喇叭 擴大機單邊聲音時有時無-維修自己來

阿信助教有一台30年前的擴音喇叭,如下圖,最近只有右邊有聲音,看來又要好好Debug一下了。事實上這對擴音喇叭我幾乎每幾年就要維修一下,主要是針對旋鈕的部分,因為旋鈕很容易氧化接觸不良,不過這次症狀不太一樣,因為我才剛換好兩個月而已,所以看來有點棘手。

30年前的擴音喇叭
30年前的擴音喇叭

擴音喇叭-拆開

拆開音箱之後,發現它有一個傳統的線圈變壓器用來提供電源,背後有兩組音源輸入端子,前面板則包含了高低音的控制器、音源切換開關以及電源開關,左右聲道的功率放大器電路則都安裝在右邊喇叭的音箱內。

擴音喇叭 內的各部位功能
擴音喇叭 內的各部位功能

放大器周邊線路

首先我發現擴音電路用的OP放大器是TDA2030A,據說它是很普通的音頻擴大器,我不是金耳多,聽不太出來。由於這種功率OP amp會發出大量的熱,因此我先猜測可能是電容遇熱老化故障,於是先把電路板上面筒狀的電解電容都先換掉,雖然它們都沒有凸起的現象。

更換OP amp的周邊零件
更換OP amp的周邊零件

但上面電容這麼多,查了一下TDA2030A的技術手冊,我先針對C1與C2做更換就好了,因為它們是非反相組態Non-inverting configuration的關鍵參數。至於甚麼是反相或非反相組態,各位可以參考這篇來複習Operational Amplifiers Summary

TDA2030A sample circuit [Quote from ST TDA2030A datasheet]
TDA2030A sample circuit [Quote from ST TDA2030A datasheet]
更換C1、C2之後上電,發現兩顆喇叭都有聲音了,當下覺得真高興,但沒過30min左邊喇叭的聲音又開始斷斷續續的了,真是有種被潑冷水的感覺,顯然問題在別處,話說不穩定的症狀最難抓。關於電容突起的維修文章,各位可以參考這篇Disk Read Error 電腦不開機-猜猜如何修好它

檢查喇叭線

喇叭聲音消失,當然就要檢查一下喇叭,如下圖,利用手機產生弦波的聲音輸入放大電路到喇叭,同時用手搖一搖喇叭的電線,音量完全不受影響,所以不是喇叭線的問題。

檢查高低音喇叭的接線
檢查高低音喇叭的接線

附帶提一下,這個右聲道的音箱是由兩個喇叭組成,分別是高音與低音喇叭,理論上需要有一個專門的電路來做分音,它可以將高頻與低頻的聲音分開送到兩個喇叭,讓適當頻率的訊號可以用符合頻段的喇叭來播放,聲音才不會混在一起。

但我這台是低成本的電路,只用了一個電容串接在高音喇叭上,它的角色就是高通濾波器High pass filter,至於是否有跟這個高音喇叭的頻率配到,我就不知道了,畢竟我現在連聲音都沒有,這種奢侈的需求留待以後再說吧。

檢查音源開關Input switch

從手機音源來的訊號會先經過調音器Tone controller如下圖,它負責高低音調整,以及音量的調整,因此有三個VR/Variable Resistor旋鈕,這三個旋鈕幾乎每2~3年我就會需要換新,因為時間一久旋鈕內的碳膜會氧化,旋轉的時候喇叭容易產生有沙沙聲。

喇叭面板的調音電路
喇叭面板的調音電路

但這三個旋鈕我在前不久才更換過,所以不是它們的問題,所以我把問題轉向到調音器上的音源切換開關,也就是上圖右下角的灰色方塊。因為這擴音機有兩個Input,它利用這顆灰色的2段開關作切換。我發現當我把手指輕輕按在Input switch上揉阿揉的時候,喇叭會出現嗶嗶啵啵的噪音,我想我應該是找到問題了。

我直接把Input switch拆開,果然裡面超級髒,如下圖,畢竟是卡了30年油汙的東西,要花點時間清一清。你一定會問幹嘛不買新的? 因為時間寶貴,我直接把零件拆開來打磨還比較快,而且萬一我花時間出門還找不到這30年前的零件的話,那就作白工了。

清理input switch
清理input switch

清理完之後總要測試一下,上電後馬上試音,果然聲音明亮許多,回想起來”接觸不良”真的是所有故障原因的第一名啊! 這樣試了半天,感覺似乎沒問題了,我想應該Input switch就是兇手了。

隱藏版的兇手-音源線

白天測試喇叭還滿順利的,用起來就是爽,雖然不是頂級的設備,但比起LCD TV單薄的聲音,有低音輸出就是不一樣。到了晚上十點多的時候,發現聲音又消失了,真是給我重重的一擊。

電容換了、VR旋鈕換了、音源切換開關清了,我實在想不出還有哪裡會有問題。我把音箱再度拆開,把手機音源接上,兩個喇叭都有聲音,於是用鉛筆在各個地方翻翻找找,看看是否有那裡遺漏的。

調音電路繁雜的電線
調音電路繁雜的電線

就當在我撥開電線的時候,喇叭突然啵啵了一下,但是一閃即逝,之後很難在複製出來。這個電線是音源線,我發現需要把音源線折到特定位置時,喇叭的聲音會中斷,所以我找到答案了! 答案就是音源線斷了。

電線斷裂經常發生在年代久遠的電線接頭處,例如:耳機接頭、電源插頭、示波器探棒的Ground lead,由於是斷在裡面,外觀完全看不出來,若電線外皮是軟的,你還可以用手指拉一拉,你會發現電線像橡皮一樣會有彈性,因為裡面的銅線已經斷了。

至於為何會斷在裡面? 我沒有去追究,經驗中它們的截斷面是很整齊,但卻又不是刀割,總之遇到這種情況,我就是把線剪短,再重新焊過。所以我把3組音源線全部剪斷重新剝線焊過,剪下來的線頭如下圖,我沒有再去剝開看看是哪裡斷掉,但你光看焊接的地方就知道它的接觸是很單薄的。

將聲音傳輸線頭剪斷,重新剝線焊接
將聲音傳輸線頭剪斷,重新剝線焊接

經過兩星期的測試,目前沒有異狀,我想應該可以說維修成功了! 所以維修得好或不好,真的很難說,當你要抓他的時候,它偏偏不出來,而且有時候還是兩個原因造成的,有作維修的人應該感受特別深。

 

 

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