运放代换，客观指标与主观听感

聆天 · 发表于 2021-6-11 16:27

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