有了鱼，还想熊掌

听过不少DIY朋友的作品，素质参差不齐，差的实话说是不堪入耳，个中好的也只可说是小家碧玉，温温柔柔的，全无刚阳之气，而有刚阳之气的，又放不出忧怨情感。以致不少朋友认为，音响就是这样了，得一失一，鱼与熊掌不可兼得。

不只是DIY的作品，在不少常见的国产或是进口的功放中，也有这个趋势，有些功放做到声音有质感，但份量却未够厚，做到声音够厚，有立体形状其轮廓就显得模糊不清。这两件事是一件长久对立的。就象是鱼与熊掌，你只可以选择一样，或是你可以拥有两样，但也只是半条鱼与半只熊掌。

近日，在一些朋友的建议下，笔者终于下决心做台刚柔并重的功放，耗费了三个多月的时间去设计电路与印板（一个月对电路进行更多的测试与实践改良，以确定电路的结构，两个月设计印板，近一个月对样机进行校声），终于完成了，并取得满意的效果。下面谈谈笔者设计的思路。

要设计好这台功放，笔者定下了目标，1，要有高的分析力，频响整体平衡，这样才可以重现出音乐场面的细节与轮廓，令声音的重放有质感与真实感，不偏不倚2，，足够大的输出电流，以贴服控制喇叭，让声音丰厚动人，3，兼顾上述三点，缺一不可，亦不可以妥协。

有了既定的目标，就可以着手设计了。简单的单端放大电路是难于实现了，简单的电路往往全频的一致表现不佳，虽则是频响测试可以是是十分的平坦，但毕竟相同指标的两个放大器出来的音质也会截然不同。这类放大器的音质是有失偏颇，不是够厚但不通透，就是够清而没有质感，而全对称电路在一定程度上可以克服这个缺点，其中更以菱形差动的全对称电路为最佳，（有关此各类常见电路的音质表现可以参阅本刊本年第九期拙文）。

输出特性和失真是放大电路的重要性能，为了获得好的上沿与下沿特性，要使用频率高的高速放大电路。本机的放大电路在整体上结构上下完全对称，可以防止由于杂音或是电源变动及过大输入信号时引致中点产生变化的包络失真。为了改善特性，使用放大级数较多的放大器，并施加了负反馈，使放大率可以在一瞬间达到高状态。但由于晶体管本身是电流放大器，如果没有足够的信号电流的话，放大率变高的瞬间会产生失真，而高速放大器虽可以缩短产生互调失真（TIM）的周期，但并没有降低放大器本身产生的失真。所以有必要在令放大电路流过足够大的信号电流，以达到减少放大器本身的失真。而外国的实验表明，偶次谐波不是产生悦耳声音的原因，但TIM失真却一定是产生不悦耳声音的主要原因之一。为此，良好的放大器应尽力减少TIM失真，设计良好的高速全对称多级放大器可以有效减少这类失真，重放出较好的音质。

有些朋友与笔者讨论时认为，菱形差动与两级的对称差动放大器应是差不多，但细心查看电路，会发现菱形差动放大器的级数多了，逐级将输出阻抗降低，令每一级的电路可以匹配过度得更好，这在实际的音质也体现出两者的差异，两级对称差动放大器是无法重放出菱形差动放大器的高分析力与全面平衡的表现。关于菱形差动的电路的原理早多有介绍，此处不再累赘。

电压放大级既选定了菱形差动电路，但如果使用一般的共射电路，高频的响应与线性仍嫌不佳，使用共射共基电路代替共射电路是一个好办法。有人或会认为过多使用此电路可能不妥当，但只要相位补偿合理，是不会有什么不良的影响的，再者，提高放大器的输出线性是重放出纤细音质的关键一切还是以实际音质为重。

电路有什么新东西？---------旧坛装新酒而已

完成设计的原理图见图1。

由于不知前一级的器材的输出阻抗，为不让其影响本机的输入低通滤波器的设置，故在主放大器的输入加Q1-Q4组成的共射共基的缓冲级，这个电路中的Q1与Q4看似没有作用途，但确实可以令音质有所提升。主电压放大器的输入端的低通滤波器以限制过高频率的信号进入主电压放大器而产生TIM失真，同时也限制了电压放大器的频响，但这样做是有目的的：令电压放大器工作在较窄的频带下，电压放大器对信号进行处理的线性更好，失真更，再在主电压放大器的输出端（即第一级电流放大器的输入端）加有高通网络，令整个功放电路的频响展宽，通俗的说，这是一种先减速再加速的工作方式。要让这种先减速再加速的方式产生最好的效果，是将环路反馈电路工作在减速状态下，以减少种各类的失真，而加速后的输出级电路则工作于无反馈状态，不会被环路反馈影响信号的上升速率，且输出级电路在无反馈时音质也更好，缺点是在较大的静态电流下信噪比要比有环路反馈的输出级电路低了几DB。

Q5至Q24组成了本机的主电压放大器，也就是对称菱形差动，粗看下会觉得电路复杂，但只要稍加分析，电路并不是太复杂的，每一个晶体管也工作在放大状态，并没有应用于直流变换，这是从实际的听感中决定的，如果在电压放大中使用了恒流源之类的直流变换，听感上会觉得音质稍干而刻板，欠缺圆润。在菱形差动电路中，电路的级数多了，但输入级与输出级中间加有一级放大，令各级间的阻抗匹配更好，从而令工作更稳定。加之本放大器的每一级的本级反馈较大，因此，对三极管的要求也放宽了，即使是使用了没有配对的三极管，电路的工作点还是极稳定而准确，开关机时也没有冲击的。但发烧友就是喜欢钻牛角尖的，还是用配对精度为1%的管子在心理上要安慰点。

高性能的输出级

输出管笔者没有使用多数人认为最发烧的场效应管，原因是场效应管的配对相当困难，有时一百对中也配不出几对是一致的， 而使用双极型管其配对率高，在无反馈状态下比配对不好的场效应管有着更好的音质，而使用场效应管，亦难于应用上述的减速-------加速方案，因会有时产生不稳定的状态。其实一台功放的音质的好坏不在于那几个的输出管是否场效应管，而在于如何合理使用所选定的元件，不少朋友DIY的器材，用的都是极高档的元件，但当中有些的音质竟不如用LM1875的IC！

为减轻主电压放大器的负担，这里使用三级的射极放大，在多次的实践对比中，三级射极放大电路比用两级放大的场效应管中低频更醇厚，而高频纤细度也不比场管逊色。理论上，射极缓冲电路的失真低，线性好，频响宽，没有必要再进行电路的更新，但当第一级的推动级使用Q26至Q29组成的渥尔曼电路时，音质的提升居然是相当大，重放出来的声音更圆润通透，如此一来使得本机的输出级全面胜出于用场效应管！

双极型管的三级射极放大还有其他的优点呢：1，静态电流的热补偿方便，不象用场效应管般，开机时间长，温度一升高而静态电流下降较大，甚至于比两级的射极放大还要稳定。2，当补偿得法时，可以有效节能而保证音质，例如，在静态时调整静态电流为200MA，当输入大信号持续几分钟后，静态电流可以上升到400-600MA，令大信号时的工作偏流更高，而信号回复到较小后几分钟，静态电流又会慢慢回复到原来的设定值，当偏置为纯A类时，却不会有这种现象出现。这样对功放来说是没有任何不良的影响，却可以提升音质而节能。

众所周知音箱是一件最难处理的东西，电感电容量令音箱的阻抗随频率而变，有些音箱甚至在大信号下低频段下跌到1欧的阻抗。在这段特别区域里，它取去功率放大器的大量电流，这样使不同的音箱有自己的特性，有时音箱重放的音质不好不能只怪音箱，是你的功放未能好好管教你的音箱而已。为控制好音箱，关键不在于功放的输出功率的大小，而是有足够大的可输出电流与低的输出阻抗，为此本机每一声道使用五对的东芝管并联输出，滤波电容使用了每声道总量达65000UF，并由一个足称的500W环牛供电，令所有的家用喇叭听教听话，即使是平时听来很一般的音箱，也可以放出原来无法想象的音质。

供电也同样重要

一直来，笔者对于稳压电源是十分重视的，也将其当成是放大电路的一部分来设计，简单的并联稳压电源是笔者多年来实践的结果，取其输入端有恒流源，对交流的阻抗极大，将滤波后的残存干扰拒之门外，而直流阻抗低，辅之后面的并联调整管令输出阻抗极低，反应速度快，输出电压就更平直了。有朋友问道：怎么你的放大电路这样复杂，稳压电路却这样简单？其实我用的放大电路都是简单的，与稳压电路一样，没有一个冗余的元件，最重要的是：这一切均是几年来应用与改进的结果。

之前看过有关的文章，大意是将功放的每一级放大都独立分离供电会有更好的效果，笔者不认同这个看法，要独立分离供电，还要看每一级所处理信号的相位，如果不当地分离供电，令信号的回路增长，音质一定不会好，所以在本机的设计中，因应每一级处理信号的相位使用两组的稳压供电。第一级推动级也使用稳压，听感上动态更大，质感更好。

供电的电压值同样对音质影响颇大，相信不少朋友都有过经验，同样的电路，将供电电压改变后音质也就改变了，当电压高到一定的程度后，音质会变得粗硬，这个中的主要原因是三极管的工作线性区的影响，让三极管工作在线性区内，音质才会好，而多数的情况下，供电电压在正负30-50V时会有较好的音质效果，在这个电压下，输出功率最大可以做到100W/8欧。这个功率对于家用来说是十分足够的。那为什么多数的顶级放大器都会有几百W的输出功率？其实多数的顶级放大器都使用桥接法，其供电电压也是差不多在这个范围内的。

很旧的浮地技术

在十年前，国内对浮地接法十分推崇，此举可以有效降低噪音，提高音质的纯净度，合理使用还可以提高声道间的分离度，令音场更宽广，且放宽了机内接地点的要求。但实际上笔者的不少朋友都没能应用好浮地技术，于是在近年来也渐鲜有人提及了。笔者自浮地技术始流行时开始应用，积累多年，已认为可以运用好这个接法，故在本机中也使用这个接法。

纯A类还是AB类？

在与汉中的李明兄及一些国内的高手探讨时，对于这个问题大家似乎都有共同的看法，纯A类的功放由于功率难于做得大，音质是相当的柔和了，但动态欠奉，因而得相当的疲软，且信噪比偏低是不争的事实，这不利于音质全面平衡发展，而真的要克服这个问题，就要做大功率的纯A类放大器，功率应有60W以上，但一台这样的纯A类功放，在最保守的设计下，一小时也要耗掉了0。4度甚至更多的电能，一年中还要有大部分的时间要开了空调机来听，（就象在听音室内放了个几百W的电炉，室温可不低呢）这样听音乐就真是变成了一个较昂贵的消费了。而要提高信噪比，最佳的方法是平衡桥接法，让其组成的两个非平衡放大可以在输出端将噪音抵消，但其最佳的工作状态是全套组合均平衡传输放大，故成本高昂，只多用于天价级的设备中。

总结下来，大家的看法都认为是以较高偏流的AB类好，且静态电流不宜超过了600MA，这样做是为了让输出级预先工作在线性区，避免了非线性的失真。而本机中，上述的输出级结构配合了减速-------加速方案还可以一定程度上解决了A类与AB类的纷争，即使是输出管的静态电流只有几MA，在很小的音量下聆听，音质还是相当具有质与量感，高频没有一点的毛噪，完全感觉不出其竟是工作在如此小的电流下，反而觉得是象A类的声音，又比A类有着更好的动态。虽然本机的电力与功率的储备足可以做出60W的纯A类，为了有更好的动态与更低的噪音，偏流可以调得较小。况且纯A类已不是顶级放大器的必然做法，要用身家财产才可以换的Mark Levinson 的顶级功放No.33也没有使用纯A类的方式。

印板设计制作不容忽视

同样的电路让不同的人设计印板，也有不同的音质差距，这关系到印板设计者的水平与设计风格。一张设计得好的印板可以令放大器工作更加稳定，音质自然就更好了。

设计本功放的印板，笔者花了两个月的时间，因觉得电脑自动布线的满意度不高，不如自己凭经验，结合对电磁的理解手工在电脑布线要好。在这里着重了几处，1，将滤波电容设计在功率管较近的位置，可以令电流更快速更低内阻送到功率管，有效提升对低频的控制力。2，地线的设计，这是一台放大器中最关键的一项，好不好，严重影响音质与信噪比，甚至是工作的稳定性，本机是使用了星形与大面积覆铜相结合的方法，星形接地可以让不同的信号各自回路，而大面积覆铜则可以有效降低接地电阻且可以有屏蔽作用，对应不同的功能部分，使用不同的接地方案，令音质达至最佳境界。3，严格按照信号的流向进行布局，在不少的国产名牌中，存在着因空间的限制而在印板上迂回走线，最终令音质大打折扣，纵然使用再多的补品元件也徒然。而在进口的高档机中，罕见有这种布局。4，良好的印板设计还要有好的生产工艺的厂家去做，对比过不少的厂家后，还是到了本地一家全国产销量第三，价格第一，工艺优良的厂去做板子。

                                                                       待续