超对称放大扬威十年——美国Pass Labs（二）

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對於音響迷而言，擴大機有許多專有名詞似乎有特別的魔力，一看到就直覺地可以想像其音樂重播個性。譬如純A類、全平衡、無負迴授、大電流、分離式供電等等，Nelson Pass承認有許多術語受到濫用，部分是他的錯，像是在Threshold的IGBT，還有動態A類的技術名詞。不過在X系列上面，他強調簡單架構，而超線性對稱的簡單，表現在兩個增益就能達到大功率輸出。

Nelson Pass的作法是把增益線路分為兩個部分，以精確的平衡線路，藉由正負半波對稱抵消失真與噪訊，而不需要像傳統線路藉由大量負迴授，達到降低失真的目標。Su-Sy需要平衡輸入以精確達到互斥抵消的效果，如果只驅動非平衡的一半，線路一樣可以正常工作，但極低的失真效果就比不上全平衡模式。在實際使用中，我們也發現X.5的平衡輸入確實比非平衡更好，而且務必把短路環插上，否則聲音會差別更大。

Nelson Pass在技術白皮書中寫著，嚴格的元件配對，可以讓放大線路降低約90%（20dB）的失真，而超對稱線路則把剩下10%失真再減少九成，測量上可以達到傳統線路1%的失真率。Su-Sy超對稱放大的成就，回歸到了Nelson Pass心目中「簡單就是美」的想法，達成了簡單的線路卻具備高輸出功率的理想。

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十年前就推出千瓦級後級

1997年推出的X 1000後級，是第一部搭載Su-Sy架構的Pass產品，整部X 1000後級只使用了兩個增益級（gain stage），達到8歐姆負載輸出1000瓦的超大功率。當音樂訊號進入X 1000的第一個增益級之後，接著驅動80個MOSFET功率晶體，組成簡單的兩級增益，卻能達到千瓦等級。相較於市場上其他號稱千瓦等級的擴大機，最多還有人用到9級增益，還未必是貨真價實的千瓦功率。

不僅功率驚人，X 1000的「測試純度」也很高，在正常聆聽工作範圍內，X 1000的失真率僅有0.002%，以1000瓦的最大輸出工作時，失真率僅有0.1%，阻尼因數（damping factor）則高達1000，將近十年前推出的X 1000，確實成為當時的功率怪獸，即使在今日，1000瓦的輸出功率依然是指標性產品，地位就像是法拉利的Enzo一般，任何難推的喇叭在X 1000面前都要俯首稱臣，任其隨心所欲擺佈。

花費二十多年的時間，累積各種專利，Nelson Pass才完成Su-Sy超線性對稱放大，並將增益級簡化到兩級，音樂路徑上不需要任何頻率補償線路、DC伺服、修正線路，傳統上修飾聲音的因素全部拿掉，在聲音上的好處，就是純粹的音樂重播質地。

1997年推出的X1000，讓Pass邁入超對稱線路時代，2004年開始小幅改款，成為X.5系列。

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負迴授有限度使用

不過前面提到，對音響迷特別有吸引力的「魔術專有名詞」，其中無負迴授在Pass卻是很容易混淆的觀念，很多人都以為Nelson Pass是信奉無負迴授的設計者，確實早期他也宣揚無負迴授最好，但是在X系列當中（包括現在的X.5系列），他卻重新使用負迴授。

Nelson Pass表示，線路設計可以盡量追求超低失真，但是要實際做出理論上的超低失真，必須仰賴嚴格的元件配對，才能達到設計的理論值。在Su-Sy超線性對稱線路裡面，抵消了大部分的失真與噪訊，但是在兩個增益級當中，Pass施以少量負迴授，讓線路本身的失真更進一步降低，不過整體卻不施以負迴授。

在超線性對稱的線路中，線路本身的失真和噪訊依然存在，但Pass盡量讓正負半波的特性一致，達到完全相互抵消的效果，所以他們可以省去多餘的修正與補償，而少量的負迴授則是讓少量剩餘的失真進一步消除。

純A類放大的XA，淡藍色錶頭其實不會跟著音樂跳動，Nelson Pass說這樣看起來比較酷，所以裝上錶頭。

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X.5小幅度修改

X系列主導了Pass這十年來的產品發展，也成為Pass繼Aleph之後的當紅頭牌。從X 1000為基礎，Pass陸續推出了X600、X350、X250與X150，全部延續同樣的兩級增益放大，而且跳脫過去純A類的窠臼，最小的X150輸出功率從150瓦起跳。2004年4月，X系列進行了推出以來首度改款，不過Su-Sy的線路特徵，以及單端平衡的理念沒有改變，可說是小幅度改款，所以Pass將新的系列稱為X.5，延續X系列的輝煌成就。

究竟X.5有哪些修改？在Pass原廠公布的資料中，X.5的改良包括了變壓器、整流子、電源EMI濾波、增加並連電容量、RC濾波、最前端的輸入線路，並且增加了單端A類偏壓線路，在小功率工作時，讓X.5維持純A類工作的模式。

或許你要問，究竟什麼情況下X.5後級在純A類工作？Pass並沒有公布詳細數字，但是我們可以從後級前方的藍色錶頭觀察，如果在純A類模式下工作，表示偏壓固定，那麼正前方的偏壓表就不會跳動，如果功率需求增加，那麼藍色錶頭就會開始跳動。

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XA結合純A類與超線性

伴隨著X.5的推出，Nelson Pass約莫在相近的時間，推出了XA系列，對於懷念Aleph的音響迷，XA代表著Pass想重新稱霸純A類後級的企圖心。美國人對音響系統的搭配，很喜歡用「像花生奶油遇到巧克力一般對味」（Like peanut butter and chocolate）來形容，Nelson Pass也是如此形容XA，但講的速配不是擴大機和喇叭，而是X系列與純A類線路的結合。

在X.5系列當中，Nelson Pass展現了超大功率同時具備超低失真的可能性，不過XA系列卻把Aleph的精華找回來。我們可以把XA系列視為裝置超線性放大線路的Aleph，Nelson Pass稱之為平衡單端A類，結合兩套平衡的Aleph，共用單一差動輸入晶體。

X系列簡化為兩個放大級的設計維持原樣，音樂訊號進入一對平衡的輸入MOSFET後，緊跟著是平衡配對的單端A類MOSFET，整個放大線路就是兩級增益，而負迴授僅少量用在兩組增益級之間。在兩個放大級中間，同樣沒有任何頻率補償電容線路或修正線路，並且擁有很好的工作穩定度。

以前Aleph Ono由副總裁Wayne Colburn設計，現在新的Xono不曉得是不是也由他負責？

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恐怖的超額設計

純A類工作效率一定不好，XA系列用電效率大約33%，在講求環保的時代，XA肯定不是綠色產品。所以以XA200為例，輸出功率高達200瓦，但是用電需求約三倍，高達600瓦。在XA200上面，總共使用了32個MOSFET輸出功率晶體，每一只MOSFET規格上都可以輸出到125瓦，但是Nelson Pass只讓這些MOSFET最高使用18瓦。

每一個MOSFET容許電流量高達14安培，但XA200只施以2安培，最大承受電壓可達250伏特，而XA200只用到70伏特。從這些設計的數字上來看，不難看出XA200採用超額設計，完全是真功夫應對任何難搞定的喇叭。

耐人尋味的是，XA系列同樣裝置了類似X系列的藍色電壓錶頭，面板還修飾出橢圓形的弧線，和X系列有所區隔。不過在純A類工作模式下，偏壓採固定方式，所以即使裝飾了藍色錶頭，應該不會動作，那何必多此一舉？Nelson Pass的回答倒是很妙，他說：「XA的錶頭基本上沒有太大用處，也不會跟著音樂跳動，但是你不覺得這讓擴大機看起來很酷？」沒錯，強調「簡單就是美」的Nelson Pass，居然也會為了讓器材看起來很酷，搞出純粹裝飾的錶頭。

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團隊合作造就Pass大業

寫到這裡，Pass公司似乎只有一位英雄Nelson Pass，其實不然幕後還有其他功臣。Nelson Pass在公司的地位當然最為重要，他像是超對稱、單端平衡與純A類的傳教士（Evangelist），宣揚Pass的設計理念與哲學，但是熱中於音響設計的Nelson Pass，未必懂得經營，Threshold就是個例子。而Pass卻能長期穩定成長，幕後有兩位重要的功臣，一位是副總裁Wayne Colburn，一位是工程師Kent English。

Wayne Colburn也是懂電路設計的高手，在X2.5前級的線路上就印著Wayne Colburn的大名，而Aleph Ono唱頭放大，也是出自Wayne Colburn的手筆，Pass前級所使用的音量控制器也是Wayne Colburn所設計。另一位則是工程師Kent English，負責技術文件的撰寫，當然也參與線路設計。不過既然是「幕後」功臣，Wayne Colburn與Kent Engilsh的相關背景資料也不多，我想日後有機會面對面採訪，一定要問問他們和Nelson Pass這樣的明星設計師工作，會不會倍感壓力？無論如何，在團隊努力下，Pass儼然已是美國Hi End音響界的一方之霸了！

coolcool

大气的器材，大气的设计师。