2020年4月19日 星期日

人生第五部擴大機:TI TPA3255 Class-D 後級

很久沒有寫網誌,但在音響並非完全沒有進展。去年好友提到他被新的 D 類放大機嚇到,幾千塊小小一台,吃交換電源,聲音與他的 hi-end 後級各有特色。我過去對 D 類放大印象不佳,聽過許多廠機,雖然小巧、省電、不發熱,十分符合我的偏好,但聲音實在平淡,帳面上的功率數字和實際聽感有很大的落差,更嚴重的是對音樂的刻畫相當遼草而死板,聽起來不痛不養,一點也沒有深刻的感覺。

這回聽了好友的分享,發現近來 TI 出了許多新的 Class-D 晶片,似乎與昔日僅有 ICEpower 等少數選擇的環境已然有所不同。研究了幾顆 IC 之後,變訂了雙聲道可達 315 瓦的 TPA3255 評估板來玩。

買評估板的好處就是安全省事,電路細節都有原廠的 datasheet 寫得明明白白。TPA3255 可以接成 mono 模式(可達600瓦),不過我只有一張板子,先用立體音模式。很多人用交換電源搭配 Class-D 擴大機。我也先隨變找個大功率的交換電源來試試,一開聲就聽到還滿不錯的聲音,與我記憶中的 Class-D 擴大機有相當的不同,挺有潛力。

接著就認真的裝機,找來一張厚鋁合金板當底座,塞進竹製機殼。有不少網友在玩高級的交換電源,但我跟交換電源實在不熟,還是先用傳統電源。訂一顆大功率的 Block 變壓器,大功率整流子 (MUR系列,取其較活潑的音質),再上 RIFA PEH 169 大水塘 (發燒味重一點,稍能平衡 Class D 平淡的走向),就是簡單的電源。放大線路還是做了些調音,但也僅是簡單的換換電容、跳過一些不需要的電路。其實還有更多可以調的地方,例如把擔任前級的 op-amp NE5532 換掉,不過暫時還沒有動手。

就這麼偶爾調一調,不知不覺也聽了超過半年。聲音如何呢?能長時間聽而沒有被換下來,必然有其優點。它沒有過去 Class-D 那種死板的聲底,不過對音樂的表現仍然較為冷淡無趣一點,韻味和音樂性完全不是離散擴大機 0347 的對手。但 Class-D 最大的優勢就是廉價的功率,小巧不熱就輕易地上看數百瓦。對我難推的全音域喇叭 Jordan Eikona 2 來說,這部 TPA3255 Class-D 後級無擬可以輕鬆無滯礙的駕御,比 JOB 225 後級更為寬鬆自如。相比之下,JOB 225 的刻畫能力和音樂性雖然略勝 TPA3255,但一面臨場面較大、動態急需時,仍然會有些緊繃,不像 TPA3255 總是如履平地,可以放心的聆聽馬勒、理查史特勞斯、蕭士塔高維奇等神經兮兮的音樂。


二十年前剛開始玩音響時,嚮往的是小功率擴大機,最好是美聲實作雜誌上那些仙人專屬的 2A3、45 單端後級。想不到後來從 25 瓦的 Gainclone、0347,再玩到破百瓦的 JOB 225,現在居然變成在玩早年一點也不喜歡的 Class D 擴大機。人生無常,世事難料。至於為什麼需要這麼大的功率呢?因為,我有新的喇叭正在進行。

11 則留言:

Tim 提到...

我喜歡的 Pi 音頻附件公司 (Allo.com) 謠傳今年也會推出他們的 TPA3255 產品,我正在等待。另外,如果主動分音,D類推低頻,中頻和高頻可以分別用功率較小的A or AB類產品,例如 JLH 之類的。而且相比於全音域,主動分音在透明度和音場並沒有犧牲太多,整體而言是彈性很大的作法。舉例來說,在現有 Eikona2 加上一組 10吋低音或超高音然後搭配類比分音,補足 100Hz 以下或是 15k以上的空間,可以得到很多樂趣。

高價一點的:
Hypex NC400 或是 Purifi 1ET400A, 搭配 Neurochrome 輸出緩衝,看起來也很讚(https://neurochrome.com/products/purifi-1et400a-hypex-nc500-input-buffer)

WF 提到...

我對頻寬的追求很淡泊,不然也不會一直聽全音域喇叭了。相對之下,全音域喇叭有部份我非常喜歡的特色,不是分音喇叭可以輕易取代。如果要換掉輸入級的話,我是滿不喜歡 op-amp,會優先考慮離散電路搭配離散電源穩壓。不過現在的 NE 5532 也還能將就聽著。

匿名 提到...

放大線路還是做了些調音,但也僅是簡單的換換電容、跳過一些不需要的電路。
請教WF大,您放大電路換了什電容與跳過什電路可否也分享一下呢?感謝。

WF 提到...

板子佈滿 SMD,不好施工,現在只做很粗淺的,交連電容換成 Black Gate N Type 和 MultiCap,大濾波電容也換成比較喜歡的品牌系列,把一些不會用到的零件、jumper 拆掉。下一個比較想換應該是輸入級 Dual OP-Amp NE5532,可以換成比較喜歡的款式,再做個專屬電源給它。

mattter 提到...

看了WF兄的介紹,害我也想動手搞一套來玩。最近正在評估中。
不曉得WF兄是否有調整過TPA3255的PWM frame rate? 看市面上的套件好像都用標準的450kHz,理論上不是越高越好嗎?另外論壇上也不少人在討論加上PFFB(post-filter feedback)線路會更厲害的樣子,不過我看Ti的EVM似乎沒預留這個功能,有點可惜。對岸3e audio的雙聲道套件有支援PFFB的設計,價錢也不貴,給你參考一下。

WF 提到...

覺得 Class-D 本身傾向 well-controlled、聽感比較無聊,再加額外的負迴授,不知道往什麼方向發展。

除了前述電源和交連電容之外,最近只改了輸入的op-amp,從原本的 NE5532 換成 LME49720,聽感開闊許多。之後是想試用輸入變壓器做分相,如此可以跳過 op-amps 和六顆交連電容。

frame rate 也沒動,data sheet 上建議的範圍似乎很窄?

mattter 提到...

我看TPA3255的datasheet,第8腳是FREQ_ADJ,改接地電阻值就能改變PWM frame rate。而EVM板子上的J16就是調整這個頻率用的。我個人是認為(瞎猜)AM1(500kHz)、AM2(600kHz)的設定只是為了避開AM廣播的干擾而已,如果根本沒在聽AM廣播,其實把頻率調越高應該聲音越好,所以才好奇WF兄是否有比較過不同設定的聲音是否有差異?

WF 提到...

我跟 Class D 很不熟,感謝 mattter 兄提到這點。
剛試了一下真的很有意思,我把預設的 Nominal (450KHz) 調高到 AM2 (600KHz),感覺空氣感開闊不少,音色的質感與紋理也變得豐富與細膩,真是惠而不費的調整,非常感謝 mattter 兄!
所以理論上可以透過調降 FREQ ADJ 電阻進一步調高 frame rate,不曉得極限可以到哪 @@

mattter 提到...

這個頻率最好按照datasheet建議的就好,再高不曉得會不會有後遺症?畢竟目前D類大概差不多只到這個水準了。WF兄最好注意一下散熱片溫度,聽說頻率拉高相對溫度也會上升。我看TPA3255的套件散熱片都不大,能否穩定在600kHz都要慎重觀察。關於TPA3255我也只是在爬文階段,還沒找到理想(好改)的套件。感謝WF兄勇於做先鋒。

匿名 提到...

mattter 大,請問您提及的對岸3e audio的雙聲道套件有支援PFFB,小弟找了找不知是哪套,可否說一下,小弟也對這有興趣想買來玩玩,謝謝您。

mattter 提到...

可參考這個網站的介紹https://www.3e-audio.com/amplifier-kits/tpa3255-2ch-260w/
最下面一行的文件有PFFB的改法。不過要聲明我自己還沒有買,純粹是網站的介紹。

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