用6P9P制作耳放
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用6P9P制作耳放
在音响家族的系统终端,是电能—声能的转换,音箱和耳机都起到这样的作用。与音箱相比,耳机有很多局限,比如低音虽然丰厚,但只在耳膜边鼓噪,没有音箱带来的切身震撼感。此外还有声场,似乎老在前额和脑颅内转,久听容易疲劳。但耳机也有其先天的优势,耳机基本都是一片轻巧的震膜涵盖全频,没有大部分音箱由多单元组成所带来的分频问题。频响曲线比较平直,而且有着极佳的瞬态,能轻而易举地捕捉到音乐中的细节。还有相对低廉的价格,音箱要做到等同的音色和瞬态,价格不知道要上翻多少倍。此外,虽然只能单人独享,但却可以在大音量下听音乐而不影响他人。所以买不起天价的音箱,又对音质苛求的,或者家居环境局限没有良好听音环境,耳机发烧实在是一个捷径。此外,要锻炼自己对声音的鉴别能力,形成自己的听音标准,拥有一套高质量的耳机无疑很有帮助。
一.初识森海塞尔
笔者喜欢聆听耳机,特别是高质量的监听耳机。而在众多品牌当中,对森海塞尔的监听耳机特别情有独钟。早在1945年森海塞尔(sennheiser)这个德国的公司就成功设计出
性能极佳的话筒和耳机,并深受业界好评。无论从音质、质量、舒适度以及工艺等方面,森海塞尔都有独到之处,其生
产的奥费斯(OrpheHS)耳机系统几乎就是世界最佳耳机的参考标准。笔者是在20世纪90年代初通过音响类的报刊杂志认识这个品牌,了解了当时动圈耳机的“盟主”HD580,在一本地发烧友的家中实听过HD580之后,深深震撼于那细小的方寸之后的庞大场面。那丝般细滑的高音,空灵飘渺犹如仙境飘来;低频的霸气让人无法想象这阵阵的“气浪”是如何从这小小的耳机里涌出的。而最让人难以忘怀的是那声音的真实,仿佛在零距离聆听歌者的演唱、乐者的弹奏。对于当时没有真正接触过什么高档器材、在家里以一堆土炮自乐的笔者来说,这等声音就如同仙乐,简直不是来自人间。从此也让笔者对什么是真正的“好声”有了初步的认识。
那时候,HD580的价格接近3000,对毕业工作才几年的笔者来说,那是一笔“巨款”,但正是因为有了那次聆听经历,内心有了“奋斗”的目标。而后来还知道这HD580的身后还有更加了不起的HD600,从此有了个心结:什么时候要越过HD580,直接拥有HD600。
10多年的变化是巨大的,那时候没几个人敢想象这辈子能拥有一辆私家轿车,而现在这个当年不可想象的事在越来越多的家庭已经或即将成为现实。感谢国家的日渐富强,让我们一个又一个的梦想成为现实,曾几何时,突然发现拥有一副HD600已经不是什么梦想。笔者是3年多以前购进了一副森海塞耳HD600的。事过境迁,接触多了好的器材,真正
用上HD600的时候早已没有当年听HD580时的那份激动。二.6P9P做的耳放
6P9P是一只旁热式氧化物阴极输出五极管,手册上写出的用途是宽频带功率放大,表明此管在高频领域使用较多,但在实际能接触到的各类电子管机器中,使用6P9P极少。近年有人将此管使用在音频放大器中,不过仍然很少。笔者以前没有实际使用过这只管的经验,这次尝试将其用于专推HD600的耳放中,效果却令人满意。
电路的程式很简单,如图1所示。前后共两级放大。前面是SRPP电路电压放大,后面一级是单端输出的电路。
第一级采用一只6N3接成SRPP线路做电压放大。SRPP电路失真小,控制力强,高低音两端有很好的延伸。10多年前在国内曾经风行一时,但由于其音色过于音响化,声音趋向于亮丽,而且中低频偏瘦和偏薄,近年已经大受冷落,几乎成了没有品位的象征。其实世上任何事物都有两面性,当年音响前辈们将SRPP电路从射频移植到音频,就是看中其优良的中高频特性,其中低频虽然有点偏薄,但却有着良好的控制力,因而在听感中有一份秋天般的清爽,HD600的那股浓郁和厚重,刚好可以在这份清爽中得到化解。可以说,在这里使用SRPP电路就是针对HD600可在这里得到一份平衡的音色。
6N3和6N11都是用于高频的中μ管,都很适用于SRPP
线路,相比之下6N3的内阻大些,跨导值也比6N11小,但6N11声音中胆味较少,配上SRPP电路更显晶体管的味道,而相比之下6N3韵味就好些,并且价格更有优势,所以本机电压放大级选用6N3。
这一级电流取值不是很大,约3.4mA,是根据HD600
的特性和笔者的听音习惯调整的。6N3的阴极430Ω电阻没有并联电容,引入了少许电流负反馈,虽然牺牲了一点增益,但换取的是更稳定的工作状态。本级的电压放大倍数约17.5,约合25 dB。第二级用一只宽频带的五极功率管6P9P,接成三极管状态,使用6P9P没有什么特别目的,就是手头有现成的管,也想做个尝试,而且此管特性也不错,应能满足本耳放的需要。由于此6P9P的使用者很少,相对比较冷门,价钱也非常低廉。
6P9P的基本参数如下:灯丝电压6.3V,灯丝电流0.65A,极限屏压330V,极限第二栅电压330V,极限屏极功耗9W,跨导11.7mA/V。由于本电路中6P9P是接成三极管的状态,6P9P在三极管状态没有现成的参数可查,我们可以根据三极管状态下的I/u曲线来推算,可参考图2。
先推算跨导值。跨导的概念是:在屏压固定的条件下,栅压变化lV,屏流的变化量。以图中屏压160V为例,假设栅压从-6~0V变化,屏流从20mA变化到110mA,这样从公式S=△I/△U。我们可以计算出,
S=(110-20)/[0-(-6)]=15mA/V。
接着求一下三极管状态6P9P的内阻。内阻的概念是在栅压固定的条件下,单位屏流变化引起的屏压变化量。仍参照图2,假设栅压固定在-3V,屏流从90mA变化到40mA,屏压从240V变化到160V。根据公式Ri=△u/△I,可以计算出内阻Ri=(240-120)/(0.09-0.02)=1714.3 Ω。
有了跨导和内阻的数值,根据公式μ=s×R,很容易求出放大系数μ=15×1.714=25.7。
本机功率放大级中的6P9P采用自偏压形式,是笔者在制作单端放大器的时候爱用的偏压形式。相对于固定偏压,自偏压的声音更醇和、更有韵味。相对功率管来说自偏压更安全,不像固定偏压,一旦负压出问题,整只功率管烧个通红,几分钟内就可以把一只新管烧老。但在自偏压状态下工作的功率放大电子管在相同情况下输出功率会小于固定偏压.也就是说其优点是通过牺牲效率来达到的,好在耳机要求的功率不大,对于耳机来说,本耳放在这里已经有很大的功率储备,不在乎那点损耗。
6P9P的阴极电阻取值400Ω,静态工作电流为19.5mA,最大屏流Ia=39mA,从图2的I/U曲线估算,此时Ua=0V的时候饱和压降大概95V。可以大概地算出功率放大级在本机的工作电压下最佳负载阻抗=(214-95)/0.0195=6102.6Ω,输出变压器取值6.5kΩ,此状态和此负载下输出功率大约1.1W,