摘要:①全对称平衡推挽式放大:信号中的正负弦波被四份独立线路及功率管分开处理,是公认为最佳音色的设计,然而成本却因要多用两倍功率管及相关元件而上升。一个理想的功放电路,最好是具备无限大的输入阻抗、等于零的输出阻抗、无限大的开回路增益、无限大的共模排斥比的部分、无限大
原创 赖英智 新音响New Audiophile 2024年12月28日
虽然D'Agostino的产品繁多,综合起来,其核心技术共有四项:
①全对称平衡推挽式放大:信号中的正负弦波被四份独立线路及功率管分开处理,是公认为最佳音色的设计,然而成本却因要多用两倍功率管及相关元件而上升。一个理想的功放电路,最好是具备无限大的输入阻抗、等于零的输出阻抗、无限大的开回路增益、无限大的共模排斥比的部分、无限大的频宽。实际操作这不可能做到,但透过全平衡线路,的确可以有最佳的共模排斥CMRR,放大过程中因为干扰导致的噪音与各种失真能被完全控制。大丹认为,虽然理论上纯甲类可以保证器材具有最佳线性,高信噪比及最快的功率上升速度,但高热量、高耗能、高故障率等副作用也很麻烦。
几十年前的功率管质量不一致,很难配对,所以纯甲类架构的确对声音有帮助。今天新一代功率管特性优异,频宽又好,与其搞纯甲类线路还不如专注把平衡架构做好。所以现在大丹放弃纯甲类设计,改用AB类高偏压(接近甲类)放大,大电流仍是基本思维,同样无坚不摧,没有什么音箱是推不动的,一方面节能低温而又保持类似纯甲类的温暖醇厚声音。
D'Agostino功放的散热器使用上下宽,中间窄的文丘里管(意大利物理学家Venturi发现)。当热能使圆孔上方的空气加温,利用冷空气密度大于热空气的特性与自然产生的气压差,热空气上升冷空气就从下方圆孔进入,形成如同烟囱效应的流动,达到理想的散热效果。这项设计很像红酒用的醒酒器,加速空气与红酒接触,缩短醒酒的时间。能想到把文丘里管应用在功放的散热上面,绝对是神来之笔
②强大电源供应:这是延续以前的传统设计,他们明白好声音的关键,必须有源源不绝电流供应。以旗舰Relentless Epic 1600单声道后级来说,这可以说是集大丹毕生功力的的传世之作。5500W变压器加上超过60万微法拉(耐高压100)滤波电容,可提供瞬间400A的输出电流,都能当电焊机使用了。112个功率晶体管都经过测量配对,先安装在不锈钢板上再与铜板连接,外面则是由铜和铝材组合的文丘里管(Venturi)散热器,有效增强了热空气排出的速度,因此全功率输出时仍然能够保持安全和稳定。
这部后级可以在2欧姆负载时轻松输出6400瓦功率,此时声音效果与输出1瓦功率时完全没改变,堪称文武双全,既有纤巧细腻亦有澎湃汹涌的表现,声音醇美,动力强悍。原厂做过测试,大丹的功放遇到低阻抗负载(尤其是低音)时,阻尼因素基本不变(控制力一样优异),而其他竞品在低阻抗负载时阻尼因素早已严重衰减。
分体电源与主机之间的连接使用瑞士LEMO接口
③直接交连电路:传输及放大过程全不使用电容器,改用伺服监察系统,使信号不被衰减,亦排除电容器改变音响特性及速度等缺点。放大线路中使用 RC 或LC交连技术,主要是避免直流输出损坏音箱,而最常用的方法是电容,但交连电容会产生低频增益衰减,而且无可避免一定有音染。另外一个技术是用变压器,其优点是容易实现阻抗匹配,初级与次级直流隔离,二个放大线路的直流偏压不会相互干扰。而缺点是频率响应不佳、杂散磁场易引起干扰、体积较大、价格昂贵。大丹采用高速伺服电路跟随直流,原理类似低音炮的伺服线路侦测失真,因此确保安全又完全没有音染,0Hz的直流依然可保持同样增益。
巨大的变压器、滤波电容与数量庞大的功率晶体,是所有D'Agostino功放的基础
④纯铜材料。设计第一部D'Agostino产品Momentum后级时,大丹希望在较小的体积内实现大功率输出,而必须使用更许多放大晶体才能增加功率,但如果散热不良,轻者过热跳机,重者导致故障,两者都不是好事。Hi-End产品用风扇不聪明,最后大丹选择用纯铜来制作机箱散热,纯铜黄灿灿的颜色变成D'Agostino标志之一。铜的散热效果比铝高出许多,Momentum后级两侧的厚铜片锁在底部铝合金底盘上,它们都有散热作用。同时铜的谐振频率比铝低得多,对EMI噪声的抑制也非常好,这对放大电路意外起到良好效果。
那为什么其他厂家不用纯铜呢?铜的散热能力比铝和大多数复合材料高出几倍,纯铜的导热系数为401 W/(m·K),纯铝的导热系数为237 W/(m·K),其他音响公司不用纯铜的原因可能有几个:常用铝质机箱阳极处理(高污染)比较漂亮,铝不导磁,铝的重量比较轻(铜的重量高了近4倍),铝的成本也较合理(铜价差不多是铝的3倍以上)。精打细算的老板们心里都有个算盘,只有像D'Agostino这种追求极致完美的公司才会不计成本啊!
Momentum前级的音调控制有独立线路板与电源,不会影响到正常放大线路
纯铜同样不导磁,屏蔽抗干扰特性优于铝箱,重量则是让人尊敬三分。但纯铜板的抗氧化处理很困难,若是电镀又会失去铜的特性,所以部分日本高级音响只能将铜板或镀铜板隐藏在机箱内部。亚利桑那州的比斯比 (Bisbee) ,是个因铜矿而出现的小镇,铜皇后矿曾是世界上最大的铜矿之一,大丹选用纯铜材料占有地利之便。刚开始大丹也遇到纯铜快速氧化的问题,经过许多实验才成功克服,如今D’Agostino工放上的铜板保证用永久不会生锈。
由于是全平衡放大,D'Agostino功放只有XLR讯号接口
现在多部D'Agostino前级与合并功放都可选购数字模块
上述的核心技术,使每一件D'Agostino所制作的器材不但有工艺之精,还有科技之至善至美。以旗舰三件式的Relentless前级为例,面板上巨大表头绝对吸引人,直径超过8 英寸的纯铜音量旋钮很巧妙结合在表外圈,设计灵感依然来自瑞士高级腕表。音量共分99级,转动时会带动由14个独立金属组件构成的控制线路,包括军用级高线性固态开关和分立精密电阻,调整时频宽和瞬态响应完全不受影响。Relentless后级的表头运动范围和响应速度会根据输入的电平自动调整,用家无论在高低音量之下都可以轻松地获得显示信息。
按照大丹自己的说法,他认为D'Agostino产品第一个特点是负反馈极低。第二个特点是增益级采用了特殊设计,大幅降低失真。第三个特点是采用纯铜材质散热,可以让所有功率晶体温度一致,这也是他一直以来认为最理想的散热方式。第四个特点是采用Bipolar功率晶体。第五是舍弃SMT表面黏着技术,用最传统的手工穿孔法焊接。此外,D'Agostino强调线路中没有任何数字芯片,都是100%全模拟的设计。
D'Agostino对避震很重视
谈到功放设计,大丹认为线性失真与线性增益是最重要的两个关键,第一部产品Momentum的失真在20-20kHz几乎一致,与其他功放产品只公布1kHz测试参数相较,这种特性是极不寻常的。对于负反馈,大丹认为只要不过度使用,负反馈其实对功放是有帮助的,大部分D'Agostino产品的负反馈都不超过6dB,而且不使用全环路负反馈。以大功率后级起家的大丹,依然认为充足的输出功率是优质后级的必备条件。总裁Bill McKiegan用基本的电学常识告诉我们,音量每增加3dB,所需的功率要增加一倍。假如一对音箱的灵敏度是90dB/8欧姆,距离1米处测量需要1瓦功率,达到93dB声压要2瓦功率,96dB声压要4瓦功率,以此类推。
现代数字录音的最大动态可以到120dB左右,想让这对音箱发出120dB声压,居然要1024瓦!如果阻抗降低到2欧姆,所需的功率更高达4096瓦。平常我们听音乐不会像打雷一样巨响,即便是较小的102dB声压,2欧姆负载时仍然需要64瓦功率,为了完全不压缩音乐动态,大丹坚持输出功率一定要足够。想获得足够输出功率,充裕的电源供应就成了必须。即使像Momentum这种体积较小的后级,电源变压器容量还是很大,替D'Agostino制造变压器的厂家,与D'Agostino工厂距离不到20哩,两者密切合作,才有办法开发出体积小、但容量高达1400W的电源变压器。
D'Agostino的创业作Momentum后级,已于2016年停产
D'Agostino的第一部Momentum前级,已于2019年停产
我们也注意到,D'Agostino与Wilson Audio威信音箱、Transparent天仙配线材有密切的合作关系。大丹认为David Wilson毫无疑问是当代音箱设计大师,所以他在设计第一部Momentum后级时,首先想到的就是用威信当作参考音箱。他先向DavidWilson借来一对Sasha W/P音箱,当Momentum的开发接近完成阶段,David Wilson再借他一对Alexandria音箱,对大丹的设计研发有极大帮助。天仙配Transparent的线材大家评价都很高,大丹老实说他以前设计的功放不太合搭,速度与瞬态会变慢,如今与新的D'Agostino功放搭配非常好。
外观设计无可挑剔,甚至可以说漂亮的令人心动的D'Agostino功放,是形式服从功能,还是因为其他原因才有如此美妙的外观。大丹认为他的设计形式绝对服从功能。一个很好的例子是创业作Momentum。大丹与日本代理商一起讨论需要什么样的产品,日本人开始描述一款工艺精美绝伦,表面看不到任何螺丝,没有字体太小难以阅读的小按钮,看起来很高贵华丽,用起来很方便,而且功率不需要太大。
这对大丹是一大挑战,他认为制作一件不够强大的功放没有意义,但是要在优雅而美丽的外壳下装入坦克火力,很难呀!这两件事情本身互有冲突,他开始摆弄比例,最终得出的结果是30公分宽、11公分高和46公分长。大丹先是让一家机械车间帮忙做了一个小机箱,但很明显无法容纳大功率的主变压器。大丹继续与这位拥有垂直整合的变压器工厂合作,尝试过几次后,终于完成了功率够大而体积又够小的变压器。
2016年停产的Momentum M300单声道后级
第二个难题是把许多元件放入体积不大的机箱,大丹大概花了一年时间才找到合适的方法。为了工作稳定度,使用更昂贵的穿孔式结构玻璃纤维线路板而不是SMT贴片制作,因为在测试过程中前者抵抗热度的能力与寿命远比后者好,而且可以选用高质量的电容与电阻零件(线路板上几乎全是军规误差1%以内的金属皮膜电阻)。这些设计上的难题必须一一克服。所以新公司创办4年后,Momentum后级才正式亮相。大丹回忆道,当时正好赶上CES展会。他开始组装4部Momentum后级,但外壳上的透明漆涂层太厚,散热器装不上!花了几个小时尝试各种方法,最后是以木工夹将散热器拧紧了又拧,直到“砰”的一声散热器终于装上了。当时是早上5点半,而6点就要出发去参展,虽然展会期间筋疲力尽,但4部Momentum后级正常工作,且引人众多惊讶赞美,一切都值了!
D'Agostino第一部数字串流产品MLife
2021年停产的Momentum M400单声道后级
在大丹的设计生涯中,他最不喜欢听到的负面评价是:“他制造了世界上最好的后级功放,但前级功放却马马虎虎!”大丹知道自己可以做得更好,所以又花了一年时间,终于完成了Momentum Pre前级。这部机器从线路、测量角度来看都非常完美:失真极低,频宽极广,而且没有使用负反馈或任何补偿。特别的是Momentum Pre前级的高音低可以进行音调补偿,大丹说他回想起使用过的Marantz 7c前级,对自己说:“为什么没有人制作一部独立的音调控制器?”所以Momentum Pre前级内的音调控制,有单独的电路板,有独立电源,有独立的继电器。实际转动音调控制器时,只会影响高频和低频,完全不会影响中频,不使用时该电路就完全关闭。
Momentum C2 前级开始加入耳机输出,纯甲类放大
在功放之外,大丹也尝试扩展产品范围,尤其是数字串流媒体设备。实际上早在Krell时代,大丹就推出过包括CD机、解码器等数字音源产品,所以现在进入这个领域驾轻就熟。第一部产品称为MLife,现在则有Momentum C2前级、Momentum MxV前级、Progression前级与合并功放,还有Pendulum合并功放等产品,都可以选购D'Agostino提供的数字模块。这个独立模块具备SPDIF同轴、光纤和USB-A接口,以及以太网和WiFi连接。专用的iOS D'Agostino DSM应用程序提供内置的Tidal、Qobuz、MQA解码及丰富控制功能,最高支持24 /192 KHz的PCM讯号,DSD讯号则是11.2 MHz(DSD 128)。大丹找来一位曾在意大利军事公司工作,来自那不勒斯北部的年轻人Francesco Rossi,由他负责开发数字模块。
纯铜散热板已经成为D'Agostino功放的标志之一
喜欢老爵士乐,经常去现场音乐会的大丹,平时还喜欢开车和做饭(尤其是烤披萨),妥妥是个老宅男,所以他当然不会忘记黑胶唱片。大丹说刚开始他想把唱头放大器制作得看起来像Momentum功放,后来考虑到失真率与准确性、宁静度,以及如何处理负载变化……最终决定做一部多功能唱放。Momentum Phonostage共有四个输入(二组MM、二组MC),因为现在很多唱机可以安装多只唱臂,他们都有可调负载,MM唱头的电容值调整放在前面。
唱放提供+6到-6 dB的增益调整,总共有大约78dB的增益,非常的高,足以应付最低输出的动圈唱头。MC的输入级使用多个并联差分场效应晶体管(FET)和电流镜进行偏置,底噪超级安静,大丹喜欢用场效应晶体管制作直接交连产品,输出级与Momentum前级完全相同。唱放具有五条EQ均衡曲线,包括RIAA、London、RCA、Columbia和DGG,面板上几个较小的LED显示屏是军方和航天飞机使用的,非清晰易读。当然唱放的电源是分体的,有三个稳压线路可真正实现隔离,确保唱放的绝对安静。
动辄数十公斤重的巨大变压器,更是D'Agostino所有功放的标配
至于未来的计划,大丹曾经介绍过他的雄心大志,称为Helius(古希腊神话中的太阳神),如果完成Helius真的会变成功率怪兽。它由三个部分组成,包括一个“正半波”放大和一个“负半波”放大,加上强大的电源,构成纯粹的平衡设计。大丹说这才是真正的平衡放大,两个几乎完全相同的镜像放大,一个与另一个相反。设计中二个6kV的环形变压器可能直径达到25公分,重量超过60公斤,电源部分用µ金属和铜板密封使其不受干扰。电解电容两声道总共有12个,电容量为1.2法拉(1法拉=106微法μF),巨大的纯铜散热器用螺栓固定在专门为飞机散热而设计的5051铝片上。功放加上美国避震专家HRS提供的底座,HRS创办人Mike Latvis为商用飞机、军用飞机、导弹防御系统设计隔离设备有20年的经验,他设计的产品价格高高在上,大丹可真是慧眼识英雄啊!
来自那不勒斯的年轻人Francesco Rossi现在负责D'Agostino的数字控制与音频设计
Momentum C2 前级的分体电源甚至比某些合并功放还强大
Momentum C2 前级右侧是数字音源模块,主放大与音量控制线路左右声道独立,而且是真正全平衡放大,所以看起来数量众多
需要二个人才能扛起来的Epic 1600单声道后级散热片,每片负责一个半波的放大,二片才组成真正平衡放大
由于需要极大电流供应,Epic 1600单声道后级并没有常见的电源母插座,而是用三个螺丝直接固定向天仙配Transparent定制的电源线
简单的说,大丹想用一整块巨大铝锭,把中间挖空用来安装变压器与6个电容,后面镂空用来安装保护电路和接插件连接装置等所有。所有部件加起来,这部功放的重量将超过360公斤,每个正半波和负半波放大都有自己的电线。当然梦幻功放要装上梦幻级的仪表,设计是包豪斯风格(融合建筑、雕塑和绘画美学于一体),仪表尺寸相当于一部Momentum后级。对于Helius能产生的功率来说,这并不算太大,想想高达2万瓦/1欧姆的输出该有多么震撼!我猜测,现有的旗舰Relentless Epic 1600应该就是Helius的部分实现,无论从哪个角度来看,Epic 1600绝对是名符其实的“狠角色”(Relentless的英文字义),即使一般人买不起,当成艺术品欣赏也是美不胜收啊!
Relentless系列
●Epic 1600单声道后级
输出功率1500瓦/8Ω,6000瓦/2Ω
●Epic 800单声道后级
输出功率800瓦/8Ω,
3200瓦/2Ω
●Relentless Pre前级
三件式设计, 重60公斤
Progression系列
●Progression M550单声道后级
输出功率550瓦/8Ω,2200瓦/2Ω
●Progression S350立体声后级
输出功率550瓦/8Ω,2200瓦/2Ω
●Progression Pre前级
●Progression合并功放
输出功率200瓦/8Ω,400瓦/4Ω
Momentum系列
●Momentum MxV M400单声道后级
输出功率400瓦/8Ω,1600瓦/2Ω
●Momentum MxV S250立体声后级
输出功率250瓦/8Ω,1000瓦/2Ω
●Momentum C2前级
●Momentum MxV合并功放
输出功率250瓦/8Ω,1000瓦/2Ω
来源:新音响杂志