性能优秀的前级和电子两分频功放_南国荔乡的空间_百度空间

笔者采用美国国家半导体公司专为音响生产的三种集成电路制作了一款性能优秀的前级和电子两分频功放,经众多发烧友试听,性能和听感较佳,现介绍给音响爱好者。
 
      

  高保真前级
高保真前级电路原理如图1所示。该电路由LM1894动态降噪器和LM1036直流音调音量控制器构成。

1、LM1894动态降噪器
LM1894是一只非互补动态降噪集成块,对普通磁带、CD唱片、调频广播能作降噪处理,降噪量为10dB,效果明显,且外围元件简洁,失真低,因而被广泛应用在中高挡音响中作降噪处理。
进行动态降噪的调试时,首先,选用一盘新空白磁带放音,将后级音调控制器中高音提升至{zd0},低音衰减至最小,然后,将音量开至{zd0},调节LM1894第⑤、⑥脚间1kΩ电位器,使扬声器中的噪声处于即将增大状态,此项调整需反复多次。动态降噪器应放在音调音量控制电路之前。
2、LM1036音调音量控制器
高保真音响对音调控制的要求为不仅能改变频率响应,符合个人要求,而且还要对音质无损,不会引入磨擦噪音。该控制器件选用了单片直流音调控制集成块LM1036,控制方式采用直流电压控制,由于电位器不在信号通道中,所以它的连接不需要屏蔽,采用普通单联电位器即可实现双声道高保真调节,无滑动噪声,是发烧友制作高质量音调控制器的优选电路。实际试听表明,该音调控制器控制效果{jj0},中音高音通透明亮,低音威猛强劲。该级工作电压为直流9~18V(常用12V或15V),信噪比为90dB,音调控制范围为±15dB,音量控制范围为80dB。
 
 
  电子两分频功放
 
    现代高保真放音大多采用LC功率分频器组合音箱,其缺点是LC分频器损耗较大,而高质量的电感线圈和电容器价格昂贵,一对高质量的LC分频器其价格高达数百元,业余制作调整也不容易。
理论上前级分频优于功率分频,不过前级分频电路的优劣是成功与否的关键。目前业余制作中,几乎均采用RC有源电路作为前级分频,分频曲线陡度往往选在12dB/oct以上,因此晶体管和RC元器件众多,电路调试比较复杂,制作难度较大。对于采用优质扬声器单元的音箱,不一定使用较为复杂的高阶有源分频电路,若采用一阶RC无源分频网络,不仅电路简单,而且具有较佳的振幅特性和相位特性,这正是任何高阶分频电路无法比拟的电子分频功率放大器由LM1875等组成。该IC只有5只引脚,外围元件较少,用它所制作的功放,其音质音色之靓,超过不少市售成品机,故得到众多焊机派发烧友的喜爱,就连千元级惠威的多媒体音箱也采用了LM1875。
LM1875是一只单声道集成电路,静态电流约70mA,工作于甲乙类放大状态,这一点超过现在的不少名品集成块。当电源电压为±25V、负载为8Ω时,输出功率可达25W,谐波失真为0.03%,增益为26dB,输入灵敏度为630mV。
采用LM1875制作的电子分频功放电路如图2所示。由4700pF电容和10kΩ电阻构成分频网络,分频点频率为3.2kHz。IC1/IC2均采用LM1875。其输出端由10kΩ电阻和0.022μF电容构成消振网络,防止电路自激。为保证集成块工作稳定,可在其第③、⑤脚分别对地并联一只4.7μF/50V的电容器。
双声道电子两分频功放共需4只LM1875,为了应用方便,可和整流滤波电源制作的同一块印制板上。

 
 
    该高保真前级和电子分频功放的供电电路原理如图3所示。+12V直流电压给高保真前级供电,+25V给电子分频功放供电。整流选用6A桥堆,滤波电容选用10000μF的“红宝石”电容。变压器选用300W环形变压器。
制作注意事项:LM1875工作时要加上面积足够大的散热器,以长时间使用不过热为准。由于LM1875第③脚接负电源,同本身所带散热片相通,与外接散热器固定时,应涂一层白色的导热硅脂,散热器不要接地。LM1875正常工作时,一定要注意工作电压不要超过±30V,以选±30V,以选±25V供电为宜。静态条件下,除其第③、⑤脚电压为±25V外,其余各脚电压均为0V,若此时有噪声干扰,可在第③、⑤脚之间并联一只4.7μF/50V电解电容。图2即是一台完整的纯后级功放,可配用不同信号源。
功放的调试:一般情况下,如果所用元件均为xx,通电即可正常工作。为了稳妥,先不接入扬声器器,测量变压器次级电压为交流18V,测量整流滤波后的电压为±25V左右,测量LM1875第④脚电压应不大于0.1V,仔细检查33μF负反馈电容与耦合电容是否漏电,{zh1}接入信号源试听。
元器件除注明外,电阻均选用0.25W五色环精密金属膜电阻。耦合电容选用钽电容,小容量均选用超小型金属化CBB电容,LM1894、LM1036在印制板上焊接时{zh0}使用插座。


和它的前辈R1900TB相比,漫步者此次在原来基础上进行了一番改进,这个改进主要是针对羊毛纸盆的低音回放能力差的弱点进行的.首先是在振膜的传统基料中掺入特殊长xx纤维,再以特殊工艺压制,纤维在振膜中可起到类似钢筋的作用,具有较高的刚性和良好的内阻尼特性,其物理特性非常接近理想振膜,可以达到增强低音回放力度和弹性的目的。

※功能及用途※
从箱体背面的控制面板来看,这款音箱也有了一个比较大的改变, 1900T-II型采用了新的隔离式进线设计,音频信号从上端引入,交流电源从下端进入,内部走线xx分开,这样做可以有效地隔绝220V交流电源对音乐信号的干扰,保证音频信号不受电磁信号的污染。

做为第二代产品的重要改进点,R1900T-II型采用了漫步者设计人员潜心开发的高性能电路结构,该电路结构以美国国家半导体公司的经典产品"LM1875"为中心,电路设计简洁巧妙,抛弃累赘多余的前级电路。新结构大幅度改善了声音的通透度,信噪比和转换速率等指标亦可同时获得明显改善。

R1900T-II的功放模块是位于主箱体背面的控制面板上,通过拆卸控制面板我们可以看到功放的样子,由于没有使用前级运放芯片,所以功放电路板看起来结构简单,两个LM1875芯片通过导热胶和垫片与散热片紧密的连接在一起,两颗高大的6800微法的电容耸立在电路板上,成为了电路板上占地面积{zd0}的两个元器件,大电流整流桥堆稳固的固定在电路板上,在音频耦合电路中使用了大量的有机电容(薄膜电容), 薄膜电容的电感量,谐波失真(THD等系数xx,非常适宜作为级间耦合电容,而且还可用于并联在电源退耦的电解电容两端,可以有效地抑制电力网带来的高频干扰。但是这类电容的致命弱点是耐热性能较差,焊接时宜掌握好时间。R1900TII的功放电路板上使用了大量的碳膜电阻. 并没有使用体积小、噪声低、稳定性好,但成本较高的金属膜电阻,这一点上还有自己改造的余地。

※使用帮助※
说明:提供常见问题的解决和首次使用帮助。

如何保养音箱?
音箱虽然是半{yj}性的产品,但也需要好好保养,特别是xx音箱,以求“xxxx”。

一、新购音箱初次使用注意事项
由于音箱内部重要部件“喇叭”是决定音箱音质和使用寿命的关键部件,而喇叭大多是由强化纸盆或防弹布组成,新的喇叭一般都比较僵硬,需要软化的过程,所以音箱要煲一下才更好听、更耐用。许多人都发现音箱需要煲一些时候才更好听。我表示赞同,{wy}不同的是有人宣扬用大音量来狂煲。这个就不对了。实际上煲音箱和汽车的磨合是一个道理,慢慢地磨合才会使机械部分(振动部分就相当于机械部分)得到{zh0}地磨合,狂煲对音箱一点好出也不好,煲不好的话音圈都可能会变形。因此文火慢炖才有滋味,我认为不必可以去煲,只要使用就是在煲机。
在开始听音时,{zh0}选择平和一些的音乐,资深的发烧友李先生在一篇文章中介绍选用弦乐四重奏或者人声唱片,不要用大动态或者电子音乐唱片。我认为非常赞同。

二、防止大信号突发性冲击
一般有以下几种情况。一是由于上次听音后电位器开关未旋回{zd1}或是别人误动了电位器,一开声便处于大音量状态,造成大信号冲击。另一种情况是音乐中有突发性大动态片断。这些片断为了强调对比,在大动态到来之前,信号大都很微弱。此时,如果没有思想准备,把音量调大,大动态信号一来很容易冲坏喇叭。如《1812序曲》中的大炮声,《火鸟》中的大鼓声等等。第三种情况是音响正常工作中,突然拔插信号线、电源线,这时会产生大电流冲击,最容易损坏音箱。

三、听音环境要适应
音箱的各种部件大都对温度湿度的变化较敏感,如木皮、纸质的音盆、高音丝膜、悬边、定心支架、粘合剂、音圈等等。如果温度过低过高都会影响这些部件的稳定性,如温度过低,小于5摄氏度,悬边容易变脆,此时若开大音量,很容易造成悬边破裂。如温度过高大于40摄氏度,音圈过热,引起声音劣化。解决的办法是安装空调或温度不适宜时不使用音箱。
湿度的影响也很大,如太干燥,音箱外的木皮会爆裂,如是厚木箱体还容易裂缝。解决的办法是购置加湿器或放盆清水于室内。如温度太大,音盆易潮发霉,声音故而无力,接线也容易氧化。解决的办法是在室内放一些xx剂、干燥剂。
此外,音箱防尘也很重要,不听音箱的要加上防尘罩,既防尘同时也可防止儿童摸碰单元。

四、正常操作防止意外碰撞
在听音时要先检查接线是否正确,电位器位置是否过大,要按顺序开关机。(开机时先音源,后功放,关机时相反。)唱卡拉OK时要尽量远离音箱,话筒也不要指向音箱,避免音箱的声音进入话筒,形成声反馈,产生啸叫,甚至烧毁高音。书架式音箱要防止意外碰撞,而从脚架上跌落。{zh0}在箱底贴几块双面胶(要均匀),告戒家人不要随意在音箱附近走动。

五、音箱的清洁
漫步者音箱好多产品外部材质采用钢琴漆面,所以在清洁音箱的时候需要特别注意,请用柔软的抹布来擦拭。另外尽量不要擦拭喇叭。

运放
全称叫做运算放大器。在功放电路中,一般情况下作为音调电路使用。(实际上也就是做成一个有源的滤波器)。外形上是一个8脚长方形小型集成块,最常见的型号大概就是JRC4558,不仅音箱功放上出现。甚至{zx1}的AUDIGY4上用的还是这位“老将军”。最近不少厂家作为卖点的NE5532。需要注意的是,运放对于声音的影响远远没有后即放大器大。如最近某厂家出的某音箱。以NE5532为卖点,后级放大器却使用了TDA2030,简直是本末倒置的做法。(就算是5532,那个5532也是系列中“公认“最为的差劲的)。
基本上在电脑音箱上作者是不太赞成使用的。首先,不少音箱采用的是廉价货。不仅连本来的作用不能起到,还带来了不必要的噪声。其次,现阶段的声卡输出一般也足够直接送入后级放大器。音调作用也可用软件进行修正。再次,不少厂家把这做成买点,用于吸引消费者,殊不知其作用并不是十分明显。在现有的电脑音箱上,个人认为NE5532足够。(双运放针脚兼容,可直接替换。请至少购买一块飞利浦的5532,这样才使您的努力不至于浪费)
后级放大器
这是整个功放的核心部分,我们在这里只能简要的说说集成块放大器。MOS管和电子管放大器太过于复杂,多是xx产品。
常见的模拟功率放大器由于转换效率的不同,分为甲类,乙类等等。就使用者来讲,当然是要求转换效率越高越好,但是这在音频放大上却恰是最不可取的。原因在于,对于一般的信号是可以容许一定的失真,而对于音频而言,任何的失真带来的音质损失都是足以致命的。现在通常采用的放大器都是甲类或者甲乙类功放的道理就在于此。
对于电脑使用的功放芯片种类不算多。常见的有TDA1521 TDA2030(A) TDA 7294 LM1875 LM1876 LM3886等。常见的200到300价位的音箱通常采用的是TDA2030(A),通常这个价位的打摩会考虑更换为LM1875,由于2者管脚兼容。这里就用它为例子说说:
这是取自于国家半导体公司LM1875说明文档上的参考标准电路。(也就是常说的“公版“)。需要注意的是LM1875是单声道功放,一块只能驱动一个声道。对于这个电路,通常只用考虑下面几个元件:
1. C1 这是一个耦合电容,质量好坏直接影响输入的音频信号的纯净度。它和R1 R2组成了一个∏型滤波网。通常这个耦合电容可以考虑更换为高级音频电容或者钽电容。当然,如果实际情况允许,直通信号也未尝不可。
2 。R4 这是放大的回路的反馈电阻。当然,我们在电脑音箱上看到的通常不是这样子。它被换成了一个可调的电阻,也就是我们看到的BASS旋钮。考虑到现阶段各大厂商采用的电位器质量都不是太好。还不如把它换成一个您觉得合适的定值电阻。毕竟,您不想您的音箱使用不久后每一调整音量都会有烦人的噪声吧。至于调整的功能,我们还有Windows呢。
3.C3 .C4 C6 C7 称之为高频旁路,如果你想高音优秀,还是换换吧。可以考虑一下钽电容。
4.C5 R5 这两个元件组成了一个滤波网络,常见的表现形式就是分频器。(一般也就是串联一个电容)其值最为不固定,要根据实际来确定。C5{zh0}是无极性电容,否则对声音不利。
5 ,这个元件是图上没有的,它是串联在C1前的一个可变电阻。这也就是音量旋钮。也建议和R4一样的处理。毕竟这部分带来的噪声太大还不是很稳定。某个国产大厂其线控器寿命的问题,我想大家不是没听说吧。
6 散热问题: 功放电路是个“热情似火“的家伙。虽然现在的集成功放快都有完善的过热保护可以保证块子不被烧毁,但是在替换时也要注意这个问题。比如用LM1875替换TDA2030(A),两者的功率差距有2W(标称值,个人觉得1875要大上不少),.在个别的无良产品上这就成了大问题。否则在整个封闭的音箱内放上这样一个大烤炉,轻则对声音有影响,产生失真,让你前功尽弃。重则烧毁电路酿成火灾。
7 对箱体进行改造。加装加强梁,尽可能减少箱体谐振。
8 充填吸音棉,目的同上。
总的原则
1. 尽可能使用同容量的原件进行替换。但是电容的替换上,耐压值和{zg}温度{zh0}比原来要高一些。
2. 要注意{dj0}的原件不一定会带来{dj0}的声音。不分青红皂白更换是不可取的。
3. 要根据自己的实际来分析瓶颈,就算是T200A插在ac97上也不会有好声音。
小知识:
1. 耦合电容:
电容的最基本特性是“隔直通交“,即电容对于直流信号是开路的。所以当2级放大器需要进行连接时,通常由于温飘作用或者其他的干扰,不会采用直接的连接,而会是采用连接一个电容的方式。其作用在于有效的隔离掉噪声,抑制温飘。保证信号不失真。声音信号是一系列连续的波,我们知道。任何的连续信号在数学上都可以由傅立叶级数展开为一系列的高次正弦波之和,所以对于音频而言。耦合电容的高频响应相当重要。当然,如果放大器通入的就是纯净的信号,那么耦合电容可以省去。
2 运放:
由于原始信号的过于微小,有可能不能推动后级放大。于是就有了前级放大,这就是运放。它的作用在于对原始信号进行电压放大,使其可以推动后级放大。不过由于现阶段的声卡信号通常以足够大,所以这个作用已不再明显,而是起到音调的作用。
3 电容:
现在有种不太好的风气,就是“唯电容论“。不仅声卡在强调这个问题。显卡、主板也在开始炒作。似乎一个电路只要有个够威够猛的电容,就成了中了举的范进,一步登天了。实际上电路的设计要比这个重要的多。现在成了把电容当作明星来炒。通篇都是红宝石,三洋。但是这些又有什么重要呢?好的器件需要好的布线和其他的部分相适应。更何况五个手指长短不齐,大厂的东西也不是没有“廉价品“。



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