完工～耳放？功放？

hanyu · 发表于 2004-7-18 15:56

第一张图为校音到了最后阶段的半成品
里面的电池只能用2个小时，不得已换成了后面图片中的大电池
第三张图片中可以清楚的看到motorola的名管MJ11032/ MJ11033
第二张和第四张图片是最后完成的样子～

我喜欢听大编制的交响、合唱类的西洋古典，比如说贝九、马勒第八、莫扎特的安魂曲、巴赫的康塔塔、奥尔福的布兰诗歌一类的音乐。广州新陶电器城里，从ALTEC号角加大力晶体管后级加胆唱放加LP放出来的贝九第四乐章大合唱时候那种一浪高过一浪的而又定位清晰层次分明的雄浑的人声让我魂牵梦萦……

居住条件所限，现在没法玩号角，目前只有试试看能把HD600发挥成什么样子。

HD600入手快一年了，可是一直还没有弄出一个让自己满意的耳机放大器来。利用空闲时间做过几台胆机，6922 SRPP＋阴出、6N3共阴放大＋6P14阴出，也听过朋友做的胆机，总感觉不是自己想要的声音。虽然甜美的胆声很讨好耳朵，但也许因为我的胆艺不高，也许因为用的管子不好（风根之类的管子实在消受不起），也许还有其它原因，这些机器推HD600发出来的声音总感觉有气无力，有厚度的时候欠缺速度而且控制力差声音浑浊；速度调上去了能量感和厚度又不行了，还有不够通透等等……最关键的是，即使用6P14以45mA静态电流做阴极跟随器输出，都还是没有那种无以伦比的气势感。

归结原因，阴出的胆机由于电流不可能太大，加上管子内阻的原因，输出阻抗偏高，导致电流输出能力弱，控制力差。而如果用输出变压器，则会带来特定的音色，好的输出牛价格不菲，而且我觉得用了输出牛，可能也无法获得我想要的那种高密度的能量和气势感。

也许只有用大电流的晶体管机才能达到我想要的那种效果吧。

前几个月在电子市场买了一块布线和做工都不错的功放板，因为成熟的经典电路成品板很多，实在懒得自己去layout一块板子了。原机电路是这样的：


这是一个典型的不能再典型了的两级差动放大的OCL甲乙类功放。原机用C2240做输入级差动放大，B647/D667做第二级差动放大和电流镜像，B649/D669推动，A1943/C5200功率输出，全局电压反馈，这个电路的特点是速度快，共模抑制比高，通过精良的制作可以出不错的声音。

板子拿回来以后，心想，推HD600用不着那么大的功率吧，把输出级和推动级拆调，换上二对A1930/C5171，调节静态电流和中点后，每个声道串入一只RIFA轴相1000uf/63V电解做耦合，电源用以前做的无反馈串连稳压，±24V，开声。

典型的晶体管声，速度快，驱动力和低频的控制力倒是比以前做的电子管机强了，但是密度感和厚度还是不行，而且声音有些死板，活力不足。

怎么增加声音的密度呢？在思考的同时做了大量PSPICE辅助分析，估计问题出在这几个方面：1、没有用达林顿推动级，这个电路的第二级放大输出阻抗较高，如果只用一级三极管SEPP输出的话，会给第二级电压放大带来较重的负担，使整个电路的开环增益降低不说，还会引起失真，虽然有大环反馈可以抵消这些失真，但是会带来能量感欠缺。2、此电路开环增益不小，用大环反馈，闭环增益较低（做耳机放大器时候不到10倍），必须加上不小的补偿电容，带来音质劣化。3、还是同第一条的问题，没有达林顿驱动，输出级偏流调大的时候，向第二级电压放大索取的电流过大，导致音质劣化。

针对这些问题做了如下改动：1、加入一级推动级A1191/C2856。2、取消大环反馈，改为从第二级电压放大取反馈，并取消了相位补偿电容。如下图：


这一下声音，特别是中频的密度大大增加了，整个声音的圆润程度和厚度也有起色，着实欣喜了一阵子。

慢慢的听了一段时间，问题又一逐渐摆出来了。A1930/C5171这个管子表面上看起来是个名管，参数特性什么都很好，可惜，电流不能调大了，超过50ma声音就又粗又糙，听大动态大编制的时候倒是还没有太大的问题，可是一放小编制的室内乐就不行了，小了驱动力又差，没有厚度，矛盾啊！此外还有存在声场分离度不够清晰，平板化、没有纵深的感觉等等。

再静下来分析原因，A1930/C5171这个管子肯定是要换掉，就用那个著名的MJ15030/MJ15031吧。这个应该可以解决电流大声音粗的矛盾了，但是声场、分离度怎么办呢？

   一次偶然的机会，发现我的可控硅调光台灯打开的时候，耳机里面会传出吱吱的声音！于是恍然大悟，电源！问题出在电源上！第二天就买来四个12V 1.3AH的电瓶和一套自动充电板，此时已经换上了MJ15030/MJ15031。

   接好电瓶后，预热后（此时末级静态电流在100mA左右）开声。随着散热器温度的升高，声音的聚焦就像镜头的聚焦一样逐渐准确，此时一切疑虑全部烟消云散，背景的宁静程度、丰富的细节，音乐的活力和弹跳感都达到了前所未有的程度！

   可是……气势，我要的气势，那种力拔千斤的气势和雷霆万钧的动态还是不足。

   一天有机会把这个机器抱到朋友的音响店里，和莲的三合一（CD、FM收音机和功放）对比了一下，声音的干净程度和细腻程度差距不大，可在气势和力度上却有较大差距。正在郁闷中，朋友仔细看了我的机器，然后一语惊醒梦中人：“HD600那么难推的耳机，你想用这么小的管子就能推好？推不动的，推不动的。”

   那一天的运气实在不错，从朋友店里出来以后，去逛拆机件摊子，突然发现一堆Motorola的金封大功率管，定睛一看，是MJ11032/033！真是天上掉下馅饼啊！一阵狂喜，简单测量了一下确认这些管子是完好的后，全部买下。更恰巧的是原来的散热器（也是拆机件）上面刚好有四个TO－3的金封管安装位置，于是连夜把管子换上。稍做调整后，再次开声。

刚开声已经令笔者大跌眼睛，沉稳深厚的声音底蕴和前所未有的气势先声夺人，让我第一次体会到功放管居然有这么大的音色差别！以前看过很多报刊杂志上说三肯管东芝管音色如何不同云云，可在自己做过的试验当中却几乎没有体会到三肯和东芝的音色冷暖差别。正准备换一张唱片仔细品味的时候，随手摸了一下散热片，居然变得很烫，于是下意识的把电源关了。

   回想起以前看过的文章，因为MJ11032/033这种达林顿管的热稳定性很差，只要温度稍微上升就会带来Vbe的剧烈下降，如果用常规的单三极管Vbe倍压偏置，调整至几十mA的静态电流，即使把补偿管直接上在MJ11032/33的金属壳子上都控制不住静态电流的漂移。于是连夜修改了偏置电路，用了两颗2SC5171做温度补偿，分别用螺丝固定在两个功率管背后，此后经过几天的摸索调整，找到了一个很好的调整方法：先将功放管的静态电流调大（约400mA），预热到散热片约60到70度，然后调至需要的偏流（这里是250mA左右），以后随便怎么烧，静态电流都纹丝不动了。

此后发现有时候会出现轻微的自激现象，耳机中时不时传来丝丝的声音，根据经验，在功率管的B级串了一颗10欧姆的电阻，并用4颗优质MKP电容一端直接连接到管壳（C级）上面，另一端直接接地，自激就完全消除了。此时电路上的修改算是完成了，见下图：


再经过几天的调整，逐渐发现了这个80年代就成名的优秀金封管MJ11032/033的魅力：电流越大越好声。当把静态调到200mA以上是，声音逐渐开始越来越平和，声场的广阔程度和深邃感越来越好，最后限于散热器，只能调到250mA左右，散热器温度烫手，大概70度左右。此时声音基本定型了。终于，淳合平实的声音，辽阔的声场，闪电般的速度感，力拔千斤的气势和雷霆万钧的动态就轻松的从HD600里面呈现出来。

功耗大了又带来一个新的问题，电瓶只能用不到两个小时了。只有再次出血，购入四只12V 2.2AH的电瓶，换上以后基本可以满足平时听音的时间需要了。

期间还为充电方便制作了一块自动切换板，以检测电瓶电压，防止过放电，并在接通充电器的时候，由继电器自动切换电池组到充电状态。

这个耳机放大器最先由传统的类似前级的耳放线路逐渐演变到一台电池供电的典型的功放线路，其间花费了近三个月时间，所花心血不可谓不多，但收获也颇丰。

DIY发烧，不仅仅是追求最后的结果，而更重要的是达到目的的过程，现在用拙劣的文笔把这个过程记录下来，希望能对烧友们起到一定参考做用，更希望烧友们多多拍砖。

呵呵 · 发表于 2004-7-18 16:33

有15斤重了吧??太奢侈了!用金封管子!

hanyu · 发表于 2004-7-18 16:34

很简单的经典电路，
输入级用的管子是2SC1775，第二级B647/D667，热补偿2SC5171。
用MJ11032/33的关键在于热补偿。
因为这种达林顿管的热稳定性很差，只要温度稍微上升就会带来Vbe的剧烈下降，如果用常规的单三极管Vbe倍压偏置，调整至几十mA的静态电流，即使把补偿管直接上在MJ11032/33的金属壳子上都控制不住静态电流的漂移。
这里用了两颗2SC5171做温度补偿，分别用螺丝固定在两个功率管背后，调整的时候先将功放管的静态电流调大（约400mA），预热到散热片约60到70度，然后调至需要的偏流（这里是250mA左右），以后随便怎么烧，静态电流都纹丝不动了。

hanyu · 发表于 2004-7-18 16:35

下面是引用呵呵于2004-07-18 4:33 PM发表的 :
有15斤重了吧??太奢侈了!用金封管子!

连充电器有二十斤了，嘿嘿

hotpoint · 发表于 2004-7-18 16:36

一点建议

MJ11032/11333的热稳定性特别差，另外电压高于23V也会出现不稳定的情况，那块散热片够大吗？ [s:7]

hanyu · 发表于 2004-7-18 16:39

下面是引用hotpoint于2004-07-18 4:36 PM发表的 :
一点建议

MJ11032/11333的热稳定性特别差，另外电压高于23V也会出现不稳定的情况，那块散热片够大吗？ [s:7]

用那个散热器温度大概有60到70度，烫手，但是温度低了不好听的。
电池充满的时候有接近27V
稳定性的问题是这样解决的：在B上串一颗10欧盟的电阻，不串的时候有轻微自激；C上直接用一个MKP电容接地，就是图片中四颗红色的电容；热补偿用两颗管子，就基本上没有什么问题了。

fsb · 发表于 2004-7-18 16:44

电池的充电问题怎么解决呢？

AD827AQ · 发表于 2004-7-18 16:44

爽啊，爽啊！

hotpoint · 发表于 2004-7-18 16:47

下周我估计能把那个K134的功放作出来，到时候可不敢用这么小的散热片，准备买那种超大号的，毕竟还是担心管子的寿命

hanyu · 发表于 2004-7-18 17:01

这个机器最早使用的是2SA1191/2SC2856做推动，2SA1930/2SC5171做功放管。1930/5171这个管子表面上看起来是个名管，参数特性什么都很好，可惜，电流不能调大了，超过50ma声音就又粗又糙，小了驱动力又差，没有厚度。
后来换用MJ15030/MJ15031，电流调大了倒是不吵了，可惜和莲的三合一一比，还是觉得没有厚度和密度。
分析原因，除了管子本身得声底以外，觉得很大的原因是因为没有大环反馈，控制力要差些，而试用大环反馈呢，声音又死板没有活力。
一次偶然的机会在电子市场入手了一批拆机的MJ11032/33，马上换上。这下好了。省了一级推动不说，淳厚，充满能量的声音是以往任何管子无法相比的，而且有个好处，电流越大越好听！调到200mA以上静态电流以后，淳合平实的声音，辽阔的声场，闪电般的速度感，力拔千斤的气势和雷霆万钧的动态就轻松的从HD600里面呈现出来。
此时再听solti的mahler No.8和bernstein的柏林墙贝9，才真正体会到千人的感觉。
AT-HA2002用45A的功放管，我要比它更BT
用50A的！还是金封管！嘿嘿

hanyu · 发表于 2004-7-18 17:03

下面是引用hotpoint于2004-07-18 4:47 PM发表的 :
下周我估计能把那个K134的功放作出来，到时候可不敢用这么小的散热片，准备买那种超大号的，毕竟还是担心管子的寿命

我很早以前做过K134的功放，推箱子，感觉温度低了还是不好听的，声音会比较平板化

irene_mu · 发表于 2004-7-18 17:03

嘿嘿~好玩

AD827AQ · 发表于 2004-7-18 17:05

这么神啊？那我得赶快弄几对玩玩。
1930/5171就是不能调大电流，我也郁闷着呢。

hanyu · 发表于 2004-7-18 17:08

下面是引用AD827AQ于2004-07-18 5:05 PM发表的 :
这么神啊？那我得赶快弄几对玩玩。
1930/5171就是不能调大电流，我也郁闷着呢。

确实神奇～以往看杂志上说的东芝管三肯管的音色区别
自己试过以后根本没有感觉～
但是moto的管子换上去就是不一样啊！
以后不用小日本的管子了

hanyu · 发表于 2004-7-18 17:13

下面是引用fsb于2004-07-18 4:44 PM发表的 :
电池的充电问题怎么解决呢？

买了块全自动充电器的板子，用个塑料壳子装成个充电器。
做了个用继电器的自动切换板，带低电压指示的。上面第三张图里面那张小板子就是。
没电了的的时候只要把4芯航空插头插上就可以自动充电。

hanyu · 发表于 2004-7-18 17:15

下面是引用irene_mu于2004-07-18 5:03 PM发表的 :
嘿嘿~好玩

嘿嘿～怎么个好玩法

AD827AQ · 发表于 2004-7-18 17:19

下面是引用hanyu于2004-07-18 5:08 PM发表的 :

确实神奇～以往看杂志上说的东芝管三肯管的音色区别
自己试过以后根本没有感觉～
但是moto的管子换上去就是不一样啊！
以后不用小日本的管子了

那怎么办？moto的管子又不好买。。

hanyu · 发表于 2004-7-18 17:21

下面是引用AD827AQ于2004-07-18 5:19 PM发表的 :

那怎么办？moto的管子又不好买。。

我买了20多只，够用一阵子了
[s:7]

无心睡眠 · 发表于 2004-7-18 18:27

请楼主再详细说说设计和制作过程。帖子已经加精了。

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完工～耳放？功放？

为什么要用MJ11032/033