hifi播放器高低增益的高增益低增益是什么?就是功率吗?什么情况适合高增益或低增益或普通?

本帖最后由 梼昧狂客 于 11:10 编辑

Slim(即新版603,以下均简记为603)是一款很有特点但也比较有争议的产品。这款机器做工一般,与同价位欧美或日韩播放器相比,不仅显得十分厚重,而且组装精度和按键手感都不甚理想,但是不可否认这款播放器的声音还是相当有特点的——厚润悦耳,听感相当不错。

603与一般的播放器不同,拥有独立的DAC和耳放部分。DA芯片采用飞利浦出品的TDA1543,这是一款专为小型设备设计的DA芯片(DIP8封装),历史也比较长(1991年2月),数字输入为I2S格式。尽管参数较低(16bit、S/N=96dB),但声音并不低档(当然也不怎么高档),属于韵味型的DA芯片。其输出与新品DA芯片也有所区别,无需复杂的配套电路(如LPF和BUF),如HIFIDIY上的设计甚至没用一个运放,仅使用负载电阻和耦合电容。(有朋友指出我在这里说错了,根据官方资料上的No external components required,那么我认为如果说无需运放LPF和BUF也不能算错,何况也确实有这样的成功设计,相关问题欢迎继续讨论)

    在这里我觉得很有必要单独说一下DA芯片,目前许多人对DA芯片的参数有误解,决定DA芯片档次的关键参数是动态范围(Dynamic Range),而不是大家经常讨论的位深或精度,这一点可以从TI的音频手册上找到。目前高端DA动态范围通常实测值与理论值相差2dB左右,而以国内目前的设计能力,再加上便携播放器由于尺寸供电等限制,因此在便携播放器上使用高规格DA芯片是没有意义的,使用高端芯片和做出高水平机器是两回事,PCM-D50使用的也不过是108dB的AK4385,但其声音表现并不比许多使用高端DA的播放器差(当然你要说听感怎么好之类的,那我就只能呵呵了)。

由于不是必须使用有源LPF因此603在DAC部分使用两枚双运放似乎不是必要的。但603没有公布线路,我也没有精力去抄板,因此仅根据PCB器件分布推断,OP275的功能为I/V和电压增益(有朋友指出这枚是做有源I/V,我觉得是有道理的,有空详细分析一下电路,但是我认为这一级应当还有电压增益的功能),OPA2604的功能为缓冲输出,此推断有待验证但应当差距不大。


耳放部分据官方介绍,参考了801耳放卡的设计,其电压增益由运放LT1057完成,缓冲输出使用分立器件——互补对管B,这是日本三洋公司推出的小功率对管,集电极功耗15W,ft=150MHz。但不知道是不是工艺限制,输出晶体管为手工焊接,且安装不平整,有些小作坊的感觉,希望能加以改进。

便携音乐播放器的磨改主要是调整运放搭配,一般很少对线路进行改动,这是因为在没有完整线路图的情况下,冒然对线路做出改动是比较盲目的,而且改动必然要调整补偿参数,否则可能会出现自激等问题。对运放的修改要根据电路和使用者的要求作出调整,不是随便换一个运放就行的,如原机采用的OPA2604官方资料显示典型供电值为±15V,最低供电值为±4.5V,而实测DAC部分运放供电为±5V,耳放部分供电为+6.96V -6.82V。如此低的电压怎么能保证元器件正常工作呢,不过是勉强凑合罢了,同理还有刚出没多久的步步高X1S,用的也是2604。便携器材应为了续航应当考虑使用低功耗的芯片,同时为了满足大家对推力的要求,应当具有较高的输出电压摆幅。因此低功耗或轨至轨输出的产品是首选,而不是那些名气很大却不适合低电压应用的产品。我只能说这是无知和唯芯片论指导下的畸形产物。

本次磨改的部分介绍及理论依据

    本次磨改只修改了一个运放,在未知全部线路的情况下,进行大面积修改是不合理的。使用这反映该机器线路输出声音偏厚,即使搭配ALO SXC银线和SR71A便携耳放仍有不足,因此考虑用声音中性且低电压性能良好的运放替换原机运放。根据线路分析,PCB板上标注为IC7的OPA2604为线路输出缓冲运放,更换时要兼顾输出性能和芯片功耗,本次使用OPA1642替换OPA2604。OPA1642是一款专为音频应用设计的专业级运放,其各项参数优异属于低电压型运放且为轨至轨输出,十分适合应用在便携播放器上。如果希望进一步提高性能可以考虑使用LM4562或OPA1662,这两款运放供电电压下限更低,且输出电流也比较大,相比之下LME49720虽然也不错,但是输出电流要比那两款小10ma左右。有朋友提出疑问是否需要强调该运放的输出能力,在现有器件的基础上,我觉得选择带载能力强一些的运放还是比较好的,毕竟便携耳放的输入阻抗未知。

(图上褐色物质为松香,使用酒精即可清理,但由于以后还可能进一步磨改,因此未做清理。)

    更换后声音发生了十分明显的改变,没有原版603那种厚重的感觉,但是由于DA芯片的先天不足高频仍显得不够通透,如果想改变这个问题恐怕只能通过更换机器来调整了,毕竟尽管运放可以不断调整但是其核心没变,整体不会有太大的变化。

    至此本次磨机完毕,可能有的朋友觉得简单,但是磨改播放器或耳放不是头脑一热的结果,需要具体情况具体分析,本次更换一枚运放取得了较为理想的效果,这就够了。小改胜于大变,更改过多就不如换一台播放器了。但是对于其他想要折腾的朋友,我也有一些推测和建议提供给大家。

其他部分分析及修改建议

由于OP275的作用仅限于猜测,因此没有更换这个运放,待线路分析完全后再说。这只由AD公司出品的运放采用双极性晶体管和结型场效应管复合而成,兼具二者的优点,但是可惜这又是一款供电要求比较高的运放,官网测试最低供电电压为±4.5V,在本机上实在不能完全发挥出它的优点。从I/V转换和电压增益的角度来说,这款运放到没有什么特殊的要求,一些常见的低噪音高速运放都可以,但是应选择功耗低一些的产品,何况后面还有BUF负责缓冲输出,因此也不必强调输出电流。但用JFET输入的运放是很有必要,毕竟TDA1543输出电流电压都不高。至于是否需要轨至轨输出的运放,我觉得这个不是问题,何况现在不少低电压运放都是轨至轨输出,因此能找到轨至轨输出的更好,找不到也不必强求。

OPA2604这个位置的运放其实并不需要高输入阻抗,而是强调大电流输出,因此可以考虑使用LMH6626,这是一款相当优秀的专为低电压应用设计的大电流输出运放,其输出电流典型值为100ma,只是更换之后整机续航时间会减少。当然作为线路输出缓冲运放倒没必要一定要这么高的输出电流,因此使用OPA1602、OPA1662也是相当不错的选择,其输出电流均能达到±30ma。如果希望比较有韵味那么OPA2134、LM4562也是值得考虑的,输出性能比上述两款高一些,但是差距也不大。

    耳放部分供电电压比DAC部分要高一些,当然这没有什么大的影响。其实我并不倾向分立元件制作的耳放,尤其是在便携机器上,毕竟分立元件的功耗和压降都要比集成芯片高很多。使用分立元件除了噱头之外实用意义并不大,如使用LME49600之类的BUF未必就不能取得理想的效果,只是看着就没那么发烧罢了

耳放部分的运放使用LT1057,这是一款有相当长历史的优秀运放,但用在这里却未必合适,官方文档提供的测试环境居然都是±15V下的数据,可想而知这款运放对于供电有多高的要求,因此使用其他运放来替换是十分有必要的。LT1057的声音比较中性,可以使用类似的中性风格的运放如LME49720还有以上推荐的OPA16X2系列的运放替换。

    综合来看我认为603的声音虽然不错,但是显然有进一步提高的可能,通过更换三枚运放,可以使603具有更大的输出电压摆幅和更优秀的线路输出以及更长的续航时间。我的更换建议如下

    有的朋友可能好奇我为何不推荐AD或者其他公司的产品,一方面近些年来TI的运放大量出现在各种高端和专业机器中,证明其具有相当强的实力;另一方面我对其他公司的产品也不太熟悉,而且单只是TI的产品也有不同的特色,通过合理搭配完全可以达到理想的效果。

关于磨机常见问题和回答

问:磨机是否能提高推力?

答:从某种角度上说磨机可以提高机器推力,如采用轨至轨输出等输出电压摆幅比较大的运放,在有足够电流输出的情况下可以提高其推力。但是在整机供电情况不变的情况下,理论最大输出功率是不会改变的,推力的提升只是相对的,何况不少机器用的都是运放作为耳放芯片,输出功率提升空间很小。因此磨机尤其是对便携播放器的磨改,绝大多数情况下不会提高推力。

答:磨机只能是某种程度的优化,这种优化是明显可闻的,但是声音基调不会有太大的变化,除非把模拟部分包括DA全改了,但是那样的话与作一台新机器有何区别?如果想有本质上的区别,那么直接换个机器不是更好?目前的国砖我不认有任何理由让我不放弃他,续航不行,做工不行,UI不行,体积不行,何必一定要咬死某款机器不放?磨机就是一种玩,一种以小代价获得变化的途径和方法,它不是神,糟烂的机器怎么折腾也就是那么回事吧。

答:磨机是个比较有技术含量的事情,虽然操作没什么难度,但是一个焊接工和一位磨机者是两个概念。磨机要做通盘考虑,不是简单的以某款名气大价格高的器件替换原有器件就行的,不同位置的器件有不同的要求,理论分析和实践比较缺一不可,这也是为何磨机的价格一般都不太便宜,他们卖的是技术而不是操作和元件。对于新手而言,磨机是比较危险的,容易出现机器损坏等问题,因此要慎重,换机器可能是更合理也更方便的选择。如果有一定经验且明确自己的需要,那么不妨进行一些尝试,前提是你要确定你替换上去的器件是优秀的正品。

问:我听说某某芯片非常好,我这个机器能用吗?

答:如果是AD8620之类的那么问题倒不大,可是现在热门的往往不是这些,像什么OPA627 OPA2111之类的,很遗憾,他们的低电压型性能都不是那么理想,而且功耗也不低,更换上去对音质可能会有反作用。好芯片也需要优秀的配套电路。归根结底,电路才是关键器件不过是配角。你看那些高端专业机有几个使用直插件的?基本全是贴片,可是出来的声音往往比你用了多少补品的机器强。五万元的金嗓子A65用了多大的滤波电容,不到10W微法,而国产你要没有个几十万微法的电容都不好意思上市。这就是区别,我不知道在低电压的机器中使用OPA2604这样的运放设计者是怎么想的?难道这就是为了遵循市场规律而做出的妥协?因此不要再问用某某芯片行不行的问题,都行,但是效果不好可别怪我事先没提醒。

问:我的机器需要磨机吗?

答:其实在第二个问题中已经简单地回答过了,大多数情况下是不需要的。除非你就是要折腾,或者是对某款机器有独特的需求,那么你可以磨机,但需要确定你的磨改方向,和目前的器件电路能否支持你的设想。

问:我也有HM603能磨改不?

答:看了这篇帖子我相信你已经知道答案了,但是你需要确定是否真的需要磨机,换机器也许更简单,我手上这台机器,沈阳或者附近的朋友可以来找我听听看,交流一下。

答:从601到603电路构架没有大的区别,但是新版603的耳放部分做出了调整,因此磨改后的LO声音应该是接近的,但是PO还是有差别。

60X系列和801/901的DAC芯片不同,因此二者的差别不是一般的磨改就可以弥补的。

最后祝大家玩的愉快,一点个人看法,仅供各位参考。磨机有风险,出手需谨慎,尤其是在现在这个比较混乱的市场情况下,没听过磨改之前一定要慎重。

LME系列属于美国国家半导体公司推出的新一代专业运放,49720是该系列中比较早的产品,HA为金封后缀发热量较大,最好搭配散热器使用,但在使用中倒不必过分追求封装。该运放开阔细腻冷静,声音中性,低频量感及弹性君十分出色,人声真实细腻,基本没有染色,高频华丽张扬,是非常优秀的新一代运放产品。

OPA1642运放是TI新近推出的专业级运放,各项参数十分优异。该运放只有SOIC8封装,如搭配某些机器需要进行贴片转直插处理。OPA16X2系列的运放近年来大量出现在高端音频接口中,如著名的APOGEESYMPHONY。该运放声音走向与LME49720类似,但更加快速有力,在HM603中使用该运放之后高频明显改善。值得注意的是,如果整机增益较高,那么这款运放听着多少有点硬,低增益效果更好。

以上听感均基于DIY的甲类电源运放前级。

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