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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
# h4 {: O, j' \/ u' ], y# V. ^5 H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/ Q& X3 |# ^# j) ~0 l- E% E3 c
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。
- J% l' }5 v( @% s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...' b9 C0 _1 z& ~/ q3 S9 s
技术上的感悟,源自于理论基础和实践: V" x4 y0 H6 m: ]- s( a0 C
言归正传吧' y! B. Q1 _, x. K
我们先看一幅雅佳开盘机图纸中放音头放大电路的截图9 A  [" e$ s% e. ?
635D.png * ^1 Y2 I# E% U" L+ x$ T
一款雅佳开盘机磁头放大局部图9 c/ X9 P! Y& D

5 u6 e+ l7 w( e- ^# H: N4 e6 E4 D 635D111.png
8 ~7 u/ n( M( c8 N请注意看图中红线标注的几个元件 BIAS LEAKD ADJ 电路1 `- `2 Q* j" j

2 @% X# N6 \: P  G7 RBIAS 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9 ]1 C9 V& f. ?* t- O  [

0 e: E5 w9 R" ]3 P# a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
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1、为什么要有偏磁信号" r+ U; L0 w1 Y
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。
8 q" B/ b% E7 P" ]6 _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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9 ^: s" `2 f) r4 ^6 z2、为什么放音电路里我们听不到片此信号呢?9 r7 o8 a5 L+ A5 s# A
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 _8 Q0 o$ L; ^0 L) J" a# o3、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?
. d2 x$ l) O$ J( L; F  }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?
; I, f) c0 S/ X1 I" H( i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。
$ Q& Z9 n! g1 F3 a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。0 u3 [5 n7 b9 @: X' ?, W
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
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635D.png 3 F7 C; V" b. O' L: S$ o( t: _- F4 d
另一款雅佳开盘机磁头放大输出电路里的BIAS leak电路' r# n- F6 A+ j# K0 q: ^! v

, E, u8 a# H. _5 T7 r# f( D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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/ A  d# o/ K+ g- |! c- R5、并联在电感和电容上的电阻算不算BIAS LEAK电路呢
; q& O' d3 T" E如上图的R23和R54,我认为它们既是也不是,为啥呢?
* s. O) d! I% s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. m: K& o" D2 i9 A/ l3 @( \& y4 s0 H
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6、为啥吸收的BIAS成分不直接下地呢?2 s9 D/ M. p* D" o6 O8 |
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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6 F- I, O7 L& J7、别的机器上有偏磁吸收电路吗?" w, A& a+ Z, F# `0 Z2 h$ M
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6 u5 u; L  t# ]" Y
微信截图_20220604123427.png 0 l( b5 I  ^/ p+ E5 f/ U9 p6 o; r

: s6 Y- T, B& H+ 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! A1 }- E) t7 {- o9 P
微信截图_20220604123552.png * F! h) V; M$ ~7 }0 g# R$ d
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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。) ~3 ]+ G  h' D4 f& H

  A: e5 L- [% b& c3 a- X' O3 }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
4 ?- p; [$ C, ]/ p3 s4 W3 b& O 微信截图_20220604125138.png
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% I' i" g4 P9 B假如您对本文感兴趣,请继续阅读下面的内容
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5 i) ~: M" m9 v) p* p 微信截图_20220604143542.png
% I3 F& ?1 u' G. ?) |5 k$ [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?) E0 D7 H: i( \* g- Q; p
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我们看看局部放大电路再说
7 N% P/ m/ Q! m, l! g9 \ 微信截图_20220604143959.png
2 n4 X! ?$ \" N' EBIAS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
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' h! }) D9 W$ i, ]+ \  `. J+ r& s8 t待续。。。
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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
  n9 X+ Q) i6 L8 `好文,听君一席话,甚读十年书!
" Z: M' x7 k  z; ~" g
过奖了
$ K9 F# q+ L2 l. P( q& C那天写着写着,电脑挂了
, p$ D8 p+ ^9 A& w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& a# T% }: h$ G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:& _+ a8 @( ^; a) g7 O
1、你的原图在C149和R180上端少了一根横线,我给你补上了2 j9 u- v7 A, n# o! A
2、BIAS吸收电路由电感L107 电容C148 C149和R180组成,原理如下:" o/ s  _& i6 Z, k' k
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4 g( c$ B0 V) P; o: Q2 S* d
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
3 R# c% M% S) J7 F! c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8 m' |; F/ [8 f- C: e9 }' R# V
0 d! S% r/ c& {
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
% B- i' @  {4 f- h# k7 M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. n9 r5 g* W/ |! F
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