第23章 音质之争
作品:《 香江:从破产电器厂到全球巨头》外壳搞定的同一天晚上,阿强在实验台前和一块音频放大板较上了劲。
这块放大板是手工焊的,板上的元件排得密密匝匝,焊盘间距小得像针尖。线路走向被李家港在设计图上做了好几处他从来没见过的布局——功放输出端到前置级之间多了一条回输电路,从推挽对管的集电极引回输入前级的发射极,中间串了三个抽头,每个抽头上分别接了一只电阻和一只电容。阿强盯着那块板子看了很久,先是把板子翻过来对着灯看铜箔面的走线,然后又翻回去把每个元件的规格和电路图逐个对照了一遍。他在李家电器厂干了五年,修过无数台收音机,也装过无数台收音机,每一台都是教科书上的标准电路——从混频到中放到检波到功放,一级一级,规规矩矩,回路之间的走线也都是标准布法,从来不标新立异。李家港画的这条负反馈回路,他第一遍没怎么看透——那个抽头位置选在了推挽级和前置级之间一个他以为只有直流偏置用的节点上,通常的功课书里没人会把反馈信号从这地方接回去。
他把示波器探头夹上推挽输出端,看着屏上波形从饱和区往线性区收束的包络线,沉默了好一阵。然后他把椅子往后挪了半尺,拿起焊铁,把反馈电阻从第一个抽头换到了第二个。信号发生器拧开——十赫兹,低频正弦波在示波器屏幕上缓缓展开,波形的顶部和底部圆滑对称,没有出现他担心的削顶失真。五十赫兹,波形依旧干净。两百赫兹,波形的上升沿和下降沿依然保持着几乎完美的正弦形态,没有任何肉眼可见的交越畸变。他把示波器的时基又调大了一档,把波形展开到能看到每一个周期的细节——仍然没有失真。
他又把反馈电阻从第二个抽头换到第三个,失真率继续往下跳了半格。他从抽屉里翻出一块之前从报废日本收音机上拆下来的音频放大板,并排放在一起比较。日本板子的功放级是标准的推挽电路,用料扎实,焊点光洁,在同类产品中已经是中等偏上的水准。他在同样条件下测了一遍,失真率读数稳定后,把两副探头并排夹在同一对接线柱上,然后拧动音频信号源的旋钮,频率扫过六十赫兹、两百赫兹、五百赫兹、一千赫兹,每次都盯住波形的包络轮廓逐格对比。日本板子的总谐波失真率在百分之一到二之间波动——这是厂家的设计标准,在消费级收音机里已经算不错的水平。而这块手工焊的板子,在同样输出功率下,失真率压到了百分之零点一五。不是比日本货好一点点,是好了一个数量级。
他摘下耳机,指了指日本板子旁边的反馈路。“你这条反馈回路,”他的声音里带着一种被技术冒犯了的较劲——倒不是不服气,是看见别人在被他默认为规矩的电路上改出了更好的动静,心里那股手艺人的争强心被激起来了,“不是我见过的任何一种标准方案。教科书上说的从推挽输出端取反馈顶多到推动级,你直接跳过推动级回到前置发射极。这中间相位怎么保证不偏?”
李家港从卷宗里抽出一张纸,是他手写的失真理论计算。“电阻串三个抽头是为了补偿不同频率下的相移,”他把纸摊在实验台上,用铅笔在电路图的几个节点上分别标记输出阻抗和反馈系数,笔尖在纸面上划出连续的计算步序,“反馈信号从推挽输出端引出之后,在回输路径上会经过几级RC网络,每一级都会引入额外的相位偏移。低频段相位偏移小,高频段相位随着容性负载和寄生电感增大,偏移会逐渐累积。常规单抽头反馈方案只在通频带低频端生效,高频相移超过临界角之后反馈极性反转,变成正反馈,不但不降低失真反而会产生寄生振荡。我串三个抽头,每个抽头对应一个频段的补偿相位,反馈量随频率变化而调整,让反馈信号在整条通频带上始终保持反相。”
阿强对着那张计算稿核了很久。他把模拟信号发生器的频率推到高端,在几个频点上反复切换李家港的板和日本板,对着示波器上的波形轮廓逐屏比较。
“你这些,在外国学校学的?”
李家港愣了一下。他用铅笔在计算纸上补充了几句补偿电容随温度变化的容许范围,然后把纸推过去给阿强。摊开的几份剪报和公式算单上,他没有直接回答自己怎么会这些,只是放低了声音说了句什么——注塑机那边正好在这时候换了模,空压机重新启动的尖锐排气声吞没了他后半句话。福伯隔着几步模糊听见半截“我之前念这些”,把搪瓷缸搁在实验台边上,转身去拉注塑车间的隔断门。
阿强没有再追问。他把那块放大板重新插上信号源,戴上了耳机。从他对音频放大器的经验来判断,一台收音机功放做到这个程度,就已经不是“够响够用”的标准了。高频不刺——弦乐的高把位泛音在每个乐句收束时都还保持着细腻的颗粒感;低频不闷——低音提琴的拨弦和鼓点之间有清晰的分离度,听不出半点杂散的低频嗡声;人声的齿音和唇音都保留着很少在平价收音机里出现的通透,每个字的口型都清清楚楚。他听了很久,最后摘下耳机,轻轻放在放大板旁边。
“这板子后面量产,我们自己来。但你要给我写一份调测步骤——不是给开发用的原始草稿,是给产线上那几个人看的。反馈抽头不能出厂的时候对不上,万一他们焊错了旁边元件,整批货返修。产线上的人不习惯用波形来分析电路,你得把调测步骤写成点检表,每个抽头接多少阻值的电阻、用哪一种量程的万用表、在哪个测试点量多少伏,写清楚。按部就班就能查,查完了就签。”
李家港拿起铅笔画了起来。画到一半他停了一下,想起祖父笔记本里的某几页——战后初期,祖父在为新款电子管收音机设计音调补偿网络时,也曾面对过类似的匹配困境。他把那份产线提纲写好,夹进祖父那张泛黄的电路草图和手写注释中间,然后交给阿强。阿强接过去翻了翻,从工具箱里拣出几根不同感值的替换电阻,逐只往焊接夹具上比了比阻值,开始自己在板子上试。
