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黑胶番外篇:升压牛如何选择

 怪利乱神 2023-06-04 发布于北京

优雅黑胶成文后,有朋友看到我对SUT的观点,后台留言问了一下关于SUT升压牛的问题。所以写一篇番外,学究一下。不过本文只讨论参数理论,不谈品牌风格。

升压牛叫做Step Up Transformer,简称SUT。各个厂家标称SUT的方式各有不同,有的标一个db数,比如26db,有的标一个倍数,比如20x,有的标一个欧姆数,比如40欧。那么SUT到底怎么选,这些参数怎么读。

首先,db值和倍数说的是一码事,前文提到有一个函数叫做Log(10),中文叫做“以10为底的对数”,至于这个数学概念和换算原理,有兴趣可以百度一下,不在此赘述。Log(10)就可以用来换算db值和放大倍数。

假设一个唱头放大倍数是A倍,那么,换算成db就是:

Log(10)A*20

上面提到的放大20倍,换算成db就是:20的对数用log(10)来计算约等于1.3,1.3x20=26db,所以26db和20倍放大就是一码事。至于怎么计算log(10),iPhone上的科学计算器就可以算。还有一个反对数,可以从db倒算为倍数,也在iPhone的科学计算器上有。

图片下面那个就是对数,上面那个就是反对数

这个放大倍率就是升压牛把唱头的输出放大到mm端的比率,比如一个唱头的的输出是0.25mv,用20倍的放大,mm输入端就从升压牛拿到0.25mv x 20=5mv的输入增益。在mm端拿到大约3mv-7.5mv这个范围的输入,是一个理想的增益范围,低了可能会增益不足,过了则会过载失真。

较真一点,放大后的输出,还要受到唱头内阻和负载阻抗之间的差距造成的折损影响,也就是说,0.25mv通过20倍放大,会得到略低于5mv的输出,不过这个牛角尖再钻下去说起来太麻烦了,本来放大的目标就是一个范围,所以只要能落在范围内,差点就差点,并且如果是低阻抗的唱头,这个折损也会很小。高阻抗的头就麻烦一点,这个有机会再说。

那么是否放大倍数是选择升压牛唯一的参考标准呢?当然不是。唱头放大的环节有一个重要的因素叫做阻抗,唱头有内阻(internal Impedance),放大端有负载阻抗(load Impedance)。MM唱头放大大部分的输入阻抗是标准的47k,这是个由来已久的标准,也有比47k高或者低的,如25k,80k,不过都是少数情况,在此不做讨论。内阻和负载阻抗的匹配是放大唱头的一个关键要素。

众所周知,升压牛是一个无源的通过绕制输入和输出端的线圈,利用两端线圈匝数的不同,达到放大输出的目的。放大倍数,还会决定升压牛负载阻抗的大小。计算公式如下:

MM唱放输入阻抗(47k)/放大倍数的平方=升压牛的负载阻抗

比如就拿上述的数字做例子,放大20倍的升压牛接入47k的MM唱放,47000欧/400=117.5欧,这个升压牛的负载阻抗就是117.5欧。

一般传统来说,唱头内阻的10到15倍大小的负载阻抗,能够良好地放大这个唱头。这10-15倍并非必然,有些唱头就指明不在此范围的负载阻抗为最佳,不过大部分的唱头可以按这个范围设定负载阻抗。

Kondo SFz升压牛有三档阻抗,1欧,3欧,40欧,产品说明书分别对应36db,30db和20db。这个阻抗又是什么呢。

我们举例40欧这一档,20db对应的放大倍数是10倍,在47k欧姆的MM输入阻抗,放大10倍的升压牛得到的负载阻抗是47000欧/100=470欧,那么这个负载阻抗,就合适内阻为30欧到47欧左右的唱头。

再拿3欧这一档举一反三,30db通过log函数算出放大倍数大约是31倍,在47k欧姆的MM输入阻抗,放大31倍的升压牛得到的负载阻抗是47000欧/961=49欧,那么这个负载阻抗,合适内阻为3欧到5欧左右的唱头。

所以升压牛上标的阻抗,就是适用的唱头内阻的一个约数,和负载阻抗不是一回事。一般说明书也会写明,这个档次的阻抗,合适某一个范围的内阻的唱头,比如AirTight的ATH-2 Reference标注,2欧姆这一档,对应0.6欧-7欧这个范围的唱头。

当然实际使用中,可以不去理会这些理论,把唱头接到哪一档好听就用哪一档。但是,懂得这些理论,可以帮助选购参数合适的器材,做出取舍。比如我有一只VDH白金鸟的老款旗舰唱头,内阻大概在50欧,输出0.35mv,这时候,出现了一台非常不错的基于升压牛设计的唱放,价格很合适,这台唱放有13,20,26,40倍放大,看起来13倍和20倍放大都不错,能够把0.35mv放大到合适的输出范围。

图片灵动敏捷的蜂鸟

可是,如果懂得上面讲的道理,就会明白,这四个放大倍数,分别可以算出对应的负载阻抗是278欧,117欧,70欧,29欧,虽然放大倍数看起来合适,但13倍和20倍对应的负载阻抗不在理想范围,理想范围应该是500欧到1000欧之间的范围。因此即便这是一台十分的好唱放,如果你决定要用来放大VDH白金鸟,出钱买下,效果就肯定不好,过低的负载阻抗,会让白金鸟这个仙气飘飘的唱头失去灵动的高频,变得沉闷。举这个例子一方面说明一下理论,另一方面,从这个理论可以知道,高内阻的唱头,如果输出还偏低,那么对唱头放大器会很不友善。白金鸟这个唱头,在现实中,确实有不少玩家搞不定。

黑胶是个实验科学,也有不少数学和物理的理论在里面,了解一下,不一定有用,也没什么坏处。

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