【闲谈】簡易型动圈唱头前前置放大（MC Pre – pre Amp）

Gautau

这话题相当冷门，原因是黑胶唱片在国内并不算流行，再加上玩动圈（MC）唱头的也只属小众 . . .
若不将唱片计算在内的话，所有投资的总值仍可能会高于一辆 A6（铭牌有四个环的）。

问题是黑胶对你的吸引力有多大？是否值得投资以换取更优秀的效果作回报？
若欣赏过一张售价只须 ￡3 ~ ￡15（折算约为 ￥30 ~ ￥150）的优质二手、而评价又极高的头版唱片后，便会发觉黑胶唱片依然是世上最廉价的高质软件。

在考虑选择动圈唱头（￥2,000 ~￥20,000，或可能没有上限）时，除要添加 MC 升压牛或前前置外，还要留意一下唱臂是否匹配 . . . 通常像筷子般的幼臂配 MC头都不会有好结果。
除外，唱盘的抖摆率、哼声及从电机／转盘部份所传来的机械震动等等也要高度关注。

信噪比在这类电路中很难作大幅度提高，因整个系统（前前置 + 唱放）的总增益十分惊人（达 80dB）。

若这电路改用低压甚至用电池供电以减噪音，又是否真的可行？
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一般唱放颇适合 1mV ~ 6mV 的动磁／动鉄唱头（MM／MI）作足够的放大，可是动圈唱头（MC）的输出极低，只有 90μV ~ 600μV - 面对这些 MC头，唱放便会显得无能为力。
用高输出 MC头不行吗？当然可以，只是在速度、反应方面便差了点，因唱针的惯量大了。

在唱放输入端加上一对升压的专用牛便可，但价钱会使人卻步 . . . 以前曾介绍过一款用两只 6DJ8（并联）的低压前前置，效果相当不错 - 但现在的 6DJ8 狠贵、品质却颇参差。而 6N11 也不便宜。

早前在【闲谈】简易型前级探讨 一贴中曾试用NiMH电池作自给偏压（串在阴极处），当时亦曾顺道一试全电池供电的前前置，更与 简易型前级 作过比较。感觉两者的效果都不错 。。。在完成上贴后便立即继续玩玩 - 反正手上仍有为数不少的 NiMH AA电池。

今次除作动圈头前前置放大电路的讨论外，也谈谈已湮殁了的调校方法。
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6N1 便宜、线性算不错、灯丝的功率也足够大（但在低压时却成为了负累，因空间电荷狠严重）。

早前曾作过静态测量（HT = 6.3V），结果如下 :




在选用 HT = 6.3V 时，整机的增益只有约3倍，而通常 MC Head Amp 的要求为7倍 ~ 10倍。
而选用 HT = 24V 时，整机的增益会有8倍 ~ 8.5倍（已加入 R'g = 47KΩ 作计算）。




上图中的 Ci 及 Ri 是唱头匹配阻容。
Ci : 在无线电波电场强度大的地区，Ci 要用大点，如22nF。
Ri : 通常按唱头的规格说明作匹配，例如用升压牛时为 30Ω，则前前置便可能为 300Ω。
时间制 : 60秒时间制必须加入，否则 Cin 在充放电时会有可能损坏高价的唱头。
Cin 及 Cout 必须用 >25V 的 MKP 电容。

6N1管内的空间电荷远较其它的管子大，故只有采用正偏压，失真才会减少（并提高屏流），否则放大量便只可维持在3.8倍左右。
若不用正偏的话，只要输入信号的幅度稍大便会使管子正半周（屏）截止而使失真加剧。

由于管子会长期出现栅流，所以其等效输入阻抗会降低不少（幸好 rg 因长期出现栅流而相当稳定），以致须提高 Cin的数值。
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Cin 的取值﹕
在未插管子时，
Vg = HT x (Rg/(Rg + Rb) = +16.35V
管子加热后，
Vg = +0.33V

流经 Rb 的电流
I（Rb）= (24V – 0.33V)／220KΩ = 107.59μA
流经 Rg 的电流
I（Rg）= 0.33V／470KΩ = 0.7μA
栅流
Ig = 107.59μA – 0.7μA = 106.89μA
栅极等效电阻
rg = 0.33V／106.89μA = 3.087KΩ
栅极实际等效电阻
r'g = Rb//Rg//rg = 3.025KΩ（并非简单的 R = Rb//Rg）

故输入电容
Cin
= 1/(2 x Π x r'g x F)   ←   Fo = 1Hz
= 52.6μF（用 47μF ~ 56μF）
*  *  一般 A2类放大电路采用『R – C 耦合』的难度便在这里。

因有栅流出现，故Cin 在开、关机时会对 Ri 及动圈头作充放电，所以
60秒时间制的加入是避免动圈头受充放电流冲击而烧毁！
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Cout 的取值﹕
唱放输入电阻 R'g = 47KΩ
实测加载后（R'g = 47KΩ）的放大量 A = 8.5
屏流
Ia = (24V – 19.7V)/ 33KΩ = 0.13mA
屏内阻 ra ≒ 19KΩ
而
Ro = ra // Ra ≒ 12KΩ

故输出电容
Cout
= 1/(2 x Π x (Ro + R'g) x F)   ←   Fo = 0.2Hz
= 13.5μF（可用 10μF ~ 15μF）

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随后的会在二楼继续﹕只是一些吹水话题而已 - 各位坛友大可忽視之。

Gautau

机件调校﹕
与大师们提到的所谓『校声』绝技不同，此一步骤必须将电路调至失真最少，及最少噪音才行。
通常要用到万用电表／DMM 、毫伏表、信号产生器、示波器，及失真仪等等基本设施。
但对初玩的坛友而言，这些设备都属遥不可及，也烧钱。更不知应如何使用才对 . . .

若手上只有万用电表／DMM 的话，是否表示这辈子都不能入门？或被朋辈瞧不上眼、甚至还遭白眼？

你忘记了吗？你怎可能会忘记了你手中已有的尚方宝剑 . . . 万用电表／DMM ！？
可能你的只是柴刀（4KΩ／V）而非宝剑，但又有何问題？不就是万用电表吗？！


。 。 。 。 。 。怎么好像是江湖骗棍的口吻？
传统的方法是用万用电表将逐点变化的电压测量并记录，然后绘在纸上，再用尺子量度及比较便可 . . . 但却要付出极大的耐性 - 三数天后你便可能会作兴趣转移，如﹕游山玩水，饲养宠物 . . . 等等。
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带同你的万用电表到拥有仪器的朋友家中看看 . . .
学习如何使用示波器作波形观察（只须加上信号产生器）。

然后，
用100Hz、400Hz、1KHz 作定幅观察，并细心学习。

又然后，
掣出宝剑（或柴刀），选择制拨至 ACV 最低档（如 6V 或10V），红表笔短的一端插往 AC out 处（若万用电表没这孔便要多带一颗0.1μF／1000V 以隔直流）。
用100Hz、400Hz、1KHz，调节输出并作定幅观察 – 留意这三个频率的读数是否一致。
最好使指针停留在万用电表錶面的中央位置（如 3V 或5V），便较容易观察。

再然后，
什么都不要动，只將电表的红黑针笔互调并練习目测 – 看清楚、看准确后又再互调表笔。十次八次后你可能会看到在每次互调表笔時，读数或可能有极微少的不同 . . . 強迫自己記忆这一现象。
熟习后你可能已可看得到5 ~ 100 兜（兜﹕千份之几英寸，thousandth）两次指针位置中出现两次不同读数的分別。

又再然后，
向朋友借一低压牛（或自行带备）﹕3V、6V、9V皆可，按上面的方法量度其次級电压。
你可能已经很努力、甚至尽了力，但仍看不出表笔互调后的分別 . . .


即﹕哪台信号产生器已出现了些失真。

有方法可以将失真计算出来，但留待各位善用眼力后再慢慢发掘好了。反正5兜 ~ 20兜（5/1000'' ~ 20/1000''） 也不算太差。

只要信号产生器的频率在400Hz（老款电表）或1000Hz（较新款）便可 . . . 但为何不用电牛作信源？
柴刀也没問題，因通常只須量度机件的输出端便已可了解失真有多少。


拿一台你认为声音本来已很不错的 DIY 机件作测试，你看到的失真却可能会非常大，甚至狠大！
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今次除用了一些仪器作初始校准外，过程中主要还是用了万用电表作测量。

只要各点电压准确，机子也会响便算完成初始校准的步骤，不一定必须用仪器 – 玩呗！
那么，你觉得还有须要 『带同你的万用电表到拥有仪器的朋友家中看看 . . .』 吗？



若果連失真都控制不来，还谈什么调校怎么样的声音？转个方向改玩砌模型好过喇！

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睿涛

且看G版的下回分解，G版辛苦了。

Gautau

睿涛 发表于 2014-12-4 07:46
且看G版的下回分解，G版辛苦了。

已悉数抖出矣！

allen2010

G版又出新作，MC头要玩好不易，这个前前置出来又可以玩一玩了！

拂晓的雨

没有更好的管子了。玩MC价格都不低，可以选用更好一点的管子吧？谢谢版主分享经验

snoopy

THX! G 版.

睿涛

Gautau 发表于 2014-12-4 08:01
已悉数抖出矣！

前些日子，曾向您讨教过用6N11做前前级，看了G版的这篇帖子，若有所悟，谢谢G版。

睿涛

睿涛 发表于 2014-12-4 11:40
前些日子，曾向您讨教过用6N11做前前级，看了G版的这篇帖子，若有所悟，谢谢G版。

这种前前级在工艺上要注意什么，G版不妨再抖出一些来。毕竟，做前前极的人少之又少，这方面自然是您老前辈经验丰富了。

landemaomao

好资料。收下。以后慢慢消化。好像暂时还没有MC头，不过说不准那天头脑发热，买了个回来，那就玩这个啦。

MC275

Gautau 发表于 2014-12-4 08:01
已悉数抖出矣！

版主对6n1真是情有独钟呀在低压有好特性的好像有6dj8 这方面我不大懂，瞎说两句 凑凑热闹。

Gautau

一起作答吧 . . . . . .
当初是考虑电池供电的前級，但用尽方法都不能令 6DJ8 输出 1Vrms 的摆幅 ，故才考虑 6N1。

由于6N1的灯丝十分强悍，故空间电荷頗大，致 -Vg 加深而使屏流不能提升，便只能用 A2 放大 - 可是屏流仍只有百余微安 . . . 即噪音也因而下降了不少 . . . 故又改作动圈唱头前前置 - 反正已有8倍增益（47K 負載）。
看来线性也相当不錯。

6DJ8 也可改用零或正偏 . . . 格柵（或框状栅）收集的电子更多，故其栅极会有微量负压。
当管子出現故障或起振（因高gm及并管）的话，便有機會烧唱头！

本人当时用10Ω的 Ortofon MC20 ll，不觉有何问题，但国外坛友曾反映这 -Vg 对唱头会有影响 . . .
再者，下面电路应无8.5倍增益，看来仍低了点 . . . 当然可作更改，那便倒不如用 6N1 - 线性更佳，危险性也降低。
但56μF电容也不易找 . . . 个人用了数只PP祖国货，价廉物美。




Rg可以但却不可以拆除，否则 Cin 充放电時的影响更大。
Rb在用不同的管子时都要再调节，如 12AU7 所产生的空间电荷而使逆栅流會较12AX7细不少，因栅丝较疏落。但若要求有8.5倍的话，HT要推高至近100V才行。

Gautau

MC275 发表于 2014-12-4 16:35
版主对6n1真是情有独钟呀在低压有好特性的好像有6dj8 这方面我不大懂，瞎说两句 凑凑热闹。: ...

本人也料不到 6N1 在低壓 A2类 的线性會如此惊人！

迟点若有空或作图看看 . . . 希望不会到处游山玩水吧。

MC275

Gautau 发表于 2014-12-5 00:09
本人也料不到 6N1 在低壓 A2类 的线性會如此惊人！

迟点若有空或作图看看 . . . 希望不会到处游山玩水 ...

这个超低压A2类原理上我能理解，但真无实战经验。我想1毫伏都不到，再加20db也就10毫伏的输出，在这么小的动态范围内，线性可能不是首要考虑因数了。

Gautau

MC275 发表于 2014-12-5 00:20
这个超低压A2类原理上我能理解，但真无实战经验。我想1毫伏都不到，再加20db也就10毫伏的输出，在这么小的 ...

这线路的目标是 2.2Vrms，因本来打算作前級。
可惜最大不失真输出只有 1Vrms     
仍须努力 . . . . . . 但又不想再提高 HT。

Gautau

刚又試過一些插牆式 12V/1A 开关电源（囉头／路由器，Router 用的） . . .
用12Ω降压至 6.3V，再加 15000μF 后灯丝仍有4mV 噪音 . . . 0.03mV 还差不多，因 MC头的输出为 0.3mV ~ 0.6mV。

不成！看来用电池会像样点。

睿涛

Gautau 发表于 2014-12-5 06:29
刚又試過一些插牆式 12V/1A 开关电源（囉头／路由器，Router 用的） . . .
用12Ω降压至 6.3V，再加 15000 ...

若改用电子虑波，灯丝噪音可否大幅下降。

MC275

Gautau 发表于 2014-12-5 01:16
这线路的目标是 2.2Vrms，因本来打算作前級。
可惜最大不失真输出只有 1Vrms     
仍须努力 . . . . ...

呵呵，这个目标有得你头痛，范围有点宽了。

MC275

Gautau 发表于 2014-12-5 06:29
刚又試過一些插牆式 12V/1A 开关电源（囉头／路由器，Router 用的） . . .
用12Ω降压至 6.3V，再加 15000 ...

一般的开关电源，用在这应该达不到要求，在15000UF前串一个高精度恒流源试试。就算是两级恒流体积也不会大，两个lM317 两只电阻 两只电容罢了。

Gautau

睿涛 发表于 2014-12-5 12:49
若改用电子虑波，灯丝噪音可否大幅下降。

没再深究 . . . 反正原本便打算电池供电。

也很方便 : 5 x AA NiMH 供应灯丝，再叠加 2 x 9V（8.4V）积层电池。
灯丝组可連续供应 4~5小時，HT（2 x 8.4V，再叠加6V）用了兩星期仍十分強悍！
若每天听兩个小时，大约可维持三天（灯丝）. . . 用鋰电也差不多，但要留意鋰电不能过放，也须降压。