电子管收音机相比晶体管收音机的技术优势究竟在哪里？

linpei

现在技术这么发展了，采用数字调谐锁相环、2次乃至多次变频和同步检波等新技术的晶体管集成电路收音机层出不穷，价格也不比相同接收能力的电子管收音机贵，大家为什么还是喜爱100年前发明的电子管收音机？
   我谈谈自己的拙见。
   为什么喜爱电子管收音机？仅仅是为了怀旧情缘？如果没有实用价值，没有技术上的优势，光怀旧有何意义？也不能持久。这是由于在收音机的高中频部分采用电真空器件比采用固态晶体管器件更有技术上的优势，所以电子管收音机比晶体管收音机好听。上世纪80年代，以生产美多牌、春蕾牌收音机著称的上海无线电三厂的专家组做过一个有趣的实验：将由较好的电子管收音机检波级输出的音频信号送到较好的晶体管收音机低放，所获得的音质居然与原电子管收音机相仿；而将由较好的晶体管收音机检波给输出的音频信号送到较好的电子管收音机的低放，所得的音质却仍与原晶体管收音机相差无几。由此得出晶体管收音机不如电子管收音机“好听”的关键并不在低频部分，而是取决于高中频部分的结论。当年很多无线电发烧友都知道这个著名的试验。
    这方面我也有切身体会。我从小就喜爱无线电，从小学五年级开始自制单管再生来复式收音机，到六年级装6管中波超外差收音机，再到80年代装9英寸黑白电视机和调频调幅（FM/MW/SW）4波段立体声收音机，用的都是晶体管，对电子管不屑一顾。认为那是一代落后的技术。直到80年代末我比较了老丈人家邻居的收音机后才改变了我对电子管技术的看法。那天与老丈人同住一个天井（绍兴人把大院子称为“天井”）两家邻居在听中波630的中央二台的新闻广播，此台在绍兴属于弱台。一个男中音醇厚动听，一个男中音干涩瘪薄。收同一个台、同一个男主播。声音怎么会有如此大差别？这引起了我的注意。到邻居家一看才知道：娓娓动听的男中音是红灯711电子管机（没有级别的家用普及机，最多算是国家三级收音机）发出的，干涩瘪薄的男中音是红灯745晶体管台式机（国家一级收音机）发出的，而且红灯745采用封闭式音箱，体积几乎比红灯711大了一倍！从这以后我开始关注电子管技术，1992年根据国家一级收音机牡丹911的图纸和元器件参数制作了MW/SW五波段九管四喇叭电子管收音机，1994年制作了无环路反馈300B推挽A1类胆扩音机。
　　收音机的谐波失真有四个主要来源：1、低频谐波失真。2、检波谐波失真。3、高中频部分由于大信号过载造成的包络失真。4、整机谐振曲线的不对称引起的包络失真。可见，问题主要产生在检波级及检波级之前的高中频部分，而这些往往被人所疏忽。
    收音机与扩音机不同之处在于：扩音机只要有音质好的音源（CD或DVD等），很容易获得5%以下的失真度，而且不受时间地点的限制；收音机却不然，不同的接收地点失真度上下相差很大，信号场强在3-30mV/m大小时，其音质还能勉强听听，信号强度在3mV/m以下或30mV/m以上，其失真常常大于10%；电子管收音机由于其特性动态范围大，抗过载能力强，在信号变化时，对总的调谐曲线特性影响又很小，所以，信号强度在500mV/m左右时仍有较好的收听效果，这是以往晶体管收音机不如电子管收音机“好听”重要原因之一。
    举例来说，高中频调谐曲线能否在输入信号强弱发生变化时保持对称，对整机尚未过载时的谐波失真是个重要因素。当输入信号强弱变化时，要保持谐振曲线形状不变，这对电子管收音机来说是比较容易实现的，这是因为电子管是一种电压控制器件，其在一般中波或中频工作时的输入、输出阻抗要比一般晶体管高上若干个数量级，甚至比作为信号源的槽路谐振阻抗还要高出一至二个数量级，且变化很小，动态范围很大，其高中频谐振曲线特性很稳定，一经调整，基本不随输入场强信号变化而变化，如下图所示是电子管收音机的高中频谐振曲线。

      晶体管收音机则不然，由于晶体管是一种电流控制件，实际应用时有明显的双向性，其动态范围很小，输入输出的阻抗又较低。当机器的高中频部分自动增益控制线路工作时，为了控制放大器的增益，往往要改变受控管的工作电流Ib、Ie等，这将使受控管的短路输入电容Ci和输出电容Co，尤其是Ccb均随之改变，如下图1

从而引起回路的谐振频率发生变化而失谐，这样高中频部分总的谐振曲线就会变得不对称，如图2中的曲线I所示，II为调准时的谐振曲线。如前所述，曲线I的形状肯定将使通过该回路的调幅波的上、下边带幅度改变，因而改变包络形状，必将导致检波输出的音频信号产生严重的谐波失真。与此同时，受控晶体管Ie减小，晶体管的短路输入电阻Ri和输出电阻的通带变窄如图3中曲线I，整机频响将受明显影响。考虑到实际调试中（特别是KQ近于1或≥1）各槽谐振频率可能有参差，Ri、Ro的变化常影响谐振曲线顶部的对称性，如图4中曲线I所示。更伤脑筋的是：由于晶体管Ccb的存在且随Vcb而变，使得它反馈到输入回路的阻抗随信号强弱和AGC电压而变化，更容易使输入槽路曲线随之而变。因此，由于谐振曲线不对称而造成的包络失真几乎也是难免的。另外还有检波失真等，就不一一例举了。
　　近二十年来，晶体管低频电路发展很快，OTL、OCL、DC、CL、菱形、超甲类、超级前馈、场效应管、IGBT等性能优良的功率放大器电路层出不穷。收音机仅仅要求对几千赫芝的信号频率范围进行高质量放大，晶体管低放电路技术指标已完全能与电子管低放相抗衡。对谐波失真指标，晶体管可以很容易地将整个低放部分的开环失真做到5%以下，闭环失真控制在0.5%以下。但晶体管收音机的高中频部分电路却始终不能与电子管收音机相比，其根源无非是由于晶体管器件特性本身某些先天性的缺陷：电流控制、输入输出阻抗随工作电流可有很大的变化，小动态范围，双向特性等。这些弱点，对高中频电路的影响更为突出，致使设计与制造晶体管收音机的技术人员都感到棘手。
    所以我认为，单就好不好听这一点来说（撇开灵敏度、选择性、抗镜像、便携性、耗电等不谈）除非是特殊设计制作的超动态宽频响晶体管收音机（90年代初上无三厂曾试制过这种收音机的试验机型，后因器件和人工成本太高以及单片晶体管集成电路收音机的兴起而没有批量生产），否则普通晶体管收音机将永远无法与电子管收音机相抗衡
      这一话题绝没有贬低晶体管收音机之意。当今先进的民用晶体管收音机所采用的新技术也是民用电子管收音机无法比拟的。比如说数字调谐锁相环，比如说两次变频（民用电子管机至多有两级中放）， 比如说同步检波，比如说电台自动搜索和存储，等等。这些新技术都极大提高了收音机的灵敏度、选择性、抗镜像干扰力和可操作性，而且只有用晶体管和集成电路技术才能廉价地实现，用电子管实现这些功能就像用电子管制造电子计算机一样复杂庞大，当今绝无人去做。 但是另一方面，晶体管机总是不如电子管收音机好听，即使是与电子管机体积一样大乃至超过的台式机也是如此，为什么？究竟两者差别在那里？这是本话题的主旨。

[ 本帖最后由 linpei 于 2009-4-24 13:50 编辑 ]

轻风

大家为什么要喜欢坐100年前发明的飞机\汽车呢?
为啥不坐飞碟呢~~

老爱卫

好奇和追求听感使我爱上了胆机。

abcbatt

敏感话题

大舌头

这跟好多老外搭飞机，坐火车，乘汽车，翻山越岭到四川的山沟里去坐蒸汽小火车是一个道理。

直流电子管

那是火车迷最终追求的。
蒸汽机车是动车无法替代的，有着特殊的魅力。

Tieg3023

学习了

眉间尺

标题党.

60年代的爱好者

不太敏感的老掉牙的话题。

linpei

版主客气了，不敢当啊

海河

   人总是又怀旧心里的啊....呵呵要么还发明照相机，照相留念干啥呢....

ZXHXIHUA

上世纪80年代，以生产美多牌、春蕾牌收音机著称的上海无线电三厂的专家组做过一个有趣的实验：将由较好的电子管收音机检波级输出的音频信号送到较好的晶体管收音机低放，所获得的音质居然与原电子管收音机相仿；而将由较好的晶体管收音机检波给输出的音频信号送到较好的电子管收音机的低放，所得的音质却仍与原晶体管收音机相差无几。由此得出晶体管收音机不如电子管收音机“好听”的关键并不在低频部分，而是取决于高中频部分的结论。当年很多无线电发烧友都知道这个著名的试验。


          根据以上结论：晶体管功放和电子管功放音质是一样的啦，那岂不是电子管功放要淘汰了。  

linpei

当然不是，电子管功放仍比晶体管功放要温暖动听，尤其单端A1类偶次谐音是晶体管功放没有的，只是在“收音机中”，低频没有高中频那么明显。

[ 本帖最后由 linpei 于 2009-4-23 16:19 编辑 ]

6.3v

嘿嘿，我是一个不懂电子的家伙，可自从爱上电子管后，学会了用万用表，示波器，会自己绕电源变压器，输出变压器，知道了整流......从没想过哪几块钱一个的“淘汰玩意儿”会有如痴如醉的魔力！

浪漫人生

我也很喜欢电子管.