 26 與 Mark 20 的插頭是要互相反轉才最好聲。

自動變壓器值得使用

統一“較低漏電"點的理論根據,是此法能消除(或降低)交流聲(ripple)及避免產生接地點回環(earth loop)。交流聲是 50Hz(香港)或 60Hz(美、日等)交流發電機週率的基本噪音,它在擴大器中的出現,會損耗擴大器的功率,有本領先吸水塘的貯電量,它是一種“長開長有,唔死重有"的攞命消耗。擴音器受到交流哼的襲擊,傳真度會大打折扣,低頻響應劣化,互調失真高企。

變壓器的採用也要十分謹慎,大陸(內地)可調變壓器一向經濟實惠,但品質控制不是最穩定。我們的實用經驗,是負荷量愈大,性能愈可靠。將預算的消耗電量加 100% 至 150% 去做配搭是不錯的。換言之,用 5KW 負荷量的變壓器的接觸點,引入綫等一定要打點得好。變壓器應儘量遠離組合(前文已有提及)。

自動變壓器應該列入慎重考慮之列,代價是貴一點,但在保養得法的使用情況下對音響質素有幫助。

無論變壓器的製作有多好,它的接觸點都有可能氧化,令電流傳輸量衰弱。自動變壓器又會因接觸點氧化而引起噪聲,因此要時刻留意保養。

(原文刊於 1988 年 9 月號《Hi Fi Review》,作者 雷明 先生)