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精心打造土炮还原音乐本色
纵观市场推出的多款商品电子管功放,售价少则几千,多则上万,进口机高达数十万元。胆机成了贵族的象征。笔者对电子管功放情有独钟,见了优秀的电子管功放电路,总是心动手痒,跃跃欲试,可又穷于囊中羞涩,因此经常游逛于旧货市场,见了优秀的电子元件,经过一番讨价还价,逐渐丰富自己的“宝库”,虽然大多是一些拆机品,但性能稳定,质量优良,绝无假冒伪劣之嫌。通过认真挑选配对,其性能妙不可言。这次打造的土炮,其关键部件就是从旧货市场购回的飞跃R50电子管扩音机,利用其电源变压器、输出变压器,机壳也是从旧货摊购回的仪表箱改装而成,两只功率输出指示表几乎占有整个面板,可清楚观察左右声道的工作情况和平衡度,下边是一排旋钮,电源开关,指示灯,看上去虽不算时尚,却显得几分古朴与稳重。
该机电路如图1所示,左右两个声道完全相同,线路十分简洁。V1为输入级,用6N11作SRpp电压放大,它突出的技术特点是:SRpp电路本身有着噪声低、频响宽、失真小、线性好、阻抗转换特性好的优点,选择这样的工作状态,加强本级对小信号的保真度,相位失真及瞬态有极可靠的指标。奠定了Hi-Fi的高品质基础。V1下半管阴极不接旁路电容,形成电流负反馈,又是环路负反馈信号加入的地方,所以对音质和频响都有很大的改善。V1阴极直接耦合到下一级的工作方式,整机的频响指标又进一步提高。V2为倒相级,由6N6组成发烧友一致看好的共阴极长尾式倒相电路。6N6是一只孪生管,两个性能相同的管子在阴极电路中共用一个电阻(R4-15k)实现它们之间的耦合。电子管V2b栅极由大容量电容接地(C1=1.5µF)工作于栅极接地状态,当V2a栅压变换时,这两个电子管的阴极电位也发生极性相同的变化,这就使得V2b的栅极和阴极变化与V2a栅极电位变化方向相反,从而达到倒相的目的。这种倒相电路并不能达到理想中的平衡,R4取值越大,倒相平衡度越好,由于静态工作点的限制R4不能取得太大,故在两个屏极回路中设置W2,调整W2使两边倒相幅度对称。V3、V4为功率放大级,用大名鼎鼎的6P3P作推挽放大,采用固定负偏压解决了在业余条件下配对的难度,保证放大器有较大的输出功率。用6P3P作推挽输出,在标准状态下最大输出功率为25W左右,失真度小于5%,如果采用超线性接法或三极管接法输出功率下降幅度很大,失真度在0.1%以下。因输出变压器没有超线性抽头,只有采用三极管接法,采用三极管接法其内阻可大大减小,在输出变压器匝数比不变的条件下,输出电阻减小,加大了扬声器的阻尼,使扬声器纸盆运动做到令行禁止,减小瞬态失真,线性也得到了改善。束射四极管改成三极管接法后,噪声非常低,参数十分稳定。有得必有一失,虽然牺牲了大部分功率,却换来了更醇更美的音质,对于追求Hi-Fi的发烧友来说还是值得的。平心而论,家庭放音,正襟危坐欣赏汹涌澎湃的音乐并不多,大多是《小河淌水》、《茉莉花》之类的轻音乐,消除一天工作的疲劳,舒缓紧张的神经,那充满《仲夏夜之梦》的天籁之声,令你如痴如醉,享受着《回家》的温馨,在一般书房或客厅,有3~5W的输出功率足可满足听音要求。本机输出功率达到10W以上,力水充足,完全可以营造出惊心动魄的气氛。

理想的音乐重播,需要优质的电源,电源电路如图2所示。高压电源全波整流,CRC滤波,滤波电解是我积攒多年的压箱货,由于体积大、容量大总没有派上用场,这次使用开初还担心会影响整机的速度感,现在看来这些担心是多余了。整流滤波后,又用两只晶体二级管作二次隔离滤波,将单电源变成双电源为左右声道分别供电,减小了左右声道的互相干扰,声像定位也更加真实。无论是滤波电解,还是退耦电解,都并接有CBB有机薄膜小电容,改善了电源的高频特性,V1灯丝电源原由5V电源整流滤波供电,实测电压低于5V,后采改成5V+5V直流稳压供电。为防止灯丝与阴极较高的电位差造成击穿,所有灯丝都加有70V左右的悬浮高压。加上本功放采用全推挽放大设计,共模信号抑制作用相当好,安装完成打开电源开关,将音量电位器开至最大,用数字万用表测量交流噪声(AC200mv)指示为零,非常宁静,耳朵贴近音箱也听不到任何噪声。高压采用延时供电电路,触点接在高压绕组中心抽头,打开电源电子管预热30秒钟,继电器吸合,高压中心抽头触点接地导通,高压开始整流滤波,3~5秒才达到额定值,避免了高压电子对屏极突然冲击,延长电子管的使用寿命。在机内还装有两只风扇,对电子管或电子元件的散热都是十分有利。
元件的选择非常重要,应尽量选择优质元件。6N11是一只低噪声高频双三极管,它原来用于电视接收机作高频带放大,国外产品型号ECC88,6DJ8,6922,其阳极结构特殊,中间部分有一个凹槽,这种特殊凹槽结构,采用的电子束成型技术,使二次电子杂散发射降低,频带展宽。音频领域应用非常广泛,甚至在CD唱机中也用它来作模拟输出。由于噪声低,在前级作小信号放大,6N11增益适中(µ=33)在放大电路中施加小量的负反馈或干脆不加负反馈,都能取得优良的效果。6N6为中放大功率双三极管,国外同类管为12BH7,原来为电视接收机行、场振荡管,由于阳极电流大(Ia=30mA),跨导高(S=11mA/V),动态范围大,线性好,非常适合作功率推动级、倒相级和阴极输出器。6P3P是一只历史悠久、性能稳定的束射四极管,在音响界可谓家喻户晓,普遍应用于音频功率放大,音质评价也相当高。6N11、6N6选用北京牌,6P3P选用曙光牌,均为J级品,有条件可选用同类进口管,音效也不尽相同,从中还可领略到换管的乐趣。
电容是影响音质较大的元件。本机前级采用直耦,耦合电容使用不多,我选用一种白色的方块MKP电容,在电容上有世界主要国家的产品质量认可标志,这种电容绝缘强度高,介质损耗小,充放电反应速度快,音色表现平衡自然,适合多种听音要求。主滤波电解为Nichicon工业电解,体积硕大,容量也大,拿在手中沉甸甸的。我曾充电放置一个多月,电压下降很少。作二次隔离滤波电解为国产天和牌,退耦电容为日本RUBYCON小型电解,直接焊在接线板上,减少引线凌乱的干扰,所并接的小电容均为MKP有机薄膜电容。电阻选用国产优质“大红炮”金属膜电阻,用数字万用表进行挑选配对,关键电阻误差小于1%,并留有较大的功率余量,减小因工作时发热产生的热噪声。双联电位器大多一致性差,价格也不低,因此我干脆使用国产WT1型单联电位器,效果相当好,价格也便宜得多。
电子管功放电路非常简洁,而且发展成熟,研究透澈,变化不多,几乎所有的胆机仍然采用使用过的经典电路,窍门就在选材用料,加工布局上。无论多么经典的电路,始终要通过合理布局精心布线来加工完成,如果这一点做不好,就可能前功尽弃。同样一堆元件,在不同人手里可以焊成不同的作品来。为了提高整机的品质,减小干扰,本机采用全对称布局结构和最短路径方案,根据制作规则,电源电路与音频传输电路要尽量分开,高压电线与低压电线走线要保持一定距离,音频信号线避免与交流引线靠近,安装困难可交叉但不能平行走线,地线不能串到底等,实施搭棚焊接,一点接地(星型接地)。首先将电子管座、电位器、电源插座、输入端子、输出端子等固定在机箱相应的位置上,连接导线,信号线应使用屏蔽线,灯丝线应使用绞合线紧贴底走线,输入端子(RCA)不用绝缘,用螺帽紧密固定在机壳上,导电良好,将RCA座负端焊片用粗裸全铜线连接在一起,这就是整机的一点接地汇集处,之所以选在此处,实践证明,对抑制输入引起的交流噪声十分有效。然后将所有阻容元件,根据固定件所处的不同位置,予以组合排列,用绝缘板、空心铜铆钉、镀银焊片制作成接线板,将排好的阻容元件焊接在上面,将接线板固定在底盘内,用多种不同颜色的导线电子管座、电位器等对号入座,各阴极地汇集于一点接地。电源电路用同样的方法制成接线板,机壳底盘内用铝合金板隔成两室,电源板置于另室,电源电路与功放电路彻底分开,不存在相互干扰。最后装上沉重的电源变压器和输出变压器,并用导线正确连接。焊接是从事电子技术的一项基本功。
安装完毕必须要仔细认真的检查,确认正确无误后可通电测试。通电时间不要过长,防止空载电压过高击穿滤波电容,观察机内有无打火、冒烟、发热等现象。测量各级电压正常(空载电压相差不大),栅负压应予置在—45V以上。插入电子管前,在输出端必须接上假负载或音箱,防止输出开路击穿昂贵的输出变压器。调试从末级向前级逐级进行,末级功耗约占整机的70%以上,末级工作不正常会引起整机的电压波动,在末级调整正常的情况下再调整前级,否则调试过程毫无意义。首先插入两只功放管(两块道分别进行调试),打开电源开关预热三分钟,用万用表分别测量功放管的阴极电压。调整负偏压电位器W3,使阴极电压相等,再调整相应的负偏压电位器W4,使阴极电压在0.3V~0.5V之间,即静态屏流在30mA~mA之间,屏流大,音质好,但屏流大屏耗也大,会缩短电子管的使用寿命。开始调整时不要调得过高,特性能稳定后再调到额定值。屏流调好了,并不能说明功放管就配对了,这时你可测量栅负压是否一致,若相差很大,应更换屏流一致、负偏压也一致的管子,不然将影响功放的最大不失真输出功率。倒相级的调整,插上V2,测量V2的共阴极电压应在6V~9V之间,说明V2工作基本正常,若过高或过低说明R4阻值不合适,可增大或减小R4的阻值,直到满足要求为止。最后插上V1,用万用表测V1上下管屏极对地电压,下管屏极电压应为上管屏极电压的一半,两管阴极电压应相等,说明V1双三极管的特性一致性很好,切不可用调整阴极电阻的方法求得平衡,否则影响SRPP电路的品质。V1调整好后,从输入端送入1kHz音频信号,调整W2使V2P-P两臂输出信号平衡对称。上述调试完成后,可送入音乐信号,没有问题可接通负反馈电路,由于本机各级都具有不同深度的电流负反馈,因此不需要施加过深的环路负反馈,只要适当加以少量的环路负反馈或不加环路负反馈输出特性仍然十分好。开机若发生啸叫,是相位接反产生自激所致,把输出变压器初级P-P接线对调即可消除。整机调试过程就基本结束。有很多发烧友未接触过电子管功放,认为屏压高,交流噪声不好控制,存在着畏惧心理,其实电子管功放设计安装调试比晶体管功放简单得多,灵活得多,调试点也小得多,即使遇到错误,也不象晶体管那样无声无息地丧身,只要安装正确无误,调试得当,就能获得成功。
放音试听,打开电源非常宁静,整个放音系统信噪比非常高。首先试听《蔡琴老歌》低音很有力度,中低频浑厚,音乐密度也不错,女声特有的温润甜美表现得魅力无穷,十分耐听。再听《梁祝》,乐曲优美感人,异常细腻,委婉动听。整体音效上,此机表现最为平衡,各方面均令人满意,正如我期待的那样,精心打造土炮,还原音乐本色。
放音试听,打开电源非常宁静,整个放音系统信噪比非常高。首先试听《蔡琴老歌》低音很有力度,中低频浑厚,音乐密度也不错,女声特有的温润甜美表现得魅力无穷,十分耐听。再听《梁祝》,乐曲优美感人,异常细腻,委婉动听。整体音效上,此机表现最为平衡,各方面均令人满意,正如我期待的那样,精心打造土炮,还原音乐本色。
日期:2006-07-06
作者:
来源:音响技术



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