【閒談】R–C 衰減型 RIAA 前置放大器

Gautau

前幾天偶然看到 紅山老貓版主 和網友 MC275 曾提到關於 RIAA Equalizer，歡喜若狂之際便立即註了册，希望可以從中學習一二 . . . 因即使英文論壇也極少提及 R–C 衰減型 RIAA 前置放大器，計算時要兼顧的範疇頗廣，絕非三言兩語便可解決。

在 MC275 的跟帖中，有網友提出﹕實際的 R-C电路，會因前面放大電路的設計不同而致 Equalizer 的數值亦有不同，并不能單靠简單的計算便成 . . . 單是這點便足以證明這裡確實高手如雲，值得在這裡開帖討論。

图中的 R1，以往的計算方法是 R1 = R2 x 9，20db 嘛，這便剛好是10倍，不是嗎？

其實這是一個誤区﹕翻閱有關書籍，都是指 20Hz（7950μS）– 1KHz（159.155μS）的衰減量為20db，但卻并非 50.05Hz（3180μS）- 500.5Hz（318μS），因這段範圍應該只有约17db的衰減。可惜此一計算方式卻用了數十年！


在80年代，Lipshitz  提及了一些关于 RIAA 的信息，立即引起 日本 方面的高度关注 . . . 于是很多按照 Lipshitz 计算方式做成的 Pre-Amp 便多如牛毛，爭相在各 架仔（日本） 雜誌發表。
但因有太多不同的线路组合，而真正成功的卻只有一兩種 . . . 其它的只見中音被提升，低及高频段卻不見有驚喜。

当年 香港 的 "無線電月刊" 亦曾作翻译及介绍 . . . 可惜后來的 简化版 卻进入了误区，致不能自拔。

Lipshitz 基本的計算方式（2187μS）﹕
R1 x C2 = 2187μS
R1 x C1 = 750μS
R2 x C2 = 318μS
C2 / C1 = 2.916

Lipshitz 提倡的 2187μS，与 本人提出 2505μS 的理念略有不同 。 。 。

雖云道不同，但个人仍尊重 Lipshitz 的 2187 μS。
这幾年，看到 英国 新式的 RIAA / IEC 60098，都是以 2505 μS 為基礎 . . . . . .

本人以 2505μS 為基礎的運算（配合多年的校聲而推算出來）﹕
C2 ÷ C1 = 3.701748503
R1 x C1 = 590.8018868μS
( R1 + R2 ) x C2 = 2505μS
R2 x C2 = 318μS
R1 // R2 x C1 = 75μS




补充: 03-01-2012
         54# 的线路

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2012-1-4 02:30 上传

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Gautau

與放大電路併合后的零件數值﹕
R1' ( KΩ ) = 138.701263 = R1 – Ro
R2' ( KΩ ) = 21.2 = R2
R3' ( KΩ ) = 1000 = R3
C1' ( nF ) = 4.026561 = C1 – Ctotal
C2' ( nF ) = 15 = C2 <= Input
C3' ( nF ) = 217.770109 = 1 ÷ (2 x π x 6Hz) ÷ (1 ÷ (1 ÷ R1' + 1 ÷ R3'))

Gautau

二战后的欧洲，与 RCA 的时间常数有不同，RCA用 75µS，但欧洲卻用 50µS。这一现像在今天的 电视机的伴音部份 和 FM收音机 內仍可見到 - - 在檢波后的解強調电路中可見 欧（50µS）、美（75µS） 仍有差異。直至 RIAA面世才能一统天下（單指 LP，而 电视 与 FM  则与以往一样沒變）。

R-C衰减型的设计，似乎并不太适合用于 MM 头，原因是一般设计都只用一级放大，即使用 ECC83，亦只有 32-35db，加上陰極輸出才勉強至37-39db，致整段频帶的幅度被压缩 -  請留意，此乃無源器件。
但 M C 头卻沒有任何问题﹕因 Pre-pre 須增加约 20db，总线路（R-C前）便达 52 – 55db - - 这正符合 R-C  的衰減要求（由+20db 至 -20db，共 40db 衰減）。如 R-C 前的增益可在 40db 以上时，用 MM头重播的話，其动态及準确度便會增加不少。
这亦是个人的设计理念 . . . 不过，一如猫版所說﹕NFB型卻不受此限制，因其开路环增益必超过60db，不会对幅度作不必要的压缩。
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2009-9-17 05:39 上传

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Gautau

Ro (KΩ )  = 7.098737 = 1 / ( 1 / ra + 1 / Ra + 1 / Rg' )
Ro' ( KΩ ) = 7.149489 = 1 / ( 1 / ra + 1 / Ra )
RL ( KΩ ) =19.223602 = 1 / ( 1 / Ra + 1 / Rg' + 1 / Z-filter )
Loss = 0.992901 = Rg' / (Rg' + Ro' )
A = 12.051930 = µ x RL / ( RL + ra ) x Loss
Av ( db ) = 21.621132 = 20 x log ( A )

rk ( KΩ ) = 1.495756 = ( ra + RL ) / ( µ + 1 )
Rk' ( KΩ ) = 0.890390 = 1 / ( 1 / Rk + 1 / rk )

Ck ( µF ) = 178.747529 = 1 / ( 2 x π x 0.5~1Hz )  / Rk'
Co ( nF ) = 217.770109 = C3

Cmiller ( pF ) = 19.577894 = ( A + 1 ) x Cag
Ctotal ( pF ) = 25.577894 = Cmiller + Cstray

TC ( µS ) = 0.181571 = Ctotal x Ro
Fo ( KHz ) = 876.545077 = 1 / ( 2 x π x TC )

R-C 電路損失 (50.05Hz to 1KHz) 的計算:（运算﹕基本電路）
TC at 1KHz ( µS ) =159.154943 = 1 / ( 2 x π x 1KHz )
XC1 ( KΩ ) =39.276771 = TC at 1KHz / C1
XC2 ( KΩ ) = 10.610330 = TC at 1KHz / C2
Z-filter ( KΩ ) = 24.378716 = XC2 + R2 x XC1 / ( R2 + XC1 )
Z-loss_1 ( db ) = -16.877888 = 20 x log ( Z-filter / ( Z-filter + R1 ) )
Z-loss_2 ( db ) = -2.333000 = R-C 電路損失 ( 20Hz to 50.05Hz )
Z-loss_total ( db ) = -19.2210888 = Z-loss_1 + Z-loss_2

歡迎各位朋友一起參與和討論，谢谢！

cpyip

學習了！

开心果

我也是看了板主的贴子才认真的分析衰减式RIAA线路,有点心得,说几句.
1  关于7960us,这是针对重放环节而设的,主要用在高挡黑胶系统,普通系统可不用.
2  RIAA线路,因为受到前后电路输出和输入阻抗的影响.所以按一些公式求得的结果,往往与实际有较大的出入.这也就造成各种名机风格各异的原因吧.
3  楼主的这个线路,用电子表格计算了一下,均衡误差还是比较大的,属于马鞍行,(最高)高出了约1.5分贝.

fung668

好帖~

pli

好文章！。RIAA貌似简单，但对LP重放影响极大，可调性也很好。应该是一个很好玩
的东西。谢谢LZ。

MC275

RIAA标准时间常数:50HZ  3180US    500HZ   318us  2122HZ  75us这是肯定的!后期增加了20hz   7950US低频衰减常数！这就是RIAA。这是一种标准！不过这只是其中的一种曲线！不说远的！就说中国，黑胶盘的重放曲线就不一样了！想用一条曲线重放好所有的胶盘那是不可能的！还有当你把你的唱头放大器的曲线校得完美无缺了！但又谁来保证你的唱头频响是直线一条呢？所以我想这方面死守实在无益！

开心果

我的看法和楼上的正好相反,唱放的曲线还是按标准曲线为好.唱头的频响曲线应该由另外的网络来校正,因为它们的性质不同.

MC275

我没说不好!只是想说所谓完美也只是近似!适可而止!

日王贝才

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胆生毛

RIAA标准时间常数:50HZ  3180US    500HZ   318us  2122HZ  75us这是肯定的!后期增加了20hz   7950US低频衰减常数！这就是RIAA。这是一种标准！不过这只是其中的一种曲线！不说远的！就说中国，黑胶盘的重放曲线就不 ...
MC275 发表于 2009-9-17 19:53

甘睇来RIAA的调整有好大的弹性啵？

MC275

兼容就不要了！多组曲线选择为上！

Gautau

學習了！
cpyip 发表于 2009-9-17 06:47

欢迎光臨

Gautau

我也是看了板主的贴子才认真的分析衰减式RIAA线路,有点心得,说几句.
1  关于7960us,这是针对重放环节而设的,主要用在高挡黑胶系统,普通系统可不用.
2  RIAA线路,因为受到前后电路输出和输入阻抗的影响.所以按一些公 ...
开心果 发表于 2009-9-17 09:51

欢迎！
1. " 关于7960us,这是针对重放环节而设的,主要用在高挡黑胶系统,普通系统可不用."
    若 R-C电路加了 7950µS衰減，则不是 RIAA，而成為 IEC60098。
    当 IEC60098 发表之初，亦曾作过深度思考 . . . 单重播 20Hz以下的音樂时，耳朵也聽不到，本应用 -3db將20.02Hz（7950µS）除去亦无可厚非 . . . 但在 20Hz以下的音樂中若再叠加其他频率的音樂的话，高频的音樂便被低频调制，这时，你便會间接听到 20Hz以下的音樂（如管风琴）。
2. " RIAA线路,因为受到前后电路输出和输入阻抗的影响.所以按一些公式求得的结果,往往与实际有较大的出入.这也就造成各种名机风格各异的原因吧."
    关于这点，很久以前曾与 日本 朋友作讨论，亦曾请教 RIAA 的一代宗師 - - Lipshitz。
    迟点有機會再比较与 Lipshitz 的异同。
    不过计算 RIAA网络确須兼顾多种外圍因素。
3. " 楼主的这个线路,用电子表格计算了一下,均衡误差还是比较大的,属于马鞍行,(最高)高出了约1.5分贝."
    " 电子表格 " 不知是否指相近于 Probe（PSpice）？
    如須作虛擬测试，应用基本的计算电路，將输入端定在 0.03Ω，输出端设在 3MΩ处，另須將推动级定于 43db 或以上（3db 為插入損失）。
    採用基本的计算电路的原因是 Probe 沒法自动檢测电路中的 潛佈容量（Cstray）和 米勒容量（Cmiller）。
    所以作虛擬测试时，中频便低跌。

欢迎继续跟帖讨论。

Gautau

好帖~
fung668 发表于 2009-9-17 14:07

多谢 版主 关注。

Gautau

好文章！。RIAA貌似简单，但对LP重放影响极大，可调性也很好。应该是一个很好玩
的东西。谢谢LZ。
pli 发表于 2009-9-17 18:35

欢迎光臨。
RIAA 这东东确实好玩，个人已玩了卅多年矣！

Gautau

RIAA标准时间常数:50HZ  3180US    500HZ   318us  2122HZ  75us这是肯定的!后期增加了20hz   7950US低频衰减常数！这就是RIAA。这是一种标准！不过这只是其中的一种曲线！不说远的！就说中国，黑胶盘的重放曲线就不 ...
MC275 发表于 2009-9-17 19:53

不好意思 MC275 兄，因腦中只能记起 麥景图275，sorry！
任何唱头、引线、插头、插座 . . . 都有一定的音色，这亦是 LP 好玩之處。

但总須有一尺子作 參考/量度，才可知道究竟是何处失準。

Gautau

甘睇来RIAA的调整有好大的弹性啵？
胆生毛 发表于 2009-9-17 22:44

若计算正確的话，应该有驚喜。

以前用同一线路设计，但用 ECC88，已可將 架仔 的所谓大师（講咩！）设计的前置殺至 日月无光（日本朋友從老家订回来的补品级套件，可以敗至 面无人色）！
不过个人认为 6DJ8 的 gm 过高，声音校 "行" （速度较快），有接近 OP Amp 的傾向。