用6P9P制作耳放,6p9p headphone amplifier

關(guān)鍵字：用6P9P膽電路制作，6P9P電子管電路

用6P9P制作耳放

在音響家族的系統(tǒng)終端，是電能—聲能的轉(zhuǎn)換，音箱和耳機都起到這樣的作用。與音箱相比，耳機有很多局限，比如低音雖然豐厚，但只在耳膜邊鼓噪，沒有音箱帶來的切身震撼感。此外還有聲場，似乎老在前額和腦顱內(nèi)轉(zhuǎn)，久聽容易疲勞。但耳機也有其先天的優(yōu)勢，耳機基本都是一片輕巧的震膜涵蓋全頻，沒有大部分音箱由多單元組成所帶來的分頻問題。頻響曲線比較平直，而且有著極佳的瞬態(tài)，能輕而易舉地捕捉到音樂中的細節(jié)。還有相對低廉的價格，音箱要做到等同的音色和瞬態(tài)，價格不知道要上翻多少倍。此外，雖然只能單人獨享，但卻可以在大音量下聽音樂而不影響他人。所以買不起天價的音箱，又對音質(zhì)苛求的，或者家居環(huán)境局限沒有良好聽音環(huán)境，耳機發(fā)燒實在是一個捷徑。此外，要鍛煉自己對聲音的鑒別能力，形成自己的聽音標準，擁有一套高質(zhì)量的耳機無疑很有幫助。

一．初識森海塞爾
筆者喜歡聆聽耳機，特別是高質(zhì)量的監(jiān)聽耳機。而在眾多品牌當中，對森海塞爾的監(jiān)聽耳機特別情有獨鐘。早在1945年森海塞爾(sennheiser)這個德國的公司就成功設(shè)計出性能極佳的話筒和耳機，并深受業(yè)界好評。無論從音質(zhì)、質(zhì)量、舒適度以及工藝等方面，森海塞爾都有獨到之處，其生產(chǎn)的奧費斯(OrpheHS)耳機系統(tǒng)幾乎就是世界最佳耳機的參考標準。筆者是在20世紀90年代初通過音響類的報刊雜志認識這個品牌，了解了當時動圈耳機的“盟主”HD580，在一本地發(fā)燒友的家中實聽過HD580之后，深深震撼于那細小的方寸之后的龐大場面。那絲般細滑的高音，空靈飄渺猶如仙境飄來；低頻的霸氣讓人無法想象這陣陣的“氣浪”是如何從這小小的耳機里涌出的。而最讓人難以忘懷的是那聲音的真實，仿佛在零距離聆聽歌者的演唱、樂者的彈奏。對于當時沒有真正接觸過什么高檔器材、在家里以一堆土炮自樂的筆者來說，這等聲音就如同仙樂，簡直不是來自人間。從此也讓筆者對什么是真正的“好聲”有了初步的認識。
那時候，HD580的價格接近3000，對畢業(yè)工作才幾年的筆者來說，那是一筆“巨款”，但正是因為有了那次聆聽經(jīng)歷，內(nèi)心有了“奮斗”的目標。而后來還知道這HD580的身后還有更加了不起的HD600，從此有了個心結(jié)：什么時候要越過HD580，直接擁有HD600。
10多年的變化是巨大的，那時候沒幾個人敢想象這輩子能擁有一輛私家轎車，而現(xiàn)在這個當年不可想象的事在越來越多的家庭已經(jīng)或即將成為現(xiàn)實。感謝國家的日漸富強，讓我們一個又一個的夢想成為現(xiàn)實，曾幾何時，突然發(fā)現(xiàn)擁有一副HD600已經(jīng)不是什么夢想。筆者是3年多以前購進了一副森海塞耳HD600的。事過境遷，接觸多了好的器材，真正用上HD600的時候早已沒有當年聽HD580時的那份激動。

二．6P9P做的耳放
6P9P是一只旁熱式氧化物陰極輸出五極管，手冊上寫出的用途是寬頻帶功率放大，表明此管在高頻領(lǐng)域使用較多，但在實際能接觸到的各類電子管機器中，使用6P9P極少。近年有人將此管使用在音頻放大器中，不過仍然很少。筆者以前沒有實際使用過這只管的經(jīng)驗，這次嘗試將其用于專推HD600的耳放中，效果卻令人滿意。
電路的程式很簡單，如圖1所示。前后共兩級放大。前面是SRPP電路電壓放大，后面一級是單端輸出的電路。
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第一級采用一只6N3接成SRPP線路做電壓放大。SRPP電路失真小，控制力強，高低音兩端有很好的延伸。10多年前在國內(nèi)曾經(jīng)風(fēng)行一時，但由于其音色過于音響化，聲音趨向于亮麗，而且中低頻偏瘦和偏薄，近年已經(jīng)大受冷落，幾乎成了沒有品位的象征。其實世上任何事物都有兩面性，當年音響前輩們將SRPP電路從射頻移植到音頻，就是看中其優(yōu)良的中高頻特性，其中低頻雖然有點偏薄，但卻有著良好的控制力，因而在聽感中有一份秋天般的清爽，HD600的那股濃郁和厚重，剛好可以在這份清爽中得到化解。可以說，在這里使用SRPP電路就是針對HD600可在這里得到一份平衡的音色。
6N3和6N11都是用于高頻的中μ管，都很適用于SRPP線路，相比之下6N3的內(nèi)阻大些，跨導(dǎo)值也比6N11小，但6N11聲音中膽味較少，配上SRPP電路更顯晶體管的味道，而相比之下6N3韻味就好些，并且價格更有優(yōu)勢，所以本機電壓放大級選用6N3。
這一級電流取值不是很大，約3.4mA，是根據(jù)HD600的特性和筆者的聽音習(xí)慣調(diào)整的。6N3的陰極430Ω電阻沒有并聯(lián)電容，引入了少許電流負反饋，雖然犧牲了一點增益，但換取的是更穩(wěn)定的工作狀態(tài)。本級的電壓放大倍數(shù)約17.5，約合25 dB。 第二級用一只寬頻帶的五極功率管6P9P，接成三極管狀態(tài)，使用6P9P沒有什么特別目的，就是手頭有現(xiàn)成的管，也想做個嘗試，而且此管特性也不錯，應(yīng)能滿足本耳放的需要。由于此6P9P的使用者很少，相對比較冷門，價錢也非常低廉。
6P9P的基本參數(shù)如下：燈絲電壓6.3V，燈絲電流0.65A，極限屏壓330V，極限第二柵電壓330V，極限屏極功耗9W，跨導(dǎo)11.7mA/V。由于本電路中6P9P是接成三極管的狀態(tài)，6P9P在三極管狀態(tài)沒有現(xiàn)成的參數(shù)可查，我們可以根據(jù)三極管狀態(tài)下的I/u曲線來推算，可參考圖2。

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先推算跨導(dǎo)值。跨導(dǎo)的概念是：在屏壓固定的條件下，柵壓變化lV，屏流的變化量。以圖中屏壓160V為例，假設(shè)柵壓從-6～0V變化，屏流從20mA變化到110mA，這樣從公式S=△I/△U。我們可以計算出，S=(110-20)/[0-(-6)]=15mA/V。
接著求一下三極管狀態(tài)6P9P的內(nèi)阻。內(nèi)阻的概念是在柵壓固定的條件下，單位屏流變化引起的屏壓變化量。仍參照圖2，假設(shè)柵壓固定在-3V，屏流從90mA變化到40mA，屏壓從240V變化到160V。根據(jù)公式Ri=△u/△I，可以計算出內(nèi)阻Ri=(240-120)/(0.09-0.02)=1714.3 Ω。
有了跨導(dǎo)和內(nèi)阻的數(shù)值，根據(jù)公式μ=s×R，很容易求出放大系數(shù)μ=15×1.714=25.7。
本機功率放大級中的6P9P采用自偏壓形式，是筆者在制作單端放大器的時候愛用的偏壓形式。相對于固定偏壓，自偏壓的聲音更醇和、更有韻味。相對功率管來說自偏壓更安全，不像固定偏壓，一旦負壓出問題，整只功率管燒個通紅，幾分鐘內(nèi)就可以把一只新管燒老。但在自偏壓狀態(tài)下工作的功率放大電子管在相同情況下輸出功率會小于固定偏壓．也就是說其優(yōu)點是通過犧牲效率來達到的，好在耳機要求的功率不大，對于耳機來說，本耳放在這里已經(jīng)有很大的功率儲備，不在乎那點損耗。
6P9P的陰極電阻取值400Ω，靜態(tài)工作電流為19.5mA，最大屏流Ia=39mA，從圖2的I/U曲線估算，此時Ua=0V的時候飽和壓降大概95V。可以大概地算出功率放大級在本機的工作電壓下最佳負載阻抗=(214-95)/0.0195=6102.6Ω，輸出變壓器取值6.5kΩ，此狀態(tài)和此負載下輸出功率大約1.1W，這樣的功率對HD600來說算是巨大，推力完全不成問題。

三．元件的選擇和電路的調(diào)試
整機電路簡單，零件不多，但零配件的質(zhì)量和品質(zhì)與音質(zhì)密切相關(guān)，不能大意。主放大電路中使用的電阻以筆者喜歡的碳質(zhì)電阻為主，包括R1、R2、R3、R4、R6、R7，電源中：R8、R9、R10以及功率管的陰極電阻選用大紅炮，取其可靠性高的特點。
電容的選擇比較也非常講究。唯一的一只耦合電容C1選用WEST-CAP軸向油浸電容，聲音表現(xiàn)比較全面，分析力和韻味兼顧。功率管6P9P的陰極電容用MBI牌的電解電容，這是一種很少見的牌子，舊貨市場淘到的東西。和幾種名牌電容實聽比較后留用的。電源濾波電容C3用日本的Nichicon，C4、C5用飛利浦的董六角。
電子管6N3選用北京1980年產(chǎn)的T級品，6P9P用南京1960年產(chǎn)的6Π9C，即早期的國產(chǎn)6P9P。5Z2P用1975年的柳州產(chǎn)品。全部管子都是手頭現(xiàn)成的東西，市場生也是價格極為低廉的冷門管。電源變壓器和輸出變壓器是筆者自己設(shè)計，在國內(nèi)一家比較知名的制作音頻變壓器廠家定制。電源變壓器功率150W,，輸出變壓器用25.4mm、疊厚30mm鐵心繞制，其結(jié)構(gòu)如圖3所示，靜態(tài)參數(shù)如下：一次側(cè)電感16.7H，漏感15.2mH。不難推算出，高頻上限接近70kH z，低頻下限為62Hz。雖然低頻下限比較高，但那是在滿功率的條件下，本耳放用1/10的功率推HD600已經(jīng)有很高的聲壓了，平時根本用不到，在這樣的小功率狀態(tài)下低頻根本沒有潛不下的問題。

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電源電路中的電感用上海無線電廿七廠的老產(chǎn)品。原來這個電感還想省略的，但省略的結(jié)果是交流聲大增，即便是用數(shù)百歐的電阻代替也無法消除，單端電路對交流聲無法抵消，加上耳機的高靈敏度，對電源提出了很高的要求。
調(diào)試也非常簡單，電路焊接完成后，先將6N3和6P9P插上，開電源，觀察燈絲是否正常，燈絲正常的前提下，關(guān)機插上522P，之后測量電路中幾個關(guān)鍵點的電壓：主濾波電容在電感后端電壓241V左右；加在6N3上管陽極上的電壓208V；6N3的陰極電阻兩端電壓1.6V；6P9P陰極電阻上的電壓7.8V左右。由于功率管的離散性，多試幾個選陰極電壓接近的用。

四．聽音評價
經(jīng)過連續(xù)兩周的不停電熱身，本耳放可以投入使用了，外觀如圖4所示。試聽器材如下：音源是用SONY早期的激光唱機CDP-701ES，信號線用特弗龍油浸散線自焊，耳放為本機，耳機就是筆者的HD600。由于這副耳機使用有段時間了，早進入狀態(tài)，能很客觀評價本耳放的表現(xiàn)。CDP-701ES是早期的產(chǎn)品，當年售價高達26萬日元，雖然經(jīng)歷20多年的使用，現(xiàn)在已經(jīng)進入垂暮之年，但仍不愧是當年的頂級產(chǎn)品，工藝精良，聲音華麗，表現(xiàn)完全不輸現(xiàn)今產(chǎn)品，是筆者喜愛的收藏品之一，聲音表現(xiàn)也和HD600配合得很好。

HD600的效果不言而喻，但并不是適合任何耳放，搭配不好或用上素質(zhì)不夠好的耳放，其效果平淡無奇，給人造成“徒有虛名”的感覺。但這HD600的潛力巨大，有待玩家的挖掘，還包括配合不同的CD和信號線，耳放就更是其中的重要環(huán)節(jié)。用6P9P做耳放是第一次，效果心里也沒底。但當本耳放接上HD600，音樂聲響起的時候，筆者感到了欣慰，總算沒白費力氣。
首先感覺信噪比能夠過關(guān)，我們都知道，單端線路在交流聲的處理方面比較棘手，單端耳放就更加因為耳機的高靈敏度提出更高要求。本機殘存的交流聲非常微弱，不經(jīng)意感覺不到。
其次，筆者比較擔(dān)心的低頻問題，本耳放解決得比較好。低頻既是HD600的強項，同時也是難以對付的短處，其低頻非常濃郁，異常渾厚且深不可測，處理不好容易讓人茶飯不思。這臺耳放的設(shè)計制作過程有針對性，實聽效果也證實達到了目的。在放DolJian Sample Vol II的第9曲目Promenade的時候感覺深刻。這是在教堂里用管風(fēng)琴演奏的樂曲，氣勢恢弘，深厚異常。但要真切地把管風(fēng)琴的低頻質(zhì)感表現(xiàn)好不容易，在整個音響系統(tǒng)里，低頻段不管哪個環(huán)節(jié)出問題，演繹這段音樂的時候都會亂作一團。在這里，6P 9P做的單端耳放推HD600的表現(xiàn)讓我感到十分滿意，龐大的氣勢能輕松地表現(xiàn)出來，難得的是把管風(fēng)琴的低頻質(zhì)感表現(xiàn)得非常真切。
在高頻段，HD600的分析力不容置疑。當器材足夠高檔的時候，HD600有接近靜電耳機的通透。本耳放的高頻勝在韻味，單端功率放大器所特有的豐潤在這里得到了很好的體現(xiàn)。在演繹俗稱《名琴》的唱片得到了驗證。這張為紀念偉大的提琴匠史塔第發(fā)利逝世250周年音樂會發(fā)行的唱片，曲目全部用Strad名琴演奏，這里本耳放配合HD600，高頻泛音晶瑩剔透而又不乏柔順，把Strad名琴的高貴音色表現(xiàn)得淋漓盡致。 中頻對于HD600來說幾乎找不到明顯的缺陷，在本組合中，不論表現(xiàn)人聲的密度還是樂器的質(zhì)感，都能很好地表現(xiàn)。從崔巖光的女聲到八只眼的男聲，都能在這里更細致地體現(xiàn)。

五．后記
在本機做好不久，HD600的升級替代產(chǎn)品HD650出現(xiàn)了，據(jù)說在各個方面都對HD600有所超越。筆者在一忍再忍，終究定力不足，買下了HD650。從外觀來看，這兩個同門兄弟幾乎出自一個模，極為相像，但連線HD650粗壯了一圈，插頭也精致些。為有個客觀的比較結(jié)果，將一早年買的現(xiàn)在基本退役的建伍帶收音的功放扛出來，調(diào)到一個電臺，將HD650插入其耳機接口．將音量開到一個適合的位置，不停電地讓HD650工作了一個多月，和同門師兄HD600較勁。HD600分析力超群，音色偏明亮，但女聲齒音有點過，HD650則恰到好處；聽男聲的時候HD650的厚實感也較HD600勝出，但聽爵士的時候HD650的空氣感略顯不足。中頻醇和致密兩者相當，低頻是HD650最明顯的改善之處，質(zhì)感和控制力都較HI)600有較大進步，緊迫感較好．而深度還是HD600占優(yōu)，HD600過厚的低頻使得沖擊了音樂，突出了下盤，并在控制力方面打了折扣，也就是說，有了厚度，有了深度，卻犧牲了少許力度。
總的來說，HD600到HD650是一個進步，對于現(xiàn)在各類軟件高頻越做越好的前提下，HD650無疑有更好的適應(yīng)性，但很遺憾，HD650沒有做到完全的超越。