|
D類功放IC
TDA8924TH 2X120W
TDA8950BJ 2X170W
TDA8950BTH 2X170W
TDA8922BJ 2X50W
TDA8920BJ 2X100W
TDF8590TH 2X80W
TFA9800J 2X6W
TDA1517P 2X6W
TDA8946J 2X15W
TFA9810 2X10W
TFA9815 2X15W
TDA8932BTW 2X30W
TAS5414 汽車專業(yè)用CLASS-D IC
TDF8591 2X160W 負載2歐 BTL310W
TDA8920BTH 2*100W Class D Audio Amp 專業(yè)功放、舞臺音響
TDA8922BTH 2*50W Class D Audio Amp 專業(yè)功放、舞臺音響
TDA8932T 2*15W Class D Audio Amp 平板電視,家庭影院
TDA8947J 4*15W Class AB Audio Amp DVD+功放,家庭影院
TDA8948J 4*10W Class AB Audio Amp 組合音響,家庭影院
TFA9843J 2*15W Class AB Audio Amp Ipod docking,Boombox
TDA1517P 2*6W Class AB Audio Amp 電視,液晶電視
TDA1519C 22W BTL or 2*11W stereo power Amp 汽車音響,電視,液晶電視
關(guān)于D類功放,一直爭論不休,可我很看好D類功放,D類功放取代模擬功放,是必然趨勢,就如晶體管功放代替電子管功放、CD代替LP。目前,D類功放的名稱比較亂,有稱為數(shù)字功放,有稱為數(shù)碼功放的,這里有必須澄清一下。D類功放是把模擬信號轉(zhuǎn)變成脈沖信號進行放大,再通過低通濾波還原成模擬信號輸出給音箱,與傳統(tǒng)功放相比,前者工作在開關(guān)狀態(tài),后者工作在線性狀態(tài)。D類功放輸入的是模擬信號,輸出的也是模擬信號。而數(shù)字功放是對數(shù)字信號進行功率轉(zhuǎn)換,通過低通濾波輸出給音箱,輸入的是數(shù)字信號,輸出的是模擬信號,在功放級完成數(shù)字信號的 DAC 轉(zhuǎn)換,所以國外也稱為功率DAC。功率DAC的性能更好,技術(shù)難度更大。
陸陸續(xù)續(xù),玩過幾種D類功放,當然由于條件限制,都是低端的東東。最早試的是ZXCD1000,說是音質(zhì)很好,想想反正也不貴,就試試吧,于是買了塊 ZXCD1000,配一臺IBM 37V 8A開關(guān)電源供電。開機試聽,低音的改變令人印象深刻,低音快速而有力,絕不拖泥帶水,中音還可以,高音就很一般了。ZXCD1000 最高開關(guān)頻率只有200kHz,所以它的性能當然離 Hi-Fi 很遠了。使用了幾天,發(fā)現(xiàn),最大的問題一是輸出濾波電感非常燙,二是功放有自激的趨勢,于是不敢用了,燒了音箱不劃算,從此打入冷宮。就這樣交了第一次學費,不過對于D類功放,終于有了感性認識。
后來,看到了 Tripath 的T類功放,國內(nèi)外的評價都不錯,于是又心動了。T類功放屬于D類功放的一種,使用了獨特的調(diào)制方法。比較了各型號的參數(shù),決定選用 TA2022,有100WX2的功率輸出,開關(guān)頻率大于650kHz,基本能滿足我的要求,于是購入一塊功放板。TA2022 也不是浪得虛名,70W 輸出時失真0.015%,互調(diào)失真0.1%,信噪比(A記權(quán))102dB。為了充分發(fā)揮這塊功放的性能,決定整一個高性能的電源,剛好手頭有一臺老的Y記合并功放,于是就想把它改成一臺線性穩(wěn)壓電源,同時音箱保護電路還能用上。經(jīng)過仿真、計算,花幾天時間,終于把它改成了穩(wěn)壓電源。把小小的功放板直接裝入老功放機箱內(nèi),T類功放制作完成。開機試聽,確實物有所值,音質(zhì)可與3000元左右AB類功放相當。但發(fā)現(xiàn)了1.8kHz 的干擾,仔細研究手冊,發(fā)現(xiàn)芯片內(nèi)有一自激式升壓電路給MOSFET驅(qū)動電路供電,開關(guān)頻率只有2kHz左右,剛好落在人耳敏感區(qū)域,這是我無法接受的。于是用LM317制作了一路電源直接供給驅(qū)動級,到此,此功放開始正式服役,一直用到現(xiàn)在。可惜,Tripath 公司關(guān)門了。
后來,又在淘寶收了一臺 SHARP SD-AT1200T 1比特功放,一臺 SONY S550 S-Master 一體機,都是小AV功放,買來只是滿足自己的好奇心而已。S550 是一臺真正的數(shù)字功放,模擬信號只在音箱輸出端出現(xiàn),為了實現(xiàn)音頻輸出,還專門用了一片 AK4382 的 DAC 芯片。老實說 S550 的音質(zhì)是出乎我的意料的,聲音很純凈,較中性,但低頻力度不夠。受制于電源的輸出能力,使用三肯 STR-F6267 組成的自激式開關(guān)電源,功率不可能超過300W,要達到100WX6的功率輸出,顯然是不可能的。
一直在網(wǎng)上找相關(guān)的資料,慢慢地將注意力集中到了ICEpower。Bang & Olufsen ICEpower 是 B&O 與丹麥技術(shù)大學 Karsten Nielsen 博士合作創(chuàng)建的公司,其特有的特有的D類功放模組,目前已發(fā)展到了第三代。從A系列(2001年)、ASP系列(2003年)、ASC系列(2005年)到目前的ASX2(2007年)系列,產(chǎn)品從中、大功率轉(zhuǎn)向了中、小功率,從單聲道轉(zhuǎn)向雙聲道和多聲道。
ASX2有三個型號,50ASX2、125ASX2和250ASX2。前兩代,均未標榜 Hi-Fi,第三代明確說“Audiophile Performance: Today, ICEpower brand is associated with superior audio performance, accomplished through a range of successful applications by the most demanding audio brands in high-end consumer, automotive and professional markets. ”
海的那邊,ICEpower 功放炒得火熱,一些名廠使用 ICEpower 模組的 Hi-End 功放也獲得了很好的口碑,口水直流,卻也無可奈何,ICEpower 的模組不供應(yīng)給個人,只能 YY。曾經(jīng)有人在淘寶上賣過幾十塊50ASX2模組,被隔壁壇里的一搶而光,下手晚了沒買到,為此郁悶了好長時間。后來,費了老大的勁,才終于搞到3塊 125ASX2 模組,雖然功率小了點,但已經(jīng)很滿足了。打算用1塊做一臺雙聲道后級,另2塊做一臺二分頻功放。
ASX2 究竟有什么過人之處呢?先看下國外的產(chǎn)品。每個聲道使用一塊125ASX2,工作于BTL方式。

Bel Canto S500,標價: $2999 USA
國外 Hi-End 廠常用的做法,ICEpower模組加一小塊輸入電路板。.
diyAudio上面的制作,感覺機箱小了,不利于散熱。

可以看到 ASX2 系列是完成度非常高的D類模組,自帶高性能開關(guān)電源,裝箱就是一臺雙聲道功放。要用來裝臺七聲道后級,也不是難事,只要用4塊模組,多出一個聲道,剛好可以做雙中置輸出。

Acoustic Reality eAR 256 3G-WBT(標價4000歐元)
下面開始動手制作,先制作雙聲道功放,二分頻功放另發(fā)一貼。
先炫一下125ASX2。設(shè)計嚴謹,做工非常的好,元件布局非常緊湊。用了多層電路板,初步判斷是4層板,電源和地是單獨的層。每塊都有條碼,大廠風范。模組異常地小,還沒有巴掌大。板上有一路±24伏電源輸出可供前級,我這里只用來供電源指示LED工作。


看一下125ASX2的主要指標和特點。輸出功率120WX2(1% THD+N, 20Hz–20kHz, 4Ω, SE)、450W(1% THD+N, 20Hz–20kHz, 4Ω, BTL);動態(tài)范圍117dBA;THD+N 0.002%(1W, 8Ω,1kHz, SE模式);帶寬1.5Hz-90kHz;互調(diào)失真 0.0009%;瞬態(tài)互調(diào)失真 0.007%;阻尼系數(shù)>500;最大輸出電流 30A, 允許100ms到500ms,足以滿足大功率音樂輸出;電源部分和功放部分均帶超溫保護、過流保護;允許連續(xù)輸出功率65W(環(huán)境溫度25℃),允許最大功率輸出時間 80s(400W輸出)。很NB的說,光從指標來看,令大多數(shù)功放汗顏。

首先需要一個漂亮的全鋁小機箱。接著選擇線材,由于模組是通過插接件連接,發(fā)燒線太粗是不可能用了,只能選用特富線鍍銀線了,線徑合適,傳輸阻抗小,好在線用得都很短。前面板需要電源開關(guān)和指示,如用常用的電源開關(guān),LED指示比較麻煩,面板很厚,發(fā)光二極管安裝困難,后來找到了這種全銅鍍鎳的帶環(huán)形指示的開關(guān),價格高昂,但確實漂亮。搜遍淘寶,終于湊齊了各種材料。

中間的制作過程很平淡,也很簡單,只需要細心地接線,不多說了。接線沒有采用最短的路徑,而是以防止干擾為原則。



做好以后,沒有直接接音箱試機。先通電,測輸出靜態(tài)電壓,一個聲道5mV,一個聲道19mV,都非常小,也很穩(wěn)定。參考國外的整機,都沒有加音箱保護電路,所以這里我也省了。靜態(tài)測試正常,就可以接音箱和前級試機了。接好線后,先打開了我的V1400功放,把音量關(guān)到最小,再打開小功放電源,然后緩緩增大音量,優(yōu)美的聲音徐徐響起,成功了!

音質(zhì)如何,我不想多說,只想說聲音比較厚實,全頻帶比較均衡,說不出缺點,屬于比較中性的聲音。印象深刻的是那種氣定神閑,一個字:穩(wěn)。
下面扒一扒功放那些事。
在發(fā)燒圈,明顯地分成兩派,一派主張耳朵收貨,一派認為指標重要。一直在爭,一直沒有結(jié)果。尤其是關(guān)于線材,過幾天就會爭論一番,誰也說服不了誰,爭論也將一直進行下去。說實話,好指標不等于好聲,好聲必定有好指標,一個指標很差的器材,不要妄談什么好聲,會鬧笑話的。沒有規(guī)矩不成方圓的道理誰都懂。其實,玩音響就是玩?zhèn)心情,玩?zhèn)滿足感,大可不必如此刻板,各人有各人的玩法,自己覺得好就行。針對不同消費群體的產(chǎn)品,不能用統(tǒng)一的標準來衡量。iPhone就是一個很好的例子,當初上市時沒幾人看好,結(jié)果大獲成功。使用它的人,我敢說大多數(shù)也就當普通的手機用的,但人家玩的不是手機,是體驗。蘋果的成功,確實值得我們學習和思考。
是枝重治在《前置放大器電路設(shè)計的發(fā)展史》中說“前置放大器不是只靠電路設(shè)計就能搞好的”,當時很不理解,現(xiàn)在終于懂了。我們喜歡把技術(shù)和產(chǎn)品混為一談,其實好的技術(shù)不一定能成為好的產(chǎn)品,好的產(chǎn)品不一定采用最好的技術(shù)。喬布斯賣的不是技術(shù),是體驗,是理念,iPhone、iPad都只是一個載體罷了。
扯遠了,還是回到功放上來吧。從晶體管誕生之日起,就一路磕磕拌拌,爭論不斷。晶體管功放盡管指標非常好,但音質(zhì)卻不如電子管功放,這是為什么呢。其實,由于晶體管不是理想的線性器件,就會產(chǎn)生各種各樣的失真(最常談到的就是諧波失真和瞬態(tài)互調(diào)失真)。由此,產(chǎn)生了各種各樣的電路型式,甲類、超甲類、ALA、電流傾注、前饋式、AA類、超線性等等數(shù)不勝數(shù),但絕大多數(shù)最后都化作了浮云。隨著半導體工藝的不斷提高,如今已不再糾結(jié)于具體的電路型式了。在產(chǎn)品同質(zhì)化越來越明顯的今天,我們作為普通消費者,我們只需要關(guān)心最終的音質(zhì)還原效果。
那么,怎么來判斷一款產(chǎn)品的優(yōu)劣,怎么來看那些指標?我想談?wù)勛约旱母惺埽﹨⒖肌?br />
一、分立元件功放好,還是集成電路功放好
現(xiàn)在被廠商忽悠得認為分立元件功放才是高音質(zhì)的代名詞。錯了,設(shè)計和調(diào)試不好的分立功放,還不如集成電路功放。分立元件功放輸出功率可以做得很大,設(shè)計靈活,但要求管子嚴格配對,精心調(diào)試,成本高,對溫漂的補償比較困難,所以分立元件功放是不敢不用揚聲器保護電路的。集成電路功放電路簡單、緊湊,產(chǎn)品一致性好,工作穩(wěn)定可靠,但受到熱阻和半導體工藝的限制,最大功率和轉(zhuǎn)換速率都不很高。兩種功放都有非常優(yōu)秀的產(chǎn)品。集成電路功放在有源音箱和中小功率功放中應(yīng)用較多。近年來,優(yōu)秀的功放驅(qū)動 IC 多了起來,如國半的LME系列,又多了一種選擇。
商品機中,分立元件功放見得較多。如果是 DIY 功放,我要選擇電路的話,優(yōu)先考慮 IC 驅(qū)動功放,既有IC功放穩(wěn)定可靠的特點,也能通過輸出管的合理選擇,達到較高的性能。分立元件電路是堅決不會考慮的,因為可靠性永遠是擺在第一位的。
二、是否需要大功率功放
現(xiàn)如今,功放功率越做越大,就是AV功放也動輒100W以上,是否必要?不管是 Hi-Fi還是影院,播放時都要求聲音達到一定的聲壓級,如75dB或80dB,而聲壓級不僅取決于功率,還取決于音箱的靈敏度。以靈敏度90dB的音箱為例,離箱4m,要達到90dB聲壓級,需4W的功率,按音樂信號規(guī)律平均功率為峰值功率1/8計算,要求功放最大輸出功率32W,再留些余量,100W肯定夠了。當然,如果離箱8m的話,最大功率要200W。
最大功率我們要看1%失真時的功率,10%失真的功率是沒有意義的。
三、什么是推力,是否功率越大推力越強
功放的推力,不是一個嚴謹?shù)目茖W指標,而是人的主觀感受,但卻能很好地說明功放的實際工作能力。究竟什么是推力,恐怕都說不清。我認為,推力就是功放的低阻抗推動能力。
在所有的器材中,后級功放的工作條件是最惡劣的,工作在大功率、大電流,更要命的是作為負載的音箱,是一個復(fù)合負載,要等效成由R、L、C組成的復(fù)合電路,其阻抗特性和相位特性都很差。所以功放實際工作時指標劣化很嚴重。很久很久以前,有一篇電聲專家李寶善翻譯的《民用聲頻功率放大器功率輸出能力》一文,給我留下了深刻的印象。Sekiya和Otala用電阻、電感和電容組成復(fù)合阻抗模擬音箱,對幾種高品質(zhì)的功率放大器進行實際輸出能力測試,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在負載有相角的情況下,為不致于產(chǎn)生大的失真(1%),有一臺100W的功放,實際輸出只有5W。為什么輸出變小了,因為它的最大輸出電流不足以驅(qū)動過低的阻抗。
實際音箱的阻抗,遠比我們想象的復(fù)雜。下面我們看看具體的音箱的阻抗曲線。
JBL Studio L880:

標稱阻抗8Ω,實際最小阻抗才3.828Ω,只有標稱阻抗的一半不到。
Dynaudio Evidence Master:

標稱阻抗4Ω。丹拿為什么難推,知道其中的一個原因了吧。
Sonus Faber Amati Homage:

標稱阻抗4Ω
可見,最低阻抗往往只有標稱阻抗的一半,更有變態(tài)的設(shè)計,由于分頻器中采用了復(fù)雜的補償網(wǎng)絡(luò),某些頻率阻抗可低到1Ω。
我們考察了音箱的阻抗特性,我們再來看一些Hi-End功放的輸出能力。Krell KSA-50S,輸出功率50W/8Ω,100W/4Ω,200W/2Ω,400W/1Ω,最大輸出電流60A,注意功率/阻抗的整數(shù)倍關(guān)系。從推力來說,真仍神機也。50W的功放,具有60A的最大輸出電流,沒有什么音箱是它推不轉(zhuǎn)的。而一般的功放輸出功放100W/8Ω的話,4Ω只能輸出大約150W,就是說明電源供應(yīng)不足,因為理論上輸出功率應(yīng)達到200W。
可見,推力大跟功率大沒有必然關(guān)系,500W的功放也不一定能推動1Ω的負載,機器早就短路保護了。當然,實際選功放時,不必象Krell這樣變態(tài),如果能穩(wěn)定地驅(qū)動2Ω的負載,我們就可以認為該功放的推力不俗。
回到ICEpower 125ASX2,我為什么看好它,我們來分析一下。先看電源部分,由于市售的電源無法滿足功放的要求,所以工程師干脆集成了開關(guān)電源,由于整體設(shè)計,可使電磁干擾的影響降到最小。它使用ST的SG3525AP作為半橋開關(guān)電源的控制器,這是一款老芯片,工程師選它肯定有他的理由。半橋選用2只ST的B20NM50FD大功率MOSFET,耐壓500V,電流20A,很強勁。電源變壓器次級整流輸出使用了高速同步整流,MOSFET使用的是12CN10N,耐壓100V,電流67A,導通電阻12.4mΩ。濾波電容是金字高速電解,680uF/50V。這就是為什么功放能輸出30A電流的強力保證。考慮周到的是,電源部分有防浪涌功能(8kV),防止感應(yīng)雷擊壞電源和功放。再說功放部分,由于有散熱器擋著,看不到輸出管,但我們可以根據(jù)官方參數(shù)推算一下。10%失真時最大輸出功率150W/4Ω,推算出供電電壓約為36V,根據(jù)最大輸出40A,算出最小允許負載阻抗1.2Ω,所以說手冊中說能驅(qū)動2Ω負載是完全可信的。不過為了保證功放長時間可靠工作,手冊中規(guī)定,對稱負載時允許最小負載3Ω,不對稱負載時,允許一個聲道2Ω,另一個聲道最小6Ω。
四、為什么都認為AV功放不如純功放
這個問題其實不是技術(shù)原因,而是成本和體積的原因。AV功放如果按純功放的理念來打造,恐怕貴得絕大多數(shù)人都享用不起了。要在有限的成本中制造5個或七個聲道分立元件大功率功放,必然要簡化功放設(shè)計,要解決整機的散熱問題和減小體積,必然是要減小功放的靜態(tài)電流,使之更接近B類,同時變壓器的功率也要縮小,通過使用大容量電解電容來保證瞬態(tài)功率。最要命的是最大輸出電流的限制,AV功放不能使用低阻抗的音箱,電源功率不允許,大功率管性能不允許,散熱也不允許。因此AV功放,即使是旗艦,音質(zhì)也無法與檔次相近的Hi-Fi功放相提并論,要追求極致的音質(zhì),只能使用分體后級。先鋒在中、高檔AV功放上使用ICEpower模組,就是另一種更具性價比的解決方法,看來先鋒會堅持走下去。
|
|