Wzmacniacz słuchawkowy Lovely Cube – popularny klon Lehmanna

Dziś tematyka audio, a nawet audiofilska. Uznany wzmacniacz słuchawkowy Lehmann Black Cube Linear o dość prostej budowie, doczekał się opracowania wersji do samodzielnej budowy – klona, o wdzięcznej nazwie Lovely Cube. Zachęcony bardzo pozytywnymi opiniami, postanowiłem i ja zbudować to cudo, o czym poniżej.

Klon Lehmann Black Cube Linear – gdzie kupić PCB i obudowę

Kto lutuje, ten wie, że cała zabawa w elektronikę jest fajna do momentu zorganizowania płytki drukowanej i estetycznej obudowy. O ile dzisiaj, w dobie ultra tanich prototypów pcb pierwszy problem można zminimalizować, to z obudową jest często gorzej. W przypadku Lovely Cube zarówno jedno jak i drugie możemy nabyć gotowe, oczywiście w Chinach. Poniżej przedstawiam linki do portalu aliexpress, z góry zaznaczam, że nie robiłem zakupów w tych miejscach, także proszę o weryfikację sprzedającego, np. poprzez system opinii innych kupujących. Obudowa nosi oznaczenie TT650 – może to pomóc we własnych poszukiwaniach.

Obudowa:

• https://bit.ly/3wi5tuQ – cena z wysyłką ~42$
• https://bit.ly/49khdeV – cena z wysyłką ~45$
• https://bit.ly/42OLIY6 – cena z wysyłką ~42$
• https://bit.ly/3SEIotK – cena z wysyłką ~56$
• https://bit.ly/49KM6t1 – cena z wysyłką ~41$

Płytka drukowana:

• https://bit.ly/3I58wcH – cena z wysyłką ~20$, tranzystory i stabilizatory montowane pionowo
• https://bit.ly/3IcsphG cena z wysyłką ~10$, tranzystory i stabilizatory montowane poziomo

Jeśli ktoś posiada inne, pewne źródło powyższych elementów, proszę o linki w komentarzach, na pewno przydadzą się innym.

Schemat zasilacza i wzmacniacza Lovely Cube

Cały układ można podzielić na dwa bloki – liniowego zasilacza symetrycznego dostarczającego napięć ±15V i samego wzmacniacza audio składającego się z podwójnego wzmacniacza operacyjnego i dwóch stopni końcowych zbudowanych na popularnych tranzystorach bipolarnych.

Zasilacz:

Wzmacniacz:

Jak widać powyżej, układ jest dość prosty, a tajemnica wysokiej jakości dźwięku tkwi między innymi w jakości zastosowanych elementów.

Części potrzebne do budowy wzmacniacza słuchawkowego

Wartości i symbole wszystkich elementów są przedstawione na schematach. O ile z rezystorami, kondensatorami czy tranzystorami nie powinno być problemów, to warto zatrzymać się przy potencjometrze i gniazdach na słuchawki.

Płytka drukowana jak i obudowa są zwymiarowane pod potencjometr ALPS RH2702 2x50kΩ. Kupiłem taki, zapewne podróbkę, na aliexpress i byłem bardzo zaskoczony zbieżnością rezystancji na obydwu kanałach. W praktycznie dowolnym położeniu była identyczna, według pomiarów posiadanym multimetrem (UNI-T UT61E).

Gniazda słuchawek to Jack stereo 6,35mm, szwajcarskiej firmy Neutrik, model NRJ6HH-AU. Kupowałem również na aliexpress – nie wiem czy podróbka czy oryginał, ale elementy które otrzymałem były bardzo starannie wykonane.

Lubię czysty, dobrej jakości dźwięk, ale raczej nie jestem audiofilem. Jednak budując opisywany wzmacniacz starałem się osiągnąć kompromis między jakością podzespołów, a kosztem wykonania. W przypadku rezystorów poszedłem po linii prawie najmniejszego oporu, zastosowałem elementy o 1% tolerancji z chińskiego portalu.

W linii zasilania są dwa o rezystancji 1,1kΩ, nie miałem takich i zastosowałem dwa połączone równolegle 2,2kΩ, co w efekcie dało pożądaną wartość.

Kupiłem również po 100 sztuk tranzystorów BC550 i BC560 i za pomocą testera elementów wybrałem takie, które miały identyczne wzmocnienie. Większość kondensatorów w torze audio pochodzi z firmy Wima, które kupiłem relatywnie tanio na allegro. Kondensatory w torze zasilania pochodzą z zapasów, generalnie są to elementy o dobrej jakości. Transformator toroidalny który zastosowałem, ma moc 30VA, napięcie wyjściowe 2x17V, ale polecałbym jednak 2x15V. Dzięki temu mniej mocy i ciepła będzie się odkładało na stabilizatorach LM317 i LM337. Moje są gorące (~60-70℃).

Składanie wzmacniacza Lovely Cube

Montaż jest dość typowy. Na początek proponuję przymierzyć płytkę do obudowy, sprawdzić czy zgadzają się otwory montażowe, miejsca na dip-switche do regulacji wzmocnienia. U mnie były drobne różnice i np. przełączniki zamontowałem na górze, bo wycięcia na spodzie były w innym miejscu. Warto również jeszcze bez lutowania wsadzić w laminat gniazda jack, potencjometr i ponownie sprawdzić osadzenie w obudowie.

Lutowanie rozpocząłem od najniższych elementów – drobne rezystory, diody krzemowe, podstawka pod wzmacniacz operacyjny, rezystory większej mocy.

Kolejny etap to lutownie małych tranzystorów, kondensatorów w kolejności od najniższych do najwyższych. W przypadku elektrolitów bezwzględnie należy zachować poprawną polaryzację – w innych przypadku nastąpi spektakularny wybuch.

Ostatni etap to montaż tranzystorów końcowych i stabilizatorów napięcia – koniecznie na podkładkach izolujących. Również należy zwrócić uwagę, by radiatory się nie dotykały. Zalecam na tym etapie staranność i kontrolę omomierzem, czy oby na pewno te elementy są odizolowane (środkowa nóżka – radiator – nie może być przejścia). Po montażu gniazd, bezpieczników i potencjometru układ można testowo uruchomić na biurku. U mnie napięcia stabilizowane wynosiły ±15V z dokładnością do 30mV!

Diodę led sygnalizującą zasilanie na przodzie obudowy warto najpierw dopasować, a dopiero przylutować, nawet od góry.

I tył obudowy – gniazda audio i zasilanie sieciowe:

Lehmann Linear Clone – pierwsze uruchomienie

Pierwsze uruchomienie mojego wzmacniacza wykonałem jeszcze na etapie montowania. Po złożeniu wszystkiego, prócz tranzystorów stopnia końcowego, podłączyłem zasilanie do układu bez wsadzonego wzmacniacza operacyjnego. Skontrolowałem napięcie zasilające, bo właściwe tyle mogłem zrobić.

Drugie włączenie zasilania nastąpiło, gdy układ był już cały złożony i wsadzony do obudowy. Do testów podpiąłem najlepsze słuchawki jakie mam – Superlux HD668B, a źródłem dźwięku była karta dźwiękowa komputera (już widzę te miny audiofilów :). Pod ręką miałem układ KA4558 i taki wstawiłem w podstawkę. Wzmacniacz zagrał, dźwięk jak dla mnie i na tym setupie – bomba.

Podsumowanie

Z wzmacniacza można wycisnąć znacznie więcej, stosując choćby wzmacniacz operacyjny o lepszych parametrach. Źródłem dźwięku powinien być pewnie jakiś DAC.

W sieci można znaleźć wiele wątków dotyczących budowy tego wzmacniacza i eksperymentów z doborem elementów. Przytoczę link do forum mp3store (język polski) oraz anglojęzyczne head-fi.org.

Jeśli masz taki wzmacniacz podziel się w komentarzu opinią o dźwięku. A może znasz jakiś lepszy wzmacniacz o podobnej budowie?