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Hi-Fi功放

Hi-Fi是英文HighFidelity的缩写,即高保真的意思,是指逼真地还原音源信息,即原汁原味。它要求音响设备在重放过程中,对声音信号各项指标不失真地放大、处理,以还原声源的本来面貌,强调的是原汁原味,大多用于欣赏音乐。 Hi-Fi功放是为高保真地重现音乐的本来面目而设计的信号放大器

侧重点不同

Hi-Fi功放与AV功放是目前家用功放中的两个主要类别。这两类功放用于不同的用途,设计的侧重也不相同。Hi-Fi功放用于欣赏音乐,使用者追求的是尽可能的“原汁原味”。而AV功放的使用者追求的是与画面相配合的“现场”效 果,甚至是夸张了的“现场”效果。这两类功放不太好直接比较孰优孰劣, 比如价位同为三千多元的Hi-Fi功放与AV功放,Hi-Fi功放的成本投入只在两个声道上,而AV功放的成本投入则要兼顾56个声道,还要具有一定的效果处理功能。如果仅看其两个主声道的投入,肯定低于Hi-Fi功放两个声道的投入。其 放音效果的差异是显而易见的。但是无论是Hi-Fi功放还是AV功放,都有高档精品型与超值普及型之分,比如天龙的AVC-A1型AV功放,当其用于音乐放音时,其音效不会比一台四、五千元的Hi-Fi功放逊色。 一般来说,很难能有一台可以对Hi-Fi、AV全兼容的AV功放,AV功放兼顾Hi-Fi音乐欣赏是有条件的,这一条件就是使用者欣赏音乐时的要求与标准,如果使用者仅是用来欣赏一些休闲音乐,或是只要求能够听到乐曲的旋律,AV功放是比 较容易满足的,但是要是对音乐欣赏有较高的要求,一般的AV功放就难于满足了。

晶体管功放与电子管功放的差异

晶体管功放与电子管功放 用于Hi-Fi欣赏的功放可以分作晶体管功放和电子管功放两大类,以前还有用集成电路或是模块电路的Hi-Fi功放,但是现在已经不多见了。

晶体管功放和电子管功放并不存在着优劣的差异,只不过应用的器件不同(一是晶体管,一是电子管),由于两类器件不同,其物理基理与电路特点也不相同。 电子管的电流是电子在真空中受电场力的吸引,运动形成的。而晶体管的电流是半导体元素的外层电子在电场力的作用下转移位置形成的。这种物理基理的不同,造成在实际应用中电路特点也不同。相对来说,电子管功放的工作电压 较高,但工作电流比较小,而晶体管功放的工作电压较低,工作电流都比较大。

电子管功放与晶体管功放的音色确是有一定的差异,两者对瞬态信号的响应也不相同。这种不同都又分别适应了不同类别的音乐和不同的音乐欣赏者,所以目前的Hi-Fi功放中形成了晶体管功放和电子管功放并存的情况。不过,若是 以品牌、型号、数量而言,晶体管功放所占的份额仍是绝对大于电子管功放。 甲类功放乙类功放 晶体管功放输出级晶体管的工作状态,可以分做甲类与乙类。所谓甲类,简单地说就是使输出级晶体管在正弦交流信号的正负半周时均工作在线性区,而乙类则是仅使输出级的晶体管在正弦交流信号的正半周(或是负半周)工作在线性 区。由于输出级晶体管的工作状态不同,使得输出级的电源利用效率(即输出功放与耗电功率之比)也不同。在实用的输出电路中,乙类的效率要比甲类的效率高23倍。比如马兰士PM80晶体管 功放,在确定的供电电源条件下,工作在乙类时输出功率有100W,而在甲类时只有20W。

技术指标不同

高保真Hi-Fi功放的技术指标主要有输出功率谐波失真信噪比、频率范围、额定阻抗和阻尼系数等,尤其强调了谐波失真和信噪比等;而AV功放虽然也有这些技术指标,但更强调了声道隔离度、延迟时间范围、各种声场模式(DSP系统、家用THX系统,杜比AC-3系统)等指标参数,另外AV功放还多了有关视频部分的指标。

声场氛围不同

Hi-Fi功放在放声方式上多以高保真为设计目的,讲究原汁原味地放大信号源发出的信号,主要用于欣赏音乐、人声等,追求声音的真实效果。而AV功放在放声方式则是以营造声场为主要设计目的,强调表现声音的方位感,模拟听音环境的气氛,例如电影院、大厅、教堂、体育场、演播室等等。

放音声道数目不同

电路设计的不同

AV功放在播放大信号声源时底气不足

这一点可从产品说明书中看,AV放大器在双声道状态下的输出功率比在四声道状态下的输出功率大。不过,有些厂家说明书标注是一样的,这时,可以选用大动态范围的音乐进行试听,可明显感到力不从心。这是因为AV功放的总功率消耗大,电源功率储量不富余,而Hi-Fi功放则显得从容不迫。

AV功放走线多影响音质

AV放大器设置多种视频、音频端口,接入多组音频、视频信号源,造成信号走线多而杂,极易造成信号的相互干扰。尤其是分布电容的存在,对高音频及其谐波的影响最大,使优质信号源原有的丰富高频分量受到衰减或干扰,使听者领略不到高保真的效果。

AV功放的荧光屏也会干扰音质

AV功放注重方便的多功能操作,面板上设有大型荧光显示器,使操作直观生动,但荧光屏用低压交流灯丝加热,在脉冲信号的驱动下进行字符显示,将对周围辐射出许多电磁干扰,明显影响音质

如果你想要欣赏影视大片,那么选择AV功放无疑,如果你对音乐情有独钟,那么还是选择Hi-Fi功放。

本文向读者介绍一款高保真发烧HiFi功放组合,全部制作成本仅需几百元,制作调试极易,非常适合广大工薪阶层的音乐爱好者制作,该组合音质极其纯真通透、纤细和清晰。有兴趣的朋友可自制一套与市面上千多元的机子比试一下!

该HiFi组合原理图如图1所示:音源(CDVCDLDDVD等)由该HiFi组合的信号选择开关进入音量、音调、平衡、等响、展宽电路LM1036N,为使音乐信号表现力更自然、更逼真,更接近于原汁原味,由LM1036N输出的音乐信号输入BBE2150AD音效增强清晰处理器进行智能化地还原出逼真的原音信号(即原汁原味),经BBE输出的信号由高速低噪音双运放“皇上皇”NE5535N(美国SignetICs公司生产,比NE5532N还好,发烧友也称之美国大S集成)将信号放大推动功率放大级TDA1514A×2,功率放大后的信号由左右音箱进行音乐的HiFi重放。

TDA1029是飞利浦公司推出的一片用于音频领域的立体声四路高保真音源切换集成电路,其工作电压623V,典型值12V,总谐波失真仅为0.005-,信噪比优良(S/N=120dB)是信号切换集成的精品。可作组装或更换功放机信号选择开关用。

本HiFi组合的音量、音调、平衡控制电路采用美国国家半导体公司(NS)的高品质音调电路LM1036N,LM1036N是采用直流电平控制音调(高、低音)、音量、平衡的双声道集成电路,采用直流电平控制的优点是高低音调节量互不影响,音量电位器采用国产普通品也无噪音,控制非常平滑,LM1036N具有频响补偿,宽范围单电源(918V,典型值12V),信噪比高(输入0.3rns,90dB)等特点,是发烧级集成电路。LM1036N音调控制范围>;15dB,音量控制范围>;80dB,失真小于0.03-。图3为LM1036N的典型应用电路,NE5532N为美国SignetICs公司产品,在电路中的作用是将信号进行一级放大并有展宽作用(T2、NEH点短接时起展宽作用,该功能对卡座效果好),以适用于不同音源的需要。对于已拥有功放机的音乐爱好者,也可以将原功放的音量音调平衡电路采用图3的电路取代,令功放机音质得予改善。

HiFi的意思为逼真地还原音源信息,即原汁原味,本文介绍的HiFi组合除了全部采用HiFi级发烧器件外,能真正做到HiFi的功臣非BBE技术莫属了!BBE是美国BBE Sound Inc公司推出的用于大幅度改善听音质量的一种音效增强清晰技术,该技术通过弥补扬声器和耳机的一种固有缺陷来恢复声音的清晰度,赋予音乐信号更自然、更逼真的还原能力,使音乐表现力更接近于原汁原味。BBE技术应用领域包括广播音响、专业音响发烧音响、民用音响(CD、VCD、LD、DVD、电视等),BBE可加装于任何功放机、电视机中令其音质升级。有关BBE技术在很多电子刊物均有介绍,在此不作讲述了。现推荐笔者认为各项指标、性能均很好的BBE2150AD的BBE电路(见图4),BBE2150AD是日本JRC公司产品,工作电压4.513V典型值9V,工作电流9V时为8mA,具有直通和BBE功能。BBE的处理程度有2档程度选择,图4为其应用电路,该电路采用了电源反接保护及三端稳压,因而加装于各种功放机、电视机时可取原机中的电源,而无需另备电源,加装非常方便。

担任本HiFi组合的信号放大推动功放的是采用NE5535N,NE5535N是美国SignetICs公司产品,它比高速运放之皇NE5532N还好,具有高的开环频响,高的单位增益带宽,转换速率比NE5532N还要高,被发烧友称之为高速低噪双运放“皇上皇”。NE5535N可直接代换4558、4560、LM833及NE5532N等,代换后音质将有显著改变,音质纯真通透,更加清澈,NE5535N的应用电路与NE5532N一样,相信广大发烧友已经精通,在此不画出电路图,无谓占用版面。

众所周知,很多功放机都有100W×2左右的功率,但应用于家庭中通常其音量只开1/51/4左右,也就是只开1030W左右的功率,开大了耳朵就要受罪了,刺叭也受不了并会使音乐失真,因此一般几十平方米的家庭有“黄金功率”30W左右的音响器材最为适合。本文介绍由2块飞利浦公司专为数字音响而设计的功放电路TD1514A作为本HiFi组合的双声道功放电路(如图5所示,图中另一声道省略不画,另一声道与该图一样)TDA1514A的输出功率大:Pout =50W(VP =±27.5V),转换速度高:15V/μs,信噪比优良85dB,纹波抑制75dB,THD0.08-,TDA1514A的工作电压:± 9±30V,TDA1514A电路设有等待、静噪状态,具有过热保护、短路保护、功率管安全工作区保护以及静电放电保护。低失调电压,高纹波抑制,而且热阻极低。应用电路图5电路的特点:采用恒流负反馈式和具有直流伺服系统(直流伺服电路主路是用来精确修正TDA1514A电路在取消负反馈的对地隔直电容后,输出直流电位的漂移)。用线性元件电阻RA(0.5Ω2W)把流过扬声器音圈的电流取样反馈给功放输入端,使放大器以固定电流方式驱负载,扬声器受电流控制振荡而发声。特点是当重放频率到了低频及谐振峰附近时,恒流式电路增强了低音的力度和高音的解析力,使整个系统的重放音色听起来丰满厚实又清晰明快,很有电子管功放的韵味。

采用集成功放大批量的一致性有充分保证,最大的特点是立体声平衡度好,在可靠性及性价比方面均远优于分立元件功放。

元件选择:为确保本HiFi组合能做到HiF级,各电路中的无极电容均要采用进口CBB金属化无感电容耦合电容用日本高级电容,所有电阻均采用5色环精密(±1-)金属膜电阻,集成电路一定要用正品,不能用廉价的水货。

电源部分:为了能有效的提高整机的瞬态特性和高频特性,前后级电源要分别供电。实践证明前置级电路电源特性对整机的重放特性有重要影响,因此TDA1029、LM1036N、BBE2150AD、NE5535N均使用有源伺服电源电路进行供电,有源伺服电源电路的特点是其输出电压稳定,噪音极低,能保证前级的高频特性及瞬态特征。图6是该有源伺服电源电路。

功放级电源相信广大发烧友都非常熟悉,所以在此不给出电路图,笔者建议制作时整流二极管用6A的大电流二极管如6A07等,滤波电容应使用大水塘如6800UF10000UF/50V的南韩SANWHA金色印字电容,金色印字是发烧级专用电容,日本黑金刚红宝石也是非常好的发烧电容。该电源板最好加上35A的保险管,以确保安全。前后级供电可用一只200300W双18V+双12V的环形变压器,双18V是功放级电源,经整流滤波获得约±25.5V直流电源,采用双18V的电压只要市电不超过260V,整流滤波后的电压就不会超过TDA1514A的最高工作电压±30V。该变压器的双12V可供有源伺服电源电路进行整流滤波等供电给前TDA1514A级电路用。

组装方面:功放机箱目前市面上有出售,也可以邮购得到,价格50150元左右,具体视不同的机箱有不同的方案,全部电路按图1的组合原理图中的顺序逐一连接即可,但必须注意信号线要用优质屏敝,电源线要粗而短,并且注意一点接地的方法,这样可防止产生噪音,TDA1514A的输出端与扬声器接口中加上用专业银触点继电器制作的喇叭保护器,以确保扬声器的安全。

实际组装若只有一台唱机的话TDA1029可以省略,有录音卡座可在卡座中安装上LM1894N×2动态降噪板,本HiFi若需增加卡拉OK功能可加进 M65831AP或M65839SP等,若要实现一对音箱产生三维空间感环绕声音场,可在TDA1029与LM1036N之间增加一块3D音场处理器,若要将本HiFi组合组成多声道功放可将音量音调板换为由UPC1892四声道环绕声处理器,并相应增加前置放大及功放(如TDA1521、LM1875等)。

只要正确组装检查无误后即可试听。笔者的试听感觉是该HiFi组合音质极其纯真通透,听起来音质温暖、细腻、亲切、甜美,总体上的低音力度和弹性好,高音清晰和纤细,营造出的音乐信号更自然,更逼真,是真正的HiFi功放组合。

在选择Hi-Fi功放时,首先要清楚自己喜欢的音乐类型、风格,以及所使用的器材来搭配功放,多次试听不同类型的音乐去作对比。最好能在自己的聆听空间试听,因为实际空间环境和所用的器材,是能否表现出你所喜爱的音响效果的重要因素。

以下是简单的选机方式: 从放大方式选机:追求人声、自然声、音乐为主的,首选A类放大器,即电流连续地流过所有输出器件的放大器。这种放大器,由于避免了器件开关所产生的非线性,只要偏置和动态范围控制得当,仅从失真的角度来看,可认为它是一种良好的线性放大器。从元件构造选机:以人声来说就首选胆机;自然、音乐就各有所长,以大动态、高速度、高分析的塑方管占优;追求柔和、甜美、平滑则可选胆机。

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