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 文章主題 : 毛毛蟲MMC-815TR音頻輸出變壓器高保真耳機放大器
文章發表於 : 週四 11月 07, 2013 7:53 am 
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註冊時間: 週二 7月 03, 2007 6:00 am
文章: 3388
離開Diy半年,最近和老朋友毛毛蟲兄連絡時發現他有了新的耳擴設計,試用後當然是.....掏腰包買下來不用寄回去了

這是發生在半個月前的故事............

正面
圖檔

背面
圖檔

剛收到打開第一印像是機箱完成度很高,旋鈕很順手不會有阻礙感,代表機箱精準度相當好

除了聽感外,手感也很重要

上下蓋切邊也很準,從照片應該可以看的出來

整體採用噴砂處理,有好有壞,好處是細噴砂手感很細緻,缺點是保養上小心油污囉~但是應該不會有人想故意上面塗鴉吧 :lol:

哈,這是做機箱的壞習慣,拿到先從外觀分析一下老友的作品

內在的實力呢....這當然得先讓她Run一下了.....


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 文章主題 : Re: 毛毛蟲MMC-815TR音頻輸出變壓器高保真耳機放大器
文章發表於 : 週四 11月 07, 2013 7:56 am 
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註冊時間: 週二 7月 03, 2007 6:00 am
文章: 3388
包辦全部設計的毛毛蟲兄寫了些介紹,這也是我對他有興趣的原因,整理他的文章後換成台灣這邊的用語讓大家參考

一、特點:

1.機內免連線,減小線材對聲音的影響。
本耳機擴大機機內無任何連接導線,包括RCA信號輸入、電位器、耳機座,以及110V電源,完全減少線材對聲音的影響。這種做法對電路板、機箱加工精度要求就非常高,如果加工精度不夠,會造成孔位對不上,以致產生不良品。

2.輸入採用頂級運放OPA627AP緩衝
因為耳機擴大機可以輸入的信號源較多,如CD、DAC、數位播放器、音效卡等,各種音源驅動力不同,如果這些信號通過耳機擴大機RCA座直接到耳機擴大機電位器,那麼可能會因為音源驅動力不夠,導致音質大打折扣。因此本耳機擴大機輸入先使用一級OP緩衝後再送到電位器進行音量調節,這種設計雖然增加成本,但這級OP緩衝有承上啟下的作用,對音質有正面提升。國外一些銘器,比如德國經典前級MBL6010D,以及瑞士高文27前級,都採用了類似手法。

3.主放大採用AD815Y
主放大採用何種形式是一個值得仔細考量的問題,因為真空管製作難度較大,而且好多管子停產了,因此基本上不考慮電子管來制作主放大。而電晶體放大器,又有分立和積體電路之分。全分立的電晶體做得好音色不錯,但前提卻存在許多問題,如零件配對難,調整製作難,因此一般很難完成。而積體電路相對比較單純,只要調音試好了,一樣可以很好聲。
積體電路那麼多,選用那款比較合適呢(這裏不能用最好,因為沒有最好,只有合適不合適)?個人認為首先要低噪、同時要具有很強的驅動和控制能力。因為耳機靈敏度高,底噪大了,對效果肯定有負面影響。同時耳機是一個電感性負載,普通小功率、低轉換速率的積體電路,很難驅動好電感性負載。經過認真篩選,本人選擇了一款比較冷門、但性能非常優秀的低噪、高帶寬、高轉換速率、高輸出電流的集成功率運放AD815Y。AD815廣泛應用在各種訊號驅動上,特色是驅動能力特別強,並且單位增益帶寬達到120MHZ,轉換速率900V/uS,驅動5歐姆負載,輸出電流達到500毫安培。因此讓它驅動32~600歐姆負載的幾十毫瓦的耳機,就綽綽有餘了。難能可貴的是,這顆功率OP的輸入電壓噪音還非常低,只有1.85 nV/Hz(@20KHZ),甚至低於運放皇NE5534的4nV/Hz(@1KHZ)。因此主放大IC就選用AD815Y了。
巧合的是,後來發現美國一款上過《發燒天書》的萬元級解碼耳機擴大機grace m901/902,其耳機擴大機部分也採用的是AD815Y,讓我對AD815Y作為耳機主放大更有信心了。

4.輸出採用高性能音頻變壓器
對於耳機擴大機來說,音色還是要趨於耐聽比較好,因為畢竟近距離聆聽,不耐聽的話,容易導致耳朵疲勞。要使音色耐聽,除了應用電容調整音色以外,還有一個好辦法就是使用音頻輸出變壓器。輸出變壓器會讓音色變得高頻順滑,中頻圓潤柔和,低頻有彈性。但高性能音頻輸出變壓器一般價格都非常貴,比如類似瑞典Lundahl輸出變壓器,都是人民幣一千多元一顆(台幣五千以上/顆)。昂貴的價格也是輸出變壓器應用比較少的原因之一。為此本人聯繫了好幾家國內大廠,終於訂做出一款高品質輸出變壓器,滿足了本耳機擴大機的線路和音色需求。
耳機擴大機採用輸出變壓器,還有一個非常大的好處,就是可以不用再考慮耳機保護線路了。因為即使入門級的耳機,價格都不便宜,如果因為耳機擴大機故障,導致耳機燒毀,將是一件很傷心的事。但耳機擴大機如果設計保護電路,對很多挑剔的發燒友來說,總覺得不是一件很舒服的事情,因為採用保護電路,多少會影響音質。而採用輸出變壓器,就不存在這些問題了,因為變壓器在電氣上是完全隔離的,就算耳機放大器損壞,都不會殃及耳機的,而且也不存在開關機衝擊,可謂一舉多得啊。

5.純直流放大,信號通道未採用一顆耦合電容
我們知道,一般放大器的輸入,以及負回授落地處,都會採用一顆隔直流電容,此電容在功能上有兩個目的,一是進行信號耦合,二是防止前面直流電壓傳送到後級。該電容對音色影響很大,以至於產生了許多天價電容,比如Jensen、M-CAP的某些電容,價格幾百、幾千元/顆都有。但無論用多好的電容,本人認為在信號通道使用耦合電容,都只有負面影響,會降低解析力,也會影響聲音的通透性。雖然有大師說此電容可以調整音色,但個人認為該電容音色很難把握,總體是得不償失的。俗話說,無招勝有招,此處不用耦合電容就是最高招。當然不用耦合電容,就變成了純直流放大,對線路的要求就更高。可喜的是,我們的耳機擴大機通過精心設計,就算不用一顆隔直耦合電容,性能一樣穩定可靠。

6.採用高低阻抗獨立耳機孔輸出
耳機的阻抗不同於箱子,箱子的阻抗範圍比較窄,一般4~8歐姆之間,而耳機的阻抗範圍就很寬,一般是32~600歐姆。所以一般好的耳機擴大機會設置兩種電壓增益,通過切換開關進行電壓增益切換。只是切換不同的放大倍數,那麼音色變化會很大的,這種方案不是很好。本耳機擴大機因為採用變壓器輸出,所以先天條件就決定了可以通過變壓器次級不同抽頭,來得到不同的電壓增益,這樣就更能保證音色的一致性和穩定性,是一種比較理想的輸出方式。本耳機擴大機就採用了這種架構。

7.借用德國經典前級MBL6010D穩壓電源
耳機擴大機的穩壓電源,無疑都非常重要。本人曾經解剖過德國10萬元級別經典前級MBL6010D,對其穩壓電源印象非常深刻。它也就是採用LM317/337串聯穩壓線路,用料看起來都比較普通,但出來的效果卻非常好。其整流橋採用1A圓橋,主濾波採用了10000uF的nichicon,並220uF的松下FC,再並上0.22uF的紅WIMA,高低搭配非常合理。其音色特點就是頻響寬,韻味好,因此在這裏也就借用到本耳機擴大機上門來。實踐證明這確實是一款非常好的穩壓線路。

8.電源變壓器採用英國talema密閉環形PCB安裝變壓器
電源變壓器在整個耳機擴大機當中,無疑佔有很重要的地位。曾經也想過採用國產電源變壓器,但主要考慮到性能的一致性、穩定性,最終還是選擇了英國talema密閉環形PCB安裝變壓器,此變壓器在燒友中有很好的口碑,國外銘器上也經常見到它的身影,它除了價格昂貴以外,其他都沒得挑剔。
本來耳機擴大機實際帶負載功率也就幾百毫瓦,但我們選用了25VA電源變壓器,因為功率足夠的電源變壓器,在詮釋大場面、大動態的交響樂時候,才不會腳軟。雖然功率大,價格貴,但都值得投資的。

9.採用ALPS27型大藍殼音量電位器
音量電位器,我想每個發燒友對這個都很重視的。採用一般普通電位器,用不了多長時間,調整音量時候,都會有沙沙聲,嚴重的還會產生很大的喀喀聲,以至會對耳機、喇叭振膜造成衝擊,讓人心驚膽顫。因此本人採用正原廠ALPS27大藍殼電位器,從而杜絕此類事情的發生。當然ALPS27的價格,也是普通電位器價格的10倍左右,但我們在這裏都決不妥協。

10.採用臺灣定做黃銅鍍金PCB安裝RCA座
對於RCA輸入座子,發燒友重視的不多。普通RCA稍微用久點,就會導致表皮脫落、顏色發黑,嚴重影響聲音的鮮活性和通透性。本耳機擴大機音頻輸入座子,採用臺灣定做黃銅鍍金PCB安裝RCA,品質非常好的,聲音表現也一流。有燒友對比過一百多元一對的某名牌RCA,一點也不比對方差。

11.耳機座採用澳大利亞產Ampheno(安費諾)耳機座
耳機插座其實很多燒友不是很在意,但因為經常插拔,所以對品質的要求其實蠻高的,因此我們選用了澳大利亞產Ampheno(安費諾)耳機座,實踐證明這款耳機座,品質還真不錯的,避免多次插拔之後造成的接觸不良。

12.採用銀白色磨砂全鋁機箱
話說人靠衣裝,佛靠金裝,對於我們的耳機擴大機來說,有件漂亮的衣服,都可以使發燒友心情愉悅不少。本耳機擴大機機箱,我們專門找了廠家定做,摒棄了淘寶上差不多千遍一律的型材外觀,採用了磨砂白色全鋁機箱,顯得高端大氣,彰顯專業器材水準。


二、指標
本耳機擴大機樣品出來時,還沒機箱,然後上了AP測試,其指標相當好,具體如下(600歐姆負載下);
1. 失真:0.39%(20HZ)、0.0035%(1KHZ)、0.0006%(20KHZ);
2. 頻響:20HZ~45KHZ(-0.2dB)、20HZ~95KHZ(-1dB);
3. 信噪比:優於-117dB;
4. 輸出功率:180mW+180mW

說明:本耳機擴大機低頻失真稍大,這是因為有用到輸出變壓器,因此低頻失真稍大,但也比一般電子管放大器動不動就百分之幾的失真,小了一個數量級。而中高頻的失真,還是非常小的。
頻響在20HZ~20KHZ基本就平直,-1dB就可以達到20HZ~95KHZ,都非常不錯了。而信噪比優於-117dB也是相當好了。
關於輸出功率,180mW+180mW看起來小,但現代耳機靈敏度都非常高,爆棚也就只需要幾十毫瓦,所以接近200毫瓦的輸出功率,已經幾倍裕量了。

其他指標:
1. 輸入阻抗:10K ohms;
2. 輸入信號:0.5V~3V(有效值);
3. 輸出阻抗:25 ohms(低)、100 ohms(高);
4. 輸入介面:一組RCA;
5. 輸出介面:獨立兩組大6.35mm耳機座
6. 尺寸:寬168mmX高55mmX深233mm(不含機腳、RCA及電位器尺寸):
7. 淨重:1.*KG

關於音色:
很多發燒友買之前都會問:這個耳機擴大機推XX耳機音色如何?這種問題看起來簡單,其實就真的很難回答,因為作為一個發燒友,我也沒那麼多耳機一個一個的來測試,另外系統不同,發燒友對不同音樂的喜好也不同,所以很難有一個標準答案的。
單就這款耳機擴大機來說,你給她的信號越好,她的表現也就越好,正所謂遇強則強。本耳機擴大機可以說高頻很順滑,延伸非常好;低頻下潛深,彈性十足;中頻就更是她的強項了,人聲弦樂表現都非常好。當然中頻也不能調得太厚,不然就會失去細節,聽大場面的交響時,就會糊成一團。


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 文章主題 : Re: 毛毛蟲MMC-815TR音頻輸出變壓器高保真耳機放大器
文章發表於 : 週四 11月 07, 2013 8:14 am 
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文章: 3388
Run 機的過程,加上看到介紹文章,雖然也有收到機內照片,

但是想當然......DIY就是手癢,一定要把它拆了親眼確認@@

下面有些是我拍的,有些是毛毛蟲兄提供的,這邊做些紀錄吧

內部整體照片
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嗯........整合度真的很高 :shock: :shock: :shock:


輸入緩衝OPA627AP
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英國talema藍殼變壓器
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約25W的容量,對耳機來說真是太夠了


濾波電容Nichicon
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10000F*2.....夠用囉~


穩壓調音
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ROE+WIMA+BC .......


主放大核心AD815Y
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輸出變壓器
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剩下是毛毛蟲兄堤供的照片

MOTO LM317
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RCA
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耳機座
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ALPS VR
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AD815
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呼,零件算是各領域中一線之選,整體看來零件不多,但每樣都有他的目的而存在.....先分析到這邊,剩下晚點繼續


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 文章主題 : Re: 毛毛蟲MMC-815TR音頻輸出變壓器高保真耳機放大器
文章發表於 : 週日 11月 10, 2013 7:21 pm 
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文章: 3388
使用AD815的廠機grace m901/902
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上方照,和上一張比較可以看到正面左邊有兩個耳機孔
左下方圈起來就是耳機放大的主角
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grace m901/902的耳機放大IC正面照
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 文章主題 : Re: 毛毛蟲MMC-815TR音頻輸出變壓器高保真耳機放大器
文章發表於 : 週日 11月 10, 2013 7:26 pm 
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文章: 3388
1. 失真:0.39%(20HZ)、0.0035%(1KHZ)、0.0006%(20KHZ);
2. 頻響:20HZ~45KHZ(-0.2dB)、20HZ~95KHZ(-1dB);
3. 信噪比:優於-117dB;

AP實際測試圖
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 文章主題 : Re: 毛毛蟲MMC-815TR音頻輸出變壓器高保真耳機放大器
文章發表於 : 週日 11月 10, 2013 7:33 pm 
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文章: 3388
調音過程中試過的耳機

DT990
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240DF
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HD650
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設計過程中的假想敵
德國SPL Phonitor,台幣要六萬多....毛毛蟲兄的標準好高 :lol:
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 文章主題 : Re: 毛毛蟲MMC-815TR音頻輸出變壓器高保真耳機放大器
文章發表於 : 週日 11月 10, 2013 8:54 pm 
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文章: 3388
最後當然是我的心得了.....

這台耳擴設計電路上有很多點我覺得很符合我的想法

首先是輸入先使用OP緩衝,這可以隔絕前後負載間的影響

電源部分使用線性電源,足量超過10倍的變壓器,充足的大水塘濾波電容

AD815部分算是產品價格定位的選擇,我相信一定有更好的放大方法,不過如此一來耳擴價格肯定不夠親民

輸出變壓器部份,這部份真的得好好讚一下了

一般耳機放大器的耳機保護電路使用繼電器進行切換,其實直流偵測點也是個問題,設定太低繼電器太敏感,太高喪失保護作用,繼電器接點也是一個鬼

而採用輸出變壓器一舉數得,即使有異常,直流也會完全隔離在一次側,徹底保護耳機,

另外就是輸出變壓器也有調音的效果

付出的代價是低頻失真0.39%(20HZ),但這塊又剛好是耳機本來的天限,耳機的在低頻本來就受到物理限制

越低頻的單體會越大,所以低音喇叭單體總是大大一顆,相較耳機的震膜尺吋,低頻本來就不是強項,根本不會到20Hz

所以輸出變壓器的缺點巧妙的避開

還有附帶的效果是針對耳機的適應性

翻開過去的討論區,我也曾經想搞耳擴,Voyager......最後因為各種原因停止開發了

其實當初除了零件原因外,調音也是問題,耳機的阻抗真的是範圍太大了,從10歐姆到600歐姆都有....

適合低阻的遇到高阻就沒力,是合高阻的遇到低阻變太大聲音控不易

輸出變壓器只要靠抽頭的設計,一台耳擴直接可以分成高低阻雙輸出,不同耳機可以找到最適合自己的耳機輸出孔

呼....不知不覺打了好多都是我兩三年前開發Voyager時的煩惱....這次拿到毛毛蟲兄的作品真的是眼睛都亮了

聽感上我和毛毛蟲兄給我的文章想法一樣,音響要自己聽的才準,文章用再多形容詞也是聽者自己的感覺

我也只能用比較科學的線路方面來介紹,每個零件都有它存在的意義,基本上已經取到最簡,但也是最精華的集合

大概就是這台耳擴設計上給我的感覺吧!!!

最後硬要我說可以改良的部份,以我最機殼的最高標準,給他配上一個重裝甲機箱好了

但光機箱售價搞不好會比耳擴本體還貴,哈.....還是算了....畢竟一來這不是我的作品,二來過去我就是太完美主義才會把diy搞的太辛苦.....


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 文章主題 : Re: 毛毛蟲MMC-815TR音頻輸出變壓器高保真耳機放大器
文章發表於 : 週日 12月 22, 2013 11:19 am 
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文章: 3388
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