[转帖]几个耳放的问题

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什么是SR(SLEW RATE)，回转率？
其实我一直觉得人生最大的幸福，就是乖乖的去让电子学教授蹂躏三个学期，经过三个学期之后，我们终于可以比较清晰的看懂每个电子学名词，了解电路设计是什么一回事，而非人云亦云。

在音响的领域中，其实经常看到奇奇怪怪的说说理论，明明电容、电感串来并去，无论多复杂，都可以用复数表达，所造成的电流、电压相位的偏移也不过就是前进后退几个可能，但在音响大师的手上，硬是可以掰出什么「高度复杂的抗性表现」「产生不可掌握的虚拟状态」这种听起来很唬人，其实根本就是唬人的名词。

BUF634的SLEW RATE回转率非常高，让我们从这个名词说起，给读者进一步的概念。（音响大师不会说回转率，会说，「音讯爬升速度比」<--这样听起来比较唬人，但对电子电机科班的人来说，会被偷笑到翻过来）。

什么是回转率？其实就是指讯号的爬升速度。譬如方波好了，当方波从0爬到1V时（假设是1V振幅的方波），理论上所花费的时间是0，无限短的。想一想，方波是不是直直的一瞬间就冲上1V了呢？从0到1V，几乎一点时间都没有花费到，这就是无限快的速度。

可是，当我们把这个方波输入到一个放大器，然后量测放大器的输出端时，却会发现原本应该垂直九十度的爬升直线，竟然变成斜斜的？这表示，经过放大器放大后的讯号，受到放大器本身回转率的限制，无法以无限的高速爬升，变成以放大器本身的最高速度爬升了。

当然也有一种例外情况，就是扩大机的输出端本身已经饱和了，如此一来，碰上方波也是瞬间爬升，但实际上，却已经面临庞大的失真。（但这是比较复杂的状态，以后我们讨论纯晶体设计时再说）

BUF634的回转率高达2000V/uS（在一微秒内可以爬升2000V的电压，简直是高得冒泡泡，我们当然没有2000V的电压可以爬，但这意味其惊人的速度），跟一般的OP比起来，简直是不可思议，因为一般的OP，大概回转率都在100V/uS以内，但如果是Current FeedBack或应用在Video上的则更快，因为使用环境不同的关系。

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为什么需要稳压？
一般人常以为稳压的目的是要把来自变压器的电压降低而已，却忽略了稳压其实是一个非常好用的东西，利用一个设计优异的稳压，我们可以把交流电转换而来的直流电滤除得更干净、更接近完美的DC直流。

在一个完整的音响电源系统中，包含了：
1.变压器：负责将110V的交流电压降低到所需要的程度，当然，如果是管机，或许得提高电压才行。
2.整流：利用二极管或桥式整流（内含四个二极管的装置），将交流电转换为直流电。但此时的直流电压是高高低低，上下起伏的。
3.滤波：利用电容的储能特性，将高低起伏的直流电压「固定」在一个特定的直流电位上，让电压更为稳定。

但如果你有空拿起电表做长时间的监测，一定会发现AC电压是上下起伏不定的，这是因为你家中的电压跟大家共享，别人家里开个冷气，可能电压就跌了一下，如果隔壁是工厂，那更刺激，白天电压肯定低低的，晚上却又高高的。

如果你家附近是高周波装置的工厂，那就悲惨，因为高频杂讯可能就在AC电压中流窜不已，而这种杂讯，虽然未必可以用电表观察，但却可以在示波器上一览无遗。

因此，如果我们不能透过某种机制，来截杀这些杂讯、稳定电压，势必会造成电路工作的不稳定。别忘了，电路之所以能工作，都是根值于稳定的电源之上，如果电压波动不已，当然工作点也就不断偏移，造成严重的失真。

这就是为什么BUF634高电流耳机放大器坚持使用稳压的主因。

在规划稳压时，必须注意几个重点：
1.电流是否充裕？如果稳压电流不够充沛，将会反而限制放大器的输出能力。这就是后级比较少用稳压的主因，就算使用在后级上，也多半是供应耗电量比较少的驱动级以前，而非功率放大级。

以后级来说，瞬间汲取的电流是很可观的，有可能超过理论估计值的两倍三倍以上，如果为此设计一个庞大的稳压，那稳压电路的体积跟成本，显然会大于扩大机本身。

但以耳机放大器来说，因为所需电流不过数百mA，至多200mA，因此就很适合加上一个稳压来提供稳定的工作条件。

附带一提的是，那后级没了稳压，有没有其他解决之道？当然有的，就是使用恒流源，恒流源的加入一样可以减少电源波动的影响，提高PSRR与CMRR，有益身体健康。

2.反应速度是否足够？有些人坚持不用IC稳压，但这是一个有必要改变的观念，因为稳压IC如果质量够好，其实能提供的稳定性是高于设计一般的串联稳压的（特别是设计不当时），但在应用时，就必须坚守原厂的DATASHEET，该加上的元件绝不可少，一个稳压IC如LM317/337或者昂贵数倍的LT1085CT/1033CT，都是累积无数半导体工程师的智能，看看内部复杂的等效电路，如果一般人要光靠自己兜出来可不容易呢！

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耳机放大器应该要多少增益？
增益，就是放大率，耳机放大器应该有多少增益才够？

对前级来说，常见的增益设定为10倍（20dB），后级常见的增益则为20倍(26dB)，至于耳机放大器，有人说应该10~15倍，有人说应该是15~20倍，而DZ的设定则是22倍。

乍看之下，从15倍到22倍，差异看来似乎很大，难道设定有错？当然不是，让我们计算一下：

15倍的放大率=20 LOG15=23.5dB
22倍的放大率=20 LOG22=26.8dB

两者之间的差异，不过3dB。

为什么我们换算成dB来看待呢？这是因为用dB来表述时，刚好能贴近人耳的反应。人的耳朵就是这样奇怪，当你电压增加一倍时，听起来并不是大一倍的音量，而是增加了6dB(20 LOG 2=6dB），所以增益多寡才够，并不能单纯用放大几倍来计算，而是得换算成dB，也就是取对数计算，才是正确的。

不信？你可以把家中已经在唱歌的后级扛出来，把增益从20倍拉高到40倍看看，会觉得音量多很多吗？不会的，因为只有增加6dB。

过荷的问题？
增益过高时，有人会担心，会不会导致过荷？（讯号放大过度，超过最大输出电压而切割），以这个BUF634耳机放大器来说，当然不会。就算你把增益拉到200倍，也不会，为什么？

因为音量控制VR一定是摆在输入端的（或者讯号来源本身具备音量控制）。在输入端，我们已经先将讯号予以衰减，因此，讯号是先衰减才放大的，正因为如此，所以讯号绝对不过在过荷的条件下工作，因为耳朵绝对不可能允许音量过度的放大，先受不了的，是耳朵，不是耳机。

为什么音量控制VR不能摆在输出端？
1.因为音量控制VR如果摆在耳机放大器的输出端，相当于在输出端串接了一个电阻，这个电阻，将会劣化我们好不容易降低的输出阻抗。
2.如果是前级，考量则略有不同。理论上，当我们把VR摆在输出端时，可以顺便衰减杂讯，听起来似乎是不错的点子，可是，如果你仔细算一算，一般讯号来源输出电压约在2V以上，（以波峰到接地点计算），碰上Theta的DAC则更难缠，大概有三倍以上的输出（6Vrms，其实从GND到波峰有8.4V左右），如果用这个最恶劣的条件计算，放大十倍，挖咧，那前级的输出电压要到84V，这个前级非得有正负84V的供电才行。

当然，如果搞管机，「可能」可以提供够高的摆幅，但这得看设计，并不是供应电压高，输出电压就一定高的，关于这点，我们以后慢慢聊。

因此，如果要把VR摆在输出端，几乎是不可能的，等于是先让讯号过荷之后又衰减，失真惊人！

增益该怎么搞？
其实增益这回事，本来就没有一定的标准的，在窪田登司的设计中（就是那锅窪田式稳压的设计者，其实就是一个串联稳压啦），其实就有一个0dB的后级，也就是没有增益的后级。另外，也有厂商Coda的后级，也是没有增益，纯粹提供电流放大的功能。

前级也是这样，有的前级，强调无负回授的，增益动辄上百倍，也有强调缓冲功能的，无增益。

因此增益应该多少才合理，其实并没有一定的标准。前面提到的，前级大概十倍、后级大概二十倍、耳机放大器约20倍，都只是一个方向，这个增益设定，确保任何人使用无误，但其实要多要少，都是可以随心所欲的调整。

这就是DIY的趣味了。如果SPEEDO高速并联稳压有龟毛的玩法一般，如果你是一个非常清楚耳机效率、承受功率与讯号来源电压互动关系的人，可以用最龟毛的要求，去精密的设定增益，听听哪种声音最偏爱？

下次我们再聊聊别的，从这个BUF634高电流耳机放大器中，我们可以学到相当多的东西。

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耳机放大器的阻抗匹配？

当我们推出以超低阻抗为号召的BUF634高电流耳机放大器时，有读者询问：我的耳机是高阻抗的，可以使用这个耳机放大器吗？

刚听到这个问题时，我们楞了一愣，很纳闷，因为所谓超低阻抗的设计，就是要去对付难缠的低阻抗负载，至于高阻抗的负载，那是好推极了，一点都不是问题啊！

深入讨论后，我们才发现，原来是读者把晶体机跟管机的阻抗匹配概念混淆了。

阻抗匹配对音响来说是必须的，但讨论时，使用输出变压器的管机与一般晶体管、半导体设计的扩大机是不同的概念，千万不可混淆。

对管机来说，因为真空管的输出阻抗非常高、输出电压非常高（相对的输出电流很低），因此我们必须使用输出变压器来进行能量的转移，将高电压低电流转换为低电压高电流，去推动耳机或喇叭。

同时对管机来说，所谓的「阻抗匹配」，就是要让输出变压器输出端的抽头阻抗完全对应负载阻抗，譬如说，你使用四欧姆的喇叭，就得使用四欧姆的输出变压器抽头，如果你使用120欧姆的耳机，就得使用120欧姆的输出变压器抽头，如果阻抗的匹配不正确，那就惨了，你将会丧失大量的功率，本来应该可以获得10W的功率，错误的阻抗匹配，可能只能得到5W或者更低。

这就是有些真空管耳机放大器必须透过修改输出变压器来改变输出阻抗，以搭配不同的耳机阻抗（不同耳机的阻抗可能是不同的），也因此，玩过真空管耳机放大器的朋友会问，那BUF634耳机放大器能使用高阻抗的耳机吗？

答案当然是可以。

因为BUF634耳机放大器并不是使用变压器交连，这是一个直接交连的电路，在直接交连的音响电路中，对「阻抗匹配」的要求是：输出阻抗越低越好、输入阻抗越高越好，当耳机放大器的输出阻抗非常低时，表示消耗在耳机放大器本身的功率最少，可以将讯号电压完整、细腻的转移，当然，也就可以保留更多的音乐细节了。

无论是耳机放大器、后级，真空管与晶体管的概念都多少有些差异的，其实与其说是差异，不如说是在应用面上的不同，其基本理论是一致的，只是当我们深究其中的电路理论后，就能知道什么时候该怎么做？怎么做才是最正确的。

nilianbao

通俗易懂，又让我学到了知识。谢谢。

牛哥

一家之言吧，很多问题还是值得探讨的。

kopfhorer

感觉一直在给634作广告,哈哈

其实634的听感并不佳

digi01

634内部就是diamond buffer，它的输出阻抗比较高，直接用一个芯片驱动中低阻抗的耳机声音漂浮。需要精心调整。或者并联工作。