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從零開始DIY一台耳機放大器

admin @ 2014-03-26 , reply:0

概述

幾個問題   現在喜愛聽音樂的朋友是越來越多了,為了聽到更好的聲音,很多朋友都購買了品質比較高的音源,比如高檔音效卡或HiFi入門級的CD台機,但卻還是無法得到心目中的高……

幾個問題
    現在喜愛聽音樂的朋友是越來越多了,為了聽到更好的聲音,很多朋友都購買了品質比較高的音源,比如高檔音效卡或HiFi入門級的CD台機,但卻還是無法得到心目中的高品質聲音表現。問題到底出在哪裡?  
    在音響店裡聆聽高檔音響,留下了難以磨滅的印象,想來不少朋友都有過這樣的經歷吧。雖說一分錢一分貨,但自己能否構建與之表現稍相近的系統呢?  
    HiFi耳機的優異表現相信給過很多朋友以驚喜,但在很多地方都會留下一些底氣不足的遺憾,這個問題應該怎麼解決?  
    關注HiFi音響的朋友們如果見識過名廠或高手製作的膽機,觀摩過那如鏡光滑的機箱和靈性四溢的膽管,再聆聽過柔美醇和的聲音,可能都會不禁揣測一下內部的結構。如果打開外殼,見到內部並沒有預想中的電路板,而是幾根粗銅線縱橫交錯地搭成一個網狀框架,各個元件都整齊地焊接在這個框架上,之間再用各色導線連接,不免會驚嘆連連。高手會說,這樣的手法叫做搭棚焊接,簡稱搭焊,既是最傳統的,也是最好聲和最藝術的手法。也許朋友們會想:我能不能擁有這樣的一個藝術品呢?  
    希望在大家看完本文後,這些疑問能夠得到有價值的回答。音響本是學無止境,筆者言語中若有不周或謬誤,希望能與大家展開商榷和得到斧正。  
    下文的很多內容都涉及到DIY,如果要進行操作,請大家特別注意安全,在有經驗的朋友的指導下進行。由於實際電路中變數甚多,所以只有嚴格仔細地跟隨必要步驟並加以耐心細緻的調整,才會得到盡量好的聲音品質。由於具體情況有別且無法完全考慮到,所以請大家具體問題具體分析,筆者只盡量保證陳述的真實和貼切,而不對效仿操作的後果負責。

尋求解決   
    眾所周知,自從真正被運用到計算機上以來,音頻技術的發展不斷為我們創造著驚喜,從8bit到44.1KHz/16bit再到96KHz/24bit、從單聲道到立體聲再到多聲道、從MIDI到MP3再到APE和FLAC,無一不在刺激著我們對聽覺享受的渴望和對聲音品質的追求。應該說隨著“發燒級”音效卡創新AWE64GOLD和帝盟MX200先後的橫空出世,一群狂熱的電腦音頻發燒友開始形成,電腦也成了很多朋友的音樂欣賞中心。  
    對很多狂熱地喜愛音樂的朋友來說,音頻技術給他們帶來實實在在的最大快樂是在APE格式被廣泛使用之時——來自中規中矩的44.1KHz、16bit、立體聲和無損壓縮(96KHz、24bit和多聲道這樣高指標雖然更加能吸引人們的眼光,但是我們能欣賞的音樂只能來自唱片公司,而SACD和DVD-Audio高高在上的價格是我們無法輕鬆負擔的;實際上高手們也說,當CD的聲音在得到較好回放的時候也能給我們非常美妙的享受)。從這個時候開始,我們才能在電腦上欣賞到CD的原本聲音,以前不得不忍受的MP3和CD隨身聽“電子防震”壓縮終於可以被拋到九霄雲外。  
    隨著硬碟容量的換代升級,我們能存放下大量的高品質音樂文件以供隨時聆聽。在隨之而來的需求刺激下,各大音效卡和音箱廠商開始掀起了為高品質音頻回放開發產品的高潮,連一些在以前只流連於傳統HiFi領域的廠商也投身進來。一時間飛利浦70x、黑金Ⅱ、黑金Cannon、Envy24系列、DMXFire1024、RME9624和漫步者R1900Ⅱ、惠威M200、世代V500、朝露、發友E星/黑鑽等等讓人挑花了眼,同時連原本不屬於電腦音頻領域的HiFi耳機也逐漸成為了越來越多朋友們的新寵。一時間,電腦音頻形勢似乎一片大好。  
    但是、但是,我們在自己精心搭配出的電腦音頻系統上仔細聆聽音樂的時候,卻發現聲音多多少少有些問題:高頻不那麼柔順細膩,而有些生硬幹澀;中頻不那麼透明柔順,而有些染色悶聲;低頻不那麼緊湊結實,而有些鬆散混濁。做個實驗,試聽一下Diana Krall演繹的《Temptation》、Kari Bremnes的《A lover in Berlin》或者Amanda McBroom的《Make me a kite》,也許你就會發現問題還不止前面提到的這些,畢竟這些演繹和錄音是幾乎無可挑剔的。  
    問題到底出在哪裡?也許朋友們已經發現了,很多時候同樣價位下,耳機的聲音表現要比多媒體音箱的好。之所以出現這樣的情況,一方面是因為同樣成本的耳機單元能比音箱單元做得更好;另一方面則是出於放大器的原因,因為音箱需要的功率通常要比耳機大得多,在成本和體積(需要放入音箱箱體之中)雙重限制之下很難做出讓人滿意的放大器。所以很多朋友也將耳機作為了一個選擇。但是購買了比較高檔的耳機來搭配好的音效卡之後,很多朋友也發現問題並沒有得到完全的解決,這在很大程度上同樣也是因為音效卡上放大電路的不足:絕大多數音效卡上的放大電路只是一片集成運算放大器。單從指標上來看,很多集成運算放大器的靜態電流不到10mA,這樣一來,直接推動耳機時很多音效卡上的集成運算放大器都處於低壓和甲乙類的工作狀態,這是在電腦音頻系統中對聲音品質諸多不利因素裡面是影響相當大的一個問題。  
    既然找到了一個大問題所在,我們就應該對症下藥了。在網上搜一搜,耳機放大器的成品、方案和電路都很多,朋友們可以考慮跟著筆者DIY一台,感受一下箇中滋味;即便是不打算自己動手,參考一下相信也會開卷有益的。  
    也許面對這樣浩大的一個DIY工程,朋友們不由得有點發怵。不過別擔心,下面我們就以一個具體的例子開始一步步地介紹怎樣從零開始DIY一台耳機放大器,從技術基礎到購買元件再到組裝方法都會涉及,如果跟著這些必要的步驟走下去,相信勝利就會在眼前了。
 
整體外觀

初試方案
   
在筆者曾經的蹭聽經歷之中,一次天龍高級CD機接麥景圖膽機推B&W N801音箱播放爵士樂的“此曲只應天上有”的曼妙表現令人魂牽夢縈輾轉反側三月不知肉味,也在筆者心中深深烙下了變壓器輸出膽機的印記,所以筆者這次也選擇了電子管的方案。
    其實對於電子管,我們並不十分陌生。各位朋友應該還記得以前曾名噪一時的在模擬音頻放大部分採用電子管的幾款Aopen主板,所用的電子管是Sovtec的6922,這是一種常用於低雜訊高頻電壓放大場合的雙三極體;而前段時間電子科技大學高人推出的USB電子管音效卡採用的是北京廠的軍用級6N11,這其實跟前面的E88CC是互為代換型號的關係;還有大極典的幾款多媒體音箱。更多具體的例子就不再列舉了,總之大家能消除一些陌生感就行了。
 
北京廠的早期石墨屏極6N11
    考慮到很多朋友對電子管和模擬電路並沒有足夠的了解,為了能正確地處理實際問題,請關注下面這些絕對必要的基礎知識,或者也可以先從下一節開始閱讀,需要了解基礎知識再回頭看看。如果有朋友對技術細節感興趣的話,請查閱相關資料。倘若對此已經成竹在胸,則可以直接跳到下一節。  

電子管的基本知識  
    電子管又叫真空管,美國人稱為Tube,英國人稱為Valve。J.A.Fleming於1904年製造出第一隻二極體Diode,使整流直流電源的使用成為現實;De Forest Lee於1907年在二極體的基礎上研製出三極體Triode,使放大器從此登上了歷史舞台;之後衍生出的五級管Pentode和束射四極管Beam Tetrode,使電子管可以工作於更高的頻率和輸出更大的功率。實際上還有其他類型的電子管,由於跟本文關係不太緊密,所以略過不提。 
    相對於晶體管放大器,電子管放大器體積大、重量重、效率低,而且從指標上來講失真大,所以當上世紀60年代晶體管放大器面世時電子管遭受了人們的冷遇。直到1970年情況才有了改觀,美國Audio Research公司的William Zane Johnson先生在美國HiFi大展上展出了他研製的電子管放大器,引領了電子管放大器的偉大復興。歷史的必然在於電子管放大器雖然有自身固有的缺點,但是也有難以替代的優勢。電子管的非線性失真指標雖然高,但大多發生在低次諧波上,實際上對聽感的惡化不大,反而往往更加好聽;晶體管的非線性失真則有發生在高次諧波上,對聽感的惡化較大。電子管有助於聲音的人性化,甜美自然的聲音聽來更加讓人愉悅放鬆,同時電子管的失真特性也有利於掩蓋音源的不足;而電子管的不足在於低頻控制能力稍欠和大電流輸出能力不足,不過在推動耳機時的表現不會讓人無法接受。電子管電路的特點則是構架簡潔,用管數量和放大級數都少,很有些Simple is the best的味道,也可以讓我們集中財力拿下盡量好的管子。  
    下面盡量簡單地說一下電子管工作原理,了解這些原理將直接有助於處理實際電路問題。電子管由外部的玻璃殼體、內部的幾個電極和連接電極的管腳組成。二極體是最簡單的電子管,裡面有燈絲Filament(跟白熾燈的燈絲看起來差不多,通常用f表示)、陰極Cathode(緊靠燈絲的一塊金屬板或者燈絲本身,通常用K表示,直接使用燈絲作陰極的電子管叫直熱式,有獨立陰極的則叫旁熱式)和屏極Plate(位於最外面的一塊金屬板,通常用P表示)。電子管實際電路工作時,燈絲上有電流通過就會發熱,當自身或加熱陰極到達一定溫度之後,會有電子獲得足夠的能量而從上面發射出來,這些電子將被屏極吸收,但由於燈絲或者陰極不能吸收電子,所以這個方向不能反過來,這個單嚮導電特性是電子管的工作基礎。三極體是在二極體的陰極和屏極之間增加了一個柵極Grid(一片比較緻密的金屬網格,通常用G表示)以控制電子的運動,而正是柵極的控制作用使得電子管擁有了放大電壓信號的能力。五級管則是在三極體的第一柵極G1和屏極之間依次增加了第二柵極G2(稱為簾柵極)和第三柵極G3(稱為抑止柵極),目的主要在於減小各極間電容和抑止二次電子發射。電子管各極在電路中的連接方式請參考本文後面章節中的電路部分。
 
直熱式雙二極體、旁熱式三極體和五級管的結構示意圖
(五級管從上到下:P、G3、G2、G1、K和f)
    由於電子管玻璃殼體內部存在空間電子流和燈絲,電子管內部需要抽成真空(實際上也有少部分型號的電子管出於特殊需要而在內部充以低壓氣體),這就是電子管又叫作真空管的原因。從實際生產工藝來講,電子管連接外部電路的管腳和玻璃殼體之間是無法保持理想密封而不讓空氣通過的,所以在電子管的內側頂部會蒸鍍上一些用於吸收氣體的消氣劑,用以與進入殼體內部的空氣發生作用,從而保持內部的真空程度。看起來這些消氣劑就像是一層附著在玻璃殼體頂部內側的銀鏡。  
    在實際的電子管電路中間,由於電子管和變壓器都會發出很多的熱量,這也會影響到元件的狀態,所以電子管設備往往在開機一段時間之後才會進入完全穩定的狀態——就放大器而言就是穩定后聲音才會最好。 
    簡單說了說原理以後,我們就開始考慮具體的電路。  
    電源方面決定採用傳統的電子管全波整流加CLC濾波的方式。電子管全波整流是指用一支雙二極體來把兩個極性相反的正弦交流電壓變成直流電;而後面的CLC濾波是指使用並聯的電容和串連的鐵芯電感(即扼流圈)來將直流電壓的紋波盡量抹平。  
    由於用於推動耳機的電子管放大器不需要太大的輸出功率,所以電路里使用兩級放大就足夠了,也就是前級電壓放大和后級功率放大,而無需像大功率放大器一樣需要在電壓放大級和功率輸出級之間設置一個推動級。考慮到實用價值,前級電壓放大電路通常有單端Single-End和SRPP(Shunt Regulator Pull-Push並聯調整推挽)兩種形式,單端放大隻使用一個三極體,結構簡單,音色也最純真,中頻尤其優美;SRPP形式的高頻細緻,但低頻量感稍欠,且工作時會產生頻率非常低的紋波,不用直流伺服電路加以控制的話不適於通過直接耦合輸出給后級,考慮到具體情況,所以我們採用了單端形式。后級功率放大電路簡單來說可以分為單端和推挽,由於不需要輸出太大功率,我們也採用了單端形式。  
    電子管的燈絲供電可以採用交流和直流兩種方式。交流供電的好處是聲音動態表現好、對電子管壽命影響較小,缺點是噪音相對較大;直流供電的特點則幾乎正好與交流供電相反。考慮到耳機放大器的電壓放大倍數不大,噪音問題也不會太大,我們決定採用交流燈絲供電。  
    兩級放大電路之間的信號耦合方式通常有直接耦合、電容耦合和變壓器耦合三種。直接耦合就是用導線直接連通前後兩級,信號可以直接通過而沒有損耗,但由於導線兩端沒有電位差,所以必須把前後兩級電子管的各極直流電位都提高,以使前面電子管的屏極和後面電子管的柵極直流電位相等,考慮到電源成本和安全因素,這次最終沒有採用直接耦合。電容耦合可以用電容來隔離直流,使各級的工作點(電子管各極之間的直流電位差)得以保持互相獨立,但電容會影響到細節和低頻的表現,綜合考慮后這次採用了電容耦合。變壓器耦合的原理與電容耦合類似,雖然變壓器耦合的效果可以非常好,但是傳輸變壓器比較難以買到而且價格昂貴,也只好放棄了。  
    單端功率輸出級的輸出方式可以分為陰極輸出和變壓器輸出兩種方案。陰極輸出方案由於不帶輸出變壓器,所以也稱為OTL,陰極輸出的聲音更加透明,聲場更好,而且成本可以做得較低;但由於電子管輸出阻抗高、工作電流有限,所以單個電子管陰極的輸出推動低阻抗負載的能力有限,雖然通過多管並聯可以改善推動能力,但是並聯輸出需要盡量精確的配對,這是我們的財力和條件都難以企及的。反觀變壓器輸出方案,由於輸出變壓器的阻抗匹配作用,輸出級電路所“看到”的是變壓器初級的高輸入阻抗而不是負載的低輸入阻抗,所以推動低阻抗負載的表現較好。同時變壓器由於線圈的電感、磁體的磁滯和鐵芯鋼片的磁傳遞等作用而具有非常特別的自身音色。變壓器輸出方式是不能空載工作的,也就是一定要先接上負載再開機。高品質輸出變壓器的材料和工藝使得其造價也比較高。由於這次是為高檔的低阻抗耳機而設計,再回想起麥景圖的優美表現,為了打上這個牙祭,筆者也狠狠心選擇了輸出變壓器。  
    還有就是負反饋。所謂負反饋就是將放大器輸出的信號經過反相後送回放大器的輸入端。對於是否採用負反饋眾說紛紜意見不一,但是負反饋的優點和缺點是有共識的:負反饋能對放大器提高穩定性、降低非線性失真、擴展通頻帶、提高輸入阻抗和降低輸出阻抗;但也會造成瞬態互調失真和留下自激的可能。考慮到放大電路只有兩級,信號延遲不大,瞬態互調失真也不會嚴重,同時考慮到穩定性和輸出阻抗,所以這裡採用了少量的負反饋。  
    由於其他元件參數需要先確定電子管和輸出變壓器,所以我們把整個電路的具體參數放到選定器件之後。 

選定器件
    小結一下上一節的思路:電源是膽整流加CLC濾波,放大電路是全單端電容耦合加變壓器輸出,輔以少量負反饋 。大致方案敲定了之後,我們再來選擇具體的器件。需要我們特別來選擇的器件有電子管、耦合電容和輸出變壓器,其他的如電源變壓器、扼流圈、旁路電容和電阻等對聲音的影響則不是決定性的。  
    首先來敲定電子管。  
    前級電壓放大方面,我們應該當然選用三極體,因為三極體失真較低,而且放大能力也足夠用了。事實上我們能比較容易買到的三極體都是雙三極體,也就是一個玻璃殼體裡面裝了兩支三極體。在音頻電壓放大領域最常用到的雙三極體家族大致有這麼幾種:CCA/E188CC/E88CC/ECC88/6DJ8/6922/6N11、ECC83/E83CC/12AX7/6Н2П/6N2和2C51/5670/6Н3П/6N3。之所以用這樣的形式來寫,是因為電子管的很多不同型號其實參數相同或者相近,而管腳意義或產地可能不同,可以代換使用,只是要注意顧及到不同型號之間的差異。以前面列舉的第二種為例,ECC83/E83CC/12AX7都是歐美型號, 6Н2П是前蘇聯型號,6N2是國產型號。E88CC家族設計用於低雜訊高頻電壓放大,聲音大致走向是高解析力與平和音色;ECC81、ECC82和ECC83家族設計用於低頻電壓放大,聲音大致走向則都偏向柔美音色;2C51家族設計用於高頻電壓放大,聲音大致走向可以說差不多在前面兩者之間。當然出於不同取向,各位朋友可以有不同的選擇,只是那樣的話必須要根據具體的管子參數來調整電路。同樣也是因為有些管子之間可以互換,我們才可以比較方便地品味不同管子之間的不同風格。考慮到個人聽音偏好,筆者最終選擇了2C51/5670/6Н3П/6N3家族,它們的管腳順序定義完全相同。  
    然後是功率放大管的選擇。因為我們希望放大器能輕鬆地持續輸出1W以上的功率,而且並不打算在輸出級採用多管並聯,所以這裡只能選擇五級管或者輸出功率較大的三極體。但是因為能輸出大功率的三極體比較貴,所以我們選擇了五級管,雖然失真比三極體要大,但是也完全可以接受。符合我們要求的五級管在市場上最容易買到的應該就是EL84/6BQ5/6П14П/6P14,同樣地,EL84/6BQ5是歐美型號,6П14П是前蘇聯型號,6P14是國產型號,它們的管腳順序定義也完全相同。  
    最後是整流電子管的選擇。市場上有售的很多雙二極體都符合我們的要求,比如5U4/5U4G/5Z3/5Z3P、5Z4/5Z4G/5Z4GT/5Z4P、5AR4和5R4等等都可以。對同樣的交流電壓,5Z3和5R4等直熱式整流管的整流電壓會低一些,而5Z4和5AR4等旁熱式整流管的整流電壓則會高一些,不過差別不是太大。上面所述的各雙二極體的管腳順序定義完全相同。  
    各電子管的國產型號結構示意圖請見後文“實踐準備”一節。  
    除了型號,品牌也是選擇電子管的重要因素,借用高手的話:“英國膽(就是英國聲),好似一杯香濃的咖啡,濃郁細膩,具有超強感染力,令人著迷;荷蘭膽,聲音順滑流暢,充滿活力而又不失韻味,是一種輕鬆自然的享受;德國膽,聲音乾淨,直率,分析力高,就像是得意志民族的穩重,嚴謹,理性的作風;俄國膽,剛猛有力,明快細膩,火氣大,很有俄羅斯民族的陽剛之氣;美國膽,動態凌厲,節奏明快,剛韌並舉,處處可以感受到美利堅的氣息”。舉例來說,英國品牌有Mullard和Brimar等,荷蘭品牌有Amperex和Philips等,德國品牌有Telefunken、Siemens和RFT等,俄羅斯品牌有Sovtec和OTK等,美國品牌有WE、RCA和Tunsol等,東歐品牌有JJ和Tesla等,國產品牌有北京、曙光和桂光等。我國的電子管技術是解放後向前蘇聯學習的,所以國產膽也會有些蘇聯膽的風格,當然在經歷較長時間的發展之後,國產膽也有了自己的特點,也有一些功率輸出管可以和外國名管媲美,不過在電壓放大管方面還有比較大的不足,最明顯的是聲音有些朦朧,另外高低頻的延伸稍差。  
    接下來是耦合電容的選擇。對耦合電容稍有了解的朋友都知道,這裡面有非常大的學問,要散開來講就收不住了,所以在這裡筆者只打算略提一點。在信號耦合通路上使用的電容大多是無極性薄膜電容,也就是無所謂正負極,可以承受兩個方向上的直流電位差。耦合電容種赫赫有名的品牌有很多,主要有Jensen、MIT、Rel-Cap、AudioCap、MultiCap、Hi-Rel、Wonder、Kimber Kap、Solen和WIMA等等。Jensen的油浸電容是其拿手好戲之一,從材質上分為銀膜、銅膜和鋁膜三種,檔次也是順次從高到低,Jensen油浸電容的特點在於音樂感強、非常耐聽,堪稱仙樂飄飄,聲音密度高,聲場、動態、解析力和全頻帶表現都非常好。MIT聲場寬大,中頻豐厚,低頻彈性好,聲音緻密凝聚,音色高貴華麗。Rel-Cap是美國的一家大型音響電容製造廠,以OEM的方式向AudioCap、MultiCap和Hi-Rel提供產品,其產品多表現為音色柔美、中低頻豐滿、堂音豐富、能量感強。Wonder的風格是瞬態迅速,中頻緻密、高頻柔美、低頻結實,音色清麗,聲場、解析力和透明度的表現也相當好。Kimber中頻甜美豐潤,細膩程度和結像能力非常好,只是高低頻兩端延伸比MIT等電容稍差。Solen的特點是聲音柔美、稍顯朦朧,但其全黑新品錫膜SCR修正了先前的灰色S和紅色SCR的缺陷,聲音透明度和動態都很不錯,只是解析力和聲音質感稍遜於其他高檔電容。WIMA跟Solen的風格迥異,舊款WIMA都是紅色外觀,高頻華麗多姿,中頻實體感好,但不夠細膩,新款黑WIMA稱為BlackBox,聲音甜美流暢,音色鮮活華麗,聲音密度和高頻延伸幾乎能跟MIT像媲美,只是低頻下潛和解析力稍遜。我們平常使用的是Solen和WIMA。  
    輸出變壓器方面,我們此時需要敲定的參數是初級阻抗4K到5K。其他參數方面,我們與其他器件一起放到下一節來講。  
    至此,我們已經可以確定具體的電路原理圖(圖中未明確標註功率的電阻均可取1/2W,未明確標註耐壓值的電容均取400V)。由於參數推算過程會涉及到太多的技術細節,筆者不再一一陳述,而只在最後的調試步驟中提及一點。
 
一個聲道的放大電路原理圖
 
電源電路原理圖

逛逛市場
    方案和器件都基本定下了,接下來就該去電子元件市場採購所需器件。 
    當然,我們要DIY膽機的話,需要這麼一些基本工具:50W功率左右的電烙鐵、萬用表、尖嘴鉗、斜口鉗或者鋼絲鉗(老虎鉗)、螺絲刀、美工刀、直尺、電鑽(可能需要)、足夠的焊錫絲、熱熔膠條和熱熔膠槍。或買或蹭,反正總得有得用才行。  
    先去電子管商店看看,一般來說這些商店很可能會同時有全新和二手的管子出售。按照既定計劃,我們將總共需要採購一支雙二極體作整流、一支雙三極體作電壓放大和一對五級管作功率放大。至於購買國產管還是進口管、全新管還是二手管,就豐儉由人了,當然也可以先買差一點的以後再升級好的代換型號。一般地,整流管選用國產5Z3P、5Z4P或5AR4都不錯了,也可以選用進口的5R4或5U4等。電壓放大管方面,全新的國產6N3是相當好買的,全新的進口2C51、5670、6Н3П則不是太好買,也可以考慮二手的。功率放大管方面,全新國產6P14相當好買,進口的EL84、6BQ5和6П14П也還算比較好買,遇到好的二手也可以考慮。進口管如果管腳鍍金的話,表示品質比普通的要好,不過價格也要高;國產管分為四個等級,M民用級、J軍用級、T特級、Q電橋級,一般買J級的即可,T級的更好,但沒必要去刻意尋找Q級的。如果要購買二手電筒子管的話,需要特別注意電子管的消氣劑,也就是前面提到的那一層附著在玻璃殼體頂部內側的銀鏡,如果具有水銀般光澤的話表示電子管還有很長的壽命,如果光澤已經黯淡或者消氣劑邊緣變得灰濛濛的話就表示電子管的已經使用了比較長的時間,如果消氣劑已經蒼白脫落則表示電子管內部的真空程度已經不佳。順便說一句,同一型號不同廠牌的電子管聲音不同,而且即便是同一型號同一品牌,生產年代不同的話聲音也很可能不同,如果要具體說來的話也是大有文章,限於篇幅不再詳述。 
    接下來是耦合電容。在筆者在上一節所列舉的品牌裡面,Solen和WIMA價格比較平易,也容易買到,而前面幾種都是價格高昂而且難覓芳蹤。同時,好的全新耦合電容並不容易買到,價格也相當貴,比較可行的辦法是買二手電筒容,因為薄膜電容的壽命非常長,只要外觀沒有嚴重損壞就幾乎不用擔心報廢,當然如果買油浸電容的話要注意外殼密封完好。所以我們要去的應該是有銷售二手電筒容的商店或者舊貨小攤聚集區。一般狀況下,我們都能不太困難地找到Solen的S、新舊款的SCR和WIMA的紅MKP/MKS、黑BlackBox,具體的選擇看個人口味,根據電路,我們選用一對同型號的容量為0.22uF或0.47uF、耐壓值為250V(更高也可,但價格較高)的即可。  
    音量電位器方面,我們一般選擇一隻50K或者100K的雙聯電位器。由於電位器總管電壓信號分配,而且使用中調節頻率也相當地高,所以應該買品質盡量好的。品牌方面一般選擇Noble或者Alps的。在一百多元的價位上,碳膜電位器(連續調節)比步進電位器(分檔調節)的品質要好一些,建議選用。如果買更高檔的,可以考慮級進電位器。當然如果只能買便宜的電位器也可以用,只是在使用一段時間后可能會出現噪音或者左右音量不平衡。  
    電阻方面,如果資金投入比較多的話可以買Dale或Holco等名牌,不過一般選用國產的普通金屬膜電阻即可。阻值和功率參照前面的電路圖,圖中沒有明確標識功率的則為了方便可以全部選用1/2W的;阻值標識為範圍的則可以考慮購買幾個覆蓋此範圍的不同阻值的,或者用串並聯來實現。電阻的阻值一般有1-5%的誤差,由於電阻的價格便宜,可以考慮多買一些阻值和功率相同的,以便製作時挑選出參數盡量接近所需數值的或便於作出微調。需要注意的是,前面列出的電路原理圖裡的放大電路只是立體聲中的一個聲道,所以實際電路中需要的電阻數量是原理圖中電阻數量的兩倍。  
    濾波電容方面,因為在電子管電路里電壓比較高,所以需要使用價格也相對較高的高耐壓大容量電解電容。為了降低成本我們也可以考慮部分買二手的,畢竟電解電容的壽命也是相當長的。這裡我們列舉一些比較容易買到的電容:在電源部分,可以購買使用一對二手的220uF/385V的飛利浦藍六角電解電容和一隻0.1uF/400V的國產紅色MKP薄膜電容來濾波;在放大電路部分,可以考慮再用一隻22uF/400V的Elna或Nichicon電解電容和一隻0.1uF/400V的國產紅色MKP薄膜電容來輔助濾波。事實上,如果使用容量和耐壓稍微高一些的電容也沒問題。  
    輸出級五極管陰極旁路電容方面,我們考慮購買一對220uF/50V的Elna電解電容。
 
220uF/385V的Philips藍六角電解電容
 
220uF/50V的Elna電解電容
    由於電子管放大器工作時的溫度比較高,所以建議所有電解電容都選擇工作溫度為105℃的,在實際使用中也應盡量使電容遠離電阻和電子管等發熱源。同樣也建議多購買一點電容以備不時之需。  
    之後是電源變壓器、扼流圈、輸出變壓器和整機外殼。電源變壓器應該選擇功率在100W左右的,輸入當然是交流220V(當然如果是在國外的話則要符合當地的供電電壓),輸出繞組要有一個0.25A的雙280V(高壓)、一個3A的單5V(整流燈絲)和兩個2A的雙3.15V(放大燈絲)。扼流圈的規格則是10H/250mA。輸出變壓器的規格是單端飽和電流40mA以上、初級阻抗4K或5K、次級阻抗則選擇最接近自己耳機阻抗的就可以(常見的有32/50/64/120/250/300Ω)。具體購買方面,我們一般可以直接到商店購買或者是向廠家訂購,就筆者所知國內提供訂購這些東西的廠家和商家不少,比如電源變壓器、扼流圈和輸出變壓器可以向廣東的“牛魔王”、河北的左氏、四川的凱立和廣東的利特公司等訂購;能購買和訂購機箱的商家和廠家在廣東、浙江和四川等地都很多。品質方面,應該說國內的電源變壓器、扼流圈和輸出變壓器是牛魔王和左氏的比較好,只是價格也比較高,畢竟一分錢一分貨;機箱則各地工藝有好有差,基本上也算是一分錢一分貨。我們也可能在同一個廠家購買變壓器,然後在另一個廠家訂購機箱,不過這樣的話,需要向雙方廠家都溝通清楚各變壓器的鐵芯尺寸規格,以免到時候無法安裝;除開預留合適的變壓器安裝位置之外,訂購機箱的時候還應該向廠家說明打算使用搭焊工藝(也可以向廠家諮詢一下建議),並確認機箱上已經安裝了電源插座、電源開關、立體聲輸入插座、耳機輸出插座、數量規格合適的(供電子管插上面的)電子管管座、音量電位器(品質一般較差,只是為了測試安裝)和尺寸合適的變壓器屏蔽罩。當然,如果這些都在同一廠家訂購的話,就可以確保至少安裝沒有問題了。筆者自己出於便利和成本考慮,向凱立訂購了一台KDP14機箱,裡面包含了所有的變壓器和除管座外的附件。
 
機箱
    還有一些雜亂的東西。為了實現搭棚焊接,我們需要一根線芯直徑在2-3mm左右的銅質電線(取用中間的粗銅線),長度視實際具體需求而定,保證夠用的話要半米多,當然,銅的純度高一些為好。為了信號輸入插座和音量電位器之間的連接能夠保證屏蔽,我們還需要一根麥克風立體聲信號線。還有用來進行內部連接的線材,我們可以採用特富龍絕緣層的鍍銀銅線(通常被稱為“特富龍銀線”),通常它們是一對互相螺旋纏繞的黑白線。上面這些線材在二手電筒子市場上都比較容易買到,價格也不會太貴。另外機箱如果沒有包含的附件也需要買。 

[admin via 研發互助社區 ] 從零開始DIY一台耳機放大器已經有7120次圍觀

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