唱片放大器的实验

无线电电子学设备在人民生活中的日益普及，使人们对欣赏唱片音乐时的技术要求也有了相应的提高。这些要求显然不是过去普通的留声机所能满足的，甚至一般的旧式电唱机及唱片也不能充分满足这些要求，这就促使唱片放大器在最近十年里有了很大的改进，不论在电路和结构上都正日益趋向于定型。这样的结构包含一个传真度较高的功率放大级和一个有着各种控制装置的前置电压放大级。这个实验的目的是希望读者通过它后，对当前的唱片放大器有个感性认识。

本实验是由易而难的一组实验。通过这一组实验，我们能装成一部符合起码要求的唱片放大器。这组实验包含：1．电源和功率放大级；2．“负回授”的采用；3．有音量控制、高低音调控制以及录音特性均衡器的前置放大级（由于唱片录音技术的改进，音量扩张在今天已不再成为重要课题，因而从略）。

1．电源及功率放大器：所用材料如下：电子管6П1П、6П1П、6П4П 各1只；电源变压器T\(_{1}\)1只，初级110伏和220伏两用式，次级1—2×270伏，70毫安，次级2—6.3伏，0.7安，次级3—6.3伏，2安；输出变压器T2l只，初级阻抗5000欧，电流50毫安，电感不小于50亨（电感过小，低频响应恶劣），次级阻抗2、4、8、16欧，次级线圈是间绕在初级两半之间；8—10亨70毫安低频扼流圈L\(_{1}\)l只；电解电容器30微法450伏3只，20微法150伏1只，50微法25伏2只；纸电容器0.1和0.01微法各1只；电阻1兆欧、250千欧、2千欧各2只，500千欧，100千欧、20千欧、10千欧各1只，以上均1／4瓦或1／2瓦的，另外100千欧2只，250欧1只，以上均1瓦；其它另星材料计单刀单掷开关1只，6—8伏小电珠1只，指示灯罩和灯座1套，小七脚座1只，小九脚座2只，插口1只，机架底板1只。

另件备齐后，即可按图1进行焊接，底板上另件的布置可参考图2。图1中注有×及△处先不要连上，这时它们就是一只极普通的包含有三级的音频放大器，与寻常收音机的低放部分没有什么差别，只是强放管前面有了两级电压放大，因此增添了一只20千欧电阻R\(_{9}\)和30微法电容器C1，以充任退交连电路来削弱电源中的纹波比；同时由于头半只6Н1П阴极电路要用来添装负回授，所以没有加傍路电容器。这样就使得阴极对于音频来说处于与地不同的电位，阴极电流经过2千欧电阻R\(_{2}\)时产生的电压降（偏压），使阴极对地有几伏的正电压，这时如果把灯丝接地会引起交流哼声，因为灯丝本身受热放射电子，而阴极就像是它的“屏极”一样吸收电子，这电流也在R2上流过，于是产生了一个脉动直流电压，从而引起交流声。为了克服这个缺点，用2只100千欧电阻R\(_{12}\)、R13组成的分压器给灯丝施加了130伏左右的正电压，使灯丝比阴极为正，不让阴极本身吸收电子。20微法电容器C\(_{7}\)是灯丝的傍路电容器。采取这一措施和较大的电源滤波电容器，使这部包含有三级的放大器的哼声抑低到-60分贝（额定输出功率是3:5伏安)。

全部焊接好后，可将拾音器插入插孔，这时声音极为洪亮，但是并不柔和动听。如果将图l中的虚线加以联接，声音就会显著减小，这是因为第二电压放大级被短路而失去作用，减小了约10倍左右放大能力的缘故；如果改将折线处加以联接，则放大器就会咕咕乱叫。

思考 通过这个实验，使我们意识到：1. 拾音器输出电压很低，必须用电压放大级把电压放大后，再去激励功率放大级，否则声音不会洪亮；2. 对于有三级以上的放大器，必须在其中的一级或两级的电源回路中采用退交连电路，否则会因电源内阻的交连而产生振荡，导致咕咕乱叫。

2．负回授：唱片放大器必须具有足够高的传真度，否则无从给人舒适感，为了减小失真，这里采用了双重负回授。如果另件质量没有问题，那么在通常的音频范围里，失真度将减低到2％以下。

先将虚线及折线全部拆去，把△处联接会发现声音减小而音质优美，将×处联接会发现哼声、噪声显著减小，音量比前一个实验省略一级电压放大还小，但音质特佳。将输出变压器初级或次级的引出级对调，喇叭里又会咕咕乱叫。

思考 负回授是将输出信号中的部分电压回授到本级的输入电路或前几级的放大器中，回授级的选择是使回授电压和信号电压的相位相反（差180°），因此，尽管增加负回授后输出功率有所减低（这可以用增加放大级的办法弥补），但恼人的哼声、噪声也随着减低，并且改善了频率响应。如果电路接反，负回授变成正回授，好像再生式收音机的再生力过强一样，就要引起振荡而乱叫。

3．前置放大级：所用材料如下：电子管6Н2П1只；电位器1兆欧2只，500千欧1只；电解电容器20微法300伏2只，100微法6伏2只；低电容器0.1微法2只，5000微微法1只，2000微微法1只，1000微微法1只，0.05微法1只；云母电容器200微微法2只，250微微法1只；400微微法1只；电阻10兆欧4只，1兆欧1只，400千欧2只， 350千欧2只，250千欧1只，100千欧3只，50千欧2只，20千欧1只，10千欧1只，3千欧2只；其它单刀四掷波段开关1只，小九脚管座1只，插孔2只，金属底板1块，金属盒一只。

另件配齐后按图3进行焊接。全机由两级电压放大级组成，由于采用了高放大系数双三极管6Н2П，故用1只电子管已能胜任。两级放大级之间设有分开的高低音调控制，前者在10千周处能有±14分贝的变化，后者在50周处能有+13分贝到-14分贝的变化（见图5）。高低音调控制器后面还有音量控制器，在第一级的输出电路和输入电路之间加有负回授网络，这个网络统称“录音特性均衡器”，它的作用是利用负回授网络开关在各个部位的特殊频率特性，以纠正唱片在录音时形成的频率失真并适当抑低磨擦噪声（指旧式78转唱片），这个网络接线比较复杂，所以焊好后，要反复核对检查。为了尽可能避免电源变压器对前置放大级产生交流声干扰，故前置放大级单独装在密闭的一个金属盒里（图4），而用隔离线把它和接在它后面的放大器相连。当然，为了交流声最小，灯丝接线也应该用绞合线，并紧贴底板。装好后机件检查无误，然后把它接到功率放大器上去进行实验。先放一张熟悉的音乐唱片，这时把高低音控制放在中间位置上，调整音量控制，使放音大小适度，然后旋动均衡器开关到声音最有真实感的部位，由于旧式78转唱片和新式的各种转速的唱片（包括所谓欧洲低噪音78转唱片在内）录音特性不同，而且即使同一规格的唱片，也还存在着制造国家和厂商的不同，录音特性也是不一致的，所以均衡器开关在那一个位置最好，只能用听觉去鉴别。均衡器开关在各个部位时的特性曲线见图6。至于音调的高低是否合乎脾胃，应该用高低音调控制加以调节。上面的这些控制器在一般收音机里是没有的，或者作用也不那么显著。

思考 1．本实验中的均衡器是根据负回授原理工作的。负回授电路中包含有容抗成份时，就会产生这样的一种结果，那就是对于频率不同的信号产生的回授深度也是不同的，从而使放大器对各种频率的信号呈现出不同的放大能力，补偿了唱片录音时的频率失真。

2．高低音调控制器是由两组高通、低通滤波器组成的，它们的特性决定于组成电路的RC常数，电位器旋臂位置的变动改变了R的常数，通带特性改变了，音调也跟着改变。

在这里要提请读者注意的是一架好的放大器，除了电路设计优良外，还必须配用好的喇叭、喇叭箱和拾音器，否则很难显示出它的优点。喇叭应该选用直径大一些的，这样低音较好。喇叭箱不应太小，里面应该衬一层厚的吸音材料（例如用胶贴一厚层油棉丝），而木箱的结构还应该坚固耐震，敲击时不应有破裂声，拾音器最好选用高质量的可变磁阻式的，通常的晶体唱头或陶瓷唱头质量不够好，发不出好的声音。其它像唱针、唱机马达等质量欠好，也会影响到放音的质量。（沈铭宏）