折腾的初次耳放DIY

最近突然对电子有兴趣,恰好是缺了个耳放,于是决定动工。

首先是选择耳放套件(即电路板和未焊接的各种元件),一开始我是想做便携式的,用锂电供电,首选是廉价的47耳放。但研究了一番,因为双运放和双电的关系,要将3.7V的锂电升压到12V是很麻烦,还要考虑充电什么的,越想越繁杂,如果直接用交流电供电的话,又不便携,于是干脆就选台机好了。所以最后决定做仿拜亚动力A1的耳放。

曾经的万元级拜亚动力A1,现在的行货卖六千多,单就电路而言,成本并不高,但原装的牛比较难找,就算真找到一模一样的元件,估计也是做不出一样的音质。比起原装来,我在淘宝上找的套件算是白菜价了。

下单两天后,收到货了,卖家其实有配套的铝外壳,但我认为比较贵,就没买,最初还想直接拿纸盒来装起来就算了……

这个套件买的是标配,另外买了个ALPS 16电位器算是唯一的升级。因为我曾经遇过因为电位器出问题,导致音箱左右声道的音量失衡,所以一个优质的电位器还是很必要的。

工具,主要是三无的数显白菜白光和胜利VC890C+ 数字万用表。因为我是第一次用电烙铁焊接,所以先找点东西练手。

因此先做了两条线,分别是2RCA公对2RCA公音频线和3.5音频母转2RCA公,分别用来连接声卡和手机。

线材用的是什么“特氟龙单晶铜镀银线”,但这个价格想也不可能是单晶铜了,看参数应该是99.99%高纯度的无氧铜。线径是30AWG,真是太细了,不过细得来,应该也比普通耳机用的漆包线要粗那么一点点……所以我用了6根来编成一根音频线,分别是左右声道和地线各两根。动起手来,只是编线就花了我两个多小时……

因为线比较细,剥线要很小心,左边那条就是因为剥线出错,导致长度不一。除了接RCA的地线之外,两根拧在一起上锡。先套上一小截热缩管,把线和插头焊接在一起,然后用电吹风把热缩管收缩。我没有用热缩管把整根线套起来,因为会令线变硬,至于套蛇皮网,好像也没必要吧。但因为RCA插头的线径太粗,用这么细的音频线会显得不和谐。

做到这一步,贸然发现我算错了数,少买了两个RCA插头……默默地上淘宝。后来用万用表的通断档来测线路,发现我把两根地线分错左右声道了,不多说了,返工……

两根线的成品都是一米,光成本就是70元了,我一次做线手工差,真是买成品线还没这么折腾。

首先焊接交流变压器,这变压器上面的文字有些坑人,实际输出输入的方向是和文字反过来的,还好卖家的商品介绍里有提到。

好了,焊接电路板之前先用万用表检测一下元件的好坏,这东西焊接后再测会有偏差。第一次用这工具,也是边学边用了。数了一下元件,只多出了两个小电容,没少东西算不错,还好没坏件,毕竟坏就找不到替换了。

焊接过程不详述,差不多完成了,发现买的1.5mm电线太粗,无法插入电路板。眼下有两个选择,一是换0.75mm的电线;二是购买KF接线端子。我选择了后者……

在等待快递的时间中,先折腾另外购买铝合金外壳,量了一下 ,这铝合金外壳的尺寸还算合适,就是面板没开孔,要自己动手,所以我又入了锂电钻。满怀信心地开工,结果……这TM钻不动啊,还跑位!于是,我再一次后悔没买配套的外壳了……

不得已使用折中的办法,一是用AB胶水来粘合外壳和铜柱,用于固定PCB板;二是改用亚克力板来做面板。于是再次上了淘宝……

另一方面,KF接线端子到货了,赶紧安装上,于是准备第一次亮机!

满怀期待地按下了开关,看着三个LED灯相继亮了,但咋这么多的噪音,我连音频输入和耳机都还没插上诶……

“砰”地一声,和爆灯泡差不多的声音,我第一次看到爆电容是咋样的了……艹啊……

这一刻,我甚至感觉已经搞不好了,但还是把爆了的电容拆下找原因。仔细对比了一下照片,我肯定,点解电容的正负极接反了……

为什么我会犯这样的低级错误呢,想来问题有两点,一是分正负极的元件基本用了长短脚来区分,于是我一看就知道长的脚正极。二是我错误以为主板上的标志是标正极的。结果它是负极,和电容包装上的负极标志一样。所以,除了4个不分长短脚的大电容外,其他电容都接反了正负极。

明白了原因,我就把它们都拆下来,用万用表测一下有没损坏。除了爆了的那个之外,其他都没问题,但有两个电容和标称值有很大误差,于是挑了出来。

然后再测电路上的其他元件,发现有四个整流二极管居然正反方向都测出了数值,要知道二极管是单向的,于是拆下来了一个,再测这整流二极管却是正常的。于是测一下电路上,发现拆了二极管的电路上依然带电,判定测出来的数值来自电路上的其他电容。果然元件上了电路就测不准了。

好吧,又要买元件了,还是那句,上淘宝!淘宝不能常看啊,我最后下的单是把拆下来的那些电容都换了,换成稍发烧一点的型号,算是半升级了。拆下来的那些就当备件吧。

亚克力板也到了,我选择了自己切割,于是买了把勾刀,用刀沿尺子划好几下,然后用力一扳,板子就分割开了,接下来上电钻,都很好加工。

比较麻烦的有两点,第一点是挖长方形的洞,只能先沿着形状钻很多小孔,然后用钻头磨走每个孔的连接块,挖空之外用锉刀整形。第二点是直径比较大的孔,用10mm的钻头,快钻穿的时候容易会卡着,稍不小心就会弄断板子,我就是这样弄断了一块。还有就是亚克力容易出划痕,将就着用好了,本来想买磨砂的,但卖家没改运费,就算了。

施工中途给锂电钻充一下电,充了两个小时,装上电池结果一钻就没电了。越充越缺电,这绝对有问题啊。拿万用表测一下,电池组的电压在1V以下,这应该是保护板在起作用,防止过放吧。再测一下电池座,居然也没测出电压,跟着测充电器的输出接口,13V多,这回是正常了。

明显是电池座出问题了,拆开一看,这居然把两个焊点焊接在一起,形成短路了,艹!还好电池没报废掉……

补买的电容到了,焊接上,安装好,看一看电路板背面,被松香弄得很脏了,于是拿酒精刷了一下,感觉没啥用,果然还是得洗板水,算了。

第二天组装好再次亮机,这次终于开声。但底噪太大,最 小音量依然有很大的底噪,仍需要折腾。首先,把电位器的外壳接地,稍微改善了一点,但依然噪音大到不能听。

感觉底噪是从音频输入那里进来的,所以试着把RCA母插拆了,依然有噪音。最后无语地尝试把变压器移出机壳,变压器移出机壳是不能改善底噪,但无意中发现RCA母插的地线和外壳相连,底噪居然安静了……

于是找了根线把RCA的地线和外壳相连,但不是随便连都可以的,因为铝合金外壳经过阳极处理,会形成一层绝缘膜,边缘的地方大概是后来切割的,才可以导电。最后就这样连起来了。

最后评价一下,底噪方面,我用三个设备测试过,分别是用了N年的2.1音箱、魅族EP21和UM3X RC,其中前两者要调到85%以上的音量才听到底噪,而UM3X RC则35%左右就听出来了,应该是这耳塞的灵敏度太高,本来就不太需要耳放。还好,这耳放基本上开到20~25%的音量就已经足够大了。说明抛开耳机来说底噪,是不太科学的,估计用大耳机来试听,可能会出现商家宣称的0底噪吧。

至于改善的余地,电路方面我不敢动,但RCA母插的连接线换成屏蔽线,不知道会不会有改善,甚至不需要接外壳。还有就是可以加个EMI滤波器,净化AC电源。

音质方面,的确有提升,不太会评价,所以就少说了。音源方面接过乐之邦O2 US外置声卡和魅族MX4 PRO,风格都有些不同,接手机的底噪会大些,但关掉WIFI和手机网络会减少底噪,听感我还是喜欢MX4 PRO一点。发现MX4 PRO的线性输出有些问题,如果播放的音乐不是无损音质的话,音量就会变得很低,这是要强逼全部换成无损的节奏?

核算一下成本,耳放全套件250+铝合金外壳加亚克力板65+两条联机线70+补充电容45=430(含运费)。

其中耳放全套件已经裸机可用了,后面都是折腾,特别是那个补充电容,本来是不需要的。里面没算工具的购置费,工具的总价比这还要高一点,但工具以后还有用。

这次DIY真的出了不少问题,补买的东西也不少,不过乐在动手,乐在折腾,这是买成品比不上的。

PS.最大的失算是仿A1的成品尺寸,达145×54×200mm,真是搁哪都不好放。所以日后有机会的话,还是想做个用47电路加12V锂电的便携耳放。

PS2.后来又改了一下。

  1. 在前面板加了个扭子开关,主要功能是断开输入的零线,后面的电源插座有自带的船型开关,用来断开输入的火线。这样主要是为了方便开关,因为后面的船型开关不好按。
  2. 改用插簧连接电源插座和开关,原先焊接是比较牢固,但不方面拆装。我也说不清是那种方法比较好了。

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