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自制電子管耳機(jī)放大器

 共同成長(zhǎng)888 2015-12-25

在公共場(chǎng)合中,我們??梢砸?jiàn)到一些追星族或音樂(lè)迷用隨身聽(tīng)欣賞音樂(lè),他們頭戴耳機(jī)在喧鬧的環(huán)境中旁若無(wú)人,怡然自得地陶醉于音樂(lè)中。但你可知道還有一類(lèi)更專(zhuān)業(yè)的耳機(jī)在發(fā)燒界大顯神通。它們有德國(guó)森海塞爾580等多款耳機(jī)、奧地利AKG K141和240、德國(guó)拜亞動(dòng)力DT831、931等等。這類(lèi)耳機(jī)多為專(zhuān)業(yè)錄音監(jiān)聽(tīng)而設(shè)計(jì),所以技術(shù)指標(biāo)非常出色,頻響寬闊、平直,動(dòng)態(tài)極為宏大,失真特別低,因而能特別精確、客觀地重放各種音樂(lè)信號(hào)。另外耳機(jī)不像音箱那樣受箱體、振膜質(zhì)量、分頻、相位、擺位等等因素的影響,克服了外來(lái)因素對(duì)聲音的干擾。就音質(zhì)而言沒(méi)有任何一種音箱能與其相比,這一點(diǎn)已經(jīng)得到了音樂(lè)及音響界的公認(rèn)。

  但是這類(lèi)專(zhuān)業(yè)耳機(jī)阻抗普遍比較高(300Ω-600Ω),雖然功率放大器上設(shè)有耳機(jī)輸出插座,但是大多數(shù)是通過(guò)一個(gè)約300Ω的電阻將功率放大器輸出端子和耳機(jī)插座進(jìn)行簡(jiǎn)單的連接,這樣是為了防止從功放輸出過(guò)高的電壓,以免產(chǎn)生過(guò)載,但是這個(gè)300Ωl電阻所產(chǎn)生的負(fù)載效應(yīng)將使聲音變得渾濁不清,音質(zhì)嚴(yán)重惡化。一般CD機(jī)的耳機(jī)輸出,多數(shù)生產(chǎn)廠使用一片運(yùn)算放大器來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)很簡(jiǎn)單的輸出電路,這對(duì)于音質(zhì)至上的發(fā)燒友來(lái)說(shuō)是不能接受的。
 因此為了滿(mǎn)足高阻抗及高推動(dòng)電壓的要求,唯一解決的辦法是設(shè)計(jì)一個(gè)專(zhuān)用的耳機(jī)放大器。本文介紹的這款耳機(jī)功放為了使初學(xué)者一裝就能夠成功,因此電路設(shè)計(jì)極為簡(jiǎn)單,免去繁瑣的調(diào)試,是一款性能極佳的OTL電子管耳機(jī)放大器。 
 有人要問(wèn)為什么使用電子管?因?yàn)樗幸韵聝?yōu)點(diǎn):(一)電子管線(xiàn)性?xún)?yōu)秀、穩(wěn)定,工作電壓高,輸出幅度大,不易產(chǎn)生削波。(二)工作穩(wěn)定,由于電子管是在燈絲加熱狀態(tài)下工作,故電子管內(nèi)部工作溫度通常在400℃以上,自然環(huán)境溫度的變化遠(yuǎn)在膽管工作溫度之下,無(wú)論春夏秋冬膽管工作都是穩(wěn)定的,不受環(huán)境溫度的影響。所以諸如恒流、穩(wěn)壓、保護(hù)都可以不要,這正符合高保真的原則——簡(jiǎn)潔至上。 



 具體的電路是:第一級(jí)放大選用12AU7作SRPP即并聯(lián)調(diào)整推挽放大電路,該電路的優(yōu)點(diǎn)是輸入阻抗高,輸出阻抗低,電路相移小,頻響平直,最大特點(diǎn)是失真隨頻率的升高而降低。作電壓放大的兩個(gè)三極管V1、V2采用串聯(lián)式直流供電,每只管子擔(dān)負(fù)一半的電源電壓,但對(duì)于交流信號(hào)它們是并聯(lián)的,上面管子的屏極是交流地電位,其輸入信號(hào)取自下面管子的屏極,上面的管子又由陰極輸出,這樣這兩只管子就變成并聯(lián)工作了。因?yàn)檫x用12AU7這種電子管,它輸入范圍寬、放大倍數(shù)適中,跨導(dǎo)也不算高,所以特別適合以CD為主流的音源,并且兼顧了音樂(lè)感和保真度,也較適合在開(kāi)環(huán)電路中使用,因該電路沒(méi)有大環(huán)路負(fù)反饋,只有管子自身的局部負(fù)反饋,因而電路比較穩(wěn)定,不存在信號(hào)相移。線(xiàn)性和瞬態(tài)非常理想。第二級(jí)是6N6雙三極管并聯(lián)陰級(jí)跟隨器,它與第一級(jí)輸出端直接耦合,既有良好的匹配,也使元件減到最少,同時(shí)又減少了耦合電容帶來(lái)的音染。末級(jí)輸出是陰極耦合型電路,電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,便于調(diào)整,雖然其貌不揚(yáng),但性能極佳。這種OTL陰極輸出電路取消了一直困擾電子管功率放大器的攔路虎——音頻輸出變壓器,從而擴(kuò)寬了頻響,減少了相移,降低了失真,增加了分析力。本電子管耳機(jī)放大器還可以通過(guò)一個(gè)雙刀開(kāi)關(guān)將輸出信號(hào)切換到線(xiàn)路輸出,這時(shí)又是一臺(tái)很出色的電子管前級(jí)放大器,為您的音響器材升級(jí),一機(jī)兩用。
   電源的品質(zhì)絕對(duì)不能忽視,因?yàn)殡娮庸芤纛l功率放大器實(shí)際上就是一臺(tái)音頻信號(hào)換能器。鐵芯最好選用EI型。這種鐵芯雖然比環(huán)型、R型鐵芯漏磁大,但實(shí)驗(yàn)證明這種鐵芯最靚音。我采用的是150WE1型日本進(jìn)口高硅鐵芯,舌寬35mm,疊厚52mm,初級(jí)用Φ0.62漆包線(xiàn)繞660匝,次級(jí)高壓用Φ0.38漆包線(xiàn)繞690匝,燈絲用Φ1.3漆包線(xiàn)繞20匝,初級(jí)與次級(jí)之間一定要加靜電隔離層,電源線(xiàn)要用粗一點(diǎn)的三芯護(hù)套線(xiàn)。電子管耳機(jī)放大器外殼接地點(diǎn)一定要牢固并接人大地,業(yè)余制作也要符合國(guó)家電業(yè)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)對(duì)提高整機(jī)信噪比有利。高壓電源供給采用晶體管橋式整流,然后經(jīng)阻流圈和電解電容組成的丌型平滑濾波器,將平穩(wěn)的高壓電源供給耳機(jī)功放使用。電解電容可采用好的晶牌并且在“+”“—”極上并聯(lián)一個(gè)CBB電容,這樣可以提高中高音分析力。電子管燈絲采用晶體管橋式整流經(jīng)電容濾波供給,并通過(guò)一只50kΩ的電阻接在160V左右的高壓電路上,使燈絲電位提高,這樣作的目的一是提高整機(jī)信噪比,二是降低燈絲與陰級(jí)之間的電壓,保護(hù)電子管以免被擊穿。經(jīng)過(guò)這些嚴(yán)格措施處理的電源,使本電子管耳機(jī)放大器的信噪比特別高。當(dāng)切斷信號(hào)源將音量電位器開(kāi)到最大也聽(tīng)不到絲毫交流聲。
   有了簡(jiǎn)潔的線(xiàn)路,再選用上乘的元器件,便可以為制作出靚聲的耳機(jī)功放打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。12AU7可選用長(zhǎng)沙曙光牌,也可以選用日本貨,當(dāng)然還是西歐品牌最好,尤其是Mu11ard的ECC82它的聲音最順滑。6N6可選用北京產(chǎn)6N6J或6N6T,有條件可選用E182CC。6N6屏極長(zhǎng),陰極發(fā)射面積大,因之屏極電流較大,因?yàn)樗菍?zhuān)門(mén)為陰極輸出器設(shè)計(jì)的,所以它推動(dòng)能力強(qiáng)。電阻可選用進(jìn)口金屬膜電阻,也可以選用國(guó)產(chǎn)大紅袍金屬膜電阻,但功率一定要有余量,因?yàn)?N6陰極輸出電流大(雙管可達(dá)50多mA)陰極電位高達(dá)150V,此電阻應(yīng)選15W-20W的電阻,但線(xiàn)繞電阻有電感,影響音質(zhì),因此用10個(gè)2W 27kΩ電阻并聯(lián)組成,這10個(gè)電阻可焊在一個(gè)自制的線(xiàn)路板上。輸出耦合電容是關(guān)系到音樂(lè)品質(zhì)的元件,一定要用上乘的產(chǎn)品,有條件的要用補(bǔ)品,還須并聯(lián)CBB電容,電容耐壓要選用350V以上的以保護(hù)耳機(jī)。

 機(jī)殼的選擇有二種,一種是全封閉型,用舊OK功放機(jī)等改裝,另一種是半裸露型,電子管和變壓器阻流圈在上面,樣子非常好看,材料可用銅板、鋁板、不銹鋼或鐵板,用鐵板需特別注意,因?yàn)殍F板屬于導(dǎo)磁材料,變壓器鐵芯與底盤(pán)要有一定距離,或墊上一些隔磁材料。 

試聽(tīng)結(jié)果: 
 第1組:馬蘭士63SE 
 自制電子管耳機(jī)功放線(xiàn)路輸出 
 晶體管后級(jí) 
 音箱杜希2.1 
 用本電子管耳機(jī)放大器線(xiàn)路輸出切換原來(lái)的晶體管前級(jí),首先感覺(jué)動(dòng)態(tài)增大,低音變得有彈性,中音甜美圓潤(rùn),高音纖細(xì),顯得比從前更耐聽(tīng)。 
 第2組:馬蘭士63SE 
 自制電子管耳機(jī)放大器線(xiàn)路輸出 
 813單管甲類(lèi)放大器 
 音箱杜希2.3 
 用本電子管耳機(jī)放大器線(xiàn)路輸出切換原來(lái)6N8P膽前級(jí),首先感覺(jué)分析力大增,音樂(lè)信號(hào)多了許多細(xì)節(jié),聲音變厚、變暖、變甜,人聲變得非常親切,真是百聽(tīng)不厭,不想關(guān)機(jī)。據(jù)分析原來(lái)膽前級(jí)有6N6陰極輸出,所以輸出阻抗還不算低,增加6N6陰極輸出后使阻抗降到50Ω左右,且6N6電流大,放大信號(hào)十分從容。后來(lái)看到一雜志報(bào)導(dǎo)說(shuō):“有些名牌CD機(jī)能輸出高電平信號(hào),可以不需要前級(jí)而直駁功率放大器,這些CD機(jī)輸出阻抗一般都能做到50Ω左右??磥?lái)該電子管放大器有20分貝的增益和比較低的輸出阻抗在整個(gè)音響系統(tǒng)所起的作用是不可低估的。 
 最后本電子管耳機(jī)放大器用德國(guó)森海塞爾HD580試聽(tīng),音色溫暖、音質(zhì)自然優(yōu)美、高音纖細(xì)順滑,中音豐滿(mǎn)厚潤(rùn)、低音松馳舒暢、量感豐富而柔和,花兩千多元買(mǎi)付耳機(jī),再作一臺(tái)電子管耳機(jī)放大器,就能享受到三、四萬(wàn)元音響器材的效果,這就是您最超值的選擇,這時(shí)您就可以戴上耳機(jī),打開(kāi)您辛勤勞動(dòng)的成果,接上信號(hào)源,就可以享受那美麗、動(dòng)聽(tīng)的音樂(lè)了。 


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