马兰士系列：好声金盒子——深入了解Marantz HDAM

在近些年所有关于马兰士机器的评测文章中，都会有内容与之类似的一句话：“本机采用了马兰士自主研发的HDAM（超级动态放大器模块），带来闻名遐迩的马兰士Hi-Fi和家庭影院音效。”

在中尉之前写的马兰士SR6012的评测中，也提到了HDAM电路。这个HDAM到底是个什么东西呢？这篇小文章进行简单的介绍。





一、什么是HDAM？

HDAM（Hyper Dynamic Amplifier Module），翻译过来可以叫高速离散放大器模块，也可以叫超动态放大器模块。HDAM是马兰士自己研发的一种电路设计，可有效的提升音质。

我们要注意的是，HDAM是一种电路原理设计，基于这种电路原理，HDAM可以进行多种调整，以适用不同的工作环境（这一点我们后会介绍），并且可以根据器材档次不同，做不高阶版本、中阶版本、低阶版本等，以应用在不同档次的机器上。



二、为什么要研发HDAM?

HDAM电路诞生于90年代初。当时功放普遍采用集成式运算（OP-AMP，operational amplifier），集成式运算的优点在于电路成熟、可靠性高、外围电路简单、成本低。缺点自然也有，一是压摆率（又称电压转换速率，Slew Rate）较低，而较低的压摆率会影响声音的速度感和层次感，弱化声音的质感；二是传统运放芯片在放大过程中会引入噪声，对源信号造成污染。在这个背景下，为了得到更好的音质，马兰士开发了HDAM这种分立式放大电路。

有一定烧龄的朋友一定还记得早期日系四大品牌AV功放的入门级产品，基本都是采用集成式运算。近些年随着元件成本的降低、技术的进步，入门功放也开始采用分立式放大电路。

下图为德州仪器公司出品的某款集成式运放芯片。



下图4只黄铜外屏蔽罩内即HDAM电路。








三、HDAM的历史沿革

通过下图，我们可以大致地了解HDAM的诞生与发展进程。



1992，第一代HDAM被应用在CD-15与PM-99SE这两台机器身上；1994年，马兰士推出了改良的NEW HDAM（这是正式的注册名称），应用于SC-5前级功放与SM-5后级功放上。下图左为SC-5前级功放内部，右为SM-5后级的放大器部分。



1997年，马兰士在该年推出的PM-17功放上，使用了“可调HDAM”技术。这项技术通过对HDAM模块内部的直流偏移进行精准调整来达到取消直流伺服电路的目的，这样做的好处就是进一步提升了音质。

下图为PM-17内视图，可以看到它一共使用了四枚HDMI模块（图中红框），两枚在前级，两枚在后级。





马兰士7+9前后级是绝大部分烧友的梦中神器，2002年，马兰士推出了新版的SC-7S1与MA-9S1前后级，并且应用了新的HDAM-SA电路设计。HDAM-SA是一种单位增益反冲放大器（一般叫单位增益缓冲器，或者直接就缓冲、缓冲器），它是为了配合马兰士另一项专利技术电流反馈放大技术（current feedback loop amplifier，简称CFA）而诞生的。

相对于历史更长的电压反馈放大（VFA），CFA虽然应用广度不及VFA，但在优秀的电路设计下，可以提供更高的带宽、更高的压摆率、以及更低的失真。不过，由于CFA存在输入端阻抗不匹配的问题，所以一般会在反相及非反相输入端之间内部使用一个缓冲器。


第一版SC-7S1+MA-9S1没有找到清楚的图片，下面第二版 SC-7S2+MA-9S2 前后级的内视图，红框中黑色塑料外壳下就是HDAM-SA电路。





来到2004年，马兰士推出了新的HDAM-SA2（SA2在SA的基础上，加入了三只电阻，对电路进行了微调，电数参数更好），并将这一技术应用在SA-11S1碟机与PM-11S1功放上。并且随着成本的降低，马兰士开始把HDAM-SA2向中端机型移植。随后，马兰士在2007年又推出了HDAM-SA3。

下图为PM-11S1功放内的HDAM-SA2电路。




在2007年，马兰士在SA2的基础上，推出HDAM-SA3。SA3是SA2的改良版，电路更复杂，并且通过插片式设计，节省了机器电路板上的空间，从而让电路设计更为灵活。



要提醒大家注意的是，不管是哪个版本的HDAM电路，上面的图片中只是其中一种电路形式。根据用途的不同，技术人员也会对HDAM电路进行相应的设计。举个例子说，即使都是HDAM-SA3，根据应用位置的不同，采用的电器元件也会有所不同、电路外观也会有所不同。

最后附上一张三个版本HDAM SA的电路结构图，供大家参考。






四、HDAM的具体用途


在实际应用中，HDAM电路用于以下三种用途：
1、信号放大
2、缓冲
3、滤波

对于相关原理有兴趣的朋友，可以去hifidiy网站了解学习，那里有很多朋友自己仿制HDAM电路，并进行了相关的探讨。考虑到我们的读者定位，这部分内容就略过了。

我们下面以马兰士PM-14S1的电路为例，简单看一看HDAM电路的实际应用。




下面是PM-14S1的电路原理图，图中红色圆圈内即是HDAM电路，可以看到，在不同的位置上共用了12个HDAM模块。



由下图可以看到，在PHONO黑胶唱机输入端，使用了2个HDAM模块，分别用作唱头信号放大与滤波器；CD输入线路上也专门使用了1个HDAM模块用作信号缓冲；其它几路输入端子则共用1个HDAM模块作为缓冲器。



继续看上图中间的前级放大与调谐部分，可以看到，5个HDAM模块被用作信号放大与缓冲器。在末端功率输出部分，2个HDAM模块用作最后的电流放大。

我们在上面介绍了HDAM-SA2与HDAM-SA3这两个版本的HDAM。马兰士根据电路的具体情况，对这两个模块进行搭配使用，增强了线路的灵活性。下图说明了在整个线路中，在不同的位置分别使用了不同的HDAM模块，7个HDAM-SA2模块、5个HDAM-SA3模块。




五、HDAM模块在马兰士家庭影院功放中的应用


HDAM是个好东西，早期马兰士仅将HDAM应用于其HIFI产品的旗舰机型上，后来逐渐将这一技术应用到中端产品中，当然了，为了取得更好的市场成绩，AV类器材也不会被忽视。最早采用HDAM技术的马兰士家庭影院功放是2000年上市的AV9000前级功放，并且在机器面板右上角印上了大大的金色HDAM标志。





随后，马兰士将HDAM移植到了于2005年发布的合并机旗舰机型SR9600身上。







自此之后，HDAM在马兰士家族家庭影院功放上的应用面逐渐放宽，中端机型也开始采用HDAM模块。为了节省成本，中端机型与低端机型在前级放大部分采用相同的PCB电路板，但在低端机型上省略了HDAM电路。





在马兰士现役产品中，从SR5012开始及以上机型都搭载了HDAM模块，所不同的是模块电路的复杂程度有所不同。比如下图马兰士影院独立前级AV8802，采用了分立式HDAM模块。










下图是马兰士SR7012的HDAM电路，虽然没有像AV8802独立前级这样采用分立式HDAM模块，但HDAM电路还是满满的，可惜的是在国内没有上市销售。






到这里，关于HDAM模块的内容介绍了不少了，可以打住了。


这几天和几个老烧友在闲谈时，说到马兰士，大家一致认为马兰士历史就是一本厚重的书，经历曲折（美国诞生并走向辉煌、卖身荷兰、日本收购、又被美国收购）、铭机众多（人人皆知的7+9、一直到现在都被称为不可逾越的两大收音头神器之一的Model 10、纯甲类后级Model 15等等），真的是三天三夜也说不完。正好最近要做马兰士PM8006与SR8012的评测，大家建议写一写马兰士的历史、铭机、故事、技术等。我觉得这个选题不错，虽然短期内不可能完成，但可以慢慢写，既是自己的学习总结的过程，也能把自己掌握的东西介绍给音响爱好者。


下次见！（于2017年12月20日）