前級管、後級管、整流管，真空管音箱管太多了吧!?
吉他手在討論音箱時，通常都會有人說「管機就是比較好聽啦，電晶體就是爛。」，但是問他真空管在音箱的可以幹嘛時，卻又不一定能夠回答得出來。為了避免在求知的過程時造成友誼的裂痕，我們這次就要來簡單介紹真空管的功能和它的用途囉。
不過真空管在音箱的應用跟相關的知識都十分廣泛，很難在一篇文章的篇幅內完整的介紹，我們之後也會陸續補充內容較深入的文章，有興趣的讀者歡迎持續追蹤喔~
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什麼是真空管?
真空管顧名思義，就是裡面裝著電極的真空玻璃管，真空管的內部結構有陰極(Cathode)和屏極(Plate)和燈絲(Filament)，電流通過燈絲會產生熱，激發陰極對屏極射出電子，陰極和屏極之間的柵極(Grid)在加電壓可以減少電子通過的量，達到控制電流的作用。(因此英國的樂手更喜歡將其稱呼為Valve (閥門)而不是Tube(管子))
▲傳統三極管內部構造圖。
▲有一張淺顯易懂的圖可以生動的比喻三極管運作的原理。左邊的猴子代表的是陰極，丟出去的石頭就是電子，右邊的靶是屏極，中間閥門控制通道大小的是柵極。
簡單來說，真空管可以看作是一個電子元件，在電路中負責控制電子的流動，藉以增大電訊號的強度。早期的電子零件都是使用真空管，直到成本更低、體積更小、效率更高的電晶體問世之後，真空管的地位才逐漸被取代。
雖說電晶體看似在各方面都勝過真空管，但因為聲音線性度和動態表現都十分優異，真空管在HIFI音響和樂器音箱中仍然被廣泛的使用。
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為什麼音箱會用到真空管或電晶體?
真空管和電晶體都是功能一樣的主動元件(放大電流或電壓等電訊號的元件)，那為何要放大訊號呢?在討論這點之前，我們要先來了解電吉他音箱(Amplifier)運作的方式。
之前的文章(什麼是擴大機? A類B類真的有差別嗎?)有提到，音箱頭就是一台包含了前級(Preamp)和後級(Power Amp)的擴大機。由於電吉他透過導線送出的電壓訊號十分微弱，必須透過前級放大電壓到line level，再由後級放大電流到speaker level，才能有足夠功率推動喇叭單體。
所以負責前後級放大訊號的元件，就是我們的真空管和電晶體派上用場的地方啦。
雖說真空管和電晶體有相同的功能，但兩者運作原理和音色表現仍有明顯的差異。
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在哪些地方會使用到真空管呢?
根據在音箱中負責的功能不同，真空管又可以分成1.前級管(PREAMP TUBE)、2.後級管(POWERAMP TUBE)、3.整流管(RECTIFIER)三種。
1.前級管 (12AX7 12AT7 12AY7)
前級的功能在於放大樂器的輸入訊號，EQ參數、GAIN值等音色的調整都是在這個階段完成，電吉他充滿撕裂感的破音就來自前級失真。前級管體積較小，大多為三極管。
12AX7是最常見的前級管型號，大多數音箱的前級管都是使用12AX7(在歐洲稱為ECC83)，在裝了許多前級管的音箱有時也會使用一根12AT7當作REVERB DRIVER，12AY7低增益的特性也常會被放在第一根的位置，降低前級失真，讓後級失真更容易被推動。
▲12AX7是最常被使用的前級放大管
▲12AY7 GAIN值較小，可減少前級失真的程度
▲12AT7常用於驅動彈簧是REVERB的放大電路
雖然現在有許多生產新管的廠牌，但製造的工廠幾乎都是蘇聯的SOVTEK和湖南的曙光Shu-guang兩家，各家的廠商會去撿選製作品質較好的真空管。所以就算是同一家工廠出產的12AX7，不同的品牌聲音也會有所不同
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2.後級管(6L6 6V6 EL34 EL84)
後級放大前級的輸出訊號以推動喇叭，真空管音箱的魅力來自於開到大音量(MASTER紐控制)下自然飽滿且富有動態的後級失真。後級管體積較大，較多為五極管。
最常見的後級管四天王分別是6L6、6V6、EL34、EL84。
6L6、6V6較常使用於FENDER、MESA/BOOGIE等美國製的音箱，EL34和EL84則較常見於MARSHALL、VOX等英倫歐洲品牌。
6L6:
一根6L6的瓦數最高可達30瓦，有很大的HEADROOM，清亮的聲響是FENDER音箱的招牌音色，高頻亮低頻厚實。
▲6L6
6V6:
一根6V6的瓦數最高可達14瓦，可以看成功率較低的6L6，適合想要美式聲響的小管機，音色均衡。
▲6v6
EL34:
瓦數接近6L6，為MARSHALL音箱的主力後級管，開破音CRANKED UP時有非常飽滿滑順的中頻。
▲EL34
EL84:
適合小瓦數的音箱，HEADROOM小，較容易調整至失真的音色，高頻較EL34明亮。
▲EL84
經典音色和電路的設計也有很大的關連，FENDER TWIN REVERB就算換了EL34也不會變成MARSHALL的聲音。
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3.整流管(5AR4 5Y3)
除了聲音訊號會經過的前級和後級之外，負責電流轉換的整流器也會使用真空管。整流器的作用在於將壁插上110V的交流電轉換成直流電，以保證其他的訊號放大管能正常運作。
雖然吉他訊號不會通過整流器，但是使用電晶體或真空管的整流器還是會對音色造成影響。不同整流器轉換的電壓高低不同，轉換效率的快慢，也會影響最終呈現的聲音。
整流器對音色最大的影響是，真空管整流器的內部電阻會產生流掛，在演奏時會因為大動態的瞬間信號導致暫時的電壓下降，電不夠時就容易失真，產生富有動態變化的手感和音色，這種電壓下降的現象通稱為 ”SAG”，電晶體的整流器則不會有SAG的效果。
▲SAG時電壓暫時下降。
不同的整流管有不同的內電阻值，更換不同的管子也會讓聲音產生很大的變化
5Y3:
有較大的電壓下陷，明顯的SAG和較柔軟的ATTACK
▲5Y3
5AR4:
電壓下陷幅度小，有輕微的SAG，音色較強壯
▲5AR4
但整流管的效果也不一定就優於電晶體，電晶體能夠有快速緊湊的聲響和音壓，在彈奏金屬樂等曲風反而效果會優於整流管。許多知名的管機如FENDER TWIN REVERB也是使用電晶體，但我們仍會稱呼他為全真空管音箱。
