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[技术帖(其他)] 勿忘初心—谈两款胆耳放制作

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勿忘初心—谈两款胆耳放制作


前序


时光飞逝,转眼间已近退休年龄了。怀旧的情结与日俱增,经常想起很久以前往事。从儿时矿石收音机、无线电制作玩起,耳机就是最初的陪伴,那时DIY一个能听到声音的收音机真的会很满足的。这种爱好似乎有成瘾性,基本是一条不归路,几十年下来玩过太多的音响器材,不停地折腾;一路发烧下来也有点疲惫了,能否找回当初的感觉,返璞归真呢?自然又想到了曾经的耳机,音响发烧友又怎能不拥有一套耳机系统呢,通过耳放制作,如今又找到了儿时的乐趣,也希望这种美好的感觉得以延续,为单调浮躁的生活增添色彩和情趣,同时也想把美好的感觉分享与其它朋友们。


爱乐的朋友越来越多了,为了听到更好的声音,很多朋友购买了高品质音源,比如高档声卡、数播、或SACD和DVD-AudioCD机,但却无法得到心目中的高品质声音表现,庞大复杂的高档音响系统没有给我们带来高级享受。这使得很多发烧的朋友转向简单的HiFi耳机系统,其优异表现在一定程度上给很多朋友带来惊喜,遗憾的是高档的耳放系统其价格之高普通烧友无缘拥有,这促使我发扬DIY的精神,解决这个问题。


大家知道,驱动一套音箱需要的功率通常要比耳机大得多,在有限的成本内做出满意的放大器不是容易实现的事,所以很多朋友也将耳机作为了一个选择,驱动耳机所需要的电流不是很大,因此用有限的成本做一台满意耳放技术上是可行的。接下来就是选择耳放的制作方案,目前的音乐曲目很多都是高比特格式,DSD 256、128的比比皆是,如果选择晶体管线路特别是集成电路制作难免会有冷、硬的倾向,而电子管的音色特别是高频段,密度高又有顺滑的听感,非常讨好耳朵。因此选择胆管制作可以兼得听感且业余校声容易一些;选择胆管制作耳放成了这次制作的基调。


方案选择


笔者在网上查阅资料,力求找到合适制作的电路和胆管作为参考,林林总总,太多了。究竟选择什么方案也和朋友进行了交流,从曾经的发烧制作经历之中汲取了一些经验,胆管选择适合耳放的主要条件是:1、驱动力要强(Ia电流不能太小);2、内阻不能选择太大的,方便输出牛制作(指标要好);3、有高端的进口管替代。最终选择牛输出方式,一来输出牛方案可以减少毛刺的听感,二来也能起到保护耳机的作用。


用于推动耳机的电子管放大器不需要太大的输出功率,电路里使用两级放大就足够了,也就是前级电压放大和后级功率放大,而无需像大功率放大器一样需要在电压放大级和功率输出级之间设置一个推动级。


为了制作这两款耳放胆管最终选择了适合耳放的管子是英国大盾6080(国产6N5)和西电403B(国产6J1)。


具体的电路采用了单端形式,电子管的灯丝供电采用交流方式,交流供电的好处是声音动态表现好、对电子管寿命影响较小,考虑到耳机放大器的电压放大倍数不大,噪音问题也不会太大,决定采用交流灯丝供电。两级放大电路之间的信号耦合方式通常有直接耦合、电容耦合和变压器耦合三种。变压器耦合的原理与电容耦合类似,虽然变压器耦合的效果可以非常好,但是传输变压器比较难以买到而且价格昂贵,也只好放弃了。


单端功率输出级的输出方式可以分为阴极输出和变压器输出两种方案。本次制作都分别采用了两种方案,阴极输出方案采用带输出变压器方式,阴极输出的声音更加透明,声场更好;但由于电子管输出阻抗高、工作电流有限,所以单个电子管阴极的输出推动低阻抗负载的能力有限。变压器输出方案,由于输出变压器的阻抗匹配作用,输出级电路负载变压器初级是高输入阻抗而不是负载的低输入阻抗,所以推动低阻抗负载的表现较好。同时变压器由于线圈的电感、磁体的磁滞和铁芯钢片的磁传递等作用而具有非常特别的自身音色。由于这次是为高档的低阻抗耳机而设计,笔者选择了输出变压器。


因两级放大不会产生太多的噪声,本次制作没有选择带有负反馈的电路形式。


电源方面采用传统的电子管全波整流加CLCL滤波的方式,多级滤波是降低噪声的重要保证,这一点在制作中尤其要强调,可使用电感量较大的扼流圈。


电路图如下:

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大的方向定了,下一步就是制作材料备料了。


材料准备


方案选定了之后,接来选择具体的器件。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。


首先来选定电子管,考虑到质量和效果以及代用方便,我们选择了如下管子,电路1:电压放大管德律风根E88CC,功率管大盾为6080。电路2:电压放大管德律风根ECC808低噪声电压放大管,功率管为:WE403B。


耦合电容选择为德国GAD锡箔电容。


两种输出变压器是老烧友老尘制作的C型牛,6080的输出牛初级阻抗是980欧,直流电阻94欧;WE4003B阴极输出牛初级阻抗是2600,直流电阻227欧。


6080屏极输出变压器的制作(980/62)


铁芯选日本激光刻痕的ED16x32片厚0.23mm,初级4夹次级3绕法,初级线径0.21每层120圈,共12层,1440圈,分4组,第一组为120两层,240圈,第二组4层, 480圈,第三组和第二组相同480圈,第四组和第一组相同,240圈。次级线径0.38每层67圈,两层为一组134圈,共有3组,分别夹在初级的4组里。次级总圈数134x3=402圈。为了减小直流电阻和提升中低频,绕完之后还要绕一个副线圈并联在初级线圈上。为了减副线圈和初级线圈产生的电容,可以反向绕副线圈,用直径0.13的线,反向绕1440圈,绕完后的线头接在初级开始的头就可以了。


实测初级直流电阻94欧,电感量12H(偏流40mA)




WE403B(6J1)阴极输出变压器(2.6K/62)的制作


阴极输出变压器的初级直流电阻还兼顾阴极电阻的作用,按照电路要求,直流电阻在200欧左右,选用日本激光刻痕的双C铁芯,ED12x25,片厚0.23芯较小,采用初级3夹次级2结构频响已经很宽了。漆包线用QA的,对应进口是2UEW。初级线径0.13每层100卷绕4层(400圈,层间绝缘纸厚度0.05mm),然后加组间绝缘纸,厚度0.13mm,开始绕次级,线径0.38mm,每层47圈,绕3层,就是141圈。组间绝缘,再绕初级8层, 800圈,接着绕次级141圈,再绕初级400圈。最后把初级绕组全部串联起来,总圈数就是400+800+400=1600圈,次级全部串联141+141=282圈。实际测得初级直流电阻227欧,次级直流电阻4.5欧。初级在偏流10mA的时候,电感量18H




电源牛(96片)和扼流圈也是老尘兄精心制作,精度和质量非常好,余量充足。全波123V-0-123V AC。


其它元器件选择:考虑到每个人的听感和要求不同,其它元件的选择就不做过多的说明,尽可能选择高质量的各种元件。


制作


耳放开工一直利用周末的时间,在朋友的物理实验室制作,刚好在夏初做完。我喜欢牛出的机器,原因你懂的;机壳等都是网上买的,但需要重新开孔加工,安装圆形观测窗口(发烧友都喜欢折腾),由于机箱是上下两层的,安装时要分别焊接,焊接连线顺序要时时提醒自己,否则一旦焊错又要拆下上层板子返工了,切记。


需要强调的是电源部分不可不重视,本机第一级滤波电容采用了英国大D 8uf/400V,之后的两级滤波电解是TCC 150uf/200V,退偶电容是德国ROE 47UF、385V。阴极电容采用nichon无极电容和菲利普电容(可按自己听感选择)。


好输出变压器是制作耳放的关键,市场上高品质耳放输出牛不多,所以做牛出耳放的人少。也希望有实力的商家多开发一些来满足日益增多的耳机发烧友。


内部连线没有采用更多的高档线材,部分使用了英国、美国老线,个人认为单晶铜线更简单好用。


有关布局和焊接技巧在此不做过多的介绍,大家都是有经验之人。


最后调试:


对照线路图仔细检查线路是否焊接正确。考虑到安全因素,在带电调试电路过程中,请注意避免双手同时接近机内连接线。如果要更换元件,请确认整机电源已经切断;在检查问题时,如不必要接通电源的话就切断电源。检查各点电压是否正常,若偏离太大关闭电源,重新检查线路、元器件质量和参数。


关于屏蔽,包括管座接地和信号部分接地点,一定要选择合理接地点,可大幅提高信噪比,在此不再详述。


本线路是实作验证过的,各位仅作为参考。


试听


特别提示:开机之前一定要确认耳机已经插上(牛输出的原因,最好不要空载,本机可以空载)。


没有和其他更多耳放做对比,但可以肯定的说耳放制作是成功的,首先是大家关心的噪声问题,虽然这两台机器是使用交流灯丝,但是实际听音时几乎没有听到交流声,耳机使用了三种品牌,实际经常使用的是AKG Q701。本机的层次感、力度、控制力都很好,声音稳重、平衡。由于听音感觉因人而异比较主观,因此我也不做太多描述。


本文参考了网上耳放烧友的制作体会,没想到和我的制作有着极其相似的感受,所见略同啊。希望大家也玩玩耳机,增加生活乐趣,电路是实作仅供参考,祝大家玩的开心。


LAP007于2018年初秋(太原)


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评分人数

  • EL34



图片显示不知为何顺序乱了,上传是按序的。

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来学习的留下脚印

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请问,机箱哪里有售?谢谢!

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回复 4# hdsc


    淘宝有

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不错,学习了!
mixi

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看到了满满的专注和热爱

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请教楼主,两种输出电路哪个更中听,谢谢。

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6080的电流更大,灯丝电流也大,驱动力强,声音更好。进口管子贵些。

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看着有点复杂.
楼主是太原哪儿的?
来者可追

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