线性放大和开关放大混合的魅力,SOULNOTE SA3.0合并式功放
打开包装箱看到的是主机,遥控器,金属脚钉和本系列都一样的遥控器。
和SA系列其他机型一样,SA3.0随机附赠三支金属脚钉。若觉得本机原来的橡胶脚钉不够劲,可以将其装在机箱底部。
包装很妥贴,外面一层塑料薄膜起到防潮隔湿的作用,里面的一层柔软无纺布起到防止刮伤漆面的作用。
外观尺寸和同厂的SA系列和SD系列的机器都是一样的 几台机器无论是叠放还是平铺都很方便。
本机可接入平衡信号线和RCA信号线
本机没有设输入选择旋钮,六个输入选择按键设在前面板最醒目位置,估计SA系列都是以近距聆听为目标设计的,使用者离功放的距离都比较近。SA系列的巨大银色LOGO都置于机身前面板正中,SA3.0亦不例外,金属LOGO正好位于输入选择按键正下方。
红外接收窗口紧邻输入选择按键。不透明的设计在黑色面板衬托之下,若不注意还真不容易发现。
本机是SOULNOTE号称混合线路功放的合并机,有完整的前后级电路,前级电路为对称的无反馈线性电路。后级是PWM开关放大电路,结合了线性电路和非线性电路的特点和优势。再加上设计师想体现部分电子管功放的声音特性,所以各级放大电路的运行参数都设得不高,在输出功率低于30W时使用AB类电路,当输出超30W时,开关放大电路自动接入,从而使本机集合了线性功放和开关功放的各自优点。本来开关放大电路的输出可以做的很大,但SOULNOTE的设计师却延续了SA1.0的设计风格,大概SA这个系列的机器都被设计成中小功率输出,声底比较柔和的风格吧。
上图为本机的混合放大电路,左面的红框内为开关放大部分,右边两个红框内为线性放大部分。 线性放大电路下方为专门的整流滤波电路,专为线性放大电路提供电源,其中还有中功率三极管组成的电子滤波电路,提高供电质量。
上图为SA3.0 开盖图,图片被两条红线分为三个部分,最左边的部分为主变压器,中间部分为开关放大部分和输出滤波电路,最右边的部分为输入和线性放大部分。和SA系列其他机器类似SA3.0的电源供给部分是普通的整流滤波电路,线性放大电路和开关放大电路部分使用了分离的变压器次级绕组的输出和单独的整流滤波电路,因此在电路板上可见到多个整流桥堆和小规模滤波电容组,其中线性放大的电源部分还是用电子滤波电路稳定供电。
上图为SA3.0 的PWM开关放大部分,该部分两声道分别由一片IRS2092(图中16针集成片)和两片IRFI4019h-117p功率开关MOSFET组成。图中每个带螺丝紧固的散热片下面有两片IRFI4019。
IRS2092是一个高电压,高性能、具有各类保护功能的D类音频放大的PWM调制、驱动器。 只需要外加两只功率场效应管和很少的外围元件,就可以构成一个完整的D类音频放大器。 IR公司专有的噪音隔离技术,使得高电流栅极驱动和高速低噪声误差放大器能够集成在一个单一的小硅片上。 该片开放式的设计,使得PWM调制器的能灵活地满足设计者的要求。
上图为RS2092的内部原理框图,可见该芯片功能强大,配置合理。
RS2092新的音频驱动IC 基于半桥拓扑构架,集成了D类设计实现所需的四个基本功能,其中包括误差放大器、PWM比较器、栅 极驱动器和强大的保护电路。因此,这款紧凑型16引脚IC具有极高的抗噪性,可以降低开始和结束时的破音,同时极大地减少 一些诸如过负载保护等非常复杂而又昂贵的设计工作。
市面上有很多RS2092作为驱动的功能板,几乎都不设前级放大电路,SOULNOTE设计师不厌其烦的在RS2092之前加入全分立元件组成的低失真无反馈线性放大电路 其目的是既要追求类似电子管线路那样的柔美音色,又可以在当今追求节能环保的大趋势中不落潮流下风。
RS2092驱动的是两片全桥输出的IRFI4019-117.IR公司近年特别开发出了用于D类音频应用放大器的功率MOSFET,称作为数字音频MOSFET。 为了改善其总的D类音频放大器的性能,设计过程中对尺寸和多个参数进行了专门优化。 如前所述,RDS(on)和Qg是决定MOSFET功耗的关键参数。这些参数与MOSFET的芯片尺寸密切相关,并在它们之间存在着一些折中。 大的MOSFET尺寸意味着更低的RDS(on)和更高的Qg,反之亦然。因此,最佳的芯片尺寸将会实现更低的MOSFET功耗, 数字音频MOSFET将保证能提供一个最大的RG(int),更低的Qrr以及一个高达150°C的TJ(max),并且能够被装配在像DirectFET 这类效率最高的封装内,以便为D类音频放大器应用提供高效率、稳健性以及可靠的器件。
IRFI4019h-117p 专门为Class-D音频放大参数的优化。双功率管被封装于一个TO220五针的陶瓷基片中,一个片子可用于半桥输出200W/8欧的功率。 本机使用两片IRFI4019全桥输出却只输出一百多瓦的功率,可见设计师是多么注意体现其低输出,近距聆听的原则和追求类似电子管风格的声音。
IRFI4019h-117p的特点为: 很低的内阻(RDSON),提高效率。
更低QG和QSW可以减少失真,提高效率。
更低的QRR可以减少失真和降低电磁干扰,结点温度175°
8欧负载半桥放大结构可以提供高达200W的功率
双管封装,可以减少线路板的面积,节省空间 。
上图可见黄色的LED灯和可调电阻器
上图为SA3.0的线性放大电路部分,图中可见双声道的放大电路,黑色排线分别连接音量控制和输入选择按键控制板。本机前级线性放大电路部分有TO-92封装的小型双极型三极管,后面的TO126封装和TO220封装的中功率管,这些管子的工作电流都调的很低,因此发热不大,不用任何被动散热措施。前级的输入端是上下完全对称的双差分放大器,使用三洋的低噪声三极管,线性极佳。恒流源则采用日立的场效应管,旁边可见两个可调电阻器可对恒流源的电流进行调整进而调节中点电位,之后是两个射极缓冲,之后是第二级主电压放大,该电路集电极串入两支橙黄色发光二级管作用为后面的射极跟随器提供偏置电压。使用发光二级管的好处是噪音比较低,而且电压比较稳定。
上图为容纳四片IRFI4019h-117p的散热器以及开关放大电路的滤波输出部分,该部分电感和电容组的作用为滤除开关管工作时引入的高频噪音。
Soulnote SA 3.0 混合式合并功放的具体参数:
Output 100W x 2 (8Ω), 130W x 2 (4Ω), PWM amplifier
T.H.D. 0.15% (50W 4Ω)
Freq. Response 5Hz-100kHz (±1 dB)
Input Impedance XLR 0.9V/10kΩ (Source 1,2)
RCA 1.0V/5kΩ (Source 3,4,5,6)
Gain 25dB
S/N Ratio 110dB (IHE A network)
Power Requirements AC 230V 50Hz
Power Consumption 56W (E60065), 20W(Idle)
Dimension (W/H/D 420x98x243mm
Weight 7kgs
Outer Carton 524x209x348mm
Gross Weight 8.5kgs
可见该机频响,信噪比指标很不错,在一般的IRS2092和IRFI4019h-117p组合的纯PWM放大器的失真指标会更好,但SOULNOTE的设计师为了追求胆味加入了线性前级放大,反而降低了失真指标,可见其坚持自己理念的执着和苦心。
该机声底柔和平顺,十分类似某些胆机的输出,但音场不够宽阔,整体音色偏暖色调。非常适合那些喜欢胆机音色,又怕高温耗电的烧友使用。
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