2021年7月12日 星期一

新舊穩壓電路與 Soekris dam1021

時光飛逝,最近幾年能玩的時間不多,Soekris dam1021 DAC 雖然已經一聽六年,但似乎還有很多構想尚未實踐。去年將 Soekris dam1021 連同類比輸出級、訊源 BeagleBone Black 和專用時脈一起裝箱,不過尚有兩個方向還想繼續嘗試,一是 Soekris dam1021 的主供電,二是 BeagleBone Black 所需的 22.5792MHz 或 45.1584MHz (CD 規格)時脈。

玩音響,無人不知電源的重要。我印象最深的就是當年玩振盪器時,振盪器本身固然有其音色,但只要換上不同的電源,差異卻更是鮮明(詳見多年前的專文)。Soekris dam1021 主板需要一組正負 8 至 15 V 的直流供電,我買的早期版本甚至支援交流供電,透過板上內建的二級體整流。我先後試過交流供電、IC 穩壓(老朋友7812與7912)、儘整流濾波無穩壓等簡單的電源,當中最喜歡的是無穩壓的直流。8V的交流電經 Schottky 二極體整流後,接上 2200uF 的濾波電容,就這麼輸出 12V 左右的直流電。比起 IC 穩壓,這樣子的聲音更為開闊、活潑、自然。如原廠表示,dam1021 正電需要 180mA、負電僅需 60mA,後來將正電源再加上一顆 2200uF 濾波電容,總容值提高到 4400uF,低頻變得更為渾厚,背景也更為安靜了。

這個無穩壓的電源,不知不覺聽了六年。不過心中一直有個計畫想嘗試,那就是無負迴授穩壓電路。這類的電路又稱 voltage stabilizer,共集極電路搭配參考電壓放大電流。參考電壓源可以是二極體、TL431、或高精度的電壓參考 IC,若用分壓電阻得到相對參考電壓,即是所謂的 capacitance multiplier。這種電源因為輸出端沒有負迴授,所以 load regulation 不甚理想,但也因為沒有負迴授,所以聲音往往自然、輕鬆、充滿音樂性。早年的 Audio Note DAC 裡,就用這樣的電源供應 DAC 晶片的正負電,參考電壓是 8.2V 的基納二極體,搭配五級達靈頓隨耦器,最終得到大約正負 5V 的供電。


NOS TDA1543 DAC 的發明人 Kusunoki 先生當年在 MJ 雜誌上發表了三種  NOS TDA1543 DAC 電路,其中有一個版本併聯四顆 TDA1543,搭配的也是 TL431 + 2SC2336 的無負迴授穩壓。

我自己是這類穩壓的愛好者,將近二十年前剛開始接觸音響 DIY 時,曾參考 Elso Kwak 的三級達靈頓穩壓電路製作 8.5V 無負迴授穩壓,餵給 NOS TDA1543 DAC。用這樣子的穩壓供應 DAC,聲音相當開放、自然、寬鬆,沒有壓迫感。心中一直想在 dam1021 上嘗試,於是先裝了一個輸出約正負 10V 的版本,作為整張 dam1021 板子的供電。延用 Pedja AYA II TDA1541A  DAC 的 PCB,只是小改設定把原本正負 5V 換為正負 11V。這 8 至 15 V 的供電,還會再經過 dam1021 主板上局部的穩壓,得到正負 5V、3.3V、1.8V 等電壓,才真正供應給對應的負載。


從僅有整流濾波的無穩壓電源換成上圖的無負回授穩壓,聲音有立竿見影的改變,尤其是透明度和空氣感,顯著提升。比起先前用三端子 7812、7912 穩壓,活生感更是好上許多。由於 dam1021 正電源負戴有 180mA,在 BD139 上加了散熱片,溫度仍然頗高。

初步效果不錯,接下來,則是把上圖的電源改為正負 5V,直接供應 dam1021 的 DAC 電路。國內外有不少玩家嘗試此處的供電,似乎都有滿正面的改變。我的改法是把主板原本的正負 8-15V 改回先前的無穩壓版本,接著移除主板上原本的 78L05 正 5V 穩壓(U7)和 79L05 負 5V 穩壓 (U5),再把外部的正負 5V 焊接到 C28 與 C23 的腳上,此處的負載僅約 30mA。開聲之後,效果讓人啞然失笑。無負回授穩壓用在此處,聲音非常的輕鬆流暢、沒有壓力,但也相當鬆散,控制力不足,聽感與當年在 First Watt B1 上如出一轍。當時把無負回授穩壓換成 TL431 為基礎的併聯穩壓,得到很好的效果。過了十年,我變不出新花樣,搭了兩套 5V 的 TL431 併聯穩壓,疊在一起變成正負 5V,來供應 dam1021 的 DA 電路。

這類的併聯壓穩我相當熟稔,過去用在不少訊源、前級上,皆有自然鮮活、暫態靈敏、透明度高的特點。不過要根據負載設計限流電阻,應用上比較不便。這回上電之後,立刻聽見彷彿純 A 類管機的「發燒味」,背景寧靜深沉,中高頻通透而溫潤,充滿了活生感。

在嘗試這些老電路時,一邊也好奇穩壓 IC 新近的進展。近來超低雜訊的小功率穩壓,其實進步飛快,特別是 Analog Device 的 LT3045 與 LT3094,一正一負,規格優異,近期頗為熱門。表面黏著包裝越來越小,搭棚手焊不便,好在現在網購發達,一下就找到了看起來 layout 緊湊,價格也合理的成品。於是下訂了正負 5V 的版本,比較一下古董的離散併聯穩壓,與當今 state of  the art 的串聯穩壓 IC。


LT3045/LT3094 很小,應用上也與常見的三端子串聯式穩壓沒有什麼差別,非常便利。上電一聽,聽感和併聯穩壓真的很不相同。相較於併聯穩壓類似純 A 類管機的聽感,這對串聯穩壓IC動態寬大,生猛有力,低頻較為強勁而 Q 彈。雖然有點不倫不類,但居然讓我想起早年 Burr-Brown OP-Amps 的美式風味。與 7805 或 317 等傳統晶片相比,LT3045/LT3094 相對來說,不僅背景乾淨,而且較為寬鬆、更有活生感。若與前一版 TL431 的併聯穩壓相比,併聯穩壓仍然較有氣質,多了些發燒味,可說是一動一靜,各有不同的聆聽樂趣。


電源在音響上扮演至關重要的角色,不過許多高價廠機也能用三端子穩壓調出鮮活、生動的音質。音響也就好玩在沒有絕對的好壞,只有搭配的問題、口味的問題。有時困難卻是在要從許多好的方案中,挑選一個出來。一些發燒名廠在長年探索精進之餘,始終能維持一貫的美學,建立獨家的 signature,想來真的是非常的厲害。

6 則留言:

lwc 提到...

提一個電容搭配單體論,水塘像是動圈,陶瓷像是陶瓷鑽石單體,pp類就比較像平面,其中的陶瓷最難調配,跟水塘搭高音都唱自己的,堅硬明亮無比,新世代的數位廠機大量使用這類陶瓷貼片,音色就像路燈從燈泡變成LED類似,透亮清晰但少了點鬆暖色調,貼片阻也類似的感覺

用在電源也有類似的感覺,我試過高容值的陶瓷(100uf以上),想取代一般用水塘配mkp的老套,最後失敗告終,聲音太硬了,就像是陶瓷鑽石喇叭的聽感,不是我的菜....

扯這麼多,是說這類新的低ripple穩壓三端子,為了追求效能,特別愛用陶瓷並聯,聲音就會有類似的傾向,掏寶後來有出用鉭電的,可能是反應用戶意見,但貴蠻多的

lwc 提到...

陶瓷本身的震動效應,容易有不悅耳的銳利感,類比音頻來說應該是比較不好用的料,我自己的改善方式是打膠水,點神油去消弭那種高音的硬亮吵雜感

WF 提到...

lwc 兄內行,我接下來正要改那個板上的電容,現在的策略是 0.1uF 以下的都換成 NP0,容值較大的換成固態電解電容,再併 NP0。

我自己是滿喜歡 NP0/C0G 的 MLCC,聲音真的有點像陶瓷單體,平直通透明快,略微硬調,可惜一般容量只到 0.1uF,其他等級的 MLCC 就差多了,聲音比較髒。lwc 兄覺得,NP0 也有不悅耳的銳利感嗎?
鋀質電容我很久沒有用了,以前的印象也是明快、偏硬、比較衝的走向。

lwc 提到...

鉭電我的經驗是聲音千奇百怪,有尖銳刺耳的,也有溫厚的,跟陶瓷電容風格比較一致不太一樣,老的cello貴機,可以看到軍規濕式鉭電,跟電解搭配完美,我沒聽出啥毛病,是很透明的存在,我自己之前有用過AVX的插腳陶瓷,印象很好,是很solid的聲音,但要轉到大電容的並聯問題就出來了,速度感亮度感不一致,這就像陶瓷喇叭的完美組合是全陶瓷,靜電喇叭的完美組合是全靜電,但可能得放棄肉香四溢的puch肥美感.

廠機有看到有這種組合,在playback dream用的是大水塘加高頻電容,最後再拼上陶瓷,我把這配方並上去類似這種低紋波電源板了,是可以過關的,不過我還是嫌硬打膠水灌油去調,先說明我有比較明顯的vintage傾向,可能這邊容忍度不太一樣,像是喇叭我偏好絲膜+紙盆膠盆類的組合,有感覺過硬的陶瓷金屬一律排斥.

pb配方:CDM 380LX 4.7W uf + VFK 100uf + 未知數值陶瓷

lwc 提到...

廠家的美學,是可以抄襲的,最基礎的就是電源配方,牛的形式加上濾波電容,會形成一個基礎的湯底味,之前我抄了好幾組來玩,當然不可能完全一樣,但可以聞到絲絲類似的香氣,更神奇的是,你在單顆電容評價低的,放到組合它反而變成一個膠合料,把聲音揉合了

大師齊聚,不一定能協調,因為大家都想表現自己的聲音

附贈參考(第一行穩壓前,第二行穩壓後):
Reference

Mark Levinson ML6
Sprague 39D/4000ufx2 + 30D/150uf +68uf軍規鉭電
Sprague 39D/4700ufx2 + ERO MKC 10uf + ?
<--這組合我一顆一顆搭上去過,深覺前人之搭配神奇,應是歷經千百配料嘗試


Cello encore 1M 
Sprague 80D/6800ufx2 + 390uf + 0.68uf + 0.01uf
Sprague 80D/6800uf+2.2u+.1u

Pass preamp
Panasonic 10000ufxN
Panasonic FC 3300uf/Vishay MKP 0.15uf

YBA preamp
ROE 4700ufx2+Rifa 0.33uf
?

playback dream
CDE47000uf+Panasonic FK100ufx2


lwc 提到...

材質的震動damping特性,物理形狀,可以推敲出一些聲音的特徵,有緩衝特性的,木類(碳,碳纖,木頭,紙),電木,油,電解液,這種就比較有機會發出不至over damping的聲音,過硬我認為是一種over damping,太鬆肥軟爛是一種under damping,理想值應該要介於中間,當然這也存在個人偏好,有人就是要快到無情不帶油脂,有人就是要軟爛

像是管子,去敲管壁,聽聽震動的聲音,比較solid跟比較薄的,就會有類似傾向的聲音發出,材料震動是一種微觀的思維,喇叭過電轉磁震動,零件事實上也有類似的效應,用這個震動材質去檢視材料,會看到不太一樣的東西

LinkWithin

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...