如 何 挑 選 唱 頭 ... 規 格 ... 電 壓
如果你用 "示波器" 去觀察音響的電壓訊號，就會發現...
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放大不足 (增益太小)...
整個正弦波小於正常規模，音量、動態、細節都會較差，音樂沉悶無力。
另外，輸出過小，也會失真 (但比太大時來得輕微)，波形也會變形。
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放大太多 (增益太大)，超出最大輸出電壓...
正弦波的波峰、波谷會被直接砍掉 (Clip)，因波形被省略，動態、細節也會較差。
除此之外，超出越多，波形變形越多，雜音變多，音樂尖銳粗澀。
(波形影響音色，振幅影響音量)
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要避免放大不足 or 太多，
就要在... 唱頭放大器的增益 及 唱頭的電壓 上仔細。
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增益、放大倍數，兩者表達的是同一件事，但用的是不同的方式、單位。
增益 (dB) = 10 * log (Vout² / Vin²) = 10 * log (放大倍數 ²) = 20 * log (放大倍數)
也就是先求得 log (放大倍數)，再乘上 20，便是增益。
如果沒有計算機 (或電腦) 在身邊，也可以用兩種較簡單的方式計算 :
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P.S. 為了方便計算，下表中的部分數值，僅為近似值，而非精確值。
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1. 以 40 dB (100 倍) 為基準，
每增加 6 dB，放大倍數變成 2 倍 (每減少 6 dB，放大倍數變成 1/2 倍)。
電壓增益 : 28 / 34 / 040 / 046 / 052 / 058 / 0064 / 0070 (dB)
放大倍數 : 25 / 50 / 100 / 200 / 400 / 800 / 1600 / 3200
例如 : 46 dB = 40 + 6 dB = 100 * 2 = 200 倍。
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2. 以 20 dB (10 倍) 為基準，
將 dB 值拆解為 20 和不足 20 的零頭的組合。
電壓增益 : 20 / 040 / 0060 / 00080 (dB)
放大倍數 : 10 / 100 / 1000 / 10000
電壓增益 : 00 / 06 / 09 / 12 / 14 / 16 / 17 / 18 / 19 (dB)
放大倍數 : 01 / 02 / 03 / 04 / 05 / 06 / 07 / 08 / 09
例如 : 46 dB = 20 + 20 + 6 dB = 10 * 10 * 2 = 200 倍。
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那麼，唱頭 + 唱頭放大器的輸出電壓應有到多少呢 ?!
其實，音響界對此沒有一個標準。
舉例來說...
Linn 的 Akiva 唱頭輸出為 0.4 mV，
而原廠的 Linto 放大器為 54 dB (500 倍)、64 dB (1600 倍)，
也就是放大為 0.2 V 至 0.64 V 之間。
再例如...
Grado 唱頭輸出 (較低者) 為 4 mV，
而原廠的 PH-1 放大器增益 (較低者) 為 40 dB (100 倍)，
亦大約是放大至 0.4 V。
若取中間值，則我們可將 0.4 V 視為一種為準則。
(但此並非絕對，而且對某些機種可能不適用)
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若以放大至 0.4 V 為準則 :
MC 輸出 .......... 唱頭放大器所需增益
0.10 mV .......... 4000 倍 (約 72 dB)
0.20 mV .......... 2000 倍 (約 66 dB)
0.40 mV .......... 1000 倍 (約 60 dB)
0.80 mV .......... 0500 倍 (約 54 dB)
1.00 mV .......... 0400 倍 (約 52 dB)
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但是，我們必須注意... 唱頭放大器的輸出是 "有限的"。
若超過最大輸出電壓 Maximum Output Voltage，
訊號 (正弦波) 的波峰、波谷，就會直接被砍掉，音色、動態、細節... 就會變差。
不過，這通常不必擔心，
因為... "最大輸出電壓" 通常很大 (至少有 2 V)，
以唱頭 + 唱頭放大的輸出，幾乎不可能會超過。
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真正該關心的，是... 額定輸出電壓 Rated Output Voltage。
每一台唱頭放大器的特性均不同，
有些適合較小的輸出，有些適合較大的輸出，
而以近似於 "額定輸出電壓" 為最佳 (失真最低)。
反之，若和 "額定輸出電壓" 差距越大，訊號的失真程度就越大。
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也就是說...
為了避免... 最前端的訊號 (正弦波) 就失真、變形，
我們寧可對 "唱頭 + 唱頭放大的輸出電壓"，採取最嚴格的標準...
以近似於 "唱頭放大的額定輸出電壓" 為最佳。
(但有很多機種都沒有標示此項規格)
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P.S. 額定 (Rated) 是指在連續，且不失真的情況下，所能擁有的最大輸出。
而最大 (Maximum) 或峰值 (Peak) 是指瞬間可達到的最大輸出，
不能長久維持，也不保證無失真。
一般而言，Maximum 可能達 Rated 的 3 - 5 倍左右 (甚至更多)。
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範例 : 唱頭放大器的額定輸出電壓
Accuphase C-37 : 2 V
Audio Research Reference Phono 2 SE : 0.5 V
Ear 834P : 查無資料 (但其最大輸出 30 V)
(但根據 Stereophile 實測，
其 MC 輸出在 5-7 V 時，MM 輸出在 2-3 V 時，失真最低)
Ensemble Fonobrio : 查無資料 (但其最大輸出 9.5 V)
Esoteric E-03 : 0.5 V
Herron VTPH-2 : 查無資料
(但根據 Stereophile 實測，
其輸出小於 3 V 時，THD < 0.1 %，且在 0.6 V 時，失真最低)
Linn Uphorik : 查無資料 (但其最大輸出 6 V)
Lamm LP2.1 : 0.125 V
Nagra VPS : 查無資料 (但其最大輸出 2 V)
Phasemation EA-300 : 0.2 V
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範例 : Esoteric E-03 唱頭放大器 (額定輸出電壓，已知)
其增益為 MM : 40 dB，MC : 66 dB。
表示 MM 可放大 100 倍，MC 可放大 2000 倍。
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其額定輸出電壓，為 0.5 V，
500 / 2000 = 0.25 mV，即以 0.25 mV 的 MC 唱頭為最佳。
500 / 100 = 5 mV，即以 5 mV 的 MM 唱頭為最佳。
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當然啦，一般的音響迷實在沒必要搞得這麼精準。
若以 (+/- 0.2 V) 為準，可適度放寬至 0.3 - 0.7 V 為最適輸出的範圍，
選擇約 0.15 - 0.35 mV 的 MC 唱頭，或約 3 - 7 mV 的 MM 唱頭，都可算適當。
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範例 : Ensemble Fonobrio 唱頭放大器 (額定輸出電壓，未知)
其增益為 MM : 44 dB，MC : 68 (44 + 24) 或 74 (44 + 30) dB。
表示 MM 可放大 160 倍，MC 可放大 2500 或 5000 倍。
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其額定輸出電壓，未知，但其最大輸出電壓 9.5 V。
另外，有列出 "最大輸入"... MC : 4 mV，MM : 60 mV。
這是怎麼來的 ?!
4 x 2500 = 10000 mV = 10 V 趨近於 9.5 V。
60 x 160 = 9600 mV = 9.6 V 趨近於 9.5 V。
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只不過，這是拿 "最大輸出電壓" 來計算，範圍未免過大。
況且，有哪一個 MC 輸出會大於 4 mV ?! 有哪一個 MM 輸出會大於 60 mV ?!
所以，這根本就是廢話嘛。
(而這也就顯示... 最大輸出電壓，基本上是不可能超過的)
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若 "額定輸出電壓" 為 "最大輸出電壓" 的 1/5 (甚至更小)，則應為 9.5 / 5 = 1.9 V (但此僅為估計值，若能有實測的失真曲線，會較準確)。
MC 輸出電壓應近似於 1900 / 2500 = 0.76 mV。
MM 輸出電壓應近似於 1900 / 160 = 11.875 mV。
這才比較值得參考。
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範例 : Audio Research PH-3 唱頭放大器 (增益太小 ?)
規格標示 54 dB at 1k Hz (MC、MM compatible)。
表示不論 MM 或 MC 都可以放大 500 倍。
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只有 500 倍的放大，對 MC 會不會不夠 ?!
Audio Research PH-3 的額定輸出電壓為 0.5 V，
若放寬至 0.3 - 0.7 V 為最適輸出，則最適的 MC 唱頭為 0.6 - 1.4 mV。
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雖然對 < 0.6 mV 的 MC 唱頭而言，增益的確會稍嫌不足，
但也不是我們所想像的... 只放大 500 倍，一定需要輸出很大、很大的唱頭。
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範例 : EAR 834P 唱頭放大器 (增益太大 ?)
規格標示 1 V output at 1k Hz : 2.2 mV (MM)，220 µV (MC)。
表示 MM 可以放大 455 倍 (約 53 dB)，MC 則可以放大 4550 倍 (約 73 dB)，
這對任何 MM / MC 應該都足夠了。
就算 MC 輸出低到只有 0.1 mV (業界最低)，也適用。
0.1 mV * 4550 = 455 mV = 0.455 V
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不過，問題來了...
如果 MC 輸出有 0.5 mV，就會放大為... 0.5 mV * 4550 = 2275 mV = 2.275 V
顯然超出我們上述的標準 0.4 V 甚多。
這是不是表示 EAR 834P 只適用輸出很小的 MC 唱頭呢 ?!
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未必 !
事實上，EAR 834P 的輸出電壓極大，
就算輸出有 2.275 V，也沒有超出其額定輸出電壓。
考量其 MC 輸出在約 3 - 10 V (此數據來自實測)，失真最低，
這就表示...
大輸出 (約 0.66 - 2.2 mV) 的 MC 唱頭，反而比較適合 EAR 834P。
和你一開始所想像的，正好相反 !!!
(但這麼大的輸出，實在比較適合被動式前級，或直入後級)
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由以上兩個範例，你可以發現...
唱頭放大器的增益... 500 倍，太少 ?! 5000 倍，太多 ?!
或者，欲將唱頭輸出電壓放大至多少... 0.2 V，太少 ?! 1.2 V，太多 ?!
都並非絕對。
尚須視... 唱頭放大器的 "額定輸出電壓" 而定。
(然後，再搭配適當增益的前級)
