设计初衷
随着电子科技的发展，已经有越来越多的人使用手机、平板、WAV数字播放器等手持音频设备来聆听音乐。然而，用这些音频设备直接驱动高阻头戴耳机，很难有好的音效，有些甚至只能出声，难以发挥一些高档耳机的威力。其原因就在于，这些音频设备对耳机的驱动能力小，有时受使用电压的限制。这时我们就需要一款优秀外部耳机放大器来连接音频设备，提供足够的音乐功率和输出电流来驱动耳机，从而获得优秀的听感。这也促生了这台型号为NS1的耳机放大器的设计制作。
使用材料
NS1采用了美国国家半导体（简称“国半”）最新推出的两款顶级音频器件——LME49720和LME49600。我们先了解下这两个器件：
LME49720：这是国半最新推出的顶级双运放，拥有超低失真、低噪声、高转换速率，是运算放大器系列中的佼佼者。它使用了优秀的内部电路设计和制造工艺，拥有极低的噪声（2.7nv/√^Hz）和超低失真度（0.00003%）。LME49720可谓优秀的模拟音频器件，能满足最苛刻的音频应用设计。应用范围有模拟放大、唱机唱头放大、有源滤波等。
LME49600：这是一个高性能、高保真、高电流的音频缓冲器，是国半最新推出的电流缓冲器件，其高达250MA的输出电流、超低的失真度（0.00003%），能提供完善的过热、过流和短路保护。应用范围有耳机放大器输出驱动、低功率音频放大器输出、大电流运算放大器输出级等。
设计过程
1 NS1设计架构：
音频主体放大：LME49720+LME49600
电源：LM29d1S+LM4911S
音频输出保护：UPC1237
2 电路阐述：
A：设计制作
这是一个全DC放大电路，U101A（LME49720）+U103（LME49600）组成主体放大，音频信号通过音量电位器输入到图中U101A第三脚正相输入端，第1脚输出连接到U103的2脚输入端，通过U103扩流输出至UPC1237的保护电路。最后连接耳机输出插座的R104和R107（R101）组成反馈网络，NS1默认设计为3倍放大，R101通过继电器控制，控制放大电路的增益，以达到适应更多不同阻抗的耳机。输出的另一路经过R122，R123可以当前级放大器使用。
NS1确定方案后，设计图纸就有了思路，整体电路是一个模拟放大，对于一个优秀的模拟放大电路，地线的处理尤为重要，所以我在NS1上的地线下了功夫，采用星型接地方式，所有的电流回流地都汇集到电源一点地，这样可以提高整机SN和降低失真度。放大部分分左右排列，和音量电位器形成90度布局，信号输入经过电位器后，以最短的走线距离输入到放大电路，避免线路损耗和辐射干扰。电源稳压的选用同是国半的LM2941S和LM2991S，表面贴片安装，高效率和低稳压差也可以保证LME49600在大电流输出时，也不会过热。图中的LM2940-5稳压是独立供电给控制增益的继电器，避免继电器工作时，电流回路干扰模拟电源。这个是很有必要的。对于阻容元件，主体选用1%的VISHAY+ELNA的电容。
B：技术难点
1 使用LM2941和LM2991时，由于LME49600是个5端可调的稳压IC，其调整脚（ADJ）不能接对地连接电容。否则，会导致稳压模块性能严重恶化，电压不可调，电源噪声巨大。
2 LME49600这个电流放大器，IC自身有完善的保护电路。但是为了避免冷机开机的冲击声，我使用了UPC1237控制继电器延时和快速关断。对于追求声音直接性的爱好者，可以不使用这部分电路。信号经过放大后直出链接到耳机插座。
音质效果及心得
耳机放大器一直是耳机发烧友必不可少的环节，好的耳机放大器，搭配高素质的耳机，能获得很好的听音享受，由于其体积小，相对环保，对于没有正规听音室的音乐爱好者来说，是最合适的。NS1制作完成后，无论使用入门级别的AKG420或HIFI级别HD600，都能轻松驱动，播放人声或古典，都获得平衡真实的听感。高频泛音丰富而不刺耳，加上LME49600的大电流输出，使得低频干净有力，毫不拖泥带水。整体表现不亚于中级别音响系统的效果。
后期的理想改进：
1 使用更紧凑的设计布局
2 更改成平衡输出
3 增加机箱，完成完整设计。