我的音响系统：（1）LM3886制作电子四分频功放DIY过程和技术理念

前言：个人认为，时至今日，功放DIY的技术门槛并不高，不值得过多讨论，诸如频响、动态、信噪、失真、分离度等各种指标，只要认真制作，注重细节，都与一般厂商生产的相差无几，甚至更好，音响系统的优劣，很大程度取决于听音环境、音源和音箱喇叭的性能。本文要分享的是，与其不断试图改善功放电路的不足、或依靠堆砌发烧元器件去获得悦耳的声音，倒不如脚踏实地在其它细节下功夫，也许是一条更实在的捷径。

*预告：

1、本人虽属电气自动化专业，但音响技术只是业余爱好，个别观点可能存在偏颇或错误，不足为奇；

2、文章皆本人原创，定有少许个人主观成份，已尽量客观。

一、功放使用的主要技术和零部件

1、电子分频总体性能优于主流的功率分频，主要是电路结构具有先天的优势，但因此也注定在HiFi产品中的非典型角色，也成为极少数发烧友的个性化功放，在此不再细述；

2、本功放的分频点：三频主音箱用800/5000Hz，超低音截止频率为150Hz，共八路输出，具有“纯后级”和“合併式”双功能可供选择，一键切换；近年出产的音源输出电平较高，且有音量控制，足够驱动家用音响的纯后级，如无必要，前级则可省去，使声音更纯粹；

3、八路独立功率输出均采用功放集成 LM3886TF，确保各频道性能一致；失真小，线路简单，保护功能较好，各路功率的有效值叠加，等效多片功放芯片并联，使本机有足够的动态；

4、摒弃电子分频常规的各频道独立音量控制，避免电位器和缓冲电路带来声像、底噪和音染的影响，也因此在与音箱匹配调音时，要采取功放输出端串联衰减电阻调校，虽有一些效能浪费，但需要妥协；

5、前级放大采用陶封运放LT1057，低噪声、动态大、解析力强，适合各种不同类型的音乐，音色的渲染较少；

6、波段开关2×24与精密电阻组成分压式双联步进音量电位器，零噪声，左右声道高度平衡，声场定位准确，缺点是体积大；

7、交流电源输入端，采用两级复合式EMI电源净化滤波器，使本机工作在纯净的环境中，从而提升声音的质素；

8、二只思碧SPRAGUE 36DX系列75V82000uf大水塘电容，配合整流滤波电容板，为功放提供充足的动力，缺点是220V电源需要5A保险丝，才能满足电容在开机瞬间的冲击电流，但削弱了对变压器初级绕组的保护作用；由于省去软启动电路，需要足够优质的电源开关和整流器；

9、采用二个进口松下4电芯串联14.8V/16.8V，3400mA锂电池组，组成双15V电源，为前级电路提供电池供电的选项，一次充电可正常使用十几小时，理论上可以提升更干净的音质，但实际听感上，与本机整流伺服电源差别很少，使用只因唯美情怀；

10、超大面积梳型铝合金散热器，使功放芯片发挥最优性能，并长时间保持稳定的工作状态；

11、变压器每组电源都设置相应规格的保险丝，避免过流或微短路引起的安全隐患；

12、采用一阶RC无源电子分频，独有平直的振幅和相位特性，音频信号合成无失真，而且信噪比高，是任何高阶分频无法用简单的方法实现；就个人DIY的体验，一阶听觉上比二阶更自然，细节更丰富，大音量无可闻失真，况且本人极之厌恶多阶分频中堆砌一堆运放和电位器，认为这些都是破坏音质的老鼠屎。声音是不同频率合成的复杂信号，因此任由相位失真而又不作补偿修正的都是流氓电路。

本功放各频道的RC分频元件置于各自功放芯片板上，调整容易，注意分频点不要过多，主音箱三频道足矣；一阶的缺点是分频斜率只有6dB/oct，相邻喇叭会有某些声波重叠干扰，主要集中在中高分频点附近，并使声波幅射范围变窄，但也可能渲染了一些悦耳的音色，二是要求匹配性能较优的喇叭。一阶无源分频除了这二个问题，其它都是优点。

有些失真或异常谐振在听觉阀值以下，几乎忽略不计，而业余DIY，可用简易实用的方法改善一下其它问题：使用三分频音箱，中、高音喇叭距离尽量紧凑，减少声波干涉；二是音箱尽量正对听音位（人耳），不要偏离太多，以解决较差的离轴响应，三是音箱如果需要水平摆放，低音单元置于内侧，外侧的高音因此距耳相对靠后，这是粗略的几何相位校正，改善合成声波与原音频的偏差。世间万物，利弊共存，这需要妥协，还要遵循科学。

三频主音箱由HiVi惠威DIY3.1套件改装而成，日常较喜欢Beats耳机的音色，细节丰富，层次分明，个性张扬，以此音效为标准进行音箱调音，整体音色与耳机相似度约90% ，详见下篇《HiVi惠威DIY3.1书架式音箱套件改造过程》。

13、采用仿金嗓子机箱，外观大气，内里空间宽阔，可减少机内零部件因拥挤而造成各种电磁互扰，本机内部并无任何隔离屏蔽措施，电路制作安装也得心应手，缺点是价格较贵，高于功放机使用的所有电子零部件成本；

14、电平表采用金嗓子驱动电路，具有舒适的视觉效果。

*交流：该机箱的仪表照明甚为不堪，依靠一堆发光二极管通过表盘刻度透光，非常刺眼，表内光线严重不足。通过使用超薄型发光二极管，楔入刻度板上方，让灯光照射到仪表内，同时减弱表盘透光强度，经此改造，仪表才得以柔和的光线效果。

二、功放机主要的技术参数

枯燥的参数指标较为空洞，就如厨师做了一道菜，告诉你用了多少调味料一样无趣，皆因我只在乎菜的味道，在此就本机特有的几个参数进行说明：

1、 输入阻抗：“合併式”和“纯后级”模式均为47K 。

本人是老派之人，脑筋顽固，只要信噪比达标，就习惯性选择输入阻抗为47 K甚至更高，始终认为这有助声音还原，有更高的保真度；

2、功放底噪(输入端短接，半夜三更，耳朵贴近各喇叭亲测)：

“纯后级”模式，零噪声！

功放在“合併式”状态时，音量电位器调至最大，中、高音只有少许底躁，距离约20cm外听不到，已是一个较高的水平；

3、放大倍数：前级5倍，后级8路功率芯片均为22倍；

4、连续不失真平均功率：普遍大于100W×2 。

电子分频的功率计算，是各频道有效输出功率的叠加，不同的音乐因乐器旋律不同，频谱也不同，因此有不同的输出功率。

*推算：以试音碟《加州旅馆》（Hotel California）某段曲子为例，通过观察电平表，高音和中音成份的占比，平均合共约为低音频道的2/3，重低音同样约2/3。

据LM3886功放芯片官方资料，最大功率为68W，本机后级电源为正负35V，喇叭阻抗约5欧，按以下公式推算：

低音功率+高中音+超低音=每声道总功率：68+68×2/3+68×2/3=158W

左右声道合计，播放本段乐曲时，功放的连续不失真总平均功率为：158×2=316W

（保守估算，与一台额定功率200W×2=400W的全频功放相当，甚至更好，因为没有音箱分频器的功率损耗，并有较佳的瞬态响应。）

*体会：很多烧友玩家、甚至初哥新手，都不屑功放芯片，其实只要灵活、合理运用，就能玩出各种独特的花样，关注芯片外围周边的细节，性能并不比分立元件的差，务实且性价比高；若要提高驱动能力，除电子分频外，还可以BTL或并联芯片，也可二者组合，更可三者兼而有之。

*交流：无可置疑，音箱还是大的好，本功放有较高的功率电压，大水塘电容，额定600W环形变压器，超大面积的散热器，因此即使驱动双8寸音箱，也绰绰有余，仅需作以下改动：

1、双8寸落地式主音箱，中音单元宜用谐振频率较低的椎盘喇叭，分频点一般设置在500Hz/4000Hz左右，可根据喇叭特性酌情调整；

2、取消重低音箱，功放原有的重低音频道改为次低音，截止频率设置500Hz或以下，连接箱内另一个低音喇叭，以整体低音较干净、或以个人喜好为准，但要避免市面很多音箱因分频不当而造成箱体音染的问题；

3、改动分频点，需调整功放内的阻容分频元件，几块钱就解决问题，计算和更换都极其方便，而且分频准确，替换几只普通小电容即可，详见一阶无源分频的电气资料；

4、以上建议可能只适合非封闭式音箱。

三、本功放制作的憾事和错误

1、输入端子的红白颜色搞反，所以与音源连接左右声道时要红对白相连；

2、输入端子非顺序排列，音源连接对应编号则可；

3、电平表的表针通电常态停在表盘少许刻度上，指针不归零，需要调整电平表驱动电路；

4、备用开关用于增添本机功能之用，制作时曾考虑低音和超低音频道通过此键切换，转换为全频道功率输出通道，可以双线驱动功率分频的音箱，提高功放的可玩性，后觉无必要而放弃；

5、电子分频RC部份放弃独立小板拔插的形式，而是直接焊接到各自频道功率板上，以提高机器的信噪比，虽各有好处，但调整分频点时稍有不便；

*解释：这些小遗憾是在制作时的疏忽和考虑不周造成，到后来本可改正，但由于机器完成后已经整理好线路，试机噪音指标极佳，这是可遇不可求，担心修正错误时会破坏布线较佳的现状，使信噪比变差，因此放弃，如果信噪比做得不好，噪声是各频道的叠加，所以需要重视。

忍受，也是一种智慧，否则会庸人自扰，关键是，有较好的声音质素，才是重点。

*结语：电声器材的声音还原，永远不及真实的好听，且不说专业乐器，就连玩具钢琴、八音盒等，清脆悦耳的金属敲击声，延展的泛音、尾音、音色和神韵，世界上都没有一台音响能够完美地表现出来，这就是失真。

失真在音响中不可避免，对功放而言，失真只有两种，一是讨人喜欢、百听不厌，如电子管失真、某些声音的渲染；另一种是不耐听，声音混浊，听觉疲惫，因相位不良及其他造成的失真。

所以，玩音响，可以追求更好，但不要太执着，更不要走火入魔，有钱佬除外。

（试音视频：普通家庭客厅，环境噪声约50dB，信号源为小米TV3，内装HIFI音乐APP，非会员，所以只是较高阶的MP3音质，播放蔡琴的《渡口》，功放“纯后级”模式，iphone X录制，业余条件下，录制效果有点强差人意，讲完。）