仿制Marantz 9

　　Marantz 9（马兰士 M9）是一款著名的电子管功率放大器，它与Mclntosh（麦景图）的MC275并列称为音响史上流芳百世的两大丰碑。数年前，笔者仿照马兰士M9的电路程式试制过一小批输出功率为75W的胆机，约40多台试制品，均有较理想的性能和稳定的质量，音质接近高档胆机的水平。这批冠名为RM9的胆机，因为是小批量的试制，在这里被视为难题的优质输出变压器为手工绕制，整机线路焊接为印刷电路板与搭棚相结合，都与动手派发烧友的手法如出一辙。

　　笔者在总结试制时有所感触，其实高档胆机并非高不可攀，仿制M9的整个制作（包括高质量的输出变压器、电路焊接与调整）都可以按图索骥完成，制作过普通胆机的DIY们（Do It Yourself)也可望成功。对Hi-Fi真理的追求是无止境的，使自己的硬件装备升级为梦寐以求的高级胆机，也使自己的音响技术更加炉火纯青，这的确是一件激动人心的事情。

　　 为什么要仿制M9？

　　纵观国内外家用电子管功率放大器，都以中等的输出功率为主流，尤其是国产胆机，大都是以4只6P3P或4只EL34组成的双声道功率放大器，输出功率为双25-40W，焊机派发烧友的作品也是如此，一般来说25-40W的功率是欣赏音乐的黄金功率，但对于今日的家庭来说，除了欣赏阳春白雪的音乐外，还需要感受山崩地裂的家庭影院音场效果，以及卡拉OK激昂的娱乐。对应这个要求，输出功率达75W，胆味浓郁的RM9符合了时代的标准。它的音量、动态和力度都完全满足了现代居家的追求。

　　即使是同样输出40W的时候，RM9的听感也比普通胆机更胜一筹。由于它是以4只EL34两两并联作推挽功率放大，输出内阻低，阻尼特性优良。因此RM9机的声场感和音质听感都明显优越于普通双管推挽的胆机，更能满足高级发烧友器材和音质精益求精的追求。

　　但为什么要仿M9而不仿MC275呢？

　　MC275也是一台至尊名机。其输出功率为75W×2，与M9相比各有千秋。据介绍M9以音乐味浓郁见长，而MC275则以纯洁通透音质称著。MC275设计的反馈网络超尘脱俗，正负反馈双管齐下；与之匹配的输出变压器结构匠心独具，堪称胆机设计的登峰造极的典范，模仿的难度很大。另一个难以逾越的难关是，MC275用的强放管是欧美的KT88/6550，其阳极和第二栅极的供电电压高达450VDC，作AB2类推挽能从容不迫地输出75W以上的功率，这些优越性能是我们能见到的国产KT88或KT100望尘莫及的。器件性能的差异也是MC275难以模仿的主要原因。

　　输出功率、音质、可靠性和价格等四大因素的综合平衡，是胆机产品设计制造的选型依据，RM9是这些综合平衡中比较理想的一个选择。它与普通40W的胆机相比，多用了70%的成本和电耗，却获得了多一倍的音频功率和更优越的音质。尤其是与同样输出的纯A类石机——被誉为晶体管功放的王者——相比，RM9音质更迷人、不失真功率更大，可靠性更高，制作成本和难度也低些。

　　 M9电路的解析

　　M9原装电路图画法与现在读图习惯不太相同，现重新绘制（见图1）所示。图中省去了一些如测量电流的辅助电路，以便于分析。

图1 Marantz 9电路图

　　V1A是相位转换级，由低噪声双三极管6DJ8的一半来担任，本级无放大作用，增益为1。

　　V1A的信号栅极上有一切换开关ST9，可以选择输入的信号是直入放大，或者是经过一选频网络再进入放大，此网络对极低频（人耳不可听闻的20Hz以下）有截止的功能。因为在M9电路中前三级是直流放大，信号中如果存在极低频的成分，电源电路的去耦电容器是无能为力的，会造成极有害低频自激。

　　V1A的输出回路的开关ST3，功用是改变输出到扬声器上的音频功率的相位。切换ST3可使输出信号相位倒转180度。这对校验音箱系统很是方便。另外ST3的相位功能还能使M9由一台立体声功放（75×2），十分简便地转换成大功率单声道功放。

　　第二级是电压放大级，用6DJ8的另一半，全机的电压增益主要靠此级完成，整机的大环路负反馈也是从它的阴极电阻上引入。本级放大后的信号以直接耦合的方式输出到下一级——倒相级。

　　倒相级的电子管也是用6DJ9，采用了广泛应用的阴极耦合式（长尾式）倒相电路。再住下是激励级，用6CG7作阴极输出器，推动强放管作功率放大。与倒相级直接推动相比，阴极输出器具有很低的阻抗和失真，从而有更优越的激励特性，为末级从容不迫的强劲功率输出奠定了基础。

　　功率放大级用名胆EL34或6CA7两两并联作AC1类推挽放大，单声道要用4只胆。2只电子管并联相当于一个具有崭新特征的电子管：内阻及负载阻抗是原来的1/2，即负载阻抗低至1700欧，阻尼特性更优良。互导为原管的2倍，达到22mA/V。

　　工作点方面，栅负压不变，阳极、第二栅极高压不变，阳级和第二栅电流增大一倍。

　　输入电容、输出电容、过渡电容均增大一倍。但是因为内阻降低，且在音频段工作，这些电容量的增大不会影响到高音频特性的衰减。

　　并联后两管的特性曲线互补，合成趋于理想的曲线，这是M9音质优良的重要原因之一。

　　输出功率增大约一倍。因电子管的迭加效应和过渡效应的影响,实际增加略少一倍，但听觉的差异极微。

　　这个等效电子管高互导、低内阻、具有优异的特性曲线的，其杰出的品质的确是令人叹服的，可以说“世间难觅”，也造就了M9电路输出功率充沛、音乐感浓郁的优良品质。

　　本级还设置了功能转换开关S，使功放电路能在三极管一超线性五极管的两种工作状态，兼顾对音质和音量的不同需要。

　　功放电子管的输入栅极回路上还设有150pH电容器和68千欧电阻的频率高通网络，可以改善波形的上沿速率，对整机的功率输出的速度感有利。

　　M9有复杂而完备的负反馈网络。大环路负反馈信号从输出变压器的专门绕组引出，送入电压放大管的阴极。大环内还套着小环，功放管的阳极有一小电容将高频的反馈信号输入倒相管6CG8的信号栅极，V2A的阳极上还有一个校正反馈平衡的回路。小环的反馈基本消除了高频相移，使大环路反馈的质量大有提高，从而获得纯洁的音质。

　　各级都施加有自身的电流负反馈。第一级的阴极负反馈使此级增益为1，倒相级也是有深度负反馈作用的阴极倒相器，激励级是100%负反馈的阴极输出器。4只强放管阴极上的24欧电阻也有相当的电流负反馈作用。这些局部负反馈不存在相移失真，瞬态反应好，为整体的高音质作出举足轻重的贡献。

　　M9的电源比较简洁。高压440V由倍压整流获得。倍压整流相当两个半波整流电路的迭加，具有简单可靠的优点，胆V1、V2、V3的阴极电压都比较高，为此在它们的灯丝不接地而加有+40V的直流电压，降低了灯丝与阴极间的电压差，可以防止灯丝与阴极的漏电和击穿，同时对降低交流哼声也有好处。

　　 RM9电路的解析

　　仿制的RM9（几图2）所示。吸取精华，量力而为，是我们仿制的宗旨。从图中可以看出，RM9的电路程式与M9基本相同，不同的是M9不了相位转换级，原来复杂的负反馈网络用普通的负反馈环路来代替，输出变压器无专门的反馈绕组，结构也相应简单了，当然电子管和其他元件全部采用国产型号。此外RM9以现代胆机的观点，加强了电源及的性能。

图2 RM9电原理图

　　电压放大级V1用高频低噪声双三极管6N3双管并联工作，整机的电压增益主要由此级来保证。实践证明此电路音质比较醇和，适合于EL34这样音色清丽的强放管。我们曾试验过采用SRPP电路，觉得其音色不均衡，高中频段有夸张之感，结论SRPP电路比较适应6P3P、KT88类声底醇厚的束身四极管。我们也实验过目前最流行的6N11/SRPP电路的音色，感觉是此电路无论在微音效应、音质的生硬和幅频听感失衡等方面的不良表现，都与对它赞美有加的评论潮流背道而驰。

　　6N3如同6N11一样，出身为电子管电视机的高频放大管，但6N3未受市场炒作，大都是70年代以前的产品，质量稳定可靠。因为在三级直流放大器中V1首当其冲，故稳定性和音质都表现良好的6N3得以当选。如果从外观造型考虑，也可以选用与EL34体形相似的八脚管6N8P、6N9P等。

　　输入端有两组RCA插口，用小型拨动开关S1来转换，可满足实际的应用（一般只有CD和VCD的切换选择就够用了），避免了专用前级的冗长的切换线路对音质的损害。输入级还附加了一个频率扩展电路，用一个2×4的继电器控制。切入“频率扩展”位置时，100Hz和10KHz处分别提升6dB（不必太大），特性曲线在高低两端稍有上抬，使信号频率得以有效的扩展。切入“频率平直”位置时，“原汗原味”的信号直入放大器。

　　以上的功能相当于RM9内置了一台素质不俗的无源前级，省去了配置高档前级机的大量投资。如果制作者为求简单，也可省去这部分电路，此时整机增益应稍降低，不妨免去6N3的阴极电容器，对音质有些益处。

　　倒相级和激励级与M9相似，选用6N8P（6SN7）。代用的国产胆中有小九脚6N6能胜任，而6N11的阳极功耗稍微小些。6N1在阳极功耗、电压动态和寿命等方面都表现失当，工作点也不能正确建立，输出大功率时有声嘶力竭的感觉。

　　前置的3只电子管组成无交连电容的直流放大器，信号电压在其间放大流动，速度之高达电子管频率的极限，不存在相位失真，信号输出达到尽善尽美的状态。直流放大对整机的失真及音色听感的改善贡献良多。但其工作点互相牵制，为了防止漂移，所用的元件必须质量优良，长期工作在105摄氏度的环境下稳定性好。尤其是领头的V1的质量，牵一发而动全身，选管必须慎之又慎。

　　功率放大级用国产的EL34/6CA7，品质令人满意，RM9推挽功放管的功能状态转换改为三极管一五极管的选择。以经典五极管状态取代M9所用的超线性状态，是因为无论在音质或输出功率方面，超线性都与三极管状态时输出功率最大可达80W，比超线性工作状态大20%，RM9的这种功能选择，使得我们在欣赏音乐时选择三极管工作状态（35W×2），音质纯洁甜美，在家庭影院和卡拉OK娱乐时选择五极管工作状态（75W×2），音量充沛力度强劲，鱼与熊掌都可兼得。

　　功放管可以用KT88来直接代用（当然要重调偏压），输出功率大些，声音比较醇厚。国产KT88的耐宵压性能弱，最好能降压使用。而KT88的阳极和第二栅极在低于400V下运用时音质稍带灰暗，不是理想的代用对象。

　　元件要求方面，可以参考其他有关技术文章，按普通的原则选取。全机5只耦合电容器要求使用优质的MKT（聚对苯二甲酸脂）或MKP（聚丙烯）电容。输入电容器C1的容量不能过大，更不能省去，以免超低音频干扰通道直流放大器。并联在滤波去耦电解电容器也要选用MKP至少也要MY（聚脂）电容器。信号通道中的电阻（涉及信号电压）最好能选用质量好的品牌，通道的连线应用无氧铜或镀银线。此外印刷电路板的质量、焊锡的万分也对音质有可以觉察的影响。除此以外可以用一般的元件，好钢要用在刀刃上，不顾实效地滥用发烧补品会使制造成本大幅上升。

　　每声道要用4只EL34，由于双管并联特性曲线互补，只要求强放管两两配对。

　　电源电路与M9的差异较大。RM9在这方面作了功能上的扩充。

　　RM9的高夺电源仍然采用了倍压直流的方式，因为有如下的优点。

　　1、变压器的整流电压只有全波桥式整流的一半，线圈绕制容易简便，特别适宜业余制作。

　　2、变压器散热条件改善，绝缘处理容易，可靠性高。胆机电源变压器故障大都发生于全波或桥式整流的高压线圈，而倍压整流变压器因线径较大和电压较低，故障率远低于其他类型变压器。

　　3、直流滤波电容器的耐压是普通整流电路的一半，可以选用较低耐压的优质补品电容器，不必再去追求耐压500V以上的昂贵的电解电容器。

　　400V高压采用延时加载，用晶体管RC延时电路来实现，最基本的电路也是最可靠的。高压延时加载的功用是防止电子管冷发射造成阴极中毒和短命，以及防止过高的空载电压去冲击电子管的栅极和电容器，对器件造成可能的损坏击穿。在整流电压较高的半导体二极管电路里，高压延时加载是不可不用的。

　　负偏压部分也是采用倍压整流供电，偏压调整的电位器应该可靠性良好，这里选用W22型带锁位的半密封电位器。整个负偏压电路的元件和接线都要求高可靠性的，因为这里一有闪失就会使得放管失去栅负压烧毁。

　　高压滤波不设铁心扼流圈，因为残留在交流脉动电流在输出变压器里是同量反相的，相互抵消后对交流声影响已极微。实际上本机在离扬声器10cm处交流哼声已不可听闻。省去扼流圈的好处是高压电源的电阻减少，响应速度快，也可使整机的重量、成本和电耗都显著降低。

　　如果说扼流圈对电路的音色有影响，那么这个影响程度也远不及滤波电解电容器品质所致。C33（33uF/500V）最好选音频用电解电容器，或者用大容量的聚丙烯电容器。C34（2uF/600V）也要选用MKP等有机膜电容器。这些元件直接影响推挽功率放大器的音质。

　　放大和电源部分的印刷电路板（见图3）和（图4）所示。

图3 放大电路印板图 图4 电源电路印板图

　　单声道电源变压器的功率容量是180VA，估算方法如下。

　　按一般方法算出，每个强放管EL34的阳极和第二栅极耗电25W，灯丝功率为10W。前级3个胆的功耗共5W，灯丝功率共10W，这样电源变压器的功率为：P=（4×（25+10）+5+10/0.86=180.2(VA)

　　铁心截面积：S=1.3(P)^1/2=17.44cm²，从外观要求采用与输出变压器同样的铁心EL38型，迭厚5cm，可用市售的200W电源变压器改制，绕制数据（见图5）所示。图中括号里是空载电压，也是计算圈数的实际数值。（作者：林 敦）

图5 电源变压器

来源：资料由《无线电与电视》杂志提供