作者DIG9527 (RAGE)
看板guitar
标题[单颗] Strymon 类比电路设计师Greg专访
时间Mon Jun 27 16:00:53 2016
原文转载翻译自
http://www.strymon.net/analog-designer-co-founder-gregg-stock/
图文完整版
http://www.taiwanaccess.com.tw/strymon38651363353537335336241073537021839.html
Gregg Stock ,Strymon的共同创办人,也是每一个Strymon产品类比电路设计的幕後推手
。 最近,承蒙他大发善心坐下来让我们采访,聊聊他的背景经历与生活经验等一些造成
今日成功的因素,我也趁此学会一些电子学知识。
Gregg Stock:我是在西雅图附近长大的,15 岁就开始弹吉他,之前喜欢运动,事实上,
我曾和Queensrÿche的Michael Wilton打过All-STAR棒球明星赛。他是联盟最佳棒球手,
可是13岁以後,打不到变化球,也开始弹吉他。当时我也没真的认真弹,反而对工程有兴
趣,下场是在十年级被退学!沈淀之後,在 Renton的乐器店教吉他,一周教40 到50 个
学生,算全职工作。
我後来在西雅图往南一点的Bellevue 区结婚,一直教吉他。并开始到处演唱,接触到很
多扩大器内部设计,那是机柜型机器的日子,我还真有一些,想要一台Bradshaw-ish 式
的切换电源系统玩玩,可是当我开始看书研究逻辑电路及电子学,才知道我什麽都不懂,
而且每次看到方程式或数学就会停下来,因为完全没有概念。如果真要做,我需要更多的
教育!
起初研究电路是为了做一个切换电源系统,并且可以修改自己的扩大器,我用自己的扩大
器做修改...其实是Mike Lowell的,他现在做客制的Bass做得很大。就是他和其他几个男
生经营的维修保养乐器店,你带扩大机或吉他去修,去改装,我真的去西雅图西部的一间
小店,叫Floyd Rose’s house – 去装第一台 Floyd Rose 系统。那时,他有Steve
Lukather 的吉他,还有一把Eddie Van Halen 的吉他 – Eddie 还没弹过,因为它是用
Boogie Bodies公司的零件改装的,我一定要在Eddie之前弹其中一把,那一定很酷。我就
越来越想做自己的扩大器改良,并建造一个切换电源系统,想知道更多。
我从18 岁开始教吉他。 当时的我有个感觉:我已25岁,看来并没有很多职业发展,而大
条的事情是:“嘿!你得搬到洛杉矶”这是在80年代初的时候,整个金属摇滚在加州南部
快要疯了。但吉他教学的客户是不会跟我走的。 因此工程似乎变成我可以专注又可以带
走的东西。於是我和老婆又回到了社区大学,我们一起上大学代数。前两个星期,我完全
一无所知,我不知道发生了什麽事情。但是我决心要做,最後终於开窍了。我才开始把自
己拼凑在一起。最终通过考试,得到了双E学位(电子工程学士学位)。这个时候,我有两
个孩子,音乐生活早已不复存在。我只想去受训练,然後搬到LA。所以我在波音公司找到
了一份工作!有趣的是,我岳父曾担任波音公司35年的工程师。
我在波音设计生产过一些737的设备,特别是非接触式感应器。是一个非常有趣的项目,
几年後正在构建777,当时他们的电源供应组没空,就由我负责,学到了很多经验。在波
音公司做了四年,Power-One公司找我去上班。在波音公司是我人生的转折点,因为我们
得到退休计划完全的照顾福利。如果做满五年将变得越来越难离开。我太太和我都在西雅
图长大,我们生了五个孩子,年龄最大的是五岁,年龄最小的只有两周。我们一起搬到南
加州。我们开始寻找房子。
这不是网路热潮,但有很多公司在招聘员工,有很大的增长。从技术角度看这两个职位在
波音公司和Power-One公司是惊人的,有很多高级工程师真正知道他们在做什麽。你四处
走走,跟他们谈他们在做什麽,收集他们的经验。而且飞机和电源之间有一个共同点:如
果你做不对,会死人。因此,有一定的纪律和安全法规,起初是非常令人沮丧,因为你想
进去做的事情,有一定的流程和程序,和一个非常结构化的环境。但实际上这是不错的。
我会说,航空工业环境可能扼杀创造力,但同时它教给你工程纪律。音乐产品有些人可能
会说,如果4%或5%的扩大机烧坏了,还ok(笑)。但是你知道如果4%或5%的飞机从天上掉
下来,这是很严重的。
波音电源是系统的一部分,比起先前开发的结果,真的有下一代设计。波音在设计第二代
737时。我负责做所有的EMI(电磁干扰)测试,波音的EMI测试要求有点不同,要求针对
飞机条件做非常奇怪的测试。但是你要知道,这是试图了解RF[射频]能源学问的巨大学习
经验。
有害的噪声始终是一个问题。
离开波音和Power-One後,我帮QSC做一些谘询的工作。Eric Mendenhall 是他们制作电源
的员工,但他忙着做9000瓦特的扩大机,所以需要另找他人和Pat Quilter 一起来负责
PLX系列扩大机的电源,我对音响工程有很好的基础但没有太多具体的经验。当时QSC是试
图把开关电源与音频放大器结合一起的少数几家公司之一。这种需求跟民用商品的电源大
不相同。这是一个巨大的学习经验,因为民用商品的电源在大多数情况下,随时需要全功
率输出。但是音频放大器的供电,只需要峰值功率的十分之一,却是在连续输出的基础上
。所以有这个巨大的需求高峰和一个相当低的平均需求。设计是一个非常不同的哲学。然
後也有噪音的考虑,切换电源的噪音实在很大。如何把噪音消除?这就是我又重新投入音
频世界的开始。
後来,Alesis有一个工作机会,他们想做一个D类放大器。我在想,这会很棒! D类放大
器,基本上是切换电源供应器,但供应的是音频讯号, 不是直流电。太完美了,我有很
好的切换电源背景,有一些很好的类比电路的经验,我爱音乐,我们开始做吧。我到
Alesis上班, 但是他们把放大器的案子搁置,我从来没有在 Alesis 做D类放大器。结果
, 我们做了DG8(数位钢琴),有切换电源供应器和放大器。我们做了M-1的主动式录音
室监听喇叭及其他事。待在Alesis两年後,就跑去Line 6, 大约和 Dave同一时间。
我在Line 6做Flextone HD,这实际上是很酷的。我们做了一个切换电源和H类放大器。
H类放大器是什麽?
放大器有电源轨,如DC电源轨。音频的用电可以很高,但不超过电源轨。功率晶体管散热
量取决於电源轨有多高。所以,如果你想输出很多电力,一定要有很多高的电源轨。虽然
输出低电平信号,实际上也消耗大量电能。因此,需要更大的散热器。工作目标之一:摆
脱了原件上Flextone HD背面的散热器。那麽什麽是H类,有时他们称之为G类,放大器实
际情形是,当信号电平低,电源轨道低,然後当他发现一个更高的信号电平需要支援,会
有另外的电源轨道坐在那里等待被使用,就会扩大, 因为音频需要它,然後切换回落。
所以,放大的效率相当高。这就是QSC做放大器的设计,除了效率还有一个是希望能够模
仿真空管放大器在4个,8个和16欧姆时支援恒定功率。使用真空管放大器是相当简单的。
他有不同的绕组的变压器,只要在後面的小开关改变绕组抽头。所以我们得做的是,切换
电源可以切换轨道,所以当你切换成4,8和16 欧姆时,会改变电源轨电压。也就是说,
与H类放大器一起,可以有4,8或16欧姆负载,也可以得到恒定的功率(例如:100瓦)支
援所有这些负载。通常情况下,如果想获得100瓦/16欧姆,会像300或400瓦/4欧姆的结果
,这就不是我们想要的。这是第一个计画。然後,Vetta来了。我当时是类比组的工程经
理,Vetta这也有类似的电源和放大器。还有一些其他的东西,Vetta花了很长时间。我们
也参与 Pete和Dave制作Variax 。
所以此时,我的工作不只是电源部分。也牵涉整个类比讯号路径系统。此时我不只是设计
还指导一些工程师,帮助他们做特定的设计。因此在Line 6 的数位系统有编码/解码器,
DSP,并进行讯号处理。这些就是我真正明白的系统。高品质的音频与DSP系统共存确实
是集我以前所有经验之大成:开关电源的经验,EMI的经验,所有的音频体,因为它比你想
像的要求更高,DSP系统产生噪音,如果任何些微发生了 - 我们谈论的是非常微小的电压
,你的耳朵都听得到,因为人的耳朵对1 kHz或2 kHz频率非常敏感。你可以想像DSP系统
内某些噪音以2 kHz的速度进行。那麽,任何电流只要可以找到一条小路进入类比世界,
你就会听到,我们已经采取了非常谨慎的方法去以消除, 并让他降到使用零件的理论最
大值。
正式开始 Damage Control 和Strymon
在Line 6我很早就认识 Lucian Tu 。他设计过DL4和GuitarPort。我想来尝试不同的东西
,因为我不懂艺术与营销诸如此类的事。我可以做内部的电路。所以我说:“好吧,
Lucian,让我们一起做吉他效果器。”这是Damage Control 的开始。刚开始大概三,四
个星期,正在设计Demonizer,在Line 6 工作的Dave Fruehling正想离职。我们就邀请
Dave加入。
在几个月的时间内,我们四人成立Damage Control公司做了Demonizer,Womanizer,
Liquid Blues,Solid Metal,TimeLine, Glass Nexus。但是最终销售并没有完全如我
们所预期,即使效果器本身都获得了良好的赞誉。但我们继续设计一些全新的产品。
Strymon效果器被认为是下一代的Damage Control,我们一直在努力,现在已有Timeline
,Bluesky,Brigadier,Ola和 Orbit。我们几乎拥有了这些设计,也希望它们成为下一
代地的产品。 2009年我们决定新的开始,完全致力於设计和制造我们自己的装备。
谈谈你设计工作背後的理念。想要做甚麽?什麽是你想达成的目标和产品?
有一种说法:“类比电路设计师的功力和产品上的旋钮数量是成反比的。意思是你试图尽
可能达成一个目标,让讯号从输入到输出之间做某些处理,你要求最高的性能,希望它能
重复地制造出来且不受客诉。只是因为不明白组件是如何工作,让电路依赖未经很好的控
制或会依温度改变而变质的因素而失败。因此重点是了解每一个零件特性改变後造成的问
题,这是很重要的工作并且要一直重复做。如何设计,每一个零件依赖於重复性,随组件
的差异性,温度变数,所有不同的事都会改变,希望你设计的电路可以优雅地处理。
我从来没有听过这种说法,但对我来说完全有意义。就像是电路板上可用螺丝调节微调电
位计电路, 与其要求装配者在线上必须调整五个不同部位,以符合规范,我宁可把电路
设计好一点。 因为一个更好的设计将会做全盘的考虑。在音响行业都专注於组件和组件
的质量,科学和工程师可以帮助我们了解什麽是重要组成部分,甚麽时候真的需要花钱在
很好的组件上,别只是在愚弄自己, 并没有真正为客户增加任何价值,只把更多的资金
投入到特定的组件。如果设计是正确的就没有必要如此。要知道可以在不影响质量的条件
下,使用更低成本的组成部分,至於品管,我不认为我们曾经妥协过。 如果我要为自己
做一个产品,我不在乎要花多少钱,我的品管也是一样, 因为不管做给你或做给我都是
一样,你得到的就是我想要的,没有任何形式的黄金版。
不管听甚麽东西,最根本的是我不知道你的耳朵听到的跟我听到的有甚麽不同。因此没有
明确的对或错。我们可以进行测量,但是我觉得有些工程师不信任音乐家的辨别能力。那
些工程师们不明白音乐家的耳朵能有多好, 是否能听出非常小的差异。我不会接受相信
有任何形式的魔法。可能有我们不明白的科学,但在一定程度上可以利用测量,量化的方
式来解读人们听到的东西。它可以促进人们理解知识或测试设备。但是没有任何特殊的设
计或声音或组件藏有真正的魔法。你可能不明白这一切,但它在某种程度上是可以理解的
。
所以感觉像魔法或东西听起来真的很好的状况,都可以用科学弄明白...如果真的是有区
别的话。是的,这就是我们必须要小心听众主观的期望或实验者主观的期待。当你看到
Fender 或 Marshall扩大机时,心里已经自主决定, 他们听起来一定有程度上的差异了
。在大多数情况下,我们正在寻找东西,确认我们已经相信是真实的信念。因此建立一个
真正的双盲听力测试几乎是不可能的。因此不管我们听的是甚麽,就坚持这一点, 我们
有先入为主的概念希望它发出甚麽音色, 或他将要发出甚麽样的音色,或者是它要一个
先入为主的概念。然後在大多数情况下我们只是确认我们相信已经做到, 即使没有真正
作出客观的评价。
只要被测量过就可以模拟,的确是这样,但你必须知道从那里开始。而这些计画,是我们
希望在未来做的东西。你的吉他和讯号链前端有一种互动,无论是甚麽,软体上是不能模
拟的。你不能 – 因为它在物理上与您的拾音器互动。有些事情正在发生,你可以做一些
假设和猜测,但无法知道拾音器发生了什麽事。有时在某一点上是的,你可以模拟发生的
一切现象。但也有一些高科技的东西, 在输出/入之间可能发生的你抓不到。
谐波反馈是一个例子,我是说如果让声波去振动琴弦。这就是弹得非常大声的一部分。会
得到一些肥胖和延续的音色,甚至你的听觉受到Fletcher Munson Effect弗莱彻 – 蒙松
效应影响,其实, 你弹大音量所显示的频率响应, 和自己听到的频率响应是不同。
注解:Fletcher Munson Effect弗莱彻、蒙松效应是一种听觉限制,
由Fletcher/Munson 两位教授发表的Equal Loudness Contours等效曲线
(低音量时比较难听到低音端与高音端的声音)。
1930年初期,Fletcher及Munson两位教授开始从事测量人类对不同频率听觉的灵敏度,他
们首先在音响范围内发出非常低音量的各种频率,来决定人类听觉的最小音量,并以音量
和频率为座标画图,发现该曲线并不一致,会随着频率产生巨大的变化。人类听觉最敏感
的频率范围介於3 kHz~4 kHz 之间,频率3 kHz 以下,频率愈低,灵敏度就降得愈低,4
kHz 以上,频率愈高,灵敏度也会降低,但是不像低频率降的那麽快,换句话说,很轻柔
的声音如果要被听到, 它们的能量一定要比3~4 kHz 的频率要大。
我认为我们在电路已经做得很好的领域是总功耗。要从9伏特获得200毫安或250毫安或任
何我们的规范,多个切换开关电源,要提高效率,以便能够让电源可以供应一个相当温和
的电量。我指的是 Damage Control 效果器,数位电路花了近20瓦,它们还有真空管。但
Strymon效果器耗电都小於2瓦。我们做了什麽?一个完整的SHARC DSP, 它只从核心吃掉
300毫安。如果你做全部线性稳压器的结果, 耗电量就像半个扩大机那麽惊人。
所以拥有更低的功耗是很酷的,如果你有一堆效果器,就可以用一个电源供应器供应它们
的总功耗并不需要有排插,人们真的不喜欢用排插,他们希望有这些一体的系统。我们真
的认为我们的Zuma和Ojai电源供应器可以解决所有效果器板供电的问题,您可以在任何地
方得到电力。
采访後记:
接了采访Strymon的工作後才真正开始了解这家公司。在采访中学习到追求理想的目标,
它真正打动了我。Lorge告诉我Strymon效果器故障率只有约0.5%。生产线的要求是如此之
高。就像Gregg说的没有黄金版本,因为所有版本就是要为自己做的版本。Strymon即使是
在制造过程,都做100%测试。而且都做过音频测试。有一个Audio Precision仪器做频率
响应测试,噪声测试,做所有的事。就确保一切符合规范。
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※ 编辑: DIG9527 (220.137.156.189), 06/27/2016 16:02:59