超对称放大扬威十年 -- 美国Pass Labs


对於音响迷而言,扩大机有许多专有名词似乎有特别的魔力,一看到就直觉地可以想像其音乐重播个性。譬如纯A类、全平衡、无负迴授、大电流、分离式供电等等,Nelson Pass承认有许多术语受到滥用,部分是他的错,像是在Threshold的IGBT,还有动态A类的技术名词。不过在X系列上面,他强调简单架构,而超线性对称的简单,表现在两个增益就能达到大功率输出。

Nelson Pass的作法是把增益线路分為两个部分,以精确的平衡线路,藉由正负半波对称抵消失真与噪讯,而不需要像传统线路藉由大量负迴授,达到降低失真的目标。Su-Sy需要平衡输入以精确达到互斥抵消的效果,如果只驱动非平衡的一半,线路一样可以正常工作,但极低的失真效果就比不上全平衡模式。在实际使用中,我们也发现X.5的平衡输入确实比非平衡更好,而且务必把短路环插上,否则声音会差别更大。

Nelson Pass在技术白皮书中写著,严格的元件配对,可以让放大线路降低约90%(20dB)的失真,而超对称线路则把剩下10%失真再减少九成,测量上可以达到传统线路1%的失真率。Su-Sy超对称放大的成就,回归到了Nelson Pass心目中「简单就是美」的想法,达成了简单的线路却具备高输出功率的理想。

十年前就推出千瓦级后级

1997年推出的X 1000后级,是第一部搭载Su-Sy架构的Pass產品,整部X 1000后级只使用了两个增益级(gain stage),达到8欧姆负载输出1000瓦的超大功率。当音乐讯号进入X 1000的第一个增益级之后,接著驱动80个MOSFET功率晶体,组成简单的两级增益,却能达到千瓦等级。相较於市场上其他号称千瓦等级的扩大机,最多还有人用到9级增益,还未必是货真价实的千瓦功率。

不仅功率惊人,X 1000的「测试纯度」也很高,在正常聆听工作范围内,X 1000的失真率仅有0.002%,以1000瓦的最大输出工作时,失真率仅有0.1%,阻尼因数(damping factor)则高达1000,将近十年前推出的X 1000,确实成為当时的功率怪兽,即使在今日,1000瓦的输出功率依然是指标性產品,地位就像是法拉利的Enzo一般,任何难推的喇叭在X 1000面前都要俯首称臣,任其随心所欲摆佈。

花费二十多年的时间,累积各种专利,Nelson Pass才完成Su-Sy超线性对称放大,并将增益级简化到两级,音乐路径上不需要任何频率补偿线路、DC伺服、修正线路,传统上修饰声音的因素全部拿掉,在声音上的好处,就是纯粹的音乐重播质地。

1997年推出的X1000,让Pass迈入超对称线路时代,2004年开始小幅改款,成為X.5系列。

负迴授有限度使用

不过前面提到,对音响迷特别有吸引力的「魔术专有名词」,其中无负迴授在Pass却是很容易混淆的观念,很多人都以為Nelson Pass是信奉无负迴授的设计者,确实早期他也宣扬无负迴授最好,但是在X系列当中(包括现在的X.5系列),他却重新使用负迴授。

Nelson Pass表示,线路设计可以尽量追求超低失真,但是要实际做出理论上的超低失真,必须仰赖严格的元件配对,才能达到设计的理论值。在Su-Sy超线性对称线路裡面,抵消了大部分的失真与噪讯,但是在两个增益级当中,Pass施以少量负迴授,让线路本身的失真更进一步降低,不过整体却不施以负迴授。


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