世界上首台“超级胆机王”打造记 (五)
左增军 / 2023-08-15
接上期 机壳等部件完工后,接下来就是实际的组装,到完整的电路调试了。为了这个大机器,特意做了一个合适的工作台,方便组装。由于机壳太大,长度1.1米,深度0.7米,单机壳重量就130多公斤,考虑到组装完成以后机器会很重,如何搬到地面也是个问题,想让机壳立起来组装,然后方便放倒,再从工作台搬到地面,但各种原因还是回归到常规的倒置机壳,这样似乎便于组装。接下来开始先安装主要部件:电源变压器、输出变压器、电感等。原本想象这一步会很简单,组装一下就可以了,没想到会节外生枝。摆地摊做实验的时候已经考虑到在如此大的机壳上安装调试的困难,都做了模块化设计,比如电压放大和推动部分,单独组装在一块铁板上,这样同时具有屏蔽作用,最大程度提高整机信噪比。灯丝供电部分独立两块,高压、中压滤波部分各自独立,屏流调整、噪音调整(因为电压放大和推动级都是交流点灯丝,必须配合灯丝平衡电位器,以调整噪音)各自独立一块。这样各个模块单独组装调试,然后安装在机壳对应位置即可。
得益于这种模块化结构,和独立多重屏蔽变压器,经过多次调整调试,整机在开环情况下残留噪音10mV/8Ω,最大不失真输出150W/8Ω。这个结果尤其是残留噪音肯定是无法接受,想再完善,在一次弯腰搬变压器的时候,不小心,腰疼的毛病犯了,这次还挺厉害,几乎是不能直立身体。无奈,只好先去看腰。
时间到了2022年5-6月份,此时还在疫情期间,行动不自由便有充足的时间研究这个大管子。把之前的实验结果进行汇总分析(之前每次实验测试,基本上都有记录保存,不管大小纸张,记录好就保存起来),然后再查阅国外有关GM-100的资料。决定打破自己原有的设计,重新制作全部变压器等,让GM-100发挥到更佳的表现。条件成熟身体允许后,说做就做,首先设计并制作了两只3600W的高压电源变压器,大胆将输出电压制作到最高3600Vx2,并设置了2600-2900-3300V抽头,方便测试不同的高压状态下GM-100的表现。我这里说的简单,就几句话,但是3600Vx2=7200V的高压,制作起来还有一定难度的,我自己算上加班也要2-3天才能制作完成一个。而且使用上也有诸多不便,如此高压稍不留意就产生打火甚至烧毁现象。原来的几个灯丝变压器也全部弃用,都改用了超隔离方式多重屏蔽,包括滤波电感也做了相应的屏蔽,尤其是汞胆整流输入双电感,振动噪音和漏磁都非常大,需要认真处理。
这里不妨详细说说这个高压输入双电感,一般认为,象下图这样,用相同的线分半绕制两个绕组,线径、圈数相同,就可以获得相同参数的两个电感。其实不然,靠近铁芯缝隙一端绕组的电感相比略小(看下图),两半线圈圈数相同而实际电感量却有别,原因是铁芯缝隙导致。缝隙越大,误差也会越大。此时,追求完美的我,会把两半线圈再分为两半,然后再交叉串联作为两个线圈,这样可以确保电感、直流电阻完全一致,完全相同的两个电感线圈,作用于两个完全相等的正负交流电压上,可以让输出直流电压纹波系数更低,电感、电源变压器稳定性会更好。对于这个双绕组耐压需要1万伏的电感,制作起来可真不敢小觑。但为了精益求精,这点儿付出还是值得的。
上面电源变压器、电感的制作,相对于输出变压器来说,简直是轻松多了。最麻烦的是实验推动、输出变压器数据。我们知道,一部质量过硬的放大器,理论计算只能作为参考,有时候与实际相差不少。尤其是输出变压器,铁芯体积加大一点,再加大一点,再加大一点的实验。圈数是增加10圈,减少10圈,增加5圈,减少5圈这样反复实验测试(这可不是电源牛,可以轻松的在窗口内增加减少圈数,只能整体重新绕制)。为了让低端、高端表现达到最佳平衡。记得我当时自己制作一个如此大的高压输出牛也需要2天多时间。输出变压器不像电源变压器那么简单,可以设计一个最大体积的实验。要知道,输出变压器体积越大,分布参数越大,多项指标就变得越差。只能一点点实验、测试,测试合格以后需要静下来品听,听 用什么材料的声音会更好听一些。选用不同的铁芯材料,线圈结构和绕制方法也需要反复变化,为此还特意定制过不同结构形状的铁芯包括非晶铁。就这样反复试验过大约20多个参数组合,包括与推动变压器的匹配。时间就这样悄悄消逝,废品就这样一个个堆叠~~~此处应该有掌声,虽短短数言,却辛苦无限。还好,推动变压器相对简单一些,但是匝数比、频宽、失真参数的调整上,也是一丝不苟,也是几十圈 几十圈的加减实验,以期达到最佳效果。这些变压器制作好以后,性能指标测试ok了,接下来需要用更多的时间静下来用心听,回忆用什么样的材料组合得到什么样的声音,对比现在的声音表现,再配合电路的调整和阻容元件的搭配。现在基本上可以凭声音的感觉,能判断出输出变压器类型和状态,还有电路状态和元件类型~这需要听较多时间才可以。
有人说,对于客户定制的,并没有这么高要求的胆机,我耽搁顾客几年时间,费这么大劲折腾,是不是在作秀?是不是不值得?是不是。。。这个,我并没有考虑许多,大脑只有一个目的:做好这个大管子。的确,我耽误了朋友几年时间,在此说声对不起。您让我一分,我还您第一。我认为,做产品,首先注重的是品质,只要产品品质能更好一点点,我就值得付出,值得尝试。只管耕耘,莫问前程。做好自己,不管非议。记得2023年初有个重金打造交流灯丝50管前级的客户,因为没按时间交货,遭退单和罚款,我也是默默接受了这一切(这部交流灯丝50#管前级,包括一部同样经历的300B前级,有时间也会写写制作经验,供大家参考)。顾客花钱定制产品,我想的首先是产品质量,当然按时交货是应该的。大家都不易,我也很努力,品质要保证,时间急不得。又扯远了,回来。
接下来对原有的电路模块进行升级,重新调整元件布局,包括改变安装方向等,相对来说这个变得非常简单,这里就不浪费大家时间了。
经过几个月的折腾,目前的状态是,屏压3000V,屏流200mA,屏耗600W,单端不失真输出功率200W/8Ω(假如屏流增加至250mA,约输出250W/8Ω),开环残留噪音4-5mV/8Ω,如此底噪基本是听不到了,到最后可能会根据客户环境、阻尼系数、失真等情况,适当增加2-3dB局部负反馈,这样信噪比还会提高。开环状态30W输出时幅频宽度为20Hz~20kHz -0.6dB。输入灵敏度约0.3V,也就是当输入信号电平0.3V时,输出功率可达到200W/8Ω(输出电压40V),直接使用各种音源输入完全可以,当然如果有一部好前级会更方便。整机除了GM-100灯丝用肖特基二极管整流滤波,其余全部电子管包括推动管2A3都是用交流点灯丝,只是有时候需要调整灯丝平衡电位器,以得到最小的残留输出,这一点在使用上有些不“傻瓜”,需要自己动手。好在并不需要经常调整,只有管子工作一段时间后或者更换管子后做一次仔细调整。
到目前,根据我搜集到的国内外有关GM-100的介绍,这应该是世界上最大的单端胆机了,称王是名副其实的,也标志着胆机界的珠穆朗玛峰到达了顶峰。GM100制作文章转发至朋友圈后,受到一致称赞,还有澳洲朋友题写一首西江月,在此表示感谢:
探讨电声奥秘,组装巨物庞然,左思右想顾周全,领导潮流改变。
化剑为犁善举,和平共处惜缘,黄钟大吕靠和弦,音乐绕梁遍遍。