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    繼續(xù)干!| 完整揭秘耳機(jī)放大器(二)| 各種音量控制的優(yōu)缺點(diǎn)
    更新:2020-5-21 9:35:49 稿件:醇音音響 調(diào)整大小:【

    -譯者序- 本文翻譯自德國LAPE PEOPLE的技術(shù)總監(jiān)Fried Reim撰寫的《The Headphone Amplifier Cookbook —— Why bother with a headphpne amp at all?》。此書意在用盡可能淺顯易懂的語言去解答發(fā)燒友關(guān)于耳機(jī)放大器的一些疑問,比如耳機(jī)放大器存在的意義、耳機(jī)放大器好聲的重點(diǎn),同時對于一些技術(shù)特點(diǎn)做一些解釋。是發(fā)燒友初識耳機(jī)放大器非常好的科普讀物。

    續(xù)接上文: 純干貨!完整揭秘耳機(jī)放大器(一)

    -2- 控制音量的不同方式

    為了控制音量,我們需要一個分壓器。它的工作是,只把某個定量的電壓從一邊傳輸?shù)搅硪话搿W詈唵蔚姆謮浩餍问绞且粋稱為電位器的傳動器。

    電位器

    你可以把電位器視為一個“外露”的電阻。一方面,電位器連接著信號源,另一方面連接著接地。機(jī)械刮片沿著電阻元件的表面移動。

    如果刮片越靠近源頭,則信號強(qiáng)度越大。如果離接地越近,則信號越微弱。當(dāng)刮片碰到接地,信號就“沒了”。

    這是很容易就能想到的,這種機(jī)械傳動器可精致可粗糙、可昂貴可便宜。優(yōu)劣不一的碳膜、陶瓷或者半導(dǎo)體制造的電阻,和尋;蛘咛厥獠牧现圃斓墓纹,用簡易或精巧的方式組裝在一起。

    應(yīng)用于立體聲領(lǐng)域,電位器要更復(fù)雜點(diǎn)。左右聲道的電阻路徑必須盡可能一模一樣(這非常困難),理想情況下又必須在物理上隔離開。

    如果你想確保經(jīng)得起長期使用,電阻表面就必須盡可能堅硬且光滑。刮片的觸點(diǎn)要用極為適當(dāng)?shù)牟牧,比如金或銀。

    電位器中充滿潤滑劑。時間和摩擦終將導(dǎo)致電位器“毛糙”,刮片在電阻上的滑動不再順滑。而你突然靈光乍現(xiàn),用點(diǎn)觸點(diǎn)噴霧,千萬不要!噴霧可以作為去除油脂的溶劑。用了它,電位器的確不再有抓撓的感覺,但過不了多久,情況將會更糟。

    永遠(yuǎn)不要在電位器上用觸點(diǎn)噴霧!

    電位器的機(jī)械結(jié)構(gòu)同樣重要。它不能搖搖晃晃。它應(yīng)該有順滑而有阻尼的旋轉(zhuǎn)手感,如果有多個電位器那么它們的扭力應(yīng)該相同。

    可以安裝一個帶有級數(shù)的電位器,這樣用戶就可以回到之前的設(shè)定: -音量電位器通常有31或41級 -左右平衡的電位器通常位于正中 -降低音量最好使用13級的電位器

    順帶一提,這里所謂的“級(step)”與步進(jìn)式電位器無關(guān)。它們只是為了讓用戶更容易知道電位器調(diào)節(jié)到的位置,以及給予一種正在高精度工作的感覺。

    因為這個設(shè)計的原理所致,在電位器的源頭“看到”的是一個恒定的高阻抗,接下來則變成一個可變幅度極大的阻抗。

    為了避免干擾,最終的阻抗應(yīng)該很小。這只能通過增加更多的電子元件來實(shí)現(xiàn),理想的方式是使用緩沖放大器。

    順帶一提,這也就是為什么信號通路中的無源傳動器常常會產(chǎn)生比它們能解決的問題更多的問題!

    全世界的電位器市場提供的產(chǎn)品從幾乎免費(fèi)(幾分錢)到昂貴得令人目瞪口呆。比如ALPS的RK50,價值數(shù)百歐元。

    真正好的電位器的市場其實(shí)很小。這就是為什么Noble和松下停產(chǎn)了這些(電位器)。ALPS RK27是我們在可接受的價格范圍內(nèi)的首選優(yōu)等品。

    電位器可以很容易由電機(jī)控制轉(zhuǎn)動。在刮片連在電機(jī)后面的情況下,滑動聯(lián)軸器可以讓用戶轉(zhuǎn)動刮片。

    電位器時常很昂貴,而且遲早會磨損。所以人們長期以來一直在研究其他替代方案。

    步進(jìn)式電位器

    步進(jìn)式電位器是一個很好的替代方案。

    取代電阻路徑的是一個電壓分配器,每一級有2個電阻,聲道平衡更佳。如果觸點(diǎn)和組裝質(zhì)量夠好,這種步進(jìn)式的會比一般電位器更長壽。

    但也有相當(dāng)大的缺點(diǎn)。步進(jìn)級數(shù)太少(12或者24)意味著控制音量時無法很好地適配。而且很昂貴,尤其是24級的。同樣在制造上也非常困難,也不能被電動控制。

    電子開關(guān)

    電子開關(guān)是一種可以在高歐姆電阻和低歐姆電阻之間進(jìn)行切換的元件。

    頭一個電子開關(guān)有在“低”點(diǎn)有問題(導(dǎo)通電阻不夠低,而且變化相當(dāng)大)。這個“開關(guān)”也是一個場效應(yīng)晶體管,這意味著它可以造成相當(dāng)大的失真。

    在某些情況下,電子開關(guān)可以在輸入開關(guān)等應(yīng)用中取代繼電器。電子開關(guān)也被開發(fā)成具有更窄的導(dǎo)通公差。

    盡管電子開關(guān)在設(shè)計上取得了很大的進(jìn)步,但它只能部分替代電位器。

    這些開關(guān)的優(yōu)點(diǎn)之一是不會劃傷或破裂,但它們通常不是很“hi-fi”。很便宜,價格斷崖式降低。另一個優(yōu)點(diǎn)是它們很就能電動控制。

    VCA

    VCA是電壓控制衰減器的縮寫。VCA在早期的模擬計算機(jī)中起“四象限乘法器”的作用,并在專業(yè)演播環(huán)境中用于限制器和噪聲門。早期的調(diào)音臺也使用VCA。

    當(dāng)有衰減時,會導(dǎo)致如今無法忍受的失真,所以在hi-fi環(huán)境中根本無法使用。

    VCA中的控制電壓相對較。6mV/dB的衰減),這意味著它的聲道平衡比較差。而電動控制更困難。

    單片集成電路

    飛利浦在1980年代制造TCA730和TCA740時就是該領(lǐng)域的早期開拓者之一。這些芯片具有簡單的線性電位器,可控制兩個通道的音量、聲道平衡、高音和低音。

    其目的是盡可能廉價,同時減少所需連接的導(dǎo)線。不幸的是,這些IC很快就因嘶嘶聲和失真而聲名遠(yuǎn)揚(yáng)。它們完全不適合高級HIFI設(shè)備。

    DCA

    數(shù)控衰減器是90年代末期芯片技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。衰減器本身是模擬的,內(nèi)部的“開關(guān)”則是數(shù)控的。

    DCA的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是許多電子開關(guān)、精密電阻器和緩沖放大器的巧妙組合。

    Cirrus Logic的CS3310是最早一批的出色產(chǎn)品。它以及其后續(xù)產(chǎn)品有兩個通道,最多提供256級,以0.5dB步進(jìn)。

    它采用過零開關(guān),在線性、噪聲和失真方面的表現(xiàn)非常適合在hi-fi設(shè)備中使用。它也很容易電動控制。

    CS3310有一個缺點(diǎn),它只能運(yùn)行在5V電壓,限制了其在音量控制上的可用性。由其衍生出來的產(chǎn)品已經(jīng)有了改進(jìn)。

    CS3310以及類似的產(chǎn)品常被用于音響領(lǐng)域,但依舊距離理想中的正經(jīng)hi-fi產(chǎn)品有點(diǎn)遠(yuǎn)。

    RCA

    繼電器控制的衰減器綜合了上述所有的優(yōu)點(diǎn),且避免了隨之而來的缺點(diǎn)。

    繼電器以步進(jìn)開關(guān)的方式讓人聯(lián)想到電阻的不同組合。但是它還有更多步驟,可以電動遠(yuǎn)程控制。

    一些Violectric的產(chǎn)品提供了128級步進(jìn)。每一級0.75dB,音量范圍達(dá)到96dB。

    Niimbus有提供256級的版本,每一級0.4dB,音量范圍超過了100dB。

    優(yōu)點(diǎn): -內(nèi)部沒有電阻條,所以不會有刮擦 -得益于使用配對精度1%或0.1%的電阻,有出色的聲道平衡, -最佳的串?dāng)_阻尼(聲道之間被物理隔離) -(理論上)相較電位器有更大的控制范圍 -多聲道配置很容易實(shí)現(xiàn) -信號通路僅有固定電阻,所以不會引入噪聲或失真

    缺點(diǎn): -技術(shù)層面上最精致也最昂貴的方案 -設(shè)定時會有輕微的咔噠音

    結(jié)論: RCA是控制音量最好的方式!

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