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英国龙头HIFI声 NAD的发展历程

2015-3-16 16:23| 发布者: 体验中心 |原作者: hifi基地|来自: hifi基地

本文转自 hifi基地  ,版权归 hifi基地 所有!

———————勇敢的hifi革命线———————

NAD的诞生

1972年,一群顶尖的欧洲HIFl设备销售商在德国慕尼黑的一间酒店客房里召开了一次会议。他们中的每一位都在各自的国内建立起了强有力的市场,销售多个主要的HIFl品牌,并且都是AR (Acoustic Research)的全国销售商。马丁•伯里斯(Martin Borish)当时主持AR的国际营销和关于欧洲供货厂家的业务。他是这次会议的主要人物。

会议日程安排:

1.创造一个全新的HI Fl设备品牌,一套能与AR音响组合搭配完美和谐的产品。

2.在日本寻找最低生产成本的同时,保持新品牌的联合所有和控制形式,包括产品设计和销售。

这次会议创立了NAD(New Acoustic Dimension),并计划建立一条电子产品生产线,其最初的产品是日本福斯特(Foster)公司制造的合并式放大器,NAD model 60

技术背景与早期影响:1972年的HI Fl世界

1972年,世界上仅有的高品质音乐源信号是开盘式磁带录音、FM广播和密纹唱片录音。所有不完美的媒介都有着极大差异的复制效果,非常依赖于繁复的模拟转换来保持着最微弱的细节。然而,所有的器材,都能发挥其功能的极至,能够将高保真声音效果还原得令人满意的近乎真实。优质的磁带录音依然昂贵,而预先录制的开盘式磁带录音从未作为音乐媒体来应用。专业的磁带录音机已经相当先进。大多数60年代录制的最好的录音作品都是Ampex 3轨道1/2英寸的磁带录音机,用15或30ips录制的,甚至可以媲美CD的表现,并且还未使用减少噪音的处理。

所有的电子管设备,超载额较高,即使达到2%的失真也能保持音效柔和。从“噪音平台”到可听失真音之间的动态变化区域,很好地控制在70dB,频响起伏微乎其微。60年代摇滚音乐和其他流行音乐盛行,这极大地推动了多轨道录音机应运而生。更快的磁带运转速度,更宽的磁带,更好的磁带质量,更低的麦克风噪音,Dolby A噪音消除的功能使其能够获得80 dB的动态范围,这使得极低噪声水平的LP得以面世。改进的高质动磁和动圈唱头比水晶或瓷的唱头能够处理高得多的峰值还原电平,且对原始音的失真小。因此,最好的最高质量的唱片表现系统处理的声音效果,除了留存的轨迹噪声外,在质量上已接近了母带的声音效果。而轨迹噪声并不会和音乐混淆,因此可以当作自然背景噪音的一部分,因此只要录音带清洁且无刮痕或残旧的迹象,比较容易与母带音区分。转盘,唱臂和唱头大部分依然是昂贵的。带有较差速度稳定性、噪声很大、通常使用很重的唱臂、很差的瓷唱头、粗躁的唱针,声学回输分离性也很差的普通“录音转换器”,与HIFl转盘之间也有很大的区别。

当时,有两个并不昂贵的转盘有着物超所值的表现:英国制造的Connoisseur(见下图)和美国制造的AR XA

FM双声道广播在60年代问世,并有着高品质HIFl的潜力。如果有不错的信号,一台好的收音机的动态范围可达70 dB,并可达致15kHz的平直响应,然后经常受电台和发射器质量的限制。当然,只有最好最昂贵的收音机才可做到低失真,对干扰进行足够地压制,以及进行出色的频道分离。


AR的背景

AR,由Henry Moss和Edgar Villchur创立,曾是领先的喇叭设计者,1955年其最早的书架型(美国书架尺寸)的悬挂式喇叭,具有高sPl和到43 Hz仍然保持着极低的失真率,以及达致10k以上的平直频率响应。1957年的AR3首次引入球顶高音和中音,频宽扩至20k,声音散射范围也更广。60年代中期AR设计和制造了一款非常高质量的悬浮避震、皮带驱动转盘,带有一个轻质唱臂,价格低廉。这之后,是68年制造的每声道50W,全部采用硅晶体功率管的合并式扩大器,声音清纯,推动4欧姆(甚至更低)的AR喇叭也动力十足,该技术在之后的10-15年内都无人能望其项背。

随之的产品是FM放大器,以及1970年的FM收音机。后者的表现相当好,只有有限的几款80年代出产的最高价格的超级收音机,如Onkyo, Tandberg,Kenwood,Revox和Sequerra才在某些领域超越它。

这些AR产品,除了“最新技术”的表现外,还在其他许多方面出类拔萃价廉物美,使用简便,设计严谨而不奢华,简洁实用,表现出众工业设计和制造都相当严谨。完全没有浪费时间在外观上,简洁、严肃、直指中心:功能和声音表现。成本的大部分都用在核心的声音表现上。“我们用有限的金钱创造了最好的品质。”

根据经济情况和当时挪威市场HI Fl影音产品短缺的情况,AR在60年代制造了自己的扩大器和调频器,获得了空前的反响。


创业初期的1972年

在1972年,刚刚成立的NAD从日本福斯特公司订购了他们第一批扩大器,Model 60(下图)。随后,他们建立了一套完整的产品线:3个扩大器,2个AM/FM接收器,和1个Dolby B合式录音机和1个密纹唱盘,均为日本制造,效果出众可靠。到74年NAD已经拥有了5款高品质的富有福斯特公司特色的产品。

NAD的产品都经过专门设计,使之能与AR喇叭兼容,声音出众,非常畅销。于是,到74年,NAD在20个国家建立了稳固的市场网络。

该产品系列尽管具有出众的竞争力,不过依然有其创新性和技术性方面的局限。NAD的产品大都局限于工业化设计,缺乏必要的高级音响特征和优秀的人类工程学特征。

1974年,国际石油禁运,严重影响了欧洲经济。同时,日元越发坚挺。主要的日本品牌,如索尼Sony、Technics(松下)、Pioneer、Trio/Kenwood(健伍)、Sansui(山水)等,不断地强劲,变得越来越具竞争力。而NAD通过一家德国的从事日本贸易的公司进口福斯特订购制造的产品,要经过双重货币兑换,其成本变得无法承受。这些和其它的因素使得NAD无法继续这样的经营。NAD于是决定暂停并重新思考经营方式。


下面几段落来自NAD研发部门的一位工程师:

我与Marty Borish自1975年起就为AR工作,起先在英国,然后在美国。我们在Bob Berkovitz手下,服务于一个新的研发部门。包括音响设计、数字音响、密纹唱盘、扩大器和接收器的研究和开发。Marty想让AR拥有强大的研发部门,制造全线电子设备和喇叭。波士顿倚靠隔水相望的剑桥麻省理工的领先技术支持,是孕育新技术的温床,大批的电子设备和HI Fl公司位于这里或附近。波士顿音响协会是一个具有影响力的论坛,举办相关本领域的最新发展动态的讲座和辩论会,邀请行业内和学院的以及相关同行业的资深人士参加。Tom Holman(后在THX任职)当时是一位活跃的出席者,在当时发表了一些重要的关于唱机前级和后级的论文。1977年,AR的所有者,Teledyne决定不生产计划好的新的电子设备。于是Marty Borish(当时AR的主席)离开AR并回到了伦敦,我也这样做了。我们加入了NAD,成为公司历史上最早的两个全职雇员。Marty在他伦敦家中的阁楼上辟出一个办公室,我则在自己狭小的公寓卧室里建立了一个实验室。

AR的台湾代理商,是台湾National(松下)集团的一部分,拥有一个工厂和一个狂热的年轻儿子—MT Hong。他痴迷HI FI,并决定在自己的工厂制造HI Fl电子设备,而他的工厂当时只制造简单电子产品。他为AR提供一种接收器,该接收器是我帮助他们研发的。但当时该产品不获接受生产,其有用的成果被推荐给了NAD使用。我在台北和Fulet工程师们合作了几个阶段,每个阶段大约6-8星期。这些工程师中,有A.Lin,之后AMC的创立者。

仅仅一年多的时间,1977-1978,整个型号系列就设计出来,准备大量生产。新的NAD型号有2个AV接收器—7030和7080,2个扩大器—3030和3080,分别为30和80瓦功率,还有2个收音机,而且很快就生产了另外2款扩大器和接收器,功率在30瓦和80瓦之间。

这些产品是参考新的IHF202扩大器标准设计的,并结合听感心理声学,电唱机前级,声调控制,以及后级的最新研究成果。而且,采用了最好最新的日本零件。在当时,日本已经迅速发展成为使用零件领域的领先者,在效果、技术规格等方面,西方的技术已不能望其项背。

1、电唱机前置扩大器特性:

a. 全频率的大动态范围,能够处理强烈的抖晃和变形信号,和由已知的唱头产生的最高水平的高频信号,失真小得可以忽略。当时的普通前级都容易明显超载,比如乐队鼓手的高电平铙钹,会产生严重的互调失真。

b. 准确的RIAA均衡和无”唱头干扰”。许多用一个低阻抗发生器驱动时RIAA响应正确的前置扩大器,使用一个典型的动磁唱头时,会有几个dB的误差,原因是高频时唱头的高阻抗与反馈网络互相影响,使频率响应改变。

c. 由于唱头阻抗的原因,噪声水平也得到优化。许多唱头前置扩大器说有80 dB甚至更高的信躁比,但这是以短i/P或1千欧姆时测量的。在最容易听到噪声的范围,连接一个高阻抗动磁唱头,噪声水平通常会增加10 dB,那个规格也就没有意义了。NAD的电唱机前置扩大器具有一个不高于

2db噪音数据,(连接到真实音源,扩大器噪音将只比音源高一点点。也就是大约对于动磁唱头为76 dBIF re 5mV.对于动圈唱头为80 dB IHF re 0.5 mV这样的数值是非常安静的了。

d. 12 dB/octave的次声过滤器去除高质量唱臂与高顺性唱头组合扩大的抖晃和变形的成分。这种组合通常会用光后级和低频单元组建的动态范围。


2、音调控制

通过低频、高频的适度增加、减少和中频信号少量的润色,使人声和大部分乐器更自然。减少内部过载和功放/喇叭过载的机率。


功率扩大器的特性

a. 连接真实喇叭的卓越表现,而不是用虚拟负载测出的数据我们已经发现对于低阻抗AR喇叭,很少扩大器可以不出现声音失真,失真严重的甚至会损坏喇叭。更有甚者是当时绝大多数的HI-END功率扩大器,就算是具备200-300W额定标称功率,(如Phase Linear, Dynaco等)当连接4欧姆阻抗负载时都发挥正常,不过都可能在和非常低阻抗的负载连接时产生严重失真的现象。如在10瓦功率输出条件连接低于4欧姆阻抗的负载的条件下,因为负载保护线路的作用而引发失真现象非常普遍。我们发现有必要专门以2欧姆负载设计、制造和测量我们的扩大器,这在当时不被大多数的博学的工程师所接受。我们的扩大器具有不同凡响的瞬时峰值电流输出:低功率型号为最小12安培,80瓦的型号为40安培。

b. 有大动态范围的功率扩大器电源供应是设计成可以应付较沉重的喇叭负载和较高的峰值输出电流,也有足够的动态功率,足以应付音乐中经常出现的瞬时爆发。即使是管风琴的音符都会在短暂峰值之后有一个相当快速的减弱,大多数的其它音乐也会在爆发之后在5-10毫秒之内降低3dB。一个3dB的IHF动态范围(20msec)因此是非常有用的,可使扩大器播放大多数音乐时,比一个有相同连续功率而没有动态范围的扩大器的音量大一倍。


软弱无力的电源供应也会使低音“软”下来,除非对电源供应的起伏有较强的抵抗能力。我们所有设计的供电线路都有很强的电源过滤和很高的功率因素,使功率放大器在其工作范围内的所有声音区域可达到几乎完美的表现。

c. 超低的声音失真率

我们的扩大器为全频低失真的真实负载设计,而不只是在1kHz 8欧姆的额定功率,这个数据本身不说明任何问题,也不能反映扩大器适不适合扩大声音、推动喇叭。NAD扩大器当时的标称规格就已经开始标明了从250mW到额定功率,独立区分8和4欧姆的输出,THD 20-20kHz,SMPTE IM失真,CCIF IM失真,和DIM等参数。

之后,我们设计了一个“全靠聆听来测量失真”的测试,这比近期由AudioPrecision介绍的多音调测试更进了一步。我们使用一个过滤后的粉红噪声,用一个100 dB滚降过滤器将所有的300-3000 Hz的成分去除。然后扩大器的输出再通过300-3kHz的带通过滤器,而这个范围的输出值不是RMS或平均值,而是类似峰值,相当接近我们真正听到的声音。这个THD加静态和动态互调失真是一个很好的参考,因为这是在人耳最敏感的区域。该测试只需要一些良好的过滤器和一个噪音源,无需复杂的器材,如频谱分析仪等。而且,直接听取过滤的输出声音,或甚至是扩大器的输出声音,比听音乐录音更能说明问题。输入信号,没有失真时,听起来好象两个完全分离的信号:一个低频隆声和一个高频的嘶声,两者之间有很明显的空缺。即使是很短的一个中断或交越失真,都如刺耳尖利的中频噪音一样明显。该RMS值可为0.1 %,似乎可以接受,但(CCIR)类似峰值却高达0.5%。

我认为如果谐波或互调失真产物远离频谱内的测试信号时,0.1%是仅仅可闻的。您可将一个0 dB 300Hz的正弦波和一个3kHz或3.3 kHz的正弦波混合,从-60dB至-40dB(等于0.1%—1%第10和11次谐波),一试便知对于1%,您将非常清晰地听到,可能还可听到0.1%,但不低于该数值。我们所有的扩大器在上述的所有失真都定在<0.03%,250mW,8和4欧姆。

关于音乐信号,耳朵一般对持续的静态失真没有那么敏感,但对瞬态失真却更加敏感。

近年,大多数美国和欧洲制造的昂贵的HI END扩大器依然在上述测试中表现平平,特别是当连接真正的喇叭负载的时候。一个通过THX认证的扩大器或许都不可能达到0.1% TAD的数值。

高电平时,这主要是因为高频失真引起的互调失真。在低电平情况下,典型的是在0.5-5W范围内,高频率的交越失真是非常普遍的,而且在低阻抗的情况下更加严重。直到现在我依然经常见到非常昂贵的HI-END扩大器在接受如STEREOPHILE的测试时,连接低阻抗时交越失真和高频失真都不能接受更别说真正的喇叭测试了。

即使是世界上最好的扩大器,Halcro dm58,据说只有0.0004% rms总谐波失真(1kHz /8 ohms),接近满负荷情况下有0.01%峰值总谐波失真(20k/3 ohms)。这至今都是一项非常了不起的成就,但也表明拥有最新技术的功率扩大器在这一参数方面没有多大的进步,即使如dm58投入如此之多的努力和成本。尽管在过去的25年内,A/D和D/A转换器的生产工艺有了长足的进步,最好的D/A转换器达到的数据还是0.00003(或-130 dB)。


4、FM调频器

FM调频器的参数确定远比扩大器要复杂得多。调频器不仅得将一个弱信号扩大且不致出现超载或其它失真,将无线电频率转换为声音频带然后解调频率信号,解码MPX信号为左声道和右声道声音信号。而且,调频器还得筛选并采集将所需IT信号,这些信号源强弱不等,并且与邻近的频道的信号混合在一起,通常这些干扰信号强度大于所需信号1000倍。并且,调频器得排除不需要的振幅解调和多道信号,否则会引起严重的干扰和失真。还需做很多其它设计上的让步,才可达到更优于扩大器设计的经济合理的调频器设计,而结果又特别依赖于妥协的选择是否正确


5、Dolby B NR盒式录音机

从1971到1974年,我一直在为Dolby实验室工作。我对于磁带录音技术,专业的Dolby A应用技术和家用开放式转带磁带技术等,有很深的研究。我对于致力使磁带表现得与HI FI设备相媲美的努力中所存在的问题非常清楚。

使Philips合成磁带媒质具有HI FI的表现,是一个非常具有挑战性的难题,且不止是在信躁比方面,Dolby B技术可以使信噪比增加必要的lOdB,使信噪比从五十几变成六十几。

表现最突出的家用开放式转带磁带是Tandberg,以1/78英寸/秒的速度和1/4轨道每1/4英寸磁带,达到l0kHz的响应,可以接受的0.2%抖晃率,和接近60dB的动态范围有它的用处,但不足以准确地播放出优质的FM广播。

而普通录音带由于低速且带宽狭小,严重地影响其表现录音格式的改进,磁头技术、小件机械部件大量生产技术的进步,使磁带达到可以接受的抖晃率,磁头接触/方位角的稳定,从而使高频达到lOk-15k,刚刚可以达到hifi的要求。

在卡式磁带机问世大约10年之后,由Wollensack,一个3M公司,创造了一种坚实,稳定,高精确度的大型飞轮机器,与磁头配合使用,成为了第一代真正具有HI FI品质的HI FI合式录音机。

到1977年,这项技术已经得到了更进一步的发展。Cromimum dioxyde磁带已经加上了几个dB的动态范围,特别是在高频部分,而且减少了噪音精确分段的磁头技术达到了11μm的水平,高频响应达到了15kHz,虽然只能在-20 dB录音水平享有这一频宽。最好的机器可以达到<0.1 % w/f JIS和0.15% DIN的水平。

NAD 6100,与第二代产品一起问世,并与一个日本的小型专业制造商Shinwa合作发展,表现良好。一旦金属制的磁带问世,我们就推出了一款新型的M型号产品。该产品具有相当的竞争力,具有一系列的新磁带的优势。该产品要求高得多的偏置水平和增大的录音扩大器动态范围。当时,大多数的金属磁带录音机在高频录音水平方面已经能够实现平均1-2 dB的提高,并且在减噪方面几乎没有影响。6100型产品具有一个坚固的大型飞轮装置。


6、密纹唱机

与该系列配套的转盘,model 202(下图),是一个传统的日本风格的固定式底座,装有坚固的橡胶足,坚固的S-臂,和日本东芝产的轮带推动系统。与几年后非常成功的经典的先锋Pioneer PL-12D非常类似,是转盘的“3020”。使用方便,低震动和抖晃,但同时也有固定底座重臂的转盘的所有缺点。

上述的新产品,在1977-1978年介绍到欧洲市场时,是非常成功的。它具有非常强的竞争力,其表现可与分体HI END立体声产品相媲美。

当NAD美国刚刚成立的时候,就推出了这套产品,并获得了很高声誉和称赞。NAD美国对于NAD的发展具有重要的作用。NAD美国接手解决了许多项目,如PR材料等,而且Peter Tribeman在CES上的展示也非常成功。1年后,他们已经拥有了一个全国的销售代表和销售商的市场体系。NAD真正再次成为世界性的公司,具有世界范围的市场。


1978年,我搬到伦敦城的一个新的实验室,与HI Fl Markets - 新的英国NAD代理,合用这个实验室NAD当时是由其几个创立者和其他主要的销售商共同经营的,他们召开例会,讨论产品设计和发展的事情,以及业务和董事大会Music Lover系列20系列3030 4030扩大器和调频器的成果,特别是在英国、德国、和斯堪的那维亚市场的

成功促使我们下决心开拓一条新的经济型的产品线:Music Lover系列

3020合并式扩大器,8欧姆的负载下20W/声道,不仅在每个方面优于3030,而且为低功率扩大器设立了一个新的标准。早些年已经制造了真空管EL84's 34's扩大器,我了解40W的功率有多大的威力,优良的动态范围,失真也可以接受。我们当时通常使用的许多低阻抗喇叭,这甚至能够体现它的更多优势,因为输出和驱动级能够输出大电流,而没有过早的限制和回输失真。

图为:3020功放

3020是一种小投入设计,其中75%以上的预算用于其表现上:其余都是次要的简单而小巧,特性设置周全严谨,使用经济这种工业化的设计是基于一个美国设计师的构思,而我在机械工程师的帮助下,参考MT Hong的意见,重新进行设计,使之在实际上更易生产,在外观上更接近第一代产品。


电路设计
A. 唱头放大器是3030型号中使用的产品的升级产品,具有更高的承载余量和更低的失真率。这是一个“豪华版”6晶体管、表现出色的扩大器,这种设计通常只有在HI END分体式产品中才有。甚至是100W的合并式扩大器,通常也是用2个晶体管做唱头放大,承载余量不足,过载恢复能力也很差。

B. 前置扩大器进行了简化,在反馈网络内使用了逆对数贮存区域,以期达到较高的承载余量和更低的噪音。

我们有一个低水平转换阀,(-20 dB),可更好地对低音量进行更好的音量跟踪,实现最完美的音量控制。

功率扩大器的输入级配备12 dB/octave的次声和超声过滤器有一个U形连接器,连接前置扩大器和功率扩大器,也可选择连接“LAB”的输入口以达到平直的宽频响应。

在低功率条件下,切不可扩大次声信号或干扰性的高频信号而浪费了动态范围。


柔性剪峰   
功率扩大器还有另外一个重要的特性:柔性剪峰。这是一种柔和限制电路,具有跟随讯号变化的限制水平,追踪输出级的工作状态、情况。该电路可柔和地进行信号分段,使信号圆润而不是令其尖锐。这种特性被某些主观主义、唯美主义的评论人和记者误解和诽谤。柔性剪峰在前置扩大器、转换扩大器和超低扩大器中得到广泛应用。该特性的使用价值是明显的,易于见证的使用一个2-300Hz的正弦波,将信号水平调高到驱动4欧姆的喇叭,直到在55-60W,输出级开始出现尖锐的削波出现削波时,即使只有0.5 dB,失真也是非常严重和明显,令人不悦。这种情况不止是发生在lk-3k的高次谐波,更明显的是谐波和电源纹波之间的互调失真。

图解:关闭柔性剪峰下的频响曲线图,阻抗由上至下为:8,4,2欧姆

图解:开启柔性剪峰下的频响曲线图,阻抗由上至下为:8,4,2欧姆


柔性剪峰能加工信号使其变圆滑,不那么生硬尖锐和令人不悦。另外,高次谐波容易损坏高音,柔性剪峰也是一种保护。

功率扩大器本身是一种新的设计,利用一个NPN单端电流模式输入级,使用一个带高阻抗的功率管,驱动一个pnp/npn反馈装置,电流非常线性。其负载是阴极输出,可驱动超过30mA到输出级。而输出级包括一个分离的Darlington配置,利用快速高电流Motorola功率管,后来专用较强劲的lA的Hitachi晶体管,供应到一个缓慢但强劲的且便宜的2N 3055金属封装输出级装置。电压扩大器利用其自身的低噪音、特低阻抗稳定供应,用于更好的电源波纹抑制。直流的稳定是在一个全新的输入级偏置系统实现的

3020有15A的无失真峰值电流,3dB动态范围,低阻抗时动态范围更大,3020型可将声音放得很大。根据测量3020的在4欧姆时全频段的各种失真是0.02%,这一表现在相同预算的设备型号中从未听说过。3020经常在展示会上推动5对并联的喇叭,声音洪亮,使许多人以为有一个250W的扩大器藏在桌子底下。

3020的噪音也非常低,在唱头放大和线路输入中都是如此。线路输入1W时有超过90 dB的IHF。这一数据在当时最HIGH END的合并式扩大器中都是很罕见的。

由于其极好的声音效果、高品质的表现和低价格,3020型在1979年推出时一鸣惊人,与同类产品相比非常突出。

如果您查阅当时的我们竞争者的商品目录,一个典型扩大器排列是这样的一个模式:每声道20W,50W,75W和100W。而其总谐波失真分别为:1%,0.5%,0.2%和0.1%,信躁比为:70,75,80和85dB,这些数据当时并非为IHF re 1W,而是最大功率时的数据。这对于其他的品牌来说是没有理由这样标称指标的,但却是NAD的市场推广的标准。

我已经观察了多年,发现很多的在15-40W范围内的低功率扩大器只有性能很差的输出级和功率管。超小型的20W晶体管用在许多的20W扩大器的输出级上,常用小于1W的电阻器。制造商们并不把这类入门级的产品当回事。即使是具有合理的电路拓扑技术的产品,由于其糟糕的布局设计,杂乱的线路和过小的输出晶体管,也伴随着令人无法接受的低频和高频失真。

首先,线路必须要经过精心的设计,必须具有很好的拓扑技术和良好的部件,然后,印刷电路板和电源供应的布局设计必须要非常非常小心地设计。并且最多的设计时间应该用在后者上。

4020收音机调频器紧随3020型推出,并且和3020型有许多相同的设计理念,在价格上也有出色的表现。

1979,1980和1981三年间,3020型合并式功率放大器获得了许多奖项、好评和专题报道,成为随后几年世界上最受欢迎的合并扩大器。4020型大体没有超越3020型,但也很受市场欢迎,通常是和3020一起销售在英国市场上,多年来,HI FI Market每月卖出25-30000套。这就回答了一个我们过去经常遇到的问题:”谁需要另外一个20W扩大器?”

3020和4020刚推出市场不久,与其匹配的磁带录音机6020问世了。这是一个中端的机械操作的Dolby B卡座,但有一个低抖晃设计,和一个很好的磁头,由一家出色的日本公司Toyo Radio制造(Sony的子公司)。

这款卡座之后,很快6040 HX就问世了。6040 HX采用了一个新的由Dolbyand B&0发明的动态范围延伸系统,使其根据信号的区域和电平自动调节偏置,得到几个dB更多的动态范围,特别是在容易过载的高频段。

7020 AV功放包含了3020和4020的电路,自问世以后,成为AV功放市场上一款非常好卖的附属产品。
卡座工艺的另一个里程碑

Dolby C于1980年问世,NAD是第一家在卡座上使用这一高级的NR系统的公司。该系统不仅消噪处理更优秀,而且改进了高频承载量。该款卡座就是6150C。

图为:NAD 6150C,第一台使用了Dolby C NR系统的卡座机


路过

雷人

握手

鲜花

鸡蛋
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引用 suerboss 2015-3-12 10:25

1、电唱机前置扩大器特性:

a. 全频率的大动态范围,能够处理强烈的抖晃和变形信号,和由已知的唱头产生的最高水平的高频信号,失真小得可以忽略。当时的普通前级都容易明显超载,比如乐队鼓手的高电平铙钹,会产生严重的互调失真。

b. 准确的RIAA均衡和无”唱头干扰”。许多用一个低阻抗发生器驱动时RIAA响应正确的前置扩大器,使用一个典型的动磁唱头时,会有几个dB的误差,原因是高频时唱头的高阻抗与反馈网络互相影响,使频率响应改变。

c. 由于唱头阻抗的原因,噪声水平也得到优化。许多唱头前置扩大器说有80 dB甚至更高的信躁比,但这是以短i/P或1千欧姆时测量的。在最容易听到噪声的范围,连接一个高阻抗动磁唱头,噪声水平通常会增加10 dB,那个规格也就没有意义了。NAD的电唱机前置扩大器具有一个不高于

2db噪音数据,(连接到真实音源,扩大器噪音将只比音源高一点点。也就是大约对于动磁唱头为76 dBIF re 5mV.对于动圈唱头为80 dB IHF re 0.5 mV这样的数值是非常安静的了。

d. 12 dB/octave的次声过滤器去除高质量唱臂与高顺性唱头组合扩大的抖晃和变形的成分。这种组合通常会用光后级和低频单元组建的动态范围。


2、音调控制

通过低频、高频的适度增加、减少和中频信号少量的润色,使人声和大部分乐器更自然。减少内部过载和功放/喇叭过载的机率。


功率扩大器的特性

a. 连接真实喇叭的卓越表现,而不是用虚拟负载测出的数据我们已经发现对于低阻抗AR喇叭,很少扩大器可以不出现声音失真,失真严重的甚至会损坏喇叭。更有甚者是当时绝大多数的HI-END功率扩大器,就算是具备200-300W额定标称功率,(如Phase Linear, Dynaco等)当连接4欧姆阻抗负载时都发挥正常,不过都可能在和非常低阻抗的负载连接时产生严重失真的现象。如在10瓦功率输出条件连接低于4欧姆阻抗的负载的条件下,因为负载保护线路的作用而引发失真现象非常普遍。我们发现有必要专门以2欧姆负载设计、制造和测量我们的扩大器,这在当时不被大多数的博学的工程师所接受。我们的扩大器具有不同凡响的瞬时峰值电流输出:低功率型号为最小12安培,80瓦的型号为40安培。

b. 有大动态范围的功率扩大器电源供应是设计成可以应付较沉重的喇叭负载和较高的峰值输出电流,也有足够的动态功率,足以应付音乐中经常出现的瞬时爆发。即使是管风琴的音符都会在短暂峰值之后有一个相当快速的减弱,大多数的其它音乐也会在爆发之后在5-10毫秒之内降低3dB。一个3dB的IHF动态范围(20msec)因此是非常有用的,可使扩大器播放大多数音乐时,比一个有相同连续功率而没有动态范围的扩大器的音量大一倍。


软弱无力的电源供应也会使低音“软”下来,除非对电源供应的起伏有较强的抵抗能力。我们所有设计的供电线路都有很强的电源过滤和很高的功率因素,使功率放大器在其工作范围内的所有声音区域可达到几乎完美的表现。

c. 超低的声音失真率

我们的扩大器为全频低失真的真实负载设计,而不只是在1kHz 8欧姆的额定功率,这个数据本身不说明任何问题,也不能反映扩大器适不适合扩大声音、推动喇叭。NAD扩大器当时的标称规格就已经开始标明了从250mW到额定功率,独立区分8和4欧姆的输出,THD 20-20kHz,SMPTE IM失真,CCIF IM失真,和DIM等参数。

之后,我们设计了一个“全靠聆听来测量失真”的测试,这比近期由AudioPrecision介绍的多音调测试更进了一步。我们使用一个过滤后的粉红噪声,用一个100 dB滚降过滤器将所有的300-3000 Hz的成分去除。然后扩大器的输出再通过300-3kHz的带通过滤器,而这个范围的输出值不是RMS或平均值,而是类似峰值,相当接近我们真正听到的声音。这个THD加静态和动态互调失真是一个很好的参考,因为这是在人耳最敏感的区域。该测试只需要一些良好的过滤器和一个噪音源,无需复杂的器材,如频谱分析仪等。而且,直接听取过滤的输出声音,或甚至是扩大器的输出声音,比听音乐录音更能说明问题。输入信号,没有失真时,听起来好象两个完全分离的信号:一个低频隆声和一个高频的嘶声,两者之间有很明显的空缺。即使是很短的一个中断或交越失真,都如刺耳尖利的中频噪音一样明显。该RMS值可为0.1 %,似乎可以接受,但(CCIR)类似峰值却高达0.5%。

我认为如果谐波或互调失真产物远离频谱内的测试信号时,0.1%是仅仅可闻的。您可将一个0 dB 300Hz的正弦波和一个3kHz或3.3 kHz的正弦波混合,从-60dB至-40dB(等于0.1%—1%第10和11次谐波),一试便知对于1%,您将非常清晰地听到,可能还可听到0.1%,但不低于该数值。我们所有的扩大器在上述的所有失真都定在<0.03%,250mW,8和4欧姆。

关于音乐信号,耳朵一般对持续的静态失真没有那么敏感,但对瞬态失真却更加敏感。

近年,大多数美国和欧洲制造的昂贵的HI END扩大器依然在上述测试中表现平平,特别是当连接真正的喇叭负载的时候。一个通过THX认证的扩大器或许都不可能达到0.1% TAD的数值。

高电平时,这主要是因为高频失真引起的互调失真。在低电平情况下,典型的是在0.5-5W范围内,高频率的交越失真是非常普遍的,而且在低阻抗的情况下更加严重。直到现在我依然经常见到非常昂贵的HI-END扩大器在接受如STEREOPHILE的测试时,连接低阻抗时交越失真和高频失真都不能接受更别说真正的喇叭测试了。

即使是世界上最好的扩大器,Halcro dm58,据说只有0.0004% rms总谐波失真(1kHz /8 ohms),接近满负荷情况下有0.01%峰值总谐波失真(20k/3 ohms)。这至今都是一项非常了不起的成就,但也表明拥有最新技术的功率扩大器在这一参数方面没有多大的进步,即使如dm58投入如此之多的努力和成本。尽管在过去的25年内,A/D和D/A转换器的生产工艺有了长足的进步,最好的D/A转换器达到的数据还是0.00003(或-130 dB)。


4、FM调频器

FM调频器的参数确定远比扩大器要复杂得多。调频器不仅得将一个弱信号扩大且不致出现超载或其它失真,将无线电频率转换为声音频带然后解调频率信号,解码MPX信号为左声道和右声道声音信号。而且,调频器还得筛选并采集将所需IT信号,这些信号源强弱不等,并且与邻近的频道的信号混合在一起,通常这些干扰信号强度大于所需信号1000倍。并且,调频器得排除不需要的振幅解调和多道信号,否则会引起严重的干扰和失真。还需做很多其它设计上的让步,才可达到更优于扩大器设计的经济合理的调频器设计,而结果又特别依赖于妥协的选择是否正确


5、Dolby B NR盒式录音机

从1971到1974年,我一直在为Dolby实验室工作。我对于磁带录音技术,专业的Dolby A应用技术和家用开放式转带磁带技术等,有很深的研究。我对于致力使磁带表现得与HI FI设备相媲美的努力中所存在的问题非常清楚。

使Philips合成磁带媒质具有HI FI的表现,是一个非常具有挑战性的难题,且不止是在信躁比方面,Dolby B技术可以使信噪比增加必要的lOdB,使信噪比从五十几变成六十几。

表现最突出的家用开放式转带磁带是Tandberg,以1/78英寸/秒的速度和1/4轨道每1/4英寸磁带,达到l0kHz的响应,可以接受的0.2%抖晃率,和接近60dB的动态范围有它的用处,但不足以准确地播放出优质的FM广播。

而普通录音带由于低速且带宽狭小,严重地影响其表现录音格式的改进,磁头技术、小件机械部件大量生产技术的进步,使磁带达到可以接受的抖晃率,磁头接触/方位角的稳定,从而使高频达到lOk-15k,刚刚可以达到hifi的要求。

在卡式磁带机问世大约10年之后,由Wollensack,一个3M公司,创造了一种坚实,稳定,高精确度的大型飞轮机器,与磁头配合使用,成为了第一代真正具有HI FI品质的HI FI合式录音机。

到1977年,这项技术已经得到了更进一步的发展。Cromimum dioxyde磁带已经加上了几个dB的动态范围,特别是在高频部分,而且减少了噪音精确分段的磁头技术达到了11μm的水平,高频响应达到了15kHz,虽然只能在-20 dB录音水平享有这一频宽。最好的机器可以达到<0.1 % w/f JIS和0.15% DIN的水平。

NAD 6100,与第二代产品一起问世,并与一个日本的小型专业制造商Shinwa合作发展,表现良好。一旦金属制的磁带问世,我们就推出了一款新型的M型号产品。该产品具有相当的竞争力,具有一系列的新磁带的优势。该产品要求高得多的偏置水平和增大的录音扩大器动态范围。当时,大多数的金属磁带录音机在高频录音水平方面已经能够实现平均1-2 dB的提高,并且在减噪方面几乎没有影响。6100型产品具有一个坚固的大型飞轮装置。


6、密纹唱机

与该系列配套的转盘,model 202(下图),是一个传统的日本风格的固定式底座,装有坚固的橡胶足,坚固的S-臂,和日本东芝产的轮带推动系统。与几年后非常成功的经典的先锋Pioneer PL-12D非常类似,是转盘的“3020”。使用方便,低震动和抖晃,但同时也有固定底座重臂的转盘的所有缺点。

上述的新产品,在1977-1978年介绍到欧洲市场时,是非常成功的。它具有非常强的竞争力,其表现可与分体HI END立体声产品相媲美。

当NAD美国刚刚成立的时候,就推出了这套产品,并获得了很高声誉和称赞。NAD美国对于NAD的发展具有重要的作用。NAD美国接手解决了许多项目,如PR材料等,而且Peter Tribeman在CES上的展示也非常成功。1年后,他们已经拥有了一个全国的销售代表和销售商的市场体系。NAD真正再次成为世界性的公司,具有世界范围的市场。


引用 suerboss 2015-3-12 10:25

1978年,我搬到伦敦城的一个新的实验室,与HI Fl Markets - 新的英国NAD代理,合用这个实验室NAD当时是由其几个创立者和其他主要的销售商共同经营的,他们召开例会,讨论产品设计和发展的事情,以及业务和董事大会Music Lover系列20系列3030 4030扩大器和调频器的成果,特别是在英国、德国、和斯堪的那维亚市场的

成功促使我们下决心开拓一条新的经济型的产品线:Music Lover系列

3020合并式扩大器,8欧姆的负载下20W/声道,不仅在每个方面优于3030,而且为低功率扩大器设立了一个新的标准。早些年已经制造了真空管EL84's 34's扩大器,我了解40W的功率有多大的威力,优良的动态范围,失真也可以接受。我们当时通常使用的许多低阻抗喇叭,这甚至能够体现它的更多优势,因为输出和驱动级能够输出大电流,而没有过早的限制和回输失真。

图为:3020功放

3020是一种小投入设计,其中75%以上的预算用于其表现上:其余都是次要的简单而小巧,特性设置周全严谨,使用经济这种工业化的设计是基于一个美国设计师的构思,而我在机械工程师的帮助下,参考MT Hong的意见,重新进行设计,使之在实际上更易生产,在外观上更接近第一代产品。


电路设计
A. 唱头放大器是3030型号中使用的产品的升级产品,具有更高的承载余量和更低的失真率。这是一个“豪华版”6晶体管、表现出色的扩大器,这种设计通常只有在HI END分体式产品中才有。甚至是100W的合并式扩大器,通常也是用2个晶体管做唱头放大,承载余量不足,过载恢复能力也很差。

B. 前置扩大器进行了简化,在反馈网络内使用了逆对数贮存区域,以期达到较高的承载余量和更低的噪音。

我们有一个低水平转换阀,(-20 dB),可更好地对低音量进行更好的音量跟踪,实现最完美的音量控制。

功率扩大器的输入级配备12 dB/octave的次声和超声过滤器有一个U形连接器,连接前置扩大器和功率扩大器,也可选择连接“LAB”的输入口以达到平直的宽频响应。

在低功率条件下,切不可扩大次声信号或干扰性的高频信号而浪费了动态范围。


柔性剪峰  
功率扩大器还有另外一个重要的特性:柔性剪峰。这是一种柔和限制电路,具有跟随讯号变化的限制水平,追踪输出级的工作状态、情况。该电路可柔和地进行信号分段,使信号圆润而不是令其尖锐。这种特性被某些主观主义、唯美主义的评论人和记者误解和诽谤。柔性剪峰在前置扩大器、转换扩大器和超低扩大器中得到广泛应用。该特性的使用价值是明显的,易于见证的使用一个2-300Hz的正弦波,将信号水平调高到驱动4欧姆的喇叭,直到在55-60W,输出级开始出现尖锐的削波出现削波时,即使只有0.5 dB,失真也是非常严重和明显,令人不悦。这种情况不止是发生在lk-3k的高次谐波,更明显的是谐波和电源纹波之间的互调失真。

图解:关闭柔性剪峰下的频响曲线图,阻抗由上至下为:8,4,2欧姆

图解:开启柔性剪峰下的频响曲线图,阻抗由上至下为:8,4,2欧姆


柔性剪峰能加工信号使其变圆滑,不那么生硬尖锐和令人不悦。另外,高次谐波容易损坏高音,柔性剪峰也是一种保护。

功率扩大器本身是一种新的设计,利用一个NPN单端电流模式输入级,使用一个带高阻抗的功率管,驱动一个pnp/npn反馈装置,电流非常线性。其负载是阴极输出,可驱动超过30mA到输出级。而输出级包括一个分离的Darlington配置,利用快速高电流Motorola功率管,后来专用较强劲的lA的Hitachi晶体管,供应到一个缓慢但强劲的且便宜的2N 3055金属封装输出级装置。电压扩大器利用其自身的低噪音、特低阻抗稳定供应,用于更好的电源波纹抑制。直流的稳定是在一个全新的输入级偏置系统实现的

3020有15A的无失真峰值电流,3dB动态范围,低阻抗时动态范围更大,3020型可将声音放得很大。根据测量3020的在4欧姆时全频段的各种失真是0.02%,这一表现在相同预算的设备型号中从未听说过。3020经常在展示会上推动5对并联的喇叭,声音洪亮,使许多人以为有一个250W的扩大器藏在桌子底下。

3020的噪音也非常低,在唱头放大和线路输入中都是如此。线路输入1W时有超过90 dB的IHF。这一数据在当时最HIGH END的合并式扩大器中都是很罕见的。

由于其极好的声音效果、高品质的表现和低价格,3020型在1979年推出时一鸣惊人,与同类产品相比非常突出。

如果您查阅当时的我们竞争者的商品目录,一个典型扩大器排列是这样的一个模式:每声道20W,50W,75W和100W。而其总谐波失真分别为:1%,0.5%,0.2%和0.1%,信躁比为:70,75,80和85dB,这些数据当时并非为IHF re 1W,而是最大功率时的数据。这对于其他的品牌来说是没有理由这样标称指标的,但却是NAD的市场推广的标准。

我已经观察了多年,发现很多的在15-40W范围内的低功率扩大器只有性能很差的输出级和功率管。超小型的20W晶体管用在许多的20W扩大器的输出级上,常用小于1W的电阻器。制造商们并不把这类入门级的产品当回事。即使是具有合理的电路拓扑技术的产品,由于其糟糕的布局设计,杂乱的线路和过小的输出晶体管,也伴随着令人无法接受的低频和高频失真。

首先,线路必须要经过精心的设计,必须具有很好的拓扑技术和良好的部件,然后,印刷电路板和电源供应的布局设计必须要非常非常小心地设计。并且最多的设计时间应该用在后者上。

4020收音机调频器紧随3020型推出,并且和3020型有许多相同的设计理念,在价格上也有出色的表现。

1979,1980和1981三年间,3020型合并式功率放大器获得了许多奖项、好评和专题报道,成为随后几年世界上最受欢迎的合并扩大器。4020型大体没有超越3020型,但也很受市场欢迎,通常是和3020一起销售在英国市场上,多年来,HI FI Market每月卖出25-30000套。这就回答了一个我们过去经常遇到的问题:”谁需要另外一个20W扩大器?”

3020和4020刚推出市场不久,与其匹配的磁带录音机6020问世了。这是一个中端的机械操作的Dolby B卡座,但有一个低抖晃设计,和一个很好的磁头,由一家出色的日本公司Toyo Radio制造(Sony的子公司)。

这款卡座之后,很快6040 HX就问世了。6040 HX采用了一个新的由Dolbyand B&0发明的动态范围延伸系统,使其根据信号的区域和电平自动调节偏置,得到几个dB更多的动态范围,特别是在容易过载的高频段。

7020 AV功放包含了3020和4020的电路,自问世以后,成为AV功放市场上一款非常好卖的附属产品。
卡座工艺的另一个里程碑

Dolby C于1980年问世,NAD是第一家在卡座上使用这一高级的NR系统的公司。该系统不仅消噪处理更优秀,而且改进了高频承载量。该款卡座就是6150C。

图为:NAD 6150C,第一台使用了Dolby C NR系统的卡座机


引用 zhjzhjzhj 2015-3-12 19:41
引用 txdong 2015-3-12 20:12
楼主辛苦了,这个是营养贴。
引用 masterworks 2015-3-12 21:56
转载文章最好有点自己的理解
引用 jdbbs99 2015-3-12 22:07
上英国的亚马逊看了一下,nad的产品寥寥无几......看来音响行业很惨淡啊。

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