Как сделать идеальный сабвуфер
Сабвуфер своими руками: инструкция и видео
Как сделать сабвуфер своими руками для автомобиля
Сабвуфер представляет собой низкочастотный динамик, способный воспроизводить частоты ниже ста пятидесяти герц. Их используют в автомобилях, дома, устанавливают в маленькие настольные акустические системы. В дословном переводе название этого оборудования звучит как подгавкиватель.
Все сабвуферы можно разделить на два вида: первый гасит излучение с тыла динамика, второй переворачивает излучение по фазе и переизлучает с задней части. Выбирается вид в зависимости от внешнего вида и технических требований.
Также бывают мощные, маленькие и пассивные сабвуферы.
Как сделать маленький, пассивный и мощный сабвуфер
Данный звуковой диапазон человеческий слух воспринимает сложно, поэтому в квартире нет ограничений для размещения сабвуфера. К сожалению, планировка современного жилья не всегда позволяет правильным образом разместить необходимое количество усилителей. Поэтому самостоятельное изготовление низкочастотного звена поможет не только сберечь денежные средства, но и получить чистый звук.
Собрать саб своими руками изначально довольно сложная задача. Нужно выбрать правильные динамики. Чем меньше сопротивление нагрузки усилителя, тем выше мощность. Динамики на пятнадцать дюймов требуют сабвуфер объемом не меньше шестидесяти литров. Для динамиков на 12 дюймов нужно всего половину последнего объема. Динамики на 10 дюймов являются оптимальным решением, отлично работают в закрытом сабвуфере объемом пятнадцать литров. Шестидюймовые динамики могут послужить дополнительным источником мид-баса.
При сопротивлении 1-2 Ома появляется риск потери качества звука. Поэтому чаще всего используется сопротивление в 2-4 ома. Динамик должен быть мощнее усилителя. В противном случае ему придется работать на максимальной громкости, что приведет к скорой поломке.
Для создания работоспособного сабвуфера, необходимо провести расчеты при помощи специальной программы. Потребуются параметры Тиля-Смолла: эквивалентный объем, добротность динамика, частота резонанса для открытого пространства.
Добротность динамика наиболее важна при расчете объема ящика. Этот показатель обозначает эффективность динамика на резонансной частоте. Стоит помнить, что у разных производителей отличаются параметры.
Для расчета потребуется еще несколько показателей: сопротивление (можно уточнить на маркировке динамика), предельная шумовая мощность, электрическая и механическая добротность, диаметр диффузора.
Важно определить тип ящика. Существует несколько типов: закрытый (проще всего спроектировать, но имеет наименьшую полезную мощность и обязательно возникнет потребность герметично собрать его), фазоинвертор (сложность расчета окупается более высокой полезной мощностью), бандпасс (сложнее всего рассчитать и изготовить, но качество стоит этих усилий). В большей степени выбор ящика зависит от типа динамика. При расчетах программа подскажет оптимальный вид ящика.
Колонка для сабвуфера
После всех расчетов необходимо сделать корпус. Оптимальной будет форма усеченной пирамиды. Для того чтобы знать объем, нужно нарисовать чертеж корпуса и рассчитать все его характеристики.
Переднюю стенку лучше делать из ДСП на два-три миллиметра толще боковых. Соединения производятся клеем и саморезами. Последние лучше всего вкручивать с интервалом в пять сантиметров. Удобнее всего заранее проделать отверстия сверлом. На боковой стороне нужно разметить и вырезать отверстие под акустический терминал. На передней стенке нужно сделать отверстие для установки динамика.
Как самому правильно сделать сабвуфер для дома своими руками: собираем самодельный САБ в домашних условиях из обычной колонки
Мне нужен дешевый и мощный сабвуфер для моих динамиков, и вместо того, чтоб тратить на это деньги, я решил собрать самодельный САБ из обычной колонки в домашних условиях. Я нашел 10-дюймовый Pioneer TS-W255C всего за 800 рублей и расскажу, как сделать сабвуфер своими руками.
Что вам понадобится:
Шаг 1: Дизайн
Чтобы правильно спроектировать и спланировать такой корпус мне понадобится, я использовал Google Sketchup. Объем и габариты корпуса я вычислил используя WinISD. У меня вышел корпус кубической формы со стороной 35 см, что дало возможность использования на частоте вплоть до 32 Гц.
Как вы видите, в моем варианте присутствует порт в углу. Это для того, чтобы получить минимально возможную частоту.
Вам нужно сделать такой корпус, чтобы получить плоскую и наименьшую частоту. WinISD — это довольно продвинутая программа, поэтому вам лучше посмотреть несколько ознакомительных видео.
Помните, что объем порта исключается из объема корпуса (совместите объемы порта и объем корпуса вместе, а затем посчитайте размеры)
Программы
Шаг 2: Вырежьте стенки корпуса
Это довольно простой шаг. Вырежьте стенки необходимого размера из ДВП.
Предохранитель для динамика я сделал из неопрена — это довольно дешево. Я просто вырезал круг нужного размера ножом, это загерметизирует область вокруг динамика.
Шаг 3: Сделайте порт
Я сделал порт из 110-миллиметрового пластикового желоба.
Иные варианты это щелевой или круглый порт, но в моем случае такой подошел лучше всего.
Шаг 4: Склейте корпус
Я использовал много клея для дерева, а затем скрепил корпус струбцинами на ночь. Я не использовал гвозди и винты, клей отлично справился.
Шаг 5: Установка порта
Я приклеил порт к корпусу при помощи клея и силиконового герметика.
В этот момент я, вероятно, должен был закрепить свободный конец каким-то поперечным крепежом, чтобы предотвратить вибрацию, но порт, кажется, стоит довольно крепко. Чтобы понимать масштаб — вы могли бы спокойно засунуть руку в этот порт.
Шаг 6: Отверстие для динамика
Я вырезал отверстие и отшлифовал его, чтобы получился хороший закругленный край. Это изображение хорошо показывает размер сабвуфера. Для шлифовки я использовал маленькую шлифовальную машину с наждачной бумагой разной зернистости, пока поверхность не стала гладкой.
Шаг 7: Покраска корпуса
Сначала нужно загрунтовать поверхность в несколько слоев. После этого я покрыл корпус черной автомобильной краской из баллончика.
Лучше всего будет загрунтовать поверхность, а затем оставить высыхать на ночь. После этого шлифовать поверхность, пока она не станет гладкой на ощупь. Это придаст поверхности красивый глянцевый вид.
Шаг 8: Обработка внутренней части корпуса
Не знаю, что это за материал, но мне показалось, что это изоляция. Я использовал строительный степлер чтобы закрепить слой материала на каждой из стенок.
Это должно сделать корпус менее бумкающим, поскольку стоячие волны и резонанс ограничены, что приводит к более резким басам, но слишком много изоляции добавлять не нужно — это уменьшит внутренний объем и испортит ваши расчеты.
Шаг 9: Питание
Блок питания от старого ПК 500 Вт с проводами заземления и 12 В, соединенными вместе, а также универсальный автомобильный усилитель Lanzar Heritage мощностью 2000 Вт хорошо работают с сабвуфером.
Просто соедините зеленый провод на блоке питания с проводами заземления на усилителе, и если ваш усилитель имеет REM, подключите его к 12 В, чтобы он включился от источника питания.
Шаг 10: Все сделано
Конечный продукт дает неплохой бас, а 11-миллиметровый xmax чертовски впечатляет.
В целом, сабвуфер для дома своими руками вышел довольно дешевым — около 2500 рублей.
Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.
Лада 2112 drive sound › Бортжурнал › F.A.Q. Как сделать сверхбюджетный «чоткий буфак» ))
Всем привет. Наконец то я переварил всю инфу и закончил эксперименты по очень интересной теме. Скажу сразу без интриг. Я хочу вам предложить идею саба с копеешной ценой, способным работать без усилителя прямо от магнитолы и при этом обладать очень неплохим звуком и способным тягаться на равных с многими бюджетными сабвуферами как в громкости звука так и в качестве. С точки зрения новичков минус у этого саба только один. С ним придется повозиться, подумать, почитать и понять что к чему. Если вышеописанное не про вас то забейте на всю остальную писанину. Она вам нафик не нужна.
Остальным я предлагаю осилить кучу букаф ниже.
Суть моей затеи в использовании оформления называемого четвертьволновой резонатор или труба Войта.(этот мужик придумал мутить такие оформления). В двух словах отличается от коробков с фазиками он тем, что собсна коробка у динамика нет вовсе. Динамик впилен сразу прямиком в трубу фазика.
Плюсы этого оформления:
— КПД такого оформления на 300% выше чем у закрытого ящика!
— ЧВ снижает резонанс динамика. В фазике скажем или в ЗЯ динамик начинает играть выше а ЧВ наоборот снижает резонанс.
— оформление чв имеет очень низкий спад ниже настройки. К примеру саб в фазике ниже настройки резко теряет громкость с крутизной в 24дб на октаву и практически там не поет. ЧВ имеет спад всего 6дб на октаву! Ниже чем закрытый ящик. Простыми словами он в салоне авто ниже частоты настройки может не только не терять громкость а еще и увеличивать! Соответственно нет никакой необходимости настраивать ЧВ низко. Да и не любит он этого.
-скорость баса в чв вполне сопоставима со скоростью баса в зя! То есть бас получается вполне музыкальным и быстрым.
— ЧВ чрезвычайно просто расчитывается и требует из всех параметров динамика только диаметр диффузора(от середины до середины подвеса). Расчет осуществляется 2мя не хитрыми формулами. При этом конечно разные динамики в ЧВ запоют по разному но на размерах чв это никак не скажется. Сделал ящик один раз и меняй динамики, слушай.
— не слишком требователен к кривизне рук. Если где-то лохонетесь на сантиметр-два это драматически не отразится на результате а кривой распил компенсируется обилием герметика ) Тем более ЧВ это не компрессионный вид оформления то есть в нем воздух сильно не сжимается как в зя или фи.
Минусы оформления:
— достаточно сложен в изготовлении, придется запастись терпением и включить мозг.
— ящик выходит достаточно большого размера.
— ход динамика в этом оформлении БОЛЬШЕ чем если бы вы включили саб вообще без ящика. Это значит что вы не сможете влить в динамик максимум мощности и при большом перегрузе есть риск порвать динамик. Впрочем до того как порвется динамик он начнет отчаянно хрипеть и трещать. Перегруз динамика в чв слышно сразу.(хотя как по мне так это плюс )
Надеюсь заинтриговал и заинтересовал)
Для постройки ЧВ подойдут практически любые динамики, начиная от мидбасов и заканчивая динамиками от музыкальных центров старых, комповых колонок, старых советских колонок и т.д. Отдавать предпочтение стоит динамикам с бОльшим размером подвеса. Диаметр и количество тоже чем больше тем лучше но тут нужно учитывать что и ящик в размерах будет вырастать ощутимо. По этому прикиньте сначала на бумаге размеры. Устроят они вас или нет. Для работы саба от магнитолы советую использовать пару динамиков диаметром 13-16см мощностью 20-25вт. Подключите их к тыловым каналам да и все.
Делать ящик можно со старых шкафов, тумбочек и т.д. 15мм дсп вполне хватит для наших целей.
Теперь давайте посчитаем какой нить чв. Допустим есть два 13ти сантиметровых динамика. Меряем диаметр от середин подвесов. Получается 11.5см. В школе на геометрии нам говорили что площадь круга считается пR^2 (радиус в квадрате умноженный на число ПИ).
Если диаметр 11.5см то радиус 5.75см а площадь 3.14*5.75^2=103.8см2
Поскольку динамиков у нас два то умножаем 103.8*2=207.6см2 Это мы получили эффективную площадь наших динамиков.
Для ЧВ оптимальным считается брать сечение в полтора раза больше чем площадь диффузоров. если делать больше то динамик быстрее превысит ход а если меньше то потеряет чв эффективность. Короче мудрить не будем и берем полтора сечения. 207.6*1.5=311.4см2
Теперь мы можем подобрать высоту и ширину нашего порта. Подбирайте эти размеры в зависимости от того как будете ставить динамики. Я ставил в боковую стенку вначале трубы и плясал от глубины динамика чтоб он влез. Если пилить в торец начала тоннеля то уже смотрите чтоб динамики влезли по диаметрам. Допустим ставим динамики в боковую стенку тоннеля вот так:
а глубина динамиков небольшая. Тогда просто берем квадрат сечением 17.7см. (17.7*17.7=313.29см2) получается почти то что нам нужно (311.4см2).
Теперь определимся с длиной и настройкой. Настраивать рекомендуется как можно ближе к резонансу динамики (Fs) но мои опыты показали что для сильно маленьких динамиков не стоит настраивать чв выше 50-55гц иначе толк от него пропадает. В общем если резонанс дина 55 и ниже то стройте порт в резонанс дина. если выше то ограничьтесь 55ю герцами. Для простоты возьмем настройку чв на 50гц.
Длина порта определяется формулой:
Lтуннеля в метрах = (343/Fнастройки)/4
В нашем случае (343/50)/4=1.72метра.
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:
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:
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:
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.
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:
1.2.Моделирование и расчет корпуса (ящика) сабвуфера программой JBL Speakershop.
Существует несколько вариантов акустических оформлений, из которых наиболее распространены следующие варианты.
Тип акустического оформления выбирается исходя от параметров Тиля-Смолла громкоговорителя. Если Fs/Qts 100, 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.
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:
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
Автор: Григорян Гор (cd4028)