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[组图]音频运放研究小记         ★★★
音频运放研究小记
发布者:imefan 文章来源:网络 点击数: 更新时间:2008-4-8 23:42:47

引子
  当我使用OPA132/134制作了一些简单的耳机放大器后,我决定开始尝试不同的运放来观察他们对声音的影响。
  
  现在市场上有数以百计的各种运放,但是并不是所有的运放都适合做耳机放大器的。我们可以排除电压型运放、超高速型运放、高电压型运放、低频率型运放、通用型运放和低规格通用型运放。音频运放的特点是用高转换速率来维持信号的低失真,拥有20赫兹到 20,000赫兹平坦的频率响应和足够大的输出电流。如果是在笔记本上使用运放直接驱动耳机的话,考虑到便携性的问题就需要用一个电池来提供一个驱动电压,这个电压不可能很高,所以排除高压型运放;还有不稳定的和 CMOS(互补型金属氧化半导体)型运放不适合运用在音频上,所以我们也不做考虑。这样我们就可以排除市场上大量的运放。

  这篇文章介绍了很多运放的测试过程和测试结果。
  
  测试方法 
  
  第一个测试是一个截止失真测试, 用一个给定的输出电压和负载来测试运放的最小工作电压。 只有很少 DATASHEET提供完全的数据而不用你再做测试。 为了要做测试, 我用 1 KHz的信号经过运放来驱动 33 Ω假负载此时把音量设定为 0.5 V 输出。 然后我对 330 Ω的假负载输出2.0 V 做了重复测试。被测运放是由一个可变输出的电源提供电压的,我在运放上先加一个相当高的电压然后逐渐降低电压直到我在频谱分析仪上观察到和因为电压过低而产生的截止失真。
  
  我为了测试Grado SR series (33 Ω) 和 Sennheiser HD-580/600 (330 Ω) 耳机选择了比标准高6 dB的音量。我们用来测试的电压要高于运放的最小工作电压,主要是因为音乐在平缓的地方会突然出现大动态。 需要注意的是当耳机阻抗变小时,电压的需求并没有随着下来。 举例来说, 120 Ω AKG K501 和 64 Ω HD-570 和300 Ω Sennheiser HD-580 需要同样的驱动电压。 这样较低的阻抗意味着运放将提供较多的电流 , 所以这些低阻抗耳机比起HD-580这一类高阻抗耳机需要更大的电流所以他们更容易产生失真。
  
  第二个测试是--听力测试。 我尽量用客观的东西来测试失真程度,我也给出了我的经验和我的主观评价。我会清楚的说明哪些是客观的,那些是我个人的意见。
  
  测试系统
  
  我最常使用一个老款的 MusIC Hall CD25 CD机和 Sennheiser HD-570 耳机。 测试中选择这台CD机,是因为他是我拥有的最好的CD机。因此他可以充分的展现运放对音质的影响,耳机是另一方面, 挑选他们是因为他们灵敏度比较高。虽然他们只有 64 Ω,然而他们却需要很高的电压。 这样可以很容易的发现声音的缺陷。为了能测试更多的细节,准确性和听感, 我用 Cardas cable来升级我的 Sennheiser HD-600。
  
  测试放大器是一款在电路板上可随意更换运放的的 CMoy的口袋放大器。它和老款的 CMoy 之间主要的差别是我用了一枚BUF634 虚地缓冲,并且与最初版本相比我使用更大的输入和滤波电容器。 (分别是0.22 μ F 和 470 μ F)。

 

  我使用这设计的主要原因是他是能同样工作的耳放中最简单的设计,这样简单的设计不会使测试数据因电路设计而受到过多影响,或者遮掩被测运放的太多弱点。 使用可调整电压输出(B+K精密1710)。 它可以把电压从0到30 V之间随意调整,并且相当精确。 我测试了它的电压质量, 要比我以往使用线性电源要好一些。假负载是一对33Ω和330Ω的一个工程箱子,我在假负载和耳机的电缆之间设置的一个选择开关。
  
  听感的测试结果
  
  尽管我更倾向于放大器设计复杂化,特别是在享受音乐的时候。但是我必须选择使用测试芯片直接驱动耳机。 因为很多元器件都会干扰运放本身的声音特性。所以这样做它可以完全的展现运放的声音特性。 
  
  你将通过更换不同的运放而得到效果不同的放大器,你必须调整放大器中大部分器件以求的比较好的听感。例如,BUF634输出缓冲器在 MINT和 PIMETA 耳机放大器根据Burr-Brown的特性来提高音质,但是在使用效果很好的运放的时候,CMoy在音质方面要好于PIMETA, 对于PPA来说,倾向于芯片的透明性,表现的很均衡,很难听出芯片自己的特性。我在CMoy的试验里可以听到一切, 如果说这颗运放的声音上有些很小的毛病Cmoy会一点也不隐藏的表现出来。如果我说这颗运放在CMoy里有点刺耳,或许在PPA里的就不可能听到。
  
  如果你发现你的放大器不是我说的这些放大器,请不要发送电子邮件问我认为运放在你的那个放大器表现怎样。因为如果我不在这里谈论他,那么说明我对那种放大器并不了解或我对那种放大器不感兴趣,你最好自己在网上搜索或在 Headwize或者Head-Fi上寻找那些听过的专业人士来提出你的问题。如果那样也不行的话,你还可以根据我的报告上提到的方法和结果自己总结来试着更换运放,根据音质的好坏来作出一个正确的判断。

  
 

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