Многих интересует вопросы использования электронного трансформатора в качестве блока питания для усилителя низких частот и изготовления такого дешевого «усилка» для домашнего сабвуфера.
Плата для такого устройства была разработана за один час.
Она представляет собой совокупность усилителя мощности низких частот (примерно 70-100 Вт), фильтра низких частот для сабвуфера, чтобы выдавать только чистый бас без прочей музыки, сумматора для объединения сигналов со стереоканалов в один единый, а также импульсного источника питания, чтобы все устройство могло работать напрямую от сети 220 В без использования дополнительных приборов.
Получился маленький усилитель с большими возможностями.
Начнем с того, что усилитель одноканальный, работает в классе AB и построен на ультралегендарной микросхеме TDA7294, обеспечивая выходную мощность в 70 наичистейших Вт. Для домашнего сабвуфера это более чем достаточно.
Обвязка для этой микросхемы довольно стандартная.
Блок питания представляет собой самый обычный электронный трансформатор. Был использован трансформатор Taschibra мощностью 105 Вт.
Он был полностью разобран и собран вновь на общей плате. Вторичная обмотка силового трансформатора была перемотана. Родная выдавала 12 В выходного напряжения, а новая же стала выдавать двухполярные 28 В.
Сетевая обмотка состоит из 85 витков провода толщиной 0,5 мм. Вторичная обмотка была намотана скруткой, общий диаметр которой составляет 1,2-1,5 мм. Она состоит из 40 витков с отводом из середины.
Сетевую и вторичную обмотки нужно изолировать друг от друга. Для намотки возможно использование Ш-образного сердечника. Это будет даже удобнее для изолирования обмоток.
Плата получилась очень компактной, несмотря на то, что на ней разместились 3 отдельных части системы, не считая пассивного сумматора.
Силовые транзисторы серии MJE13007 в корпусе ТО220 установлены на общий теплоотвод вместе с микросхемой усилителя мощности. Все силовые компоненты в лице микросхемы и транзисторов необходимо обязательно изолировать от теплоотвода. Не помешает и термопаста.
На плате не имеется защиты акустики от «постоянки», в случае если усилитель сгорит. Нет и защиты на блоке питания. При желании можно установить без проблем. Отсутствие защит не говорит о том, что схема ненадежна. Если ничего не замыкать, то все будет работать очень долго. В некоторых автомобильных усилителях промышленного производства также отсутствует защита – и ничего!
Для фильтрации сигнала задействована также довольно стандартная схема фильтра второго порядка, обеспечивающая срез 100 Гц.
Схема построена на основе дешевой и популярной микросхемы BA4558. Это сдвоенный операционный усилитель, который нашел широкое применение в аудиотехнике.
Питание фильтра однополярное. Напряжение питания составляет в районе 15 В. Резистор в цепи питания обеспечивает токогашение. Он должен быть 2-ваттный.
Микросхему желательно установить на панельку типа DIP-8.
Как было упомянуто ранее, фильтр обеспечивает срез порядка 100 Гц, то есть все частоты, которые находятся выше, будут отсутствовать. При желании можно сделать частоту среза пониже.
Для объединения сигналов с обоих каналов до фильтра задействована простая схема пассивного сумматора.
Правильно собранная схема не нуждается в наладке. Все должно заработать сразу.
При сборке обратите внимание на наличие двух перемычек.
После завершения сборки настоятельно рекомендуется проверить работоспособность отдельных частей. Сначала проверяется блок питания (фильтр и усилитель отключаются заранее). Если с блоком все в порядке, то подключается усилитель, и проверяется его работа. А в конце уже можно подключить и проверить фильтр низких частот. На плате выводы микросхем пронумерованы.
Итак, главный вопрос о возможности использования электронных трансформаторов для питания усилителей, наконец, получил ответ. Да, это возможно. Даже без всяких доработок, хотя использование сетевого фильтра на входе электронного трансформатора, а также сглаживающего электролита после моста пойдет только на пользу. Не помешали бы и дроссели после выходного моста. Но на слух никакой разницы в звучании обнаружено не было.
Прикрепленные файлы:
Самодельный разъем для LCD-дисплеев
Предисловие
После покупки сабвуферной головки MAGNAT AD300, оказалось, что моего старого усилителя по схеме Чивильча ему явно мало. Поэтому появился замысел создать что-то новое. Новыми критериями стали соответственно высокая выходная мощность и возможность работы на низкоомную нагрузку.
Функционально усилитель состоит из четырех блоков, преобразователя напряжения, блока фильтров, блока защиты и соответственно самого усилителя мощности. Расскажу коротко о каждом из них.
Преобразователь напряжения
Главной частью любого усилителя мощности является источник питания. Понятно, что для получения высокой выходной мощности 12-ти вольт от аккумулятора явно не достаточно. Поэтому в первую очередь нужно создать преобразователь напряжения, который позволит получить двуполярное питание +-60В с мощностью не меньше 400Вт. Порывшись на форуме нашел достаточно простую и относительно хорошую схему.
Мозгом данного преобразователя служит микросхема TL494NC, она создает импульсы заданной частоты. Частоту задают элементы R1 и С8. Дальше эти импульсы попадают на транзисторы VT1, VT2, которые являются управляющими ключами для выходных транзисторов. Поочередно открываясь, выходные транзисторы создают в первичной обмотке переменный ток высокой частоты. Трансформатор повышает напряжение до заданных 60В, дальше ток выпрямляется диодным мостом. Дроссели и конденсаторы сглаживают пульсацию и высокочастотные наводки. Трансформатор намотан на ферритовом кольце склеенному из двух колец размерами 45*28*8 марки НМ2000. Все грани кольца скругляются напильником, потом транс обматывается тряпочной изолентой.
Первичная обмотка намотана 10 жилами диаметром 0,8 мм и содержит 2*5 витков. Витки распределяются равномерно по кольцу. На выводах все жилы скручиваются. После первичной обмотки опять слой изоленты. Вторичная обмотка намотана 3 жилами таким же проводом и содержит 2*19 витков.
Радиатором для выходных транзисторов служит дюралюминиевая пластинка, толщиною 3-4 мм, длиной около 10 см и высотой около 3см.
Для питания блока фильтров необходимо двуполярное питание +-15В. Реализуется оно при помощи стабилизатора напряжения собранного на транзисторах VT8, VT9 и кренках 7815, 7915. Транзисторы и кренки также имеют маленькие алюминиевые пластинки-радиаторы. Для питания блока защиты сделан отвод из положительного плеча питания усилителя. Падение напряжения реализует двухватный резистор R17.
Включается преобразователь как и сам усилитель с помощью клеммы REM, подавая на нее +12В от магнитолы, замка зажигания или например выключателя. При выключенном усилителе, ток потребления очень мал. На плате, также предусмотрен разъем для подключения вентиляторов охлаждения. Размеры печатной платы 140х105мм.
Усилитель мощности
Схема высококачественного усилителя мощности также взята из форума сайта сайт. Данный усилитель здесь зовут " ". Схема выбрана за ее высокое качество звука, большую мощность, относительную простоту в настройке, высокий басовый потенциал.
Правильно собранный усилитель работает сразу, настройка сводится к установке тока покоя. Выставляется он подстроечным резистором R15. Сначала выставляют минимальный ток покоя и дают усилителю поработать 15-20 минут на средней мощности. После этого закорачивают вход, отключают акустику и выставляют ток покоя в пределах 50-80 мА. Меряют его по спаду напряжения на резисторах R24 - R27, он должен лежать в пределах 0,22-0,36 В. Напряжение в правом и левом плече может немного отличаться. В схеме желательно использовать пленочные конденсаторы К73- 17 или импортные аналоги, С8, С12, С13 - можно керамику. Выходные и предвыходные транзисторы желательно подбирать попарно, ну хотя бы из одной партии, также попарно желательно отбирать и VT1, VT3 и VT2, VT4. На фото резисторы R1 и R2 на 0,25Вт, позже они были заменены на 2Вт, хотя достаточно резисторов и 0,5Вт. Для транзисторов VT5, VT7 сделан небольшой алюминиевый радиатор. Размеры печатной платы 140х80мм.
Блок фильтров и защиты
Так как усилитель для сабвуфера, нужно выделить из общего широкополосного стереосигнала сумованый, узкополосный низкочастотный сигнал. Для этого собранный блок фильтров. Он содержит сумматор, который сумирует стерео сигнал в моно, сабсоник, который отбрасывает инфранизкие частоты, фильтр НЧ, который обрезает диапазон к 300Гц с крутизной 12дБ/окт, регулирующий фильтр НЧ с частотой среза в пределах 35-150Гц и регулятор фазы, который сдвигает фазу сигнала для лучшего согласования с акустикой.
Все конденсаторы в сигнальных цепях пленочные, за исключением С3, С4, С6, С8. В моем случае керамическими являются также шунты С5, С7. Если чувствительности усилителя окажется мало, резисторами R7, R8, R9, R10 можно изменить коэффициент усиления. Повысить его можно увеличением номиналов R9, R10 и уменьшением R7, R8. Схема наведена ниже.
Блок защиты сохранит сабвуфер при неполадках в усилителе и защитит АС от постоянного напряжения. Также он устраняет щелчки при включении, подключая нагрузку через несколько секунд после включения усилителя. Одним недостатком является то, что схема питается от того же источника питания, что и усилитель мощности, потому при выключении, реле не отключает громкоговоритель сразу, а через несколько секунд, за которые разряжаются конденсаторы блока питания.
Блок защиты и блок фильтров смонтированы на одной печатной плате размерами 185х53мм. Места для стабилитронов VD2, VD3 не предусмотрено, у меня они запаяны в месте подключения питания на плату, хотя думаю можно обойтись и без них, возможно тогда реле будет срабатывать чуть быстрее при выключении.
Конструкция корпуса и монтаж
Все платы смонтированы на дюралюминиевой пластине толщиной 3мм. К ней также прикручивается радиатор выходных транзисторов. Между радиатором и основой, нанесен слой термопасты, таким образом пластина также играет роль радиатора. Выходные транзисторы прижимаются непосредственно к радиатору, между радиаторами и корпусами транзисторов изоляционная прокладка и слой термопасты.
Боковые стенки сделаны из дубовых планок размерами 230х47х15 мм. С внутренней стороны планок, внизу, сделаны фаски, в которые вставляется основа усилителя. С наружи планкам придался коричневый цвет и покрылись лаком. Передняя и задняя стенки также из дюралюминиевых пластин. На передней панели крепятся входные и выходные клеммы, регуляторы чувствительности, среза частоты и фазы, индикатор включения, а также куллер. На задней панели крепится еще один куллер, а также сделаны отверстия для циркуляции воздуха. Клеммы питания также на задней панели. Передний куллер работает на вдув холодного воздуха снаружи-внутрь корпуса, непосредственно на радиатор. Задний на вытяжку горячего воздуха из корпуса. Охлаждения в осеннюю пору хватает, летом испытания еще не проводились, все же перегрев на высокой мощности не исключаю. Поэтому при повторении конструкции советовал бы чуть увеличить размеры радиаторов.
Верхняя крышка сделана из ламинируемого МДФ, ее толщина 3-4мм, сверху черная краска и лак.
Звучит усилитель замечательно, мощно, напористо, чуствуется запас мощности, бас плотный и глубокий.
Ниже вы можете скачать печатные платы в формате LAY
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Преобразователь напряжения | |||||||
| DA1 | ШИМ контроллер | TL494 | 1 | В блокнот | |||
| Линейный регулятор | LM78L15 | 1 | В блокнот | ||||
| Линейный регулятор | LM79L15 | 1 | В блокнот | ||||
| VT1, VT2 | Биполярный транзистор | BC556 | 2 | В блокнот | |||
| VT3-VT6 | MOSFET-транзистор | IRF3205 | 4 | В блокнот | |||
| VT7 | Биполярный транзистор | BC546 | 1 | В блокнот | |||
| VT8 | Биполярный транзистор | КТ815Б | 1 | В блокнот | |||
| VT9 | Биполярный транзистор | КТ814Б | 1 | В блокнот | |||
| VD1, VD4-VD7 | Диод | КД213А | 5 | В блокнот | |||
| VD2, VD3 | Выпрямительный диод | 1N4148 | 2 | В блокнот | |||
| VD8-VD11 | Стабилитрон | 1N4743A | 4 | На 13 Вольт | В блокнот | ||
| C1, C24-C27 | Конденсатор | 1 мкФ | 5 | В блокнот | |||
| C2-C5 | 2200мкФ 25В | 4 | В блокнот | ||||
| C6 | Конденсатор | 0.1 мкФ | 1 | В блокнот | |||
| C7, C9, C11 | Электролитический конденсатор | 22 мкФ | 3 | В блокнот | |||
| C8 | Конденсатор | 1.2 нФ | 1 | В блокнот | |||
| C10 | Конденсатор | 10 нФ | 1 | В блокнот | |||
| C12-C15 | Конденсатор | 0.68 мкФ | 4 | В блокнот | |||
| C16-C23 | Электролитический конденсатор | 1000мкФ 63В | 8 | В блокнот | |||
| R1 | Резистор | 15 кОм | 1 | 0.125 Ватт | В блокнот | ||
| R2, R9-R12 | Резистор | 10 Ом | 5 | 0.25 Ватт | В блокнот | ||
| R3, R14 | Резистор | 10 кОм | 2 | 0.125 Ватт | В блокнот | ||
| R4 | Резистор | 47 кОм | 1 | 0.125 Ватт | В блокнот | ||
| R5, R6 | Резистор | 20 Ом | 2 | 0.25 Ватт | В блокнот | ||
| R7, R8 | Резистор | 1 кОм | 2 | 0.25 Ватт | В блокнот | ||
| R13 | Резистор | 56 Ом | 1 | 2 Ватт | В блокнот | ||
| R15, R16 | Резистор | 3 кОм | 2 | 0.25 Ватт | В блокнот | ||
| R17 | Резистор | 1 кОм | 1 | 2 Ватт | В блокнот | ||
| FU1 | Предохранитель | 40А | 1 | В блокнот | |||
| L1 | Дроссель | 1 | Феррит 8мм, провод 2мм, 10 витков | В блокнот | |||
| L2, L3 | Дроссель | 2 | Феррит 8мм, провод 1.4-2мм, 5-6 витков | В блокнот | |||
| T1 | 1 | См. статью | В блокнот | ||||
| Усилитель мощности | |||||||
| VT1, VT2 | Биполярный транзистор | 2N5551 | 2 | В блокнот | |||
| VT3, VT4 | Биполярный транзистор | 2N5401 | 2 | В блокнот | |||
| VT5 | Биполярный транзистор | 2SB649 | 1 | В блокнот | |||
| VT6, VT7 | Биполярный транзистор | 2SD669 | 2 | В блокнот | |||
| VT8 | Биполярный транзистор | 2SC3182 | 1 | В блокнот | |||
| VT9 | Биполярный транзистор | 2SA1265 | 1 | В блокнот | |||
| VT10, VT11 | Биполярный транзистор | 2SC5200 | 2 | В блокнот | |||
| VT12, VT13 | Биполярный транзистор | 2SA1943 | 2 | В блокнот | |||
| VD1, VD2 | Стабилитрон | 1N4744A | 2 | В блокнот | |||
| C1, C2 | Электролитический конденсатор | 100 мкФ | 2 | В блокнот | |||
| C3-C5, C11, C14, C19, C20 | Конденсатор | 0.47 мкФ | 7 | В блокнот | |||
| C6, C7 | Электролитический конденсатор | 47мкФ 16В | 2 | В блокнот | |||
| C8 | Конденсатор | 240 пФ | 1 | В блокнот | |||
| C9, C10 | Электролитический конденсатор | 220мкФ 16В | 2 | В блокнот | |||
| C12, C13 | Конденсатор | 100 пФ | 2 | В блокнот | |||
| C15 | Конденсатор | 24 пФ | 1 | В блокнот | |||
| C16 | Конденсатор | 1 мкФ | 1 | В блокнот | |||
| C17, C18 | Электролитический конденсатор | 1000мкФ 63В | 2 | В блокнот | |||
| C21 | Конденсатор | 0.1 мкФ | 1 | В блокнот | |||
| R1, R2 | Резистор | 4.7 кОм | 2 | 1 Ватт | В блокнот | ||
| R3, R4 | Резистор | 6.8 кОм | 2 | 0.125 Ватт | В блокнот | ||
| R5, R10-R13 | Резистор | 100 Ом | 5 | 0.125 Ватт | В блокнот | ||
| R6 | Резистор | 47 кОм | 1 | 0.125 Ватт | В блокнот | ||
| R7-R9 | Резистор | 1 кОм | 3 | 0.125 Ватт | В блокнот | ||
| R14 | Резистор | 4.7 кОм | 1 | 0.125 Ватт | В блокнот | ||
| R15 | Подстроечный резистор | 4.7 кОм | 1 | В блокнот | |||
| R16, R17 | Резистор | 47 Ом | 2 | 0.5 Ватт | В блокнот | ||
| R18 | Резистор | 180 Ом | 1 | 1 Ватт | В блокнот | ||
| R19 | Резистор | 15 кОм | 1 | 0.125 Ватт | В блокнот | ||
| R20-R23 | Резистор | 2.2 Ом | 4 | 1 Ватт | В блокнот | ||
| R24-R27 | Резистор | 0.22 Ом | 4 | 5 Ватт | В блокнот | ||
| R28 | Резистор | 4.7 Ом | 1 | 2 Ватт | В блокнот | ||
| Блок фильтров | |||||||
| OP1, OP2 | Операционный усилитель | TL074 | 2 | В блокнот | |||
| C1, C2 | Конденсатор | 3.3 мкФ | 2 | В блокнот | |||
| C3-C6 | Конденсатор | 100 пФ | 4 | В блокнот | |||
| C7-C9, C12, C14, C17 | Конденсатор | 0.1 мкФ | 6 | В блокнот | |||
| C10, C11 | Конденсатор | 0.22 мкФ | 2 | В блокнот | |||
| C13, C16 | Конденсатор | 68 нФ | 2 | В блокнот | |||
| C15 | Конденсатор | 50 нФ | 1 | В блокнот | |||
| R1, R2, R5, R6 | Резистор | 2.2 кОм | 4 | ||||
Скажите, а как определить где какой элемент на плате располагается, а то я не могу понять… я просто еще не опытный…
На рисунке над схемой показан сборочный вот по нему и определите где какой элемент ставить
▼ Показать все комментарии ▼
На сборочном там есть два конденсатора 4700µF 50V, и еще там другие элементы, для чего они? Не пинайте за такие тупые вопросы, просто я плохо шарю в электронике…
если удвоить количество транзисторов в выходном каскаде, можно ли увеличить мощность? или допустим заменить их на кт825 и кт827?
всем привет. я так понимаю общее напряжение питания однополярное от блока идет 70 вольт, делится попалам кондерами и получается по 35в?
нет. кондерами не разделишь питание. у трансформатора должны быть две вторички с общим проводом, т.е. у трансформатора на вторичке 3 провода. напряжение каждого плеча от средней точки должно быть 24(25) вольт переменки. после диодного моста и конденсаторов напряжение увеличивается в 1.4 раза (как раз получишь 35вольт на плечо. смотри схемы двуполярного питания.
спасибо dr.Alex. хочу в машину такой сделать.. а вот эта схема с преобразователем пойдет? http://goo.gl/aqlfZ там усилок и преобразователь. просто такой я уже делал и у меня эти кольца еще в запасе остались… сколько витков и как мотать подскажите плиз… желательно с проводом 1 мм…
спасибо dr.Alex. а 35в 200в этому усилку хватит?
в смысле 35 вольт для усилителя в 200 ватт? в принципе 160-170 ватт точно получишь (хотя 200 тоже возможно). при условии, что трансформатор будет мощностью 200-250 ватт рассчитан на ток во вторичке 4 ампера. (сечение провода вторички 1-1.4 мм) конденсаторы по питанию на плечо не менее 30000 мкф.
как показывает практика, для дома достаточна мощность 30-70 ватт на канал. для машины 100 ватт за глаза хватает. это примеры для комфортного прослушивания.
Парни а 45 вольт в одно плечо, ему нормально будет?
А можно выходные поменять на КТ837 и КТ805? Если да то на сколько моща упадет???
текст
Учитывая макс рассеиваемую мощность выбранной тобою пары 30W ватт 20 с хрипом ты оттуда вытянешь. Взять можно не-металлические версии КТ818-819, они доступней и дешевле, а с радиаторами к ним проще.
я вам скажу я сделал этот усилитель но я поставил вместо импортных деталей отечественные и он у меня работает сделал 2 канала на выход поставил кт818г кт819г и он спокойно безо всяких проблем раскачивает колонки s90 правда закалупался я его доводить до ума но эт стоило того!!! без предварительного усилителя он даже и напалавину не раскачается! пред я поставил усилитель с телевизора на ун14 гдето около 120вт он у меня выдает!!!
Переменное напряжение на выходе при максимальной громкости 30в это гдето около 120вт!!!
А тербуеться ли выходной конденсатор??? А то я кучу динамиков попалил не хочу спалить С-90))
кто делал даный девайс может сказать какие из дешевых и доступных транзюков желательно буржуйских оконечник зделать ато в маг пошло спросил почем цена будет и желание отпало:)))
Классика 2SC5200/2SA1943 не вариант? В сотку можно уложиться.
Аааа.. ну люди ну ответьте на вопрос! Нуждается ли даный УНЧ в выходном конденсаторе??? А то я себе голову ломаю как бы чего не спалить! У кого он вообще запустился???
Нет, не нуждается. А вот входной желателен. Около 1 мкф.
Спасибо тебе добрый человек!!!
хоть и написано что для саба, но поинтересуюсь у тех кто его собирал как этот усилок передает НЧ, нормально? просто планирую его в саб засунуть)))) выходники думаю поставить 2SС5200/2SA1943. Q4 и Q5 там точно bc557 и bc546, не сгорают? тут я читал что без предварительного усилка он не раскачивается на всю это правда7
этот усилитель ц меня до сих пор играет на советских транзисторах!!!
Для Хрона: …чтобы “наверняка” ничего не спалить, нужно взять 2 эл. кондера, соединить их последовательно. Получившийся 3х-полюсник, подсоединяют “плюсом” к “плюсу” источника питания; “минусом”- к “минусу” ИП, а на “среднюю” точку 2й провод от динамика(вместо “земли”).Таким образом динамик никогда не выйдет из строя(он является самой дорогостоящей деталью), т.к. в месте соединения “кодеров” никогда не будет “постоянки”, а по “переменке”- всегда НОЛЬ. Учтите!, максимальное напряжение эл-коденсатора должно в 2 раза быть выше напряжения 1″плеча”ИП, а так же номиналы их должны быть одинаковы.Пример: если U ИП=+-25в, то конденсаторы- минимум на 50в, емк.2200мкф
А испытать и наладить усилитель с эквивалентом нагрузки и только потом подключать динамики и слушать - не вариант? :)
Собрал по данной схеме усилок,транзисторы поставил наши КТ827А и КТ819ВМ.подключаю,из динамика гул и как будь то он залипает,в чем может быть проблема,может подскажет кто?
Замените КТ819ВМ на КТ825 или транзистор КТ827А на КТ818ВМ, так как КТ827А и КТ819ВМ не комплементарные, т.е. взаимно дополняющие,их Желательно использовать вот так примерно КТ818ВМ и КТ819ВМ или КТ825 и КТ827.Потомучто КТ827 составной а КТ819ВМ нет.
я немного “нуб” в этом деле,и посему есть пару вопросов:
топологию платы печатать как она изображена или в зеркальном отражении;
фильтр низких частот нужно ставить;
динамик на 8 ом подойдет? спасибо
Кто нибудь собрал с кт825 и кт827 на выходе? Или 2sc5200 и 2sa1943? Работает схема?
Действительно ли уровня линейного выхода(0.7 в) не достаточно для полной раскачки?
а резисторы какой мощности брать все кроме R7 и R8?
не работает. я криворукий
Проверь печатную плату целы ли жорожки и нет ли между ними замыкания где не должно быть, номиналы резисторов соответствуют ли схеме, конденсаторов, транзисторы правильноли впаяны и на исправность,правильно ли подаеш питание, ижелательно бы фото вашего усилителя и что именно неработает, а то так трудно подсказывать что либо, а схема 100% рабочая я делал работает все детали посхеме только выходные транзисторы КТ818ГМ и КТ819ГМ на виходе удалось получить максимум 17В при нагрузке 4 Ом, и питания усилителя 35в в плечо.
Спаял я эту схему. На выходном каскаде применил TIP 142 и TIP 147. Заработал сразу, звучит нормально. Только как узнать сколько ватт он выдаёт? Везде пишут, что точно измерить можно только с помощью генератора и осциллографа. На выходе во время работы с 4-х омным сабвуфером переменное напряжение колеблется(стрелка мультиметра) до 25 вольт. Сила тока на входе преобразователя - в среднем 9 ампер(при напряжении 11.7 в)
Только как узнать сколько ватт он выдаёт?
Я собрал данный усилитель. Хочу сказать играет он весьма недурно(без проблем раскачал мой саб на 75гдн). Питаю его напряжением 37в в плечо. Вместо bc546 ставил кт3102, вместо bc557-кт3107, 2n3055-кт819гм, MJ2955-кт818гм. Играет нормально без всяких предусилителей прямо от компа. Если он у вас при подключении входа к чему либо будет пердеть или трещать ставьте перед входом кондер на 2,2-10мкф и резистор 22-47ком, мне помогло. Также питал его напругой 27в в плечо и тоже играл нормально но раза в 2 тише. Резюк R6 греется не слабо поэтому ставьте резюк мощностью от пол вата(млт на 2,4ком на пол вата раздобыть легче всего). Желаю вам удачи в собрании данного усилка).
Собрал,включаешь,идет небольшой фон в динамике и КТ818 греется донельзя.на сигнал реакции 0. собрал на КТ819ГМ и КТ818ГМ. в чем дела?!
Юра оставьте свои контакты решим проблему! я этот усилитль уже на изусть знаю
В этой статье мы посмотрим, как сделать сабвуфер своими руками, не вникая в недра электроакустики, не прибегая к сложным расчетам и тонким измерениям, хотя кое-какие проделать все равно придется. «Без особых сложностей» не значит «тяп-ляп на кирпич, гони, бабка, могарыч». В наши дни на домашнем компьютере можно моделировать очень сложные акустические системы (АС); ссылку на описание этого процесса см. в конце. Но работа с готовым устройством по наитию дает то, чего не получишь никаким прочтением и просмотром – интуитивное понимание сути процесса. В науке и технике открытия на кончике пера совершаются редко; чаще всего исследователь, набравшись опыта, «нутром» начинает понимать, что там к чему, и уж тогда ищет математику, подходящую для описания явления и вывода расчетных инженерных формул. Многие великие с юмором и удовольствием вспоминали свои первые неудачные опыты. Александр Белл, напр., катушки для своего первого телефона пытался поначалу мотать голым проводом: он, музыкант по образованию, просто не знал еще, что проволоку под током нужно изолировать. Но телефон Белл все-таки изобрел.
О компьютерных расчетах
Не думайте, что JBL SpeakerShop или др. программа расчета акустики выдаст вам единственно возможный самый-самый правильный вариант. Компьютерные программы пишутся по устоявшимся проверенным алгоритмам, но нетривиальные решения невозможны только в богословии. «Все знают, что так делать нельзя. Находится болван, который этого не знает. Он-то и делает изобретение» – Томас Альва Эдисон.
SpeakerShop появился не так давно, разработано это приложение весьма основательно и то, что пользуются им очень активно, безусловный плюс как разработчикам, так и любителям. Но чем-то теперешняя ситуация с ним похожа на историю с первыми фотошопами. Кто юзал еще винду 3.11, помните? – тогда по обработке картинок просто с ума сходили. А потом оказалось – чтобы сделать хороший снимок, нужно все-таки уметь фотографировать.
Что это и зачем?
Сабвуфер (попросту – саб) в дословном переводе звучит курьезно: подгавкиватель. Реально же это басовый (низкочастотный, НЧ) динамик, воспроизводящий частоты ниже прим. 150 Гц, в специальном акустическом оформлении, ящике (коробе) достаточно сложного устройства. Сабвуферы применяются и в быту, в напольных высококлассных АС и недорогих настольных, встроенные и в автомобилях, см. рис. Если получится сделать сабвуфер, верно воспроизводящий басы, можно смело браться за , т.к. воспроизведение НЧ, пожалуй, самый жирный из китов, на которых стоит вся электроакустика.
Компактное НЧ-звено АС сделать много труднее чем СЧ и ВЧ (средне- и высокочастотные) во-первых, из-за акустического короткого замыкания, когда звуковые волны от фронтальной и тыльной излучающих поверхностей динамика (головки громкоговорителя, ГГ) гасят друг друга: длины волн НЧ – метры, и без надлежащего акустического оформления ГГ ничто не мешает им тут же сойтись в противофазе. Во-вторых, спектр искажений звука на НЧ тянется далеко в лучше всего слышимую область СЧ. В сущности любая широкополосная АС есть НЧ-звено, в которое встроены СЧ и ВЧ излучатели. Но к сабу уже с точки зрения эргономики предъявляется дополнительное требование: сабвуфер для дома должен быть как можно компактнее.
Примечание: все виды акустического оформления НЧ ГГ можно разделить на 2 больших класса – одни гасят излучение с тыла динамика, вторые переворачивают его по фазе на 180 градусов (оборачивают фазу) и переизлучают с фронта. Сабвуфер, в зависимости от свойств ГГ (см. далее) и требуемого вида его амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) может быть построен по схеме того или иного класса.
Направление на звуки ниже 150 Гц человек различает очень плохо, поэтому в обычной жилой комнате саб можно поставить в общем где угодно. СЧ-ВЧ АС (сателлиты) акустики с сабвуфером получаются очень компактными; их расположение в комнате возможно подобрать оптимальным для данного помещения. Современное жилье избытком площади и хорошей собственной акустикой, мягко говоря, не отличается, и «приткнуть» в нем правильно хотя бы пару хороших широкополосных колонок возможно отнюдь не всегда. Поэтому изготовление сабвуфера самостоятельно позволяет не только сэкономить весьма солидную сумму денег, но и получить все-таки чистый, верный звук в этой вот хрущевке, брежневке или современном новострое. Особенно эффективен сабвуфер в системах полнообъемного звука, т.к. ставить 5-7 колонок на полную полосу каждая это уж чересчур и для самых «навороченных» пользователей.
Басы
Воспроизведение басов сложно не только технически. Узенький в общем-то НЧ участок всего спектра звуковых волн неоднороден по своему психофизиологическому воздействию и разделяется на 3 области. Чтобы правильно подобрать басовый динамик и сделать короб для сабвуфера своими руками, нужно знать их границы и значение:
- Верхний бас (UpperBass) – 80-(150…200) Гц.
- Средний бас или мидбас (MidBass) – 40-80 Гц.
- Глубокий бас или подбас (SubBass) – ниже 40 Гц.
Верха
Середина
На мидбасах главная задача при создании сабвуфера – обеспечить в минимальном объеме ящика наивысшую отдачу ГГ, заданную форму АЧХ и ее максимальную равномерность (гладкость). АЧХ, в сторону низших частот близкая к прямоугольной, дает мощный, но жестковатый бас; АЧХ, равномерно падающая – чистый и прозрачный, но слабее. Выбор той или иной зависит от характера прослушиваемого: рокерам нужен звук «злее», а для классики нежнее. В том и другом случае большие провалы и всплески на АЧХ портят субъективное восприятие при формально одинаковых техпараметрах звука.
Глубина
Подбас определяющее влияние на тембр (окраску) звука музыкальных инструментов имеет только для духовых органов в специально для них построенных залах. Сильные подбасовые компоненты характерны для звуков природных и техногенных катаклизмов, сильных взрывов и голосов отдельных видов животных (львиный рык). Свыше 90% людей подбасы или вовсе не слышат, или слышат невнятно. Напр., если принципиально различные по своему характеру звуки тропического урагана и ядерного взрыва отфильтровать от всего, кроме подбасов, то по ним вряд ли кто разберет, что там на самом деле творится. Поэтому домашний сабвуфер почти всегда оптимизируют на мидбас, а остаток подбаса, какой получится, маскирует собственные шумы помещения. Для чего он, кстати, весьма пригоден и чем очень полезен.Подбас в машине
Эффект маскировки шумов особенно необходим в тесном и зашумленной салоне автомобиля, поэтому автосабвуферы оптимизируются на подбас. Иногда ради этого любители Hi-Fi на скорости отдают сабу весь багажник, ставя туда 15”-18” динамики-монстры на 150-250 Вт пиковой мощности, см. рис. Однако вполне приличный сабвуфер в машину можно сделать и не жертвуя полезным объемом в кузове, см. далее.
Примечание: пиковую мощность динамика часто отождествляют с шумовой, что неверно. На пиковой мощности звук искажен, но еще внятен, т.е. различим по смыслу. Шумовая мощность определяется как такая, на которой динамик может работать определенное время (обычно 20 мин.), не перегорая и не повреждаясь механически. Звук при этом чаще всего бессвязный хрип, отчего такая мощность и названа шумовой. Но в некоторых видах акустического оформления шумовая мощность динамика может оказаться ниже пиковой, см. далее.
Какой нужен динамик?
Полный расчет акустического оформления производится по т. наз. параметрам Тиля-Смолла (ПТС). Поскольку мы решили потратить время и труд на настройку саба, нам из них понадобится только полная добротность головки на ее собственной резонансной частоте Qts, т.к. именно по ней выбирается оптимальный вариант акустического оформления. В зависимости от величины Qts динамики делятся на 4 группы:
- Qts<0,5 – «безразличные» сверхнизкодобротные. Очень дорогие, очень низкая отдача, но способны воспроизводить подбасы вплоть до 20-15 Гц. Настройка сабвуфера с такими без звукомерной камеры и специальной измерительной техники невозможна, т.к. резонансный пик не выражен.
- 0,5
- 0,7
- Qts>1 – высокодобротные. Высокая отдача, низкая цена, жесткий звук в неоптимальном оформлении. Трудно получить гладкую АЧХ. Компактны, выпускаются диаметром (в меньшую сторону) до 6” (155 мм). Оптимальны для сабвуфера настольного или к телевизору (не к домашнему кинотеатру!).
- 0,7
Измерения
В спецификациях производителя на динамики Qts может быть обозначена как Qп или просто Q, но присутствует там далеко не всегда, а в общедоступных базах данных вроде WinISD полно ошибок. Поэтому нам скорее всего придется определять значение Qts в домашних условиях.
Подготовка
Прежде всего выбираем и готовим для акустических измерений комнату. В ней должно быть как можно больше штор, гардин, ковров на полу и стенах, мягкой мебели. Жесткие горизонтальные поверхности (стол) нужно накрыть чем-то пушистым; не лишним будет и набросать везде побольше подушек. Особенно сильно искажают звуковое поле углы, в т.ч. жесткой мебели со стенами, их надо чем-то занавесить, напр., одеждой на плечиках. Далее подключаем к динамику длинные провода и подвешиваем в геометрическом центре потолка (под люстрой, если она есть) фронтальной стороной диффузора вниз на высоте от пола в 2/3 высоты потолка.
Теперь нужно собрать схему измерений, как показано вверху на рис. Нижняя схема нам еще понадобится для измерения импеданса (полного сопротивления) динамика Z. От обычно используемой любителями измерительной схемы без трансформатора данная отличается вполне профессиональной точностью: в расхожих схемах на диодах моста теряется ок. 1,5 В даже при входном сопротивлении тестера 10 МОм. Действие данной схемы основано на том, что импеданс трансформатора и R2, с одной стороны, много больше импеданса ГГ; с другой – много меньше выходного сопротивления усилителя мощности звуковой частоты, и на том, что самый паршивый цифровой мультитестер на пределе 200 мВ имеет входное сопротивление более 1 МОм. Однако, если измерительный сигнал подается от генератора звуковой частоты (ГЗЧ) со стандартным 600-омным выходом, данная схема для измерения Z непригодна.
Процедура
От компьютера с программой эмуляции ГЗЧ измерительный сигнал подается с выхода звуковой карты. «Гонять» его нужно в пределах 20-100 Гц вначале с дискретом (шагом) 10 Гц. Если резонанса ГГ не видно, она для сабвуфера непригодна. Или продавец вас бессовестно обманул, продав за 100 руб. безразличную ГГ ценой от $200.
Когда границы резонансного пика определены, «проходим» его уже с дискретом 1 Гц и строим АЧХ. Если ГГ высоко- или среднедобротная ближе к верхней границе Qts, получится график вроде того, что на поз. I рис. В таком случае:
- По ф-ле (1) на поз. II находим U(F1,F2);
- По графику находим F1 и F2;
- По ф-ле (2) проверяем, совпадает ли вычисленная частота собственного резонанса в свободном пространстве F’s с измеренной Fs. Если расхождение более чем на 2-3 Гц, см. ниже;
- По ф-ле (3) находим механическую добротность Qms, затем по ф-ле (4) электрическую Qes и, наконец, по ф-ле (5) искомую полную добротность Qts.
Если же добротность ГГ ближе к низкой или таковая, что вообще-то хорошо, резонансная кривая будет заметно несимметричной, а ее пик плоским, размытым, поз. III, или же проверка по ф-ле (2) не сойдется и при повторных измерениях. В таком случае по графику определяем точки наибольшего наклона касательных к вогнутым «крыльям» пика А1 и А2; математически в них вторая производная от описывающей резонансную кривую функции достигает максимума. За Umax тогда берем, как и прежде, его значение на вершине пика, а за Umin – вычисленное по ф-ле на поз. III новое значение U(F1,F2).
Структура системы
Померяли? Динамик подходит? Не торопитесь выбирать оформление. Сперва нужно выбрать структурную схему всей системы озвучивания, т.к. на ее электронную часть может пасть доля затрат не меньшая, чем на хороший басовый динамик. Система озвучивания с сабвуфером может быть построена по одной из след. схем, см. рис.
Примечание: эквалайзер и фильтр инфранизких частот ФИНЧ (рокот-фильтр) во всех схемах включаются до входов стереоканалов.
Поз. 1 – система с пассивной расфильтровкой по мощности. Плюс – не нужен отдельный басовый усилитель, подключается к любому УМЗЧ. Огромные минусы, первое, взаимное электрическое просачивание каналов в сабвуфере по СЧ: для LC-фильтров, сводящих его к приемлемой величине, понадобится приличный кейс, который для покупки их компонент придется прежде где-то на треть наполнить деньгами (в 100 рублевых купюрах). Второе – выходные сопротивления фильтров низких частот ФНЧ совместно с входным ГГ динамика образуют тройник, и каждый канал УМЗЧ теоретически четверть мощности будет тратить на то, чтобы греть соседа с его ФНЧ. Реально – больше, т.к. на мощности и потери в фильтрах существенны. Тем не менее, система с расфильтровкой по мощности применима в сабвуферах небольшой мощности с независимыми излучателями звука, см. далее.
Поз. 2 – пассивная расфильтровка на отдельный басовый УМЗЧ. Потерь мощности нет, взаимовлияние каналов слабее, т.к. характеристические сопротивления фильтров – килоомы и десятки килоом. В настоящее время практически не применяется, т.к. собрать активный фильтр на микросхемах оказывается много проще и дешевле, чем мотать катушки пассивных.
Поз. 3 – активная аналоговая расфильтровка. Сигналы каналов складываются простым резисторным сумматором, поступают на аналоговый активный ФНЧ, а с него на басовый УМЗЧ. Взаимовлияние каналов ничтожно и в обычных условиях прослушивания незаметно, расходы на компоненты невелики. Оптимальная схема для самодельного сабвуфера начинающего любителя.
Поз. 4 – полная цифровая расфильтровка. Канальные сигналы подаются на разветвитель Р, разделяющий каждый из них как минимум на 2 равнозначных исходному. По одному сигналу из пары подается на СЧ-ВЧ УМЗЧ (возможно, непосредственно, без ФВЧ), а остальные объединяются в сумматоре С. Дело в том, что при резисторном сложении на нижних частотах мидбаса и в подбасе возможно электрическое взаимодействие сигналов в ФНЧ, несколько искажающее суммарный басовый. В сумматоре сигналы складываются цифровым или аналоговым способом, исключающим их взаимовлияние.
С сумматора общий сигнал подается на цифровой ФНЧ с встроенными аналого-цифровым (АЦП) и цифро-аналоговым (ЦАП) преобразователями, а с него – на басовый УМЗЧ. Качество звука и развязка каналов – максимально возможные на сегодняшний день. Затраты на микросхемы для всего этого хозяйства оказываются посильными, но работа с ИМС требует уже некоторого радиолюбительского опыта, и еще большего – если покупается не готовый набор (что существенно дороже), а компоненты системы подбираются самостоятельно.
Оформление
На рис. даны наиболее употребительные схемы акустического оформления домашних сабвуферов. Лабиринты, рупоры и пр. не удовлетворяют требованиям компактности. Зеленым выделены схемы, предпочтительные для начинающих, желтым – выполнимые ими, а красным – непригодные. Кто поопытнее, может удивиться: 6-й бандпасс – для чайников? Ничего страшного, эту отличную басовую акустику на трубах можно настроить за выходные. Если знать, как.
Щит
Оформление сабвуфера в виде акустического экрана (щита, поз. 1) в домашних условиях выполнимо, если ГГ встроены в обшивку стен, т.к. их размеры соизмеримы с длинами подбасовых волн. Отсюда достоинство – с подбасом никаких проблем, лишь бы динамики его тянули. Другое – предельная компактность, саб полезной площади вообще не занимает. Но есть и серьезные минусы. Первый – большой объем строительных работ. Второй – акустический экран никак не влияет на АЧХ ГГ. «Горбатая» – так и петь будет, поэтому ставить на щит можно только дорогие низкодобротные и безразличные динамики. Подминус, так сказать – их отдача мала и щит ее увеличить никак не способен.
Закрытый ящик
Большущий плюс закрытого ящика (поз. 2) – глубокое демпфирование ГГ; для недорогих с высокой отдачей высокодобротных динамиков это единственно приемлемый тип акустического оформления. Но этот плюс влечет за собой и минус: с глубоким демпфированием шумовая мощность ГГ часто оказывается ниже пиковой, особенно у дорогих мощных головок. Катушка уже дымится, но хрипов все еще не слышно. Нужен индикатор перегрузки, но простейшие без отдельного электропитания искажают сигнал.
Не менее жирный плюс – предельно гладкая плавно падающая АЧХ и как следствие – наиболее чистый и живой звук. По этой причине выпускаются высококлассные мощные ГГ высокой добротности специально для установки в закрытые ящики или бандпассы 4-го порядка (см. далее).
Минус – из всех АС равного объема у закрытого ящика самая высокая низшая воспроизводимая частота, т.к. он повышает резонансную частоту динамика и не способен повысить его отдачу на частотах ниже нее. Т.е. по компактности сабвуфер в закрытом ящике проходит с большой натяжкой. До некоторой степени уменьшить этот недостаток можно, наполнив ящик синтепоном: он отлично поглощает энергию звуковых волн. Термодинамический процесс в ящике тогда из адиабатического переходит в изотермический, что равнозначно увеличению его объема в 1,4 раза.
Еще существенный минус – в закрытом ящике можно делать только пассивный сабвуфер, т.к. электроника в нем сильно греется даже помещенная в отгороженный отсек. Если вам попадутся старые АС 10МАС-1М, погоняйте их на половинной мощности с полчаса и потрогайте рукой корпус – теплый будет.
ФИ
Примечание: во всем равнозначен ФИ пассивный излучаетель (ПИ) – вместо трубы с портом ставят басовый динамик без магнитной системы и с грузиком вместо катушки. «Безнастроечных» методик расчета ПИ нет, потому и в промышленном производстве ПИ редкое исключение. Если у вас завалялся сгоревший басовый динамик, можете поэкспериментировать – настройка осуществляется изменением веса груза. Но учтите – активным ПИ лучше не делать по той же причине, что и закрытый ящик.
О глубоких щелях
Акустику с глубокими щелями (поз. 4, 6, 8-10) отождествляют то с ФИ, то с лабиринтом, но на самом деле это самостоятельный тип акустического оформления. Преимуществ у глубокой щели масса:
Недостаток у глубокой щели всего один, и то для начинающих: ненастраиваема после сборки. Как сделано, так и петь будет.
Об антиакустике
Бандпассы
BandPass в переводе проход полосы, так называют АС без прямого излучения звука в пространство. Это значит, что АС типа бандпасс не излучают СЧ вследствие внутренней акустической его отфильтровки: динамик ставят в перегородку между резонирующими полостями, сообщающимися с атмосферой портами труб или глубоких щелей. Бандпасс – специфическое для сабвуферов акустическое оформление и для полностью раздельных АС не применяется.
Бандпассы разделяют по величине порядка, а порядок бандпасса равен числу его собственных резонансных частот. Высокодобротные ГГ ставят в бандпассы 4-го порядка, где просто организовать акустическое демпфирование (поз. 5); низко- и среднедобротные – в бандпассы 6-го порядка. Ощутимой разницы в качестве звука между теми и теми, вопреки распространенному убеждению, нет: уже на 4-м порядке достигается сглаживание АЧХ на НЧ до 2 дБ и менее. Разница между ними для любителя в основном в сложности настройки: чтобы точно настроить 4-й бандпасс (см. далее) придется двигать перегородку. Что касается бандпассов 8-го порядка, то еще 2 резонансные частоты у них получаются вследствие акустического взаимодействия тех же 2-х резонаторов. Поэтому 8-е бандпассы иногда называют бандпассами 6-го порядка класса В.
Примечание: идеализированные АЧХ на НЧ для некоторых типов акустического оформления показаны на рис. красным. Зеленым пунктиром – идеальная АЧХ с точки зрения психофизиологии слуха. Откуда видно, что работы в электроакустике еще хватает и хватает.
Амплитудно-частотные характеристики одной и той же головки громкоговорителя в различном акустическом оформлении
Автосабвуферы
Автомобильные сабвуферы ставят обычно или в грузовой отсек, или под сиденье водителя, или за спинку заднего сиденья, поз. 1-3 на рис. В первом случае короб отнимает полезный объем, во втором саб работает в тяжелых условиях и может быть поврежден ногами, в третьем – не всякий пассажир сможет вытерпеть мощный бас прямо возле ушей.
В последнее время автомобильный сабвуфер все чаще делают типа стелс (stealth), встроенным в нишу заднего крыла, поз. 4 и 5. Подбаса достаточной мощности добиваются, применяя специальные автодинамики диаметром 12” с жестким диффузором, мало подверженным мембранному эффекту, поз. 5. Как сделать сабвуфер для автомобиля путем отформовки крыльевой ниши, см. след. видео.
Видео: автомобильный савбуфер “стелс” своими руками
Проще просто не бывает
Очень простой сабвуфер, не требующий отдельного басового усилителя, можно сделать по схеме с независимыми излучателями звука (ИЗ), см. рис. Фактически это две канальных НЧ ГГ, помещенные в общий длинный корпус, устанавливаемый горизонтально. Если длина короба сопоставима с расстоянием между сателлитами или шириной экрана телевизора, «расплывание» стерео мало заметно. Если же прослушивание сопровождается просмотром, то и вовсе незаметно благодаря непроизвольной зрительной коррекции локализации источников звука.
По схеме с независимыми ИЗ можно сделать отличный сабвуфер для компьютера: ящик с динамиками помещают в дальнем верхнем углу под столешницей. Полость под ней – резонатор, настроенный на очень низкую частоту, и от небольшой коробочки прорезается неожиданно хороший подбас.
ФИ для сабвуфера с независимыми ИЗ можно рассчитать в спикершопе. При этом эквивалентный объем Vts берут вдвое больше против измеренного, резонансную частоту Fs в 1,4 раза ниже, а полную добротность Qts в 1,4 раза больше. Материал короба, как и везде далее – МДФ от 18 мм; на мощность сабвуфера от 50 Вт – от 24 мм. Но лучше поместить динамики в закрытый ящик, его в данном случае можно сделать без расчета: длину по внутри берут по месту установки в пределах от 0,5 м (для компьютера) до 1,5 м (для большого телевизора). Поперечное сечение короба по внутри определяется исходя из диаметра диффузора динамиков:
- 6” (155 мм) – 200х200 мм.
- 8” (205 мм) – 250х250 мм.
- 10” (255 мм) – 300х300 мм.
- 12” (305 мм) – 350х350 мм.
В самом худшем случае (подстольный компьютерный саб на 6” динамиках) объем короба будет 20 л, а эквивалентный с заполнением – 33-34 л. При мощности УМЗЧ до 25-30 Вт на канал этого хватит, чтобы получить приличный мидбас.
Фильтры
LC-фильтры в данном случае лучше использовать типа K. Для них нужно больше катушек, но в любительских условиях это несущественно. У K-фильтров малое затухание в полосе непропускания, 6 дБ/окт на звено или 3 дБ/окт на полузвено, зато абсолютно линейная ФЧХ. Кроме того, при работе от источника напряжения (каковым с большой точностью является УМЗЧ), K-фильтр мало чувствителен к изменениям импеданса нагрузки.
На поз. 1 рис. даны схемы звеньев K-фильтров и расчетные формулы для них. R для НЧ ГГ берется равным ее импедансу Z на частоте среза ФНЧ 150 Гц, а для ФВЧ равным импедансу сателлита z на частоте среза ФВЧ 185 Гц (формула на поз. 6). Определяются Z и z по схеме и формуле на рис. выше (со схемами измерений). Рабочие схемы фильтров даны на поз. 2. Если вам больше по душе докупить конденсаторов, а не мотать катушки, точно такие же по параметрам можно составить из П-звеньев и полузвеньев.
Данные и схемы для изготовления фильтров простого сабвуфера с независимыми излучателями
Затухание ФНЧ в полосе непропускания 18 дБ/окт, а ФВЧ 24 дБ/окт. Такое откровенно нетривиальное соотношение оправдано тем, что сателлиты разгружаются от НЧ и дают звук чище, а отраженный от ФВЧ остаток НЧ отправляется на НЧ динамики и делает басы глубже.
Данные к расчету катушек фильтров даны на поз. 3. Располагать их нужно взаимно перпендикулярно потому, что K-фильтры работают без магнитной связи между катушками. При расчете задаются размерами катушки и по найденной в порядке расчета фильтра индуктивности определяют количество витков. Затем с помощью коэффициента укладки находят диаметр провода в изоляции, он должен получиться не менее 0,7 мм. Выходит меньше – увеличиваем размеры катушки и пересчитываем.
Настройка
Настройка данного сабвуфера сводится к выравниванию громкостей басовиков и сателлитов на соотв. частотах среза. Для этого сначала готовят комнату к акустическим измерениям, как описано выше, и тестер с мостом и трансформатором. Далее понадобится конденсаторный микрофон. Для компьютерного придется сделать какой-нибудь микрофонный усилитель (МУС) с подачей смещения на капсюль, т.к. обычная звуковая карта не может одновременно принимать сигнал и эмулировать ГЗЧ, поз. 4. Если найдется конденсаторный микрофон со встроенным МУС, хотя бы старенький МКЭ-101, отлично, его выход подключают прямо к первичной (меньшей) обмотке трансформатора. Процедура измерений несложна:
- Микрофон закрепляют напротив геометрического центра сателлитов на расстоянии по горизонтали 1-1,5 м.
- Отключают от УМЗЧ сабвуфер и подают сигнал 185 Гц.
- Записывают показания вольтметра.
- Ничего не меняя в комнате, отключают сателлиты, подключают саб.
- Подают на УМЗЧ сигнал 150 Гц, записывают показания тестера.
Теперь нужно рассчитать выравнивающие резисторы. Выравнивают громкости, приглушая более громкие звенья по последовательно-параллельной схеме (поз. 5), т.к. необходимо сохранить неизменными по модулю найденные ранее значения Z и z. Расчетные формулы для резисторов даны на поз. 6. Мощность Rг – не менее 0,03 от мощности УМЗЧ; Rд – любая от 0,5 Вт.
Тоже просто
Еще вариант простого, но уже настоящего сабвуфера – со спаренной НЧ ГГ. Спаривание НЧ динамиков – очень эффективный способ повысить класс их звучания. Конструкция сабвуфера на спарке старых 10ГД-30 дана на рис. ниже.
Оформление – весьма совершенное, бандпасс 6-го порядка. Басовый усилитель – на TDA1562. Можно использовать и другие высокодобротные ГГ с относительно небольшим ходом диффузора, тогда, возможно, придется делать настройку подбором длины труб. Производится она по контрольным частотам 63 и 100 Гц след. образом (контрольные частоты не являются резонансными акустической системы!):
- Готовят комнату, микрофон и приборы, как описано выше.
- Подают на УМЗЧ попеременно 63 и 100 Гц.
- Изменяют длины труб, добиваясь разницы показаний вольтметра не более 3 дБ (в 1,4 раза). Для гурманов – не более 2 дБ (в 1,26 раза).
Настройка резонаторов взаимозависима, поэтому трубы нужно двигать согласно: выдвинул короткую, на столько же, пропорционально ее исходной длине, задвинул длинную. Иначе можно вовсе расстроить систему: пик оптимума настройки у 6-го бандпасса очень острый.
- Провал между 63 и 100 Гц – перегородку нужно сдвинуть в сторону большего резонатора.
- Провалы по обе стороны 100 Гц – перегородку сдвигают в сторону меньшего резонатора.
- Всплеск ближе к 63 Гц – нужно увеличить диаметр длинной трубы на 5-10%
- Всплеск ближе к 100 Гц – то же, но для короткой трубы.
После любой из подгоночных процедур делается перенастройка сабвуфера. Для ее удобства полную сборку на клею вначале не делают: перегородку плотно примазывают пластилином, а одну из боковых стенок ставят на двухсторонний скотч. Следите, чтобы не было щелей!
Трубы для резонаторов
Готовые коленчатые трубы для акустики продаются в музыкальных и радиомагазинах. Телескопическую акустическую трубу можно сделать своими руками из обрезков пластиковых или картонных труб. В том и другом случае поперек внутреннего устья нужно прочно приклеить 2 отрезка лески: один внатяг, другой выступающей наружу петлей, см. рис. справа. Если трубу нужно раздвинуть, на тугую леску давят карандашом и т.п. Если укоротить – тянут за петлю. Настройка резонатора с трубой таким образом ускоряется во многие разы.
Мощный 6-й порядок
Чертежи бандпасса 6-го порядка под 12” ГГ даны на рис. Это уже солидная напольная конструкция на мощность до 100 Вт. Настраивается, как и предыдущая.
Чертежи сабвуфера бандпасс 6-го порядка под 12″ динамик
4-й порядок
Вдруг в вашем распоряжении окажется 12” высокодобротная ГГ, на ней можно будет сделать бандпасс 4-го порядка того же качества, но более компактный, см. рис; размеры в см. Однако настроить его будет намного сложнее, т.к. вместо манипуляций с трубой большего резонатора придется сразу же двигать перегородку.
Сабвуфер бандпасс 6-го порядка под 12″ динамик
Электроника
К басовому УМЗЧ для сабвуфера предъявляется то же, что и к фильтрам, требование полной линейности ФЧХ. Удовлетворяют ему УМЗЧ, выполненные по мостовой схеме, она же на порядок снижает нелинейные искажения интегральных УМЗЧ с не комплементарным выходом. УМЗЧ для сабвуфера мощностью до 30 Вт можно собрать по схеме на поз. 1 рис; 60-ваттный по схеме на поз. 2. Активный сабвуфер удобно делать на одной микросхеме 4-канального УМЗЧ TDA7385: пару каналов пускают на сателлиты, а другие два включают по мостовой схеме на саб, или же, если он с независимыми ИЗ, пускают на басовики. TDA7385 удобна и тем, что для всех 4-х каналов у нее общие входы функций St-By и Mute.
По схеме на поз. 3 получается хороший активный фильтр для сабвуфера. Усиление его нормирующего усилителя регулируется переменным резистором на 100 кОм в широких пределах, поэтому в большинстве случаев отпадает довольно-таки муторная процедура выравнивания громкостей саба и сателлитов. Сателлиты в таком варианте включаются без ФВЧ, а в усилители СЧ-ВЧ встраивают потенциометры предустановки громкости со шлицами под отвертку.
Возможно, вам захочется рассчитать щелевой саб с нуля, а не возиться с перенастройкой сабвуферов-прототипов под свой динамик. В таком случае пройдите по ссылке: //cxem.net/sound/dinamics/dinamic98.php . Автор, надо отдать ему должное, сумел на уровне «для чайников люминевых» объяснить, как с помощью современных софтов рассчитать и сделать высококлассный сабвуфер. Однако в большом деле не без промашки, поэтому, изучая источник, имейте в виду:
И все-таки…
Самому сделать саб дело увлекательное, полезное для развития ума и мастерства, к тому же хороший басовый динамик стоит раза в полтора дешевле пары классом ниже. Однако на контрольных прослушиваниях и матерые эксперты, и случайные слушатели «с улицы» при прочих равных условиях однозначно отдают предпочтение системам озвучивания с полным разделением каналов. Так что прикиньте сначала: а не придется ли вам все-таки по рукам и кошельку пара раздельных колонок?
Все слушают музыку в автомобиле, но далеко не у всех есть возможность слушать ее в хорошем качестве, с хорошими басами и на хорошей громкости. Добиться этого вы можете, если купите в свою машину усилитель. Также вы можете попробовать сделать усилитель для сабвуфера в машину своими руками, но для этого вам потребуются определенные детали. Также вам понадобятся некоторые знания в области физики и электроники.
С чего начать?
Для начала вам потребуется усилитель высокой мощности и преобразователь напряжения. Сделать их вы можете сами, но это долгая история и тема для отдельной статьи. Также вы можете просто купить эти элементы в специализированном магазине.
После покупки этих деталей вы можете взяться за изготовление усилителя для сабвуфера. Детали нужно соединить вместе и продумать защиту от помех и перегрузок.
Чтобы добиться увеличения стереосигнала, нужно установить модуль обработки и фильтрации звукового сигнала. О нем и поговорим.
Как сделать модуль обработки звука?
Для усилителя сабвуфера автомагнитолы вам потребуется пара каналов, а наш усилитель одноканальный. Исправить это можно, соединив два канала магнитолы при помощи сумматора. Схему блока, который будет обрабатывать звуковой канал, вы можете найти на специализированных форумах и сайтах.
После подключения сумматора звуковой сигнал сможет фильтроваться, поэтому исчезнут частоты, выходящие за пределы диапазона от 16 до 300 Гц. После сумматора сигнал отправляется в фильтр, убирающий частоты от 35 до 150 Гц.
Чтобы добиться лучшего соответствия сабвуфера всей акустике и регулятору громкости на выходе должен быть плавный регулятор фазы.
Важные тонкости
- При сборке модуля обработки звуковых сигналов лучше использовать схему платы этого модуля.
- Для питания модуля обработки необходим 2-полярный стабилизатор тока с напряжением +/- 15 вольт.
Создание блока стабилизации и коммуникации силовой цепи
На холостом ходу машины усилителю требуется ток 1-1,5 ампера, вырабатываемый аккумулятором. Чтобы избежать разрядки батареи в машине устанавливают реле, под которое предусматривают отдельную клемму REM с напряжением в 12 вольт в катушке и током более 20 ампер.
REM подключают к отдельному выходу автомагнитолы с напряжением +12 вольт. Так сабвуфер будет включаться вместе с магнитолой.
Также надо установить пару светодиодов для контроля над включением/отключением, а для получения 2-полярного питания блока нужны следующие элементы:
- стабилизаторы;
- транзисторы;
- интегральные стабилизаторы.
Сборка устройства
Когда все модули будут готовы, нужно будет их собрать воедино, то есть расположить внутри корпуса усилителя и соединить.
Если вы плохо знакомы с радиоэлектроникой, описанная схема работ по созданию усилителя для сабвуфера самостоятельно вам должна подойти. Профессионалам советуем использовать более компактную сборку усилителя на основе одной платы.
Загрузка...