工程师制作:耳机放大器制作历程全解二
小结一下上一节的思路:电源是胆整流加CLC滤波,放大电路是全单端电容耦合加变压器输出,辅以少量负反馈 。大致方案敲定了之后,我们再来选择具体的器件。需要我们特别来选择的器件有电子管、耦合电容和输出变压器,其他的如电源变压器、扼流圈、旁路电容和电阻等对声音的影响则不是决定性的。
首先来敲定电子管。
前级电压放大方面,我们应该当然选用三极管,因为三极管失真较低,而且放大能力也足够用了。事实上我们能比较容易买到的三极管都是双三极管,也就是一个玻璃壳体里面装了两支三极管。在音频电压放大领域最常用到的双三极管家族大致有这么几种:CCA/E188CC/E88CC/ECC88/6DJ8/6922/6N11、ECC83/E83CC/12AX7/6Н2П/6N2和2C51/5670/6Н3П/6N3。之所以用这样的形式来写,是因为电子管的很多不同型号其实参数相同或者相近,而管脚意义或产地可能不同,可以代换使用,只是要注意顾及到不同型号之间的差异。以前面列举的第二种为例,ECC83/E83CC/12AX7都是欧美型号, 6Н2П是前苏联型号,6N2是国产型号。E88CC家族设计用于低噪声高频电压放大,声音大致走向是高解析力与平和音色;ECC81、ECC82和ECC83家族设计用于低频电压放大,声音大致走向则都偏向柔美音色;2C51家族设计用于高频电压放大,声音大致走向可以说差不多在前面两者之间。当然出于不同取向,各位朋友可以有不同的选择,只是那样的话必须要根据具体的管子参数来调整电路。同样也是因为有些管子之间可以互换,我们才可以比较方便地品味不同管子之间的不同风格。考虑到个人听音偏好,笔者最终选择了2C51/5670/6Н3П/6N3家族,它们的管脚顺序定义完全相同。
然后是功率放大管的选择。因为我们希望放大器能轻松地持续输出1W以上的功率,而且并不打算在输出级采用多管并联,所以这里只能选择五级管或者输出功率较大的三极管。但是因为能输出大功率的三极管比较贵,所以我们选择了五级管,虽然失真比三极管要大,但是也完全可以接受。符合我们要求的五级管在市场上最容易买到的应该就是EL84/6BQ5/6П14П/6P14,同样地,EL84/6BQ5是欧美型号,6П14П是前苏联型号,6P14是国产型号,它们的管脚顺序定义也完全相同。
最后是整流电子管的选择。市场上有售的很多双二极管都符合我们的要求,比如5U4/5U4G/5Z3/5Z3P、5Z4/5Z4G/5Z4GT/5Z4P、5AR4和5R4等等都可以。对同样的交流电压,5Z3和5R4等直热式整流管的整流电压会低一些,而5Z4和5AR4等旁热式整流管的整流电压则会高一些,不过差别不是太大。上面所述的各双二极管的管脚顺序定义完全相同。
各电子管的国产型号结构示意图请见后文“实践准备”一节。
除了型号,品牌也是选择电子管的重要因素,借用高手的话:“英国胆(就是英国声),好似一杯香浓的咖啡,浓郁细腻,具有超强感染力,令人着迷;荷兰胆,声音顺滑流畅,充满活力而又不失韵味,是一种轻松自然的享受;德国胆,声音干净,直率,分析力高,就像是得意志民族的稳重,严谨,理性的作风;俄国胆,刚猛有力,明快细腻,火气大,很有俄罗斯民族的阳刚之气;美国胆,动态凌厉,节奏明快,刚韧并举,处处可以感受到美利坚的气息”。举例来说,英国品牌有Mullard和Brimar等,荷兰品牌有Amperex和Philips等,德国品牌有Telefunken、Siemens和RFT等,俄罗斯品牌有Sovtec和OTK等,美国品牌有WE、RCA和Tunsol等,东欧品牌有JJ和Tesla等,国产品牌有北京、曙光和桂光等。我国的电子管技术是解放后向前苏联学习的,所以国产胆也会有些苏联胆的风格,当然在经历较长时间的发展之后,国产胆也有了自己的特点,也有一些功率输出管可以和外国名管媲美,不过在电压放大管方面还有比较大的不足,最明显的是声音有些朦胧,另外高低频的延伸稍差。
接下来是耦合电容的选择。对耦合电容稍有了解的朋友都知道,这里面有非常大的学问,要散开来讲就收不住了,所以在这里笔者只打算略提一点。在信号耦合通路上使用的电容大多是无极性薄膜电容,也就是无所谓正负极,可以承受两个方向上的直流电位差。耦合电容种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的油浸电容是其拿手好戏之一,从材质上分为银膜、铜膜和铝膜三种,档次也是顺次从高到低,Jensen油浸电容的特点在于音乐感强、非常耐听,堪称仙乐飘飘,声音密度高,声尝动态、解析力和全频带表现都非常好。MIT声场宽大,中频丰厚,低频弹性好,声音致密凝聚,音色高贵华丽。Rel-
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