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运放代换,客观指标与主观听感
本人非专业技术人员,以下总结归纳来自各论坛大大,在此先表敬意!
第一部分 运放代换的指标要求
一.基本参数
1.通道: 单运放/双运放/4运放,根据电路选择
2.电压VS: 为避免器件击穿,最大允许电压应大于实际供电电压
3.结构: FET型可用于大多场合,双极型要根据电路小心使用
4.价格: 合适的就是最好的
二.性能选择
1.增益宽带积GBW:
对音频:放大倍数*100*20k,
见贴http://bbs.hifidiy.net/forum.php ... p;extra=&page=2,
举例:常用放大倍数不超过20,则GBW>40M,所以大半常见高性能音频运放GBW在50这个值左右,理想值为200M
2.压摆率SR:
对音频:2*3.14*50*频率选择*峰值电压,
见贴http://www.elecfans.com/analog/202009141296661.html
说明:压摆率不可能无限高,满足基本要求时频率选择人耳最敏感的3k,则SR>23,所以大半常见高性能音频运放SR超过20(低压芯片如1622例外),理想值为276
3.电压噪音Vn:
对电压型运放,<7nV为宜,理想值<2nV
对电流型运放,<3nV为宜,理想值<1nV
4.电流噪音In:
对FET运放,可忽略,基本不受电路影响
对BJT运放,受外围电路影响大,<2pA为宜
运算放大器的总输入噪声电压是运算放大器的噪声电压、噪声电流流经输入电阻上产生的噪声电压、以及输入电阻本身的热噪声三者之和
见贴http://bbs.hifidiy.net/forum.php ... 516&archiveid=1
5.输入失调电压Ios: <1mV,越小越好
6.输入偏置电流Ib: FET型可以无视,双极型<2nA为宜
7.共模抑制比CMRR: >110db
8.总谐波失真加噪声THD + N:<0.00005%
三.推论与猜测
1.标准应用场合:放大倍数20以下,+—12V,GBW=40,SR=20已经基本满足高保真要求,这也是TI一系列评价较高的运放技术参数(如LME49720)
2.常用场合:放大倍数10以下,+—12V,GBW=20,SR=40,完美还原方波,这正是方波帝高度推荐而Ada4625卖断货的原因。如果TI能保持其他性能不变而把GBW提高到40M,那就真不错了。
3.小信号场合:放大倍数5以下,+—5V,GBW=10,SR=9.4,NE5532已经可以完美还原信号(只要电路不是太差),可见,并非所有场合都需要高档器件才能高清
4.适用性:FET运放对电路要求低,JET要求输入阻抗小,更换时要注意电路
5.未来发展:双极型运放更容易提高性能,电压噪声容易做得更低,噪声曲线也更容易做得平坦,估计TI未来会在双极型运放上下力更多
第二部分客观指标与主观听感
音响界一向有两派:
技术派认为技术指标决定一切,相似技术指标听出不同味道那是幻觉,物质决定意识吗! 主观派认为音响最终是为耳朵服务的,好听就是一切。
主观和客观在这儿无法统一。
举例:LM49722MA,GBW=55, SR=22, VN=2.5nV,
ADA8066, GBW=145,SR=180,VN=7nV,
只看指标,结论是8066好很多。然而,请看主观评论:
AD8066AR(贴片):AD公司一款性价比很高的贴片双运放。该运放整体效果与声音走向和AD8620AR也有些类似,但是整体浑厚度不如AD8620,声场包围感也不如8620。高低两端不错,高频清新亮丽略淡,低频快速有力。中频感觉有些不足,清晰度还可,但是人声稍远也偏薄,造成乐器近、人声远,这一点不够讨好耳朵的。不过,要是播放电子音乐或者器乐为主的音乐倒还不错。另外,它的启动电压很低。单5V都能获得不错的音质。
LME49722MA(贴片):它可能是国半所有贴片封装的双运放中声音质感最好的一款。LME49722MA声音有着极好的质感以及出色的线条感,形体清秀凝聚,空气感不算非常好,却要好过4562、49720不少。中频以上各个频段都有着非常好的密度和质感,中高频非常透明悠远,一直延伸到很高的地方。中高频润泽、顺滑、明亮,人声略具有讨好人的粘滞感。低频钻得非常深但收得相当紧,有些清脆和刚性,量感适中,能量充沛,弹跳力相当之好。全频域的动态、解析、细节俱佳。非要说缺点的话那就是是低频显得硬了些,也嫌稍脆,缺少些蓬松感,而且有些欠缺厚重。此外空气感和润泽度还稍欠缺一点。借用网上烧友评价:LME49722MA清如甘泉的声音让人以为它是中性偏清丽的风格,但很快把风格确定为中性、清秀、略温暖。这颗运放像是王羲之的书法,飘逸而不失刚健,灵动清秀而富有优美的质感。女声演绎同样是它的强项,就像明代李香君那样的江南少女,细腻、婉转、敢爱敢恨而又忠贞刚烈。
运放听感原贴:https://tieba.baidu.com/p/7230761275
那么,为什么低指标运放反而得到了比高指标运放更好的评价?
那是因为如下两方面的原因:
1.人耳对不同频段音色效果感觉不同
在此不详细论述,请看https://blog.csdn.net/brandon2015/article/details/50426137
2.运放的频响曲线不是平直的
理想的音频运放在20-20KHz范围内频率响应应该是一条直线,实际上这是不可能的,不同的频段上会有小的起伏,正是这些起伏带来了运放的个性。
LME49722MA 电压噪声频率曲线,请自行百度
ADA8066 电压噪声频率曲线,AD网站数据表
观察两者的噪声曲线,49722从20HZ曲线开始变得平坦,而8066要到2KHZ,其200-500HZ表现相当差,这正是“中频感觉有些不足,清晰度还可,但是人声稍远也偏薄,造成乐器近、人声远”评价的来源,20-60HZ极差的指标自然也就导致缺乏“包围感”。
为了模拟和验证以上结论,手上有调音台或均衡器的朋友可以做以下测试:
1.250HZ降低-7DB,邓丽君是否正在离你远去?
2再把400HZ降低-5DB,邓丽君的声线由妩媚向娇媚转化
3.250-7.4,400-3.8,630+3.8,刀郎的歌更沧桑了
4.6.3k-7,齿音小很多了
终于,在这里,我们完成了客观指标与主观听感的统一 ,完全符合辩证法。
通过以上分析,我们还可以得到如下推论:
1.噪声频率曲线很重要,在满足应用条件下,甚至比GBW/SR更重要
2.音频运放更重要的是低频噪声指标(高频容易做好),1K典型指标意义不大,不如改看100HZ指标,只要100HZ能做好的,噪声特性都很好
3.高速运放不值得用来替换音频运放,1KHZ以下曲线太陡峭,中低频损失太多
4.对多数应用,在满足基本指标后,应该尽量追求低平的噪声曲线。
常用的10倍放大,供电+-12V,GBW=20M,SR=23,在满足这个指标基础上优先追求低频噪声小的
5.好的运放,从听感上来说,应该是声音密度大(细节多),而声音特性平平的。声音特性可以靠后天增益,而细节不可能。
6.新的运放,为什么普遍变得响亮、齿音重了?那是因为以前的器件高频性能达不到而无法展现,现在性能上去表现出来了,这正是高性能运放的标志。至于不好听?衰减啊!
注:以上所述噪声,FET指电压噪声,双极指电压噪声+电流噪声 |
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