电子管的基本原理 与吉他音色产生的关系! 电子管吉他音箱
在此,希望我们一起来讨论研究下,电子管与我们吉他音色产生的必要联系!
先这些炽热的玻璃小管子是怎样工作的开始说起...
1背景摘要
诞生于1904年的电子管可以称的上是当今电子工业的祖父了,到了上世纪40年代末期时,电子管更是随处可见--在收音机,电视,工业制造业的机器,电话系统,甚至第一台电脑。(顺便说一句,世界上第一台电脑可跟现在的笔记本电脑有着天壤之别,它有令人难以置信的30吨重,并且有一整间屋子那么大!)之后,在1948年,可以在较低的温度下工作并且免维修的晶体管的出现使得电子管逐步退出了历史舞台。到了70年代中期的时候,几乎所有现代电子设备的身上已经找不到电子管的踪影了,当然这不包括那些昂贵的HI-FI器材和一些摇滚乐所用的音箱——尤其是象Marshall这种的
2名字的来源?
电子管(valve)一词是热电子管(thermionic valve)的缩写,现在英国人称之为“valve”,而大西洋彼岸的美国人则叫它“tubes” ,凑巧的是“tubes” 又是 “electron tube”的简称,有意思的是这两个词组合在一起很好的解释了电子管的工作原理,即电子管(Valve)控制电子(Electrons )在玻璃管(tubes)中流动从而产生热电子效应(Thermionic [heat] action)
3电子关是怎样工作的?
最简单的电子管就是二极管(diode),这个词是由dielectrode一词衍生而来的,dielectrode的意思按字面解释就是“两个活跃的元件” (在希腊语中di代表二)
这两个元件分别被称为“阴极”和“阳极”,他们被放在一个密封好的真空玻璃管中,挨着阴极的地方有一个发热器(就是灯丝啦 哈),不管你信不信,这个加热器的任务就是加热阴极,当阴极被加热到适合工作的温度时,它将稳定的放射出电子云,不要指望在电子管工作的时候你可以看见这种“云”,电子是极其微小的,人的肉眼根本不可能看到
现在让我们回忆一下在学校上过的物理课吧,电由电子组成,电子的定向移动产生电流,由于电子带的是负电荷所以电流永远都是从负极流向正极的
那么现在有一个显而意见的问题:在我们的二极管上的负极所放射出的电子云中究竟发生了什么?
4力的相互作用
在二极管的正极上接有一个较高的电压,顺便提及用于制作二极管正极的是一种在正常的工作温度下不会放射电子的金属材料.
相信大家都知道,我们在家里墙插上所能得到交流电(AC)之所以被称为交流电是因为它在正负极之间不断交换,频率为50次每秒就是我们常说的50Hz在全球范围内,包括英国在内的大多数地区都是这样,但在美国是60Hz(所以我们托朋友从美国带回的效果器什么的需要换电源)
总之,使用交流电的结果之一就是接到二极管阳极端的电流在正负之间不断变换,当阳极的电为正时,阴极周围的电子云就被其吸引致使二级管内电流产生流动,当接阳极的电为负时,电子云就保持不动,正如小标题所说,力的作用是相互的,异性互相吸引,同性互相排斥...
5单行线
这就是说,电子管中的电流只向着一个方向运动,我们称之为直流电(DC),其实我们的二极管所做的正是把交流转换成直流,由于二极管能够有效的将交流电“调整”为直流电,我们也叫它半波整流器,为什么叫“半波”呢?回想一下,由于交流电是不断变化的所以整流器有一半的时间是处于休眠状态的!Marshall 的JTM45 和 Vox的AC30 所使用的GZ34 型电子管包含有两个半波整流器他们跟变压起一起工作提供了更大数量的可用直流电,这种电子管也叫做全波整留器。
6燃烧的电子管
如果曾经有谁不幸把手放进一个工作中的电子管音箱的后面的话,他一定会知道电子管有多烫了!因此,再你更换管子之前一定要确保你的音箱已经完全冷却下来了--除非你有自虐的倾向并热衷于闻到被烤熟的生肉的味道~!甚至再你准备拆开一个电子管音箱进行修理的时候也要十分小心,如果你不知道自己在做什么那就不要去做!在正常的设计中,阳极端所接的电压大概在300到600伏之间,如此大的电压足以把你从这间屋子摔到另外一间,甚至有可能要了你的命。
7三极管
不久之后,二极管发展成了三极管(triode),你也许已经知道了tri就是三的希腊说法,那么三极管看上去就是二极管额外加了一个电极--栅极(grids)也叫控制栅极(Control grid),正如其名,栅极看上去很像一个金属的网子,这个看上去很简单的改变使电子管具有了多功能性,我们可以通过改变连接到栅极的电压来使电流增加或减少,这样一来,电子管就具备了放大信号的功能~!
控制栅极的工作方式很像是水龙头的把手控制水流.准确的说栅极由一个负电压控制,我们称为偏极电压(bias voltage),栅极产生了更多正电,这使得越来越多的电子通过阳极阳极的电流也随之增长,简单的说,因为小小的栅极电压控制着很大的阳极电流,你的微小的吉他信号被放大了~
8五极管
又过了不久,在三极管的基础上发展出了五极管,提高了原有的效率同时也增加了功率,常用的有EL34,EL84以及束射五极管6L6,5881 后两者有着强大的功效。
9电子管在音箱中的作用
电子管音箱的前级放大器部分把从吉他获得的小信号放大到足以用来推动后极部分,顺着这个思路想下去,前级的一些设置(bass, middle, treble什么的 )肯定会影响到你的吉他音色,增益,好多现代音箱前极都提供了比较后重结实的增益(gain),所有Marshall的前级使用的都是双三极管的 ECC83 或 12AX7 这两种管子的的区别在于,在英国它叫做 ECC83,但如果你在美国,对不起,就必须叫12AX7 。
A:基本上吉他真空管扩大机前级常用的管子12AX7 or 12AU7,并不需要配对因此正好可以用不同厂牌的同规格管子来调配音色,如Fender 常会在第一级放大用上12AU7,这只管子Gain较12AX7小.所以我推测这也是Fender Clean Tone较出色的原因
B:后级管常用 有 6L6 (5881) , EL84,EL34.通常为2-4只
很明显,只有好的电子管的箱子还不能称之为一个好的箱子,好的电路设计要结合了所有电子管在内确保每个阶段都能获得适量的信号,包括电平及音色,这样的箱子才能有上佳的表现~
来自吉他的信号经前极放大器放大甚至失真(如果需要的话)之后,就被送到后极来推动喇叭,如果需要进一步加强吉他信号,Marshall的电子管后极可以产生令人满意的谐波失真和压缩,也就是大家常说的后极失真~后极失真会产生一种开旷的巨大的声音。
在后极部分,你经常会发现同时使用了两种电子管,在输入部分你将可以找到另外的一个双三极管,通常都会是ECC83,作为分相器或变极器来用,简单的说就是把你的吉他信号分成两部分,为什么要这样呢?因为后极部分其他的电子管(通常会是EL34, EL84, 5881 或 6L6)都是成对工作的,并且可以来回的切换,这就是为什么要把信号分成两个部分的原因...
这些年以来,Marshall使用过上面所提及的所有电子管,甚至还有一些没说到的,正如你所愿,每一种电子管都有着属于他自己的独特音色,这其中被使用最多的当然要属全能的EL34啦~ Eric Clapton在他的<Blue--reaker>中所做的“哭泣”音色应该算得上是最著名的Marshall音色之一了,而在1962 'Blue--reaker' combo 输出部分使用的管子是KT66.
值得一提的是每种电子管的输出功率都是有限的,这就可以解释为什么50W的Marshall管箱有一对EL34或 5881 而100W的就会有4个,同理DSL201有两个EL84,而他的兄长DSL401就有4个...
ECC83不是12AX7,其真空度和噪音表现都不同。12AX7也分好多种A/B等等,还有7025,有人说是军管,但品质好的7025并不多见。
又过了不久,在三极管的基础上发展出了四极管和五极管,提高了原有的效率同时也增加了功率 。
6L6是中跨导型的束射四极管,很有名的,算是鼻祖级的东东了,而EL34是高跨导型的五极管。而一说到这里,又不得不提到我比较喜爱又不想购买的KT88/6550。它应该说是6L6的改良升级版,是高跨导型的四极管。6L6真空高,声音硬,反应不是很迅速,要让它过载饱和不是很容易,所以传统的FENDER很喜欢使用这样的管子装在后级放大电路上,良好的动态表现BLUES那种亮丽的声音。
而KT88则在此基础上保留了相当一部分亮音、高亢、有力度的特点之外,还增加了弹性失真,反应也要比6L6快些。这在弹奏表现上就很明显了。但其电路、电源供应等太复杂,而且功率消耗很大,管子老化更快。EL34出来的失真很散很细,而KT88出来的失真带有很“硬”的感觉,更有力,高频表现更出色,出力也更大。
VHT系列后级的2902、2150等就是使用KT88作为后级管的,而JIMMY PAGE的1959 SLP中的EL34也被他更换了KT88,还特别改装了变压器,SLASH用的也是改过之后使用KT88的电路。所以你在听他们的音乐中,会发现他们的CRUNCH和CLEAN声音非常好听,高频也很有特色,而且这两个人都喜欢使用输出功率小的ALNICO磁钢的拾音器。这样一来,就很适合表现BLUES ROCK的那种很VINTAGE的音色,中频既饱满,高频又不会严重流失,而且可以在得到大功率输出时保持音色的和谐和不失真。但KT88太贵,而且品质好的KT88的价格很离谱。
什么是Class A?
这个概念说的功率管不管什么时候都处在完全饱和工作的状态下,而不是几个管子之间互相轮流满负荷工作。很多推挽式的电子管音箱,都是在CLEAN的时候是A类放大,而失真的时候是AB类放大。而这样单一后级管的设计,总是A类放大的(当然那些抵挡的随便装个管子充数的箱子不算)。A类放大有着自己独特的音色味道。在小音量状态下的音色甚至比大音量下更好。因此UniValve这样小功率的设计,使得你可以通过增加音量来得到饱满的失真但是却不会使人震耳欲聋。
为什么要设计自动偏压?
我们都知道使用不同的后级管,需要调整偏压,以便使得管子能够正常的工作,如果更换不同类型的管子,不调整偏压,那么对于管子也好、音箱也好都是有害的,而且音色也无法保证。因此有了这样的设计,你就可以很轻松的更换不同类型的管子,来获得不同的音色特点,当然你也可以通过更换前级管来变化音色。比如,一个6550能够在高音量下保持更好的CLEAN音色,但是在失真状态下,音色就会显的发木。另一个方面,EL34的管子要比6550更加容易失真,更容易获得所谓的British sound。最流行的6L6系列的管子,可以获得紧绷的失真音色,但是输出功率比6550小,而比EL34大一点。甚至同样类型的管子,也有“硬”和“软”之分。因此两个吉他手使用同样的吉他和同样的UniValve音箱,只要简单的根据各自的喜好更换管子,就能得到完全不同的特点的音色。
什么是:消气剂与注意事项
这个东西就是附在管子玻璃内壁上的一团银色的镀层~
用来吸附管内残余的以及内部部件因为高温而释放的气体,来保持管内的真空度!
这个很重要~~~没这个东西的话,很快管子就会损坏,不工作~~~
当然,不是什么管子都有的这个东西的,稳压管以及一些高真空度的管子是没消气剂的。
买管子的时候,尽量挑选消气剂银亮的!这个代表着管子的使用度!
消气剂发白(管子漏气),黑的厉害或者消气剂层有脱落的话就不要考虑了````除非你想收藏~~
第二:看管子的内部是否干净~~有无杂质有无云母碎片。要是有的话要小心~~
可能管子剧烈振动过!电子管可是怕振动的元件 !~ 看管子的内壁有没有黑斑点,一般的话用时间长了内壁会有黑黑的东西聚集,使管子的一部分不透明,这种发黑的地方通常能从管外直接看见灯丝部分。
而有些管子黑的过分````就不是使用时间长的原因````因为人家本来就是非洲土著么!~呵呵,说笑~~比如6P6P FD422可以算这一类管子,本来管子内壁喷了碳。
第三:注意灯丝是否是通的````灯丝不亮管子再好也没戏!~直热管还好,直热管就要小心了```不管大管子还是小管子。因为小功率(功率小于100W)管子的灯丝比较脆弱,很容易断掉~~~
第四:看管脚是否锈蚀。好的管脚要么银亮亮的要么黄璨璨的(恩!金子哦!!! )~~
锈蚀一点点没什么大关系`````但是锈蚀严重就不要买了。
影响寿命也不利于管子跟座的接触。
当然,有些欧美管是管脚发黑处理,那就不算锈蚀了。
还有,脚不要直,不要买歪斜的很厉害的```
小7脚小9脚管子还好说,能掰直,但是会影响管子的封闭性;大管子就`````
第五:很多管子的顶部有个小辫子~~小心哦!
这个东西可是封口的玩意~~~要是断了,很可能管子就漏气了!
还有些大8脚管的底下有个定位管键~~就是在脚中间突起的东西。
这个东西通常是塑料的或者电木的,也比较容易断,断了的话````里面就漏出来一个类似小管子顶上的小东西```也是封口的东西`````不小心就可能把管子弄坏。
所以买这些管子用的时候要小心!
第六:这个比较关键~~~就是大管子 特别是管脚用胶木座另外固定的管子``
一般都比较大~~~座千万不能买松动的很厉害的!
很容易因为脚内部跟管子连接的铜丝断裂而导致管子不能用!!!!
PS:编辑这个帖子太累了,时间有限,先就这么多吧。希望能够起到抛砖引玉的作用,大家畅所欲言,随后有时间有经验的朋友,可以谈论比较不同品牌与型号之间的特点!!
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