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ji394m35p 2014-03-19 03:50 AM

山賊:

順便簡單談一下隔離度與增加分離度技巧:

對於多聲道系統, 聲道間的隔離度, (也有稱分離度, 但是稍有差異) 也會影響表現; 隔離度越佳, 聲道間混附越少; 但因為收錄系統的差異, 有時需刻意利用電路技巧, 特意將某一聲道信號反向酌量加入另一聲道, 以抵銷某些信號以增加分離度, 譬如:

左聲道收錄歌音 a, 右聲道收錄樂器伴奏 b, 但是左聲道麥克風也收錄到音量 0.5 的伴奏 b 成為 a+0.5b, 右聲道收錄到音量 0.1 的歌音 a 成為 0.1a + b; 當我們將左聲道信號取出衰減 10 倍並反向, 變成 -0.1a-0.05b 加到右聲道, 右聲道合成信號就會變成 0.1a + b - 0.1a - 0.05b = 0.95b 而濾除原本收錄到的 0.1a, 同樣地左聲道也可如此辦理以去除樂器音..

對電路而言, 表面上因為左右信號串入而顯得隔離度降低, 但是對所需信號 a 與 b 來說卻是增加分離度..

ji394m35p 2014-03-19 04:06 AM

引用:
作者山賊
...恕刪...這在一個講求 HIFI 的正規音響放大電路, 所表達出來的一個規格參數叫做 THD (total harmonic distortion), 這個值越低, 放大器的線性度越佳..

正規音響規格裡, 列出 THD 值是必要, 一個 HIFI 音響的放大器的 THD 值在 0.04% 以下是相當常見的; 譬如這個 放大器 (僅是舉例, 非推薦), 其 THD 落在 0.02%; 像這樣的線性度, 不透過負回授是無法達成的.....


萊曼官方宣稱的THD值似乎很低?"THD: < 0.001% @6mW / 300Ω"
http://www.soundhouse.co.jp/shop/ProductDetail.asp?Item=1638^BCL^^

這是某評測網站測量結果"總諧波失真, %: 0.0010"
http://www.soomal.com/doc/20100001743.htm

是否因測試方式不同或著不精準,或著只是言過其實?

山賊 2014-03-19 10:19 AM

引用:
作者budgie
山賊兄, 我有個很簡潔的耳擴電路圖, 也是甲類輸出的, 請問你認為這個和萊曼那個相比如何?

http://2.bp.blogspot.com/-wUxpHhaTW...0/canamp_00.PNG


(給 ji394m35p 君, 這就是與 第二頁那位網友所說 的有關, 原因請參考第二頁那位網友與我之前私訊裡頭有關喇叭的論述):

這個電路是電子電路學裡面一個標準電路, 接在電晶體射極的 22 ohm 電阻是要作為阻尼電阻用, 但是將負回授點接在阻尼電阻之後, 阻尼電阻將多少失去它的功能..

我猜電路原作者原先是以標準接法從電晶體射極獲取回授, 但是因為阻尼電阻阻值需與喇叭適當搭配, 有可能是搭配問題導致他改接到阻尼電阻之後, 一但這麼接, 相對喇叭特性反應對負回授的影響也會增加..

以電路角度看, 因為負回授點是從輸出端取得, 所以在相同回授量與相同小訊號測試條件, 電路線性度應該比萊曼的好..

但是因為它不是推挽電路, 大信號輸出時, 100 ohm 射極電阻會限制它輸出波形電壓拉下的速率而導致失真增加, 就有可能比萊曼的差..

而且此電路在回授端是以電容接地, 隨著信號頻率變低, 電容阻抗增加, 回授量增加, 電路增益降低, 這會限制它的低頻響應能力, 但也相對提供很低的輸出偏壓直流與低頻失真 (尤其是在大信號時)..

偏壓直流的存在. 在 OCL 一般來說不是好事, 因為對喇叭來說, 直流不帶有任何信號成分, 但流經喇叭線圈, 線圈有電阻, 故會加熱線圈, 這就限制喇叭所能承受最大音響功率; 譬如某喇叭最大可承受 2 W, 但因為有直流通過, 假設功耗是 1 W, 那麼該喇叭所能承受最大音響功率就降為 2 - 1 = 1 W..

除了線圈功率問題之外, 一般喇叭在製作上, 最大振幅上下半周儘量是對稱的 (特別需要直流激磁以偏位者除外), 也就是說若某喇叭在承受最大音響功率時, 信號上半周喇叭線圈受電激磁從零點 (無受電激磁位置) 往前推 1 cm, 在負半周也應同樣容許至少可以從零點退後 1 cm 的距離; 倘若某 OCL 電路輸出存在正偏壓直流, 使得線圈受直流電激磁往前推了 0.5 CM, 那麼該喇叭在上半周就只有 0.5 CM 距離可用, 這就限制可用信號振幅..

接下來的回覆內容也與 ji394m35p 問題也有關, 所以一並回覆, 請接著看..

引用:
作者ji394m35p
萊曼官方宣稱的THD值似乎很低?"THD: < 0.001% @6mW / 300Ω"
http://www.soundhouse.co.jp/shop/ProductDetail.asp?Item=1638^BCL^^
這是某評測網站測量結果"總諧波失真, %: 0.0010"
http://www.soomal.com/doc/20100001743.htm
是否因測試方式不同或著不精準,或著只是言過其實?


先回答最後的問題, 是測試設定條件不同, 請接著看..

而萊曼那個電路, 因為沒有回授 (只有 OPa 本體回授), 輸出很容易出現直流偏壓, 若偏差量太大時便需要調整電路各項偏壓數值, 也導致它需要較穩定的電源..

除此之外, 萊曼那個電路有個增益開關, 平常在開關 off 時, opa 本體回授量達 100%, 這在小信號測試時對失真度測量會有幫助, 所以您可以看到它規格標示 THD : < 0.001% @ 6mW / 300Ω, 其意義就是以相當小信號 (6mW) 高負載阻抗 (300 ohm) 為條件的測量, 且這樣的測量, 是以無電壓增益的情況才有可能; 需求若是這樣的低音量, 需不需要耳擴就是個疑問..

因為後面接著的是達靈頓推挽, 所以在此情況下整體沒有電壓增益; 若原本音效卡輸出阻抗低到足以有效驅動耳機時, 再接上這個萊曼電路耳機也不會變的多大聲, 除非把增益開關 on..

一但把增益開關 on, opa 回授量降低, opa 有了電壓增益, 輸出不再是那麼小的信號, 失真度就不可能會那麼漂亮; 更不用說接上開版樓主的低阻抗 (32 ohm)耳機喇叭了..

以這個 連結 為例, 測試者僅僅測量萊曼電路所使用的 opa NE5532 (我猜應該是這顆), 在不同增益有著不同的 THD, 回授量越小, 增益越高, THD 越差, 反之則反; 在 20 db 增益時, OPA 本身 THD 就已增為 0.0025%, 萊曼那個電路, 增益切為同樣的 20db 時, 以同樣條件測試, THD 會是多少?

簡單講, 耳擴的主要目的, 是在於利用耳擴的高輸入阻抗, 以提升音效卡電路的負載阻抗, 進而減低音效卡音頻功放電路本身的 THD (因為音效卡音頻功放電路有效回授量增加), 並利用耳擴的低輸出阻抗, 獲取較高的阻尼, 是扮演緩衝電路的角色; 但如果原本音效卡音頻功放電路的輸出阻抗已相當低, 或是耳機阻抗原本就高, 此時再接上耳擴所能提升的回授量很小, 就變得沒有意義..

所以若要充分發揮耳擴的功能, 理論上應接在音效卡 Line out; 以避開音效卡音頻功放電路的失真, 因為失真是逐級累積的, 但若耳擴的輸入阻抗不高, 接到 line out 使得音效卡 DAC 後的音頻電路本身失真增加, 或是耳擴的失真比原本音效卡功放電路還高, 那也沒有意義..

以下是針對樓主的:

除了之前建議對電路的修改測試, 若不想這麼做, 您可以考慮換用較高阻抗的耳機測試, 以您的情況, 可能聲音會變得比較好些 (假設您的電路是沒有故障問題的情況下)..

Fabio 2014-03-19 10:29 AM

大推山賊大好文章 :like:

山賊 2014-03-19 05:57 PM

引用:
作者Fabio
...恕刪...


我沒那麼厲害, 更何況後續還有修正與其它補充 (譬如接上 32 ohm 耳機的最大可能輸出功率)....... :p

ps: 文章已打好, 但因為愛困要去睡先不校稿, 等校完搞再 po..

山賊 2014-03-20 12:48 PM

修正的部分:

原先參考樓主第一篇發文 的第二張照片中, opa 的編號為 ne5532, 而後面另一 連結 萊曼耳擴拆機檢測文的第 9 張照片, 其 opa 為 opa2134..

所以萊曼耳擴所使用的 opa 應為 opa2134 而不是原先猜測的 ne5532 ..


補充的部分:

比對 opa2134 的 datasheet, 其 THD+N 在 < 0.001% 時的條件是環路增益為 1 (無電壓增益), 也就是 100% 負回授..

而 datasheet 有個圖表是 THD+N vs Frequency, 從該圖中可以看到, opa2134 在增益為 10 時, THD + N 增加約 10 倍; 從負載為 600 ohm 與 2K ohm 的比較, 可以知道負載阻抗越低, THD+N 就越高, 反之則反.

所以另一 日本網站 連接中所列的 THD 規格, 應為前面敘述本體回授量達 100% (gain=1 , 0db, 無電壓增益) 的情況下, 特意以小信號輸出 6mW 所測得的..

而從該日本網站所列萊曼耳擴的規格中可以推測一些訊息:

已知規格列出:

1. 最大功率輸出在負載 300 ohm 時為 200mW, 負載為 60 ohm 時為 400mW
2. Line out 輸出阻抗為 60 ohm.
3. 耳機輸出阻抗為 10 ohm.

蠻好奇地, 當輸出增加三十 ~ 六十倍成為 200mW 或 400mW 時, 其沒有負回授的 THD 會是什麼程度.....


線路圖 中可以知道, 所謂的 line out, 是耳機輸出 (也是放大機輸出) 串聯一個 47 ohm 電阻 ( 四捨五入為 50 ohm) 所獲得, 所以 line out 的輸出阻抗是 耳機輸出阻抗 10 ohm + 串聯電阻值 50 ohm = 60 ohm..

因為功率 = 電壓平方/ 負載 = 電流平方 * 負載, 從這裡可以推演出:

1. 在負載為 300 ohm 的輸出電壓為 (0.2 * 300) ^ 0.5 = 7.75 v
2. 在負載為 60 ohm 時的輸出電壓為 (0.4*60)^0.5 = 4.9 v

從這兩個數值可以計算這樣測試條件的空載最大電壓與實際輸出阻抗:

假設輸出阻抗為 x, 則

空載最大電壓 = (加載輸出電壓1 / 負載1) * (負載1 + x) = (加載電壓2 / 負載2) * (負載2 + x)

(7.75 / 300) * ( 300 + x) = (4.9 / 60) * (60 + x)

7.75 + 0.0258x = 4.9 + 0.0817x

2.85 = 0.0559x, x = 51 ohm

空載最大電壓 = 7.75 / 300 * (300+51) = 9.068Vrms

最大輸出波形的波峰到波峰 = 9.068 * 1.414 = 12.82 Vpp

這樣的內阻, 有兩種可能假設, 一個是 line out 的輸出內阻, 一個是耳機 (放大器) 輸出內阻..

倘若是 line out 的輸出內阻, 則放大器實際輸出阻抗 = x - 串聯電阻值 47 ohm = 51-47 = 4 ohm.

以此推算接上 32 ohm 耳機時的最大輸出功率為:

(9.068v / (4 + 32 ))^2 * 32 = 2w

若前面推算 51 ohm 是耳機 (放大器) 輸出內阻, 則接上 32 ohm 耳機的最大輸出功率為:

(9.068v / (51 + 32))^2 * 32 = 382 mW..


倘若以它所條列耳機輸出阻抗 10 ohm, 假設電源電路能夠克盡職責維持 +-15v, 因一般電晶集射極飽和電壓 VCEset 約為 0.2v, 等於說限制最大輸出波形 Vpp = 15-0.2*2 = 14.6Vpp = 10.33 Vrms, 那麼接上 32 ohm 耳機所能得到的最大功率為 (10.33 / (10 + 32))^2 * 32 = 1.93W

比較上面兩個不同方法所推算的 32 omh 耳機負載最大可能功率輸出, 看起來約 1.9~2W 的可能性高..

2W / 6mW = 333 倍, 那麼輸出 2W 時的 THD ?

T磨人 2014-03-20 02:26 PM

這篇可以置頂了, 山賊大的文章 非常受用, 不過又讓我又想起 電子學 基本電學的惡夢了... :jolin:

山賊 2014-03-21 01:29 AM

引用:
作者T磨人
...恕刪...


本來還要加上從 opa 輸出逐級往後計算的分析, 但是因為電晶體 β 值不是單一數值, 範圍蠻大的, 加上它是用達靈頓電路. 對第一級電晶體 β 值變化的敏感度很高, 算出來範圍差異太大, 沒啥參考價值就算了..

萊曼這個電路, 從電路看就已經可以知道實際使用特性不會好到哪邊去, 卻刻意用小信號高負載阻抗來獲得漂亮的測試數據以條列; 問題是買家聆聽者不可能全都用那樣的條件去使用那個耳擴; 不明就理看到那樣漂亮數據, 買回來用恐怕要失望的所在多有..

萊曼這個商品或許還有挑電晶體以配對, 其它仿品搞不好連電晶體配對的基本功都懶得弄就搞出來賣, 音質不佳那是很正常的..

一般 HIFI 擴大機所表列規格, 多以低標表列 (不全都如此), 也就是說使用者只要在額定範圍內使用, 最糟就是如此而已; 譬如某牌 200W HIFI 擴大機, 它若表列的是 THD: 0.08 @ 4 ohm 200W; 對消費者而言, 所使用的喇叭系統可能是 4 ohm 或 8 ohm, 那麼該消費者所碰到的, 因為它是 200 W 擴大機, 只要不過載使用, THD 就至多 0.08%..

規格數值有時是有些眉角在裡頭, 譬如某 A 牌 100W 輸出的音響擴大機, THD 所表列的是 THD: 0.1 % @ 4 ohm 100W, 另一 B 牌同樣 100 W 輸出的音響擴大機, THD 表列的是 THD: 0.04% @ 8 ohm 50 W, 初步看起來似乎 B 牌較優, 但這並不表示 B 牌該款擴大機比 A 牌的來得好; 因為 THD 在接近最大輸出功率時往往劣化得很高, 以 B 牌來說, 在同樣 4 ohm 負載 100W 輸出的測試條件時, 其 THD 可能達 5 % 或更糟; 所以萊曼那個我就打問號..............好歹列一下一半功率, 大家常用的 32 ohm 阻抗耳機的測試數據, 也比較接近實際情形; 弄了個三十幾分之一的輸出, 還用 300 ohm 高阻抗的測試數據, 我有那樣的耳機及所需音量如此, 我幹麻買耳擴哩?

當然啦! 買到此商品或其仿品的用家也別因為我的分析而覺得失望, 畢竟我不是音響專家, 所能提供的資訊與分析很有限也不見得完全正確; 東西買到手若退不掉, 轉賣又可惜的話, 乾脆就改裝吧, 就當是練功夫就好啦! 反正我以前也常幹這種事, 買回來不如意就動手改, 蒐集相關資訊以及經驗多了就知道怎麼一回事; 不過因為年事漸長, 眼力體力有限, 也學了些美國人的習慣, 東西不如意拿去退就是了, 省得傷太多腦筋........ :stupefy:


初步改裝建議:

借用 budgie 君的電路連結.... 感謝 budgie 君.....^^

http://pic.hifidiy.net/forum/forumi...894871c76c1.jpg

目前 opa 負回授是直接從 opa 的輸出, 透過電阻 4.7k 回送到 opa 的負輸入, 將該電阻到 opa 輸出的這一端, 改接到整個耳擴的輸出 (標示 output 的點), 這樣便完成整機負回授; 而輸出到耳機這一段, 串聯一個 0 ~ 20 ohm 的電阻作為阻尼 (可以使用可變或半可變電阻以利調整搭配)..

不過就前面提過, 級數一多, 因延遲之故, 可能在高頻 (極可能是在超過人耳頻率) 有震盪, 所以若有示波器者或頻譜分析儀者, 最好看一下..

另外可以嘗試進一步改變 BD139 & 140 的 10 ohm 射極電阻, 不過這會影響功率晶體靜態直流的多寡, 若是減少阻值以增加靜態直流時, 必要時可能得加散熱片以協助散熱..

除此之外, BD139 & 140 的基極之間, 可以加上一個數 μF 的電容 (可以數個等值並連, 或電解與較低容值麥拉電容相並) , 這有助於增進推挽級上下的對稱平衡與反應:

                    |/
               --*--|
                 |  |↘
    |\           |    |
 o--|+\          |    /
    |  〉--       =    \
 +--|-/          |    /
 |  |/           |    |
 |               |    |
 +--/\/----------〕----*--/\/--o
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                 |    |
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                    |\

ji394m35p 2014-03-21 02:59 AM

感謝指導。

不知道是看了山賊大的分析,還是真的因為操作電錶歐姆檔不慎搞壞什麼元件,這耳擴的聲音好像越來越難聽 :stupefy: ...

山賊 2014-03-21 09:34 AM

引用:
作者ji394m35p
還是真的因為操作電錶歐姆檔不慎搞壞什麼元件,這耳擴的聲音好像越來越難聽 :stupefy: ...


在已 power off, 電源電容也放光電的狀態, 單用電表歐姆檔檢查是不會搞壞元件的; 除非有啥地方沒焊好, 電表測試棒壓接測試點時導致元件接觸不良, 或是按壓接點過度用力導致元件腳位偏移短路..

"難聽" 是主觀感覺, 容易因心裡因素而影響; 在還沒聽他人作分析之前, 心理上或許只是覺得比較差; 在看過分析之後, 會因特別注意而強化原本就不好的部分..

不過這樣也不壞, 對現狀不滿向來是進步的原動力, 您可能因此將來成為專家, 加油!...... :D


所有的時間均為GMT +8。 現在的時間是02:55 AM.

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