音色純美的單端純直流甲類前級放大器
對于講究音樂細(xì)節(jié)的發(fā)燒友都知道前級放大器在音響電路中起著承前啟后的作用,它對于阻抗匹配,動態(tài)展及臨場感的表現(xiàn)等都有影響。采用運放做的簡單易做,但效果不夠好,用分立元件做的相對復(fù)雜,但效果好。
筆者經(jīng)過多番設(shè)計與調(diào)試音色而設(shè)計了如圖所示的單端純直流甲類前級放大電路(并由廣東省郁南縣美順電子廠生產(chǎn),型號為ME-128),其聲音清晰細(xì)膩,聲場開闊、定位清晰準(zhǔn)確,與筆者的一臺千多元的前后級對比有過之而無不及,對比是相同的音源、功放、音箱,僅對前級進行對比(對比的前級機筆者把運放換成AD827的),通過對比筆者感到了無比的喜悅,自己的努力沒有白費!為此特寫成文章,以供DIY發(fā)燒友的校仿制作,但謝絕無償?shù)纳虡I(yè)仿造。
單端甲類,回歸自然!單端甲類線路瞬態(tài)特性極佳,音質(zhì)純美,偶次諧波豐富,令音色更悅耳動聽,聽感上象電子管的音色。
筆者遵循簡潔至上的發(fā)燒原則,設(shè)計了圖1所示的單端甲類前級放大器(圖中僅畫一個聲道,另一聲道相同)。其特點如下:
發(fā)燒級的設(shè)計理念:采用發(fā)燒名管K246、A970、C2240、A1145、C2705等,信號從輸入級到輸出級均設(shè)計為純甲類狀態(tài),從而避免了交越失真,音色及聽感特別好,動態(tài)好,解析力強。
輸入級采用場效應(yīng)管作單端差分電路,以追求悅耳的音色,輸入級采用場效應(yīng)管對信噪比有好處,輸入阻抗高、有利于微弱信號的拾取,其傳輸特性和電子管相似、可以表現(xiàn)出類似膽機的音色。
為了適應(yīng)不同的音源及發(fā)燒角度特增設(shè)了由NE5532等組成的音調(diào)電路(如要更好可改為AD827等優(yōu)質(zhì)運放),并且設(shè)置有直通開關(guān),當(dāng)喜歡聆聽純音樂時按一下自鎖開關(guān)K即可跳過音調(diào)進入純Hi-Fi狀態(tài)。
電源部分是根據(jù)響譽音響界的洼田式穩(wěn)壓電源進行改版而設(shè)計的分立元件穩(wěn)壓電源,具有極低的輸出內(nèi)阻、穩(wěn)壓精度高、反應(yīng)速度快,對電源紋波有良好的吸收特性,從而保證了本前級音色的純凈度。
原理簡述:IC1及其外圍元件是音調(diào)電路、K1是直通/音調(diào)開關(guān),T1、T2是由場效應(yīng)管組成的單端差分電路,T7、T8是其恒流源,R1、R2是T1、T2的負(fù)載,該級沒有采用鏡像恒流源作負(fù)載,以提高整體電路的轉(zhuǎn)換速度和確保保真度。實踐證明鏡像恒流源作負(fù)載時電路失真程度較電阻作負(fù)載時電路失真程度大。這也就是Hi-Fi為什么越簡潔就失真越小的道理了。該級筆者設(shè)置靜態(tài)電流約為3mA(每管),使該級工作在甲類狀態(tài),因而沒有開關(guān)失真和交越失真,并提高了動態(tài)范圍,單端甲類線路其本身可抵消奇次諧波失真,而偶次諧波比較豐富,對音色起到一定的潤澤作用,聽感優(yōu)美,音色溫暖柔潤,具有更佳的耐聽性而深受發(fā)燒友的喜愛。
T1、T2將輸入信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏髯兓?,再由T3、T4將電流變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷狠敵?,T9、T10是T3、T4的鏡像恒流源以確保該級的穩(wěn)定性;電壓放大級采用了共基極電路,這種電路多用于寬頻帶放大電路,具有極高的高頻特性;T5、T6是輸出級,T11及VR1、R3是其靜態(tài)偏置電路,通過調(diào)節(jié)VR1使輸出級靜態(tài)電流在10-20mA即可,此時T5、T6工作在甲類狀態(tài),從而獲得更好的聲音保真度和動態(tài)特性。
圖2是該前級的電源部分,為了提高濾波特性,正負(fù)電壓均采用了3只1000uF的電容進行并聯(lián)使用,以減小電容的內(nèi)阻、獲得更高速的濾波特性,本穩(wěn)壓電路是根據(jù)洼田式穩(wěn)壓電源進行改版而設(shè)計的分立元件穩(wěn)壓電源,調(diào)整管采用T12、T13、T14、T15組成達(dá)林頓結(jié)構(gòu)、增加了反應(yīng)速度,并且在其基極增設(shè)了一個332電容濾去高頻雜波,VR2、VR3是電源電壓的調(diào)整電位器,通過調(diào)整使正負(fù)電源相等、因而獲得最佳的電源效果。
元件選擇:為了獲得至善至美的效果,筆者選料全為發(fā)燒極品:①所有電解電容均采用日本ELNA補品高速電解(高級發(fā)燒音響專用,價格較貴,例如本前級濾波用的那6只1000uF/35V就要每只8元,6只共計48元了);②所有無極電容均采用全新的荷蘭湯姆遜MKP聚丙烯無感電容(性能優(yōu)于那些拆機的WIMA電容)、100P以下的用獨石電容;③全部電阻均采用進口1/4W五色環(huán)精密低噪金屬膜電阻;④微調(diào)電位器VR1、VR2、VR3采用精密電位器,音量電位器采用日本的ALPS的,擔(dān)任音調(diào)、平衡的三只電位器用臺灣的X.T品牌;⑤音調(diào)/直通切換開關(guān)采用鍍銀的自鎖開關(guān),兩個運放用NE5532;⑥采用發(fā)燒音響名管:輸入級K246(東芝低噪場效應(yīng)管),恒流源及電壓放大的用東芝的音響專用高頻低噪名管A970/C2240(100Mz),輸出級用東芝的音響高頻低噪名管A1145/C2705(200Mz)、也可以用日立的B647/D667(140M);⑦為了確保音質(zhì),線路板采用玻纖環(huán)氧板且加鍍銀工藝(能防止氧化并減少了焊點的電阻,有利于提高小信號的分析力,保證了良好的音質(zhì)和保真度),印上藍(lán)色油高檔化;⑧為確保音質(zhì)的平衡和高保真,左右聲道的所有管子均應(yīng)配對(誤差在3%之內(nèi))。
調(diào)試:安裝檢查無誤即可接一只50W雙22V的環(huán)牛調(diào)試,先不要接音源,把電源電壓調(diào)為24V,注意正負(fù)電壓要對稱,這樣才能確保高保真。然后測量輸出有沒有直流電壓,如果沒有則屬正常,可以進行下一部調(diào)試:①輸入級的每管的靜態(tài)電流調(diào)為3mA左右(有利于提高動態(tài)范圍,并使其工作在甲類狀態(tài));②輸出管調(diào)為10-20mA,使A1145/C2705工作在甲類狀態(tài)(不要盲目調(diào)得太高,以免發(fā)熱嚴(yán)重影響穩(wěn)定性,易燒毀管子);③通電15分鐘以上測量輸出級沒異常即可試音。
試聽器材如下:馬蘭士CD機作音源,音箱采用惠威R1C + SS6N自制的書架監(jiān)聽音箱,國產(chǎn)名牌前后級功放(前級已用極品運放AD827打摩過,音質(zhì)比原來好),挑選了幾張聽?wèi)T的CD歌碟比較試聽,明顯發(fā)覺本文的單端純直流甲類前級與運放塊前級相比別具風(fēng)味:本前級的聲場寬闊、動態(tài)特別好、表現(xiàn)出音樂定位、解析力相當(dāng)出色,低頻控制相當(dāng)好(收放自如),總體上層次感豐富,高頻纖細(xì)、中頻甜美圓潤,美妙動聽,特別是播放雨果正版CD時,歌手的齒音、絲絲換氣聲清晰可聞,充分體現(xiàn)單端純直流甲類電路的優(yōu)點!細(xì)節(jié)表現(xiàn)得淋漓盡致、高音如絲般順滑,聲音質(zhì)量非常純凈!她一塵不染的音色一定會讓你過耳難忘!
最后提醒仿造的發(fā)燒友注意:注意輸入地與輸出地在線路板上設(shè)計一定要分開到電源處才相連。另外一定要按文中提及的元件選擇去制作(總體造價才百余元,不算多)。這樣才能獲得好效果!用本前級可對已有音響進行替換升級。如要組裝功放機可配搭甲類后級功放(例如美順ME-308純直流電流負(fù)反饋型甲類功放,電路原理圖)。
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