穷小白DIY放大器第三集——用990分立运放制作出版级的话放（史上最详细的话...

gxhj

   即将退烧，退烧前，想完善自己的三个作品，都是放大器。一台话放，一台耳放，一台功放。因为没有电子专业知识，所以DIY的思路是尽量简洁，复杂的电路设计我也不会，重在调音，融入自己对音乐的理解和喜好。在选零件方便，要便宜好用的，性价比高的。
这一集详细说说话放的DIY。

一、DIY目标
    不要一看是“出版级，发烧”字样就以为有多复杂，整个唱片业界也没有对所谓“出版级”制订过标准，只要参数高于CD的理论参数，我认为就可以算出版级。如果纯粹要指标，两级5532做成66db放大即可，这样做起来，声音当然也不错，但直白，冷，缺乏个性。而这个话放我需要的是温暖，醇厚，复古，找回70年代模拟录音的感觉，对参数指标要求则放在第二位。这样一来，投入成本反而更高，调试起来复杂的多。另外，由于话放输出一般都是连接AD转换器，而AD转换器对模拟输入电平的大小是有要求的，过高的模拟电平，将会直接切平，造成无法挽救的失真，所以话放还设置了简易的限制器，控制输出电平，无论多大声去喊，输出电平都会被控制在安全范围内。
二、基本电路结构和思路
1、话放电路部分：为了实现密度感和中频的厚度，决定输入输出都使用音频变压器。而放大部分，一般话放由于增益高，如果用运放，则至少要两级放大，最后为了增强驱动力还需要一级做电流放大，总共需要三级。这样，信号走线就比较长了，对音质产生不必要的影响，尤其是失真度和信噪比。因此，这个话放的设计，仅有一级放大，没错，就一级，使用DIY的990分立运放（该运放详细说明见：http://bbs.hifidiy.net/thread-980987-1-1.html）。这一级增益不需要66db，否则那失真度也会很难看，只要最大能放大46db即可（正常使用环境中大约只工作在20db增益左右），而另外20db交给输入变压器完成。由于分立运放是大电流输出运放，所以也无需再做一级电流放大了，直接驱动输出牛，而且驱动力要远高于普通运放。

2、限制器部分：为了控制话放的输出电平，以至于输出的模拟信号不要过高，导致进入AD转换器削波，设置了限制器电路。该电路取样至输出端，经过全波整流之后进行比较，超过一定的值，运放就会输出点亮LED。而LED会使正对着的光敏电阻阻值急剧下降，而光敏电阻是并联在输入牛的输出端与对地之间，当阻值下降到50K以内时，由于牛的输出阻抗很高，驱动力很弱，等于话放部分的输入阻抗立即变小，控制了输入的电平，自然输出电平也会降低。这样的限制器有个好处，就是音频信号不会经过任何多余的器件串联，限制器只是增加输入牛的“负担”而已
3、电源部分：用一只双22V交流输出的25W变压器。采用快恢复整流二极管整流后，用7824、7924稳压成正负24V直流给话放部分唯一一颗运放供电。另一部分，通过2只电解电容隔离以后单独整流滤波，成为63V左右的单直流，再通过LM317稳压成48V作为话筒的幻象电源。
4、电平指示部分：用成品的表头驱动板和表头，这个无过多的介绍。
    三个部分的电源分三个变压器供电，互不干扰。
三、元件选择
1、电阻电容
电路板部分用DALE电阻，波段开关原来打算用DALE，但后来还是改用威世飞利浦电阻，据说这个声音好点，其实我也听不出电阻对声音的区别。而在317稳压部分，为了电压稳定，还尝试了飞利浦0.01%的低温漂电阻。而电容我就比较大杂烩了，常见的几个发烧品牌都混合着用
。
2、输入输出变压器
输入变压器使用JENSEN JE-115K-E，该变压器增益20db，频响在正负3db内是2.5HZ——90KHZ，品质是非常不错的。输入阻抗1.5K，匹配绝大部分专业录音的电容话筒的输出阻抗。输出阻抗17K，驱动力比较弱，不过对于分立运放上兆欧的输入阻抗来说，完全不是问题。






输出变压器本来也可选全新的在产型号，但总体一算下来成本太高了，因为输入牛已经花了900元，输出牛也是一样的价格。如果光两个牛就要花近2000元，那成本是我无法接受的。所以选了二手货场流通较大的JE 123-S，一个70年代末的JENSEN老牛，实际性能也是不错的，也许味道还更适合我需要的复古感觉。这样一来，两只音频牛的花费控制在1100以内。
3、运放
没什么好说的，就是高仿国外的分立运放990.驱动力强，擅长高增益电路，JENSEN推荐用于推输出牛的运放。因为在设计这个话放之前，我用5534已经搭建过这样的电路，完全没问题，只是5534去推这个大个输出牛，是有些吃力的，声音较单薄。在制作过程中，由于朋友改进了第二版990，所以最后封箱前用了第二版，有提升。而我又花了125购买了一颗MAT12金封的孪生管替换原来的MAT02


至于990的实际性能，当然是经过AP考验的，40db下失真度还是很好。

4、变压器
变压器选了25W的进口TALEMA变压器，性能不错，很多发烧机器都用。这里就多做介绍了，相信玩音响DIY的朋友都认识。电压为双22V，整流滤波后实测约有双32V直流。因为分立运放需要双24V直流供电。



5、三端稳压
本来尝试了常用的塑封ST产7824、7924，但由于有8V的压差，加上供电电流大，按200ma供电计算，每只稳压管的功耗达到1.6W，不加散热的话是非常烫的，为了避免产生过多热噪音，废除上述方案。改用MOTO的金封三端稳压，加散热片后，理论稳压电流最大5A。而幻象电源用的48V，本身只用3ma供电，但也用了金封LM317。不要小看这几ma，它为话筒内部电路供电，所以这个供电的品质同样影响话筒输出的音色。所以为了确保一个味道，全部用MOTO的同一系列金封管稳压管，无论电流需求多少。

6、电源尾座和保险丝
   尾插使用的是SCHURTER的10A带滤波型号，保险丝为声韵纯银保险管1A型号。其实本人对电源要求不高，够用就好。



7、装机插座和线材
插座全线纽崔克银系列，没什么好说的，这是最低要求。机内用线均为特富龙的镀银屏蔽线和镀银电源线。
8、外壳选用2U机架式的，铝拉丝面板，铁机箱。面板的螺丝使用镀金螺丝。


9、表头选用进口的暖光大UV表，据卖家介绍该表头是英国专业音响厂家的产品，连驱动板一起220多米，一起搞上。




10、电源开关和功能开关全部使用日本进口的开关，无论手感做工都是上乘。我不止希望这个作品声音好，而且希望它本身就是一个艺术品。
11、机内线主要有信号线和电源线。我对电源线是最不讲究的，不过还是在220V部分的线路上使用了特富龙的镀银电源线。在涉及音频信号的地方仍然用特富龙的镀银屏蔽线。
12、增益调节使用台湾产24段波段开关，用威世飞利浦电阻自己制作，并加上配套的全铝屏蔽罩。


13、增益旋钮
旋钮需要够大，手感够舒服，最后选择了这个大尺寸的磨砂纯铝旋钮



14、插头插座
全线纽崔克



四、制作详情
1、话放部分的制作很简单，只要把输入牛，输出牛，990运放三大件连接即可。连接输出牛的之前，通过微调中点电压的电位器调零后连接。虽然增益变化后输出直流也会有变化，但实测接上输出牛之后，都能控制在10mv以内，对牛没有影响。牛输出肯定不会有直流成分了，所以整个信号通道都不需要任何耦合电容了。


2、稳压电源部分，由于三端稳压压降高，为了避免发热，都加了散热片。最后测量正负电压稳定在23.5V，很平衡。 48V部分实测输出47.5V，稳定，正常。


3、限制器部分。这部分电路焊接不复杂，但最难的是没有合适的光耦，怎么办？手头只有LCR0203这款国产光耦，亮阻为50-1k，而输入牛的输出阻抗有17k，如果并接到输出端，光耦一点亮意味着对输入牛来说接近短路的效果，几乎没有输出。因此特地从深圳买了三款高端的铁壳光敏电阻，亮值为18-50k，45-140k不等，以进行测试，再选择合适的LED封在一起进行。这些金封光耦做工不错，平均每颗就要10元左右。





而为了测试LED和电阻的变化，还特地制作了一个可调电源，1.5V-36V可调，精度0.01V。

最终选择了标称45-140k的光敏电阻与发光二极管包在一起制作称光耦。但实际测试以后，我更发现国产元件确实叫人不放心，10块一只的光敏电阻，在LED最大亮度下居然亮阻只有100多欧，还标称45K-140K，实际与标称差十万八千里。 算了，将就用着吧。
选择出合适的光耦后，接下来的工作就是用黑色电工胶封装在一起。

4、电位器制作
由于输入牛的增益是20db，而运放部分必须也要有一定的倍数，所以只能设置第一档放大2db（此时整机22db），以此往后每档增加2db增益，第24档（最大档，运放增益48db，整机增益68db）。而电阻的计算是一个辛苦的工作，为了避免运放-端对地电阻为零，需要串联一个R9，此后，就是辛苦的计算了，每增加一档之间应该需要多大的电阻，然后对照威世电阻表，如果每档之间有合适阻值的电阻，可以只用一个，如果没有，需要2个串联。很多档位之间都需要2个才能满足。


5、外壳加工
这个没什么好说的，纯体力活，电钻和钻头






最后，完工后的整机欣赏。算了算，花费总共3000-3500之间。值不值，不知道，DIY就是无底洞。整体来说，基本达到我的要求，有明显胆味，有厚度。如果有降央卓玛这种声线来，厚度就更能体现了。














五、试音试听
因为还没有找到其他声音来试音，先放上上次用5534做运放时的试音（其他电路不变。990运放的试音以后会更新，只会更好听）


这是最后装完后990的实际试音，本人音色一般，将就吧

HuLidiy

奢侈的DIY啊！
楼主请介绍下输出牛和输入牛的接线方式及牛的绕组原理图吧，最近对牛入牛出非常有兴趣。

gxhj

HuLidiy 发表于 2014-10-23 22:49
奢侈的DIY啊！
楼主请介绍下输出牛和输入牛的接线方式及牛的绕组原理图吧，最近对牛入牛出非常有兴趣。

我一直喜欢用JENSEN的牛，输入牛一般就是初级和次级各一个绕组

以此输入牛为例，红线和黄线是同名端。黑线是直通铁心，白线是外壳，都接地即可。




而这个输出牛绕组就是每边独立的两个相同的绕组，每边都串联后使用即可。最后棕线和绿线就是同名端

山耗子

话筒很关键，在很大程度上决定了音色。
铁三角的AT4060和舒尔sm7b用同样的话放，声音相差还是很大的

山耗子

混音处理得不错

kakui

將現在定為最好吃的食物,
定為以後每天的指定食物嗎?

weijie.pan

好贴，收藏慢慢看

mxmotao

很不错，学习一下，以后也折腾折腾话放

chenxiuping15

手工有点凌乱。。。。呵呵
既然有AP，最好测试一下整机的的性能怎样

sjh327

可惜了电平表了，电平表驱动板比较差劲，细节根本无法显示出来。

charmingman

看了您的帖子勾起了我的回忆，这是我十多年前我与台湾一线录音师企鹅的一段对话。
檢視完整版本 : to mr72,和您聊聊 api2520 op amp
charmingguy
01-28-2002, 10:49 PM
我去了ap1的網站，發現2520是他們的一個標準而不是一種產品，就像mackie說的是他們的xdr preamp一樣。op大陸這邊應該叫運算放大器，然後我想知道api這個是不是他們獨家的？因爲我看很多用op做mic pre的廠家會用jrc4580，mona這個接口上面用的是Burr Brown INA103，但是這些op很常見，我從未聽説各api這個，我想是不是它自己的技術。另外看來用op做mic pre應該可以做得不錯。我看到我提到的3124他們説是和api的調音台一樣的電路。那我估計應該也是2520的電路了，而且我看到他們的那些1 channel產品賣的並不貴呀，只有600做美元。如果真的是業界的標準值得像大家推薦
Mr72
01-29-2002, 03:49 AM
To charmingguy
Original API 2520 amplifier 始於1968-1969 ,fitted with 990 discrete Op amp( worked by Mr Deane Jensens,same footprint in Hardy 990 as well),it is not potted,and uses Holco resistors and polystyrene capacitors,specified voltage..,雖然這玩意兒製作時很麻煩!!但聲音效果卻無懈可擊 !!
在1980初期,Mr Paul Wolff developed API 2510 from original 2520 design,隨後廣泛的應用在生產線,雖然源自傳奇的2520,還是不盡相同,..現在的API是ATI group的旗下公司,是否改變了生產產品的設計,小弟並不清楚,不過對小弟而言,API 2520 amp 就像保時捷跑車911 RS (1972 version),即便他的後代不斷的演進,卻未必能像original design 那樣的全面性令人佩服,..水冷引擎的996 or later....真的是比舊911青蛙優秀.!!but......卻未必更有魅力和操控樂趣!!,,,
這樣的比喻只是在下的個人意見,只是參考,,,
If you do love A girl..why try to have sex with her sister instead ??
though it might same fun quality..
Good Luck!!
charmingguy
01-31-2002, 11:41 PM
看來關於mic pre是我們永遠值得留戀的記憶。您說的沒錯，如果我買了他就會寫一個測試報告，感謝mr72

gxhj

charmingman 发表于 2015-1-12 18:43
看了您的帖子勾起了我的回忆，这是我十多年前我与台湾一线录音师企鹅的一段对话。
檢視完整版本 : to mr72 ...

看来朋友对专业领域，尤其是话放一类的品牌、元件还是很熟悉的，这个在音响发烧友里很难得。虽然也研究过API2520，JE990这类运放，但对其历史等问题倒是没有研究过。 我也发过关于高仿这两个运放的帖子，有什么技术的指导欢迎提出。http://bbs.hifidiy.net/thread-980987-1-1.html

charmingman

gxhj 发表于 2015-1-12 23:00
看来朋友对专业领域，尤其是话放一类的品牌、元件还是很熟悉的，这个在音响发烧友里很难得。虽然也研究过 ...

风潮是从foucusrite的红系列蓝系列起来的，后来就是avalon 2022，李军说这个声最大，一套流程里， 它没破，但是其他都破了。后来少刚开始用api ，就是我给你贴这段的时候。同时期还有像manley等pre，也有tl audio这种低档的。1073的复刻也有人用过， 后来去的studio少了，就没太注意了。企鹅是台湾录音师里电路方面最厉害的，我还认识香港制作人温应鸿，他也有麻省理工的背景，这颗api2520也是赞不绝口。中国好声音在电视里出那么赞的声音，我想少刚很可能还在用api。
我还问过老温为什么很多厂家仍然在用ne5532，他说听不出来区别。老温可是伯克利毕业的音乐高手，在那以后我就觉得像4580 和5532广泛在用是有它的道理的。版主5534推输出牛的pre声音也还不错的。站在话筒前的歌手也是关键的，刀郎用罗兰880录的前期，出来的人声比李宗盛给他做的第二张专辑的人声奔放的多。第二张的时候刀郎就不是原来的那个刀郎了，再好的设备也没有当初的声音了。

hifiyeah

mark

铱铱影音

我也自己做了多个话放，运放直接放大的，牛入牛出电子管的，有牛的果然声音厚重温暖多了，只是经常容易声音饱和削波，话筒直接插声卡反而没那么容易饱和。楼主的光敏电阻自动控制增益的思路太好了，赞一个，马上拿来用

mx-e

好奢侈的老烧，做出了如此奢侈的DIY作品，不止是双平衡及高品质原件搭配出高端线路，还用金封光耦增加了一个限幅控制电路，设计思路相当严谨，赞一个！如果有出DIY产品就好了...~

iovy

看螺丝的螺纹是检验是不是英国原产的零件非常好的方式之一，本人曾经被英制的螺钉弄得焦头烂额

cbdk

学习了。

xie_soft

进口牛贵还买不到，国产牛不知道有没有推荐的？