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一款用頂級功率型運放制作的耳放,OPA Headphone Amplifier

454398 ? 2018-09-20 19:01 ? 次閱讀

一款用頂級功率型運放制作的耳放,OPA Headphone Amplifier

關鍵字:耳放,耳放電路,耳機放大器電路,耳機放大器制作,HIFI

(一)
導言:
小小的耳放,引無數高手竟折腰,耳壇上膽機、石機,膽+石機。。。林林總總,銘器輩出。可是一說起價錢,誠如許多前輩所言:一分銀兩,一分音質。。。斯言固矣!然眾少米者,豈不是要作壁上觀?
作為焊了多年土炮的在下,卻總想一破這個“平價無好貨”的定律!于是乎,在自己可憐的“發燒秘笈”箱中遍尋利器:
甲:電子管機型:如果要趕時髦,當然是上膽機;可是電子管天生就是高電壓小電流的嬌小姐脾性,不用輸出變壓器吧,阻抗難以匹配,再說OTL由于輸出耦合電容的存在,靚麗的音色總難登機入耳;用輸出變壓器吧,這輸出牛的“牛脾氣”卻不是那么好降服:為了低頻段的響應,電感要足夠大,這樣一來圈數增加,又帶來分布電容,使得高音頻段下降;為了能在少圈數下獲得大電感以及線性好的磁滯曲線,鐵芯材料可價值不菲,什么超薄冷軋、鈹鏌合金乃至非晶材料,為了減少漏感省掉層間絕緣紙你得使用進口的TIW三重絕緣線(難怪進口膽機有天價啊)。。。。在下曾有花費一個多月繞制一個初次級共分72段嵌繞的輸出“牛”的經歷。。。功夫你可以下,可是好的鐵芯材料以及線材呢?既不可遇也不可求啊,再加上原來價值僅為數米的膽管現在已經“升值”為數十、數百大米。。。可見膽機破不了定律!
乙:晶體管機型(含FET): 絕大多數發燒銘器都是采用純分立電路,在下也曾在其間蹉跎過許多時日,最后比較完善的是Desig了一款商品機:輸出級采用了SANKEN(三墾)專門為HI-FI開發的一種內含熱補償電路的功率對管(SAP16P/N);此管剛一出來曾經被建伍賣斷了兩年,專用于W米級的功放,兩年后SONY才得以在其HI-END級功放中采用。可是其整機電路復雜,不便初學者DIY;此外,從成本來看也不太能破定律。
丙:通用運放機型:現在的通用運放指標已經今非昔比,可達到了數百兆的單位增益帶寬。可是同樣只能用于小電流放大,為了擴流還得加上晶體管或FET,這又帶來了工作點調試,熱穩定等分立機的固有問題,早年在發燒友制作的OCL中曾見其蹤影,可是縱觀各國的發燒銘器,幾乎沒有廠家將此結構用于成品機(請注意:在下說的是銘器哦),個中奧妙不言自明。
丁:(廢話半天,主角終于登場了!!!)功率運放機型:九十年代末,美國國家半導體(NSC)公司就推出了功率型的運放LM12CL,主要性能指標如下:
1.工作電壓: +/- 30V
2.輸出電流: +/- 10A
3.功率頻響: DC_60KHZ (80w)
4.失真度: 0.01%
5.交*互調失真: 0.015% (60 Hz/7 kHz, 4:1)
6.上升速率: 9V/us
怎么樣?用來推耳機沒問題了吧?該運放還具備了輸入保護,熱保護,動態范圍保護,過壓過流保護等完善的保護功能。
剛出來由于價格過高,只能用在要求較高的伺服控制領域。其間也有人用其來DIY 功放。曾散見于坊間的郵購雜志,在下也買過,可是其外殼很薄,商標一擦就掉,音質平平。。。
直到在下從美國NSC代理商處拿到了樣品,才真正領略了它的風韻:首先,管殼厚重得多(這才是NSC的風范嘛),音質?樣機將會邀請感興趣的朋友用耳朵驗證。在下乃一焊匠,從不善寫主觀評論,這留待在方面有功力的DX去發揮吧。總之,用了全套信號源、失真儀、示波器來測量(在下的工作環境不缺這些東東),證明NSC的指標所言非虛也!
現在的價格如何?這是諸位最關心的吧?也不低哦,USD16.9,但是由于其外圍特別簡單,在下認為可以將整機成本控制在0.5公里???(K米)。
先貼上一個基本電路:完整的應用電路包括一個音量控制電路電源供電及耳機保護電路(容后奉上),對此運放原始資料感興趣的諸君還可以登陸http://www.national.com/ds/LM/LM12CL.pdf

(二)
昨天苦干了半天,今天折騰了一天,終于把新的樣機調試好了,在用信號發生器和示波器做完頻率響應測試后,迫不及待地接上信號源(ARCAM DELTA 270 )試聽。碟子是平時喜歡的《霧的情懷》:清麗脫俗的三盲鼠爵士樂;《The raven》呂貝卡(大眼妹)的人聲天碟;《馬勒第四交響樂》還有一張打口的《Dance party》,是高爆的大動態跳舞音樂。至于耳機嘛,說出來有點汗哦。。。。在下眼前只有一個隨身聽級的PX100! 盡管如此,反正咱這款耳放也是“耳族貧民”級的,不正好門當戶對么???在下以為:像在下這等耳族初哥們領略器材的真諦就是要自得其樂!呵呵。。。。(后來用HD650試聽,自然是更上一層樓啦).
耳放通上電后,測量到的輸出噪聲最大為6mV,插接耳機插頭時,聽不到“咔噠”聲;不接CD時音量開到頭,也聽不到噪聲。接上CD將音量開到接近最大時,才聽到很微弱(勉強可分辨)的CD機的本底白噪聲。
這臺樣機未經任何褒機,音色難免生澀,但是已能聽出足夠的音樂細節,并且在爆棚的電子音樂(舞曲)下有足夠的力水,在沒有用任何“補品”元件的情況下達到了相當不錯的可聽性。
從純技術角度而言,它還是達到了美國國家半導體公司給出的所有指標:我們不妨把它和它的同門弟兄,大家比較熟悉的LM3886作一比較:
LM12CL LM3886
失真度: 0.01% 0.1%
頻率響應: DC-60KHZ(80W) 20HZ-20KHZ(68W)
電路結構: PNP-NPN 全互補 NPN-NPN 準互補
網上報價: 16.9 US$ 2.0-2.1 US$

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