怎样才是最彻底的DIY? 烧友DIY话筒放大器评测

　　上次已经发帖详解了发烧碟的混音制作过程.有些发烧友觉得还不够过瘾,发烧友们苦苦通过电路设计、用料、线材、电源净化等措施,DIY各种解码器,功放,音箱,转盘,时钟,什么AK4399,CS4398,AD1955,ES9018,我们这么多努力是为了听50赫兹交流电的声音吗?不是,我们始终逃脱不了要购买别人已经处理好的唱片、或者下载成品音乐来用在自己DIY的东西上,买了张学友的CD播放,再牛的设备也放不出降央卓玛的歌声.这种局面能不能改变,我们为什么不能从源头抓起,直接把唱片自己搞出来呢,这是我多年的当然也无法完全实现的梦想.由于唱片录制需要环境、乐手、歌手等太多条件,不是我们任何一个发烧友能解决的,但是,我们做不到专业的环境去做唱片,却可以在有限的能力内去DIY,本来DIY最重要的就是乐趣.比如喜欢DIY音箱的发烧友,同样没几个有专业的消声室去测试调整,但仍然能找到乐趣.

　　话说回音响的整个过程:从录音棚里乐器和歌手发出的最自然的空气中的声波触发话筒开始,到烧友们的音箱喇叭震动又变成空气中的声波,名义上是还原,实际上已经面目全非了.让蔡琴在你耳边直接唱歌,和用最顶级的录音设备给蔡琴录音,再用最顶级的音响播放出来再到你耳朵的听感,绝对是完全不同的.没有绝对HIFI的音响设备,只有相对的.因为我们没法请蔡琴随时在你面前给你演唱,所以才有人发明把声波用电子技术进行记录、还原的设备,就是我们今天玩的音响.所以"音响"一词对我而言不只是声音还原的过程,还包括了记录的过程.最终整个音响体系我们可以这样理解,通过话筒拾取原始的声波信号,存储以后进行修饰美化,最后再存储到一个载体中,销售出去;买家再通过购买这个载体,用各自的设备去还原出声波.

　　以上理论可以看出,无论是录制过程,还是混音过程,到最后回放过程,影响最终还原出的声波的因素太多了.即使是同个歌手,同个环境,用不同的话筒去录,从话筒输出的电信号都已经有区别了,更何况后面还有话放、ADC、DAC、功放、音箱、线材、电源、零件、电路设计……等等,一下子难以数清的对音色影响的因素.正因为如此,上述每个因素环节都有折腾的意义,才有了DIY的乐趣.通过动手,把某个环节的设备音色打造成适合自己听感的,无论是电路设计,还是不同的电容、电阻、运放等等,造就了音响发烧这个独特的圈子.

　　不过在音响DIY界中,DIY回放设备的明显要高于DIY录音设备的,国外DIY的比例则高很多.第一原因是研究声波的记录过程,需要环境、乐手歌手等方面的要求,整体条件要求明显大于研究回放过程;第二原因是录音方面设备的DIY,技术难度要高于回放方面的DIY.就比如说吧,回放用的前级通常放大10倍,做到高性能很容易,一片4580就能做出高指标的前级了,但话放最大增益要做到2500倍左右.如果用前级设计的思路去设计话放,那在2000倍前后的高增益状态的THD+N和频响可能会吓死人.

　　废话那么多之后,我开始引出今天坛友peter5532送测的一片全平衡话筒放大器作品.作为一个电子小白,我凭什么评测一个模拟电路高手的作品呢,其主要原因是,本人平时喜欢研究录音混音,也和不少专业人士交流过,坛友对本人的耳朵可能有些信任.本人对音响中录放的玩弄比例约为50%:50%,自认为比较平衡.基于这点,坛友送我进行主观实战,并提出修改建议.所以,到我手上只有"主观"的感受了,当然,客观的东西,在坛友那里已经AP测试了,只能以曲线数据说话,这些图是不会忘记呈现的.

　　所以电路部分都做在一块电路板上,电路板的视觉效果还不错,右后方有惹眼的箭猪电源牛.后侧有卡农平衡输入、卡农平衡输出、6.5mm平衡输出、接地开关、220V电源插座、电源开关.板上还有一个非平衡的高阻乐器输入口.   前面板则有48V幻象电源开关,话筒和乐器输入切换、高低阻话筒选择、增益电位器、限制器开关、反相开关.可以说,这是一个带限制器功能的全平衡、高增益放大器.差点忘记说,面板上还有电平指示LED.整个面板图构造如下:

　　图1:整体外观

　　图2:前面部分

　　图3:电源部分

　　图4:设计面板图

　　从卡农头输入的话筒平衡信号,经过电容耦合后进入第一级放大器INA103. INA103这个IC也算TI的名器之一,特点就是高增益下高指标,在TI里这一系列(仪器仪表和话筒放大器专用芯片)里品质最高的型号.而其他品牌比如ADI的SSM系列和THAT的THAT系列也有同类的性能接近的IC,但都不是平衡放大设计,所以没有入选(据说ADI的味道不错,不过"味道"这东西,也是扯不清的话题.比如不是每个人都喜欢AD797的声音),其次是INA103的最大供电电压达到+-25V,动态范围更宽.这里要另外说的是,在输入INA103前的耦合电容位置,预留了LL1538/XL位置. LL1538/XL是话筒信号专用音频变压器,一个比火柴盒小的东西国内炒到1500元,美国代理商售价92美元,很多顶级话筒放大器都选用这个变压器作为输入耦合用.因此,板子上的输入耦合位置可用电容,也可以插变压器.虽然变压器的失真更大,标称达1%,但似乎听感上受到一众人群的喜欢,所以用变压器后,声音密度感增强,变暖,而用电容耦合则清新有力. 这再一次说明,指标和听感也不是绝对统一的,因各人口味而异.

　　一级放大的增益范围为+10db-+62db,由INA103的增益控制脚间的电位器调节.

　　图5:输入信号耦合部分(默认电容耦合):

　　二级放大则是一片固定增益+6db的OPA2134双运放组成,每个单运放负责放大一个半周的信号.这里我尝试换过JRC5532、大S5532、OPA2604等常见运放,但个人感觉还是作者原配的OPA2134最合适人声.

　　这一部分其实也可以用一个双运放,简单就可以实现.但是作者认为,为了让音色更舒服,用了全分立,每个半周独立一套K170 、J74组成的缓冲电路,可以说,每一套电路都相当于一台场效应管分立前级的电路规模,而这里因为是平衡,需要两套.好在电阻都用贴片,使得两套相同的电路组合在一起面积仍然很小.最后信号输出到卡农头插座.整个放大回路完毕.

　　图6:场效应管全平衡缓冲电路:

　　我们都知道,模拟信号的电平可以做到比较大的范围,但对于ADC来说,输入电平过高就会直接切平,造成无可挽回的失真.所以,控制话放的最终输出电平十分重要.

　　在第一级放大与第二级之间,正负半周信号间并接了一个光耦的光敏电阻部分.这个光敏电阻的阻值可以从50欧--10M欧变化.而造成这个阻值变化的,就是封装在同个金属筒中的光耦的LED部分了.LED越亮,光敏电阻阻值越小,导致INA103的输出负载增大,输入OPA2134的信号电平变小,最终话放输出信号也变小.通过从话放输出部分提取出信号的幅度,来控制光耦的LED电流,就是完整的限制器.话放板面板上的限制器开关分两档,12db和18db档,就是说,话放输出电平一旦高于这个设定值,立即被限制住.通过AP的测试可以看到,达到设定的值后,输出电平不再变大,无论话筒输入再大,最终输出也被控制在12db或18db.

　　传统的整流管整流,电容滤波,78、79稳压.电平指示就不多说了.整个板子上的电解电容几乎都是ELNA.

　　用测试图说话吧.没什么好说的.

　　图7:15,20,30,40,50,60DB增益下的THD+N

　　图8:15,20,30,40,50,60 68DB增益下的频响

　　图9:15,20,30,40,50,60DB增益下的本底噪声

　　一拿到手,第一件事就是插上话筒录音.话放输出进入专业AD转换器后,通过光纤输入声卡.个人感觉,比我2k多的成品话放要干净清晰不少.

　　前面部分是有伴奏混音的整体效果.后小半部分是无效果纯干声.人声为本DIY话放作品录制.伴奏分轨干声由天宇音乐友情支持.混音由本人进行.

　　①如果你对MP3很反感,PM我索取16bit 44.1k WAV文件(有兴趣刻到CD再抓轨,刚好了却抓轨之争).

　　②如果你觉得好听,有想听下去的欲望,也可以PM我要完整版.

　　③如果你觉得难听,欢迎提出自己的看法和尖锐批评,论坛是交流的地方.当然,不能骂人,切记对物对事不对人.

　　混音前当然要设计好你需要的声场和乐器的位置,最后能不能达到这种声场效果,自然是看混音的水平了(同时,你没有听错!声场的效果都是CPU算出来的,我心爱的INTEL双核E8400算出来的!).

　　图10:我设计的乐器摆位声场图

　　图11:混音界面