袖珍耳机放大器的设计与制作

文章摘要： 笔者发现现在越来越多的音响爱好者都认识到了Hi-Fi耳机的优越性，而加入了耳机爱好者的行列。目前市场上的Hi-Fi大耳机主要有森海塞尔、拜亚动力、AKG、铁三角等一些产品，它们的阻抗都比较高，一般在100～300Ω之间(有些耳机甚至高达600Ω)，往往越高级的耳机，阻抗也越高。 最近随着Hi-Fi耳塞引进中国，也有不少人购买了Etymotic、Shure、Bang&Olaph等一些高级产品，而它们的阻抗也比一般的耳塞高。所有这些高档次的产品在满足相同音量的条件下，都需要比32Ω普通耳机更高的推动电压。 根据公式P=U2/R，对32&Om

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    笔者发现现在越来越多的音响爱好者都认识到了Hi-Fi耳机的优越性，而加入了耳机爱好者的行列。目前市场上的Hi-Fi大耳机主要有森海塞尔、拜亚动力、AKG、铁三角等一些产品，它们的阻抗都比较高，一般在100～300Ω之间(有些耳机甚至高达600Ω)，往往越高级的耳机，阻抗也越高。
    最近随着Hi-Fi耳塞引进中国，也有不少人购买了Etymotic、Shure、Bang&Olaph等一些高级产品，而它们的阻抗也比一般的耳塞高。所有这些高档次的产品在满足相同音量的条件下，都需要比32Ω普通耳机更高的推动电压。
    根据公式P=U2/R，对32Ω耳机来说，产生1mw的功率仅需要0.179V电压来驱动，但对于阻抗250Ω的耳机来说，产生同样的功率却需要0.5V的电压来驱动。这样，如果用普通的CD、MD随身听来直接驱动大耳机或高阻耳塞的话，即便把音量旋钮调到最大，耳机里的声音也有气无力，高低音尽失，失真明显。要想发挥出这些耳机的真正实力，必须要给它们配备一款耳机放大器。然而市售的产品耳放却存在两点不足，第一，这些耳放都是采用220V交流电源供电的，必须要固定使用，把欣赏者拴在一个固定的位置上，不能像听随身听那样，边干手里的工作边欣赏音乐；第二，产品耳放的价格很昂贵，由于Hi-Fi耳机惊人的解析力，任何器材的瑕疵都会展露无疑，所以价格低于千元的耳放效果都不会太令人满意。为了解决这样的问题，使Hi-Fi耳机也能应用在随身听上，美国的一家公司已经推出采用电池供电的袖珍耳放，其价格接近200美元。

一．线路简介
    笔者设计的这款耳机放大器是专为CD随身听而打造的，本着节约、简单易制、高成功率和高质量的原则，笔者选用了一款近年来由飞利浦公司推出的新型集成电路TDA1308。这是一块新型的低电压、低失真、高速率、强输出的运算放大器集成电路。它的输出级采用了MOS管，可以直接推动32Ω的耳机，性能的出色在目前还没有其他的电路可以比拟。这块电路并不难买到，爱好者们可以邮购，价格仅几元钱。
    在TDA1308电路的应用说明书中，给出一个增益为1的单端供电、负端输入放大电路，但笔者试改变其外围，把它接成双端供电的正输入放大电路，增益为10倍。这样改进的优点是，取消了输出电容，拓展了低频下限，并得到了所需的增益倍数。这个电路大家都很熟悉，如图1所示，与当年著名的。NE5532N构成的10倍线路放大器非常接近，除了增加由R3、C4和R7、C13构成的两个RC消振网络以外其余基本相同。该放大器的关键就在于选材与制作工艺。
 

二．元件选择
    对元器件的要求不能降低，应该尽可能使用优质器件。音量电位器RW1、RW2采用两只独立的单连电位器，这样设计便于调整声道平衡度。笔者利用了两只墨西哥生产的精密工业产品，读者可以用日本的ALPS替代。输入和输出插座JK1、JK2应该使用镀金的产品，但充电插座JK3就无所谓了，一般的产品就行。
    所有普通电容都使用德国WIMA或ERO产品，耐压63V，而电解电容都用Philips产品，耐压不限。所有的电阻都采用美国CGW，功率为1/4 W。
    LED1装在面板上，做电源指示灯用，采用中3mm的高亮度蓝色发光二极管，在1mA下已经很明亮了；LED2仅仅作稳压管使用，安装在电路板上，所以任何型号的红色、绿色发光二极管都可使用。D1、D2是为了降低电池电压而加入的，可以选用一般的1N4148，D3也一样；Bat1和Bat2是两节小型锂电池，其标准端电压为3.6V，电压范围在2.7～4.2V之间。指示电路由于串入了LED2和D3，再加上LED1的压降，当两节电池的总电压降落到接近5V时，发光管LED1的亮度就大幅度减低了，指示电池应该充电了。
    电源开关也应该使用ALPS的开关，笔者用的是美国的自锁型2×2产品。至于锂电池的型号，可以根据读者的条件自行选取，笔者用的是AA尺寸650mAh容量的产品。其实也可以采用4节AAA氢镍电池供电，把D1、D2去掉。由于该放大器的耗电很低，所以充一次电可以使用很长时间。

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