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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9 [. T, d' O+ C, R7 V
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
" a+ c0 x3 K: g! E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。/ a  V9 J* a* c) {/ P: Y/ D9 b
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...1 e* ^* V6 Q6 _2 `* c4 ]
技术上的感悟,源自于理论基础和实践% c9 [7 Z. ^- S  P
言归正传吧
- s( P, @4 \0 H我们先看一幅雅佳开盘机图纸中放音头放大电路的截图" S: _& e. P8 g( ?" p2 b
635D.png + I! [3 ~; F# U$ I9 |
一款雅佳开盘机磁头放大局部图
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635D111.png 3 B3 b: P/ W: f2 I( y
请注意看图中红线标注的几个元件 BIAS LEAKD ADJ 电路/ \6 x! B9 T& e4 F$ P
* I; q& o' T4 ?
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
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9 M8 F) s5 [& Z' K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7 G) @2 H. q  v8 Y6 s9 \, [* \3 L5 u

' T  g$ L1 J) d6 E3 y& D1、为什么要有偏磁信号
& u) [  N) k, U  O: B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 ^8 V+ n8 z; N# O( v
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。1 B5 C* A. ]7 M: }. p: O4 y

& G0 f6 c0 o* m4 o/ m" r2、为什么放音电路里我们听不到片此信号呢?
0 o+ ?5 b6 x% \2 h, H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/ s$ ~! c" r; C; b6 o3 p6 P+ A
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3、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?
. y. _) ?4 a1 h* B) h/ M4 U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+ T, z8 Z# U2 E" L, y
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4、为什么要吸收偏磁信号呢?, r" e2 t+ N, Z& N7 @1 w
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。
- U- j( e% m9 j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。
: a# d2 h6 c8 y$ v( w1 f% D4 H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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另一款雅佳开盘机磁头放大输出电路里的BIAS leak电路1 x; b9 |! n* \% m4 u6 B& f: ~
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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( g3 f" s- }7 q! b
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5、并联在电感和电容上的电阻算不算BIAS LEAK电路呢! l- [$ c1 e. y' i5 L+ ^8 [" }
如上图的R23和R54,我认为它们既是也不是,为啥呢?
6 U" }, Z2 t  F" [% 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0 r7 V3 o/ M9 D1 [$ J4 h

) d5 ?+ u; \+ h+ |4 y7 f6、为啥吸收的BIAS成分不直接下地呢?) y) i( S2 s8 t$ O, i
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。. e, G% ~- Z- g: h) S6 P9 G
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7、别的机器上有偏磁吸收电路吗?
% b2 g" i% O, x" p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
; |) [8 y& |1 S% a; p 微信截图_20220604123427.png
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. H# O7 f* g1 Q6 a4 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
9 n5 X* L0 Q0 J( g4 [ 微信截图_20220604123552.png
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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* m: [) T+ ]+ x+ Q6 ^* d
微信截图_20220604125138.png
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8 K. V1 c: K3 m* j* B) _4 S4 N) S& Z) p- \3 d7 q+ O5 r3 E3 E
假如您对本文感兴趣,请继续阅读下面的内容, O2 `1 s2 {; B7 E5 e0 C9 w( ~# {8 V
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微信截图_20220604143542.png # V! h' t; i! e0 `
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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1 X0 C$ n9 ?& ?& Z我们看看局部放大电路再说& \- T- Y2 `( B* z( b3 M& X2 j
微信截图_20220604143959.png
( q! q7 K/ h" Y: E( ^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
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: e* c% ?) z. y) K  n6 n( K  R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" v5 l! ~- {7 f+ A
好文,听君一席话,甚读十年书!

" D9 e* Z$ K3 g( o" [过奖了
& u' ?1 `1 J0 G' H( j那天写着写着,电脑挂了
7 q* P5 o. e( F  p4 @8 W# g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   w: p! [" U( p0 o
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:" }# O# L( ~7 a& f/ S" D
1、你的原图在C149和R180上端少了一根横线,我给你补上了
9 v! z1 [" G' M9 R5 `  ^2、BIAS吸收电路由电感L107 电容C148 C149和R180组成,原理如下:5 R- j( v5 L  ~8 U0 I6 u7 a& R: O- J
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$ f: ^% R4 s2 W# }/ 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1 |, n$ ^6 a3 f, Y
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
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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
3 S6 e  Y' _* Z; B2 G* 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
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