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调音师的耳放模块设计

时间:2018-10-9 9:43:16来源:浏览:

 调音师耳放模块的设计


耳放模块直接和耳机相连,是整个音频系统中对音色影响最大的环节。其作用远甚于价格昂贵的dac模块。

当然,现在的烧友似乎更愿意谈论dac模块,显得更有文化内涵和高深莫测。

目前我们所已经调试的耳放模块有4种,分别是:ad8397模块,tpa6120模块,opa1622平衡耳放模块,以及classa甲类分立件耳放模块。

其电路设计均参照官方pdf,我们所做的只是电平阻抗匹配,以及供给它们最好的电源。(整体系统的频响曲线仅依赖于lpf模块)

下面分别介绍。

1 ad8397模块

                                             

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AD8397内置两个电压反馈型运算放大器,能够以出色的线性度驱动高负载。

驱动25 Ω负载时摆幅可以达到任一供电轨的0.5 V范围以内。低失真、高输出电流和宽输出动态范围使AD8397特别适合要求高负载上大信号摆幅的应用。

 

  • 310mA(峰值,32Ω,±12 V电源),无杂散动态范围(SFDR):-80dBc

  • 电压噪声密度:4.5 nV/√Hz (100 kHz)
    电流噪声密度:1.5 pA/√Hz (100 kHz)

  • -3dB带宽:69 MHz (G = 1)
    压摆率:53 V/µs (RLOAD = 25 Ω)

由于该芯片的特性非常适用于耳放的特性(大的输出电流,高速度),在2010年开始,最初由小不点的杨老师用于其dap,我们的812/960/760均用ad8397耳放,随后飞傲x3等跟进,包括hifiman901亦是用ad8397作为标配耳放。

充分说明ad8397的音质为行业内所肯定。

Ad8397的声音特点:甜腻而嗲,类似台湾女腔,似乎是个不太健康的声音,却非常讨好耳朵。

 

2 tpa6120a2耳机放大器

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Tpa6120是TI的专业耳放芯片,拥有令人惊叹的高指标。

采用散热增强型的20引脚SOIC封装,THD+N典型值为0.00014%; DNR(动态范围)和SNR(信噪比):120dB;2V/V增益条件下输出噪声典型值为5μV;SR(转换速率):1300V/μs

包括森海hd800御用耳放hdvd800,以及最新的索六万,均是以tpa6120a2做为耳放输出。

Tpa6120a2的声音最大的特点是没有特点,他不似ad8397的齿音的华丽渲染,也不似classa模块的排山之力和中频的油润感,整体声音趋向干净,平和,四平八稳。是一个挑不出缺点但难于记住的声音。

 

 


3 BAL平衡模块

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调音师同时计划了一款平衡模块。它采用了2颗OPA1622的耳机放大器以实现BTL平衡输出,从而可以提供高达一倍的推力,且非常重要的, opa1622芯片因为其良好的电源控制,即便用两颗,仍然远低于一颗ad8397或者一颗tpa6120的功耗,更是远远低于classa 模块的功耗,因此该模块也是在调音师组合中最为经济功耗的,使用其将使总体的续航达到10小时以上。

Opa1622的芯片资料

http://www.ti.com.cn/product/cn/OPA1622/description

OPA1622 是一款双通道、双极输入、 SoundPlus音频运算放大器。该器件拥有
2.8nV/√Hz 的低噪声密度和 –119.2dB 的低 THD+N,同时还能够以 100mW 的输出功率驱动一个 32Ω 负载。此外,该器件还具有 +145mA/–130mA 的高输出驱动能力,而静态电流仅2.6mA。

OPA1622的声音听感:这个芯片的泛音在前面两款之间,既没有8397的个性鲜明(嗲味),也不似6120的四平八稳, 声音温暖丰厚,中低频解析力偏低并略有点昏黄感。中频高频稍有颗粒感但恰恰营造了一个非常好的氛围,使得声音有久听不累的味道。

 

4 class A模块

本来我们原计划采用tpa6120a2做为标配模块,以减少犯错的几率,毕竟n多大厂都是以此为基准。

但是我们尝试了classa模块以后,其滚滚而来的低频,以及润泽干净的声底令我即刻改变了主意。虽然classA模块的功耗不菲,大约会消耗150mA电流,让整机的续航由10小时降低到6小时左右,但我认为这些都是值得的。


不发烧,玩什么hifi?


学林调音师的classA全分立件耳机放大器模块,在仅硬币大小的有限空间内(25*25mm),集成了88个零件。

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禅思竭虑,螺蛳壳中做道场。其采用优异的沃尔曼架构和jfet三极管输入,推力十足而甜润抓耳,

无论硬件测试指标还是实际听感都达到了令人惊喜的效果。

此模块基于学林ihifi-2018甲类耳放移植并重新调校以适应随身工作环境。

关于学林100耳放的介绍:

http://www.i-hifi.com/index.php/info/197.html

那么各个模块的推力怎么样呢?下面是我们的测试结果:

 


测试条件

最大不削顶输出

三星s8+(手机)

最大音量,空载,高增益,音效关闭,播放1khz 0db信号

不削波

 

                                

2.20v

Ihifi780

1.43v

Ihifi960

4.2v

Ihifi990

3.88v

调音师

4497+1642+0+tpa6120

4.75v

调音师

4497+1642+0+ad8397

4.95

调音师

4497+1642+classa

8.24v

调音师

4497+1642+BAL

4.12v

Ihifi100-2018耳放

13.4v

 

 

image027.jpg

 

image028.jpg

 

Classa模块的最大输出为8.24v,而ihifi100-2018模块的最大输出为13.4v,所以从推力上来讲,调音师的推力小于独立的ihifi100耳放,但是在播放器界,可以说是个“变态的推力王”了。

那么问题来了,为什么很多dap的推力设计只有3v甚至只有1v呢?

抛开其他因素,输出提高一倍容易,但系统的snr将劣化,且电源供应必将亮红灯。所以非不能为也,是不可为也!

得益于我们不错的电源设计和宽裕的pcblayout,在这么高的输出下,调音师的底噪仍然是可以经得起多数动铁检验的优秀级别。

(不谈底噪的推力都是耍流氓。)

 

四种模块耳放的比较


功耗

输出电压

转换率

声音风格

Tpa6120

中 11.5ma

中4.75v

1300v/us

平稳,干净,监听风格

Opa1622

小2.6ma

中4.12v

10v/us

爽朗的颗粒感,温暖而耐听

Ad8397

中 8ma

中4.95v

53v/us

嗲,鲜活

classa

大 30ma

大8.24v


天雷滚滚的推力,润泽

 

或者你要问我,这么多耳放模块,那么哪个最好呢?这个问题好比是喜欢杨幂唐嫣还是热巴多一点,

实在非常不好回答,最好是隔段时间换一下口味。如果一定要四选一,那么classa自然更好一点。


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