歐吉桑的真空管世界

由於唱頭放大器增益相當高且容易產生雜訊干擾，無法如同真空管機一樣用手工搭棚，所以必須以雙面電路來設計和製作，PCB layout的工程就更顯重要性。歐吉桑習慣使用Altium Designer來設計，雖然版本有些老舊了，但其使用起來還是能得心應手相當實用。而PCB laylout之前準備工作要將各個元件的規格尺寸蒐集齊全，如外箱、RCA插座、電鍵開關、DC插座、主被動零件等等。

本EL-34擴大機是以5881真空管差動擴大機修改而成，原先5881三極管接法配線內部如下圖。系統雖然是綜合擴大機的架構，搭起棚來簡潔俐落的內在美井然有序算是很好看，要拆除部分電路重配，感覺有點捨不得。
當然要做大改裝前必定要有大破壞進行，首先將要更換的零件、配線全部拆除，包含燈絲、柵級交聯電容及偏壓調整回路。

先前在2012年發表一篇” EL-34全段差動真空管擴大機分析”深受讀者的喜愛點閱，雖然曾經以此為藍圖完成了5881三極管接法綜合擴大機，經過多年使用不管推動Scanspeak單體製作的 discovery W18或者是Revelator R5.5-2喇叭，音色始終有不錯的表現。但心中的感受和EL-34來比較起來總是覺得還是有一段距離，本次藉由部份電路修改主架構為改，並將先前製作上不足的電路設計給予適當修正，就此完成可切換EL-34超線性、三極管真空管差動擴大機。
此次更改要點為：
一、    功率管以EL-34作差動輸出，增加G3第8腳配線
二、    輸出級除三級管接法外，增加超線性接法並以開關TS2作切換
三、    功率管柵級G1串接一電阻來防止寄生振盪產生
四、    功率管柵極G1偏壓電路修正，並將偏壓調整可變電阻外接方便調整
五、    增加推挽輸出功率管陰極電壓K1、K2量測點，用以方便調整校正使用
六、    前置級電路屏流降低以減少總諧波失真
EL-34負載曲線和工作偏壓設定
由於本機將以以EL-34作差動輸出，差動定電流電路並未修改，所以功率管靜態電流為12V / (100 // 470)Ω /  2 = 73ma。依照負載線(Load line)對應的屏極電壓為310V，柵極G1電壓約-22V，柵極外加偏壓約-8 * 5.6K / (5K+5.6K) = -4.23V，所以陰極電壓K1=-22V-(-4.23V) = -17.77V。

自從使用Scanspeak Revelator系列的18W/8531製作SP95二音路落地型喇叭後，從此打破”低頻響應好一定要用較大尺寸的低音喇叭”的迷思了。其實光看原廠的公佈頻率響應曲線和低頻共振頻率Fs便立可略知其中的奧秘，其豐厚的低音響應加上深度的中音表現搭配高亢清晰的D2905/950000，簡直是無懈可擊的組合。
由於歐吉桑對Revelator系列的中低音單體充滿十足的信賴感，這次就準備用Revelator系列5.5”的15W/8530製作二組較小型R5.5喇叭來搭配KT-88 SE綜合擴大機使用，其中R5.5-1是高音單體搭配D2608/913000和R5.5-2是搭配PEERLESS的LK10HT二種，高音喇叭雖然品牌略微不同，15W/8530、D2608、LK10HT直流阻抗均為8Ω，只要充分把握住每支喇叭1W輸出分貝數的靈敏度數據，設計就不至於會有太多問體產生。但是由於取得4支15W/8530中低音單體；其中的ㄧ支實際量測的直流阻抗與標示5.8Ω差異太多，因此退還廠商另外改購買4 Ω阻抗的15W/4531來組配，所以兩組喇叭的搭配就是R5.5-1 15W/8530+D2608與R5.5-2 15W/4531+LK10HT兩種。對於碰到15W/4531與LK10HT兩種不同阻抗的喇叭分音器設計，就要有改變不同的思維與作法了。
喇叭箱製作
這次製作的音箱並沒有參考特定的喇叭箱原型，是依照喜歡的式樣繪出喇叭箱圖面，計算容量約12.7升略大於Scanspeak Revelator 4R的10.8升，對5.5”的中低音喇叭而言，已經綽綽有餘了。由於是低音反射式且倒相孔開於箱體後方，所以擺設喇叭時必須注意與牆壁保持適當距離。

此次以Scanspeak Revelator 5.5”中低音15W/8530K00製作小型二音路書架型喇叭系統，高音喇叭是選用D2608/913000來搭配。雖然此組合高音單體與中低音喇叭相較似乎稍嫌低階一點，但以D2608/913000來說；卻是現時Scanspeak性價比最高的一支高音單體，搭配起來是物超所值。
設計分音器時首先須瞭解各個喇叭的基本特性，諸如喇叭組抗、靈敏度、頻率響應。由於中低音15W/8530K00的阻抗是8Ω，1W的靈敏度為86db，頻率響應為39-6KHz，高音D2608/913000的阻抗同樣是8Ω，1W的靈敏度為91.3db，頻率響應為700-25KHz，兩者靈敏度相差5.3db，所以最後高音喇叭還需要作5.3db的衰減設計。

管機的設計就是看懂設計資料，做出"把適當的元件擺在適當的位置"。
近日有某管友在社群中發表用300B作前級放大器，產生亨流聲求救中...，套用一般原住民口語來說這就是"假會"。
歐吉桑不敢以管機專業自居，始因離開學校退伍後的工作領域一直在工具機產業服務。專精於工業控制器設計、伺服控制器開發應用，業餘閒暇時偶爾研究真空管擴大機設計，剛好就近將工業控制器設計所學之電子學回饋至新的管機研究。
管機電路使用元件不外乎主動元件－真空管，被動元件－電阻、電容、變壓器，這些電路對於熟攆於電路設計的人還不至於很難了解其中的奧秘。主動元件選用要適才適所沒有奇門，被動元件電阻、電容選用金屬皮膜，注意功率、容量、耐壓不要弄錯，就不會太差，變壓器包括電源、輸出選用老字號廠商供應就對了。
一般真空管用途都會在資料表內註明用途，諸如音頻功率放大、音頻信號放大、高頻信號放大、DC穩壓、整流電路，要學會設計或修改電路第一要件就是看懂得元件的資料手冊給予適用位置。譬如常用的12AX7、6CG7、ECC82、ECC83、6SN7、6FQ7...，這些管子都標明使用在A.F. amplifier。另外2A3、WE300B、211、5881、845、6L6GC、KT-88、6550...，這些管子都標明使用在Power amplifier，是應用在功率放大輸出。而6080、6336A這類低阻抗大電流的管子則適用電源穩壓控制，當然有一些人也會應用在功率放大輸出，尤其是在OTL(Output Transformer Less)放大器。
會組裝真空管機不一定了解電路設計，如果要研究管機電路設計那就請先看懂資料手冊(Data sheet)吧！給予元件適才適所才對。

偶然的機會在FB的社群上發現有人提倡焊錫可以可變聲音！
"發現不同品牌不同型號的錫聲音就是有差異"
上面這段話是原汁原味節錄下來，可不是我說的。
說實在的我可沒這本事可以分辨出來，連換個喇叭線、或RCA信號線都很難區隔，何況是焊錫！
歐吉桑學電子學四十幾年，也沒學過這種理論。莫非我上課時打混過日子，可真要向教電子學莊老師懺悔了，學生不材無能沒讓您教好！
在我的認知中焊錫只不過是個熔接焊點的材質而已，具有導電性阻抗近乎於0，要影響聲音則不知從何說起。
話說回來個人覺得影響真空管機的聲音最多的應該是擴大機的主動元件(真空管)、電路設計、輸出變壓器等因素，此不包含音源產生器(唱盤等)、喇叭元件，所以這種說法就可以一笑置之啊！

歐吉桑設計製作真空音響並非每次都是十全十美，偶而也有失誤的時候，這次製作失誤後經由修正才使擴大機重新表現在應有水準之上。
這次作品之所以出差錯主要肇因是歐吉桑一直想自行用並列繞線方式製作輸出變壓器，於是在2005年於網路向網友陳先生購買Z11變壓器鐵芯，拖延多年後終於完成繞線開始製作擴大機。誰之擴大機完成後頻率響應一直搞不好，低頻情況還好，中、高頻方波輸出完全走樣，線路設計已經是一試再試的圖面絕無問題，所以心想必定鐵芯出差錯了。於是臨時拿出堅新的JS-6255HF輸出變壓器應變，最後總算把問題給排除了，原來的變壓器只好暫時擱著等到新鐵芯到手再說吧！

記得第一次組裝真空管機是在高工一年級上學期，先組裝6AV6+6AQ5+6X4三燈(管、球)擴大機，一年下學期再進階改裝成五燈外差收音機。那時對於電子學課程尚在懵懵懂懂的階段，但由於是第一次組裝接觸真空管機，所以感覺甚為有趣且具吸引力。及至高二學得真空管推挽式與單端擴大機的差異後，深信PP回路才是真空管機出力最佳模式，也是當時Hi-Fi音響的基本要件，自此之後就未再與單端式擴大機結緣過。
近期由於相繼完成KT-88及5881差動擴大機後，二位前世情人也續陸續在美國取得音樂博士學位，在她們敏銳音感認證下肯定歐吉桑真空管設計的功力，進而要求每人個要一套真空管機。為考慮她們未來婚後居所地點不確定性及維修方便性，所以開始思考火紅的單端輸出擴大機(Single ended amplifier)設計，遇到維修需要換管子而不需調整工作偏壓及電流。於是功率輸出放大級就以Jean Hiraga Single-Ended KT88 Tube Amplifier Schematic電路參考作基礎並作部分修正，整體線路同樣以”真空管綜合擴大機_5881三極管接法電路”架構作設計。
Jean Hiraga Single-Ended KT88 Tube Amplifier Schematic