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----闲聊功放中的音量控制电位器

作 者: ldh 来 自: 202.102.142.34
发布时间: 2003-06-01 17:22:35 返回本版 到视听论坛中讨论
文 章:                                       一  人  把  关       万  夫  莫  
敌                                                               
                        ----闲聊功放中的音量控制电位器 
                                                                      德华
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     一套完整的功放系统,离不开音量控制,似乎这也没什么好说的。“地球人都知
道”!追根溯源音响的鼻祖当是百多年前爱迪生发明的大喇叭留声机。在笔者有限的资料
中,比较古早的矿石收音机,增加一级胆管放大,推动“舌簧喇叭”发声,已经是具有雏形
的收音机了。这时的收音机由于音量不大,所以对音量的控制要求不高,采用的是电阻分压
来对音量进行控制的高、低两级或三级控制,也就是最原始的“电位器”。有意思的是,现
在比较高档流行的多级步进式电位恰恰就是这种原始电位器的多级组合。可谓名符其实的
“返朴归真”了。随着电子管放大技术的进一步发展,出现了再生来复式收音机,输出功率
也大大的增大。原始的二、三档控制方法已经不能满足使用要求,于是出现了可以对音量连
续控制调整的碳膜电位器。
       早期的音量电位器只是单声道控制的,所以对其参数要求也不高,主要要求使用可
靠、经久耐磨损等。随着立体声技术的发展,双声道电位器也应运而生。处于对声场对称性
以及声像定位准确的要求,对双声道电位器的对称一致性也提出了非常苛刻的要求。电阻、
多档开关结构的步进式电位器正是在这种要求的前提下诞生的。
    而电位器对音质、音色的影响却是近十多年前才提出的。随着现代音响技术的发展人们
渐渐的发现这只掌握着整个系统的控制大权、且不可缺少和替代的电子元件,除了对音场、
定位有着极大的影响外,对声音的音色、音质等也具有非常大的影响。因此世界很多著名电
子元件生产厂商纷纷研究开发出了一些顶级音量控制电位器。其结构、原理也不尽相同。有
采用精密技术控制生产的碳膜电位器,"玻璃膜”电位器, 采用高精度特殊电阻组成的步进
式电位器,以及近几年才出现的数字控制电位器等。这些产品的性能非凡,当然其价格也让
人瞠目咋舌,甚至一只电位器可高达1000多人民币,这些贵族元件也只有在一些天价的器材
上才能一睹芳容。
  业余DIY的情况下,对于这些极品档次的电位器极少涉足,笔者就几种常用并具有代表性
的几个品牌的使用评价简单介绍一下,纯属个人使用心得,仅供参考。

 ALPS 
  一个最为大家熟悉常见的品牌,其中的塑料外壳碳膜电位器分为几个型号。图一是最为常
用的一种。其结构紧凑合理,相对比较可靠耐用。他的声音比较温暖,偏向厚声,细节分析
力稍逊一些,中频段稍嫌干燥。 低频也嫌松散一点。由于这种碳膜电位器的对称性一致性
不是很好,同步误差比较大,同一批产品之中误差可达到3--6%。所以音场定位并不理想,
在中高档功放上已经少有采用。该型号的高一档产品声音表现差别不大,只是同步误差已经
控制在了3。5%以内。
  代号为RH2702的塑壳电位器为21档步进电位器,(图二)单从外表上看跟图一的碳膜电位
器无多大分别,只是这种电位器是带“等响度”补偿抽头的,所以他的引出脚为每组四个。
该型号采用了微型的五色环高精度金属膜电阻,直接焊接在敷铜板刻蚀的21档触点上。此型
号跟上面的碳膜型想比较,在一致性对称性方面已经大大的进步了,实测对称性两边最大同
步误差小于0。3%,音场定位明显的得到了改善。音色上稍微冷艳偏亮丽,分析力层次感好
于上述碳膜型的,声音的密度感很好。高频稍有点毛刺、锐利感。总体性能比较全面。遗憾
的是由于该型号的电位器是直接采用镀银敷铜板刻蚀的触点,日久多次摩擦后接触电阻增
大,旋转引起的电气噪音也比较大,日久不用当再次开机调节音量时,会发生较大的“克
啦”声。这些都是高档电位器所不允许的。所以该型号仍为低档普及型的,他的价格很低
廉。大约30多元一只。跟图一的碳膜电位器价格相当。也算物美价廉了。
  代号为445T的大型铝壳碳膜电位器(图十),是ALPS家族里面的较高档型号。体积比较
大,主体体积为3。5 X 3 X 4厘米。结构非常坚固,碳膜宽度为五毫米,滑臂由十一条触点
组成,给人以可靠的信任感。此型号电位器声音致密丰厚,声音的平衡感很好,高频不算亮
丽,但是细腻平滑的延伸感更耐人寻味,就象一株淡淡兰草,不争芬芳更显俏丽。
    由于同样为碳膜结构,受工艺技术制约,它的一致性对称性也不算很好。笔者手头这只
250K的电位器两声道同步对称性最大误差为4。6%。它的音场定位不很理想,给人们仍旧留
下一些遗憾。

   NBLE(贵族)(图三)
    这也是一个常见到的知名品牌。为铝壳结构,镀金引出脚。做工比较精致。它的声音工
整平衡,全频段平衡感较好,虽不象图三ALPS 445T的声音那样厚声,但具有更好的层次感
和解吸力。高频的延伸也不错,总体上属于比较全面的表现,难得的是同属碳膜电位器,但
NBLE的一致对称性要好的多,双声道同步最大误差仅为0。9%。因此它的音场定位表现要明
显的好于上述几款电位器,能够明显的听的出音场的纵深感更深邃,乐器的定位形体线条感
明显改善。该电位器市场零售价参考价在180元左右,以声论价也属于物有所值了。

  比较著名的还有“东京光音”音量控制电位器。(图四)
   由于试听时手头暂无此产品,所以无法给出听音评价。

  步进电位器 (图五A、图五B、图五C)
    这是瑞士的ELMA步进电位器, 采用24级级进式控制,镀金触点,并采用特别饶制误差
只有0。1%的Holco高精密度电阻,配以银焊锡焊接。做工、工艺、品象、素质都无可挑剔。
   步进电位器的声音取决于所采用电阻,它 的声音自然也是Holco的声底,清澈透明,一
尘不染,层次细节丝丝入扣,出色的质感和密度感,中低频坚实、饱满、丰韧。音场定位非
常出色。名品就是有名品的理由。可惜他那千元的价格实在让人咋舌。
   步进电位器分为两大类,普通型一般为分压式(图五A),原理见图六,优点是结构简单
使用电阻少,缺点是各控制点为N个电阻的串联,实际上并没有达到尽善尽美的设计效果。
精品型的大多为分流式的(图五C,为单声道设计),每一级控制点只有两只电阻,优点为
阻抗变化比较恒定,信号流程只经过一只电阻,理论上对声音的影响最小。缺点是体积较
大,在窄小的空间内安装不方便。使用电阻多,成本相对高。
   业余制作可以买一只多档转换开关,搭配上自己认为合口味的电阻,采用含银焊锡自行
焊接。只要所采用的开关接触可靠良好,所采用的电阻在精度和音色上有良好表现,那么你
同样可以得到极品步进电位器的享受。当然这里的多档开关是专用型的,不可使用一刀多掷
开关代用,否则会在调节过程中产生严重的杂音。专用型开关的滑动触点比较长,调节时先
接触下一级固定触点,然后再断开上一级固定触点,所以不会产生普通波段开关调节过程中
所产生触点断开的情况。更高一级的步进专用开关有一层专用短路触点,与调节杆连动,在
滑动触点位与两个固定触点中间时提前接通下一级固定触点。这种结构最为可靠。多见应用
于一些高级仪器设备上。
  图七为一专用步进电位器开关。
   

  丽特U02数字控制电位器(图八)
    这是一款由丽特电子公司开发的数字电位器,由于推出时间较短,所以能够看到它的发
烧友不多。为了对这一新产品有一个大概的认识,笔者一并给大家介绍一下。
   粗略一看,不知情者恐怕没几个人会看出这是一个电位器,它由显示板、控制板两部分
组成.与其说他是数字电位器到不如说它是一台使用电源的“无源前级”,因为他同时带有
六路输入撤换选择,实际上是一个输入选择、音量控制的混合体。
   控制板采用“R-2R”网络实现对音量大小的控制(“R-2R”网络源自“R-2R”D/A转换电
路),其优点是输入、输出阻抗恒定,采用的电阻规格少(只有两种,一种为R,则另一种阻值
为R的2倍,即2R,“R-2R”名称由此而来)。信号通道全部采用发烧圈内口碑甚好的AE电阻。
同时为适合不同要求人士的口味,该产品另有一款采用东京光音电阻的产品供应。全部指令
通过CPU控制十八只日产微型继电器完成,其中12只切换音量大小,共有80级音量控制,其
余六只负责输入切换。数码管静态显示输入状态及音量大小。随机配套遥控器,手动或遥控
操作均可。
   这种数字电位器克服了滑动式电位器固有的弊端(阻抗变化、二极管效应、左右不平衡等
等),具有比步进式电位器更为优秀的性能。他的声音基本取决于信号通道所采用的电阻,以
笔者这款采用AE电阻的为例,他的高频没的说,不屑于那些乏味的形容语言去描述他了,那
些高级名品能够给你的他也有,而他的中频温和浓郁,人声弦乐的表现非常具有感情色彩。
声音的密度感,质感也很好,音场定位扎实稳健,乐器的形体轮廓感也不错。无论声音大小
变化,整个音场和声像都非常稳定。小音量下的表现尤其值得称赞,一般产品在小音量下,
听感上高、低频两段的延伸都不很理想,而这款电位器却具有非常平衡的小音量表现,这是
由整体设计和元件素质所决定的,完全没有电路上的“小动作”。
  缺点乎?有! 第一,体积太大,单是控制板就有30 X 7厘米,不方便安装,且容易感应
噪声。第二,调节音量时继电器产生的“嗒、嗒”声很刹风景,多少带有一点“土”味。加
一个屏蔽罩密闭起来既能防止干扰,又能减弱继电器动作时产生的噪音,外观也会更美观
些,成本也不会增加多少。第三,价格也是“精品”级的了,每套400多元,尽管以声论价
他的却值这个身价!当然,在一切以声音为第一要素的标准下,这些都是无妨大雅的小枝节
问题了。希望厂家能够在不断的创新之中,逐渐的完美他。
 
  一种改善音质的电位器接法(图九)
   实际上这是一种分流法,这种接法的优点是信号不再通过电位器,声音的表现取决于前
面的电阻,因此可以使用一只优质的精品电阻在这里,根据个人需要,电阻阻值可以在68--
150K之间选取,电位器使用100K的。这种接法跟电位器直接接入电路相比,声音更柔和耐
听,更细腻平滑。更丰厚,但瞬态速度稍微慢一点,动态也稍微逊色一点。音场与定位同样
取决于所用电位器的同步对称性。这种接法用在晶体管机中正面改善较大,用于胆机中则见
仁见智。
  这种接法的缺点: 一,对音量电位器的可靠性要求比较高,一旦中心触点接触不良,会
导致信号冲击功放。好在一般电位器磨损前是有征兆的,就是先出现轻微的旋转噪音,这时
候马上更换就不会产生问题了。 二是要损失一部分输入信号,对于增益不高的系统,不太
适用。

  对电位器的音质评价,同信号线,喇叭线一样,受限于系统的搭配表现,在这套系统上的
表现,可能跟在另一套系统上表现相左。因此不能太过教条,还须综合判断。笔者的评价也
只是在笔者系统上的试听对比。所作评价仅供参考





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