Firefox耳扩套件开发日志【转帖】

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Firefox耳扩套件开发日志【转帖】
  
摘自：www.diyzone.net  作者： Arlo
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目标：好听、舒服、耐用
很久没有新的耳扩了，刚好前阵子开始有长时间使用耳机的需求，秉持着需要什么器材都要自己做的偏执心态，脑中一个疯狂的念头悄悄赶走了理智，阿~~来弄一台低奇次谐波以及很耐听的耳扩吧！
为了达到心中那种滑顺舒服的声音，一开始决定尝试前阵子实验结果很令人惊艳的OP晶体混血设计，接着开始漫长的实验各种不同输出架构以及晶体选择搭配，从回授式BJT输出、回授式MOSFET输出、BJT / MOSFET混血架构...等一种一种逐一实作试听，实验过程中从大功率、中功率晶体到TO-92包装的小功率讯号晶体，大致上就是DZ所有的晶体都试了一轮，顺便对各种晶体和架构做一次完整的检视。最后发现多颗小功率讯号晶体并联架构下的音质反而明显的比单一大/中功率晶体来的优异，只是在实际实作上有个很大的问题，就是多颗晶体并联的晶体需要配对！不然反而会有不可预期的音质劣化。



图说：代号Firefox，内建高质量封装变压器以及全配对晶体的败家级耳扩。
不过还好DZ在今年初一口气进了几万颗各种讯号晶体来进行配对，所以可以很豪迈的的大量使用配对晶体。经过一轮配对晶体之间的比较之后，ZTX653/753这对ZETEX的BJT与2SK170/2SJ74这对Toshiba的JFET脱颖而出，在难以取舍的状况下，决定先把整个电路规划Layout完成，然后分别做一台带回家听个一段时间再说，反正自己用的东西不急，慢慢来，哈哈。
秋去冬来，期间一直在忙着别的事，这两套不同晶体的耳扩在盖上上盖的状态下放在家中默默服役了好几个月，直到最近才想到，嗯，似乎应该拆开来看看到底是哪一对晶体是我这几个月比较喜欢的耳扩了，拆来看之后答案揭晓：当当~~得奖的是~~~ 2SK170/2SJ74！是这台输出级全FET的耳机细腻耐听些。



图说：OP使用OPA627AP、两声道共20颗2SK170/2SJ74配对FET，20颗耶，我之前真是疯了。

另外一个目标：精简配线
对于DIY套件而言，除了本身套件规划设计的良窳之外，组装配线也是一个影响整体表现的变量，在这一部份我们可以师法厂制成品机，将外部配线精简控制变因减少配线不良的风险，这样可以将焦点集中于套件本身的零件选用和调整，同时组装起来也轻松些。Firefox耳扩内建高质量的密封变压器，可透过Jumper设定输入电压是110V或是220V，只要连接两条线就完成电源输入部份的配线，简单方便。



图说：两声道布局走线力求对称，走线路径长度两声道彼此相等，讯号输出入只需各一条麦克风线。



图说：电源输入两条线搞定！不用再烦恼变压器抽头引线质量不良的问题了。

要配对就配全套！全配对晶体配置
当时弄这台耳扩时我一定是处在脑子发热的状态，放大器部份总共用了20颗配对晶体，然后正负电源稳压部份也用了共8颗配对晶体，现在回头看看当初组装的机子都还会抖个几下，真是太刺激、太消魂了阿~~废话不多说，有图有真象，来看看照片吧。



图说：一声道配对晶体特写，涂上银漆的是配对晶体，一声道10颗2SK170/2SJ74 J-FET晶体。



图说：负电压稳压的特写，用了一对MPS8099和一对2SJ74构成低杂音FET稳压。


图说：输出级电路图，四对J-FET并联，静态偏流约22mA，纯A类偏流设计。

特殊选用功能：低频增强网络
耳机相较于喇叭响应频率平坦许多，也少了环境空间的影响，听感上与喇叭差异不小，不过有时后太过平坦的响应频率对于习惯聆听喇叭的使用者而言会感到不适应，所以在正式量产的Firefox耳扩版本里预留了一个选用低频增强的功能，让低频适度增强，在听感上会和喇叭发声后混着空间内一些低频反射波比较相近，喜欢追求原汁原味的使用者只要短路低音增强网络即可。



图说：选用的低频增强网络，由R15、R17、RB1、CB1构成。
上图是低频增强网络的电路图，如要关闭低频增强网络的设定，只要将RB1或CB1短路就成了一个标准的11倍线性放大回授网络，而将RB1与CB1加上后，CB1会形成一个高通滤波器，在某个频率以上CB1呈现短路状态，放大倍率为(R15+R17)/R15；而当低于某个频率时，CB1阻抗开始逐渐增加直至接近无限大，当CB1变成开路状态时，放大倍率变成(R15+R17+RB1)/R15，这就是低频增强回授网络的基本原理。



图说：讯号输入端使用Neutrik的RCA插座，耐用度极佳。
回归音响器材的本质 ─ 聆听音乐
在大部份的时间里，我都在听着各种不同的音乐，不论是CD、影片中的音乐、电视节目中的音乐、或是网络上KKBOX / ezPeer之类的低质量在线音乐，晚上11点前用喇叭听，11点后用耳机听，弹琴时听琴的声音、在客厅时用喇叭听、在房间里用耳机听、在车上则在听FM广拨，前阵子我猛然惊觉每天有一半以上的时间我都在听音乐，不论声音质量优劣都在听，数数书房架上的CD发现不知何时已破千张。这个发现让我开始思考这样大量长时间的听音乐会不会失去比较声音质量的能力？或着是更能明了各种不同聆听条件的差异？
不过这个问题现在已经不太困扰着我，因为我经过一段时间的询问与观查，渐渐发现虽然每个人都因为生活背景的不同而有对声音的偏好，不过对于有机会接触各种不同质量器材与环境所产生的声音的人，反而比较不受「习惯于某种声音」的影响而对于好质量的声音表现有比较一致的看法，这样比较一致的看法带给我比较多的信赖感。
所以我还是维持着随性的听着各种自己选择的与非自主选择的(比如说广播)音乐习惯，在开发实验过程中产生的惊喜我试着加以应用，对于觉得不好听的实验结果我尝试着了解问题在哪，希望能够制作出大多数人觉得好听的器材，而不是很明显的器材特色。Firefox耳扩是在这样的想法下的其中一个产品，并没有明显的个性，只是很自然顺畅的声音表现，希望大家也会喜欢这样的声音。



图说：家中房双层书架一隅，不知不觉两层都已经七成满，拍几张为记。