2014年1月12日 星期日

Project -- Amp180 -- Hypex UcD180 D類擴大機


Amp180開發過程的紀錄
照原定時間抵達囉~

左邊SMPS180 switching power supply,右邊UcD180HG with HxR穩壓組,
一定會有人嫌那組電源與喇叭線端子...
底面滿滿滿啊...難怪可以做那麼小...
散熱這面才是實際組裝要注意處...

草草組裝起來,隨意擺在地上,
方便起見,線都照原設計用的接頭沒改,實際裝箱時最好在板上找適當的接點直接焊上,
線長度也是隨意抓長些,避免short。

聲音呢?乾淨、細緻、凝聚、快速,不禁讓我覺得AB類擴大機都慢了點,
D類擴大機架構是取樣、複製、回授修正,訊號實際上只有二級,
而AB類卻有輸入、偏壓、驅動、功率四級,複雜就容易慢。
不過眼前這組的鋼琴泛音不太對,散、糊了些(這當然是和我那燒掉的重改Audiolab 8000B比),這也是預期中的事,
UcD180這模組上沒啥電源電容,SMPS180最後也只有一對4700uF大電容,線又拉得遠,電源雜訊想必不低哪...
看來還是得照預定計畫,加上幾筒大大小小電容看看能否改善。
或許另一方面是因為採用數位衰減6dB,損失1bit解析度。

類似的狀況,聽複雜大編制大動態音樂時,會顯得亂、吵、糊,這也該是電源不夠充足導致;
聽簡單音樂時相當乾淨清晰,可見得UcD180失真很低,
這點也同時讓我思考是否這乾淨有一部分源自於SMPS180這種穩壓電路的優點...那透明或許是因為濾除交流電源低頻雜訊。

以三用電錶量輸出,AC與DC都是約7mV;
推ATC SCM7效率這麼低的喇叭,Audiolab M-DAC音量約-9dB,加上DRC衰減6dB,合計約-15dB,
擴大機的gain還是太高了哪...
這兩天再組裝ATT1試試看類比衰減是否會更滑順些。

隨意聽了一天,歌聲語氣轉折特別清楚,可見其快速,
我老婆亂聽了不少類型音樂,竟然說:無可挑剔!
臨時湊塊板子固定,以免short;
正中那繞來繞去的綠線嘛,接地線;
散熱片用小小一塊就夠了,微溫,頂多40度C。

草草補了幾筒電容,22uF, 100uF, 220uF, 1000uF,高耐壓電容難買,湊合著用。
果然聲音穩定了些,低頻不致於如之前那般會散開。
滿意了嗎?還不到我的標準,
高頻透明度還不足,稍微糊了點,低頻扎實度也不太夠,大場面也有點亂;
不過目前只是草草組裝,取方便,實際組裝會更好,
不用那些接頭,直焊;電容擺的更近,線盡量短;電源線走法也改,目前這走法並不正確,該先到電容再到UcD180。

這組合夠格嗎?沒問題,絕對是夠格的擴大機,能夠讓絕大多數人愉快的享受音樂;
此外,推ATC SCM7很輕鬆,搭大多數喇叭應該都沒問題。
聲音特質?快速、精準、中性無染,小提琴與歌聲語氣轉折特別清楚,卻不致於刺激吵雜。

switching power supply換電源線是否有差?怪怪,竟然還是有差...
由一條百元換成以Canare 4S8喇叭線(也就是那些紅白線)製作的,還是有明顯差異,低頻更穩,高頻更透明乾淨。

再來,比較傳統電源 vs switching power,
我之前做給Audiolab 800B那組,雙10A級變壓器,每聲道6800uF濾波電容 x6;
vs Hypex SMPS180,180W級,連續輸出3.4A;
結果...傳統電源大勝!
民歌蔡琴被遺忘的時光空間回音終於具體呈現空間尺寸,而且是方形的!這之前用8000B可聽不出來勒~
Shirley Horn的Once I loved與伍佰雙面人下港人在台北市,音場立刻顯得開闊深遠,放大一號。
哇勒...好吧,SMPS180的規格本就不是餘裕級的,果然還是不行...
還是回頭用傳統電源囉~

停了一天沒空聽,昨晚旁邊廟又在娛神(擾人的KaraOK...),索性和他們拼了!
聽了一小時,我老婆竟然說,唱古典樂perfect!我真是爽死啦~哈哈~
最後切回SMPS180,哇勒...整個平淡與黯淡...
哎,由奢返儉難啊...
規劃了二天,打算,殘殘,搞雙mono設計,
每邊用上二倍餘預度,500VA變壓器,加上4萬uF濾波電容,
另外留下空間做一組+/-12V穩壓電路,看能不能做得比Hypex的HxR好,
成本一定會破NT$三萬五...拿來單賣不太可能,打算只有出整套系統時才用。
抽空在二個小穩壓組的輸出補個電容(下面那二筒黑金大電容),果然唱複雜大動態時就不亂了~也能展現出我的DAC的聲音特質,D類擴大機這比較器部分果然很重要哪...
不過高頻還是嫌稍微黯淡點,該補上小電容,手上沒,暫且這麼用吧;
當然最好是輸入也加,但空間有限,不容易哪...
喇叭端子打算用左邊那二個,設計比較牢靠,唯一缺點...不能用比較大的Y插...
當然啦,我會建議別用Y插,減少一個麻煩,裸線上錫防氧化最直接。

WBT?別鬧了啦~
一個要價一千多,四個就和UcD180模組差不多同價格了,實在用不起啊..
散熱片也到了,小小的就夠了,完全不燙啊~
省電、環保、耐用,多好啊~
flying fish報消息,提到UcD模組的coupling電容值得改,
還好,挺容易找到是那二顆,換上我常用的,嘿!之前那有點糊就大幅改善了,
正巧正在幫vicnest監聽他的混音作品,改之前聽來全都擠在一起,改之後,嘿!立刻就開了,個別定在穩定清晰的位置!
再來回頭聽vicnest之前給我的那幾曲,哎~竟然每曲都彷若揭去薄霧,更加清晰明淨,而且,動人,每曲都讓我相當感動...
真的,這張CD若要發表,我得扛這套去當監聽器材,保證讓大家感動不已啊...

想到一件事,為何UcD180這D類的高頻那麼細緻快速?
除了D類架構音樂只複製一次之外,或許還有個原因,只用一對功率晶體。
AB類擴大機拿功率晶體當電阻用,為了能發出大功率,得用一堆功率晶體才撐得住,
這一堆,當然不會每個都長一樣,路徑也有長有短,訊號就會或先或後,有大有小,這...就糊了...
而D類的功率晶體當開關用,不會發熱,一對晶體就能發出數百瓦,單純得多哪~
難怪高頻那麼漂亮...

前兩天去小亦家,他手上有一對當年DiyZone搞進來的Murano D類擴大機,說聲音極差,拆開來看,
哇勒...磬菜做做...電源是switching power,薄弱的非常誇張,而且...似乎只有單電源...
MOSFET也非常小一顆...難怪啊...

這又讓我想到有人拿四十萬的CD player來和三千元的USB DAC比,
說,電腦音樂很爛!

在高速公路上跑時,又想到,似乎該將ATT1與Amp180整合在一個箱子,可以省些箱子成本,擺放也方便;
當初是先搞ATT1,打算搭市面上的後級擴大機,踢掉前級擴大機那20dB放大,
沒想到我的重改Audiolab 8000B燒了...只好先搞Amp180,倒是忘了二者本該整合...

但,板子要怎麼擺呢?Amp180目前的規劃幾乎塞滿了...
ATT1要塞進去就得搞成二層,唉...組裝維護都有點麻煩哪...
而且直接搞單箱,那就不會有一隻ATT1 demo機可以用哪...
想要試ATT1的請先出個聲!

電源板設計完成,單聲道用,電容2700uF x16 = 43,200uF,二聲道合計86,400uF,夠爽吧?
而且用的電容的ripple current高達3.53A,每個rail 3.53A x8 = 28.23A,實際上只需要6A而已,餘裕度夠大吧?
Amp180的零件來囉~
買這些插頭插座竟然花了一萬!
變壓器也到了,算來是三倍餘裕度...老毛病...

機箱設計完成,標準面寬445mm,深360mm,高170mm;
內部左右相同二組,電源也是二條線分開來,
輸入訊號只有XLR,當然改成RCA也可以。
底板一大堆孔...內部模組實在太多啦~還有一些是散熱孔。

收到電路板囉~
草草組出一聲道來,

兩聲道組好囉~
幾乎全都照預計的電路,箱子還沒好...
再來要改Ucd180模組...
瘋狂改機啊...
 風險很高...
大體上配置相對位置就是如此,電源線走中間,還得加上屏蔽。

聲音呢?目前無箱體狀態聽來還不行,有點糊,雜訊太高,該是因為沒裝箱,交流電干擾太多,壓克力廠商還沒做好箱子啊...
不過,低頻非常嚇人!我沒聽過這麼快速強力的低頻,型體感也很特出,很有潛力喔...

來談談Amp180的低頻為何如此,懂電路的看我貼的照片應該就能預期了,每個部位的電源濾波電容都是由小到大並聯,整流濾波如此、穩壓輸出如此、comparator電源如此、輸出級電源也是如此;這其中,只有第一項是在我做的電路板上,其他的都是改在UcD180模組上;
此外,整流濾波並不是省錢省工用幾筒大電容,而是用一堆小電容並聯,
這個fantasy0322玩過( http://www.miaofoundry.url.tw/phpbb/viewtopic.php?f=7&t=153&start=10#p7430 ),知道並聯小電容的優點;
為何這麼搞?
只因為任何電容都不是理想元件,都有額外的電阻與電感,導致每個電容的濾波能力有其最佳頻段( http://www.miaofoundry.url.tw/phpbb/viewtopic.php?f=4&t=183#p2552 )。

另一方面,當然也是因為UcD180是D類擴大機,訊號並未如一般A/B類般複製三、四次,而是在輸出級直接重建,再經由comparator校正。

Amp180目前聽來的低音最讓我訝異的是鼓聲敲下去,空間感立刻出現!
這兩天在書房工作,喇叭擺在客廳唱,聽到"沒人來愛我",當年就是因為偶然聽到這曲,才讓我開始聽豬頭皮的音樂,
哇勒~後面那段chorus竟然是豬頭皮與Saya一起唱的!之前完全沒注意到這點...
Amp180的解析力與高頻真不錯...

這幾天都在聽Magnepan MG12,效率比ATC SCM7還低,大概要拉高4.5dB音量。
昨天抽空試試電源開關,relay vs 大電流開關那個好?
差異不大,甚至覺得relay還好些。
那就不用改箱子設計,繼續等...
做了幾條線給廖老哥的Altec A5系統用,順便拿來試試用在Amp180上有啥差異沒,與80元的線比較,
嗯,比較穩定喔~
再聽,似乎沒啥差別...
切來切去比了二次,確認確實稍微好些,比較穩定不毛,
嗯...這似乎表示Amp180的電源還是不夠好...

又,Marico的母插還真難插...
終於開始裝箱...
 由這角度可以清楚看見內部左右聲道獨立,只有地線接在一起。
 XLR輸入only~


終於開唱囉~四隻機器都是自己搞的,只有最前的Mac與最後的喇叭不是自己做的。

聲音如何?不滿意...鈍,慢了點,奇怪,照說改成直焊應該會更好,
沒焊好,用的線不好?應該都不至於...
需要run in?嗯...run in只會稍微滑順一點,不致於影響這點...

三更半夜發文時,提到接地,接地!對了,應該就是這部份,檢查一下,
哇勒,二條路徑接地,難怪...拔掉其中之一,哈~搞定了,就是這樣!
怪怪,那鈍的感覺到底是哪個部分造成的?如何測量呢?

今天又聽了一天,真是不錯,相當滿意~
大致上,可以算是完工囉~

6/28開案,1/8完工,六個半月...

認真聽,總覺得音像不夠凝聚、音場不夠深,查了查,果然,XLR頭焊錯了...
用這Canare L4E6S那屏蔽不能焊到地線去,
最近忙昏頭,連這個都搞錯...


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