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Guitar Stories・吉他歷史篇

真空管的故事:一只燈泡怎麼變成破音

吉他音箱裡發光的真空管是怎麼來的?這一課從愛迪生燈泡裡一道奇怪的電流講起:天生聽力不好的弗萊明教授為馬可尼做出第一只真空管,德福雷斯特加了一片柵極、自己卻說不清原理;後來的 6L6、12AX7、EL34 怎麼走進芬達和 Marshall 音箱;電晶體來了真空管卻沒有死,1976 年蘇聯戰機上的真空管嚇了西方一跳;冷戰後的俄羅斯與斯洛伐克管廠,2022 年的出口禁令;最後談吉他手為什麼捨不得真空管。

吉他故事館・吉他歷史篇器材發明史・第 11 課盧家宏 著
一只 ECC83(也就是 12AX7)真空管在前級裡發著光;今天大多數真空管吉他音箱的前級,用的都是這種小管子
一只 ECC83(也就是 12AX7)真空管在前級裡發著光;今天大多數真空管吉他音箱的前級,用的都是這種小管子

打開一台真空管吉他音箱的背板,會看到幾只像小燈泡一樣的玻璃管,開機後慢慢發出橘紅色的光。它們的祖先真的就是燈泡。一百多年前,有人在燈泡裡發現了一道不該出現的電流;後來,這只燈泡被拿去收聽無線電、放大電話聲音、裝進戰鬥機的雷達,最後落到吉他手的手上,變成全世界最受歡迎的破音來源。這一課講的就是這只燈泡的旅程。

1883 年:愛迪生燈泡裡的怪電流

1880 年代初,愛迪生(Thomas Edison)正忙著改良電燈泡。燈絲燒久了,玻璃內壁會變黑,這是他想解決的麻煩之一。

在實驗中,他在燈泡裡多封進一片金屬,結果發現了一件怪事:燈絲加熱以後,就算燈絲和金屬片之間是真空、沒有接在一起,電流還是可以從一邊流到另一邊,而且只往一個方向流。根據維基百科的真空管條目,愛迪生在 1883 年觀察到這個現象,後來它就被叫做「愛迪生效應」。其實早在 1873 年,英國物理學家弗雷德里克·格思里(Frederick Guthrie)就報告過類似的熱電子發射。

愛迪生在 1884 年替這個裝置申請了專利,卻沒有找到它有什麼用。他關心的是燈泡亮不亮、能撐多久,對一道只能單向流動的小電流,沒有太大興趣。

後來的物理學家才弄清楚:加熱的燈絲會「蒸發」出帶負電的電子,電子穿過真空,被帶正電的金屬片吸走;反過來,金屬片不會發射電子,所以電流只能單向流。這個看似沒用的現象,就是所有真空管的起點。

弗萊明:聽不清楚的教授,做出了一個「閥門」

弗萊明 1904 年做出的第一批真空管原型;它長得就像一顆燈泡,裡面多了一片金屬板
弗萊明 1904 年做出的第一批真空管原型;它長得就像一顆燈泡,裡面多了一片金屬板

約翰·安布羅斯·弗萊明(John Ambrose Fleming)1849 年生在英國蘭開斯特。他天生聽力不好,在學術會議上常常需要助手幫他記下別人說的話。可是這位聽不清楚的教授,後來做出的東西,讓全世界都聽得到聲音。

弗萊明是倫敦大學學院(University College London)的教授。從 1881 到 1891 年,他擔任愛迪生電燈公司的顧問,所以很早就接觸到愛迪生效應,1880 年代開始研究這種奇怪的燈泡。

1899 年,他成為義大利發明家馬可尼(Guglielmo Marconi)的無線電公司的科學顧問,還幫忙設計了大功率發射機。1901 年 12 月 12 日,從英國康瓦耳郡波爾杜(Poldhu)發出的訊號越過大西洋,馬可尼一夕成名,大部分的掌聲都給了他。

可是收訊端一直是個難題。無線電波是每秒振動非常多次的交流電,當時的電流計指針根本跟不上這麼快的振動。弗萊明需要一個東西,把來回振盪的訊號變成只往一個方向流的電流。他想起了那只單向導電的燈泡。

根據 IEEE(電機電子工程師學會)的里程碑紀錄,1904 年他把一只舊的真空燈泡接進無線電接收線路,成功把高頻振盪整流,偵測到了無線電訊號。1904 年 11 月 16 日,他申請專利,把這個裝置叫做「振盪閥」(oscillation valve),美國專利號碼是 803,684。

為什麼叫「閥」?因為它就像水管上的逆止閥,只讓水往一個方向流。直到今天,英國人還是把真空管叫做 valve,美國人叫 tube。2004 年 7 月,IEEE 在倫敦大學學院掛上紀念牌,紀念這只「弗萊明閥」誕生一百週年。

很多台灣學生其實早就認識弗萊明,只是不知道。國中理化課上,用手指比出磁場、電流和受力方向的「弗萊明左手定則」和「右手定則」,就是以這位教授命名、由他提出的。同一個人,一手教會學生電磁學,一手做出了第一只真空管。

弗萊明一直活到 1945 年,九十五歲才過世,1929 年被英王喬治五世封為爵士。不過他的專利後來命運坎坷:維基百科記載,美國最高法院最終以免責聲明不當等理由,判他的美國專利無效。

德福雷斯特:加了一片柵極,卻說不清原理

李·德福雷斯特的正式肖像;他在真空管裡加了一片柵極,讓真空管第一次能把訊號放大
李·德福雷斯特的正式肖像;他在真空管裡加了一片柵極,讓真空管第一次能把訊號放大

弗萊明的真空管只能「整流」,不能「放大」。讓真空管會放大的人,是美國發明家李·德福雷斯特(Lee de Forest)。

1906 年,德福雷斯特在燈絲和金屬片之間,多放了一片彎彎曲曲的金屬線,像烤肉架上的網格,所以叫「柵極」(grid)。他把這個三個電極的管子叫做 Audion。根據維基百科,柵極版本的專利在 1907 年 1 月 29 日申請,1908 年 2 月 18 日獲准。

柵極的作用像水龍頭:加在柵極上的一點點電壓變化,就能控制從燈絲流向金屬片的一大股電流。小訊號進、大訊號出——這就是「放大」。今天吉他音箱裡的 12AX7,用的還是這個三極管的原理。

有趣的是,德福雷斯特自己並不真的懂它為什麼有效。他承認,自己對高頻振盪怎麼影響管內電離氣體,始終沒有一套完全令人滿意的理論。早期的 Audion 裡還殘留著氣體,會發出藍色的光,表現很不穩定。

1911 到 1913 年,德福雷斯特在加州帕羅奧圖(Palo Alto)的聯邦電報公司工作,試著把一只 Audion 的輸出接到下一只,做成「串接放大器」。今天那棟實驗室的舊址有一塊加州歷史地標牌,稱那裡誕生了第一個真空管放大器與振盪器。1912 年中,他帶著發明去 AT&T 示範,結果那時充滿氣體的 Audion,連電話線上不算高的電壓都承受不了。

真正讓它變可靠的,是別人。維基百科記載,美國電話電報公司(AT&T)的工程師哈羅德·阿諾德(Harold D. Arnold)發現那道藍光來自電離的氣體,於是把管子抽成高真空;1913 年夏天,這種高真空管在 AT&T 的長途電話網路上測試。1915 年,奇異公司(GE)的歐文·朗繆爾(Irving Langmuir)改良真空幫浦後,奇異也開始生產高真空三極管。

德福雷斯特的人生起起落落。1912 年他和公司幾位主管被控郵件詐欺,1913 年底開庭,其他三人被判有罪,他本人無罪。同一年 7 月,手頭拮据的他把 Audion 七項專利的有線通訊權,以五萬美元賣給了 AT&T。後來他自稱「無線電之父」,1950 年還用這個名字出版自傳。

他晚年對自己孩子的發展並不滿意。1940 年,他寫了一封公開信給美國廣播業者協會,質問對方把他的「孩子」——無線電廣播——變成了什麼樣子;根據維基百科引述,他抱怨這個孩子被打扮成拉格泰姆、搖擺爵士和布基伍基的破衣爛衫。一個看不慣流行音樂的發明家,大概想不到,他的放大管後來最長壽的去處,會是比布基伍基吵上好幾倍的搖滾吉他音箱。

從電話線到音箱:吉他手認識的那幾只管子

切開一部分屏極的 12AX7,可以看到裡面一層層的陰極、柵極與屏極;一只管子裡其實裝了兩組三極管
切開一部分屏極的 12AX7,可以看到裡面一層層的陰極、柵極與屏極;一只管子裡其實裝了兩組三極管
飛利浦出品的 EL34 功率五極管;它在英國音箱裡的破音,常被稱為「英國聲音」
飛利浦出品的 EL34 功率五極管;它在英國音箱裡的破音,常被稱為「英國聲音」

三極管之後,真空管家族一路長大。1919 年,德國的華特·蕭特基(Walter Schottky)發明了四極管;1926 年,荷蘭的伯納德·特勒根(Bernard Tellegen)發明了五極管。電極越多,管子能做的事越精準,也越能承受大功率。

1936 年 4 月,美國無線電公司(RCA)推出 6L6。根據維基百科,它的設計其實來自英國 EMI 的三位工程師;英國的管廠覺得原型太難量產,設計才轉到 RCA 手上。6L6 是一種「集束四極管」,本來用在公共廣播和樂器擴大機上。它後來成了美國吉他音箱後級常見的功率管,這個家族一用就是八十多年,到 2021 年還在俄羅斯、中國和斯洛伐克生產。

1946 年前後,RCA 在紐澤西州坎登的工程師開發了一款高增益的小型雙三極管,1947 年 9 月 15 日以 12AX7 的名字公開販售。它的放大倍數大約是一百倍,原本是為了低音量的音響訊號設計。歐洲的名字叫 ECC83:開頭的 E 代表燈絲電壓 6.3 伏特,美國名字開頭的 12 則代表 12.6 伏特,因為它的燈絲有中間抽頭,兩種電壓都能用。

今天幾乎每一台真空管吉他音箱的前級,都至少有一只 12AX7。維基百科指出,正是因為吉他音箱這類老設備一直在用,它才成為少數還在生產的小訊號真空管之一。

1955 年,飛利浦旗下的英國 Mullard 推出功率五極管 EL34。維基百科的 EL34 條目說,它和 Marshall、Hiwatt、Orange 等英國音箱的「英國音色」聯在一起;和 6L6 相比,它在較低功率時就會出現較多失真,而在吉他音箱裡,這種失真正是大家要的。6L6 則常被聯想到「美國音色」。

除了這三只,吉他手還常遇到兩個小兄弟。6V6 是 6L6 的縮小版,芬達的 Champ、Princeton、Deluxe 這類小音箱就是用它,維基百科還提到,有些音箱把它推到遠超過規格表上限的地步;EL84 是小型的功率五極管,經典的 Vox AC30 Twin 後級就是四只 EL84,那種明亮的英國清音常被歸功於它。看一台音箱用的是哪種後級管,大致就能猜到它是大聲還是小聲、偏美式還是偏英式。

從這裡可以看出一件很有意思的事:這些管子沒有一只是為吉他設計的。6L6 為廣播系統而生,12AX7 為音響而生,EL34 為高傳真擴大機而生。吉他手只是把它們借來,推到設計者沒想過的極限。

管子年份原本用途在吉他音箱裡的角色
弗萊明閥(二極管)1904偵測無線電訊號真空管的起點
Audion(三極管)1906~1908無線電偵測、後來用於放大放大原理的起點
6L6(集束四極管)1936公共廣播、樂器擴大機美國音箱常見的功率管
12AX7/ECC83(雙三極管)1947低音量音響訊號放大幾乎所有真空管音箱的前級
EL34(功率五極管)1955音響擴大機後級英國音箱常見的功率管
管子年份・原本用途・在吉他音箱裡的角色
弗萊明閥(二極管)年份:1904
原本用途:偵測無線電訊號
在吉他音箱裡的角色:真空管的起點
Audion(三極管)年份:1906~1908
原本用途:無線電偵測、後來用於放大
在吉他音箱裡的角色:放大原理的起點
6L6(集束四極管)年份:1936
原本用途:公共廣播、樂器擴大機
在吉他音箱裡的角色:美國音箱常見的功率管
12AX7/ECC83(雙三極管)年份:1947
原本用途:低音量音響訊號放大
在吉他音箱裡的角色:幾乎所有真空管音箱的前級
EL34(功率五極管)年份:1955
原本用途:音響擴大機後級
在吉他音箱裡的角色:英國音箱常見的功率管

一只管子怎麼「破」掉:軟削波與電壓下垂

任何擴大機都有上限。訊號太大、超過它能輸出的範圍時,波形的頂端就會被削平,這叫「削波」(clipping),聽起來就是破音。

維基百科的「真空管音色」條目把這件事講得很細。真空管被推過頭時,波形的頂端常常是被「慢慢壓圓」的,叫做軟削波;很多電晶體線路則是一下子被切平,叫做硬削波。條目指出,軟削波是真空管音色、特別是吉他音箱的重要特徵,它多出來的泛音,能量比硬削波小,聽起來比較不刺耳。

泛音的種類也有差。條目解釋,單端設計的放大器同時會產生偶次和奇次泛音,推挽設計則會把偶次泛音互相抵消,主要剩下奇次泛音。一般認為偶次泛音聽起來比較圓、比較「和諧」,奇次泛音比較尖銳。吉他音箱的前級多半是單端的 12AX7,這也是真空管音色常被形容為「溫暖」的原因之一。

另一個特色叫「下垂」(sag)。用真空整流管的音箱,在大聲彈奏時電源電壓會往下掉一點,聲音好像被輕輕壓了一下、慢半拍才回來。條目提到,對某些電吉他手來說,這種下垂比硬削波更討喜。很多人形容老音箱「彈起來會呼吸」,說的就是這種感覺。

不過,這件事一直有爭議。1973 年,美國工程師羅素·哈姆(Russell Hamm)在音響工程學會發表論文,比較真空管、電晶體和運算放大器過載時的失真,發現它們的泛音分布很不一樣,這篇論文後來常被拿來證明真空管比較好聽。但同一個條目也指出,哈姆用的真空管前級是單端設計、電晶體前級是推挽設計,兩者的差別有很大一部分來自線路,而不是元件本身;也有錄音工程師主張,線路設計比用不用真空管更重要。

換句話說,「真空管比較溫暖」不是神話,也不是定律。它是一整套線路、一種被推過頭時的反應方式,加上幾十年來無數唱片在耳朵裡留下的印象。

電晶體來了,真空管卻沒有死

1947 年,貝爾實驗室發明了電晶體。它小、省電、不怕摔、不用暖機。維基百科記載,從 1960 年代中期起,真空管在大部分的電子產品裡被電晶體與固態電子取代,收音機、電視、電腦一個接一個換掉了玻璃管。

可是有一個角落例外。1976 年 9 月 6 日,蘇聯飛行員維克多·別連科(Viktor Belenko)駕著當時最神秘的 MiG-25 戰鬥機,降落在日本北海道的函館機場,投奔西方。西方的專家終於可以把這架飛機拆開來看。

根據維基百科的 MiG-25 條目,他們發現機上的航空電子大多用的是真空管,更精確地說是一種叫 nuvistor 的小型金屬真空管,而不是固態電子。真空管比較耐得住極端溫度,所以電子艙不需要空調;用真空管的雷達,功率高達約六百千瓦。也有人推測,這是為了讓飛機抵抗核爆的電磁脈衝,不過條目也提到,這可能只是蘇聯採用半導體比較慢。

不管原因是什麼,這件事留下了一個伏筆:當西方大部分電子產品不再需要真空管時,蘇聯和東歐還有真空管工廠在運轉。二十年後,這些工廠會變成全世界吉他手的救星。

吉他音箱也試過換成電晶體。1960 年代後期,很多廠商推出電晶體音箱,結果樂手普遍不買帳,這段歷史詳見〈音箱的歷史:從收音機零件到 Marshall 音箱牆,被逼出來的大音量〉。真空管就這樣意外地,在吉他音箱和一部分高級音響裡活了下來。

鐵幕後面的管廠:Sovtek、斯維特拉娜與 JJ

列寧格勒「斯維特拉娜」工廠 1961 年的試作管 589,是蘇聯仿製 EL34 的嘗試,後來成為 6P27S
列寧格勒「斯維特拉娜」工廠 1961 年的試作管 589,是蘇聯仿製 EL34 的嘗試,後來成為 6P27S

冷戰時期,蘇聯和東歐有自己的真空管體系。列寧格勒(今天的聖彼得堡)的「斯維特拉娜」(Svetlana)工廠,1961 年就試做過一款編號 589 的集束四極管,想仿製西方的 EL34,後來發展成蘇聯的 6P27S。美國的 6L6 也有蘇聯的對應型號 6P3S。鐵幕兩邊,其實在用很像的管子,只是名字和工廠不一樣。

1980 年代,美國效果器公司 Electro-Harmonix 的創辦人麥克·馬修斯(Mike Matthews)遇上大麻煩:公司在 1984 年因財務困難關門。他成立了 New Sensor 公司,到俄羅斯做生意,品牌叫 Sovtek。根據維基百科,Sovtek 靠著賣吉他音箱和音響用的真空管成功翻身,讓馬修斯把 Electro-Harmonix 這個品牌從破產中買了回來。

冷戰結束後,馬修斯又買下俄羅斯的管廠 ProPul,連帶取得 Mullard 和 Tung-Sol 這兩個老牌名字的使用權。1990 年代,Sovtek 還在俄羅斯生產過幾款真空管吉他音箱,其中一台叫 Mig 50,名字就是借自蘇聯的米格戰鬥機。維基百科記載,這些音箱到 1997 年停產,馬修斯自己的評價是:以 1990 年代的標準,聲音不錯,可靠度卻很差。

早期 Sovtek 真空管有一個流傳很廣的宣傳說法:這些管子出身於俄羅斯軍用零件,「連爆炸都震不壞」。維基百科說,這個說法後來被證實是一個業務員在樂器展上推銷時傳出來的都市傳說。真空管的故事裡,傳說和事實常常混在一起,這就是一個好例子。

今天,New Sensor 在俄羅斯薩拉托夫(Saratov)的工廠生產好幾個品牌的真空管,除了 Sovtek 和 Electro-Harmonix,也掛上 Tung-Sol、Mullard、Svetlana、Genalex Gold Lion 這些老牌名字。很多新音箱出廠時,插的就是這裡做的管子。

另一條線在捷克斯洛伐克。1989 年以前,國營的 Tesla 是捷克斯洛伐克主要的真空管廠,品質在國際上很有名,可是撐不過劇變後的經濟轉型和真空管市場的萎縮。1993 年,揚·尤爾喬(Jan Jurčo)在斯洛伐克北部的查德察(Čadca)創立 JJ Electronic,用的是 Tesla 留下的機器。今天 JJ 是全世界吉他音箱最常見的管子品牌之一。

第三條線在中國。根據維基百科,到 2022 年,12AX7 的主要產地只剩俄羅斯的 New Sensor、斯洛伐克的 JJ,以及中國湖南的衡陽電子(以 Psvane、TAD 等品牌銷售)。一個美國人在 1940 年代設計的管子,最後靠前共產國家的工廠延續生命。

2022 年 3 月,這條供應鏈被戰爭打斷。《Premier Guitar》與 Guitar.com 都在 2022 年 3 月 14 日報導,俄羅斯在 3 月 11 日公布約兩百項貨品的出口禁令,其中包括真空管;Electro-Harmonix 宣布暫停接受新訂單,受影響的七個品牌包括 Svetlana、Sovtek、Mullard、Tung-Sol 等。《Guitar World》後來報導,禁令在不久後鬆綁、出貨恢復,但馬修斯也警告價格會上漲、未來可能缺貨。

維基百科的 Electro-Harmonix 條目補充,這家公司在戰爭爆發後沒有撤出俄羅斯,馬修斯的理由是俄羅斯員工製作真空管的技術;俄羅斯後來也讓它免受真空管出口禁令的限制。到 2024 年,薩拉托夫的工廠有三百多名員工,比 Electro-Harmonix 在紐約的一百二十五人還多。吉他音箱裡那只小小的玻璃管,就這樣和國際局勢綁在一起。

為什麼吉他手捨不得真空管

真空管又大、又燙、又會老化,還有致命的高壓。照理說,它早該被淘汰了。為什麼吉他手還是捨不得?

第一個原因是「反應」。軟削波和電壓下垂,讓音箱對彈奏的力道很敏感:輕輕彈是乾淨的,用力撥就破了,把吉他的音量旋鈕轉小一點又變回乾淨。很多吉他手說,真空管音箱像一件樂器的延伸,而不只是喇叭的放大器。

第二個原因是「唱片」。從 1950 年代的藍調、1960 年代的英國搖滾,到 1980 年代的重金屬,大部分經典的電吉他錄音都是用真空管音箱錄的。我們耳朵裡「電吉他應該長這樣」的印象,幾乎都是真空管給的。

第三個原因是「玩」。換一只前級管、換一組功率管,聲音就會改變;不同年代、不同工廠的管子各有個性,讓吉他手可以一直嘗試。當然,換管、調偏壓牽涉高壓電,實際的保養和安全做法,詳見〈真空管音箱:前級管與後級管、偏壓、暖機與待機、換管時機與安全注意〉。

也正因為大家捨不得,數位音箱模擬器的工程師,花了二十多年在電腦裡模擬真空管的軟削波、下垂和泛音。一只一百多年前在燈泡裡發現的怪電流,到今天還是電吉他聲音的標準答案。

年份事件
1873格思里報告熱電子發射
1883愛迪生觀察到「愛迪生效應」
1904弗萊明做出真空管,11 月 16 日申請專利
1906~1908德福雷斯特加入柵極,Audion 三極管誕生
1913阿諾德的高真空管在 AT&T 長途電話網路測試
1936RCA 推出 6L6
1947RCA 推出 12AX7;貝爾實驗室發明電晶體
1955Mullard 推出 EL34
1960 年代中期起電晶體逐漸取代真空管
1976別連科駕 MiG-25 降落函館,機上大量使用真空管
1993JJ Electronic 在斯洛伐克查德察成立
2022俄羅斯真空管出口禁令,Electro-Harmonix 一度暫停出貨

對學吉他的人有什麼意義

  • 真空管音箱的「破音」是推出來的。試著只用音箱的 Gain 和 Volume、配合撥弦力道與吉他音量旋鈕控制乾淨與破音,這是最基本也最重要的音色功課。
  • 12AX7 在前級、6L6 或 EL34 在後級。看懂這幾個名字,就大概知道一台音箱偏「美國聲音」還是「英國聲音」。
  • 「真空管一定比較好聽」是簡化的說法。好的數位模擬器和電晶體音箱,同樣能錄出很棒的作品;先練好手上的音色控制,比執著器材重要。
  • 真空管音箱裡有致命高壓。換管、調偏壓請交給專業技師,自己只做開機、待機、關機這類日常操作。
  • 很多經典器材都不是為吉他設計的。理解它原本的用途,反而更容易明白它為什麼會發出這種聲音。
💡 練習時可以做一個小實驗:把音箱的 Gain 調到「用力彈會破、輕彈不會破」的位置,然後只用右手力度彈同一段樂句,從很輕到很重。你會發現,真空管音箱的音色控制,有一半其實在你的右手。

參考資料

  • Wikipedia:Vacuum tube(1873 年格思里、1883 年愛迪生效應、1904 年弗萊明、阿諾德與朗繆爾、四極管與五極管、1960 年代中期被電晶體取代、真空管音色)
  • Wikipedia:John Ambrose Fleming(生平、右手定則與左手定則、先天聽力障礙、1901 年波爾杜、1904 年振盪閥、美國專利 803,684、1929 年封爵、專利被判無效)
  • IEEE / Engineering and Technology History Wiki:Milestones: Fleming Valve, 1904(1880 年代研究愛迪生效應、1899 年馬可尼顧問、1904 年 11 月 16 日專利申請、2004 年紀念牌)
  • Wikipedia:Lee de Forest(1906 年柵極 Audion、專利日期、未能解釋原理、1913 年詐欺審判無罪、1913 年 7 月以五萬美元出售專利給 AT&T、《Father of Radio》、1940 年致美國廣播業者協會公開信、1911–1913 年聯邦電報公司與帕羅奧圖歷史地標、1912 年 AT&T 示範)
  • Wikipedia:6L6(1936 年 4 月 RCA 推出、EMI 工程師設計、用途與產地)
  • Wikipedia:ECC83(12AX7 的開發、1947 年 9 月 15 日上市、命名規則、2022 年的生產廠)
  • Wikipedia:EL34(1955 年 Mullard 推出、英國音色、與 6L6 的比較、6P27S、現在的生產廠)
  • Wikipedia:6V6、EL84、Vox AC30(6V6 用於芬達小音箱、AC30 使用四只 EL84)
  • Wikipedia:Tube sound(軟削波與硬削波、電壓下垂、1973 年 Russell Hamm 論文與爭議)
  • Wikipedia:Transistor(1947 年貝爾實驗室)
  • Wikipedia:Viktor Belenko(1976 年 9 月 6 日降落函館機場)
  • Wikipedia:Mikoyan-Gurevich MiG-25(機上 nuvistor 真空管、雷達功率、電磁脈衝推測)
  • Wikipedia:Sovtek(New Sensor、薩拉托夫、軍用與防爆的都市傳說)
  • Wikipedia:Electro-Harmonix(1984 年關門、New Sensor 與 Sovtek、ProPul 與 Mullard/Tung-Sol 名稱、Mig 50 音箱到 1997 年停產、2022 年後的俄羅斯工廠與 2024 年員工數)
  • Wikipedia:JJ Electronic(1993 年由 Jan Jurčo 在查德察創立、Tesla 的機器)
  • Jason Shadrick,Premier Guitar,Electro-Harmonix Discontinues New Tube Sales(2022 年 3 月 14 日)
  • Daniel Seah,Guitar.com,Electro-Harmonix founder Mike Matthews says no more Russian tubes in 2022 due to the export ban(2022 年 3 月 14 日)
  • Guitar World:Electro-Harmonix resolves export issues for Russian tubes – but prices will go up(2022 年)
  • Wikimedia Commons:Лучевой тетрод 589(опытный образец 6П27С)Светлана 1961(斯維特拉娜 1961 年試作管)
  • Wikimedia Commons:6P3S 6L6.jpg(蘇聯 6P3S 與 6L6)
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本課重點
  • 1883 年愛迪生在燈泡裡發現單向流動的電流,卻沒找到用途。
  • 天生聽力不好的弗萊明為馬可尼的無線電收訊,在 1904 年做出第一只真空管「振盪閥」,所以英國人至今叫它 valve。
  • 德福雷斯特 1906 年加入柵極做出 Audion 三極管,讓真空管能放大,但他自己說不清原理;AT&T 的阿諾德做出可靠的高真空管。
  • 6L6(1936)、12AX7(1947)、EL34(1955)都不是為吉他設計的,卻成了美國聲音與英國聲音的核心。
  • 電晶體取代了大部分真空管,1976 年蘇聯 MiG-25 上的真空管讓西方吃驚;冷戰後俄羅斯、斯洛伐克與中國的工廠延續了真空管的生產,2022 年俄羅斯出口禁令一度打斷供應。
  • 吉他手捨不得真空管,是因為軟削波與下垂帶來的彈奏反應,以及幾十年經典唱片留下的聲音印象;但「真空管一定比較好」並不是定律。

常見問題

真空管是誰發明的?

一般認為第一只實用的真空管是英國的約翰·安布羅斯·弗萊明在 1904 年為無線電收訊做出的「弗萊明閥」(二極管),1904 年 11 月 16 日申請專利。1906 年,美國的李·德福雷斯特加入柵極,做出能放大訊號的三極管 Audion。

12AX7 和 ECC83 一樣嗎?

是同一種雙三極管,12AX7 是美國名稱、ECC83 是歐洲名稱。它由 RCA 開發,1947 年上市,放大倍數約一百倍,是今天真空管吉他音箱前級最常見的管子。

EL34 和 6L6 聲音差在哪?

兩者都是常見的後級功率管。依維基百科的整理,EL34 常和 Marshall 等英國音箱的「英國音色」聯在一起,較低功率時就有較多失真;6L6 則常被聯想到芬達等美國音箱的「美國音色」。實際聲音還是要看整台音箱的線路設計。

為什麼現在的真空管多半是俄羅斯、斯洛伐克或中國做的?

1960 年代中期以後,西方大廠陸續停產真空管。冷戰後,俄羅斯薩拉托夫的 New Sensor(Sovtek 等品牌)、斯洛伐克承接 Tesla 設備的 JJ Electronic,以及中國的衡陽電子,成了吉他音箱用真空管的主要來源。

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盧家宏老師
本教材作者盧家宏|華人指彈吉他演奏家

《大海嘯》榮獲 2012 華語金曲獎「年度最佳獨奏專輯」,並入圍第 23 屆金曲獎最佳演奏專輯;著有《指彈吉他訓練大全》;曾擔任上千場大型演唱會的樂手,合作過李宗盛、周杰倫、張惠妹、田馥甄等歌手。擁有 30 年演出與教學經驗,在台北中山區親自一對一教學(台北學吉他・盧家宏吉他音樂教室),也開設線上吉他直播班。

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