音响之路(六十七)

原作者: 西电标

简介:这种电子管中继站需要在各种不同的恶劣环境下工作,且很多地方人迹罕至,一旦出现故障修理起来非常困难,因此,西电对电话中继站的质量要求极高。
音响之路(六十七)_视听前线
上次说到,美国1930年的经济大萧条导致严重的失业率,使得大部分人整天无所事事。娱乐至死的消费风气随之兴起,收音机等娱乐电器产品变得越来越便宜,而电影院的极低票价让普通人能够整天看电影。由于当时电影院几乎全年无休,每天24小时不间断播放,所以对电影院的放映设备质量要求极高。作为当时垄断了电影院影音设备制造的西电公司,其主要业务是为美国AT&T电话电信公司生产电话或与电话相关的电缆和电话中继站等。西电的电器制造水平在全球首屈一指。而在音响发烧友中非常知名的直热式电子管WE101与WE102等,正是电话中继站所用的电子管。
所谓的电话中继站,是指当电话电声信号需要进行远距离传输,如与几百公里外的通话时,由于电声信号衰减,需要中途经过多个中继站进行放大,以确保信号能够继续传输到更远的地方。电话线跨过山川河流,穿越沙漠,这些电话中继站会被安装在各种环境恶劣的地方工作,如高山、河边和沙漠等,这些地方有的风大潮湿,有的干燥温差大。这种电子管中继站需要在各种不同的恶劣环境下工作,且很多地方人迹罕至,一旦出现故障修理起来非常困难,因此,西电对电话中继站的质量要求极高。
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在当时的背景下,电话通信已经非常普及。如果边境有敌人入侵,而中继站出现故障无法向中央政府报告,那将是非常严重的国家安全问题。著名的西电电话中继站WE44A(上图),在经过改装后,可以成为一台顶级的前级放大器。
所以,二三十年代的西电电子管等电器零件,质量必须是超一流的。其制造工艺极为精湛,电子管的玻璃采用高硬度的水晶玻璃,对温度变化的影响最小。由于水晶玻璃的熔点非常高,制造这种胆玻璃的技术工艺远高于普通玻璃,成本也是普通玻璃的十多倍,因此,四十年代后,一般用途的电子管就不再使用水晶玻璃了。
二三十年代的西电电子管,其四只引脚各有一块18K金金片,而相应的西电电子管座接触弹片上也有一块18K金金片,西电电子管与管座通过金片与金片的接触来传输信号。这种18K金片永不氧化,是信号传输中最可靠的接触方式,唯一的缺点就是成本高昂。一只西电电子管与一只管座配合就要用掉八块金片,如果不是西电与AT&T公司垄断了全美国的电话业务,赚取了大量利润,还真没有这样的财力去制造如此高质量的电话中继站专用电子管。
记得九十年代初,在广东货场的美国电子垃圾中,很多人找到了这种西电电子管与专用管座,但往往用剪钳将金片剪下,而将电子管与管座丢弃,这真是极大的浪费。电子管的设计采用了开放屏式设计,这种设计的电子管放大线性最好,失真最低,但缺点是效率低。后来为了追求效率,设计改为了封闭屏,虽然提高了效率,但牺牲了放大线性,听感上就不如开放屏那么透明了。
当然,要制造这种顶级电子管,工厂环境也非常重要。装配电子管的车间必须是无尘车间,以减少尘埃对电子管内部工作的干扰。无论技术还是财力,这都是现在的小型电子管作坊所无法比拟的。毕竟,后来模拟技术发展的方向是节能和降低成本,像西电电子管这种成本高昂的奢侈品,已经没有人再生产了,连西电自己都不再生产了。
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西电作为顶级电器制造商,除了电子管,其制造的其它电子零件也是一流水平。例如,西电专门用于音响的输入变压器、输出变压器、电感、电源变压器等,在今天都是天价级产品,基本上每只变压器的价格都在上万元。对于许多胆机发烧友来说,变压器可能看似只是铁芯上绕了些漆包线,但价格为何如此高昂?然而,一旦你使用过西电电子管,就会明白其音质之好绝对是其他品牌无法替代的。西电变压器之所以能被市场炒得这么贵,也绝对有其超越其他品牌变压器的素质。
玩西电的朋友虽然都具备一定的经济实力,但他们绝对不是盲目消费。他们必然经过大量比较和试听,最终才认同西电变压器的价值。那么,西电变压器到底有何特殊之处,能够吸引这么多消费者呢?
我实测了许多价格在一两万元一只的西电变压器,发现其指标数据并不是特别突出,频响大约在50Hz到15kHz左右。然而,有几个指标表现非常好,如相移非常小、方波变形率很低、铃震波平滑减小。这些指标部分反映了西电音频变压器的高素质。
在模拟放大零件中,相移失真是一个非常重要的参数。几乎每一个参与放大的非线性零件都会产生相移失真,而且每种零件的相移失真都不尽相同。当功放中使用了大量低素质的零件时,这些零件产生的不同相移失真叠加在一起,会导致放大出来的音乐波形严重失真。特别是输入输出变压器这类重要零件,它们产生的相移失真的影响远超过其他零件。因此,在胆机中,变压器的素质至关重要。
方波变形小、相移失真低的变压器输出的波形延时小、瞬变快如闪电、细节丰富。而方波铃震平滑减小的音频变压器则能带来丰富的泛音。实际上,西电专用音频变压器的听感瞬变快、密度极高、细节丰富、乐器质感强烈、人声真实自然。除了价格昂贵外,几乎无可挑剔。
我拆解过许多价值过万的西电天价变压器,对于外行人来说,它们无非就是一个铁芯上绕了几层漆包线。然而,对于内行人来说,西电变压器的制作工艺和材料选择都是极其讲究的。西电的变压器外壳经过镀镍处理,能有效防止外界杂电波干扰变压器的工作。其音频变压器铁芯的矽钢片非常柔软,不同于其他普通变压器铁芯钢片的硬度,而且钢片表面的电镀层又薄又均匀,四角边被切成圆角,以减少磁场聚角。紧固件全部使用黄铜,包括黄铜螺丝,从而避免了廉价铁螺丝或固定件对音频磁电交换的干扰。
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相比之下,低级的音频变压器常常采用铁螺丝等固定铁芯,这些材料会吸收或改变音乐细节产生的磁场,严重干扰音乐电信号的电磁转换过程。这正如古语所说:“细节决定成败。”
此外,西电音频变压器的音圈骨架采用纸骨架,纸骨架不仅绝缘性好,而且防震性能更佳。同时,纸骨架具有一定的弹性,能舒缓漆包线的拉力。经过多次试验,同样的西电铁芯、漆包线和绕法下,纸骨架的音质远优于塑料骨架。纸骨架在音乐细节的丰富度、速度和厚度方面都表现更佳。塑料骨架虽然便于大规模量产的全自动绕制设备,但对音质有劣化作用。
最后,关于西电的喇叭单元,三四十年代的西电音频产品中,喇叭的价格往往比音频变压器和电子管更贵。例如,四十年代西电开发的钴磁喇叭如755/756/728等,其素质都非常高,完美品的价格都在十万元左右一对。这些喇叭采用坚固的铸铝喇叭盘架和高素质的纸盘,营造出强大的音乐密度和如号角般的质感。然而,与WE728B使用相同纸盘和盘架的We754A,声音却略显粗糙。这其中的差异就在于钴磁磁体上。早期西电的钴磁是U型磁体结构,这种结构只需一块导磁板,但磁力非常强大,磁阻是钴磁中最低的。然而,这种磁体结构的缺点是钴用量大,成本高,工艺难度大,成品率也较低。
西电在面对成本和工艺的挑战时,也不得不做出妥协,将原本的U型磁体结构改为O型磁体,即圆环型钴磁。O型磁体除了音圈外的导磁板外,还需要加入多块下导磁板和音圈中间的导磁柱。这样的设计使得磁阻增加,磁力不再像U型磁那样直接控制音圈工作,而是通过接触上下导磁板传递磁力,再经下导磁板向导磁柱传递来控制音圈。虽然这种设计隔了几重关系,导致控制力因磁阻变大而减弱,但对于一般发烧友来说,这种变化并不明显。
对于西电来说,采用O型磁体制造工艺可以大大提高成品率,并降低成本数倍。因此,后来的其他喇叭厂家也纷纷效仿,采用了O型磁体的制造工艺,而无人敢尝试挑战U型磁体的工艺。
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随着喇叭市场的扩大和市场竞争的加剧,连O型磁体都成为了奢侈品。为了降低成本,厂家开始减少昂贵的钴磁用量。一种常见的做法是将巨大的环形钴磁取消,改为使用一条与音圈大小相近的柱状钴磁,并用纯铁弯成U型接到上导磁板,这就是我们俗称的“凳仔磁”。这种工艺已经将钴磁的使用量减少到了极致,再进一步减少就可能不再使用钴磁了。
“凳仔磁”可以看作是钴磁技术的最后辉煌,虽然它已无力再称霸音响江湖,但在8寸小全频喇叭中,依然有不少出色的作品,听感相当有味道。然而,这种小全频喇叭在大型音响室中的应用就显得心有余而力不足了。
西电公司在1937年因反垄断法被拆离了音响部门E.I.P.E后,停止了原有的直热胆音响的研发,转而研发新一代的旁热胆音响,并取得了新的专利权。然而,到了1942年世界大战爆发后,西电公司全力投入军工通信电子管与器材的研发。世界大战结束后,随着无线电业务的迅速增长和丰厚利润,西电开始集中力量研发无线电技术。
到了五十年代,西电开始不再自己生产音响产品,而是全部委托其他工厂代工生产,这些代工厂包括杜肯、北电、麦景图等。虽然这些代工厂依照西电的技术指标自行研发线路与用料,但由于西电已经解散了原有的音响研发团队,没有了科学家与音乐家的参与,音响的研发质量受到了一定影响。此外,音响市场也不再是西电一家独大的垄断市场,资金和资源也无法像过去那样无所不用其极地投入制造音响。
一个曾经在音响领域从不妥协的品牌最终也不得不妥协。1958年后,市面上只有代工厂代工的西电音响,而真正的原厂西电音响已经不复存在。随着时间的流逝,无论多么辉煌的品牌,最终都会淹没在历史的长河之中。今天残留下来的正宗西电音响,基本都掌握在资深的发烧友手中,他们玩出来的西电声音也是风格各异,很难说谁是真正的西电声音,只能各自修行和品味了。
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