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高性价比前后级音乐功放的制作
Audio amplifier

时间:2012-12-6 21:05:53 来源:互联网 作者:不详 编辑: 【关闭


高性价比前后级音乐功放的制作,Audio amplifier

关键字:分立元件功放电路图

作者:秦福忠      
  在此,笔者向音响、音乐爱好者推荐几款容易制作、易于调试、成功率极高、高性价比前胆后石功放电路。
  先介绍后级电路,原理简图如图1所示。
  该功放电压放大级采用蓝舰制作并使用多年的电压放大模块LIAV。该模块电路参考了欧美名机线路,采用了源地——基地差功放大电路,即俗称的“渥尔曼电路”。通常功放第一级静态电流多设计为1mA左右,可得到较高的性噪比。一般来说,电流取小、信噪比较高,但声音较硬。电流取大,声音比较温暖,但信噪比有所恶化。在实际制作时,【JAV模块内部第一级使用K389/J109或K170/J74场效应管作输入,输入级静态电流达3mA~4mA,其信噪比也较高。
  由于电压放大模块电路已经固定,所以整个功放电路装配起来相当容易。
  电流放大部分采用场效应管作两级放大,即用东芝中功率管K2013/J313推动日立大功率管K1058/J162作电流放大。为改善低频响应,电路采用无源伺服反馈。功放设计为大环路反馈电路,  发烧友可轻易改为无大环路反馈功放,两者音质有细微差异(印板预留位置,发烧友只需断开C、D间的跨线,C、E两点用跨线相连即可)。整个电路并无特殊之处,调整2kΩ多圈精密电位器,末级即可得到所需的静态电流。
  由于日立K214/J77作推动,静态电流在50mA~100mA时,其音色比较温暖,然而此对管发热量较大,故选用东芝的K2013/J313绝缘封装中功率管,该管无论是在大电流或小电流状态,声音都较平衡、音色温暖。
  曰立K1058/J162静态电流100mA ~200mA时,其中频饱满,具有人情味,高频纤细悦耳。加大电流,静  态  电  流200mA~400mA内,其音质变化已不太明显,功率管发热量较大。综合考虑,K1058/J162的静态电流在200mA时较佳。
高性价比前后级音乐功放的制作Audio amplifier
  当然此功放电路预推动级也可用其他三极管代换,如C2073/A940、  C517l/A1930  等K1058/J162也可用C5200/A1943、C5198/A194l等大功率管代换。此时该线路同样会出好声,但音色已从音乐型转向音响型,要知道  一  对K1058/J162的价格相当于3倍C5200J/A1943的售价。
  装配时需注意:日立  K214/J77、K1058/J162的管脚排布为G、D、S,而东芝K2013/J313、K1529/J200的管脚排布为G、S、D,装配无误,即可调试。具体调试可参考《轻松制作靓声甲类功放》一文,可在《电子报》网站WWW.
  另外,图1整个功放电路还可作为纯甲类功放电路的电压激励部分。笔者为喜欢制作纯甲类功放的发烧友设计制作了一种0dB功放板,该OdB板只有电流增益,没有电压增益,频响为0Hz~500kHz。
该印板设计了6对场效应管(K1058/J162或K1529/J200),原理简图如图2所示。该板自成一个独立体,改变Vl、V2的电压,即可改变末级功率管的静态电流以及功放输出中点电位。
  理论上该0dB板输入可接任意有电压增益的放大电路(可以是石机电路,也可是胆机电路)。实际制作时,要求前级电路输出阻抗尽可能较低。显然印板设计成6对场效应管,并不一定要求装配完6对大功率管,发烧友可根据实际情况装配。当然功率管多对并联使用可降低输出阻抗,但成本会增加许多。
  该OdB功放板工作电压较宽,±30V~±80V均能胜任,用户可根据所需功率选择电源电压。
  若A、B两处输出点各接一块0dB功放板,还可进行高、低音独立功率分频,如图3所示。这样既可降低场效应管多对使用时的配对难度,又可改善音质,可渭一举两得。该OdB功放板也是笔者所装甲类功放中调试最简单的,绝对成功。可谓最值得自豪的“万能甲类功放电流放大板”。
  功放所用电源原理图如图4所示,该线路采用了简单的桥式整流、多级滤波。大功率电阻应选O.22Ω/5W无感电阻,滤波电容选用英国“诺华”
  NOVER电解10000μF/50V或10000μF/63V,该电容虽然售价较高,但音乐味较浓,音质是许多日产普通电解电容所不能比拟的。电源退耦电容选用ELNA SILMIC 220μF/63V,信号输出耦合选用国产优质MKP电容。
  功放电压放大级可使用稳压电源供电,若为降低成本也可与电流放大级共用一组电源。
  至于保护电路,读者可用μPCI237专用芯片或其他通用保护电路制作,在此略去。
  以上电路只要装配正确,均可一次成功,音质绝不会让你失望。
  笔者装配过许多前级电路,比如用运放NE5532、0P2604与其他分立元伴制作的前级,但总觉得对一些中低价位的HI-FI器材而言,用胆前级比用石机前级更能讨好人的双耳。
  其实,前级比后级更重要。一些Hi-end前后级,其前级价格竟然是后级价格的2或3倍。俗话“前级出声、后级出力”,也从另一个角度说明了前级的重要性。
  胆前级中,笔者也曾仿制过一些名机线路,比如马碲斯、马兰士七、和田茂土、JADIS及其他一些DIY胆前级。各种电路音色都有自己的特点,但总觉得JADIS JP-200胆前级电路较有特点,具有音色平衡、真实和较强的音乐感染力。
  仿制名机,笔者也从不相信用几百元或用一两千元制作的DIY胆前级能达到或接近售价达数万元原机的声音。只要能达到原机七八成的音色已相当不错。关键是我们能从仿制名机中得到一些启示,能够汲取名机的精华部分。
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  记得2000年以前的《电子报》曾有数篇关于功放是否需要增加音调电路的讨论,刊登了许多带音调功能的优秀石机前级电路。而后来的胆机制作中很少提到过音调电路,发烧友在制作中也多省掉了音调电路。以求得“原汁原味”的音色。其实“原汁原味”是相对的,最终要以耳验货。
  笔者曾装过一些纯线路放大的胆前级,总觉得要得到好声,对音源及听音环境要求相对较高。对于大多数音乐爱好者来说,听音环境及音源可能并不理想,那么胆前级增加音调电路可以说利大于弊,只不过高、低音调节范围不能太宽,不然信号相位失真较大。
  以下是笔者参考名机线路制作的两款胆前级。图5电路并无奇特之处,采用6N8或6N3等电子管作缓冲之后加一级衰减式音调电路,其后用电子管作两级放大,其中线路放大部分参考了JADIS JP200胆前级线路,为降低内阻,提高反应速度,采用了电子管并联使用。
  该音调部分并没有采用通用的胆机音调电路,笔者觉得胆机音调电路所用的500kΩ、lMΩ双联电位器及所用的高压小容量电容(10nF以下)难寻,且元器件误差较大,故采用优质通用器材制作。
  图6电路与图5电路原理类似,不过其线路放大部分参考了美国诗醉胆前级,其重要特点是在每一级放大之后加入了阻抗变换器。
从信噪比角度考虑,上述两款胆前级音量电位器均放在末级。制作过程中,建议高、低音用双联电位器。
  而音量控制需左、右声道独立调节,即用两只单联或把两只双联电位器当作单联电位器使用。这样可省掉一只平衡调节的电位器,这时即使你用上两三元一只的国产优质电位器,除需两次调节稍感不习惯外,并无什么不妥之处。
  从一些胆前级名机线路来看,大多采用了大环路越级负反馈,或许是其成功之处。若用其他电子管代换仿制时,要从实践中取得电路参数最佳值。若设计得当,单级放大电路同样可出靓声。
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  图7是全部采用国产6N8P制作的胆前级方案,音调电路笔者没给出具体电路,在制作过程中根据喜爱既可采用负反馈音调电路,也可用衰减式音调电路,同时也可采用一些专用音量/音调电路,比如M62446、PT2314及一些优秀BBE电路。
  这些芯片多用于多声道音响系统,若舍弃某些功能,作为发烧制作,用于两声道HI-FI音响系统也未尝不可。这样音源选择、音量、高低音调节均可具有遥控功能,音质也可达到Hi-Fi级水平,  “胆石混血前级”音色更迷人。一些发烧友常用的LMl036、LM4610、TDAl524等部分音调电路,从音质与信噪比角度考虑,若用于此处有些不妥。至于电源部分,发烧友都有高招,笔者没给出具体电路。读者可在《电子报》网站www.netdzb.com查询2002年第1期音响技术版《轻松制作靓声胆前级》一文等其他相关信息。
  发烧友比较困惑的是,电子管灯丝供电是采用交流较好还是直流较好呢?两者各有特点,音质差别极小。
  笔者认为,若用户所处的电网电压比较稳定或者家中已配备220V交流稳压器,那么电子管可通过并联、串联等方法,灯丝可用交流6.3V或12.6V供电,还可省掉整流、滤波部分,可谓节约成本。若用户所处电网电压变化较大或找不到合适的胆机变压器及合适的电压参数,那么就可用其他变压器代替,这时就需通过整流、滤波、稳压得到合适的电压。对初学者而言,灯丝直流稳压供电利大于弊。
  以上线路,发烧友可用线路板或搭棚焊接制作。笔者根据机箱尺寸,实际制作时是将线路板与搭棚焊接两者结合起来使用。
  笔者从不排斥一些进口发烧管及发烧电容,只是其售价是国产品牌价格的几倍甚至十多倍,笔者也是有选择地使用。使用进口器件不在本文讨论范围。
高性价比前后级音乐功放的制作Audio amplifier
  笔者制作上述胆前级时,由于一时没寻找到国产优质电解电容,使用了部分国外品牌电解电容,其余均使用国产优质元器件。比如国产电子管、国产MKP电容。众所周知,国产电子管售价偏低,有些已成为“垃圾”管,其原因并非国产电子管质量差,而是因为国产电子管库存量较大。一些港、澳、台商人及外国商人已在内地大量收购一些国产发烧电子管,现在部分电子管价格已上涨。发烧友可根据手头所拥有的电子管,比如6Nl~6N11,6J1、6J4P、6J8P等,只要电路设计得当,以上电子管均可一试。即使用普通元件,只要精心制作与调校,其音质也一定会让你刮目相看。
  以上胆机线路,只要装配无误,均可一次成功。
  笔者所用器材并无特别之处,音源是用PCMl732、电子管发烧制作和精心校音的国产HDCD机;音箱为雅迪克HBX5200。音源与音箱两者购价各为一千多元。喇叭线是5元/米的国产华敏线,信号线是十多元/米的国产散线自制,三款胆前级任一款与后级合起来制作成本也仅千元左右。然而这三套器材却能较好地搭配,其音色温暖耐听、甜润适当、真实且理性。这套器材笔者已使用三年,暂时还没有升级功放的念头,故电路方案推荐给广大爱好者。套用一句时髦的俗话作为本文的结尾:“用过方知味好!”


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