Отдел продаж
8 (499) 755-89-57
Лодки, запчасти
8 (499) 755-89-57

Усилитель для сабвуфера своими руками


Усилитель для сабвуфера своими руками

Как можно спаять простой усилитель для сабвуфера своими руками, вот в этой статье и поговорим об этом. А оказывается ничего трудного и нет, я спаял его из хлама, который валялся на чердаке. А так, теперь есть усилитель для сабвуфера, да к тому же и не плохой.

Ну, теперь поговорим поподробней.

Из старых трансформаторов ищем самый мощный сердечник — кольцо, у меня были вот такие.

Выбрал самое толстое… Потом наматываем обмотку, первичная содержит 2 по 4 витка, а вторичная 2 по 13 витков, на фото видно что по-чём..

Первичная обмотка

Вторичная обмотка, между ними намотал простой лейкопластырь. Итак, трансформатор готов.

Теперь приступим к сборке преобразователя напряжения, за основу была взята проверенная схема, мне она ещё понравилась тем, что дорожки жирные, а диоды и силовики можно прикрепить снизу платы.

Плату генератора, которая переключает силовые транзисторы, изготовил отдельно. Это позволило мне установить в вертикальном положении.

Преобразователь напряжения готов. Вкратце для чего он нужен, он у нас будет повышать 12 вольт бортовой сети автомобиля до 2-х полярного напряжения +-45в (90в).

Перевёрнутая плата, 2 диода (слева) и 2 irf3205 (справа).

ТЕПЕРЬ УСИЛИТЕЛЬ,,,

За основу была взята схема с инета автором которой является Алексей Корольков, схема почему-то называется -Палник ?. Но тем не менее она простая, усилитель Д-класса, а это значит не нужны радиаторы охлаждения, простота изготовления, дешевизна деталей и работает сразу, если конечно собрано всё правильно.

Вот схема этого усилителя…

Собранный, готовый вариант…

Фильтр…

Ну конечно нам не обойтись без фильтра, ведь мы собираем усилитель для саба. Фильтр будет отрезать лишние частоты. Если будет использован короб типа ФИ, то не будет превышен линейный ход. Фильтр низких частот (перестраиваемый)  60-130 dB 4-го порядка будет стыковывать акустику фронта с сабвуфером и исключит его локализацию, отрезая частоты выше.

Схема фильтра в программе Microcap

Собранный фильтр.

Корпус…

Весь корпус практически был выпилен из старого, алюминиевого барабана от стиральной машинке, только из прямоугольной трубы 50 на 20 были сделаны боковые стойки.

Во внутрь их я забил деревяшки, чтобы потом прикручивать переднюю и заднюю стенку саморезами к ним.

Вырезал отверстия для предохранителя и клеммников

Ну, а дальше прикрутил платы к низу, через прокладки изоляционные и собрал всё в едино.

Перед:  LPF 60-130Hz, Gain,  RCA,

Результаты следующие:  подсоединил нагрузку в 4 оМа, питание 12 вольт, номинальная мощность 136 Вт ( во вторичной обмотке просело напряжение с 40 вольт до 36.5). А вот при питании 14 вольт, выдало 150 Вт, что очень не плохо. Усилителем я очень доволен, тем более, что собрал я его всего за два вечера из груды металлолома…

Автор; Сергей Лебедев, г.Йошкар-Ола

xn--100--j4dau4ec0ao.xn--p1ai

Усилитель для сабвуфера своими руками: схема и 3 этапа сборки

Чтобы собрать усилитель для сабвуфера своими руками правильно, нужно запастись свободным временем и терпением. Больших затрат средств не потребуется. В первую очередь нужно приобрести усилитель мощности, выполненный на интегральной микросхеме. Далее, мы разберем, как собрать усилитель  для сабвуфера своими руками на основе микросхемы TDA1562Q.

Дополнительно рекомендуем прочитать статью нашего специалиста, в которой подробно рассказывается о том, как выбрать сабвуфер в машину.

Принципиальная схема усилителя

Ниже представлена принципиальная схема усилителя.

Данная схема, кроме усилителя мощности, имеет предусилитель, выполненный на сдвоенной микросхеме операционного усилителя, который так же играет роль фильтра частот.

При питании от автомобильного аккумулятора максимальная выходная мощность усилителя составит порядка 50 Вт, что вполне достаточно что бы «раскачать» средний сабвуфер.

Необходимое оборудование и компоненты

Итак, кроме вышеуказанной микросхемы нам понадобятся:

  • операционный усилитель TL 072 (можно заменить на микросхемы TL 062, TL 082 или 4558);
  • резисторы мощностью 0,25-0,5 Вт;
  • электролитические конденсаторы (новые!);
  • конденсаторы неполярные — плёночные;
  • изолированные провода;
  • термопаста;
  • радиатор с площадью рассеивания не меньше 600 см²;
  • лист одностороннего текстолита.

Так же, питание схемы рекомендуется осуществить через предохранитель на 10 А и дроссель, который можно «позаимствовать» из старой магнитолы (читайте о том, на чём должен основываться выбор автомагнитолы).

Конечно, мы не обойдемся без паяльника, припоя и некоторого умения со всем этим обращаться.

Монтаж

Основная плата усилителя

Схема печатной платы усилителя приведена ниже.

Печатную плату можно изготовить путем травления текстолита с медной подложкой раствором хлорного железа. Рисунок дорожек контактов проще перенести на плату с глянцевого листа бумаги, на котором этот рисунок напечатан с помощью лазерного принтера. Нюансы этого способа легко можно найти в интернете на соответствующих сайтах по электротехнике.

Пайку деталей производим аккуратно, удаляя излишки флюса. Особенно это касается микросхем. Микросхему операционного усилителя можно установить через восьмиконтактную панель.

Помните: перегрев полупроводниковых элементов, может привести к выходу их из строя!

Катушки индуктивности L1  и L2 в выходном фильтре усилителя, изготовляются из медной эмалированной проволоки диаметром 1 мм, путем накручивания на цилиндрический сердечник диаметром 5 мм. Количество витков катушки — 20.

Микросхему усилителя устанавливают на теплоотвод. Он должен быть площадью более 600 см². Роль радиатора может выполнить шасси авто.

После монтажа всех элементов подсоединяют провода.

Блок стабилизации и коммуникации питания

В вышеописанной схеме мы использовали самую простую схему питания усилителя через аккумулятор, однако для более стабильной работы усилителя можно подключить его через стабилизатор. Данное устройство можно собрать самому (схему на любой вкус в интернет можно найти очень легко), но самый простой способ — это использовать готовый блок стабилизации от старого усилителя или купить новый.

Кроме того, блок стабилизации позволяет сэкономить заряд аккумулятора автомобиля.

Предотвращению разрядки способствует реле с отдельной клеммой REM, работающую под напряжением в 12 В. Клемма устанавливается на выходе автомагнитолы, благодаря чему сабвуфер начинает работать вместе с музыкальным устройством.

Для контроль работы усилителя можно установить светодиод в схему питания устройства.

Окончательная сборка устройства

После монтажа платы, проводим окончательную сборку усилителя и помещаем его в корпус. Корпус можно изготовить самостоятельно из обычной фанеры с помощью лобзика. На фанере вычерчивается схема по нужным размерам, вырезается лобзиком и закрепляется герметиком.

Так же корпус можно приобрести в магазине или использовать алюминиевый короб, который одновременно будет выполянть роль радиатора.

Размещая все детали в корпусе, нужно обеспечить в нем свободную циркуляцию воздуха для лучшего охлаждения деталей.

Корпус усилителя необходимо надежно закрепить в салоне автомобиля.

 Перед установкой важно убедиться в правильности полярности питания, иначе аппарат сразу сгорит.

Как сделать усилитель для сабвуфера мы разобрались, осталось проверить его работоспособность. Это можно сделать в домашних условиях, но ни в коем случае нельзя пренебрегать правилами безопасности, иначе можно получить удар током или испортить устройство. Тестирование проходит следующим образом: усилитель запитывают через аккумулятор и подключают колонку с сопротивлением в 20 Ом. На усилитель подается нагрузка и проверяется мощность.

Если нет начальных знаний радиоэлектроники, лучше проверить работоспособность, вмонтировав усилитель в акустическую систему. Перед этим производится настройка магнитолы. Если после установки усилителя в систему, вы получили желаемый звук, значит усилитель собран правильно.

Заключение

Монтаж усилителя своими руками имеет массу преимуществ:

  1. Качественный звук.
  2. Высокая выходная мощность.
  3. Достаточно простой процесс сборки.
  4. Экономия средств.

Если вы решили собрать усилитель самостоятельно, отнеситесь к этому серьезно, ознакомьтесь с точным описанием процесса и постарайтесь вникнуть в суть. Важно соблюдать меры безопасности во время работы. Установку каждой детали нужно производить очень внимательно и аккуратно, спешка тут ни к чему, иначе вся работа будет насмарку. Проверяйте все контакты, чтобы не пришлось делать это уже после монтажа в аудиосистему.

Это описание подойдет новичкам, которые никогда не сталкивались с работой с  электроникой. Изготовление усилителя своими руками позволит значительно сэкономить на покупке этого дорогостоящего девайса. Правильная сборка может гарантировать надежную работу и качественный звук.

Пожалуйста, оцените этот материал!

(8 оценок, среднее: 5,00 из 5) Загрузка...

Если Вам понравилась статья, поделитесь ею с друзьями!

  • Инструкция
  • Сделай сам
  • Электрооборудование

motorsguide.ru

САМОДЕЛЬНЫЙ САБВУФЕР

   Покупка хорошего усилителя и самого сабвуфера для авто может потянуть на несколько сотен долларов. С другой стороны, если вы имеете хотя бы начальные познания в электронике, можно сделать всё это своими руками. И самый простой вариант автомобильного усилителя для сабвуфера - многократно проверенная схема на УМЗЧ TDA1562.

   Вот технические характеристики микросхемы TDA1562: Напряжение питания – 8..18в; Пиковое значение выходного тока – 10А; Ток в режиме покоя – 0,15А; Сопротивление нагрузки – 4 Ом; Выходная мощность, при коэффициенте гармоник -0,03% - 1 Вт -0,06% - 20 Вт -0,5% - 55 Вт -10% - 70 Вт Коэффициент усиления по напряжению – 26 дБ Диапазон воспроизводимых частот – 16…20000 Гц Входное сопротивление – 10 кОм Цена TDA1562 - примерно 6уе.

   Эта микросхема представляет собой УНЧ с вольтдобавкой, суть которой сводится к тому, что при воспроизведении звуковых сигналов, высокая выходная мощность требуется на короткий промежуток времени, а остальное время выходная мощность остается небольшой. Поэтому пока выходная мощность не превышает 18Вт, устройство функционирует как обычный УНЧ с питанием от источника 12В. При превышении выходной мощности 18Вт внутреннее напряжение питания кратковременно повышается при помощи преобразователя в состав которого входят конденсаторы вольтодобавки. Подобное решение позволяет получить на нагрузке большую пиковую мощность при стандартном питании бортовой сети авто - 12В. 

   Замыканием контактов осуществляется перевод микросхемы из дежурного режима в рабочий и наоборот. Усилитель не рекомендуется подключать к сабвуферам со встроенными фильтрами, содержащие значительные емкости. Микросхема TDA1562 довольно чувствительна к напряжению питания, поэтому не подавайте на неё больше 18В. Усилитель развивает выходную мощность 70Вт на нагрузке 4Ом при питании от однополярного источника напряжением 15В.

   Для монтажа микросхемы используйте толстые провода, так как имеет место потребление тока до 10 ампер. Это относится и к проводам идущим к динамику сабвуфера, ведь даже небольшое увеличение сопротивления линии приведёт к потерям мощности.

    Микросхему усилителя самодельного сабвуфера необходимо установить на теплоотвод площадью не менее 500 см2. В качестве радиатора можно использовать металлический корпус или шасси авто. Как вариант можно задействовать принудительный обдув микросхемы 12-ти вольтовым кулером от компьютерного БП.

   Корпус сабвуфера делаем из ДВП достаточной толщины - чтоб не было дребезга и призвуков. Снаружи обклеиваем его мягкой тканью для вибропоглощения. В качестве разъёмов используем стандартные тюльпаны и пружинящие педальки.

   Для индикации режимов сабвуфера служат два светодиода. Зелёный показывает подачу питающего напряжения 12В на схему, а красный сигнализирует о перегрузках и срабатывании защиты в TDA1562

   Питание 12В нужно прикрутить винтами - для улучшения контакта и уменьшения потерь. Испытания готового сабвуфера показали, что звук не хуже фирменных сабов среднего ценового диапазона, и вполне возможно собрать своими руками хорошую бас - систему в авто всего за 35уе и два вечера. Материал прислал - in_sane

   Форум по сабвуферам

   Обсудить статью САМОДЕЛЬНЫЙ САБВУФЕР

radioskot.ru

Усилитель для домашнего сабвуфера своими руками

Представляем полный модуль усилителя для сабвуфера на популярной специализированной микросхеме TDA7294. Это самая лучшая микросхема для УМЗЧ, по соотношению мощность/цена. Поэтому другие варианты аудио схемотехники заметно проигрывают.

Возможности и функции схемы

  • усилитель мощности на TDA7294 (70-140W)
  • регулировка усиления НЧ
  • регулируемый фильтр низких частот (80-150Hz) с возможностью отключения
  • переключатель фазы (0-180 градусов)
  • фильтр инфранизких частот (пассивный 3-й порядок 19, 25, 33 Гц на выбор)
  • автоматическое включение/выключение с помощью выключателя этой функции (режим ON/AUTO)
  • вход моно/стерео с чувствительностью 150 мВ
  • система бесшумного включения/выключения
  • Размеры платы с деталями всего 10×10 см

Схемы модулей

Принципиальная схема усилителя мощности

Микросхема TDA7294 — классика домашнего звукостроения. Простота, надёжность и высокая повторяемость: вот что склоняет многих выбирать именно эту ТДА-ху. Работает она как в мостовом, так и одиночном включении.

Принципиальная схема фильтра НЧ

Блок обработки входного сигнала может работать как моно, так и обычный стерео сигнал аудио с линейного выхода ДК или ПК. Предусмотрена настройка сдвига фазы. Основа — операционные усилители TL074 и TL062.

Полезное:  Мощный и качественный самодельный усилитель звука

Принципиальная схема блока питания сабвуфера

Кроме самого БП, формирующего напряжения 2х12 и 2х33 вольта, тут показан блок задержки включения динамика (транзистор ВС546 и реле на 24 В).

Выбор трансформатора

Для нормальной работы модуля УМ сабвуфера необходимо подключение мощного основного трансформатора питания и маленького дежурного трансформатора на 12 В. Рекомендуемый трансформатор (для обеспечения максимальной мощности):

  1. Версия 1 x TDA7294: 100W 2x24V для 4 Ом, 100W 2x30V для 8 Ом
  2. Версия 2 x TDA7294: 200W 2x24V для 8 Ом, 200W 2x30V для 16 Ом

Конструкция сабвуфера

Блок готовый самодельного сабвуфера

Все элементы самодельного саба собраны в единый модуль, который уже можно использовать как отдельное устройство, так и встроить в коробку пассивного сабвуфера, сделав его активным. Для этого можно взять готовую колонку от старых советских АС-90, убрав лишние динамики и фильтра из неё и выведя органы управления наружу. Скачайте файлы проекта — схема и плата.

2- 5,00

НАЖМИТЕ ТУТ И ОТКРОЙТЕ КОММЕНТАРИИ

2shemi.ru

Усилитель для сабвуфера своими руками. Рекоммендую к сборке! — Лада 2110, 1.6 л., 2006 года на DRIVE2

Всем привет, давно ничего не писал, но так уж повелось, что большую часть составляют записи не про саму машину, а про то, что можно собрать для машины или как доработать. Решил не нарушать традицию, и сегодня снова расскажу про сборку усилителя, на этот раз доработанная версия автомобильного моноблока для сабвуфера, которую может повторить даже начинающий радиолюбитель. Ранее я уже рассказывал от том как самостоятельно собрать подобную плату, удивительно, запись стала самой популярной и заинтересовала очень многих. Вот она Усилитель с нуля — это просто. . В ней я подробно расписал сборку от травления платы до намотки трансформатора.Сегодня пойдет речь о второй версии этого сабвуферного усилителя, добавлены защиты, да и схема стала гораздо надежней в плане работы.

Характеристики :— Питания 11-14,4в;— мощность: 120Вт;— регулировка фильтра низких частот: 80-180Гц;— Защита от постоянки на выходе, от КЗ в нагрузке, от переполюсовки питания;

— регулировка входной чувствительности.

Теперь по порядку:

Полный размер

Самое сердце — это трнасформатор. первичка 5+5 витков, вторички 14+14+14+14 витков

Полный размер

Далее нужно правильно сфазировать обмотки, аккуратно вставив их в отверстия. Это первички.

Полный размер

Аналогично фазируем вторичные обмотки

Полный размер

Аккуратно загибаем и зачищаем со стороны дорожек.

Полный размер

Запаиваем, паяльник желательно взять помощнее, 40-60Вт.

Полный размер

Вставляем остальные детали, запаиваем согласно надписям.

Полный размер

Полевые транзисторы блока питания необходимо расположить на небольшом радиаторе

Полный размер

Спереди расположились регулятор громкости и фильтр низких частот.

Полный размер

Конденсатор ыблока питания желательно брать с низким внутренним сопротивлением, подороже.

Полный размер

Так как силовые транзисторы я расположил по бокам, так удобнее их крепить к радиаторам, в этом можно убедиться глядя на фото.

Полный размер

Можно заметить, что здесь на фото неверно расположены транзисторы предвыходного каскада, потом не стал уже перефотать когда уже исправил.

Полный размер

Вот пожалуйста рисунок печатной платы

Полный размер

А вот на скорую руку набросал схемку, кому мало мощности могут конечно добавить еще пару выходников и немного повысить питание.

В тестировании помогал знакомый, собрал усилитель раньше меня и указал на пару коссяков на печатной плате, я их уже исправил.

Вот так он его оформил ( делал не я)

Радиаторов думаю хватит.

Себестоимость деталей примерно рублей 500, но сколько удовольствия от сборки, не передать словами. Кто желает собрать вот печатная плата лежит на облаке: Печатная плата DA 1.120Для тех, кто зареган Вконтакте, могут качать платы оттуда, также у себя в группе выкладываю обновленные схемы и доработки: Группа ВК

Цена вопроса: 500 ₽ Пробег: 120000 км

www.drive2.ru

Активный домашний сабвуфер своими руками

Началось все с того, что полтора года назад купил двенадцатидюймовый низкочастотный динамик с целью собрать автомобильный сабвуфер. Но времени не хватало, и динамик залежался у меня в квартире. И вот полтора года спустя, наконец, решился собрать, но не автомобильный, а активный домашний сабвуфер. В этой статье буду описывать пошаговую инструкцию по расчету и сборке сабвуферов такого типа.

1. Расчет и конструирование корпуса (ящика) сабвуфера

Для расчета корпуса сабвуфера нам понадобятся:

  • Параметры Тиля-Смолла для громкоговорителя,
  • Программа для расчета акустических оформлений JBL Speakershop

1.1.Измерение параметров Тиля-Смолла для громкоговорителя

Обычно эти параметры указываются производителем в паспорте громкоговорителя или на их сайте. Но сейчас большинство громкоговорителей, продающихся на рынках (в том числе и мой громкоговоритель), не имеют указанных этих параметров или не соответствуют им (несмотря на многочисленные попытки, мне так и не удалось найти мой динамик в интернете, а о параметрах Тиля-Смолла уже и речи не могло быть). Поэтому нам придется измерять все самому.

Для этого нам понадобится:

  • Компьютер или ноутбук с ХОРОШЕЙ (то есть с линейной АЧХ) звуковой картой,
  • Программный генератор звукового сигнала, использующий выход наушников звуковой карты (мне лично нравится программа NCH Tone Generator),
  • Вольтметр переменного напряжения со способностью измерять напряжение порядка 0,1мВ,
  • Ящик с фазоинвертором,
  • Резистор 150-220 Ом,
  • Разъемы, провода и т д……..

1.1.1. Сначала проверим линейность АЧХ звуковой карты. Существует большое количество программ, которые автоматически измеряют АЧХ в диапазоне 20-20000Гц (при подключенном состоянии выхода наушников к входу микрофона звуковой карты). Но здесь я буду описывать ручной метод измерения АЧХ в диапазоне 10-500Гц (для измерения параметров Тиля Смолла низкочастотного излучателя важен только этот диапазон). Если под рукой не оказался вольтметр переменного напряжения со способностью измерять напряжение порядка 0,1мВ, не расстраивайтесь, можно использовать обычный недорогой мультиметр (Тестер). Обычно такие мультиметры измеряют переменное напряжение с точностью 0,1В а постоянное напряжение с точностью 0,1 мВ. Чтобы измерять переменное напряжение порядка несколько мВ, нужно всего лишь поставить диодный мост перед входом мультиметра и измерять в режиме вольтметра постоянного напряжения в диапазоне до 200мВ.

Сначала подключаем вольтметр к выходу наушников (Или к правому, или к левому каналу).

Отключаем все звуковые эффекты и эквалайзеры, открываем свойства динамиков и ставим уровень громкости на 100%.

Открываем программу NCH Tone Generator, нажимаем “Options”, в “Tone Interval” выбираем “Frequency”, и ставим шаг на 1Гц.

Закрываем “Options”, ставим уровень громкости на 100%, ставим начальную частоту на 10Гц и нажимаем “Play”. Кнопкой “+” начинаем плавно, шагом 1Гц, повышать частоту генератора до 500Гц.

При этом смотрим на значение напряжения на вольтметре. Если максимальная разница амплитуды находится в пределах 2дБ  (1,259 раза), то такая звуковая карта годится для измерения параметров динамика. У меня, например, максимальное значение составляло 624мВ, а минимальное 568мВ, 624/568=1,09859 (0,4дБ), что вполне допустимо.

1.1.2. Перейдем к долгожданным параметрам Тиля-Смолла. Минимум параметров, по которым можно рассчитать и сконструировать акустическое оформление (в данном случае сабвуфер) это:

  • Резонансная частота (Fs),
  • Полная электромеханическая добротность (Qts),
  • Эквивалентный объем (Vas).

Для более профессионального расчета понадобится еще больше параметров, такие как механическая добротность (Qms), электрическая добротность (Qes), чувствительность (SPL), и т д.

1.1.2.1. Определение резонансной частоты (Fs) громкоговорителя.

Собираем вот такую схему.

Динамик при этом должен находиться в свободном пространстве как можно подальше от стен, пола и потолка (я повесил его с люстры). Снова открываем программу NCH Tone Generator, настаиваем громкости так, как было описано выше, ставим начальную частоту на 10Гц и начинаем плавно, шагом 1Гц увеличивать частоту. При этом опять же смотрим на значение вольтметра, которое сначала будет возрастать, достигнет максимальной точки (Umax) на частоте собственного резонанса (Fs), и начнет уменьшаться до минимальной точки (Umin). При дальнейшем увеличении частоты напряжение будет плавно возрастать. График зависимости напряжения (активного сопротивления динамика) от частоты сигнала имеет такой вид.

Та частота, на которой значение вольтметра максимальная, и есть приблизительная резонансная частота (при шаге 1Гц). Чтобы определить точную резонансную частоту, нужно в области приблизительной резонансной частоты менять частоту шагом уже не на 1Гц, а 0,05Гц (точность 0,05Гц). Записываем резонансную частоту (Fs), минимальное значение вольтметра (Umin), значение вольтметра на резонансной частоте (Umax) (в дальнейшем они пригодятся для расчета следующих параметров).

1.1.2.2. Определение полной электромеханической добротности (Qts) громкоговорителя. Находим UF1,F2 по следующей формуле.

Изменяя частоту, добиваемся значений вольтметра соответствующих напряжению UF1,F2. Частот будет две. Одна ниже резонансной частоты(F1), другая выше (F2).

Проверять правильность расчетов можно этой формулой.

Если разница Fs’ и Fs не превышает 1Гц, то смело можно продолжить измерения. Если нет, то надо все сделать сначала. Находим механическую добротность (Qms) по этой формуле.

Электрическую добротность (Qes) находим по этой формуле.

И наконец, определяем полную электромеханическую добротность (Qts) по этой формуле.

1.1.2.3. Определение эквивалентного объема (Vas) громкоговорителя.

Для определения точного эквивалентного объема нам понадобится заранее изготовленный, прочный, герметичный ящик-фазоинвертор с отверстием для нашего динамика.

Объем ящика зависит от диаметра динамика, и выбирается согласно этой таблицы.

Закрепляем динамик к ящику и подключаем к схеме описанной выше (Рис.9). Опять открываем программу NCH Tone Generator, ставим начальную частоту на 10Гц и кнопкой “+” начинаем плавно, шагом 1Гц, повышать частоту генератора до 500Гц. При этом смотрим на значение вольтметра, которое опять же начнет возрастать до частоты FL ,потом уменьшаться, достигнув минимальной точки на частоте настройки фазоинвертора (Fb), снова возрастать и достичь максимальной точки на частоте FH, потом уменьшатся и снова медленно возрастать. График зависимости напряжения от частоты сигнала имеет вид двугорбого верблюда.

И наконец, находим эквивалентный объем (Vas) по этой формуле (где Vb-объем ящика с фазоинвертором).

Повторяем все наши измерения 3-5 раз и берем среднее арифметическое значение всех параметров. Например, если мы получили значения Fs соответственно 30,45Гц 30,75Гц 30,55Гц 30,6Гц 30,8Гц, то берем (30,45+30,75+30,55+30,6+30,8)/5=30,63Гц.

В результате всех моих измерений я получил следующие параметры для моего динамика:

  • Fs=30.75 Гц
  • Qts=0.365
  • Vas=112.9≈113 л

1.2.Моделирование и расчет корпуса (ящика) сабвуфера программой JBL Speakershop.

Существует несколько вариантов акустических оформлений, из которых наиболее распространены следующие варианты.

  • Vented box-ящик с фазоинвертором,
  • Band-pass 4-го, 6-го и 8-го порядка,
  • Passive radiator-ящик с пассивным излучателем,
  • Closed box-закрытый ящик.

Тип акустического оформления выбирается исходя от параметров Тиля-Смолла громкоговорителя. Если Fs/Qts100, то исключительно в Vented box или Band-pass или Closed box. Если 50

Сначала скачиваем и устанавливаем программу JBL Speakershop. Эта программа написана для Windows XP и не работает в Windows 7. Чтобы заставить программу работать в Windows 7, нужно скачать и установить виртуальную машину Windows Virtual PC-XP Mode (скачать можно с официального сайта Microsoft), и запустить установку JBL Speakershop через нее. Открывать JBL Speakershop тоже нужно через виртуальную машину. После открывания программы видим вот такой интерфейс.

Нажимаем “Loudspeaker” и выбираем “Parameters--minimum”, в открытом окне пишем, соответственно, значение резонансной частоты (Fs), значение эквивалентного объема (Vas), значение полной электромеханической добротности (Qts) и нажимаем “Accept”.

При этом программа предложит два оптимальных (с наиболее ровной АЧХ) варианта, один в закрытом оформлении (Closed box), другой в Vented box (ящик с фазоинвертором). Нажимаем “plot”(и в области Vented box и в области Closed box) и смотрим на график АЧХ. Выбираем то оформление, АЧХ которого наиболее подходит к нашим требованиям.

В моем случае это Vented box, поскольку на низких частотах (20-50Гц) у Closed box спад амплитуды намного больше, чем у Vented box (Рисунок выше).

Если объем ящика в оптимальном варианте устраивает, то можно построить ящик с таким объемом и насладится звучанием сабвуфера. Если нет (при слишком больших объемах), то нужно задать свой объем (чем ближе к оптимальному объему, тем лучше) и рассчитать оптимальную частоту настройки фазоинвертора.

Для этого в области Vented box нажимаем “Custom”, в открывшемся окне пишем свой объем ящика, нажимаем “Optimum Fb” (при этом программа рассчитает оптимальную частоту настройки фазоинвертора, при котором АЧХ акустического оформления будет наиболее линейной) а потом “Accept”.

Нажимаем “Box” и выбираем “Vent…”, в открывшемся окне в области “Custom” пишем диаметр трубы (Dv), который будем использовать в качестве фазоинвертора. Если будем использовать два фазоинвертора, то ставим точку на “Area” и пишем суммарную площадь сечения труб.

Не забываем рассчитать минимальный диаметр трубы фазоинвертора по этой формуле, где Ds-диаметр динамика (от центра подвеса) (мм), Xmax-максимальный ход подвижной системы (мм), Fb-частота настройки фазоинвертора (Гц).

Нажимаем “Accept” и в области “Custom” на строке Lv появится длина трубы фазоинвертора. Теперь, когда мы знаем внутренний объем ящика, диаметр и длину трубы фазоинвертора, то смело можно перейти к конструированию акустического оформления, однако если уж очень хочется узнать оптимальное соотношение сторон ящика то можно нажать “Box”, выбрать “Dimensions…”.

1.3.Конструирование корпуса (ящика) сабвуфера

Для получения высококачественного звучания необходимо не только правильно рассчитать, но и тщательно изготовить корпус акустического оформления. После определения внутреннего объема ящика, длины и диаметра трубы фазоинвертора, можно смело поступить к изготовлению корпуса сабвуфера. Материал ящика должен быть достаточно прочным и жестким. Наиболее подходящий материал для корпусов акустических оформлений большой мощности является двадцатимиллиметровый МДФ. Стены ящика крепятся друг к другу саморезами, а щели между ними намазываются герметиком или силиконом. После изготовления ящика делаются отверстия для ручек, и приступают к отделке внешней поверхности. Все неровности выровняются с помощью замазки или эпоксидной смолы (в замазку я добавляю немножко клея ПВА, что предотвращает появление трещин со временем и снижает уровень вибраций). После высыхания замазки поверхности нужно отшлифовать до получения идеально ровных стен. Готовый ящик можно как покрасить, так и покрыть самоклеющейся декоративной пленкой, или просто приклеить плотную ткань. Изнутри к стенам ящика клеится звукопоглощающий материал, состоящий из ваты и марли (в моем случае я приклеил ватину). В качестве фазоинвертора можно использовать пластиковую канализационную трубу или бумажную стержень от разных рулонов, а так же готовый фазоинвертор который можно купить почти в любом музыкальном магазине.

Корпус активного сабвуфера состоит из двух отсеков. В первом отсеке располагается собственно громкоговоритель, а во втором вся электрическая часть (формирователь сигнала, усилитель, блок питания……). В моем случае я расположил блок сумматоров и блок фильтров в отдельном отсеке от блока усилителя мощности, блока питания и блока охлаждения. Изнутри к стенам отсека блока сумматоров и блока фильтров приклеил фольгу, которую подключил к земле (GND). Фольга предотвращает воздействие внешних полей и уменьшает уровень шумов.

Если будете использовать мои печатные платы, то эти отсеки должны иметь следующие размеры.

2. Электрическая часть активного сабвуфера

Перейдем к электрической части активного сабвуфера. Общая схема и принцип работы устройства представляется этой схемой.

Устройство состоит из четырех блоков, собранных на отдельных печатных платах.

  • Блок сумматоров (Summators),
  • Блок фильтров (Subwoofer driver),
  • Блок усилителя мощности (Power amplifier),
  • Блок питания (Power supply) и блок охлаждения (Heatsink fun).

Сначала звуковой сигнал поступает в блок сумматоров (Summators), где происходит суммирование сигналов правого и левого каналов. Потом поступает в блок фильтров (Subwoofer driver), где идет формирование сигнала сабвуфера, что включает в себя регулятор громкости, subsonic filter (фильтр инфра низких частот), bass booster (увеличение громкости на определенной частоте) и Crossover (фильтр нижних частот). После формирования сигнал поступает в блок усилителя мощности (Power amplifier), а потом в громкоговоритель. Обсудим эти блоки по отдельности.

2.1.Блок сумматоров (Summators)

2.1.1.Схема

Сначала рассмотрим схему сумматоров, приведенную на рисунке ниже.

Звуковой сигнал с внешних устройств (компьютер, CD-плеер……..) поступает в блок сумматоров, который имеет 6 стерео входов. 5 из них представляют собой обычные линейные входы, отличающийся друг от друга только типом разъема. А шестой это высоковольтный вход, к которому можно подключать выход динамиков (например, музыкальный центр или автомагнитола, которые не имеют линейного выхода). Каждый вход имеет отдельный сумматор на операционных усилителях, смещающий сигналы правого и левого каналов, что предотвращает поступление звукового сигнала с одного внешнего устройства в другую, при этом дает возможность одновременно подключать к сабвуферу несколько внешних устройств. А также имеются выходы (5 выходов, 6-ой просто не поместился на плате, поэтому и не поставил), которые дают возможность подать тот же сигнал, который поступает в сабвуфер, к входу широкополосной стерео системе. Это очень удобно, когда источник звука имеет только один выход.

2.1.2.Компоненты

В качестве операционных усилителей использованы TL074 (5шт.). Резисторы рассчитаны на мощность 0,25Вт или выше (номиналы сопротивлений показаны на схеме). Все электролитические конденсаторы имеют номинальное напряжение 25 Вольт или выше (номиналы емкостей показаны на схеме). В качестве неполярных конденсаторов можно использовать керамические или пленочные конденсаторы (лучше пленочные), но если уж очень хочется, можно поставить специальные аудио конденсаторы (конденсаторы, предназначенные для использования в высококачественных аудио системах). Дроссели в цепи питания операционных усилителей предназначены для подавления “шумов”, поступающих с блока питания. Катушки L1-L4 содержат 20 витков, намотанных медным проводом с диаметром 0,7мм, на стержне гелевой ручки (3мм). Также использованы разъемы типов RCA, 3.5mm audio jack, 6.35mm audio jack, XLR, WP-8.

2.1.3.Печатная плата

Печатная плата изготовлена по лазерно-утюжной технологии. После пайки деталей печатную плату следует покрыть цапонлаком, чтобы избегать от окисления меди. Файлы печатной платы в формате *.lay и *.pdf можно скачать в конце статьи.

2.1.4.Фото готового блока сумматоров

Питается блок сумматоров от двухполярного источника питания напряжением ±12В. Входное сопротивление составляет 33кОм.

2.2.Блок фильтров (Subwoofer driver)

2.2.1.Схема

Рассмотрим схему драйвера сабвуфера, приведенную на рисунке ниже.

Суммированный сигнал с блока сумматоров поступает в блок фильтров, который состоит из следующих частей:

  • Регулятор громкости (volume regulator),
  • Фильтр инфра низких частот (subsonic filter),
  • Усилитель баса определенной частоты (bass booster),
  • Фильтр нижних частот (crossover).

Регулирование громкости происходит на двух уровнях. Первый при входе сигнала в блок фильтров, который уменьшает уровень собственных “шумов” блока сумматоров, второй при выходе сигнала с блока фильтров, который уменьшает уровень собственных “шумов” блока фильтров. Регулируется громкость с помощью переменного резистора VR3. После первого уровня регулирования громкости сигнал поступает в так называемый “бас бустер”, представляющее собой устройство, которое увеличивает амплитуду сигналов определенной частоты. То есть, если частота настройки бас бустера вставлен, например на 44Гц, а уровень усиления на 14дБ, то АЧХ имеет такой вид (Ряд1).

Ряд2- частота настройки=44Гц, уровень усиления=9дБ,Ряд3- частота настройки=44Гц, уровень усиления=2дБ,Ряд4- частота настройки=33Гц, уровень усиления=3дБ,Ряд5- частота настройки=61Гц, уровень усиления=6дБ.

Частота настройки бас бустера вставляется при помощи переменного резистора VR5 (в пределах 25…125Гц), а уровень усиления резистором VR4 (в пределах 0…+14дБ). После бас бустера сигнал поступает в фильтр инфранизких частот (subsonic filter), который представляет собой фильтр, срезающий нежелательные, ультранизкие сигналы, которые уже не слышимы для человека, но могут сильно перегрузить усилитель, тем самым уменьшая действительную выходную мощность системы. Частота среза фильтра регулируется с помощью переменного резистора VR2 в пределах 10…80Гц. Если, например, частота среза вставлена на 25Гц, то АЧХ имеет следующий вид.

После фильтра инфранизких частот сигнал поступает в фильтр нижних частот (crossover), который срезает верхние, ненужные для сабвуфера (средние + высокие) частоты. Частота среза регулируется при помощи переменного резистора VR1 в пределах 30…250Гц. Крутизна затухания составляет 12дБ/октава. АЧХ имеет такой вид (при частоте среза 70Гц).

2.2.2.Компоненты

В качестве операционных усилителей использованы TL074 (2шт.), TL072 (1шт.) и NE5532 (1шт.). Резисторы рассчитаны на мощность 0,25Вт или выше (номиналы сопротивлений показаны на схеме). Все электролитические конденсаторы имеют номинальное напряжение 25 Вольт или выше (номиналы емкостей показаны на схеме). В качестве неполярных конденсаторов можно использовать керамические или пленочные конденсаторы (лучше пленочные). Дроссели в цепи питания операционных усилителей предназначены для подавления “шумов”, поступающих с блока питания. Также использованы три сдвоенных (50кОм-2шт., 20кОм-1шт.) и два счетверенных переменных (50кОм-6шт.) резисторов. В качестве счетверенных переменных резисторов можно использовать два сдвоенных.

2.2.3.Печатная плата

Файлы печатной платы в формате *.lay и *.pdf можно скачать в конце статьи.

2.2.4.Фото готового блока фильтров

Питается блок фильтров от двухполярного источника питания напряжением ±12В.

2.3.Блок усилителя мощности (Power amplifier).

2.3.1.Схема

В качестве усилителя мощности используется усилитель Энтони Холтона с полевыми транзисторами в выходном каскаде. Статей описывающих принцип работы, сборку и настройку усилителя в интернете очень много. Поэтому я ограничусь вложением схемы и моей версии печатной платы.

2.3.2.Печатная плата

Файлы печатной платы в формате *.lay и *.pdf можно скачать в конце статьи. Питается блок усилителя мощности от двухполярного источника питания напряжением ±50…63В. Выходная мощность усилителя зависит от напряжения питания и числа пар полевых транзисторов (IRFP240+IRFP9240) в выходном каскаде.

2.4. Блок питания и блок охлаждения (Power supply)

2.4.1.Схема

2.4.2.Компоненты

В качестве трансформатора питания можно использовать как готовый, так и самодельный трансформатор мощностью приблизительно 200Вт. Напряжения вторичных обмоток показаны на схеме.

Диодный мост Br2 рассчитан на ток 25А. Конденсаторы C1…C12,С29…С31 должны иметь номинальное напряжение 25В. Конденсаторы C13…C28 должны иметь номинальное напряжение 63В (при напряжении питания ниже 60В), или 100В (при напряжении питания выше 60В). В качестве неполярных конденсаторов лучше использовать пленочные конденсаторы. Все резисторы рассчитаны на мощность 0,25Вт. Терморезистор R5 намазывается термопастой и прикрепляется к радиатору усилителя. Рабочее напряжение вентилятора 12В.

2.4.3.Печатная плата

Файлы печатной платы в формате *.lay и *.pdf можно скачать в конце статьи.

3.Заключительный этап сборки сабвуфера

Скачать файлы к статье

Автор: Григорян Гор (cd4028)

Список радиоэлементов
Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнотU1-U5 C1-C4, C15, C16, C25-C27, C29, C39-C42 C5-C10, C23, C24, C28, C30, C35-C38 C11-C14, C19-C22, C31-C34 C17, C18 R1, R2 R3, R12 R4, R16-R18 R5, R13-R15 R6, R10, R23, R24, R31, R33, R40, R41, R46, R47 R7, R11, R21, R22, R32, R34, R37, R38, R45, R48 R8, R9, R25, R26, R29, R30, R39, R42, R49, R50 R19, R20, R27, R28, R35, R36, R43, R44 L1-L4 L5-L13 U1 U2, U4 U3 C1-C5, C7-C10, C15-C17, C20, C23 C6 C11-C14 C21, C22 VR1-VR3, VR5 VR4 R1, R3, R4, R6 R2, R10, R11, R13, R14 R5, R8 R7, R9 R12, R15-R17, R20, R22, R26, R27 R18, R25 R19, R21 R23, R24, R30, R31, R33 R28 R29 R32 R34, R35 L1-L8 T1-T4 T5, T9, T11, T12 T7, T8, T10 T13, T15, T17 T14, T16, T18 D1, D2, D5, D7 D3, D4, D6 D8, D9 C1, C21-C24, C30, C31 C2, C3 C4, C8, C11, C17 C5 C6, C7 C9 C10, C16 C12-C14, C29 C15 С18-С20, C25-C27 C28 F1 U1 U2 OP1 D1-D8 Br2 T1 C1, C3, C5, C7, C9, C11, C30 C2, C4, C6, C8, C10, C12, C22, C24, C26, C28, C31 C13, C15, C17, C19, C21, C23, C25, C27 C14, C18 C16, C20 R1, R2 R3 R4 R5 VR1 Tr1 F1 M1
Блок сумматоров
Операционный усилитель

TL074

5 Поиск в Utsource В блокнот
Электролитический конденсатор10 мкФ14 Поиск в Utsource В блокнот
Конденсатор33 пФ14 Поиск в Utsource В блокнот
Конденсатор0.1 мкФ12 Поиск в Utsource В блокнот
Электролитический конденсатор470 мкФ2 Поиск в Utsource В блокнот
Резистор

390 Ом

2 Поиск в Utsource В блокнот
Резистор

15 кОм

2 Поиск в Utsource В блокнот
Резистор

20 кОм

4 Поиск в Utsource В блокнот
Резистор

13 кОм

4 Поиск в Utsource В блокнот
Резистор

68 кОм

10 Поиск в Utsource В блокнот
Резистор

22 кОм

10 Поиск в Utsource В блокнот
Резистор

10 кОм

10 Поиск в Utsource В блокнот
Резистор

22 Ом

8 Поиск в Utsource В блокнот
Катушка индуктивности20x3мм4 20 витков, провод 0.7мм, оправа 3ммПоиск в Utsource В блокнот
Катушка индуктивности100 мГн10 Поиск в Utsource В блокнот
Блок фильтров
Операционный усилитель

TL072

1 Поиск в Utsource В блокнот
Операционный усилитель

TL074

2 Поиск в Utsource В блокнот
Операционный усилитель

NE5532

1 Поиск в Utsource В блокнот
Конденсатор0.1 мкФ14 Поиск в Utsource В блокнот
Конденсатор15 нФ1 Поиск в Utsource В блокнот
Конденсатор0.33 мкФ4 Поиск в Utsource В блокнот
Конденсатор82 нФ2 Поиск в Utsource В блокнот
Переменный резистор50 кОм4 Поиск в Utsource В блокнот
Переменный резистор20 кОм1 Поиск в Utsource В блокнот
Резистор

6.8 кОм

4 Поиск в Utsource В блокнот
Резистор

4.7 кОм

5 Поиск в Utsource В блокнот
Резистор

10 кОм

2 Поиск в Utsource В блокнот
Резистор

18 кОм

2 Поиск в Utsource В блокнот
Резистор

2 кОм

8 Поиск в Utsource В блокнот
Резистор

3.6 кОм

2 Поиск в Utsource В блокнот
Резистор

1.5 кОм

2 Поиск в Utsource В блокнот
Резистор

20 кОм

5 Поиск в Utsource В блокнот
Резистор

13 кОм

1 Поиск в Utsource В блокнот
Резистор

36 кОм

1 Поиск в Utsource В блокнот
Резистор

75 кОм

1 Поиск в Utsource В блокнот
Резистор

15 кОм

2 Поиск в Utsource В блокнот
Катушка индуктивности100 мГн1 Поиск в Utsource В блокнот
Блок усилителя мощности
Биполярный транзистор

2N5551

4 Поиск в Utsource В блокнот
Биполярный транзистор

MJE340

4 Поиск в Utsource В блокнот
Биполярный транзистор

MJE350

3 Поиск в Utsource В блокнот
MOSFET-транзистор

IRFP240

3 Поиск в Utsource В блокнот
MOSFET-транзистор

IRFP9240

3 Поиск в Utsource В блокнот
Выпрямительный диод

1N4148

4 Поиск в Utsource В блокнот
Стабилитрон

1N4742

3 Поиск в Utsource В блокнот
Выпрямительный диод

1N4007

2 Поиск в Utsource В блокнот
Конденсатор0.47 мкФ6 Поиск в Utsource В блокнот
Электролитический конденсатор22мкФ 16В2 Поиск в Utsource В блокнот
Конденсатор470 пФ4 Поиск в Utsource В блокнот
Конденсатор1 мкФ1 Поиск в Utsource В блокнот
Электролитический конденсатор470мкФ 16В2 Поиск в Utsource В блокнот
Электролитический конденсатор47мкФ 25В1 Поиск в Utsource В блокнот
Электролитический конденсатор220мкФ 100В2 Поиск в Utsource В блокнот
Конденсатор22 пФ4 Поиск в Utsource В блокнот
Конденсатор0.22 мкФ1 Поиск в Utsource В блокнот
Электролитический конденсатор330мкФ 100В6 Поиск в Utsource В блокнот
Конденсатор0.1 мкФ1 Поиск в Utsource В блокнот
Предохранитель10А1 Поиск в Utsource В блокнот
Блок питания и блок охлаждения
Линейный регулятор

LM78L12

1 Поиск в Utsource В блокнот
Линейный регулятор

LM79L12

1 Поиск в Utsource В блокнот
Операционный усилитель

LM324

1 Поиск в Utsource В блокнот
Выпрямительный диод

1N4007

8 Поиск в Utsource В блокнот
Диодный мост

D25SBA60

1 Поиск в Utsource В блокнот
Биполярный транзистор

BC337

1 Поиск в Utsource В блокнот
Электролитический конденсатор1000 мкФ7 Поиск в Utsource В блокнот
Конденсатор0.1 мкФ11 Поиск в Utsource В блокнот
Электролитический конденсатор6800 мкФ8 Поиск в Utsource В блокнот
Конденсатор1 мкФ2 Поиск в Utsource В блокнот
Конденсатор0.47 мкФ2 Поиск в Utsource В блокнот
Резистор

2.2 кОм

2 Поиск в Utsource В блокнот
Резистор

47 кОм

1 Поиск в Utsource В блокнот
Резистор

10 кОм

1 Поиск в Utsource В блокнот
Терморезистор47 кОм1 Поиск в Utsource В блокнот
Подстроечный резистор100 кОм1 Поиск в Utsource В блокнот
Трансформатор200 Ватт1 Поиск в Utsource В блокнот
Предохранитель1 Поиск в Utsource В блокнот
Вентилятор1 Поиск в Utsource В блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Теги:

cxem.net

Самодельный усилитель для сабвуфера. — Сообщество «Сделай Сам» на DRIVE2

Всем привет.Люблю иногда по выходным погромче послушать музыку и чтобы хватало низких частот, решил собрать мощный усилитель для сабвуфера.

Полный размер

Берем кусок текстолита, распечатываем на лазерном принтере печатную плату, переводим рисунок на текстолит.

Окунаем в раствор хлорного железа на пол часа.

Полный размер

Залуживаем 50-ти ваттным паяльником с оплеткой на жале.

Полный размер

Сверлим отверстия.

Изготавливаем импульсный трансформатор

Полный размер

С такого колечка можно снять около 800ватт

Полный размер

Обратная сторона

Полный размер

Корпус из 2мм алюминия, листогиб+гильотина

Полный размер

Радиатор из 5 мм шинки

Полный размер

Сзади клемы для сабвуфера кнопка включения

Полный размер

Спереди разьемы для подключения, регулировка громкости и среза фильтра. Также двухйветный диод работа/защита

Полный размер

Плата крепится винтами с потаем

Полный размер

Помещаем в корпус

Полный размер

Без горелых деталей не обошлось, благо запчастей уйма.

Полный размер

Закрываем крышку, усь готов

Усилитель тестировал с таким динамиком

Полный размер

Мощность замерял на резисторе 4 ома, синус наблюдал на осцилографе

Тесты показали, что усилитель с легкостью способен отдать в нагрузку 300 чистых ватт, что для дома более чем достаточно.

Ну и краткий обзор и работа усилителя:

www.drive2.ru


Смотрите также

Возврат к списку