力求完美，感动心弦——ESTi IA80功放ESTi HD数位禅听音报告 [复制链接]

或许有些发烧友还不一定会知道蔡鸿仁博士的大名，这不要紧，因为你一定听过或者听说过他设计的不少经典产品，比如山灵那款如UFO 般梦幻科技感的CD-300T 和后来的周年纪念版、都出自蔡博士之手。甚至法国Y 牌、德国M 牌、英国O 牌……等部分产品，也都是蔡博士代为设计的。除此之外，蔡博士还创办了38℃和ESTi 这些音响品牌。更重要的是，蔡博士也是让中国音响工业走向世界的一个重要的幕后推手。蔡博士的足迹踏遍中国南北，近年来还担任了不少国内外音响品牌的技术顾问。蔡博士1978 年在台湾大学毕业后，去了美国攻读机电学位，期间也辅修音乐和声学课程。1989 年，台湾发展坦克，蔡博士被担任陆军中将的老师召回台湾研究坦克技术。90 年代台湾将扬声器工业作为政府策略性工业加以扶持，蔡博士进入台湾工研院研究扬声器以及相关的测试系统，成为台湾扬声器工业最早的7 名奠基人之一。1995 年，应英国朋友要求帮助长沙曙光开发出了“金龙管”，之后国内各大著名电子管厂都和蔡博士有过合作，包括当时还在营运的北京电子管厂、柳州电子管厂等，蔡博士因此囤积了数量可观的特种电子管。1997 年，蔡博士修改的三洋激光头引起了日本三洋的注意，于是被挖角去三洋光电开发用于读、写的激光头及伺服技术。在开发DVD-R 时认识到光电的记录有其先天缺陷，没有发展前途。于是在2003 年回到台湾成立38℃工作室，专门研究扬声器。后来还涉足CD 转盘、解码器和功放等产品。

世界独有的线路

在蔡博士的音响设计生涯中，研发电子管费了他极大的心力，从90 年代初开始至今，电子管依然是蔡博士最喜爱的音频器件。蔡博士认为电子管产生的那种音乐的氛围，悦耳的谐波失真是让人无法忘怀的。但是电子管功放会存在一些无法克服的先天缺陷，尤其是播放今天的高取样率（88.2kHz 以上）音乐时它的缺点更加显现出来，比如：动态不够，以及失真有点大的谐波反而让音像显得模糊。因此蔡博士渐渐萌生了用固态组件（晶体管）（Bi-polar、MOS-FET）做出既低失真、大动态又只有偶次谐波的功放的念头。英国人D.Sel 和美国人R.Cordell 各出了一本书，一个主张Bi-polar，另一个主张MOS-FET。D.Sel 认为MOS-FET 很难配对（既互补又对称），输入容抗又高，缺点比优点多，所以不主张使用。可Cordell 却认为MOS-FET 的中高频优美，因为它没有开关效应，是完美的真空管替代品，其缺陷可用电路来修正，他有一篇论文就谈到这种修正电路。因此通过几年时间的努力，蔡博士陆陆续续地试验了一些线路，也用Spice 模拟了一些方案，主要是想解决MOS-FET 高容抗的问题。在现实中MOS-FET 的确难配对，100 对里只能挑出5-6 对，而且这5-6 对只有2 对是一致的，可以制造两声道。虽然如此，可是声音表现实在令人难忘！因此蔡博士决定把功放成品做出来，并以自有品牌ESTi 推出。

比教科书还严格

在开发ESTi iA80 合并功放的过程中，蔡博士对晶体管筛选配对的苛刻要求当然不会有丝毫的松懈，甚至更变本加厉！由于这次采用的Bi-Polar/MosFET 共轭管输出线路，所有组件均必须经全机人工挑选，严格限定参数，以计算机2% 精度精密配对，主动组件完全是原厂产品，有些是20 年前储存的珍藏品，元器件的质量绝对业界一流，有些还远远好过现今的极高价之产品。而线路架构则为FET 输入，Bi-Polar/MosFET 共轭管输出，无大环路回授的D 型回授方式。

这台ESTi iA80 晶体管功放的线路设计算得上一个伟大的创新，在晶体放大管中，三极管的低频很好，但是中高频不理想，而场效应管的中高频很好，但是和电子管一样，低频不理想。在ESTi iA80 晶体管功放中，蔡博士创造性地把一个三极管和一个场效应管合为一个放大管，取其二者的优点，获得全频均衡饱满完美的声音。但是生产这样的功放成本是非常高的，因为晶体管的离散性很大， 要把两种晶体管合为一个，那参数的配对难度可想而知， 差不多是万里挑一了。因为蔡博士有大量优质元器件的库存，所以才可以通过精密配对2% 精度制造出这一款空前的功放。经过不断模拟及实验，蔡博士终于找到了解决MOS-FET 的高容抗的方法。攻克这个技术难点是一个痛苦的过程，蔡博士称必须一次配出8 支特定特性曲线的管子，而且必须一次备好几百对的管子，一支一支地扫描曲线作记录，再配对好才能使用。蔡博士说测试挑选的过程只能由他自己掌控，没有帮手可以替代，因此整个过程相当费神且缓慢。

ESTi iA80 晶体管功放是标准的三级放大：第一级JFET 差动输入，配上电流镜、恒流源；第二级Bi-polar 差动电压放大；第三级MOS-FET 和Bi-polar 共轭功率放大， 这是世界唯一的。前级音量使用瑞士的Axicom 继电器作R-2R 衰减（声音讯号只经过一颗电阻衰减），由MCU 控制。蔡博士说别小看这些小小的继电器，一个价格就要16 美元，而ESTi iA80 总共用了14 个，成本之高可想而知了。打开机箱可以看到，除了一个密封环形变压器与强大的电源结构，放大线路极其精简，每声道一组功率晶体所在中间散热片，所有累赘的设计都被排除了，蔡博士说这是他三十多年来无数经验的最高综合成就。出口欧洲的ESTi iA80 电源部分用了8 只滤波电容（63V/2200uF 四只+50V/10000uF 四只），蔡博士说德国人喜欢深潜但干净的低频，所以这部功放的低频比较轻盈。由于我多半听古典音乐，希望音乐下盘更稳重更宽大一些，所以蔡博士又设计了加强版，除了每声道加上二只50V/10000uF 滤波电容， 晶体的跨导参数也必须重新计算、重新挑选。总之，最后我把加强版的ESTi iA80 留了下来，它的低频能量更丰沛有肉，却又线条凝聚清晰不散，蔡博士还特别加上金属尖锥来保持低音的速度。

前级音量使用瑞士的Axicom继电器作R-2R衰减， 由MCU控制。小小的继电器一个的价格就要16美元，这一用就是14个！成本之高可想而知了