2017年3月30日

雜談.音頻變壓器 Audio Transformer

這次閒聊的對象是最近在把玩的音頻變壓器(也說音頻牛、緩衝牛)。有一位友人被毅德梁那台以西門子變壓器做的被動式前級毒到,然後他花了一筆費用,開始鑽研同類產品,我藉機聽了幾款,在此感謝這位朋友,也與讀者分享心得。以下提到的音頻變壓器是狹義的,我將範圍鎖定在數位訊源與放大電路之間的變壓器,也就是接在「唱盤或數類轉換器之後、放大電路之前」的級間變壓器。問題是,為什麼要在數位訊號轉成類比訊號後再追加這種「類比轉類比」的器材呢?


音頻變壓器這玩意兒

說起音頻變壓器,有人贊同、有人非議,不妨從基礎說起,您就能理解為什麼看法兩極。變壓器並非什麼高科技,它的機制就是電磁轉換,從十九世紀就有;在音頻傳輸方面,變壓器的應用包括RCA-XLR轉換、阻抗匹配、加上音控做成被動式前級等等。看起來這種變壓器果真是音響可以運用到的環節,但這與標題寫的「調音」又有何干?

由於變壓器的運作原理,它天生有頻寬限制,當訊號從初級側轉換到次級側後,極高頻噪訊會被濾除,因此適合用於類比訊號路徑的「緩衝」,作為所謂的「音質改善器」。需要注意的是,由於不同變壓器有不同特性,所以,雖說這種產品的美意是「音質改善」,實際上也難免生出各自獨特的「染色風味」,這也就是為什麼有些玩家會用,有些玩家則是敬而遠之。一方面端看用家的聽感喜好,一方面也要看系統走向是否與音頻變壓器帶出的聲音相互協調。在我自己的兩套二聲道系統與三部耳擴實驗起來,經過將近一個月的交叉比對,確實沒辦法打包票說「音頻變壓器、有加有保庇」,這東西能改變聽感,但其自身多少帶有聲音癖性,就像一般器材,必須仔細搭配,否則最常見的問題是高頻扭曲、破壞原本系統的平衡度,不可不慎。

有音響迷認為過去講的「管味、類比味」有可能是「牛味」,也就是類比訊號經過變壓器之後的音響質感,這推測不無可能,有一定水準的音頻變壓器就能把聲音變醇厚,而優秀的同類產品還兼顧圓潤、光澤、細密等耳朵會喜歡的特質。說來疑似真有幾分道理,否則Audio Note又何必在變壓器上煞費苦心?只不過,訊號經過變壓器到底是「有明顯改善」還是「改變大於改善」,兩者是有差距的。

這類產品一直都在

除了名門WE的變壓器廣受歡迎,還有很多專業的音頻變壓器製造者,像CarnhillHaufeJensenLundahlPeerlessSiemensSowterUTC……等,他們的用家不乏知名音響廠商。從以前就有這類音頻變壓器存在,譬如PhilipsStuder都曾將之應用在CD唱盤的類比輸出端,這說不定也是幾款經典老唱盤的好聲奧秘之一;這玩意兒不單單只是存在,對部份玩家而言,它甚至是補藥。但推敲起來,如果系統上只要加了音頻變壓器就能「清水變高湯」,那到底應不應該安心使用?這高湯的「質」又牽涉到哪些部份呢?

過去幾款有名的音頻變壓器,好比Luxman LT-1000Luxman MAG-1Marantz DLT-1Marantz LT-1Patridge TK-3952等,應用原理都一樣,差別在於變壓器箇中做法。

由重播的觀點來想,音樂訊號的電壓電流會變化,不變的是後端阻抗,那麼要「傳真」的變壓器,勢必得轉好轉滿,讓轉換前後的功率盡可能維持定值。可是真的這麼單純嗎?完整轉換電能只是起點,最直接影響聲音品質的關鍵大概是線圈材質、鐵芯材質、絕緣作法、繞線功夫,然而,音響迷都知道,若想追求好聲,天使與魔鬼總是在細節裡。

前面提到變壓器規格有頻寬限制的問題,其實大部分音頻變壓器的頻率響應,對一般音響系統來講都屬足夠,或許要考慮的反倒是伴隨著頻寬擴大而來的「高低頻段相位失真」。沒錯,音頻變壓器也有「頻率響應、相位失真、諧波失真、阻抗、增益」等規格要考慮;另外,純屬猜測,對於聲音很講究的廠家搞不好連「初級電感、次級電感、漏電感、寄生電容、機內配線、端子品牌、銲錫配方」這些參數都有紀錄比較,而且還當作最高機密噢,差點忘了還有一味,就是負載電阻,包括材質與電阻值,製作者揀選的負載電阻對音頻變壓器起的調聲作用不下於「線圈、鐵心、絕緣、繞法」等基本功。至於實際工序,我要誠實地招認自己不懂,這裡就不混淆視聽了。

再次提醒發燒友,這種東西有其好玩之處,但它確實是雙面刃;濾去噪訊以求得好音質的同時,它自身的零件與製程也替系統帶進了音染,端看您對「美麗的失真」接受程度究竟到哪裡。接著來說說近期聽過、印象不錯的音頻變壓器吧(西電的此類產品較為人知,討論也不少,我就不再拾人牙慧,這裡先提出兩個西電以外的牌子)。

圖例變壓器:G.E.C. DRG. 43082A TR. 48A C/1。購入音頻變壓器,自己做成音質改善器,既好玩又省錢,但請別忘了,機內配線與焊工一樣不容馬虎,務必慎選。

英國老貨GEC

先挑對古董變壓器出來說,為什麼要強調「古董」呢?因為在資深發燒友的觀念與經驗中,過往的音響黃金年代有很多東西都是以品質為優先考量,這個說法不見得人人同意(我自己也有幾分保留),但器材接觸得越多,越能體會這個觀點。在國內外網拍可以看到不少玩家自製品,都是拿古董變壓器來做音質改善器,相信是有群老饕特好此道。

在我聽過的幾款老變壓器中,GEC屬於價格平實者,而本質相當搶耳,因為個性鮮明,一派溫暖美聲,即使詢問度遜於許多同類產品,也值得一提。在不同系統上聽GEC變壓器,都能辨認出它有明顯失真,理由很簡單,人聲與樂器的輪廓銳利度都變得稍稍柔滑。可是它實在瑕不掩瑜,當我聽到平常熟悉的喇叭與耳機唱出更多人聲肉味,不得不對GEC的中頻渲染力豎起拇指,還真有一套。奇妙的是,這音頻變壓器在我二聲道系統的表現主要是使中頻變得濃郁,接上耳擴時,不僅有和煦恬適的中頻韻味,而且還多了透明感(接一般二聲道擴大機幾乎沒有這種感受),估計是耳擴前端的數位噪訊多了,而變壓器天生的頻寬限制發揮了濾波效用。

用二聲道系統再度檢驗,把GEC變壓器接上聽過幾天,確認了一件事:與其說全面改善,它更像是改變了原本系統的聲音質感,多了溫軟甜美,卻少了清爽與解析力。換過不同訊號線搭配,竟然都有非常近似的結果;不過它硬是能夠增添大提琴潤澤、人聲肉感、木管中氣,讓整體音質飄出芳醇感,同樣是難以忽略的優點。明知是失真,卻也不禁覺得這聲音聽了會回甘。

圖例變壓器:JT-11P-1HPCJensen Transformers有零售變壓器(在官網都列出規格供查詢),也有販售成品,有興趣者請參考www.jensen-transformers.com/home-theater

錄音室常客Jensen

至於當代的音頻變壓器,我舉Jensen Transformers當例子。他家有販售成品,也有單出變壓器供人購買、自行利用,這裡舉的是一款DIY作品。相對於GEC的調味,Jensen就顯得更貼近當代音響講究解析、清晰的聲音美學。

拿曾宇謙新片「夢幻樂章」來說,這張專輯至少有三項聽感細節不能錯過:「運弓錯落有致、擦弦與纖毛質感、美妙的揉弦效果」,而且曾的琴音有歌唱性,也帶有飽滿的張韌質感,上述這些演奏品質考驗音響的速度,也反映了一套系統的中高頻美感。相較於GEC凸出滑順圓融的一面,Jensen則唱出更多曾宇謙演奏時的俐落與紮實。如果喜歡精緻清楚的聲音,Jensen是務實預算下不錯的選擇,他家產品能進駐專業錄音室不是沒原因的。對了,這類染色較少的音頻變壓器有個缺點:倘若您原本的系統就偏向中性風格,加上沒有特殊韻味的音質改善器,很有可能是「無感」的。

GECJensen交叉測試,更容易聽出染色程度,同時也面臨調聲喜好的選擇,究竟要多點弦樂的黏滯還是要多點嘶嘶沙沙的木頭質地呢?難道只能二選一嗎?其實當然也有音頻變壓器是既帶有圓潤的類比味又依然細節解析力滿點,簡單講,那就是更好的變壓器,所以聲音更有質感、既美且真。只是說到底,賣音響產品的人也不笨,畢竟在商言商(把專業換成收入),有質感的音頻變壓器就是價格會更高。

關於試聽

由於這類產品有各自的韻味、對聲音的渲染程度不一,如果不確定從何聽起,就找張編制簡單的錄音吧!建議從演出人數少的錄音開始聽,主要是因為這能把注意力聚焦在主要樂手、歌手身上,能更有效幫助自己聽聽細節有哪些變化,如果有一款音頻變壓器讓您覺得耐聽、甚至內心起了共鳴,那大抵就是合理的方向。倘若您喜愛用大編制測試,請優先注意音場寬深是否壓縮、動態起伏有無扼住。

我認為用女聲與弦樂測試音頻變壓器帶來的質感變化應屬允宜,這裡就提兩個最近自己常用的測試片段,都是法國作曲家的室內樂:「德布西小提琴奏鳴曲」的第二樂章與「法朗克小提琴奏鳴曲」的第三樂章。聆聽重點包括小提琴的高音密實感與不同音域的音色寫實度,還有鋼琴鋪陳的氛圍與音色通透度。好的音頻變壓器不應該把錄音中的活生感給拖垮,鋼琴觸鍵應當清脆飄逸的時候,就不能聽起來溫吞怠慢,小提琴唱歌該有木質纖維的時候,就不應該聽起來一味滑順內斂。

一併推薦演錄俱佳的版本如下(精彩的歷史錄音有機會再說)。先講德布西的小提琴奏鳴曲,David AbelMirijam Contzen、姜東錫(Dong-Suk Kang)、竹澤恭子(Kyoko Takezawa)等人的詮釋值得再三品味;法朗克的小提琴奏鳴曲除了純淨無暇的Kaja Danczowska,也別忘了熱情多彩的Renaud Capuçon


AbelSteinberg將布拉姆斯與德布西詮釋得穩妥熨貼,錄音更是成就非凡:小提琴真實活生、質感精純細膩,鋼琴則晶瑩剔透、觸鍵彈性飽滿,誠然頂級示範。(Wilson Audiophile WCD-8722
竹澤恭子雖然在國際大廠發片極少,但這份德布西與拉威爾的演出兼具活力與瑰麗,是一流的演奏,值得反覆聆聽。她弓法精湛、運指嚴謹,小提琴音樂愛好者請勿錯過。(RCA 09026 61386 2
用「純淨無暇、靈氣逼人」來形容Danczowska的琴音絕不為過,聽她與Zimerman的合作,不只法朗克奏鳴曲夠經典,齊瑪諾夫斯基作品的詮釋之美,一樣難以企及。(DG 431 469-2

改善,抑或改變?

當今市面上也有利用真空管作緩衝的音質改善器,無論哪一種作法,都是旨在利用不同元件的特性去除數位噪訊,然而補料、好管都往裡面灌,就一定會給出您預想的「類比味」嗎?那可未必。縱然市面上產品都有各自的調聲成就、用戶端的搭配與聽感嗜好也大異其趣,這類產品對於音質、音色都有所影響,關係甚大,燒友不可不知,畢竟醇厚與肥厚只有一線之隔,濃郁與濃膩也只有一字之差。

玩音頻變壓器的時候,好好拿捏「改善」與「改變」的份際是最難的,就我所知,還沒有什麼百搭的使用方式,只能不斷嘗試。哪家的音頻變壓器最合自己的系統呢?究竟要用哪一對訊號線把最後一口氣提上來呢?這些搭配趣味都得花時間摸索。最要命的是,目前我嘗試過的變壓器全部都對線材很敏感,輸入端與輸出端的線材只要一對調,就會聽見不同的細緻度,玩起來真的很要命。不僅如此,還有更折騰人的,這種產品也可以「串接」,有時候試著串兩台竟然更好聽,但是串接級間變壓器,意味著要處理更多訊號線的排列組合,光用想的頭就開始痛了……

如果能先了解自己的調聲方向,音頻變壓器的角色會更有意義。如果用上了音頻變壓器能夠向您心目中的理想重播境界更靠近一步,那並不用過度擔心「失真」的問題,相對地,如果音頻變壓器讓您覺得加料太多,那就得審慎評估了。

Luxman有兩款採用超玻莫合金的音質改善器,據說規格都一樣,只是圖中這款LT-1000做成家用版外觀,而另一款MAG-1是車用的。比起粗製濫造的變壓器,LT-1000顯然更有掌控大編制、大場面的能耐,值得預算充足者一試。

「追求高傳真」的另一種解讀

有興趣嘗試音頻變壓器的發燒友可以想想看,自己心儀的究竟是怎麼樣的音響美學,首先不妨問問自己對於「追求高傳真」的看法是什麼。講起追求高傳真、還原現場,意思好像是那麼地理所當然,有需要再解讀嗎?如果大家都希望音響能夠「不斷降低失真」,是不是可以反過來說明什麼?

就我想法而言,「失真沒有最低、只有更低」恰好證明了聆聽者註定在失真的環境中努力。就算這論調看起來有點悲觀,實際上我依舊認為它是發燒友必須面對的現實,因為唯有面對這個現實,所謂的「音響美學」才有萌發的空間。當我們在自己的聆聽空間播放音樂,無異於塑造了另種「現場」,可是我們並沒有參與錄音過程,要怎麼善用手邊器材把音樂妥善地重播出來呢?

真與美不是對立的選項,而是並行的軸線,不需要用二分法去看待音響系統,只不過每個人的聆聽習慣不同、預算不同、對音響琢磨的重點不同,於是最後會有不同的器材搭配、調聲喜好,衍生出自己一套音響美學。

Simon Frith從社會觀察的角度描述了音樂重播,他認為在自己的聆聽空間播放音樂不啻是塑造了另一種「現場」;對發燒友來說,這個觀點別有意義,如果繞口點講,發燒友追求的境地甚至暗合了超現實主義的一個面向。

超現實主義不是單純的怪誕或者一味的非理性訴求,而是以再造景況覆蓋現實的另類心理寫實,有其積極的一面。(「超」的語意解釋很重要,循其本,SurréalismeSur-可作「超出、置於其上」解,用這個觀點對應達利、馬格利特、基里科、德爾沃、卡林頓,亦有收穫。)

又扯遠了…最後總結一下。

如果您從來沒接觸過音頻變壓器,有兩種切入方式:第一種,從喜歡的音樂種類來著手,第二種,換個角度,從「調聲」來著眼。舉幾個例子,先說從音樂種類切入。

嗜爵士樂(器樂為主):請先試聽Waiting Audio(等待經典)復刻的西電無源前級,後端如果採管機搭配號角或類號角喇叭尤佳。

嗜爵士樂(人聲為主):欲凸出人聲韻味,GEC音頻變壓器是物美價廉好選擇;想要平均強化人聲與樂器的活生感,則一樣推薦Waiting Audio的西電無源前級;又,GECWaiting Audio的音頻變壓器都建議嘗試用西電訊號線調音的效果。

嗜古典樂:Luxman LT-1000(或Mag-1)頗為合拍,若要入門等級的價格,Jensen系列可以一試。

嗜各式歷史錄音:不妨先試聽GEC音頻變壓器,可收非常醇美耐聽的效果,然而訊號線則需要多方嘗試。

什麼都聽:請將毅德牛毅德無源前級、Luxman LT-1000Mag-1)、Marantz DLT-1列入考量,預算有限者不妨從Jensen音頻變壓器開始試聽。

如果要調聲的話…

需要點出透明:Siemens音頻變壓器
需要唱出密度:Luxman LT-1000 / Luxman MAG-1
需要唱出牽絲GEC音頻變壓器
需要帶潤澤;Waiting Audio的西電無源前級

PS. 如果是預算無限的朋友,前文提到的老牌(例如Patridge等)有價值不斐的音頻變壓器,說不定效果更精彩,只可惜無緣得聽,無法給予實質建議,見笑了。

文末轉貼不具名資深評論員的筆記:

變壓器(Transformer過去稱為Repeating Coil,乃是顧及構造與功能的稱呼,同樣合理),除了升降電壓的功能之外,也可以用來當作級間緩衝,如果輸入端(初級側)與輸出端(次級側)的電壓相同,就是當作緩衝功能的級間變壓器。

變壓器的結構很簡單,就是鐵芯(導磁體)加線圈,但要做得好,各家有各家的訣竅;如果沒有鐵芯,只有線圈,就是電感,所以變壓器會有如同電感一樣的「低通濾波」特性。

一個變壓器也可以有多組抽頭,提供不同的電壓。音響器材上除了電源部分必須用到電源變壓器,還有真空管機用的輸出變壓器、MC唱頭為了用來匹配阻抗的唱頭升壓器、放大電路的輸入變壓器、作緩衝的級間變壓器等等。

變壓器原理是電磁感應,電流通過初級側線圈,經過鐵芯感應,傳到次級側線圈,達到升壓、降壓的目的;問題是這樣的做法效率很低,因為除了磁能轉換耗損,能量也會轉成熱能(造成密集線圈散熱困難)與動能(帶來振動影響),如何提升變壓器效率、降低負面影響,就是各變壓器廠的絕活了。

除了鐵芯與線圈的材料、鐵芯的絕緣、漆包線的絕緣等要素,鐵芯的形狀與繞製的過程與手法同樣關鍵。過熱的變壓器有可能會達到居禮溫度而失效。還有鐵芯會有「磁飽和」與「頻寬限制」等問題。

為了對抗大塊金屬傳導時會產生的渦流(Eddy Current)問題,變壓器鐵芯多採用「片狀多層堆疊」(Laminated)的方式製作,另一種音響常用的電源變壓器則是「環形」(Toroidal)作法。