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干货 | DIY性价比超高的专业级扩音器

2018-11-11
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照片来源:Randi Klett


简而言之,D类扩音器的工作原理是将模拟信号转换成一连串的固定振幅的方波脉冲。这些脉冲有效地打开和关闭晶体管,晶体管的输出被转换成更大声的模拟信号。当我写上一篇文章时,D类音响是相当新的,那时发烧友们还在争论D类扩音器是否听起来像AB类或A类的一样好。


没有人再争论这些了。现在市场上有很多D类扩音器,其中最好的放大器占据着高端市场的上游。


从零开始设计和制作D类扩音器是一项值得称赞的工作。如果你决定走这条路,我向你致敬。


音频扩音器有两个基本组件:电源和扩音器电路。对于扩音器电路,我花了几周时间研究和评估各种可能性,并选择了位于深圳的3e Audio公司制造的D类扩音器电路板EAUMT-0050-2-A。它基于德州仪器公司出色的TPA3250扩音器芯片,该芯片可与分立元件制成的D类扩音器相竞争。


据德州仪器公司称,TPA3250可以驱动8欧姆或4欧姆扬声器,效率高达92%。它可以接受平衡输入信号(如音乐工作室和其他专业设置中常用的)或单端信号(典型代表是消费者设备)。


照片来源:Randi Klett


扩音器的构成:这个扩音器(上面四张图中的第一张图)使用XLR连接器(第一张图左侧)进行信号输入,后者是典型的专业音频设备。内部主要部件是AnTek Products Corp.生产的电源变压器(第二张图)和Xkitz Electronics生产的整流板(第三张图),以及3e Audio基于德州仪器TPA3250芯片制造的扩音器模块(第四张图)。


关于EAUMT-0050-2-A的测试结果,3e网站上声称,对于1千赫兹的信号,其基于TPA3250的电路板在20瓦特进入4欧姆负载时的总谐波失真加噪声(THD + N)为0.0025%。这是非常低的。相比之下,今年Master Switch宣布为“最佳整体”的扩音器,即D类Peachtree Audio nova300(售价为2,199美元),声称在相同条件下其THD + N为0.005%。


你可以对这些信息持怀疑态度,并明白你听不出THD+N为0.0025%和THD+N为0.005%之间的区别。这里要说的是,一个由基于3e电路板(售价49美元)的扩音器加上一个好的数模转换器和一个前置放大器组成的音响系统,可以为你提供与高端扩音器相媲美的声音享受。


对于电源,我推荐使用Xkitz Electronics公司的 XAPS-500W型非稳压音频电源(30美元)。生产的22伏、200伏安的AS-2222型电力变压器(32美元)就可以给它供电。如果你更喜欢开关电源而不是线性电源,一个不错的选择是Connex Electronic 公司的SMPS300RS(包括变压器在内的65美元)。或者如果你想要一个非常低成本的选择,那么可以从阿里巴巴全球速卖通(AliExpress)上购买仅需15美元的HPOO整流板。有Eltim PS-UN63RQ模块,售价为119欧元。快递到美国需要再加81欧元,所以对美国人来说这不是一个好选择。


制作好这个扩音器后,我将它连接到一对30年前的松下三路扬声器上。我经常用这对扬声器来做测试。从这对扬声器中传出来的声音非常好,以至于我都被它吓了一跳。多年来,我通过这对扬声器至少听过15种不同的扩音器(其中包括价格超过1200美元的电子管扩音器)发送出来的声音。没有一个能像与Xkitz电源配合使用的3e模块那样,有那样令人惊叹的清晰音调和精确、细致而流畅的声音再现。根据我的经验,根据我的经验,找到一个以精确、低音响应紧密和整体音调温暖为特征的最佳听音位置只能在少数扩音器上做到。这个扩音器是其中之一。


总花费259.01美元。只是我10年前制作的一个类似但性能比目前制作的这个要差的扩音器的成本的一半多一点。顺便提一下,这些钱里包括了我用来购买具有专业粉末涂层的机壳的37.50美元。除非你真的擅长喷铝,否则我不建议你省掉这笔钱。高端扩音器应该要有个像样的外壳,但也许我们可以改天再讨论这个话题。


本文将刊载在2018年11月期的印刷版IEEE Spectrum上,标题为“DIY Pro Audio”。 

来源:lIEEE电气电子工程师学会


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