功放常用的元器件知识
玩音响是一个系统工程,DIY功放同样如此,除考虑成本外,还要考虑元器件的采购与选配,以及相关器件与各种板卡的装配,不是随便购买器件就可用的。
1、ZY~01型散热器
在专业音响领域,专业散热器大量使用,如下图所示为ZY~01型散热器的外观图。
其中图上为内侧页面,图下为外侧页面与页面宽度。该散热器分A、B两款,A款内部叶面高度为90mm,外部叶面高度为120mm, 叶面厚度为65mm。B款内部叶面高度为60mm,外部叶面高度为84mm, 叶面厚度为60mm。
以图所示的散热器为例,其底部可平放在机箱低部,功率管可固定在内侧的叶面上,上下的两个叶面都可安装功率管,功率管可对称安装,如下图所示。
散热器的长度可根据需要截取,比如15cm、30cm、80cm等等,可安装多对大功率管,如图所示。
好思路我们要学习,好器件我们要借鉴,若DIY功放,ZY~01型散热器是一个较好的选项,可能我们不必装配很多对功率管,2~4对大功率管即够,并且可把电压放大级部份电压放大管与电流放大级的中功率预推动管、大功率推动管及温度补偿管与热敏电阻都安装在ZY~01型散热器一起,如下图所示。
站在发烧的角度来看,虽然ZY~01型散热器不能满足部份高烧人士的需求, 但该散热器较实用,我们可以用该散热器直接当作后级功放的侧板用,这时散热器可外露以加强散热。该散热器也可内置在机箱内,左右声道各用一个,方便整体部局,如下图所示。
2、大功率功率管
多数音响发烧友对一些平价易购的器件视而不见,总喜欢购一些炒作的“管王”或“发烧器件”,但“管王”或“发烧器件”都是相对的,是在特定时期或在特定环境下为了某些利益被少数人称呼。在专业音响, 低价的原装小功率管2N5551、2N5401大量使用,发烧友确看不上它,情愿采用贵数十倍售价的小功率发烧管、金封管,不愿从电路上去挖掘潜能。如今发烧管众多,国内市场易购的大功率对管达数十种,但考虑到使用场所不同,优先考率如下5款:2SK1058、2SJ162;2SC5200、2SA1943;NJW0281、NJW0302;2SC3858、2SA1494;MJ15024、MJ15025。部份参数如下:2SK1058、2SJ162:100W、 7A、160V、TO-3P;2SC5200、2SA1943 :150W、 15A、230V、TO-3P;NJW0281、NJW0302:150 W、15A、260V、TO -3P;2SC3858 2SA1494:200W、17A、230V、MT -200;MJ15024、MJ150 25:250W、16A、250V、TO-3。
由于易购、平价的2SC5200、2SA1943;NJW0281、NJW0302;2SC3858 2SA1494;MJ15024、MJ15025被很多专业音响厂或HIFI音响 生产厂家大量使用。
如上图所示,这些大功率管售价低主要原因是国内这些厂家使用量大,功率管生产厂家特有的销售策略,使其盟主地位多年不被动摇。
3、氧化铝散热片
音响生产厂家多使用矽胶片与云母片作集成IC功放与大功率功放管的绝缘与传热, 如下图所示:
由于售价低,这两种绝缘片被大量使用,矽胶片方便裁剪,导热系数为1 w/m. kz左右,一些小功率集成IC功放大量使用,如TDA2030、LM1875 等等。云母片导热系数为1~2w/m.k,一些大功率对管大量使用,如 2SC5200、2SA1943 与 2SC3858 2SA1494 等等,云母片较脆,需凃导热硅脂配合使用。这几年国内已有厂家开发生产了氧化铝绝缘片,传热性能大幅提高,导热系数为25w/m.k左右,长期工作温度最高可达1480℃,如下图所示,一些高级音响生产厂家使用。
4、电容
A.滤波电容:
这几年国内部份电容器生产厂家为适应市场需求,开发了很多规格的音响用电容。如HS系列容量为4700μF、6800μF、10000μF,耐压 为50V、63V、80V、100V等多种规格的FOR audio电容,还可定制特殊规格的电容。通过材料设计、工艺突破、结合核心电解液添加剂,这些电容有如下特点:低损耗、低E.S.R 、低漏电、耐高纹波电流等特点,85℃带负载寿命5000小时;105℃带负载寿命4000小时。HS系列电容可让音响系统其音效声场清晰、低频更加厚实、中频自然顺滑、高频晶莹透彻更有鲜活感,具有挑战进口名牌电容的实力,主用于HIFI级功放、专业音响电源滤波,如下图所示为国产HS系列 10000UF 80V电容的外观图。
B.CBB电容:
国产金属化聚丙烯轴向电容器即CBB电容,用镀金属聚丙烯膜作为电解质、电极绕制而成,采用镀锡铜线环氧树脂灌封,容量在0.01μF~100μF,耐压在100V~630VDC,损耗角正切值在0.01%~0.08%,在音箱分频与胆机制作大量使用,如下图所示,国产电容具有较高的性价比。
部份采用铜膜或银膜的电容损耗角正切值小于0.005%,能够满足特定用户的需求。
5、变压器:
A.电源变压器
功放电源变压器几乎都是在国内加工生产,为国内专业音响厂订制的大功率变压器铁芯多选用进口整条0.23mm或0.27mm的直纹片或斜纹片卷制,230V输入范围可达到300V不饱合,230V~260V无震动、无牛叫、无噪音。采用无氧铜漆包线绕制线圈,采用无氧铜杆镀银线、或裸铜电子线作引线,外观多采用透明、白色、黑色、聚脂膜、高温黑纱布封装,如图15所示,这类订制的变压器同样可用于DIY HIFI功放。
B.音频变压器:
小功率音频变压器多用来隔离、滤波、声音处理等。
6、功放电压放大模块:
国外很多公司上世纪八十年代与九十年代推出了很多功放驱动模块,可简化电路设计,使生产功放简易很多,在发烧圈STK3048与STK6153较为“受宠”。国内外也有厂家开发出一些音响模块,如马兰士的HDMA电压反馈模块与电流反馈模块。时过景迁,很多模块已退出市场,比较看好的是国内的 LM4702、LME49810与LME49830 ,如下图所示。
特别是LME49810 、LME49830高耐压,最高可达正负100V供电,可输出较高的电压信号,若两路桥接,意味者业余条件下也有可能制作100~1000瓦的大功率功放。可看作LM4702是双声道设计、内部不包含电流放大级预 推动级,也可看LME49810 、LME49830是单声道设计、内部已包含电流放大级预推动级。
7、电子管:
国内库存还有很多国产电子管, 部份电子管用于制作前级或小功率功放, 本报有很 多电路可参考, 部份国产低价冷门管可开发用于音响领域,如图所示。
若较难购到功放推动模块,或者追求各性化的声音,也可采用前胆后石、胆石混合等方案,即用电子管作电压放大推动大功率晶体管制作的0DB功放,国内有少部份商品机采用此方案。
小户型居然也能拥有自己的影音天地(下)
前文回顾
Quad(国都)
Vena解码/放大器一体机
机身尺寸(高×宽×深):93.5×313×302mm,机身高度2U多一点
Vena的外观设计上走的是一种复古元素,将金属和木盒融为一体,让它看起来很有Life Style风。Vena的数字部分采用Cirrus Logic CS4398 DAC芯片,并提供USB Type-B接口,最高可以支持24bit/192kHz PCM规格的数字音频。同时,Vena还提供蓝牙功能以及专门播放iPod、iPhone内部音乐的USB接口。而放大部分则每声道采用一片LM3886功放IC,能提供45W的输出功率。此外,Vena还提供了耳机放大线路和前级输出,可以用耳机听音乐,也可以外接性能更好的功率放大器来提高声音重播效果。
在音箱方面,原厂推荐采用Quad S1书架音箱,这款音箱不仅容易驱动,体积小,它的高音部分采用带式高音,能够得到细腻透明的音质。这样的一套系统适合摆放在办公室桌面,卧室,或者小书房里面听音乐是最适合不过的了。
Naim Audio
Uniti Nova数码播放/放大器一体机
机身尺寸(高×宽×深):95×432×265mm,机身高度约2U
Uniti Nova是Naim Audio全新Uniti系列多功能一体机里面的最高阶型号,集成了放大器、解码器、数码流媒体音乐播放(包括本地播放和网络播放功能)以及支持无线蓝牙和WIFI连接,其中WIFI还能支持2.4G和5G两种规格。在音频部分,Uniti Nova的解码器采用T.I公司的DAC芯片,最高可以支持24bit/192kHz PCM和1bit/2.8MHz DSD64规格的数字音频。而且还采用了40bit的SHARC DSP芯片结合程序做数字滤波,以及缓冲器来降低时基抖动,从而提高DAC的性能。功放部分的输出功率为80W(8Ω负载),AB类设计,放大线路上采用分立元件。在数码播放方面,它除了能读取USB盘、SD卡以及连接移动设备外,通过网络功能来扩充Uniti Core存储器,并组成多房间播放,最多可以支持4台Uniti Nova在不同分区同时播放音乐。
此外,Naim Audio公司的官方网站上推荐采用Focal KantaNo.2落地音箱进行搭配。这款落地音箱拥有91dB的灵敏度,用家只需要一台Uniti Nova加一对Kanta No.2音箱就可以组成一套简洁,且品质不错的两声道音响系统了。
Cyrus Audio(赛乐士)
8.2 DAC解码/放大器一体机
机身尺寸(高×宽×深):73×215×360mm,机身高度约1.6U
8.2 DAC是Cyrus Audio当中一款定位高端的解码/放大器一体机,其尺寸和外形也是一台典型的“鞋盒机”。数字部分提供了USB Type-B功能,用于连接电脑,最高可支持24bit/192kHz PCM规格的数字音频。放大器部分的输出功率为每声道88W(6欧姆),值得注意的是,Cyrus Audio特别强调8.2 DAC的前级放大器部分,因为这部分的线路源至顶级的DAC XP Signature前级放大器。Cyrus Audio的目的是:如果你需要驱动更大的音箱,或者追求动态更大的音乐时,可以通过8.2 DAC高质量的前级放大器,再外加一台独立的功率放大器,结合自身的功率放大器以双功放形式驱动。此外,8.2 DAC也提供耳机放大线路,其接口设置在背面板上,而且厂方宣称这个耳机放大线路是高质量的耳机放大线路,而非随随便便的附属品。在供电方面,8.2 DAC内部采用环形变压器供电,滤波电容部分的容量达到10000uF,放大部分和数字部分有独立的绕组进行供电,让两者之间的干扰降低。
DENON(天龙)
DCD-50/PMA-60 CD机/功放组合
机身尺寸(高×宽×深):86×200×240mm,机身高度约2U(DCD-50、PMA-60)
DCD-50/PMA-60 CD机/功放组合是Denon公司专门为小空间环境而设计的音响组合。其中,PMA-60是集成了解码器/功放一体机,并提供USB Type-B接口,支持最高24bit/192kHz PCM数字音频,并融入Advanced AL32数字音频处理技术对低电平信号进行处理,从而优化弱音细节信号。因此,用家只需要使用一台电脑与PMA-60连接,外加一对音箱就可以组成两声道音响系统。放大器部分则采用Qualcomm DDFA技术,每声道的输出功率为50W(4欧姆)。
而DCD-50 CD播放机则是为了照顾以CD唱片作为主要音乐源的用户而推出,PMA-60结合后就能够同时兼顾CD和数码流媒体音乐,DCD-50的数字部分同样采用Advanced AL32数字音频处理技术,同时还提供USB(iPod、iPhone专用)和USB Type-B接口。
有意思的是,DCD-50和PMA-60在摆放有很强的灵活性,提供横放和竖放版本,消费者可以根据自己的使用要求来购买相应的版本。
Cambridge Audio(剑桥)
CXA80解码/放大器一体机
机身尺寸(高×宽×深):115×430×341mm,机身高度约3U
CXA80的功放部分采用AB类放大设计,输出功率为80W(8欧姆状态下),如果负载减半至4欧姆时,CXA80仍有120瓦的输出功率。从原厂提供的机身内部照片来看,CXA80在机箱正中央置放了一颗大型环形变压器,确保电源供应稳定无虞,周围有散热片将其包围在内。为了提昇左右声道分离度、确保音质纯淨不会相互干扰,原厂采取双单声道设计,整流器与电源供应也都是各自独立。
在接口方面,CXA80不仅有RCA与XLR类比输入,也同时提供了齐全的数位输入端子,光纤、同轴、USB通通都有,所使用的DAC芯片为Wolfson WM8740。原厂还特别强调,虽然知道市面上还有更新的数类转换晶片,可是他们认为WM8740的声音符合他们对声音的审美,所以依然坚持使用这颗晶片,最高支援24bit/192kHz。值得一提的是,CXA80的背板上还多了一组USB(Type A)端子,那是专门用来连接BT100蓝牙接收器(选配),方便用家利用蓝牙无线传输音乐。
NAD
C 368解码/放大器一体机
机身尺寸(高×宽×深):100×435×390mm,机身高度不足3U
NAD C 368是一台以追求高效和高音质的多功能一体机,电源和功放部分分别采用开关电源和荷兰Hypex公司推出的UCD D类功放模块,每声道输出功率为80W,而且左/右声道各自两组喇叭输出端口还能桥接使用,输出功率会提高至160W。在数字部分当中,C368内置了解码器,提供USB Type-B接口、两组同轴输入和两组光纤输入,最高支持24bit/192KHz PCM数字音频。与此同时,还自带MM唱头放大线路以及蓝牙接收功能,用于连接移动设备,并播放内置存储的音乐。
NAD C 368机箱背后留有两个模块空间,若有需要,可以添购MDC BluOS、DD HDM升级模块。前者可让C368具备网络和无线传输功能,且支持高解析音乐播放,后者则让C368支持HDMI的传输,且具有影像功能。如此的一台能够升级的多功能一体机可以让用家走在时代的前沿。
Moon
ACE播放器/放大器一体机
机身尺寸(高×宽×深):89×429×366mm,机身高度约2U
MOON Neo ACE不单是一部立体声合并机,更具有耳机放大、流媒体播放以及DAC解码等多种潮流功能。在解码方面使用了高解析的DSD解码中心,最高可解码到DSD256与32bit/384kHz PCM。除此之外,还内置了MM唱放前级,方便有黑胶系统的人搭配使用。NEO ACE内置MiND流媒体模块,结合了非常方便与图形化的操作接口app,浏览音乐资料库时非常便利,还支持TIDAL高解析流媒体服务。此外,在原有的基础上增加了蓝牙模块,从而让Neo ACE具备了接收网络流媒体音乐、连接智能手机的能力,是一款高声音品质的全功能一体机。NeoACE的功放部分使用功放IC模块构成,而放大功率方面每声道有50W的输出表现,驱动一般的小书架音箱都没有太大的问题,可以说,有了ACE,只需直接接驳音箱即可享受到高品质的音乐体验。如果用家觉得50W太小,无法得到更好的低频效果,那么Neo ACE还有一组专为超低音音箱而设的前级输出端口,用家可以通过增加有源低音音箱来增强低频效果。从此可以看出,Moon在设计上作出了很周详的考虑。
Devialet(帝瓦雷)
Export 140 Pro
机身尺寸(高×宽×深):40×383×383mm,机身高度约1U
Export 140 Pro是Devialet的新品,HI-END级定位。Export 140 Pro集成了解码器和放大器于一身,同样采用ADH放大线路,每声道输出功率140W(6欧姆)。ADH线路的特色在于将A类功放和D类功放相结合,在一个输出功率为5W的A类功放基础上外加一个D类放大线路对其进行扩流,从而提高输出功率,好处就是在得到A类功放那种甜美细腻的音质的同时,又能有D类功放的高效的低失真(全功率输出的状态下总谐波失真仅仅0.0005%),并能将体积缩小。与此同时,其阻尼系数高达8000,控制力很强。在数字部分,Export 140 Pro也采用了SAM技术,该技术可以根据音箱的特性来改变输出,进一步地加强对音箱的控制力,从而优化重播效果。与此同时,Export 140 Pro也提供USB Type-B接口和网络接口,既可以连接电脑,也可以通过网络来播放网络流媒体音乐。
(完)
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