文/Rady

前言

前一篇文章中我们首次演示了飞傲K5的拆机,并简单介绍了K5的电路设计。好友火神千特提供的K5已经在摩机后归还,我们马上又拿到了好友ServantArcher送来摩改的K5。于是上一篇文章中提到的测量将在本文中进行,并且将分享这一台K5的摩改。

测量

在最初我们从听感上猜测TPA6120A2的外围电路可能设计不合理,导致交越失真。而这次测试中证明了K5的清白,并且从测试表现中我们被K5的优秀表现所震撼。





在测试中我们为了保证发挥好K5的性能,我们并没有使用原配的开关电源适配器,而是使用了我们自己制作的线性电源盒进行供电。所有测试线材均为日本Canare,接插件为甬声。



测试信号源为北京EZM工作室的FG-100DDS函数合成器。通过DDS合成技术输出的波形非常准确和完美,比同价位甚至更昂贵的通过振荡器发生波形的信号源要更好。EZM的出品远销国外,成为国内外EE的得力工具。设计师为从国企退休的仪器设计工程师张茂先生,也是一名资深音响玩家。

为了测试耳放的输出,我们专门制作了这只可切换负载,内部有2组电阻,可以在32Ω和300Ω之间切换,分别代表耳放在低阻和高阻负载下的表现。



示波器为RIGOL普源精电的双通道100M数字示波器DS1102E。左右声道分别输入一个通道进行测量。

首先我们进行1kHz的正弦波测试,负载阻抗32Ω,高增益档,最大不失真输入。



在波形中我们看到正弦波的表现非常完美,完全没有我们先前所猜测的交越失真,并且看不出有明显的失真情况。

高增益档最大不失真输出Vpp=15.0V。波形放大后看依然相当完美,没有发现缺陷。

接下来我们看看其他档位的表现:



中增益档,最大不失真输出Vpp=5.6V,和高增益相差了将近3倍,可以说从中增益切换到高增益音量会剧增,请使用时切换档位务必小心调整音量。



低增益档,Vpp=2.6V,比中增益档小不到一半。

我们把高中低三档增益的波形横排在一起大家直观感受一下。



接下来我们进行方波测试。通过方波测试我们可以直观地了解放大器的频率响应范围,上升速率以及有无过冲、振铃等由于设计不合理导致的不良现象。首先我们输入1kHz方波:



让人非常满意的方波波形,几乎完全是直来直去的,上升速度相当快(根据德州仪器官方Data-sheet显示TPA6120A2的上升速率达到让人惊讶的2500V/μS),完全没有过冲和振铃现象。



放大看也是让人非常满意,这代表着放大器的设计非常合理和精确,代表着极高的素质。这里给出我们以前所测试过的某些售价四位数的耳放的波形表现作为对比,大家通过对比就可以发现K5的优势实在是太大了。



不过细心的朋友可能会指出波形上怎么有些小突起。其实那些突起是从长达1米的测试线材中感应出来的旁边的无线路由器WIFI信号,通过数学通道的A-B模式将信号波形抵消,只留下干扰波形,就可以观察到RFI的信号波形了:



这也提醒了我们HIFI系统中传输线缆的屏蔽重要性了吧。如果使用平衡传输方式,就可以很大程度上抵消这些干扰信号。这也是高端、专业音频器材中采用平衡传输的重要原因。

20kHz的方波信号表现。稍微可以看出有点圆了。上升沿也开始有明显的斜率降低。但是这依然要比笔者先前所测量的几台耳放的表现要强大太多。随着频率的上升,受放大器本身电压变化速率的影响,方波放大出来的波形将越来越趋近于正弦波的波形。





这里继续给出某些售价四位数的耳放的波形表现让大家对比:

对比到这里我猜大家都应该明白了,为什么我们对K5如此的大加赞赏,如此执着地为它写上万字的文章,并且再花数百元去摩改和增配线性电源。因为在698元的售价上这款耳放早已超越了底座的存在成为一个超神的产品。其几乎无可指摘的波形表现、外观、功能、操作,全方面地超越了我们以往所推荐的一些千元级的耳放。而接下来的对比会大家更为惊讶,我们在测量的时候也一样的惊讶。



100kHz的方波波形依旧是那么的漂亮,而这已经远远超越了人类的听力频率响应范围甚至是身体所能感受的频率范围。而其他某些耳放在100kHz下的表现是什么样呢?



我都忍不住想放个表情包了。。简直比起K5,这些耳放的超声波表现简直可谓车祸现场,惨不忍睹。。虽然我们不能去苛求一款音频器材能很好地重放20kHz以上的信号,但是一般的音频器材带宽限制也截止在更高的频率上,在100kHz下也理应还会有合理的信号放大效果。这些放大能力很可能直接关系到高频微动态的表现。接下来我们看看更高的频率下K5的表现如何。

200kHz的方波,依然是那么漂亮。。而这逆天的速度都归功于超高性能的新一代运算放大器OPA1642和集成耳放TPA6120A2。其实我们后来测试到500kHz甚至更高的频率,K5也还没有败下阵来,超过了0.2MHz的频率,已经可以算是射频了,而K5依然可以处理,这是可以当低频的射频功放用的节奏吗。。但是如此高频的响应范围,也会带来一些副作用。一般的音频设备为了提高在音频范围内的信噪比,阻止环境中或者前端设备中高频无用信号和干扰的窜入,都会设置低通滤波器LowPassFilter,让20kHz以下的音频信号几乎完全通过,而更高的频率则被旁路到地。我们看不出K5在PCB上是否有设计LPF,但是从频率响应来看显然没有这样的效果。所以后面的摩改中我们会在LineIn口增加一对低通滤波电容。其他耳放在200kHz下的方波放大效果大概是这样的:

不过这样的情况下我们也不能对其他耳放有指摘,毕竟这些耳放已经设置了合理的LPF,受到LPF网络的影响,这些超声波频率的信号都会被强烈地衰减和压缩,在此频段下表现不具有任何的代表性。

我们随手试了一下超低频的表现。输入1Hz的正弦波时,因为变换频率太低,保护电路会以为有直流输入,所以每波会触发一次保护,可以看到面板的蓝色光环变红,继电器噼啪地通断。输入2Hz的时候就已经基本不会触发保护了。而我们输入3Hz的时候获得了非常优秀的波形表现:



这么看来K5的频率响应范围达到了超级宽的3。。

测量波形过后我们还进行了重负载的大功率测试。负载阻抗为32Ω或者更低的时候,如果满电压输出,将会产生极大的功率,TPA6120A2和电源电路的温度会很快上升到破坏性的高温,时间超过1分钟的话很有可能会烧毁器件。我们进行了大约30秒这样的测试,就已经觉得温度太过于可怕,马上将负载阻抗切换到300Ω,电路停止快速发热并慢慢降回正常的温热。这么看来如果推动低阻抗低灵敏度的大尺寸头戴式耳机,例如HE6,甚至是AKGK1000这样的东西,电路发热将会很强,应当拆机给以上发热部件增加有效的散热器。而一般的应用下因为温度很正常,所以不需要其他的散热措施。

BTW,上文中没有介绍的一个细节,PCB的背面有很多标记出来的点:



这些触点都是在生产线上使用仪器进行自动或人工测量用的,可以通过这些点的工作电压、波形等参数直接判断该电路是否正常工作,是否质检合格。先进的自动生产线还可以利用测试仪器(包括示波器、台式万用表、台式电桥、可编程电源、可编程负载等)组合成的Pass/Fail检测系统(美国人喜欢叫Go/NOGo),自动筛选出不合格的产品,并让合格的产品通过。

仔细观察背面的痕迹,还可以判断出电路板上的直插器件是使用局部的波峰焊方式进行焊接,而不是其他厂家的人工焊接。这样很明显是大批量自动生产的方式,国内的音频电子厂牌中,也只有飞傲这样的公司可以支撑得起这么大的出货量和产量。这也直接拉低了K5的生产成本,是我们可以以698元的低价购买到它的重要原因。

摩改

接下来分享一下本例K5的摩改方案。首先和上一篇文章中一样将主滤波电容、稳压器输出退耦电容和增益运放退耦电容更换为ELNARE3系列。

并且为了更优秀的退耦高频响应能力和微动态表现,过滤稳压器的高频噪音,在退耦上再增加一对μF薄膜电容:



然后为了改善低频的耦合量和低频响应,加大输入耦合电容的容量。和上一例的SILMIC无极电解电容不同,这次我们利用K5机箱超级大的冗余空间,塞进了两块腐乳:和大莱曼相同的μFMPK电容:

大家也看到了我们上文所提到的LineInLPF低通滤波电容,一对52pF的云母电容:



这样LPF衰减的频率会允许到DSD级别的宽频音源正常输入,而更高频的干扰会受到一定的衰减和压缩。到此摩改基本完成,我们把塑料板重新固定好,使用清洁剂清洗干净PCB背面残留的助焊剂和氧化物,然后重新装机。



这么大的主滤波电容和两块大腐乳都能完美放进去,K5机箱的冗余空间到底何等之大各位可以感受一下。甚至还能再放下一块线性稳压电源的电路板。



这么大的冗余,让它的摩改空间很大,更具可玩性。同时外观总体还保持着小巧玲珑,不占用多少桌面空间,在设计上确实让我们赞不绝口。增加了这些大块头电容,装机完毕之后感觉比原来重了不少,233。

摩改后再上机试听,刚装好时高频突破天际,但是挂着机出去吃了个晚餐回来再听却柔和正常了很多,后来又听了一个通宵,高频已经相当正常。不太明白是什么原因,但是这么看来,新的电容没有经过充放,内部的物化状态或许和用过的电容有少许不同吧。

低频的响应和耦合量得到大大的改善,低频量更正常,有了厚实的底子做铺垫,听着更加柔和舒适,也没有了上一篇文章中提出的不良听感,基本不再像原来那样冷硬。搭配像AKG那样下盘薄的耳机应该也有不错的听感。功率充沛,大动态和微动态,以及瞬态都有不错的表现。这个相信大家看过上面的波形表现之后也不需要其他再多华丽的解释了。

所以我们再次对飞傲K5予以赞赏和诚挚的推荐。经过基本的摩改和搭配外置线性电源的K5,从声音,外观,功能,操作等多方面看,已经大大地超越市面上很多售价四位数的台式耳放。

而且K5不挑耳机,不论是32Ω负载还是300Ω负载,我们测试到的波形和输出电压都不受影响。我们经过实际的试听,不论是便携的水月雨VX、爱华M38、漫步者H840、创新live2、铁三角MSR7、索尼MDR-1A、歌德爱丽丝,大尺寸大功率的低阻动圈先锋SE-A1000,平板耳机HE-400i,以及高阻动圈K701、HD600、HD650、HD800,DT990、DT880-600Ω,表现都十分OK。



即使是搭配飞傲X1这样最便宜的入门播放器,也可以获得让人非常满意的声音。是穷人也可以考虑的台式系统解决方案,拿到各种耳机都可以PlugandPlay,非常省心,是千元内无可挑剔的万金油。如果搭配X7那就更可以获得很好的操作体验和声音。还在观望中的朋友可以毫不犹豫地入手了。





Ultrady著作,于耳机汇首发。

成文于2016年5月16日