用ALPS高频头制作调频立体声收音机-我的2022国庆献礼机

我做收音机有个重要原则就是从实用性出发, 尽可能就地取 材利用手头积攒的零部件实现高性能和好声音, 单声道或立体 声都可以. 最近陆陆续续做的几台都是单调频机, 我觉得调频 实用性更强一些. 这些机有些还健在, 有些由于各种无法容忍 的小问题已经拆掉了, 看似白费了功夫, 但是享受了过程也积 累了经验教训, 我认为也是值得的. 此次分享的这台机以ALPS 高性能一体化⻋机高频头为核心, 搭载了锁相环⻜梭调谐和液 晶频率显示, 彻底解决了电位器调谐的频漂问题. 功放部分使 用了一块拆机的2.1声道功放板. 电源供电可以使用220V交流 电, 也可以使用18650锂电池, 由面板开关切换.

这块ALPS调频头电路优秀, 性能强悍, 接口一应俱全, 不过该 机只使用了调频部分必需的几个接口, 另外还有一些内部小改 动下文会提及. 我之前也写文详细分析了它的电路特点就是为 了更好的利用它, ⻅<ALPS顶级高频头电路分析>一文. 功放 部分来自一块废弃的拆机板子, 由于PCB上接口繁多未标注功 能丝印, 所以费了不少功夫才搞清楚它的接口功能, 下文也会 详细说.

ALPS高频头接口

该机只使用了调频功能的几个接口: ANT天线输入, 电源FM B+, FM IF B+, OSC本振输出, 调谐VT, 信号表头线性驱动s- meter输出, 立体声解调LR声道输出, 立体声指示灯这几个接 口. 由于选择的信号表头内阻不一 满偏电流不一, 所以需要通 过FM shift 也就是2号电位器调节表针摆幅区间, 由于芯片驱动 能力有限, 所以对表头内阻和满偏电流是有要求的, 此处我使 用的是内阻600欧, 200uA满偏的索尼D5M拆机表头, 直径3cm, 串联 一个503的可变电阻控制总驱动电流, 结合高频头内的2号电位器一起, 略加调节就可以正常回零和满偏. 若使用其他规格表 头会出现驱动力不足或者打表, 需要外加驱动电路比较麻烦. 该高频头内部集成了静噪灵敏度调节电位器, 控制无台区间的 白噪声电平⻔限. 我将其拆除, 用引线引出将电位器布置到面 板上这样更方便调节. 该电位器为80K, 实测用常⻅的50K或 者100K的都可以. 高频头的立体声输出是直出的, 没有任何去 加重和LPF措施. 我只在内部增加了两只223的贴片电容实现 简单的去加重, 没有加装LPF网络, 因为加了LPF可能还需要加 一级前置放大, 所以偷了个懒. 立体声指示灯比较简单直接, 它 有个毫秒级的延时才会点亮, 延时时⻓会受控于静噪灵敏度⻔ 限设置. 将高频头固定在一个块小电路板上, 接好线和铜柱基 本就大功告成了.

功放板电路接口分析

切割改造后的功放板

这个板子有耳机和AUX输入插口, 一个FM/AM波段天线切换机 械开关, 还有很多插接排线接口. 板子以STA540芯片为核心, 还有7809三端稳压, 四通道运放TL074L和逻辑芯片4052L. 7809给运放和逻辑芯片供电. STA540是ST出品的四声道AB类 功放, 电压范围宽, 用于2.1的时候, 其中两声道用OTL模式驱 动L和R的两个小全频, 另外两个声道组合成BTL模式驱动低音 喇叭. 参照ST的官方电路图验证, 这块板确实使用的官方接法. 这个功放并不是接上电源就能开启, 它的7脚有个软开关, 该开 关必须接高电位才能开启. 电路板上有个PNP三极管来控制6 脚电位, 我用不上这个功能, 所以直接将它拆除, 将E和C焊盘 用电阻短接, ST说7脚电流不能高于5mA. 运放主要担任耳放驱 动, 电子开关芯片4052通过两个逻辑口9脚和10脚的电位实现 收音机, AUX和蓝牙信号的输入切换. 由于该机只需要切换AUX和收音机输入, 所以将第9脚固定在高电位, 这样只需要 单刀开关就可以控制第10脚的高低电位切换输入通道. 从逻辑 芯片出发顺着PCB跑线路找到排线接口上的音频输入端, 这个 端口的上游是高低音音调调节. 高频头音频LR输出需要接入双联音量电位器热端, 这个电位器是Alpha的, 质量还不错, 左右声道一致性很好. 这里还有个插曲, 就是搭电测试时候总觉得其中一 声道声音略小而且大音量失真, 经查发现该声道音频输入耦合贴片电容两端有电阻应该有严重漏电, 拆下测量两端电阻值达30K左右, 不知道它的容量, 所以连另一声道电容一起用0.47uf的电容替换后故障排除.

基本原理框图

电源和功放模块, 表头加工等

该机需要3组供电, 功放STA540需要12V以上, 锁相环PLL需要 9V以上, ALPS高频头需要8V. 我手头有一只20W, 15v输出的 铁芯变压器, 功率小了点, 但是问题不大. 所以做了一个尽可能 小的整流滤波板, 用CLC滤波后给功放提供18.5V左右电压, 然 后经过7808降压给高频头供电. 由于ALPS高频头灵敏度出色, 所以天线还是使用上一台2P3那种PCB印制天线, 没有使用拉 杆天线, 这样将天线贴在机壳内壁就行了, 不影响美观. 机壳后 盖左下方装一个BNC插座可以连接外接天线. PLL模块需要10 来mA的电流, 可以直接从7809上引出. 在功放板子有空间的地 方设法安装音频输入输出的插接口以及给PLL的9V电源插座. 将逻辑芯片的10脚通过二极管和电阻连接7809高电位, 将波段 天线开关改造成AUX-FM切换开关, 9脚引出⻜线接开关. 还有 就是装4个铜柱用来与机壳固定.

拆机表头来自于索尼D5M用于VU电平显示, 所以要将原来的刻度拆除, 重新做一个刻度, 我做的很简陋，加入了两颗LED作为照明, 由于各种限制, 光照不是很均匀, 但是效果还是有的, 夜间使用完全没有问题. 表头接线柱需要跨接10uf 左右的电容作为阻尼.

整流滤波板

基本完成总装

电路搭电测试

这个锁相环PLL调谐模块是从⺠间开发者处买来. 该模块有三 个芯片, 以LA72131为核心, 配合有MCU控制和液晶显示驱动. 接线比较简单直接, 连接9V电源, VT和OSC后就可以工作, 无

需调试, ⻜梭编码器支持按压, 实现慢速调谐和快速调谐两种 模式. 喇叭使用的两个2寸的小全频和3寸的低音喇叭. 按照原 理把各个模块连接起来, 就可以出声收台, 立体声指示正常点 亮, 软静噪也可以正常调节, 需要稍微调试的是表头的摆幅, 使 无台有强台时能正常归零和满偏. 耳机插口和AUX功能也是正 常的, 声音正常无失真, 也没有交流声和异常干扰声, 基本成功.

机壳选择和加工

以往做的机大多都是使用防水盒, 价格便宜 方便自己在家加 工. 这次想过用木质机壳, 但是最终因为定制加工的繁琐问题, 以及配套部件的矛盾而放弃了, 例如液晶的安装, 电位器轴⻓ 不够等. 我根据各个模块的大小 选择的机壳尺寸 是265x210x130, 大小适中, 而且没有中间的加强柱, 所以方便居中安装低音喇叭. 机壳需要根据模块布局和功能来安排加工. 难度最大的是功放板铜柱的机壳打孔位和机壳前面板耳机和 AUX插座开孔的对中, 经过好多轮仔细测量和小心尝试才算成 功, 打孔准确性刚合适. 其次比较麻烦的是液晶屏, 后背220V插 座和18650电池盒都需要开方孔, 需要精确测量找到合适的安 装位置, 留出后期打磨抛光余量后才切割挖孔, 做法是用小电 机做的微型电钻 配合1mm钻头拉出方形凹槽, 逐渐加深直到 挖透. 尽量使用新钻头, 这样可以尽可能保证不跑偏和挖孔速 度, 然后用手工刀切去毛刺, 最后再砂纸打磨抛光边⻆. 喇叭的 安装, 要先确定网罩的位置并打孔后再确定喇叭孔的中心, 这 样能保证与网罩严格对中. 倒相管直径26mm, ⻓90mm , 和电 池盒都要避开内部器件 选择位置安装. 两个小全频用塑料杯罩 起来, 必须与低音喇叭隔离开, 否则会互相干扰, 至此基本就大功告成了.

前面板

前面板包括喇叭，液晶屏，调谐旋钮，AC-DC电源选择，信号表头，立体声指示灯，AUX-FM切换开关，耳机插孔，AUX输入，静噪灵敏度调节，音量调节，高低音调节。

装入低音喇叭

后盖完工，3节18650电池盒

电路模块和面板布局

电路模块按照图中的排布, 高频头尽可能靠近功放板, 并且远 离电源部分. 单刀双位开关切换AC-DC供电模式, 模块间连接 线尽可能短, 地线尽量粗些, 音频线最好使用带屏蔽层的2芯线. 内部线缆要捆扎好, 与机壳有接触的部分要裹泡沫胶带, 防止 与机壳碰触共振. 定下来喇叭位置之后, 就要考虑合理安排功 能开关, 旋钮的布局了, 在面板面积有限的情况下, 要兼顾使用 便利并且尽量和谐美观. 我采用图中的布局. 装配完成测了一下静态电流，高频头100，功放板80多，锁相环模块20，加起来足有200mA，真是不折不扣的电老虎。[汗]

喜之郎果冻杯密封喇叭

电路总装完成

吸音棉

临时使用LED频率显示

好音箱高颜值，低音炮很赞，简评麦博水晶樽21声道有源音箱

一直对麦博这个品牌印象很好，虽然是合资企业但是2006年就能够支援西部建立了麦博希望小学，有社会责任的企业产品力自然不会太差，入手了性价比超高的麦博水晶樽 2.1声道有源蓝牙音箱，家里的漫步者2.1有源音箱已经服役10年了，一直想换一个桌面音箱带蓝牙功能的，这次麦博水晶樽的外观惊艳到我了，好多值得选择的点。

首先颜值很赞，有艺术感，两个2.5寸的高音喇叭外观很像葡萄酒樽，高音的时候会一闪一闪的蓝光，声音很好听，虽然控制旋钮在低音炮的后部，其实右边的酒樽顶部还隐藏着音量旋钮，设计很巧妙，随着音乐的律动还有蓝光闪烁。

低音音箱的周边是24道流线型设计，懂音乐房间或者是隔音墙的朋友都会知道，声音的反射很复杂，周边的设计能够有效的处理鼓式音箱内外声音的反射，声音效果能够处理得更好。

对地增压重低音音箱更厉害，配置了硕大的6.5寸喇叭，30W的功率，夸张的尺寸，顶部有着复古的木纹设计，硕大的体积我的电脑桌都快摆不下，重低音太震撼了，不太敢播放太大的声音，怕楼下来找，不过桌面级音箱的低音效果完全是耳机之流比不了的，不是说工艺水平，而是体积空间不受限制的话，制作大单元的音箱能够带来更好音乐体验，很舒服很享受。

随着时代的进步，现在的桌面音箱不但可以用音频线连接电脑使用，还可以用蓝牙模式连接手机等智能设备，设置成打开就自动连接，不需要摆在电脑前面插线，很方便。这也是目前很多家庭都不太使用电脑了，手机完全就能够操作社交平台，所以对于音箱的需求也在变化，传统音箱加入蓝牙功能是趋势。

可以看到右声道的高音喇叭顶部水晶樽打开之后有音量控制旋钮，通过转动音箱顶部的透明部分就可以控制，内部还有发光灯源，不但能够控制音量，还可以改变音箱的输入模式，蓝牙模式，音频线模式等。

这样的话右侧就比左侧音箱的连接线要多，一根是传统的音频连接线，一根是控制音量与模式的控制线。

麦博水晶樽 2.1声道有源蓝牙音箱的核心芯片硬件素质也很棒，内置了三颗JCR4558运放芯片，STA540功放芯片，在HIFI圈口碑都很不错，有效的降低微弱的电流声，让两个高音喇叭能够输出8W的功率，低音喇叭输出30W功率，声音很强劲。

更重要的一点是价格太给力了，这个价位能够拿到要颜值有颜值要音质有音质的音箱有源音箱并不多，打开很大的包装盒，看到硕大的对地低音炮时，你就会感觉到这次体验值了，看图片没感觉有这么大，摆在桌面很有气场，非常给力。

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