耳机放大器及电路原理2

■任保华

图１１

ＯＴＬ阴极输出胆耳放

图１２ＯＴＬ电子管耳放电路图

耳机放大器

及其电路(下)

图１１是笔者制作的分体ＯＴＬ阴极输出胆耳放的实物图，图１２是它的电路图。

这台耳放的输入级采用了两只并联的孪生三极管，我们不妨称它为双管并联ＳＲＰＰ输入级。ＳＲＰＰ电路的特点是频响宽、声音华丽，采用双管并联后降低了输出阻抗，提高了灵敏度，不要小看这个改动，它会给你带来比常规单管ＳＲＰＰ输入级更加优良的性能呢！Ｃ２、Ｃ３是旁路电容。旁路电容使交流信号电流不流经Ｖ１的阴极电阻Ｒ１，于是没有交流信号电流的负反馈，这使输入级瞬态得到提升、频率响应更加平坦。

耳放的功率输出级是典型的阴极跟随器（ｃａｔｈｏｄｅ

图１４

变压器输出胆耳放

图１３变压器输出胆耳放电路图

专题

ｆｏｌｌｏｗｅｒ），或称阴极输出器。阴极输出器过去曾经有

过一段为声频爱好者狂热追求的历史，在那个时期各种杂志一片赞赏美誉之辞，声称如果把这种电路应用于声频放大器输出级，那么放大器就不会有非线性失真，频率特性会变得异常平坦，扬声器的阻尼问题也可得到很好的解决等等。一时间阴极输出器似乎成了高保真设备的规范模式了。日月荏苒，白驹过隙，随着时光的流逝这种电路却不知不觉地被人们淡忘了，在主流的胆机功放中已经很难找到它的身影。

那么阴极输出功率放大器是不是已经失去了昔日的风采了呢？当然不是。

我们知道，阴极输出器的基本特征是：

１）高的动态输入阻抗；２）低的输出阻抗；

３）

通带电压放大系数小于１。

阴极输出器具有这些性能是因为它是一个电压负反馈放大器，所有电压负反馈放大器的优点，如噪声的抑低、频率响应性能的改善，非线性失真的抑低等等，它都具备。

阴极输出功率放大器的致命弱点是它的功率灵敏度太低，要求的输入电压幅度太大，对于前级来说，向后级供给很大的输入电压就可引起很大的非线性失真。从总体上来讲会得不偿失，另一方面它的输出功率太小，效率很低；高阻抗的优质扬声器的匮乏也是影响阴极输

出功率放大器发展的瓶颈。

但是在耳机放声系统中由于所需的驱动功率很小，优质耳机的阻抗一般都在３２Ω以上，这些条件使阴极输出功率放大器的优点可以发挥到极致，而它的不足却可以得到有效的抑制。因此在耳机放声系统中它却得到了广泛的应用。它的不足之处是由于其输出端有直流电压，所以必须加接输出电容。这会对频响和音质带来负面影响。

变压器输出的耳放，中频段音质格外甜美、诱人，但高、低频的延伸不如ＯＴＬ或ＯＣＬ形式，其素质与输出变压器的好坏有很大的关系。如果次级绕组有多个抽头，则能和不同阻抗的耳机取得良好的匹配，

并能获得

图１６

ＥｍｍｅｌｉｎｅＨＲ－２耳放外观及内部结构

图１５

音乐传真胆石耳放的外观和局部电路板

图１８Ｓ０ＮＹＭＤＲ－ＤＳ８０００的局部结构

图１９ＳＯＮＹＭＤＲ－ＤＳ５０００系统外观

图１７电子管晶体管混合型耳放

相同的驱动功率。这个优点常使人对它情有独钟。

图１３是一款变压器输出胆耳放的电路图。图中输入信号经Ｖ１（１２ＡＸ７）

管放大后，通过耦合电

容Ｃ１、Ｃ２分别加在Ｖ２、Ｖ３（ＥＬ８４）栅极进行功率放大，然后通过输出变压器驱动耳机发声。输出变压器的次级有低阻抗和高阻抗输出两挡，分别适应于３２￣３００Ω和３００￣６００Ω的耳机。小型功率管ＥＬ８４本是五极管，为了减少失真被接成三极管使用，Ｒ５、Ｃ４是整机负反馈电阻和电容，输入级和末级还加有各自的电流负反馈。这个电路设计的最大特点是各管

的屏极电压取值均比额定值低很多，这样既利于整机的稳定工作，也可增加电子管的使用寿命。

看了这个电路，许多朋友一定会发现，这与过去的五六灯的电子管收音机中的声频放大部分并无什么本质上的差别，只不过是增加了一个通道，输出变压器也制作得比较考究，成为立体声放大器罢了。

图１４是它的实物图。

４．混合型耳放

集成电路、晶体管、电子管各自有各自的长处，设计者为了“博采众长，优势互补”，将这些放大器件组合在一个电路

里，这就形成了许多“混血族”。“混血族”其实是一个非常庞大的群体，几乎随处可见。混合型耳放也有许多品种，比如音乐传真的电子管和晶体管混合的Ｘ－ＣＡＮ耳放、ＳＡＴＸ的电子管和晶体管混合的ＳＲＭ－００６ｔ、ＳＲＭ－００７ｔ静电耳放以及Ｅｍ－

ｍｅｌｉｎｅ的集成运放和晶体管混合的ＨＲ－２分体耳放等（参见

图１５、图１６）。

图１７是一个胆石混合型耳放的电路图。

这个耳放的输入级采用ＳＲＰＰ接法的电子管放大，其优点是频率响应宽、输出阻抗低、瞬态反应好。经过放大的信号通过二个４．７μＦ的电容耦合到２ＳＫ２１４和２ＳＪ７７对管进行功率

图２０

铁三角ＡＴ－ＤＨＡ３０００数字化耳放

放大。调整Ｒ１可使末级管获得合适的偏压，调整Ｒ２可使中性点电压为零。由于末级场效应管的内阻比电子管的内阻小，所以可以获得较大的阻尼系数。整个电路没有大环路的负反馈，转换速率也较高。图中ＴＭ１是时间延时继电器的触点，整机接电３０秒后才接通，可避免开机浪涌电压对耳机的冲击。

５．数字化耳放

数字化耳放，是由于它具有数字信号处理电路而得名的，它有数字信号输入的同轴和光纤端子，具有解码、

Ｄ／Ａ转换以及对信号的调节、控制等功能。数字化耳放

对ＣＤ、ＳＡＣＤ、ＤＶＤ－ＡＵＤＩＯ、杜比、ＤＴＳ的解码功能一般不是全部具备，而是根据侧重选择设置。

一种被称为杜比耳机的听音系统，它的核心就是具有杜比、ＤＴＳ解码器的数字化耳机放大器。这种耳放的工作原理在于营造一种听觉幻象，使你觉得仿佛是在聆听一个多路音箱系统的家庭影院。虽然它使用的还是传统的立体声耳机，但却具有三个优点：

１）它能有效地克服传统耳机听音系统的“头中”

效应，虚拟出现场复杂的反射声，使你感觉到声像环绕在你的周围，如身临其境；

２）它能营造出各种环境和厅堂的声场效果，多了

一些选择，能满足你的听音嗜好；

３）

当观看视频画面时，由于声延时很小，完全能

达到图像和声音的同步。

图１８是ＳＯＮＹＭＤＲ－ＤＳ８０００数字化耳放的局部结构图，它具有杜比和ＤＴＳ的解码功能。从图中我们可以看到，它比通常的耳放要复杂得多，技术含量也很高。但是对于聆听Ｈｉ－Ｆｉ音乐的发烧友和音乐爱好者来说它却难觅知音。图１９是ＳＯＮＹＭＤＲ－

Ｄ５５０００无线数字环绕耳机系统

的外观。

铁三角公司２００３年推出的

ＡＤ－ＤＨＡ３０００数字化耳放是与新

款动圈耳机ＡＴＨ－Ｌ３０００配套的放大器，内置２４ｂｉｔＤＡＣ，采用８倍超取样技术，具有高、低音调节功能。它有一组数码同轴输入、输出端子，两组光纤输入

、输出端子，由于是配高灵敏度的

ＡＴＨ－Ｌ３０００使用，功率输出不大。它的设计主要还是听

取立体声音乐，适用的音乐软件有ＣＤ、ＳＡＣＤ等，不具备杜比、ＤＴＳ解码功能，见图２０。

６．静电型耳放

静电耳机和动圈耳机完全不一样，它是由导电振膜在变化的电场力作用下而发声的，它的阻抗很高

（１５０ｋ!～３５０ｋ!）并且呈电容性。所以静电耳放与通

常的耳放电路不尽相同，主要的区别是：

１）输出的信号电压要求很高，一般在２００Ｖ～４５０Ｖ；

２）需要一组提供给耳机偏压（３５０Ｖ～６００Ｖ）的电

专题

图２１

静电耳放电路图