幾年前,我決定看看我需要花多少錢才能制作出一款高端、發(fā)燒級(jí)的高品質(zhì)D類擴(kuò)音器。答案是523.43美元。我制作了一個(gè)物有所值的小擴(kuò)音器,我為IEEE Spectrum撰寫的關(guān)于它的文章也吸引了很多人瀏覽,甚至還不時(shí)有人發(fā)電子郵件給我,詢問(wèn)從哪里可以得到那些零件。
各位,對(duì)不起!我之前制作的那個(gè)擴(kuò)音器的主要組件早已難覓。因此,我一直在引導(dǎo)人們使用D類音響、DIY D類音響和根特音響等的優(yōu)良的D類擴(kuò)音器套件。但幾個(gè)月前,我迫不及待地想看看,十年后的今天,面對(duì)同樣的挑戰(zhàn),我能做得多好。我的部分動(dòng)機(jī)是小器具評(píng)論網(wǎng)站The Master Switch的年度最佳立體聲擴(kuò)音器榜單。榜單主要被價(jià)格超過(guò)1000美元的擴(kuò)音器占據(jù)了(其中9個(gè)的售價(jià)超過(guò)了2000美元)。
我喜歡華麗的音響設(shè)備,難以抗拒其魅力。但是現(xiàn)在,遠(yuǎn)離你的支票簿,拿出你的烙鐵吧!如果你有基本的焊接和加工技能(你能在鋁板上鉆孔嗎?如果你能,就說(shuō)明你有這樣的技能),那么,你可以用少得多的錢來(lái)獲得高端裝備。
簡(jiǎn)而言之,D類擴(kuò)音器的工作原理是將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成一連串的固定振幅的方波脈沖。這些脈沖有效地打開(kāi)和關(guān)閉晶體管,晶體管的輸出被轉(zhuǎn)換成更大聲的模擬信號(hào)。當(dāng)我寫上一篇文章時(shí),D類音響是相當(dāng)新的,那時(shí)發(fā)燒友們還在爭(zhēng)論D類擴(kuò)音器是否聽(tīng)起來(lái)像AB類或A類的一樣好。
沒(méi)有人再爭(zhēng)論這些了。現(xiàn)在市場(chǎng)上有很多D類擴(kuò)音器,其中最好的放大器占據(jù)著高端市場(chǎng)的上游。
從零開(kāi)始設(shè)計(jì)和制作D類擴(kuò)音器是一項(xiàng)值得稱贊的工作。如果你決定走這條路,我向你致敬,并建議你從Cezar Chirila在All About Circuits網(wǎng)站發(fā)表的精彩文章開(kāi)始。但是,如果你的心愿是最大化每單位成本的保真度,那么更好的策略是從眾多可用且不錯(cuò)的選項(xiàng)中仔細(xì)選擇擴(kuò)音器模塊和其他組件。這就是我在這里所做的。
音頻擴(kuò)音器有兩個(gè)基本組件:電源和擴(kuò)音器電路。對(duì)于擴(kuò)音器電路,我花了幾周時(shí)間研究和評(píng)估各種可能性,并選擇了位于中國(guó)深圳的3e Audio公司制造的D類擴(kuò)音器電路板EAUMT-0050-2-A。它基于德州儀器公司出色的TPA3250擴(kuò)音器芯片,該芯片可與分立元件制成的D類擴(kuò)音器相競(jìng)爭(zhēng)。
據(jù)德州儀器公司稱,TPA3250可以驅(qū)動(dòng)8歐姆或4歐姆揚(yáng)聲器,效率高達(dá)92%。它可以接受平衡輸入信號(hào)(如音樂(lè)工作室和其他專業(yè)設(shè)置中常用的)或單端信號(hào)(典型代表是消費(fèi)者設(shè)備)。
照片來(lái)源:Randi Klett
擴(kuò)音器的構(gòu)成:這個(gè)擴(kuò)音器(上面四張圖中的第一張圖)使用XLR連接器(第一張圖左側(cè))進(jìn)行信號(hào)輸入,后者是典型的專業(yè)音頻設(shè)備。內(nèi)部主要部件是AnTek Products Corp.生產(chǎn)的電源變壓器(第二張圖)和Xkitz Electronics生產(chǎn)的整流板(第三張圖),以及3e Audio基于德州儀器TPA3250芯片制造的擴(kuò)音器模塊(第四張圖)。
關(guān)于EAUMT-0050-2-A的測(cè)試結(jié)果,3e網(wǎng)站上聲稱,對(duì)于1千赫茲的信號(hào),其基于TPA3250的電路板在20瓦特進(jìn)入4歐姆負(fù)載時(shí)的總諧波失真加噪聲(THD + N)為0.0025%。這是非常低的。相比之下,今年Master Switch宣布為“最佳整體”的擴(kuò)音器,即D類Peachtree Audio nova300(售價(jià)為2,199美元),聲稱在相同條件下其THD + N為0.005%。
你可以對(duì)這些信息持懷疑態(tài)度,并明白你聽(tīng)不出THD+N為0.0025%和THD+N為0.005%之間的區(qū)別。這里要說(shuō)的是,一個(gè)由基于3e電路板(售價(jià)49美元)的擴(kuò)音器加上一個(gè)好的數(shù)模轉(zhuǎn)換器和一個(gè)前置放大器組成的音響系統(tǒng),可以為你提供與高端擴(kuò)音器相媲美的聲音享受。
對(duì)于電源,我推薦使用Xkitz Electronics公司的XAPS-500W型非穩(wěn)壓音頻電源(30美元)。生產(chǎn)的22伏、200伏安的AS-2222型電力變壓器(32美元)就可以給它供電。如果你更喜歡開(kāi)關(guān)電源而不是線性電源,一個(gè)不錯(cuò)的選擇是ConnexElectronic公司的SMPS300RS(包括變壓器在內(nèi)的65美元)?;蛘呷绻阆胍粋€(gè)非常低成本的選擇,那么可以從阿里巴巴全球速賣通(AliExpress)上購(gòu)買僅需15美元的HPOO整流板。在天平的另一端,有Eltim PS-UN63RQ模塊,售價(jià)為119歐元。航運(yùn)到美國(guó)需要再加81歐元,所以對(duì)美國(guó)人來(lái)說(shuō)這不是一個(gè)好選擇。(IEEE會(huì)員可以訪問(wèn)完整的零件清單和這個(gè)項(xiàng)目的其他制作技巧)。
制作好這個(gè)擴(kuò)音器后,我將它連接到一對(duì)30年前的松下三路揚(yáng)聲器上。我經(jīng)常用這對(duì)揚(yáng)聲器來(lái)做測(cè)試。從這對(duì)揚(yáng)聲器中傳出來(lái)的聲音非常好,以至于我都被它嚇了一跳。多年來(lái),我通過(guò)這對(duì)揚(yáng)聲器至少聽(tīng)過(guò)15種不同的擴(kuò)音器(其中包括價(jià)格超過(guò)1200美元的電子管擴(kuò)音器)發(fā)送出來(lái)的聲音。沒(méi)有一個(gè)能像與Xkitz電源配合使用的3e模塊那樣,有那樣令人驚嘆的清晰音調(diào)和精確、細(xì)致而流暢的聲音再現(xiàn)。根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn),根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn),找到一個(gè)以精確、低音響應(yīng)緊密和整體音調(diào)溫暖為特征的最佳聽(tīng)音位置只能在少數(shù)擴(kuò)音器上做到。這個(gè)擴(kuò)音器是其中之一。
總花費(fèi)?259.01美元。只是我10年前制作的一個(gè)類似但性能比目前制作的這個(gè)要差的擴(kuò)音器的成本的一半多一點(diǎn)。順便提一下,這些錢里包括了我用來(lái)購(gòu)買具有專業(yè)粉末涂層的機(jī)殼的37.50美元。除非你真的擅長(zhǎng)噴鋁,否則我不建議你省掉這筆錢。高端擴(kuò)音器應(yīng)該要有個(gè)像樣的外殼,但也許我們可以改天再討論這個(gè)話題。
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擴(kuò)音器
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原文標(biāo)題:來(lái)DIY你自己的專業(yè)級(jí)擴(kuò)音器吧!好用又便宜!
文章出處:【微信號(hào):IEEE_China,微信公眾號(hào):IEEE電氣電子工程師】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。
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