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程式員DIY HIFI功放(前後級)的艱難過程

      本人在“看得上的買不起,買得起的看不上”的惡性循環下,放棄了購買成品HIFI功放的想法,于是乎,目光移向了taobao網,搜尋功放套件。       經過幾個月的調研,終于購買了一個據說是仿高文(GoldMund)的前後級成平闆,自己購買機箱,變壓器等配件,進行組裝。  經過較漫長的等待,各種配件、工具、材料于2009年12月中搞定,組裝,開聲。童麗的歌聲一響起來,就覺得幾個月的等待是值得的,接下來發現喇叭在換曲之間、或停止播放時,嗡嗡聲好生吓人,一米外可聞。   接着就開始了後面的折騰,賣家說是接地問題,給了一個方案,噪聲更大。後來把我組裝的前後級拍照給賣家,賣家說後級是兩個獨立變壓器供電的,我隻采用一個,而且繞組又沒分開,共地不好處理。   本人接着詢問其他買家,說組裝後效果是不錯,于是又去購買了一個變壓器,又開始了等待(變壓器從英國運來,要9個工作日),同時死命的學習共地問題,中國學術期刊的相關論文看了一個遍,身邊的硬體工程師不恥上下問,基本明白了接地、共地的問題。(誰叫咱是軟體工程師呢?)。終于等到變壓器到來了,一試,還是有噪聲,稍微小了一些,一個喇叭半米可聞,一個相對小一些。同時,新到的變壓器嗡聲好大。   直接把後級的音頻輸入短接,還是有一邊噪聲很大,30CM可聞,這肯定不符合要求。在折騰的過程中,居然發現新到的變壓器,有一處米大的撞傷,絕緣漆都掉了(汗!),難怪那麼大的噪聲。又拆下來,聯系換貨,幸好,大公司的服務就是好,各相關人員前後打了4、5個電話,很爽快的同意換貨。   昨天,檢視相關的論文,居然找到一系列牛文章《半導體音頻功放設計漫談系列》,仔細研讀,獲益頗多,比Google搜尋的網頁上一些非專業的燒友給出的建議與分析好多了,有詳細的理論、有明确的執行個體,幾篇讀下來,有醍醐灌頂之意。到時候再去仔細研讀。下午跑到師兄那兒借了個泰克的示波器(低端的),回來,用剩下的那個變壓器繼續查找那個聲道噪聲大的原因。   有了理論,就是好,一下就發現50Hz的脈沖很大,超過20MV,喇叭嗡嗡作響,直接用探頭在闆子上找了一個,基本沒有脈沖的地方把喇叭負極接上去,天了,噪聲要靠近5CM才有了,到10CM就完全聽不見了。 “理論結合實踐”超級重要,同時感謝示波器,我用萬用表折騰好久都沒搞明白,一下子一目了然。   在調試的過程中,發現電網的高頻脈沖很多,尤其是本人住在高層的電梯運作時,接下來,就是處理這個問題,同時還需要處理50Hz脈沖的問題,因為從示波器的分析看來,此脈沖還有降低的餘地。   所謂隔行如隔山,做了十幾年的軟體,加上學校的模拟電路理論學了很多,但都沒怎麼用過。是以總是問題不斷,不過這一路折騰下來,收獲頗多。為接下來的前後級聯調打好了基礎。   再等兩周,變壓器可能到貨,到時候,希望嗡嗡聲不再來。即使來了,也把它搞定。            接下來在左聲道的整流橋上并了四個0.01uf(實測9.1~9.2nf)的無極電容,再測,嗡聲更小了,示波器上50Hz的隆起更低了。        接下來,用同樣的辦法處理右聲道的闆子,問題來了。 布線與在左聲道一摸一樣,整流橋上并了四個0.01uf(實測8.6~8.7nf)的無極電容,再測,嗡聲沒改變,一樣大了,過了一會兒,在鋸齒波的齒上産生自激,越激越厲害,示波器上一片黑。郁悶。        賣家還很熱情,叫我把闆子發回去,修。        我後來把四個電容去掉,就無自激的,換上0.1uf的四個,也無自激,但去脈沖效果不明顯。       計劃在換和左聲道一樣的電容或容值稍大一點的試一下,再調。           檢查發現電源紋波較大(在電解電容那兒測Vpp為3.8V),喇叭輸出的電壓為VPP12mv。 同時發現整流并不是全波,是以紋波的頻率并不為100Hz,而是50Hz。同時發現喇叭輸出的電壓波形與紋波形狀一樣,是以懷疑是電源過濾電容過小(正負每邊隻有2200uf).。     接下來把電源過濾電容再每邊并一個2200uf,在電解電容那兒測Vpp降為2V,符合理論規律,喇叭輸出的電壓為VPP4mv。喇叭的嗡聲12cm遠不可聞。 看來解決問題的思路是正确的。     接下來的方法是:1 繼續加大電容量,計劃加到2200uf*4;2 把正負兩邊分開用全橋整流,這樣紋波變成100Hz,這會使紋波更低。    這樣應該可以,等電容到貨了繼續試。      2010年2月6日     電路中改為兩個全橋整流,同時采用2個2200UF的濾波電容,測試電源紋波為Vpp=1V,喇叭輸出端的Vpp=2mv,不過示波器顯示出現高頻雜波。喇叭噪聲更低,8CM不可聞。不過在整流橋上沒有添加0.01uf的電容,可能是導緻高頻雜波的原因。計劃明天并上電容再測試。如果除掉該雜波,那麼就全部達到效果了。      2010年2月7日      并上電容再測試,雜波去除,噪聲<5CM不可聞。終于達到了效果。     接上前級的一個聲道測試,問題又來了。後級目前隻有一個聲道可用(差變壓器,年後才能到貨),是以交換試前級的兩個聲道,發現一個聲道噪聲很低(與後級本身的噪聲差不多,且不随音量大小改變),而另一個聲道噪聲頗大(<20CM可聞),且不随音量大小改變,這會是什麼問題呢?前級的中點沒調整好?明天研究一下電路圖了再說。   檢查前級輸出信号,發現兩個聲道的輸出電壓大小不一緻,同時居然都輸出平率為20MHz的超高頻正弦信号。 又去學習理論知識,後來發現賣家給我的闆子居然沒有安裝抑制高頻自激的電容(兩級放大中間的電容),電路圖為33p,每個聲道焊上100p的獨石電容,再測,兩聲道的輸出自激消失,調整中心電壓幾乎為0.。   電容到貨後,調試後級闆子。   其中又有後級接地的問題(出現把後級散熱闆裝上機箱又産生20MHz的正弦波,隻要不接觸就沒有,用處理前級的方式處理無效,賣家說可能是接地的問題,修改連線終于搞定),該問題查了四五天才搞定,期間幾乎絕望。   期間過年回家探親訪友一周。   2月24日 終于快遞把變壓器送來了,趕緊安裝調試。因為後級每個聲道單獨測試好了的,這沒費什什麼勁,粗步試聽還可以,繼續調整。   經過大半天的調試,接上前後級,把前級信号輸入短接,每個喇叭的嗡嗡聲<7CM不可聞,并且不随前級音量大小改變。對于DIY的150W*2(原本為195W*2,我擔心算熱片不夠大,也不要這麼大的功率,是以每聲道拆除了一對對管),這樣的本機噪聲已經很小了,我測試用的DVD機子讀碟的噪聲都比這個大很多。   放上童麗的《相思淚》,常安《達瑪花》與何訓田的《波羅密多》專輯測試效果很不錯。 下面上圖:

程式員DIY HIFI功放(前後級)的艱難過程

  後級機内圖(機内線比較亂,到時候再來整,目前還差一個聲道的喇叭電路)  

程式員DIY HIFI功放(前後級)的艱難過程

後級的兩個各500W的×××

程式員DIY HIFI功放(前後級)的艱難過程

每聲道的電容陣(8*2200UF)

程式員DIY HIFI功放(前後級)的艱難過程

測試用正版CD,其中《相思淚》為XRCD2格式的CD  

程式員DIY HIFI功放(前後級)的艱難過程
程式員DIY HIFI功放(前後級)的艱難過程

測試系統(先采用樂富豪的炮灰喇叭,環繞)。     總結:差不多折騰了4~5個月,其間充滿快樂與痛苦,甚至絕望,不過基本快樂居多。 最終的結局還算完滿。 最終的結論是:“如果有錢還是買成品的好”,我并不是硬體派,隻是想聽音樂的人。呵呵。   後來覺得低頻太多,就把每聲道的電容去掉了四個,就好了。現在低頻剛好合适。   後來又覺得發熱很大,動手把偏置電阻降低,有一定的改善,不過音質稍差,又改回原來的300歐。   後來有個每個聲道添加了保護闆。   後來直接上我的quad 22l2的箱子,接上雅寶的喇叭線,居然沒什麼交流聲了。   不過那幾頭牛就不争氣了,牛叫聲1.5米内可聽見。萬用表測家裡的電壓居然有237V,這不然他們叫都不行,吃飽了撐的,呵呵。 看來要給他們穿上樹脂膠的外套了,先聽着吧,也不想折騰了。   聽感: 耐聽 高頻很通靈,通透 中頻好聽 低頻彈跳性好,收的利落。 控制力很強。 較超值   六月份,賣家更新了闆子,換後,有明顯提高。東西品質很好, 全套沒有交流聲,高頻沙沙聲5CM内可聞,同時發熱的問題也解決了。   再就是試音時不用那國産的 DVD機,牛也不怎麼叫了,約0.5米可聞。   呵呵,還是很有成就感的,遺憾的是現在沒多少時間聽啊,較忙。

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