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从雅佳AKAI开盘机的一个特殊电路说起

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发表于 2022-6-4 09:00:45 | 显示全部楼层 |阅读模式

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雅佳公司生产了不尽其数的民用音响产品,开盘机、卡座、功放,就算是在几十年后的今天,二手市场上依然可见很多种雅佳的产品
/ T; u6 ]! I/ e% L3 y大家有没有注意到,雅佳的二手开盘机价格适中,但是效果却很迷人,尤其是磁带放音效果,饱满、宽松、厚实,可以说让很多其它牌子的机器在这方面略显逊色一些,我不敢让大家接受我的观点,但至少我认为是这样. W$ m" l( l) d9 Q$ [/ Y& u2 W
我的认知是有理论依据的,在我今天码字谈及这方面的感受之前,我搜遍了网上能搜的地方,没有看见类似的观点,更没看见有技术理论支持的只言片语了。4 w$ H/ t9 C  j% ~: G$ f
记得前阵子我在开网说了一个技术观点,引起少数人的共鸣,结果在另一个地方,有人说他们早就知道了,不说而已,并加以藐视,哈哈...5 d5 k* q8 d, g% G3 W
技术上的感悟,源自于理论基础和实践
' ?$ E1 I, @0 _  R( y言归正传吧3 L3 W+ D( D; {# k  K  r9 O
我们先看一幅雅佳开盘机图纸中放音头放大电路的截图
" `% H% M9 P% a! z 635D.png & j5 R0 K+ H, X. ?+ Y
一款雅佳开盘机磁头放大局部图
0 p- k1 v3 _8 q& q/ ?- ~! {- `# {$ Z+ c+ r' R5 i, p
635D111.png
* U' V4 A- \) s. M请注意看图中红线标注的几个元件 BIAS LEAKD ADJ 电路
6 W8 H) X% B4 \1 w* p7 K# y" H/ B- P5 N. O' @9 I8 ^
BIAS LEAK电路由电感L2、电容C16和电阻18组成,作用就是在音频放大电路中吸收录音磁带上残余的录音偏磁信号,减轻放大电路的工作负担,减轻电源压力,让放音输出轻松自如,游刃有余2 P: n8 ?5 \3 N  m( N/ e) {
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为什么要这样的?我简述几点供大家参考,不对的地方请大家斧正1 Q+ t5 e1 r) j7 l4 ^

4 O1 Q& C. h& E2 f3 E, W1、为什么要有偏磁信号2 z$ d* q  G! F
我们都知道,模拟磁带录音为了保障动态、信噪比、失真等三大指标,必须采用偏磁技术,尤其是交流偏磁技术BIAS,为了确保技术指标和硬件成本,要求片此信号必须是所记录的音频信号最好频率的4倍以上,才能达到预期的效果。交流偏磁的技术原理在这里不再赘述,有兴趣的朋友可以百度相关的文献。2 p) a0 q5 ]/ e/ r* N, W
偏磁信号必须是完整干净的正玄波信号,它同样会通过录音头记录到录音带上,它的大小直接影响到录制效果,所以我们拿到的任何一盘模拟磁带,上面除了音频信号,还有偏磁信号。
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2 J4 x, Y2 _; n8 N& S$ ~" ?2、为什么放音电路里我们听不到片此信号呢?' Y+ B; D4 F4 o  e" n4 d6 j3 X
上面说了,偏磁信号比我们正常能听到的最高频率信号至少高出4-5倍,也就是80KHz以上,高端开盘机器的偏磁甚至有240K和480K的。没有谁能直接用耳朵听到,听不到不能说它没有,它不存在,否则真的是掩耳盗铃了
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5 z$ o$ F. b' m' I' Q% H3、音响的频响范围不是几十到2万赫兹吗,怎么能通过那么高的频率呢?9 N8 [# k3 x2 B
注意,我们通常说的频响是有条件的,必须保证信噪比、动态、失真前提下的频响在具有意义,如果把这些指标降低,那频响还是宽得惊人的,打个比方,输出-20DB的频响比输出0DB的频响会宽出很多倍,因此,在0DB或者-6DB的频响下,偏磁信号或许可以忽略不计,但他确实存在,放大器还必须对它进行放大,换句话说,偏磁占用着放大电路的资源
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4、为什么要吸收偏磁信号呢?
" y1 l% P1 ^6 c% N! |& r) \理解上面的1、2、3点的内容就好说了。我们知道,任何一个放大电路或者模块,他都需要消耗能源,这个能源来自于电源电路提供的工作电压,而工作电流由直流偏置电路和交流激励信号提供,电流和电压的乘积就是消耗的电源功率。比如上面的磁头放大输出电路,主要有四个方面的开销,直流偏置电路的静态工作电流,这是放大器工作的前提条件,没有它电路啥也不是;有用的音频信号,这里指录制在磁带上的音频信号,这是必须的;还有就是磁带底噪和电路的本底噪声产生的交流消耗,这个也不容小看,它也占着总功率消耗的一定比例,如果是甲类放大,会更多,以上三个是多数音频放大电路共有的,电路设计的不同,元器件的优略,比例不同而已;对于磁带的磁头放大电路,还有一个成分就是偏磁BIAS信号,这个信号的强度还不小呢,有时候它的大小排在前三位。& ^8 g+ E. O9 ?/ X
前面我们谈到了,放大器的总的能源功率是有限的,减少偏磁信号BIAS的消耗,无益会对放大器的轻松工作带来好处,它能让放大器的电源功率充足,减少必要的电源消耗,不易产生过载失真,放大器的效果就更加宜人悦耳。
1 _( R- k* E% [/ |5 _+ Y7 b举个例子吧,一个单位里有人拼命干活领工资,有人懒懒散散领工资,甚至有人不干活领工资,而单位每月的工资奖金是固定的,这样真正卖力干活,于单位有贡献的员工拿不到应有的待遇,单位的整体活力自然好不到哪去,假如减少懒懒散散的员工的工资奖金,取消不干活的员工的空响,把有限的工资奖金开销都给那些兢兢业业、埋头苦干的员工,那这样的单位整体和员工的表现一定是杠杠滴,大家想想想是不是这个道理呢7 n9 J7 [4 j! P5 ?* Y8 y

( Z& A. r+ ^7 X7 S) Y 635D.png , A. d' v2 X# D! L& U
另一款雅佳开盘机磁头放大输出电路里的BIAS leak电路
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4 ~8 s1 h4 C; O% X6 t该电路由FL2和R49组成,和上一个电路不同的是,FL2做成类似收音机里的中周的形式,不同的是电感和电容是串联的,所以这里的电容和电感不能称作槽路电容和槽路电感,两种机型的BIAS LEAK的电路的结构和形式是一样的
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' m) S, `% x4 t  |! r5、并联在电感和电容上的电阻算不算BIAS LEAK电路呢# l. ~6 ]' O( d" z
如上图的R23和R54,我认为它们既是也不是,为啥呢?1 L# }! [! P5 ^) G  H
首先这个电阻对前级的发射极直流偏置有固定作用,大家可以试着分析一下直流工作状态,看看他是不是影响着发射极电阻的电压偏置呢,其次,他们在这种形式的电路里具有对BIAS以外的交流信号有负反馈取样作用,第三点嘛,如果单独把这电阻和电感和电容的串联再并联来看,它们可以组成一个带宽网络,中心频率就是BIAS;为什么会这样呢?因为由于BIAS信号比我们的音频信号大很多倍,在逐级的放大环节中,如果哪个环节存在非线性放大,那就很可能会产生调制,这个调制产物是很危险的,致命的;有必要滤掉他它
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: l& z7 n6 s! V3 ]) F% L6、为啥吸收的BIAS成分不直接下地呢?0 T8 r! q1 V& t4 q! E; u5 y9 g" C
可以直接下地,这样似乎吸收得更加彻底,但是这样做有点危险,一旦电容漏电或者击穿短路,对电路的损害是致命的,通过引入前一级的发射级电阻的上端,起到负反馈的作用,减少对BIAS信号的放大力度,达到同样的效果,万一电容击穿短路,可以烧毁发射级电阻令其开路,保护整个电路。
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7、别的机器上有偏磁吸收电路吗?
6 |- x. T+ A0 a  C. q大多数都有的,只是接入方式和电路结构略有差异,下图是STUDER A80开盘机的磁头放大电路
9 C" h) y4 L3 ~  t1 L 微信截图_20220604123427.png   `- o; [& \8 _* P6 W) I! g

. U4 B" P+ l8 M0 G$ K; K大家注意看,在磁头进来到第一级差分放大之前,分别串接着两个电感,英文名是RF CHOKE,中文意思就是射频扼流圈。这里的RF就是指的录音磁带上高频BIAS
' F; M7 O# A. u1 O 微信截图_20220604123552.png " ^; c5 r: t' d$ h
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BIAS或者称作RF电压,被扼流圈遏制在其两端,能量通过电容对地泄放,不对第一级差分管产生电压偏置,所以后面的电路里几乎没有偏磁BIAS或者RF信号流过,不浪费放大器的放大资源。
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不同的设计理念和元器件参数,决定着BIAS吸收电路的接入方式的差异,有的在放音头输入放大电路之间,有的在放音点路中间,也有的把它直接设计在音频输出的通道里,大家看看下面这个电路,试分析一下BIAS leak(RF CHOKE)电路在哪里
& s; M# d2 P) X 微信截图_20220604125138.png 4 a" `' ~/ |3 @4 c: n, _1 @* M
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假如您对本文感兴趣,请继续阅读下面的内容
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微信截图_20220604143542.png & i6 g+ s! c7 r) [
此图是另一款雅佳的开盘机磁头放大电路,和上面的那个一样吧?有啥特点呢?
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0 e+ c! A6 p) M0 M9 y/ r# A; ^我们看看局部放大电路再说
8 k+ B5 M/ f; V. @  W9 z8 L9 I 微信截图_20220604143959.png
1 k/ I( f0 L; O1 d7 [BIAS信号经过L1 C16 R23取得后,兵分两路,主路经R18 330下地形成固定吸收(限波)深度回路;另一路有电容C14 47UF/6.3V隔直耦合到第一级放大晶体管TR3的发射级电阻R17 1K的电阻上做交流负返快,进一步降低放大器对磁头来的BIAS信号的放大增益。双管齐下,很显然,设计者非常在意放音头放大电路对BIAS的放大,一点点残余都不放过,确保整个放大器的资源为音频信号所用,实际上也证明了这款机器的放音特性特别好,温柔耐听, \7 Q# ~3 C, S) n0 E6 X! G. ^( U% G4 G

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9 B8 A3 K% [1 W2 e+ ^! n: B) P! I# D& b) [1 Y. T
待续。。。* _7 l  X) i, P+ p3 h0 {
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发表于 2022-6-4 09:08:03 | 显示全部楼层
发表于 2022-6-6 17:47:17 | 显示全部楼层
好文,听君一席话,甚读十年书!
 楼主| 发表于 2022-6-6 20:46:13 | 显示全部楼层
bmxzfy 发表于 2022-6-6 17:47& d* a( O" }. X6 ~, @6 ?
好文,听君一席话,甚读十年书!
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过奖了  {  Z$ P: |3 O" b) \, i
那天写着写着,电脑挂了4 M4 L% a+ K9 w6 `7 C3 R
我还会结合其它代表机型分析线路,继续写下去,欢迎斧正
发表于 2022-6-7 11:30:49 | 显示全部楼层
老师分析下这个电路,感觉没有。
SONY TC-5550-2放音电路 .png
 楼主| 发表于 2022-6-7 13:05:06 | 显示全部楼层
SONY TC-5550-2放音电路 _副本.png , L$ x3 n1 \; ~$ q
这个也有,只不过电路形式不一样,请看途中的红色区域,分析如下:4 u6 x. E, A# f' X6 X1 L
1、你的原图在C149和R180上端少了一根横线,我给你补上了8 x  u3 A3 c- ?! E6 N* j# S
2、BIAS吸收电路由电感L107 电容C148 C149和R180组成,原理如下:9 O& e+ \1 _6 X. B- U) ~' B5 b
电感L107 电容C148 组成并联谐振电路,谐振点就是BIAS,谐振时,并联电路两端有最大的BIAS谐振电压,这个电压不流经电容C150耦合到下一级,不参加对公共音放的第一级Q115晶体管基极的驱动,而是经电容C149泄放下地% \- {; N& o2 n5 s
而音频信号可以通过电感L107直接流经耦合电容C150进入晶体管Q115的基极
4 ?' r8 p6 t& \" h2 n和我前面介绍的几款不同的是此处为并联谐振吸收,并联谐振吸收的有点是吸收频带稍宽,对音频信号插入损耗较小. T5 R6 ?3 _: r! V; Y
( |: X- p" D' O6 H- e1 H
发表于 2022-6-7 14:00:52 | 显示全部楼层
哦哦!明白了。谢谢老师!
 楼主| 发表于 2022-6-12 16:57:42 | 显示全部楼层
微信截图_20220612165440.png 2 M1 y4 s  q- e6 z4 {. B9 O" R
上图是TEAC X7开盘机的放音放大和音频输出电路,这个偏磁吸收电路位置有点另类,放在线路输出的末端# s( M; M- N3 T0 `
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