为何我要DIY前级分频功放？

ray_long

     本来这篇帖子是放到那篇“还能再抠门一点么，廉价系统的艰苦探索”一起的，结果那篇帖子被版主无情的移动到休闲区去了。我是没有休闲区的权限的，只好另发新贴，貌似版主不喜欢“话唠”，帖子写太长，故事讲太多，又没有照片就很危险。这篇写都写了，先发了吧，如果再被赶走，这里也就呆不下去了。

   今天就是要想讲讲我的低价策略。策略听上去很美很神秘，但其实很苦，很简单，就像田忌赛马一样简单。本来我是想一开始就1, 2, 3, 4列出来的，但觉得那样很没意思，只有教导主任才那样训话。我还是讲讲故事吧，策略都在那些故事里，如果有那么幸运我的帖子能活到故事全部讲完，我会做个索引，大家方便参考。

     先说说我和南鲸扬声器12年的故事，喇叭作为系统的一个重要功臣，这里有很多话要讲。曾经在南京上学，直接去他们厂里买了一对陶瓷盆6.5寸和一对高音，当时这个厂的境况已经很差了，搬得差不多了，所以就算去到厂里，羊毛盆都没有货。就是那120元钱的陶瓷盆和85元钱的高音，我就用了12年。这12年做了太多的分频器了，大大的一捆铜线，全部都变成了线圈，换了一个又一个。和其他的烧友一样，到了一个台阶后怎么也上不去了，始终不能满意。去音响店里听听人家的东西，绝对比自己的好。而自己只能邀请一些不懂HIFI的朋友，告诉他们说我的系统可以PK万元级的，把他们忽悠的一愣一愣的，享受一下这种自欺欺人的快感。（干过这事的请举手）
看到有些人在潭里说自己的东西如何如何好，立即产生一种羡慕嫉妒恨。是不是真的？熬夜熬太久了，幻觉吧？为什么为什么？

    我就是一个较真的人，不把这个谜底揭开誓不罢休，而且我死也不肯换扬声器，我还不能回答为什么这个扬声器不好。当我不能回答为什么的时候，我怎么知道里面是否还有潜力可以挖呢？在这种力量的驱动之下，不知不觉12年过去了。那些绕线圈的汗水换来的是真相。我们都有一个目标，但是通向目标的路曲曲折折，有时候可能走了很远以后，忽然想问自己，“矮油！我怎么在这里啊？”竟然忘记的自己曾经设定的方向。

    我们为了什么发烧，是应该买个好系统回家直接听呢？还是自己DIY？自己DIY应该做什么？应该放弃什么？

想想这些问题，12年了，也是时候跳出绕线圈的怪圈了，不急着出好声音，要出好声音，买一个马上就能出，我去做一做，想一想，边做边想，不仅出好声音，而且知道为什么出好声音，这才是我发烧的目的。而且买一个器材，就要把它的能力发挥到极限，然后再挑战下一个。现在忽然出来讲故事，也是觉得就要接近真相了，一边写，一边做，做个记录，方便别人，也方便自己。

    话说那个南鲸的6.5寸陶瓷盆的确实有很大问题。比如低音，因为是陶瓷涂层，硬，低音下不去。而且另外还有个中频的谐振峰，那个Q值相当高，而且还在4Khz附近。再说说那个高音，高音的谐振频率不够低，而且谐振频率附近失真非常严重，直接出破音。不过这些问题再好的扬声器也存在，唯一的不同在于程度而已。
越是便宜的扬声器，分频器的设计压力越是大。好的扬声器谐振峰抑制的不错，频响曲线有较为宽阔的平坦范围，分频器按理想情况设计，误差不会太大。差的扬声器，频响曲线起起伏伏，大量的谐振峰，按理想情况设计，基本得不到正确的分频点。

    我绕了这么多的线圈为什么都没有找到合适的数值？ 这个差的扬声器难辞其咎，另外我做线圈的能力确实有待提高，而且我没有仪器测量电感，长期处于自我怀疑的崩溃边缘，“到底这个公式对不对啊？声音好像有改善，这个电感量应该够了吧？”

    在南鲸扬声器陪伴的12年，大部分时间是在跟它谐振峰拼命，相比之下，我做功放的功力还是比做分频器强。拼了这么久的命，是时候要打个翻身仗了。怎么打翻身仗？来玩一玩田忌赛马的游戏吧！好马对劣马。看看我们的好马是什么，在我的例子中，其实好马也不少，比如，前级分频器，我做个功放的成本比较低，而且质量高，同时高低音分开做，功放设计的压力也小，以我手里的收集电路为例，要获得同样音质，分开做可以比做在一起成本更低。南鲸的陶瓷盆扬声器也不是一无是处，这个玩意高音特别好。我如果能把谐振峰压下去，利用陶瓷盆回放50~4khz这一段频率，一定是很厚实的感觉。

    还有一匹好马就是RC前级分频器， 做个功放比做个电感容易，这样RC网络分频的精度容易保证，电容，电阻是厂家出售的，精度标多少就是多少。自己手绕电感难度太大了。当需要电感不止一个的时候，简直就是灾难啊。考虑到RC的简单易得，做个3阶的不在话下。

    有了这些好马，我们再看看用什么样的游戏规则，陶瓷盆的那个谐振峰我是要加以利用的，因为这个峰在我的最佳聆听范围内，而且考虑到我的高音扬声器是一匹劣马，我根本不可能把这个谐振峰过滤掉的，因为一旦我想要过滤掉这个谐振峰，分频点就会过低，高音扬声器无论如何无法胜任，陶瓷盆也就浪费了，还不如买个纸盆呢。我怎么利用呢？我设计一个不知道几阶的RC低通滤波器，估计至少二阶，截止频率低于这个谐振峰，经过精心的计算调整，一定能够把谐振峰左侧较低的频带内的响应曲线填平。而谐振峰的右侧高频部分的频带则是形成了一个估计至少有-12db/oct以上的滚降曲线。然后我用谐振峰的右侧为交叉曲线，去设计高频部分的n阶RC滤波器。所以我的两个滤波器是不能完全重叠的，中间有个谐振峰把这个空缺弥补了。当然高音扬声器也是有谐振峰的，我可以不管它，它还比较远在，3kHz以下。n阶的高通滤波器应该可以完全消除那个影响。

    如果我的功力深厚的话，用功率分频器应该可以做同样的事情。不过我还是RC网络比较拿手。

    谐振峰的Q值，以及其频率是我这个方案的基本参数，有了Q值我才能确定滤波器的阶数，所以准确的测量很关键。后续在潭里找点知识充充电，把这个碉堡攻了。

    过两天再送上分别设计的高音放大器和低音放大器。等后面试验成功还有图有真相。

rsl_2005

很好 加油 过二天别失约...

耳朵有毒

有好多电路吗?  和均衡器\音调有多大区别?

ray_long

耳朵有毒 发表于 2013-12-13 16:58
有好多电路吗?  和均衡器\音调有多大区别?

电路就是在论坛中收集的资料修改而成，当然结合自己以前失败的作品。为了有时间画个漂亮的原理图，所以过两天再发。

均衡器/音调也是滤波器，原理是一样的。

wfllsw0

有源无源分频。。。个人更倾向于用电感。。。

ray_long

wfllsw0 发表于 2013-12-13 17:10
有源无源分频。。。个人更倾向于用电感。。。

如果用电感可以获得更好的滤波特性，RC的性能比较差，我抽屉里能翻出一堆电容电阻来，电感一个都没有。

我不想做有源的，我设计的RC还是无源的。只是在前级而已。

国共合作jhx

lz的出发点是正确的。本人20年前就在一个很普通的功放加了前级RC无源三分频，最简单的那种一阶的。中高音用了4个1875，喇叭也是普通大路货。不过从听感上还是很有提高（仅是和没改造之前的原来功放做比较）。

想学维修

等看图学习

2010422

不知道还有多少人在绕这个圈啊，，
楼主我的系统也有破音，不知道在哪个频率，我用的是电子分频，可以调分频点的，分频点2500到3600都调过。

ray_long

看了不少帖子，觉得不错的有几个，比如钻石自举缓冲，还有互补的达林顿接法，还有电流倾注式输出。

把这些都放到一起，搞成钻石自举缓冲的电流倾注式功放，作为低音功放。

ray_long

高音部分受到电感功放的启发，使用恒流源甲类。

天马飞云

ray_long 发表于 2013-12-14 12:18
高音部分受到电感功放的启发，使用恒流源甲类。

这个电路的上管偏置好像有问题。

ray_long

天马飞云 发表于 2013-12-14 13:47
这个电路的上管偏置好像有问题。

借用了高通滤波器的一个电阻来完成偏置。这个输出比零点低了两个基射电压，必须要电容耦合输出，耦合电容必须按一阶分频设计，因为一共是3阶，前级完成2阶，输出再补上一阶。

天马飞云

ray_long 发表于 2013-12-14 17:48
借用了高通滤波器的一个电阻来完成偏置。这个输出比零点低了两个基射电压，必须要电容耦合输出，耦合电容 ...

感觉没有温度补偿电路和中点稳定电路，这种单端甲类功放稳定性会有问题。

ray_long

天马飞云 发表于 2013-12-14 18:08
感觉没有温度补偿电路和中点稳定电路，这种单端甲类功放稳定性会有问题。

温度漂移造成的只是恒流源电流变化，这个因为是高音，需要的电流很小，经典功放1969用的是1A多的静态电流，我这个最多调300MA，真正喇叭需要峰值估计就在100MA左右，这么大的余量，随便漂。

另外，安装的时候恒流源的那个偏置管是紧靠的功率管的，可以做温度补偿。人家发射极电阻0.2ohm的都补偿成功了，我这个2ohm更加安全。

这里输出是电容耦合的，中点已经没有意义了。我用的是射极跟随器，虽然不是中点，输出电压不会乱漂的。这个和集电极输出完全是两回事。

烟花飘舞

2.1系统也是电子分频的一种

nos2

商品音箱不支持前级分频，所以说做前级分频功放也是白瞎了，收手吧。

ray_long

我的两个电路的灵感都是来自论坛内。先看高音功放的那个射极跟随器的甲类输出，这个是跟HZEW007学的，他DIY的单端大电感功放，非常简单，关键在大电感。

我手里没有大电感，也没有场效应管。所以就用三极管和恒流源代替了。恒流源效率就低了很多，不过好在我用来做高音，浪费有限。

HZEW007用的是集电极输出，具有放大倍数，而且输出阻抗不会很低，这种弱控制力的功放估计也是一种特色吧，HZEW007说喜欢电感的声音，我也不知道那是怎样的一种感觉。

我用射极输出，减低输出阻抗，提高输入阻抗，放大倍数由前级完成，一方面减低对分频器的影响，一方面提高对喇叭的控制力。要是有个大电感就好了，我拿来替代现在用的恒流源。

ray_long

nos2 发表于 2013-12-14 18:41
商品音箱不支持前级分频，所以说做前级分频功放也是白瞎了，收手吧。

家里DIY而已，所以这个电路可以拿出来随便分享，有人拿去做了也不卖钱。

ray_long

低音的部分那个输出是参考Quad606的电流倾注式，输出分为两个部分，一部分是甲类的状态，另一部分是乙类状态。两个部分对输出电流都有贡献，甲类部分的电流贡献比较小。而乙类部分的贡献更大。

这种电路很难调试，因为做的不好的话，甲类那部分可能会电流过大，一旦电流过大就会从甲类变成甲乙类，失真度就上去了。不过这个玩意也是DIY的乐趣所在。

这个电路里面还用到了diamond buffer，不仅如此，还加了自举。这个来自  “学习仿真--马兰士hdam-sa模块探究” －－ http://bbs.hifidiy.net/thread-100360-1-1.html

diamond buffer用的太多了，我觉得这个东西很方便，具体优缺点说不出来。

不过这个自举我看很不错，我理解这个可以降低非线性失真，所以放到我的电路中试试。