在前級(jí)音頻放大器中，音量控制不僅是一個(gè)非常重要的功能，而且音量控制電路對(duì)整個(gè)前級(jí)音質(zhì)也有著不可忽視的影響。隨著對(duì)音量控制機(jī)理認(rèn)識(shí)的不斷深入，高保真前級(jí)放大器的音量控制方式幾十年來從傳統(tǒng)的簡(jiǎn)單電位器逐漸進(jìn)化到現(xiàn)代復(fù)雜的數(shù)字音量控制電路。音量控制到底有何奧秘，各種音量控制方式又有什么特點(diǎn)？本文將試著做一個(gè)簡(jiǎn)要的介紹。
◆傳統(tǒng)電位器
傳統(tǒng)電位器的優(yōu)點(diǎn)是使用方便，音量變化連續(xù)無跳變，帶馬達(dá)的型號(hào)可以很容易地實(shí)現(xiàn)遙控，價(jià)格便宜。缺點(diǎn)是同步精度差，起始音量附近的同步誤差常�？梢愿哌_(dá)幾個(gè)dB,而且輸出阻抗隨轉(zhuǎn)動(dòng)位置而變化，中間位置的附近的高阻抗容易衰減高頻，相互間有限的同步性能往往能使精確的電路平衡性能遭到破壞�？梢赃@樣說，一旦用上這類同步精度有限、輸出阻抗不確定的電位器（哪怕再名貴的品種）的放大器，其性能與Hi-End基本就沒啥關(guān)系了。
即便像日本阿爾卑斯公司的RK50系列這樣當(dāng)今音響電位器中的頂尖產(chǎn)品，在起始位置時(shí)的同步誤差也有2dB。
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◆分檔式電位器
用高質(zhì)量波段開關(guān)加上分體電阻焊成的分檔式電位器，優(yōu)點(diǎn)是解決了同步精度問題，觸點(diǎn)材料和開關(guān)結(jié)構(gòu)良好時(shí)。這種電位器的使用壽命可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通電位器，由于是以檔位方式改變音量，沒有電位器滑動(dòng)接觸可能產(chǎn)生的“沙沙”的噪音，能給人聲音干凈、定位準(zhǔn)確的感覺，搭配不同個(gè)性的電阻時(shí)，可能取得不同風(fēng)格的音色。分檔式電位器的不足首先是無法做到音量的精細(xì)調(diào)節(jié)，通常情況下音量控制至少需要60dB調(diào)節(jié)范圍，否則無法調(diào)低至深夜聽音樂時(shí)所需的小音量，而旋轉(zhuǎn)開關(guān)一般也就30至40個(gè)檔位，60dB調(diào)節(jié)范圍平均分配的話，每檔1dB都做不到，為兼顧大音量位置盡可能小的響度跳變，又要滿足足夠輕的最低響度，通常的做法是在最大音量附近的十幾dB范圍以每級(jí)以1dB變化，朝下逐漸加大每級(jí)的變化量，最小音量附近經(jīng)常會(huì)達(dá)到每級(jí)2至3dB甚至更大的音量跳變，這就是其音量變化不夠精細(xì)的原因所在。與普通電位器一樣，分檔式電位器一般采用左右聲道同軸聯(lián)動(dòng)，在雙單聲道放大器中使用也會(huì)遇到兩聲道電路難以徹底分開的頭痛問題，少數(shù)放大器不惜費(fèi)工費(fèi)時(shí)使用同步皮帶來聯(lián)動(dòng)分裝兩處的分檔式電位器，那畢竟是極個(gè)別的極端例子，不太容易實(shí)現(xiàn)遙控是分檔式電位器的另一不足。
分檔式電位器完全沒有普通電位器略帶粘滯的的柔順手感，是否適應(yīng)完全取決使用者的偏好。
無論電阻串抽頭方式還是每檔位單獨(dú)分壓方式，同時(shí)保持電位器輸入和輸出阻抗恒定的問題，在分檔式電位器中依然沒有得到有效解決。
從實(shí)用角度看，分檔式電位器比較適用于經(jīng)常處在較高音量位置的小功率放大器。
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◆繼電器電控衰減器
用繼電器加電阻網(wǎng)絡(luò)組成的音量控制源自于“電控衰減器”。頻率升至射頻領(lǐng)域后，由于電位器或開關(guān)+電阻的方式因阻抗的不確定性和分布參數(shù)的影響，在頻率升至幾十兆后，基本上就退出了大幅度調(diào)節(jié)、控制信號(hào)幅度的陣地，取而代之的就是電控衰減器。用繼電器加計(jì)權(quán)電阻衰減網(wǎng)絡(luò)（即每個(gè)衰減器的衰減量分別被設(shè)計(jì)成1dB、2dB、4dB、8dB……）組成的電控衰減器是電控衰減方式之一，它可以方便地安放在最有利于信號(hào)途徑的位置，通過電信號(hào)控制繼電器來切換衰減網(wǎng)絡(luò)，以得到所需的信號(hào)幅度。
如果與標(biāo)準(zhǔn)電控衰減器一樣，每個(gè)衰減單元使用特性阻抗恒定的∏或Y型網(wǎng)絡(luò)，這種音量控制方式可以得到全音量范圍一致的頻響特性，在任何音量位置保持十分良好的解析度。
繼電器方式音量控制的優(yōu)點(diǎn)是，因一組控制信號(hào)可以同時(shí)控制多個(gè)音量單元，很容易實(shí)現(xiàn)平衡放大器所需的4聯(lián)或更多的多聯(lián)同步控制，由于繼電器使用的數(shù)量不會(huì)像選旋轉(zhuǎn)開關(guān)檔位數(shù)量那樣受限制，音量控制的步進(jìn)量可以做到非常精細(xì)。
作為電控開關(guān)的繼電器，除了通過切換計(jì)權(quán)電阻衰減網(wǎng)絡(luò)外，也可與R-2R權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)組成的數(shù)控音量電路完成高性能音量控制。由于繼電器開關(guān)觸點(diǎn)電阻低達(dá)mΩ級(jí)，只要選擇的是低非線性觸點(diǎn)的信號(hào)切換繼電器，配合高精度計(jì)權(quán)衰減網(wǎng)絡(luò)或R-2R權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)，都可能實(shí)現(xiàn)靜態(tài)性能堪稱卓越的極品級(jí)音量控制性能。
如果僅僅是用繼電器來替代旋轉(zhuǎn)開關(guān)接通一個(gè)電阻串上的抽頭，或切換不同的分壓電阻對(duì)，這時(shí)的繼電器控制音量除了可以比開關(guān)方式縮短信號(hào)路經(jīng)及便于左右聲道分開獨(dú)立安裝外，在提升音質(zhì)方面不具有實(shí)質(zhì)性的改善。
旋轉(zhuǎn)開關(guān)方式的音量控制器，無論觸點(diǎn)是先斷后通式還是先通后斷式，都無法避免在切換過程中音量偏離下一檔位的準(zhǔn)確值，先通后斷式情況還好一點(diǎn)，用先斷后通式開關(guān)時(shí)，音量將經(jīng)歷“有—無—有”的巨變過程，在這樣的情況下那怕焊上的是再名貴的電阻，調(diào)節(jié)音量時(shí)對(duì)音樂的破壞與一個(gè)沙沙作響的破電位器幾乎不分仲伯。提出旋轉(zhuǎn)開關(guān)式音量的這個(gè)短處，是為了解釋繼電器音量控制器的類似缺憾，因?yàn)椴煌^電器交替時(shí)，也有短時(shí)間的音量突變，當(dāng)有聽者靜心聆聽時(shí)，這種音量突變幾乎可以打斷聽者心中流淌著的音樂旋律，很是煞風(fēng)景。可能正是這種可能破壞旋律的固有瑕疵，在真正的Hi-End產(chǎn)品中，幾乎難尋這種性能可能達(dá)至卓越程度的繼電器方式音量控制的蹤影。
◆電子音量控制器
非機(jī)械接點(diǎn)切換的音量控制可統(tǒng)一歸入電子音量，其方式繁復(fù)多樣，性能魚龍混雜，到目前為止，性能最差和最頂級(jí)的都在其中。
電子音量控制的出現(xiàn)比電位器晚得多，最早被大量使用是在電視機(jī)的芯片中，被稱為直流音量控制。它用一個(gè)電位器改變送入芯片的直流控制電壓來改變芯片中放大器的工作，從而控制其增益，達(dá)到音量控制的目的。這種音量控制方式可以避免音頻信號(hào)線往返通過電磁干擾嚴(yán)重的機(jī)內(nèi)空間，大幅降低受干擾的機(jī)會(huì)，有其特殊的存在價(jià)值。因?yàn)楦淖児ぷ鼽c(diǎn)的同時(shí)不可避免地引入附加的非線性失真，直流音量控制對(duì)是音質(zhì)最差的電子音量方式，只有電視機(jī)、收錄機(jī)、低檔汽車音響等對(duì)聲音質(zhì)量要求不高的產(chǎn)品在大量使用。直流音量控制的大批量使用及其低劣的音質(zhì)，是造成人們對(duì)電子音量方式普遍印象不好的主要原因。
性能比較好的電子音量是電子電位器，其基本方式是用電子開關(guān)對(duì)衰減量按dB分配的電阻串的抽頭進(jìn)行切換，可用分立元件組成，也有被集成在芯片之中的，與繼電器切換的步進(jìn)式音量相比，電子開關(guān)的切換速度可以達(dá)到ns級(jí)，比繼電器的ms級(jí)速度要快上好幾個(gè)數(shù)量級(jí)，聽感上沒有音量斷續(xù)的感覺。高級(jí)的集成音量控制芯片，如TI公司的PGA2320等類似的芯片在降低音量的同時(shí)還能同時(shí)切換芯片內(nèi)放大器的負(fù)反饋量，以達(dá)到更低的噪聲輸出。像PGA2320這種數(shù)控模擬電子音量芯片目前已經(jīng)可以達(dá)到的性能是：音量控制范圍+31.5dB至-95.5dB ，0.5dB步級(jí)，0.0003%THD+N（1KHz），動(dòng)態(tài)范圍120dB，兩聲道間串?dāng)_-126dBFS。從性能指標(biāo)來看，這種電子音量芯片低同步誤差、性能永久不變的特點(diǎn)，就足以使絕大多數(shù)機(jī)械電位器顯得落后一大截。串行數(shù)據(jù)控制的電子音量芯片在微處理機(jī)的控制下，可以實(shí)現(xiàn)的精細(xì)音量遙控、開機(jī)音量預(yù)設(shè)、音量淡入淡出、靜音衰減量預(yù)設(shè)等眾多方便實(shí)用的功能，更是傳統(tǒng)電位器所無法望其項(xiàng)背。強(qiáng)大的操控性能加上良好的音質(zhì)表現(xiàn)，已使商品化的數(shù)控模擬電子音量芯片在Hi-End放大器中的頻頻現(xiàn)身顯得十分順理順章。
迄今為止，最高級(jí)的音控形式，當(dāng)屬各方面性能都趨于完美的R-2R權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的音量控制。這種音控方式源自于D/A轉(zhuǎn)換器，阻抗恒定的R-2R權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)使得這種音控方式成為目前唯一實(shí)現(xiàn)頻率特性與音量位置無關(guān)并得到實(shí)際應(yīng)用的理想音控方式。為便于討論，我們暫且稱這種由R-2R權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)為主組成的音量控制器為D/A式音量控制。在D/A式音量控制中，輸入的音頻電壓首先被轉(zhuǎn)換為按照二進(jìn)制權(quán)重等比例遞減的音頻電流（V-I轉(zhuǎn)換），然后通過外部控制數(shù)據(jù)來切換R-2R權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)的合成輸出電流，最后再通過高性能放大器把音頻電流再轉(zhuǎn)換成音頻電壓（I-V轉(zhuǎn)換），完成近乎理想的音頻電壓幅度調(diào)節(jié)。音頻信號(hào)被轉(zhuǎn)換成電流后，在低阻抗R-2R網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行音量變換時(shí)不會(huì)再受外部干擾，因此能保持極高的信號(hào)純度。D/A式音量控制沒有信號(hào)時(shí)有宛如深海般的寂靜，不像普通電位器，用手稍稍接近都能在喇叭中聽到哼哼作響的干擾聲。在D/A式音量控制器中，音量的最小變化量取決于控制位數(shù)，10比特時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)1024級(jí)音量變化。與傳統(tǒng)電位器相比，D/A式音量控制器的音質(zhì)與音量位置高低完全無關(guān)，即便在很小音量位置，也能傳送出非常豐富的細(xì)節(jié)，保持飽滿豐潤(rùn)的音色。
D/A式音量方式出現(xiàn)后，有實(shí)力的Hi-End廠家都早早地把音量控制技術(shù)之爭(zhēng)的主戰(zhàn)場(chǎng)紛紛移至研究方式各異的D/A式音量，在沿用傳統(tǒng)電位器的低端廠家面前迅速形成聲音品質(zhì)上的鴻溝，不動(dòng)聲色地?cái)[脫競(jìng)爭(zhēng)上的糾纏�？蓱z處于技術(shù)低端的廠家就只能用購買越來越昂貴的電位器型號(hào)，試圖讓人相信其產(chǎn)品音質(zhì)還在隨之提高，可惜再昂貴的電位器也無法克服其機(jī)理上的缺陷，音量從高調(diào)低時(shí)音色隨之晦澀、音場(chǎng)隨之收縮的狀況與用D/A音量的產(chǎn)品始終陽光般開揚(yáng)的音色對(duì)比，猶如惡夢(mèng)纏繞，揮之不去，成為很多廠家壓在心頭的難言之痛。
D/A式音量控制器的缺點(diǎn)是高成本，為控制和顯示音量值，需要有顯示器件和微電腦芯片協(xié)同工作，技術(shù)難度高，在DIY領(lǐng)域基本上了無蹤跡，鮮為人知。
電子音量控制器應(yīng)用實(shí)例
較早使用這種高性能D/A式音量控制的，老牌發(fā)燒廠家Audio Research是其中之一。自97年出品的LS8起，Audio Research就放棄了自LS1起一直沿用的ALPS藍(lán)殼電位器，不動(dòng)聲色地使用上了其聲稱“音量控制為音色驚人透明順滑的64級(jí)微處理器控制器件……其中40級(jí)為0.5dB步進(jìn)，提供精確的控制與同步”的電子音量控制。而發(fā)燒友的聽感察覺稍有滯后，很快地“ARC LS10以后高電平前級(jí)聲音更好”就成了ACR擁躉們的普遍共識(shí)。從早期的LS8中我們已經(jīng)可以看到，產(chǎn)品中只用一個(gè)單連電位器來控制兩個(gè)聲道的音量，也不搞音量數(shù)顯示（直至LS17啟用LED指示），粗看與電視機(jī)中的直流音量控制很相似，其實(shí)有著天壤之別。其真正的實(shí)現(xiàn)過程是：先把電位器輸出的直流電壓通過A/D轉(zhuǎn)換器取得與電位器偏轉(zhuǎn)角度對(duì)應(yīng)的控制數(shù)，再用這組控制數(shù)同時(shí)控制兩個(gè)聲道中相同的D/A式音量控制器，以實(shí)現(xiàn)高音質(zhì)無同步誤差的音量控制，首次突破機(jī)械電位器的音色瓶頸，取得發(fā)燒友一致為之津津樂道的顯著的音質(zhì)提升。盡管如此，廠家對(duì)產(chǎn)品中音量控制技術(shù)洗心革面般的升級(jí)，在宣傳中卻始終保持令人難以置信的低調(diào)，幾乎沒有人將ARC產(chǎn)品出眾的聲音表現(xiàn)力與其音量控制技術(shù)升級(jí)相聯(lián)系。這與有些花錢買個(gè)名貴電位器安在機(jī)中并大肆喧囂的廠家的做法完全大相徑庭，值得玩味。可惜的是Audio Research的D/A音量止步于104級(jí)精度，再也沒有進(jìn)展。
PS Audio在其高級(jí)前級(jí) GCP-200 中使用的是他們引以為豪的、稱為“Gain Cell”的獨(dú)家音控方式，雖然沒有公布細(xì)節(jié)，但從公司官方網(wǎng)站提供的圖片看，他們把音量控制移到了極其靠近輸入端的地方，并用模塊的形式固封，只留出連接電信號(hào)的接口，從圖片看，傳統(tǒng)電位器在其產(chǎn)品中確已隱退了。
Gryphon在其Mirage前級(jí)中使用的是“50級(jí)微處理器控制的繼電器音量衰減器”，在其Sonata Allegro前級(jí)中使用的已是“微處理器控制的無源電阻器音量控制”，都不再使用傳統(tǒng)電位器。
再看看Burmester的代表作前級(jí)808MK5，圖片下方顯示窗中的音量數(shù)值明示了其使用電子式音量，產(chǎn)品簡(jiǎn)介中寥寥一句“兩個(gè)極端同步和精確的音量控制器”，再一次地告訴我們，在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡聡松砩希３旨夹g(shù)先進(jìn)與追求精確的傳統(tǒng)永遠(yuǎn)不相矛盾。令人感到不快的是，保守的德國人完全不肯透露任何細(xì)節(jié)，使喜歡追根刨底的發(fā)燒友倍感失望。
老牌Mclntosh落后了嗎，拿他家C1000和C2200前級(jí)看看吧，他們的音量稱作VRV (可變比率音量)，“214級(jí)，每級(jí)0.5dB,0.1dB以內(nèi)的精確度”，盡管看似用PGA2320之類似的芯片就能實(shí)現(xiàn)，但也說明一個(gè)歷史悠久的老牌廠家，終究也在電位器和電子音量間做出了抉擇。
Accuphase是發(fā)燒廠家中為數(shù)不多的全面保持技術(shù)先進(jìn)的廠家，其新前極C2410所使用的是他們稱之為AAVA的、由16bit電流開關(guān)所組成的有65536級(jí)分辨率的電子音量控制器，為追求夢(mèng)中的聲音，他們竟也忘卻了其同胞ALPS漂亮的RK50。盡管Accuphase產(chǎn)品從來要價(jià)不菲，但看看他們的PDF你就能感覺其實(shí)是物有所值，比起那些用大牛重鋁大水溏充斥的毫無新意的“稱量級(jí)”產(chǎn)品，這樣的高性能、高品質(zhì)產(chǎn)品難道不是性價(jià)比更高嗎？Accuphase的AAVA同樣可以使我們看到當(dāng)今Hi-End放大器音量控制技術(shù)發(fā)展的前沿水平。
大佬級(jí)的Krell產(chǎn)品也當(dāng)然也不可能甘居人后，從他家官網(wǎng)列出的現(xiàn)役前級(jí)產(chǎn)品來看，已然全系列悉數(shù)實(shí)現(xiàn)電子音控�？纯此麄�?cè)?/span>Evolution Two 前級(jí)介紹中有關(guān)音量控制器的一段文字：
“……Evolution Two音量控制是由數(shù)字控制的模擬電路來實(shí)現(xiàn)的，有216級(jí)分辨率，它使用了低電阻值高線性度固態(tài)開關(guān)和分立的精密電阻，為了低噪聲和信號(hào)的高線性，控制信號(hào)以光學(xué)方式偶合至固態(tài)開關(guān)。典型的音量控制器在電壓領(lǐng)域工作，它引入頻率響應(yīng)和相位的異常并隨著衰減量而變化。Evolution Two中在電流領(lǐng)域工作的衰減器消除了這些異常，使聲音展現(xiàn)出特別平緩和延伸的高頻。音樂像出自于漆黑的寂靜……”
關(guān)于Evolution 202的音量控制：
“……音量控制用16bit平衡階梯電阻來實(shí)現(xiàn)——前級(jí)電路放大器的帶寬和瞬態(tài)響應(yīng)事實(shí)上已不再受音量調(diào)節(jié)的影響……”
同是美國發(fā)燒廠家，Mark Levinson的做法也可算是高調(diào)出擊，他們憑借強(qiáng)大的技術(shù)實(shí)力大張旗鼓地用頂級(jí)零件打造出堪稱史無前例的平衡式D/A式音量控制器，讓世人再次領(lǐng)略什么叫登峰造極，這種幾近瘋狂的音量控制器的出現(xiàn)，再一次詮釋了Hi-End“決不妥協(xié)”的精神實(shí)質(zhì)。Mark Levinson產(chǎn)品中的D/A式音量控制器的控制位高達(dá)16bit，可以實(shí)現(xiàn)全程為65536個(gè)（2的16次乘方）等級(jí)的音量調(diào)節(jié)，產(chǎn)品中實(shí)際設(shè)定的音量變化等級(jí)達(dá)到了0.1db的精細(xì)程度，樹立了當(dāng)今音量控制技術(shù)的全新標(biāo)桿，傲視同濟(jì)。Mark Levinson產(chǎn)品潔凈無染、精準(zhǔn)無比的聲音表現(xiàn)，用獨(dú)門秘技打造的高品質(zhì)的音量控制器，應(yīng)當(dāng)是當(dāng)之無愧的頭號(hào)利器。
由于D/A式音量控制器中R-2R權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)的阻值通常遠(yuǎn)低于普通電位器，所以它可以取得電阻式音量電位器通常所無法達(dá)到的超低噪聲水平。使用超級(jí)D/A式音量控制器的Mark Levinson前級(jí)產(chǎn)品的代表作No.32的整機(jī)輸出噪聲低至-120dBV（1uV），這是怎樣的概念呢？簡(jiǎn)單地說就是接在任何后級(jí)上，你永遠(yuǎn)無法用耳朵辨別前級(jí)是否開機(jī)，當(dāng)然，這也是用商品化的數(shù)控模擬電子音量芯片做成的放大器或用普通音量電位器做成的放大器所無法企及的另一品質(zhì)高度。前面提到過的高級(jí)的音量控制芯片PGA2320，盡管噪聲也已低至10.5uV的優(yōu)異水平，但如果一臺(tái)前級(jí)用上一片的話，即便機(jī)內(nèi)所有其它零件和電路都完全沒有噪聲的，它的整機(jī)噪聲也要比No.32高出10倍以上，同理，一個(gè)100K電位器在音量中間位置時(shí)，音頻帶寬內(nèi)僅這個(gè)電位器的電阻熱噪聲就要達(dá)到4.1uV，況且機(jī)內(nèi)還有其它零件和電路的噪聲。
從分析音量控制器噪聲水平著眼，我們可以窺一斑而知全豹，對(duì)于真正的極品級(jí)產(chǎn)品，沒啥真把式的產(chǎn)品幾乎沒有超越前者的任何可能，這是一種難以逾越的可怕的差距，盡管99%以上的人看不到或根本不在乎。
眾所周知音量控制是前級(jí)的靈魂，幾乎所有知名品牌在前級(jí)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)中，音控方式始終是角力的焦點(diǎn)，也是最具實(shí)際研究空間的核心環(huán)節(jié)。為設(shè)法減低音控單元的插入對(duì)音質(zhì)的影響，各產(chǎn)廠家在頂級(jí)產(chǎn)品的音控方式方面的探索都可謂不惜余力，并把所取得的成就視為獨(dú)門法寶，當(dāng)然也有廠家在產(chǎn)品介紹時(shí)三緘其口，把好的聲音歸因于電容、燈膽等處在明處的普通零件，或歸因于不著邊際的校聲技術(shù)，著實(shí)值得思量。
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