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[功放] 做一台靓声又实用的功放,自然声A120功放诞生记

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发表于 2022-8-7 22:51:54 | 显示全部楼层 |阅读模式

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自然声A120一台小型化的功率适中的实用性功放,它基于自己最简洁化的设计理念:仅用一对管做尽量大的功率,在各方面尽量不将就,精心调校,在参数和声音上都能出类拔萃。它的主要特点有:
1. 采用号称管王的安森美MJL4281A和MJL4302A,一对管做出120瓦8欧(4欧220瓦)的输出功率,高达15A的输出电流,可以驱动绝大多数的书架音箱及小型落地音箱,非常的实用;
2. 运放采用号称第三代运放的OPA828芯片,是OPA627和OPA827的升级版本,其性能参数极为优秀。它是从6只运放中经实际试听后的选择;
3. 电源变压器采用定制600瓦(实测)环形变压器,滤波电容采用总计40000uf的Elna for audio电容,为整机提供充足的电源供应;
4. 简洁的电路形式,精心的调校,研发前后超过9个月时间,电路升级三次,校调超过四版;
5. 不妥协的其它用料,电解电容全部采用日本Elna电容,无极性电容全部采用Wima高精度电容,耦合电容采用法国苏伦电容,充足的散热片加机箱共同散热以保证长期工作的可靠性;
6. 尺寸仅为:36.5cm*29cm*12cm(仅有标准机箱一半大小),用料足,整机重量12.5kg;
7. 支持三路RCA输入,一路平衡输入,支持遥控;
8. 精心的设计和用料带来理想的指标:输出功率120瓦8欧(220瓦4欧),失真(THD)低至0.002%,信噪比110db;
9. 它是声音是典型的石机胆声,即有石机的速度、解析、动态、黑背景,又有胆机的细腻高频及温润迷人的厚实中频;
10. 亲民的价格:售价仅4999元(预售价3999元至8月底);
缺点:
1. 外观几经波折,最终效果仍然不够理想,还得改;
2. 由于体积原因,内部布线仍然不够简洁和规整;
3. 功能上没有蓝牙和解码
6c5589a73112f88a_副本.jpg


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 楼主| 发表于 2022-8-7 23:44:30 | 显示全部楼层

众所周知,三极管是需要配对的。功放管每只间都会存在差异,这种差异如果过大,对音质必然会带来劣化。而随着机器所使用的功放管数量的增加,这种影响会成指数上升。解决的办法有两种:一是尽量减少机器所用的管子,一种是高精度的配对要求。
长期以来,国产的功放都似乎在走弯路(这个跟我们市场环境有关,很多用户尤其是入门用户都特别喜欢看管多管少评判好坏的)。一方面,要尽量用多一些管子,这样看起来才显得良心;另一方面,很多人都是看管子多少论好坏(有点类似看音箱分频器,越复杂的就越觉得好一样)。
其实用多对管子做同样的功率,会更便宜。原因很简单,同样100瓦,用三对管的话,一对几元十来元的够了,但如果想用1对,管子就要贵近十倍了。所以很多机器用的管子看起来虽然多,但成本反而可以更便宜。但管子多问题也会更多,真精密配对,成本会成指数上升的。
一对管做一百瓦,我所知道的另一家是瑞士的达宵,不过,人家是十万左右了。A120是比不过的,它只打算卖大约5000元左右。这个价格相对来说,其实已经不便宜了,所以其它元件,我都是尽量用好料。更重要是,慢慢去调,精心做好为止。

很幸运,这种思路是对的。A120每声道仅用了一对管(感谢现在电子元件的进步),仅用一对管本打算做100瓦的功率,最后功率达到了130+瓦8欧,220瓦4欧的功率,相当超乎自己的预期(基本上是管子最大的允许值了)。不过,你不必担心烧机,电子元器件的标称值安全余量很大,一般是一倍以上)。这样做出来的结果也很香,就参数就能见一斑,A120实测失真也就0.002%水平,信噪比高达110db。这个指标还是相当不错的。
自然声A120规格参数:
型 号:自然声A120 HIFI功率放大器
输出功率:130*2瓦8欧,220*2瓦4欧
失真(THD):0.002% @1k Hz
性 噪 比:110db
输 入:1路平衡,3路RCA
尺 寸:36.5cm*29cm*12cm
重 量:12.5kg(净重)

QQ图片20220804223552_副本.jpg

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 楼主| 发表于 2022-8-8 00:56:42 | 显示全部楼层
在此回顾下A120的研发经历,大家也借此了解研发一台功放的历程(仅征对自己而言):

一、方案确定,初步打样

A120的研发始于去年下半年,正式的立项是九月吧,当然构想要早得多。首先是跟技术人员讨论方案,第一个问题就是管子型号的选择。因为自己想尽量少地使用对管(这样对声音有莫大好处),而要想100瓦就用一对管,选择面其实很窄,除了安森美没第二家了。我想用安森美的金封管,也就是自己A300后级用的那对,但技术人员推荐他家的MJL4281A和MJL4302A,认为这对管参数上更适合些。查了一下,功率最大230瓦,输出电流15A,最大30A,低失真和高线性度,其它指标也非常好,就选它了。


电路设计、打样,初步装机,详细过程不用赘述(技术细节其实一点都不引人入胜,所有引人入胜的都是科普),总共花了大约3个多月搞定初版。电子放大线路已经相当成熟了,随便翻开一本音响电路设计的书上都有,差别只是一些细节。当然这些差别不注意,后面怎么搞都不好声音,所以,也马虎不得。初版随便整了个壳子,装好后初步调试电路参数,确定一些需要确定的元件参数电阻等。

TB2eM6Ks4hmpuFjSZFyXXcLdFXa_!!17455497_副本.jpg


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发表于 2022-8-8 09:15:47 | 显示全部楼层
看起来非常不错!建议考虑推出四声道,六声道产品,造福av玩家

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这个就让我为难了,做成六声道,前端就要搞死我了  详情 回复 发表于 2022-8-8 14:21
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 楼主| 发表于 2022-8-8 14:21:38 | 显示全部楼层
subbass 发表于 2022-8-8 09:15
看起来非常不错!建议考虑推出四声道,六声道产品,造福av玩家

这个就让我为难了,做成六声道,前端就要搞死我了

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不需要前级部分呀  详情 回复 发表于 2022-8-8 15:48
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发表于 2022-8-8 15:22:45 | 显示全部楼层
那个黑色的蘑菇头音量旋钮有点突兀,建议换成与箱体一色的平头旋钮这样整体感更好些,另外面板上的LED灯不要太亮,调柔和些,否则正面面对时刺眼,之前你家解码用户基本都在LED前贴遮挡物,有碍美观

点评

后面解码已经调暗了,东西做得不够人性化,惭愧! 音量电位器是当初的设计,我还专门做成这样的。不过,不喜欢的人也不少,所以,我准备前期的用户,多附送一只金色的平头旋钮(银色的我试过了,感觉不够好看),自  详情 回复 发表于 2022-8-9 00:12
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发表于 2022-8-8 15:48:55 | 显示全部楼层
zjize 发表于 2022-8-8 14:21
这个就让我为难了,做成六声道,前端就要搞死我了

不需要前级部分呀

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纯后级啊,没考虑过,我觉得一般玩影院的似乎都不太讲究。这方面自己还没有想过,以后再考虑好了。  详情 回复 发表于 2022-8-9 00:13
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发表于 2022-8-8 23:55:41 | 显示全部楼层
看stereophile上对达箫几款功放的测试,参数都不好看,当然有为了模拟胆机的失真故意做成这样的嫌疑,感觉就是个卖调音的牌子

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我估计是那时的元件参数不够,达宵强行把功率做上去的后果。当时我把NS17拿去试时,他们也不肯给我试,估计是推力达不到要求,而是整了一台麦景图的8900来推的。  详情 回复 发表于 2022-8-9 00:15
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 楼主| 发表于 2022-8-9 00:10:07 | 显示全部楼层
二、升级电路和元件,并第二次打样

等技术人员再次打样、装好后调试完成,已经是开春了。2020年3月12日,我收到了更改后的第二版。这回开声的效果理想多了,低频明显有力和干净了,高频毛刺也基本上消失了。发之前厂里测了参数,输功率有110瓦8欧了,失真在0.01%的水平,算晶体管的正常水平。信噪比100db多点,也是正常水平。如果要求不过分的话,第二版的声音妥妥的了。我拿NS15来录了几个音,大家都觉得挺不错的。

IMG_20220314_135132_副本.jpg

但我还是不满足,因为俺比较变态,哈哈。一方面是它用的运放是OPA2604,而我希望用更高端的。另一方面是因为机箱不够高,电源变压器是标称300瓦的,感觉还差了点(至于300瓦的标称功率为什么能输出如此大的功率,原因后说)。厂里没有满足要求的400或500瓦的,只有自己的A300定制的600瓦环牛合适,不过那个实在太大了,不要说小机箱了,标准机箱都装不进去(我也想用600瓦的,关键是装不进去啊,其实那点成本差完全可以接受)。讨论后最终决定用400瓦的定制。

结果,最后测了自己400瓦标称的环牛,实测额定功率值611瓦,都不知道该笑还是该哭了

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 楼主| 发表于 2022-8-9 00:12:21 | 显示全部楼层
DECCA 发表于 2022-8-8 15:22
那个黑色的蘑菇头音量旋钮有点突兀,建议换成与箱体一色的平头旋钮这样整体感更好些,另外面板上的LED灯不 ...

后面解码已经调暗了,东西做得不够人性化,惭愧!
音量电位器是当初的设计,我还专门做成这样的。不过,不喜欢的人也不少,所以,我准备前期的用户,多附送一只金色的平头旋钮(银色的我试过了,感觉不够好看),自己喜欢哪个上哪个吧。
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 楼主| 发表于 2022-8-9 00:13:18 | 显示全部楼层
subbass 发表于 2022-8-8 15:48
不需要前级部分呀

纯后级啊,没考虑过,我觉得一般玩影院的似乎都不太讲究。这方面自己还没有想过,以后再考虑好了。

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不要前级部分,如果能桥接提供更大功率,我还真需要一台推中置。。。  详情 回复 发表于 2022-8-9 14:31
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 楼主| 发表于 2022-8-9 00:15:14 | 显示全部楼层
gq1220 发表于 2022-8-8 23:55
看stereophile上对达箫几款功放的测试,参数都不好看,当然有为了模拟胆机的失真故意做成这样的嫌疑,感觉 ...

我估计是那时的元件参数不够,达宵强行把功率做上去的后果。当时我把NS17拿去试时,他们也不肯给我试,估计是推力达不到要求,而是整了一台麦景图的8900来推的。

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新款老款都差不多,跟胆机一样偶次谐波成分较多,各项指标比胆机好但是比其他石机差很多,高级型号功率储备和电源容量也足够,所以我才认为他们家就是故意做成这样的。反过来说测试指标excellent的都是audionet、AVM  详情 回复 发表于 2022-8-9 11:12
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发表于 2022-8-9 11:12:28 | 显示全部楼层
本帖最后由 gq1220 于 2022-8-9 11:16 编辑
zjize 发表于 2022-8-9 00:15
我估计是那时的元件参数不够,达宵强行把功率做上去的后果。当时我把NS17拿去试时,他们也不肯给我试,估 ...

新款老款都差不多,跟胆机一样偶次谐波成分较多,各项指标比胆机好但是比其他石机差很多,高级型号功率储备和电源容量也足够,所以我才认为他们家就是故意做成这样的。反过来说测试指标excellent的都是audionet、AVM、宝达、惊雷这些典型石机,特别是audionet max和avm ma8.2的测试指标堪称完美,什么样的声音相信不少人也都听过

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其实,殊归同途,高手做的东西,指标好也好听,指标不好,也同样能好听,这就是水平。  详情 回复 发表于 2022-8-9 22:51
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发表于 2022-8-9 12:47:45 | 显示全部楼层
有兴趣听听!
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gq1220 发表于 2022-8-9 11:12
新款老款都差不多,跟胆机一样偶次谐波成分较多,各项指标比胆机好但是比其他石机差很多,高级型号功率储 ...

我的个人观点一直就是:测试指标“极高”的机器,都不会好听。当然真正好听的机器指标也不会很差,一般在good-excellent这个区间。

点评

哈哈,有一定道理。这里面的关键在于,产品设计的要求是均衡而非强调哪一项或几项指标。实际上,功放的测试指标很少,几个而已,是远远不够的。但是这个也没办法,因为更多指标大家都没有开发出来呢,而且就算有,是  详情 回复 发表于 2022-8-9 22:57
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