audio-club 音響俱樂部: system-preamp-spec


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前級 - 規格


其實,前級的規格,要視其型式而定。

如果什麼功能都有,就會列了一堆規格,

如果只負責音量控制或訊源選擇,那就很單純了。

● 參考 前級 - 型式

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在了解這些規格之前,需要先知道一個東西... A 加權曲線 (A-weighted / A-weighting)

人類耳朵的聽覺約 0 - 180 dB,但其敏感度不只依頻率不同,也會因人而異。

因此會造成...

你說高頻清晰,我卻說尖銳刺耳 ?!

你說低頻厚實,我卻說震耳欲聾 ?!

你說聲音乾淨,我卻說噪訊太多 ?!

等等... 各種 "主觀" 的狀況發生。

而且,我們還不能鐵口直斷,說哪邊一定是對或錯,因為事實上,每個人的感受,的確都不一樣啊。

如此一來,各種音響器材根本沒個標準,更遑論要難斷好壞。

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因此國際電工委員會 (International Electrotechnical Commission,IEC),

特地將人耳對各頻率的敏感度,依統計分成 : A、B、C、D 等各種加權曲線。

目前,音響界最常採用的是 A 加權曲線 (A-weighted / A-weighting)。

依此標準,人耳對各頻率的敏感度是 :

Hz : 00400 / 00500 / 00630 / 00800 / 01000 / 01250 / 01600 / 02000
dB : -4.8 / -3.2 / -1.9 / -0.8 / +0.0 / +0.6 / +1.0 / +1.2

如果依音響上常見的幾個特定頻率來列,就是 : (約略值)

Hz : 00020 / 00040 / 00200 / 00600 / 01000 / 06000 / 16000 / 20000 / 40000
dB : -50 / -35 / -10 / -01 / +00 / +00 / -05 / -10 / -xx

這意思也就是說...

"一般人" 對中頻上段 600 - 6000 Hz 最敏感,00 - 01 dB 就感受得到。

對中頻下段 200 - 600 Hz 及高頻 6000 - 20000 Hz 次之,約 1 - 10 dB 能感受到。

對低頻 40 - 200 Hz 則要 10 - 35 dB 才能感受到。

對超低頻 20 - 40 Hz 更要 35 - 50 dB 才能感受到。

再更簡單來說...

就是,"一般人" 的耳朵,對中、高頻比較敏感,對低頻比較不敏感。

而我們有了這個 "聽感" 的標準,才能讓音響器材的規格有個標準。

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增益 Gain

大家都知道... 唱頭放大器的放大倍數 (增益) 很重要。

● 參考 如何挑選唱頭 - 規格 - 電壓

但你可曾關心過... 前級的增益 ?!

(而講到前級的增益,就又會牽扯到後級的增益)

如果你稍微深入去研究,就會知道... 前級 (也包括後級) 的增益,也是很重要的。

● 參考 如何挑選前級 - 增益

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依公式 : 電壓增益 (dB) = 20 * log (放大倍數)

電壓增益 : 00 / 06 / 09 / 12 / 14 / 16 / 17 / 18 / 19 / 20 dB
放大倍數 : 01 / 02 / 03 / 04 / 05 / 06 / 07 / 08 / 09 / 10 倍

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從前,前級的增益以 20 dB (10 倍) 居多,故以前有人稱前級為... "10 倍放大器"。

但現下,為了配合各種需求,前級的增益,就變得相當多元。

尤其 CD 出現後,因 CD 唱機的輸出偏高,前級已不再需要太多的增益,增益偏低 (甚至為 0) 的機種,也就多了起來。

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範例 : 前級的增益

Accuphase C-3800 : 24 / 18 / 12 dB (可選擇)

Audio Research GSPre : 13.8 dB

Audion Premier : 0 dB (被動式前級)

Boulder 1010 : 20 dB

Burmester 035 : 6 dB

Conrad-Johnson ET3 : 25 dB

Esoteric Grandioso C1 : 12 dB

Klimo Merlin : 26 dB

Mcintosh C22 (2015 新版) : 15 dB

Nagra Jazz : 12 dB

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不過,在前級的規格中,很多時候,並非直接寫 Gain,而是用 Input Sensitivity 來表示。

但 Input Sensitivity (輸入敏感度) 不等於 gain (增益),

必須配合 Rated Output Voltage (額定輸出電壓),才能算出真正的增益。


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範例 : 前級的增益 - Accuphase C-3800

C-3800 的規格上有列 Gain,也有 Input Sensitivity,正好可以來驗證... 如何由 Input Sensitivity 算出 Gain。

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其 Input Sensitivity 為 252 mV,又 Rated Output Voltage 為 2 V,

即輸入 0.252 V,可放大為 2 V 輸出。

而這也就表示增益為 2 / 0.252 = 7.94 倍 = 約 18 dB。

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範例 : 前級的增益 - Luxman CL-38u

CL-38u 的規格上無 Gain,但其 Input Sensitivity 為 190 mV (Line 部分),

又 Rated Output Voltage 為 1 V,

即輸入 0.19 V,可放大為 1 V 輸出。

而這也就表示增益為 1 / 0.19 = 5.26 倍 = 約 14.5 dB。

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額定輸出電壓 Rated Output Voltage / 最大輸出電壓 Maximum Output Voltage

我們關心前級的輸出電壓,有二個目的...

1. 以符合後級所需電壓。

2. 避免噪訊、失真過大。

● 參考 如何挑選前級 - 增益

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前級的輸出電壓,應以近似於 "額定輸出電壓" 為最佳。

只是,很多機種都無標示此項規格。

幸好,現代的前級,失真通常不高 (至少比唱頭放大器彽),只要小於 "最大輸出電壓",失真都在可接受的範圍內。

所以... 前級的輸出電壓,大致上只要小於 "最大輸出電壓" 即可。

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P.S. 若超過 "最大輸出電壓",訊號 (正弦波) 就會被直接砍掉一部分。

● 參考 如何挑選唱頭 - 規格 - 電壓

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範例 : 前級的額定輸出電壓 (有標示) vs. 最大輸出電壓

Luxman CL-38u 的額定輸出為 1 V,最大輸出為 19 V。

既然有標示,則其輸出應以近似於 1 V 為最佳。

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查驗實際的測試數據,可以發現... CL-38u 在輸出 0.4 - 1.3 V 時,失真最低,

因此輸出 1 V 時,的確是最佳狀態。

如果不要那麼嚴格,只要輸出 < 12 V,失真就在 0.1 % (THD+N) 以下了,雖非最佳,但也可以接受了。

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範例 : 前級的額定輸出電壓 (無標示) vs. 最大輸出電壓

Simaudio Moon Evolution 740P 的額定輸出為 ?,最大輸出為 6 V (RCA)。

既無標示額定輸出,則其輸出應小於 6 V 。

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查驗實際的測試數據,可以發現... 740P 在輸出 < 9 V 時,失真都在可接受範圍內。

因 9 V 是 Peak (峰值),依據 Vrms = 0.7 x Vpeak ,則 RMS (有效值) 為 6.3 V (約 6 V)。

若以峰值為極限,可能會處在失真邊緣,有點危險,故以 6 V 極限較為合理。

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範例 : 前級的最大輸出電壓

Accuphase C-3800 : 7 V

Audio Research GSPre : 6 V (非平衡)

Boulder 1010 : 14 V

Gryphon Pandora : 23 V

Luxman CL-38u : 19 V

Mcintosh C22 (2015 新版) : 8 V (非平衡)

Soulution 725 : 8 V (非平衡)

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頻率響應 Frequency Response

前級的規格上所列的頻率響應,大多比 20 - 20k Hz 還寬很多。

然而,就算我們相信它是真的,

但除非你的後級、喇叭,都能發出這麼寬的頻率,

而且你的耳朵也都聽得到,

否則這個漂亮的數字,通常沒多大的意義。

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範例 : 前級的頻率響應

Burmester 011 : 0 - 200k Hz (-3 dB)

Hovland HP-100 : 10 - 25k Hz (-0.25 dB)

Jeff Rowland Synergy : 5 - 150k Hz (-3 dB)

Klimo Merlin : 3 - 450k Hz (-3 dB)

Mcintosh C2300 : 10 - 100k Hz (-1 dB)

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輸入阻抗 Input Impedance / 輸出阻抗 Output Impedance

● 參考 後級 - 規格

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訊噪比 Signal Noise Ratio (SNR)

訊噪比 (或稱信噪比、噪訊比) = 訊號 (dB) / 噪音 (dB)

若訊噪比為 90 dB,代表音量達 90 dB 時,才會有 1 dB 的噪訊。

訊噪比越高,代表所產生的噪訊越少。

如果你的耳朵,對噪訊特別敏感,容不下一丁點雜音,在挑選器材時,對此應特別要求。

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所有的音響器材在處理音訊時,都免不了會產生一些噪訊。

理論上,我們應該 "最" 關心 "訊源" 的訊噪比,以免從一開始就有過多的噪音,往後只會越來越糟。

但雷射唱盤等數位器材,訊噪比非常高,通常不必擔心。

而喇叭因涉及多個不同的單體、分音器,通常也不會列示此規格。

所以,我們 "只好" 把對噪訊的關注,特別放在前級 (及唱頭放大) 身上。

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依 IEC 的訊噪比標準,前級應 > 63 dB,後級應 > 86 dB。

但若依實際聽感而言,訊噪比 < 75 dB,表示有可能會聽到噪訊。

換句話說,當訊噪比 > 75 dB,其實人耳便不容易察覺了。

在訊噪比 75 dB 的規格下,若我們將音量轉至 110 dB,則此時的噪音約在 1.5 dB。

如果這 1.5 dB 是低頻,我們不容易察覺。

如果這 1.5 dB 是中、高頻,雖可能聽聞,但應會被 110 dB 的音樂所掩蓋,還是可以忽略的。

不過...

如果你用的是高靈敏度 (> 95 dB) 的喇叭,會更容易突顯噪訊的存在,

則前級 (或後級) 的訊噪比若能 > 90 dB 那是最好。


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範例 : 前級的訊噪比

Burmester 011 (電晶體) : > 107 dB

Hovland HP-100 (真空管) : > 80 dB

Jeff Rowland Synergy (電晶體) : > 96 dB

Klimo Merlin (真空管) : > 84 dB

Mcintosh C2300 (真空管) : > 93 dB

一般來說,電晶體前級通常有比較好的訊噪比,而真空管前級就比較差。

所以,真空管前級 (或唱頭放大器) 如果能兼顧美妙的音色,又能有很高的訊噪比 (很黑、很寂靜的背景),的確令人敬佩,但通常也是較高價的器材。

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失真 Distortion

失真和噪訊一樣,無可避免,問題在於程度大小而已。

失真比噪訊更複雜,因為其中還分成 :

頻率響應失真、諧波失真、振幅失真、相位失真...

而且,就算器材在規格上,把這些數據都如實列給你了,

你也很難搞清楚其意義 (實際上對聽感的影響)。

...

理論上,失真當然越低越好,

不過,有時候,失真卻可以抹平尖銳,讓聽感更好。

所以,一般關於失真的規格,參考就好。




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