DIY subwoofer: od početnih do vrhunskih. Aktivni kućni subwoofer uradi sam Čipovi za standardne sabvufere u automobilima

1. O kompjuterskim proračunima
2. Šta je ovo i zašto?
3. Kakav vam je zvučnik potreban?
4. Struktura sistema
5. Decor
6. Sabvuferi za automobile
7. Ne može biti jednostavnije
8. Takođe je jednostavno
9. Snažan 6. red
10. 4. red
11. Elektronika
12. Kako izračunati subwoofer?

U ovom članku ćemo pogledati kako napraviti subwoofer vlastitim rukama, bez upuštanja u dubine elektroakustike, bez pribjegavanja složenim proračunima i suptilnim mjerenjima, iako ćete ipak morati učiniti neke stvari. "Bez posebnih poteškoća" ne znači "udari na ciglu, otjeraj, bako, mogarych." Ovih dana kućni računar možete simulirati vrlo složene akustičke sisteme (AS); Pogledajte kraj za vezu do opisa ovog procesa. Ali rad sa gotovim uređajem na hiru daje nešto što ne možete dobiti nikakvim čitanjem ili gledanjem - intuitivno razumijevanje suštine procesa. U nauci i tehnologiji, otkrića na vrhu pera rijetko se prave; Najčešće, istraživač, stekavši iskustvo, počinje da "utrobi" razumije šta je što, a tek onda traži matematiku prikladnu za opisivanje fenomena i izvođenje dizajnerskih inženjerskih formula. Mnogi veliki ljudi sa humorom i zadovoljstvom prisjetili su se svojih prvih neuspješnih iskustava. Alexander Bell je, na primjer, u početku pokušao namotati zavojnice za svoj prvi telefon golom žicom: on, muzičar po obrazovanju, jednostavno još nije znao da žicu pod naponom treba izolovati. Ali Bell je ipak izumio telefon.

O kompjuterskim proračunima

Nemojte misliti da će vam JBL SpeakerShop ili drugi program za proračun akustike dati jedinu moguću, najispravniju opciju. Kompjuterski programi se pišu pomoću utvrđenih, dokazanih algoritama, ali netrivijalna rješenja su nemoguća samo u teologiji. „Svi znaju da ovo ne možete. Postoji budala koja ovo ne zna. On je taj koji stvara izum."– Thomas Alva Edison.

SpeakerShop se pojavio ne tako davno, ova aplikacija je razvijena vrlo temeljito i činjenica da se koristi vrlo aktivno je apsolutni plus i za programere i za amatere. No, na neki način trenutna situacija s njim je slična priči s prvim photoshopovima. Ko je još koristio Windows 3.11, sećate se? - tada su jednostavno poludjeli za obradom slika. A onda se pokazalo da da biste napravili dobru sliku, još uvijek morate znati fotografirati.

Šta je ovo i zašto?

Subwoofer (jednostavno sab) u svom doslovnom prijevodu zvuči smiješno: burr. U stvarnosti, ovo je bas (niskofrekventni, woofer) zvučnik koji reprodukuje frekvencije ispod cca. 150 Hz, u posebnom akustičnom dizajnu, kutija (kutija) prilično složenog uređaja. Subwooferi se koriste i u svakodnevnom životu, u visokokvalitetnim podnim zvučnicima i jeftinim stonim zvučnicima, ugrađenim iu automobilima, vidi sl. Ako uspete da napravite subwoofer koji pravilno reprodukuje bas, možete bezbedno da uzmete bilo koji zvučnik, jer LF reprodukcija je možda najdeblji od kitova na kojima stoji sva elektroakustika.

Mnogo je teže napraviti kompaktnu niskofrekventnu sekciju sistema zvučnika nego srednje i visokofrekventne (srednje i visokofrekventne) dijelove, prvo, zbog akustičkog kratkog spoja, kada zvučni valovi iz zvučnika prednja i zadnja zračeća površina zvučnika (glava zvučnika, GG) se međusobno poništavaju: dužine LF talasa su metri, a bez odgovarajućeg akustičkog dizajna GG ništa ih ne sprečava da se odmah konvergiraju u antifazi. Drugo, spektar izobličenja zvuka na niskim frekvencijama proteže se daleko u najbolje čujno područje srednjeg opsega. U suštini, svaki širokopojasni zvučnik ima niskofrekventni dio u koji su ugrađeni emiteri srednje i visoke frekvencije. Ali sa stanovišta ergonomije, subwooferu se nameće dodatni zahtjev: subwoofer za dom trebao bi biti što kompaktniji.

Bilješka: Sve vrste akustičkog dizajna LF GG mogu se podijeliti u 2 velike klase - neke prigušuju zračenje sa stražnje strane zvučnika, druge ga preokreću u fazi za 180 stupnjeva (okreću fazu) i ponovo zrače s prednje strane. Subwoofer, ovisno o svojstvima GG-a (vidi dolje) i potrebnom tipu njegovog amplitudno-frekventnog odziva (AFC), može se izgraditi prema krugu jedne ili druge klase.

Ljudi vrlo slabo razlikuju smjer zvuka ispod 150 Hz, tako da se u običnoj dnevnoj sobi sub može postaviti bilo gdje. MF-HF zvučnici (sateliti) akustike sa subwooferom su vrlo kompaktni; njihova lokacija u prostoriji se može odabrati optimalno za datu prostoriju. Moderno kućište se, najblaže rečeno, ne razlikuje po višku prostora i dobroj akustici, a nije uvijek moguće u njega pravilno “ugurati” barem par dobrih širokopojasnih zvučnika. Stoga vam sama izrada subwoofera omogućava ne samo da uštedite vrlo značajnu količinu novca, već i da i dalje dobijete jasan, pravi zvuk u ovoj Hruščovki, Brežnjevki ili modernoj novoj zgradi. Subwoofer je posebno efikasan u sistemima potpunog surround zvuka, jer... stavljanje 5-7 kolona na cijelu stranicu je previše čak i za najsofisticiranije korisnike.

Bas

Reprodukcija basa nije samo tehnički teška. Generalno uzak niskofrekventni region čitavog spektra zvučnih talasa je heterogen po svom psihofiziološkom dejstvu i podeljen je na 3 regiona. Da biste odabrali pravi bas zvučnik i napravili kutiju za subwoofer vlastitim rukama, morate znati njihove granice i značenje:

• Gornji bas (UpperBass) – 80-(150…200) Hz.
• Prosječni bas ili midbass (MidBass) – 40-80 Hz.
• Duboki bas ili sub-bas (SubBass) – ispod 40 Hz.

Top

Srednji

Za midbass, glavni zadatak pri kreiranju subwoofera je osigurati najveći GG izlaz, dati oblik frekvencijskog odziva i njegovu maksimalnu uniformnost (glatkost) u minimalnoj zapremini kutije. Frekvencijski odziv, koji je blizu pravougaonog prema nižim frekvencijama, daje moćan, ali oštar bas; Frekvencijski odziv, ravnomjerno pada - čist i transparentan, ali slabiji. Izbor jednog ili drugog zavisi od prirode onoga što slušate: rokerima je potreban „ljutiji” zvuk, dok je klasičnoj muzici potreban nežniji zvuk. U oba slučaja, veliki padovi i skokovi u frekvencijskom odzivu kvare subjektivnu percepciju sa formalno identičnim zvučnim tehničkim parametrima.

Dubina

FI

Napomena: pasivni radijator (PI) je ekvivalentan u svim aspektima - umjesto cijevi s priključkom, ugrađen je bas zvučnik bez magnetnog sistema i s utegom umjesto zavojnice. Ne postoje metode "bez podešavanja" za izračunavanje PI, zbog čega je PI rijedak izuzetak u industrijskoj proizvodnji. Ako vam leži izgorjeli bas zvučnik, možete eksperimentirati - podešavanje se vrši promjenom težine tereta. Ali imajte na umu da je bolje ne praviti aktivni PI iz istog razloga kao i zatvorena kutija.

O dubokim pukotinama

Akustika sa dubokim utorima (stavke 4, 6, 8-10) se ponekad poistovećuje sa FI, ponekad sa lavirintom, ali u stvari je ovo samostalna vrsta akustičkog dizajna. Postoje mnoge prednosti dubokog proreza:

Duboki utor ima samo jedan nedostatak, i to samo za početnike: nije podesiv nakon sklapanja. Kako se radi, tako će i pjevati.

O antiakustici

Bandpasses

BandPass znači band pass, što je naziv za zvučnike bez direktnog zračenja zvuka u svemir. To znači da propusni zvučnici ne emituju srednje frekvencije zbog svog unutrašnjeg akustičkog filtriranja: zvučnik je postavljen u pregradu između rezonantnih šupljina koje komuniciraju sa atmosferom kroz cevne portove ili duboke proreze. Bandpass je akustični dizajn specifičan za subwoofere i ne koristi se za potpuno odvojene zvučnike.

Pojasne frekvencije su podijeljene po redu veličine, a red propusnosti je jednak broju njegovih vlastitih rezonantnih frekvencija. Visokokvalitetni GG se postavljaju u pojaseve 4. reda, gdje je lako organizirati akustičko prigušivanje (pozicija 5); niskog i srednjeg kvaliteta - u pojasevima 6. reda. Suprotno uvriježenom mišljenju, nema primjetne razlike u kvaliteti zvuka između njih: već na 4. redu frekvencijski odziv na niskim frekvencijama je izglađen na 2 dB ili manje. Razlika između njih za amatera je uglavnom u težini podešavanja: da biste precizno podesili 4. pojas (vidi dolje), morat ćete pomjeriti particiju. Što se tiče pojaseva 8. reda, oni dobijaju još 2 rezonantne frekvencije zbog akustične interakcije ista 2 rezonatora. Stoga se 8. pojasevi ponekad nazivaju propusni opseg 6. reda klase B.

Bilješka: idealizovani frekventni odziv na niskim frekvencijama za neke tipove akustičkog dizajna prikazani su na Sl. crvena. Zelena isprekidana linija pokazuje idealan frekvencijski odziv sa stanovišta psihofiziologije sluha. Vidi se da još ima dovoljno posla u elektroakustici.

Amplitudno-frekventne karakteristike iste glave zvučnika u različitim akustičnim dizajnom

Sabvuferi za automobile

Sabvuferi za automobile se obično postavljaju ili u tovarni prostor, ili ispod vozačevog sjedala, ili iza naslona stražnjeg sjedišta, poz. 1-3 na sl. U prvom slučaju kutija zauzima korisnu zapreminu, u drugom sub radi u teškim uslovima i može se oštetiti nogama, u trećem, neće svaki putnik moći da toleriše snažan bas pored ušiju.

Nedavno se automobilski subwooferi sve više izrađuju od stealth tipa, ugrađeni u nišu stražnjeg blatobrana, poz. 4 i 5. Dovoljna snaga subbasa postiže se upotrebom specijalnih automatskih zvučnika prečnika 12” sa krutim difuzorom, koji je malo podložan membranskom efektu, poz. 5. Kako napraviti subwoofer za automobil oblikovanjem niše za krilo, pogledajte sljedeće. video.

Video: DIY stealth auto subwoofer

Ne može biti jednostavnije

Vrlo jednostavan subwoofer koji ne zahtijeva posebno bas pojačalo može se napraviti pomoću kola sa nezavisnim emiterima zvuka (IS), vidi sl. Zapravo, ovo su dva kanalna LF GG-a smještena u zajedničko dugo kućište postavljeno horizontalno. Ako je dužina kutije uporediva s udaljenosti između satelita ili širinom TV ekrana, "zamućenje" stereo je jedva primjetno. Ako je slušanje popraćeno gledanjem, ono je potpuno neprimjetno zbog nehotične vizualne korekcije lokalizacije izvora zvuka.

Koristeći shemu s nezavisnim FM-ovima, možete napraviti odličan subwoofer za računar: kutija sa zvučnicima postavljena je u krajnjem gornjem uglu ispod stola. Šupljina ispod je rezonator podešen na vrlo nisku frekvenciju, a iz male kutije izlazi neočekivano dobar subbas.

FI za subwoofer sa nezavisnim FI može se izračunati u radionici zvučnika. U ovom slučaju, ekvivalentna zapremina Vts se uzima dvostruko veća od izmjerene, rezonantna frekvencija Fs je 1,4 puta manja, a ukupni faktor kvaliteta Qts je 1,4 puta veći. Materijal kutije, kao i drugdje ispod, je MDF od 18 mm; za snagu subwoofera od 50 W – od 24 mm. Ali bolje je staviti zvučnike u zatvorenu kutiju; u ovom slučaju to se može učiniti bez proračuna: dužina unutra se uzima na mjestu instalacije, u rasponu od 0,5 m (za računar) do 1,5 m (za veliki TV). Unutrašnji poprečni presek kutije se određuje na osnovu prečnika konusa zvučnika:

• 6” (155 mm) – 200x200 mm.
• 8” (205 mm) – 250x250 mm.
• 10” (255 mm) – 300x300 mm.
• 12” (305 mm) – 350x350 mm.

U najgorem slučaju (podstolni kompjuterski sub sa 6” zvučnicima), zapremina kutije će biti 20 litara, a ekvivalent sa punjenjem će biti 33-34 litara. Sa snagom UMZCH-a do 25-30 W po kanalu, ovo je dovoljno da dobijete pristojan midbass.

Filteri

U ovom slučaju je bolje koristiti LC filtere tipa K. Oni zahtijevaju više namotaja, ali u amaterskim uvjetima to nije bitno. K-filtri imaju nisko slabljenje u zaustavnom pojasu, 6 dB/okt po linku ili 3 dB/okt po poluvezi, ali imaju apsolutno linearan fazni odziv. Osim toga, kada radi od izvora napona (koji je, sa velikom preciznošću, UMZCH), K-filter je malo osjetljiv na promjene impedanse opterećenja.

Na pos. 1 pic. Dati su dijagrami presjeka K-filtera i proračunske formule za njih. R za niskofrekventni GG se uzima jednakim njegovoj impedanciji Z na graničnoj frekvenciji niskopropusnog filtera od 150 Hz, a za visokopropusni filter jednak impedansi satelita z na graničnoj frekvenciji visokopropusnog filtera od 185 Hz (formula na poziciji 6). Z i z se određuju prema dijagramu i formuli na sl. gore (sa mjernim dijagramima). Radni dijagrami filtera su dati u poz. 2. Ako više volite da kupite dodatne kondenzatore, a ne zavojnice za vjetar, potpuno isti parametri se mogu napraviti od P-linkova i polu-linkova.

Podaci i sklopovi za izradu filtera za jednostavan subwoofer sa nezavisnim emiterima

Slabljenje niskopropusnog filtera u zaustavnom pojasu je 18 dB/okt, a slabljenje visokopropusnog filtera je 24 dB/okt. Ovaj iskreno netrivijalan omjer opravdava se činjenicom da se sateliti rasterećuju sa niskih frekvencija i daju čišći zvuk, a ostatak niskih frekvencija reflektiran od visokopropusnog filtera šalje se na niskofrekventne zvučnike i čini bas je dublji.

Podaci za proračun zavojnica filtera dati su na poz. 3. Moraju se postaviti međusobno okomito jer K-filtri rade bez magnetne sprege između zavojnica. Prilikom proračuna određuju se dimenzije zavojnice, a broj zavoja se određuje pomoću induktivnosti koja se nalazi u redoslijedu izračunavanja filtera. Zatim se pomoću koeficijenta polaganja pronalazi promjer žice u izolaciji, trebao bi biti najmanje 0,7 mm. Ispada manje - povećajte veličinu zavojnice i preračunajte.

Postavke

Podešavanje ovog subwoofera svodi se na izjednačavanje jačine zvuka basa i satelitskih zvučnika. granične frekvencije. Da biste to učinili, prvo pripremite prostoriju za akustična mjerenja, kao što je gore opisano, i tester s mostom i transformatorom. Zatim će vam trebati kondenzatorski mikrofon. Za kompjuterski, moraćete da napravite neku vrstu mikrofonskog pojačala (MCA) sa pristrasnošću primenjenom na kapsulu, jer obična zvučna kartica ne može istovremeno primati signal i emulirati generator frekvencije, poz. 4. Ako nađete kondenzatorski mikrofon sa ugrađenim MUS-om, čak i stari MKE-101, odličan, njegov izlaz je povezan direktno na primarni (manji) namotaj transformatora. Procedura mjerenja je jednostavna:

1. Mikrofon je fiksiran nasuprot geometrijskom centru satelita na horizontalnoj udaljenosti od 1-1,5 m.
2. Isključite subwoofer iz UMZCH i primijenite signal od 185 Hz.
3. Zabilježite očitanja voltmetra.
4. Ne mijenjajući ništa u prostoriji, isključuju satelite i spajaju sub.
5. Signal od 150 Hz se dovodi u UMZCH i očitanja testera se snimaju.

Sada morate izračunati otpornike za izjednačavanje. Jačina se izjednačava utišavanjem glasnijih karika u serijsko-paralelnom kolu (stavka 5), ​​jer potrebno je prethodno pronađene vrijednosti Z i z zadržati nepromijenjene po modulu. Proračunske formule za otpornike date su u poz. 6. Snaga Rg – ne manje od 0,03 snage UMZCH; Rd – bilo koji od 0,5 W.

Takođe je jednostavno

Druga opcija za jednostavan, ali pravi subwoofer je sa uparenim generatorom niske frekvencije. Uparivanje woofera je veoma efikasan metod poboljšati kvalitet njihovog zvuka. Dizajn sabvufera zasnovanog na paru starih 10GD-30 prikazan je na Sl. ispod.

Dizajn je vrlo savršen, propusni opseg 6. reda. Bas pojačalo - TDA1562. Također možete koristiti druge visokokvalitetne GG s relativno malim hodom difuzora, tada ćete možda morati izvršiti podešavanja odabirom dužine cijevi. Proizvodi se na upravljačkim frekvencijama od 63 i 100 Hz. način (kontrolne frekvencije nisu rezonantne za akustičan sistem!):

• Pripremite prostoriju, mikrofon i opremu kako je gore opisano.
• 63 i 100 Hz se naizmjenično dovode u UMZCH.
• Promijenite dužinu cijevi, postižući razliku u očitanjima voltmetra ne veću od 3 dB (1,4 puta). Za gurmane - ne više od 2 dB (1,26 puta).

Podešavanje rezonatora je međusobno zavisno, tako da je cevi potrebno pomerati prema: izvući kratku, ugurati dugu za isti iznos, proporcionalno originalnoj dužini. U suprotnom, možete potpuno poremetiti sistem: vrh optimalne postavke na 6. opsegu je vrlo oštar.

1. Pad između 63 i 100 Hz – particiju treba pomeriti prema većem rezonatoru.
2. Padovi sa obe strane od 100 Hz - particija se pomera prema manjem rezonatoru.
3. Rafal je bliži 63 Hz - trebate povećati promjer duge cijevi za 5-10%
4. Rafal bliže 100 Hz je isti, ali za kratku cijev.

Nakon bilo koje procedure podešavanja, subwoofer se ponovo konfiguriše. Radi njegove praktičnosti, kompletna montaža ljepilom u početku se ne vrši: pregrada je čvrsto zamazana plastelinom, a jedan od bočnih zidova postavljen je na dvostranu traku. Pazite da nema praznina!

Cijevi za rezonatore

Gotove koljenaste cijevi za akustiku prodaju se u muzičkim i radio prodavnicama. Teleskopsku akustičnu cijev možete napraviti vlastitim rukama od ostataka plastičnih ili kartonskih cijevi. U oba slučaja, preko unutrašnjeg usta, morate čvrsto zalijepiti 2 komada ribarske linije: jedan sa zatezanjem, drugi s petljom koja strši prema van, vidi sl. desno. Ako cijev treba da se razdvoji, pritisnite na zategnutu liniju olovkom itd. Ako ga skratite, povucite omču. Podešavanje rezonatora pomoću cijevi se tako mnogo puta ubrzava.

Snažan 6. red

Crteži propusnog opsega 6. reda za 12” GG su dati na Sl. Ovo je već čvrsti podni dizajn sa snagom do 100 W. Konfigurisan je kao i prethodni.

Crteži propusnog sabvufera 6. reda ispod 12? zvučnik

4. red

Odjednom imate na raspolaganju 12” visokokvalitetni GG, na njemu možete napraviti bandpass 4. reda istog kvaliteta, ali kompaktnije, vidi sl.; dimenzije u cm.Međutim, postavljanje će biti mnogo teže, jer Umjesto da manipulišete cijevi većeg rezonatora, morat ćete odmah pomjeriti particiju.

Subwoofer bandpass 6. red ispod 12? zvučnik

Elektronika

Bas UMZF za subwoofer podliježe istim zahtjevima kao i filteri, zahtjevu potpune linearnosti faznog odziva. Zadovoljavaju ga UMZCH-ovi napravljeni pomoću mosnog kruga, koji također smanjuje nelinearna izobličenja integralnih UMZCH-ova s ​​nekomplementarnim izlazom za red veličine. UMZCH za subwoofer snage do 30 W može se sastaviti prema dijagramu u poz. 1 pirinač; 60-watt prema krugu na poz. 2. Pogodno je napraviti aktivni subwoofer na jednom čipu 4-kanalnog UMZCH TDA7385: nekoliko kanala se šalje na satelite, a druga dva su povezana preko mosta na sub, ili, ako je tako ima nezavisna pojačala, šalju se na vufere. TDA7385 je također zgodan jer sva 4 kanala imaju zajedničke ulaze za St-By i Mute funkcije.

Prema dijagramu na poz. 3 čini dobar aktivni filter za subwoofer. Pojačanje njegovog normalizacijskog pojačala regulirano je promjenjivim otpornikom od 100 kOhm u širokom rasponu, tako da je u većini slučajeva eliminisan prilično zamoran postupak izjednačavanja jačine zvuka subwoofera i satelita. Sateliti u ovoj verziji se uključuju bez visokopropusnog filtera, a u pojačala srednje visoke frekvencije ugrađeni su potenciometri za podešavanje jačine zvuka sa utorima za odvijač.

Možda ćete želeti da dizajnirate sabvufer od nule, a ne da se petljate sa rekonfigurisanjem prototipa sabvufera kako bi odgovarao vašem zvučniku. U tom slučaju slijedite vezu: http://cxem.net/sound/dinamics/dinamic98.php. Autor je, moramo mu odati dužno, bio u stanju da objasni na nivou "za lutke" kako izračunati i napraviti visokokvalitetan subwoofer koristeći savremeni softver. Međutim, u velikoj mjeri postoje neke greške, pa kada proučavate izvor, imajte na umu:

I dalje…

Sama izrada subwoofera je fascinantan zadatak, koristan za razvoj inteligencije i vještine, a osim toga, dobar bas zvučnik košta jedan i po puta manje od para niže klase. Međutim, tokom kontrolnih audicija, kako iskusni stručnjaci, tako i povremeni slušaoci „sa ulice”, pod svim ostalim uslovima, jasno preferiraju zvučne sisteme sa potpunim odvajanjem kanala. Zato prvo razmislite o tome: zar nećete morati da se nosite sa nekoliko odvojenih kolona na rukama i novčaniku?

Pojačalo za subwoofer je bitan dio dobrog sistema zvučnika. Bez toga je nemoguće postići normalnu reprodukciju niskih frekvencija. Međutim, nije potrebno kupiti ovaj uređaj: ako imate dovoljno znanja o elektronici, možete ga napraviti sami.

Kako se reprodukuje zvuk - i zašto vam je potreban subwoofer sa pojačalom?

Prvo, trebali biste zapamtiti zašto vam je uopće potrebno pojačalo za subwoofer. Sam subwoofer je zaseban akustični element (ili, jednostavnije, zvučnik) dizajniran za reprodukciju niskih frekvencija. To nije neophodan dio: dobri i veliki zvučnici sasvim su sposobni sami reproducirati zvukove frekvencije od 20 do 120 Hz. Međutim, takvi zvučnici imaju dva neizbježna nedostatka:

1. Dimenzije. Ne možete se raspravljati s banalnom fizikom: što je niža frekvencija, veća bi trebala biti površina elementa koji emituje zvuk. Usput, zbog toga se ultrazvučni generator može dizajnirati u obliku privjeska za ključeve, ali za infrazvuk će vam ponekad trebati uređaj veličine nekoliko metara. Ako govorimo o akustici automobila, onda u kabini obično jednostavno nema gdje staviti dva takva zvučnika (za stereo zvuk).
2. Cijena. Dobri zvučnici koji optimalno reproduciraju sve frekvencije koštaju mnogo i ne mogu svi priuštiti.

POGLEDAJTE VIDEO

Ovdje je najbolje rješenje odvojiti niske frekvencije u poseban element koji se može postaviti bilo gdje. Fiziologija ljudskog sluha je takva da se zvuci iz subwoofera ne snimaju u pravcu, a stereo zvuk neće biti poremećen.

Sami subwooferi su podijeljeni u dvije vrste:

• pasivni, napajani iz audio izlaza sistema, kao obični zvučnici;
• aktivni, opremljeni sopstvenim pojačalom, gde sistem za reprodukciju treba samo da pošalje signal - a energija za "pogon" difuzora dolazi iz zasebnog izvora.

Prvi tip je dobar jer ne zahtijeva dodatne uređaje - međutim, masivni niskofrekventni difuzor "jede" priličnu količinu energije. Kao rezultat toga, ili se bas ne reprodukuje pravilno, ili visoke frekvencije počinju da „ispadaju“ i zvuče prljavo. Zato je za kvalitetan zvuk najbolje koristiti aktivne subwoofere s pojačalom.

Vrste pojačala pogodnih za ugradnju u automobil

U praksi, pojačalo za subwoofer u automobilu može biti jedan od sljedećih tipova:

• Mono – napaja jedan zvučnik, odnosno samo sam subwoofer. Preostali zvučnici su zadovoljni signalom sa audio izlaza radija.
• Dvokanalni - energija ide na dva obična zvučnika i jedan subwoofer.
• Četvorokanalni – napaja dva niskofrekventna i četiri obična zvučnika.

Složeniji sistemi dizajnirani za veliki broj zvučnih elemenata, poput automobila
Pojačala snage sabvufera su nepraktična i gotovo se nikada ne koriste.

Osim toga, možete odabrati snagu pojačala za subwoofer. U odnosu na snagu samog subwoofera (RMS), dijele se na sljedeće vrste:

1. Manje snage. Ne preporučuje se jer neće omogućiti potpunu upotrebu akustike.
2. Jednak RMS. Sigurno za podmornicu, ali ne i za auto. Činjenica je da se napon obične mreže na vozilu s izlazima od 12 volti može promijeniti. Ako se neki drugi električni uređaji uključe dok pojačalo radi, sistem će lako ući u klip. Ovaj izraz se odnosi na situaciju u kojoj pokušavaju dobiti više napona iz pojačala nego što je dostupno u sistemu napajanja. Isječeni signal je brza smrt zvučnika.
3. Prekoračenje RMS. Ovdje postoje zamke: ako stalno slušate "tešku" muziku s obiljem niskih frekvencija pri velikoj glasnoći, takvo pojačalo će spaliti i subwoofer. Međutim, ako se pažljivo koristi, ova opcija je i dalje najsigurnija.

Je li moguće napraviti jednostavno pojačalo za subwoofer vlastitim rukama?

Obično se pojačalo zvuka za subwoofer kupuje u specijaliziranim trgovinama. Međutim, ovo je potpuno neobavezno. Posjedujući određeno znanje iz elektrotehnike i vještine u radu s lemilom, možete sami sastaviti gotovo svaku strukturu. Uz modernu dostupnost mikro krugova i tranzistora, nije teško kupiti bilo koji dio.

Da biste vlastitim rukama napravili pojačalo za subwoofer, trebat će vam:

• čip;
• otpornici;
• kondenzatori;
• tranzistori.

Ovisno o korištenom krugu, mogu biti potrebni dodatni elementi (na primjer, gotov ili domaći transformator), ali ti bi dijelovi trebali biti dovoljni za jednostavno pojačalo za subwoofer.

12 voltni auto pojačalo

Da biste sastavili pojačalo, prvo morate odlučiti o krugu za njega. Ovdje postoji nekoliko opcija:

Najjednostavnija opcija bazirana na TDA1562 čipu. Njegove prednosti:

• jednostavnost instalacije;
• niska potrošnja energije.

Nedostatak sklopa je što iz njega ne možete dobiti više od 50 vati snage.

Složeniji krug pojačala za subwoofer je varijanta bazirana na TDA7294. Sadrži subwoofer pretvarač i niskopropusni filter montiran na uobičajenu štampanu ploču.

Konačno, evo sklopa koji vam omogućava da sastavite pojačalo za 1000W subwoofer baziran na TDA2500. Dva kanala od otprilike po kilovat svaki. Međutim, ovu opciju se preporučuje koristiti samo u ekstremnim slučajevima: da biste koristili tako snažno pojačalo za subwoofer, morat ćete dodatno riješiti probleme s napajanjem.

Konačno, malo jednostavnije pojačalo za sabvufer od 800w. Evo šeme njegovog napajanja:

Kako sastaviti pojačalo?

Za pouzdanost i kompaktnost montaže, instalacija se mora izvršiti na štampanoj ploči. Za ovo će vam trebati:

• Kompjuter.
• Program “Sprint-layout” (ili sličan) za proračun i dizajn ploča.
• Laserski štampač.
• Tekstolit obložen folijom.
• Rastvor željeznog hlorida.

Redoslijed radnji ovdje će biti sljedeći:

1. Program kreira dijagram ploče.
2. Ploča se štampa laserskim štampačem. Preporučljivo je koristiti foto-papir i markiranu kartušu - napunjeni mogu imati premalu gustinu tonera. Trebalo bi izgledati otprilike ovako:

1. Rezultirajući uzorak pažljivo se izrezuje duž konture i nanosi na tekstolit. Prije toga, radni komad se mora izbrusiti finim brusnim papirom (za uklanjanje oksida) i odmastiti acetonom. Zatim se komad papira položen uz dizajn pegla vrućom peglom. Ovo je najvažnija operacija, o kojoj ovisi kvalitet ploče. Ako je urađeno ispravno, na kraju ćete dobiti prazninu sa uzorkom ožičenja nanesenom na njega tonerom. Temperatura mora biti podešena na maksimum kako bi se toner ponovo otopio i zalijepio za foliju.
2. Radni komad, koji se ohladio nakon peglanja, natopi se vodom, nakon čega se natopljeni papir pažljivo uklanja.
3. Crtež je provjeren. Ako neki elementi nisu odštampani, možete ih upotpuniti trajnim markerom. Međutim, ovo ne biste trebali zloupotrijebiti: marker nije pouzdan kao toner.
4. Radni komad se zatim ugrava u željeznom hloridu. Rezultat je čist PCB sa očuvanim bakrom samo tamo gde je zaštićen slojem tonera ili markera.

Na rezultirajuću ploču već je moguće montirati mikro krug i druge dijelove u skladu s odabranim dizajnom. Ali prije toga morate odlučiti o svojoj prehrani. I ovdje će vam trebati kompjuter i program za proračun transformatora: potrebno je konvertirati ugrađeni 12 V na najmanje 80. Nakon proračuna, namotaj se montira na jezgro sa izolacijom svakog sloja. Odlična opcija za domaći auto subwoofer je korištenje starih transformatora s televizora s odgovarajućim preračunavanjem namotaja.

POGLEDAJTE VIDEO

Na kraju, ugrađen je niskopropusni filter. Bez toga će visokofrekventni signali ići do subwoofera - i tada je sama upotreba subwoofera besmislena. Filter se montira na isti način kao i ostatak pojačala, a nakon toga možete nastaviti s testiranjem na mreži i radiju.

Važno: kada testirate pojačalo, morate ga spojiti samo preko otpornika i žarulje sa žarnom niti! U suprotnom postoji opasnost od spaljivanja dijelova prije nego što konstrukcija bude spremna.

Ugradnja pojačala u kućište i korištenje žica

Kada je elektronika spremna, morate razmisliti o kućištu i žicama za napajanje i signale. Ovdje postoji mnogo opcija ovisno o tome koji materijali su dostupni. Konkretno, možete koristiti:

• šperploča;
• aluminijumski profil;
• Vlaknaste ploče itd.

Odvojeno, morate se pobrinuti za žice. Moraju biti dobro izolirani kako bi se izbjegle elektromagnetne smetnje i izobličenje signala.

U ovom članku ćemo govoriti o subwooferu baziranom na poznatom i široko rasprostranjenom zvučniku 75GDN.

Dinamična glava

Dakle, skoro sam dobio 75GDN dinamičku glavu za ništa, iako nije u dobrom stanju i lošeg izgleda, cijeli zvučnik je bio prekriven barutom, poklopac otporan na prašinu izrezan od kartona, i to ne baš ravnomjerno.

Imao sam iskustva sa popravkom zvučnika, pa jednostavno nisam mogao da ga ostavim u ovakvom stanju, pa sam odlučio da napravim malu nadogradnju.
Pa sam razdvojio zvučnik. Neću opisivati ​​sve detalje ovog procesa; to se radi pomoću otapala, improviziranih alata, poput odvijača, pincete i ravnih ruku.

U korpi zvučnika, za bolje hlađenje namotaja, napravljeno je 8 rupa prečnika 8mm. Potom je korpa brušena, mjesta na kojima su zalijepljena centrirna podloška i suspenzija zapečaćena su električnom trakom i ofarbana. Isporučene su i pozlaćene kopče.

Konus zvučnika je očišćen od prašine i ostataka ljepila, brušen, a na njega je zalijepljen novi, ravni poklopac za zaštitu od polja (izrezan od kartona). Nakon toga je glava ponovo sastavljena. Konus zvučnika je prekriven slojem PVA ljepila i također obojen. Ukrasna naljepnica za kapicu napravljena je od ljepljive folije u boji.

Zvučnik je gotov, možete početi sa izradom kutije.
Kućište subwoofera

Kućište je izrađeno od lamelirane iverice 16mm debljine 16mm. Unutra se nalaze dvije pregrade za ukrućenje. Bočni zidovi su uvučeni radi poboljšanja izgled i pogodnost povlačenja subwoofera. Prednji zid je zadebljan, debljine 32mm, zalijepljen od dvije iverice. Na prednjoj strani se nalazi i rupa u koju se postavlja indikatorska tabla, a tu je i udubljenje za glavu. Zidovi kućišta su međusobno spojeni vijcima i zalijepljeni PVA ljepilom, a unutra se nalazi i drvo 20x20mm po cijelom obodu. Dodatni, odvojeni pretinac je napravljen u bočnom zidu gdje se nalazi pojačalo. Neto zapremina je oko 40 litara.

Unutrašnjost podloge je prekrivena pjenastom gumom debljine 10 mm srednje gustine. Bolje je prilagoditi bas refleks po sluhu, jer se TC parametri zvučnika mogu razlikovati. Njegov unutrašnji prečnik je 70 mm, dužina porta može varirati od 18 do 25 cm sa postavkom frekvencije od 30-40 Hz.

U principu, kutija se pokazala prilično čvrstom i čvrstom, iako bi možda bilo vrijedno napraviti bočne zidove malo deblje, na primjer 18 mm.
Gornji dio podmornice je prekriven crnim tepihom.

Elektronika

Pojačalo

Krug pojačala je prikazan ispod

O radu kola možete pročitati u članku "Monoblok auto pojačala" ili direktno u članku autora kruga u časopisu "Radio". Jedina stvar koja se promijenila je štampana ploča. Pojačalo ne zahtijeva nikakvo podešavanje, sve radi od prvog uključivanja.

Pretvarač napona i stabilizator

Konvertor napona i kolo stabilizatora također su ostali nepromijenjeni. Jedina stvar koja se promijenila su ploče i dodat je još jedan regulator napona od 15 V za napajanje indikatora izlazne snage. Konverter i stabilizator su postavljeni na dve ploče dimenzija 160x85mm, odnosno 45x50mm.

Također se neću upuštati u rad kruga, međutim, iz iskustva iz prethodnog članka, opet ću vam reći o namotavanju transformatora, jer su se zbog nedostatka fotografija pojavila mnoga pitanja.

Transformator je namotan na feritni prsten dimenzija 40x25x11. Prvo se sve oštre ivice prstena zaokruže turpijom i omotaju krpenom trakom.

Primarni namotaj je namotan sa 5 niti žice od 0,8-0,9 mm i sadrži 2x6 zavoja. Prvo se namota prva polovina namotaja, ravnomjerno je raspoređena po cijelom prstenu.

Onda drugi.

Na krajevima su žice uvrnute i izlaze 4 igle. Ove vodove savijamo ispod rupa na ploči i omotamo primarni namotaj istom električnom trakom.

Sada možete preuzeti sekundarni namotaj, u mojoj verziji je namotan žicom od 1,5 mm i sadrži 2x16 zavoja, namotan na isti način kao i primarni namotaj. Kao rezultat, dobijamo još 4 izlaza sekundarnog namotaja.

Savijamo ga ispod ploče i omotamo ga električnom trakom. Transformator je spreman, očistimo vodove i lemimo ih na štampanu ploču.

Također, možda je vrijedno uvesti izlazne prigušnice u krug na svakom pogonskom kraku; mogu se namotati na feritne šipke visine 2 cm i promjera 8 mm i sadržavati 6-8 zavoja žice od 1,2-1,8 mm. Ulazna prigušnica je namotana na feritni prsten iz kompjuterskog napajanja sa dvije žice od 1 mm i sadrži 10 zavoja ravnomjerno raspoređenih na prstenu.

Sastavljena ploča stabilizatora izgleda ovako:

Filter blok

I dalje ista šema filtera, testirana 100 puta od mene:

Indikator izlazne snage

Indikator izlazne snage je sastavljen na LM3915 čipu prema sljedećem krugu.

S1 prebacuje način rada indikatora: kada je kontakt zatvoren, režim „kolona“, a kada je kontakt otvoren, „talas“. Koristeći trimer otpornik R5 možete postaviti željeni nivo indikatora. U principu, mogu se koristiti bilo koje LED diode.

Dizajn i montaža

Kako nije bilo puno prostora za elektroniku, nije je bilo tako lako „ugurati“ unutra; morali smo biti pametni. Shodno tome, sve ploče, konektori i kontrolna dugmad su montirani na MDF ploču debljine 8 mm. Radijator, strujni i REM terminali, ulazne utičnice, kao i regulatori filterske jedinice nalaze se sa vanjske strane. Spolja je ova ploča zajedno sa radijatorom obojena u crno. Sa unutrašnje strane, na mjestu gdje treba pričvrstiti tranzistori, napravljena je pravokutna rupa u ploči. Duraluminijska ploča je izrezana duž ove rupe kako bi se radijator "povećao" na potrebnu razinu i učinio pogodnim za postavljanje tranzistora. Ova ploča je pričvršćena na radijator sa dva vijka, između ploče i radijatora je prirodno sloj termoplasta. Vijci su namjerno ostavljeni duže, jer se kasnije na njih postavlja duraluminijska ploča koja sve tranzistore pritiska na radijator. (Fotografija prikazuje prvu verziju pojačala, jedno TDA7294 bez tranzistora. Kolo se nije pokazalo, pa je kasnije implementiran drugi PA)

Konvertorska ploča je pričvršćena na MDF plastiku pomoću duralumin uglova, dvije male su direktno zašrafljene na ploču i ploču, a dvije velike se skidaju sa ploče i uz pomoć 2 nosila od bakarne žice ne dozvoljavaju daska swing.

Za ploču pojačivača snage napravljen je plastični ugao, koji podržava jedan njegov dio, ali ga uglavnom drže izlazni tranzistori i mikrosklop, koji su duralumin pločom čvrsto pritisnuti na radijator. Između radijatora, mikrokola i svih izlaznih tranzistora mora biti dielektrična ploča i, naravno, termalna pasta, kućišta tranzistora i mikro krugovi su izolirani od radijatora.

Ploča stabilizatora je pričvršćena na dva plastična ugla, a filterska ploča je pričvršćena duralumin plastikom na koju su pričvršćena tri regulatora.

Žice od priključaka za napajanje do naponske ploče su što deblje, najmanje 4-6 kvadratnih mm. 8-pinski konektor se koristi za povezivanje indikatorske ploče i indikatora rada subwoofera. Takođe, radi praktičnosti, možete uvesti 2-pinski konektor za povezivanje dinamičke glave.

Ploča indikatora izlazne snage i indikatori napajanja su fiksirani na određenom mjestu, rupe za žice su nakon ugradnje zapečaćene plastelinom. Indikatori su prekriveni zatamnjenom staklenom pločom.

Konačan rezultat

Tada sam bio zadovoljan krajnjim rezultatom. Subwoofer je svirao vrlo mekan, ugodan i dubok bas i mogao je stvoriti prilično dobar zvučni pritisak za 10. Međutim, nije imao vremena da se igra sa mnom dugo, jer je nakon kupovine automobila planirano da napravi još jedan sistem sa drugačijim subwooferom. Ovaj subwoofer je prodan i do danas raduje novog vlasnika.

Sve je počelo kada sam prije godinu i po kupio dvanaestinčni niskofrekventni zvučnik sa ciljem da sastavim auto subwoofer. Ali nisam imao dovoljno vremena, a zvučnik je završio u mom stanu. I godinu i pol kasnije, konačno sam odlučio sastaviti, ne auto, već aktivni kućni subwoofer. U ovom članku ću opisati upute korak po korak o proračunu i montaži subwoofera ovog tipa.

1. Proračun i dizajn kućišta subwoofera (kutija)

Za izračunavanje kućišta subwoofera trebat će nam:

• Thiel-Small parametri za zvučnik,
• Program za proračun akustičnog dizajna

1.1. Mjerenje Thiel-Small parametara za zvučnik

Obično ove parametre navodi proizvođač u tehničkom listu zvučnika ili na njihovoj web stranici. Ali sada većina zvučnika koji se prodaju na tržištu (uključujući moj zvučnik) nemaju navedene parametre ili im ne odgovaraju (uprkos brojnim pokušajima, nikada nisam uspio pronaći svoj zvučnik na internetu, a parametri Thiel-Small već nije bilo pitanja). Stoga ćemo sve morati sami izmjeriti.

Za ovo nam je potrebno:

• Računar ili laptop sa DOBROM (tj. linearnim frekvencijskim odzivom) zvučnom karticom,
• Softverski generator audio signala koji koristi izlaz za slušalice zvučne kartice (meni se lično sviđa program.
• AC voltmetar sa mogućnošću merenja napona reda 0,1 mV,
• Kutija sa bas refleksom,
• Otpornik 150-220 Ohm,
• Konektori, žice, itd……..

1.1.1. Prvo, provjerimo linearnost frekvencijskog odziva zvučne kartice. Postoji veliki broj programa koji automatski mjere frekvencijski odziv u rasponu od 20-20000 Hz (kada je izlaz za slušalice spojen na mikrofonski ulaz zvučne kartice). Ali ovdje ću opisati ručnu metodu za mjerenje frekvencijskog odziva u rasponu od 10-500 Hz (samo je ovaj raspon važan za mjerenje Til Small parametara niskofrekventnog emitera). Ako nemate pri ruci voltmetar naizmjeničnog napona s mogućnošću mjerenja napona od oko 0,1 mV, ne brinite, možete koristiti običan jeftin multimetar (Tester). Tipično, takvi multimetri mjere izmjenični napon s točnošću od 0,1 V i DC napon s točnošću od 0,1 mV. Da biste izmjerili naizmjenični napon reda veličine nekoliko mV, potrebno je samo postaviti diodni most ispred ulaza multimetra i izmjeriti konstantni napon u rasponu do 200 mV u voltmetarskom modu.

Prvo povežite voltmetar na izlaz za slušalice (bilo na desni ili lijevi kanal).

Isključite sve zvučne efekte i ekvilajzere, otvorite svojstva zvučnika i podesite jačinu zvuka na 100%.

Otvorite program, kliknite na “Opcije”, odaberite “Frequency” u “Tone Interval” i postavite korak na 1Hz.

Zatvorite “Opcije”, podesite nivo jačine zvuka na 100%, postavite početnu frekvenciju na 10Hz i pritisnite “Play”. Koristeći dugme „+“, počinjemo glatko, u koracima od 1Hz, povećavati frekvenciju generatora na 500Hz.

Istovremeno gledamo vrijednost napona na voltmetru. Ako je maksimalna razlika amplitude unutar 2 dB (1.259 puta), onda je takva zvučna kartica prikladna za mjerenje parametara zvučnika. Na primjer, moja maksimalna vrijednost je bila 624 mV, a minimalna 568 mV, 624/568 = 1,09859 (0,4 dB), što je sasvim prihvatljivo.

1.1.2. Prijeđimo na dugo očekivane Thiel-Small parametre. Minimalni parametri po kojima možete izračunati i dizajnirati akustični dizajn (u ovom slučaju subwoofer) su:

• Rezonantna frekvencija (Fs),
• Ukupni elektromehanički faktor kvaliteta (Qts),
• Ekvivalentna zapremina (Vas).

Za profesionalniji proračun, trebat će vam još više parametara, kao što su mehanički faktor kvaliteta (Qms), električni faktor kvaliteta (Qes), osjetljivost (SPL) itd.

1.1.2.1. Određivanje rezonantne frekvencije (Fs) zvučnika.

Hajde da sastavimo ovaj dijagram.

Zvučnik treba da bude u slobodnom prostoru što je dalje moguće od zidova, poda i plafona (okačio sam ga za luster). Ponovo otvorite program NCH Tone Generator, podesite jačinu na gore opisani način, postavite početnu frekvenciju na 10Hz i počnite glatko povećavati frekvenciju u koracima od 1Hz. U ovom slučaju, opet, gledamo vrijednost voltmetra, koja će se prvo povećati, dostići maksimalnu tačku (Umax) na frekvenciji prirodne rezonancije (Fs) i početi opadati do minimalne točke (Umin). Sa daljim povećanjem frekvencije, napon će se postepeno povećavati. Grafikon napona (aktivnog otpora zvučnika) u odnosu na frekvenciju signala izgleda ovako.

Frekvencija na kojoj je vrijednost voltmetra maksimalna je približna rezonantna frekvencija (u koracima od 1 Hz). Da biste odredili tačnu rezonantnu frekvenciju, trebate promijeniti frekvenciju u području približne rezonantne frekvencije u koracima od ne 1 Hz, već 0,05 Hz (preciznost 0,05 Hz). Zapisujemo rezonantnu frekvenciju (Fs), minimalnu vrijednost voltmetra (Umin), vrijednost voltmetra na rezonantnoj frekvenciji (Umax) (kasnije će nam biti od koristi za izračunavanje sljedećih parametara).

1.1.2.2. Određivanje ukupnog elektromehaničkog faktora kvaliteta (Qts) zvučnika.
Pronalazimo UF1,F2 koristeći sljedeću formulu.

Promjenom frekvencije postižemo vrijednosti voltmetra ​​odgovarajući naponu UF1, F2. Biće dve frekvencije. Jedna je niža od rezonantne frekvencije (F1), druga je viša (F2).

Pomoću ove formule možete provjeriti ispravnost izračuna.

Ako razlika između Fs’ i Fs ne prelazi 1 Hz, tada možete sigurno nastaviti mjerenja. Ako ne, onda morate sve ponoviti. Pomoću ove formule nalazimo mehanički faktor kvaliteta (Qms).

Električni faktor kvaliteta (Qes) se nalazi pomoću ove formule.

Konačno, pomoću ove formule određujemo ukupni elektromehanički faktor kvaliteta (Qts).

1.1.2.3. Određivanje ekvivalentne jačine zvuka (Vas) zvučnika.

Da bismo odredili tačnu ekvivalentnu jačinu zvuka, trebat će nam gotova, izdržljiva, zapečaćena kutija za bas refleks sa rupom za naš zvučnik.

Jačina kutije zavisi od prečnika zvučnika, a bira se prema ovoj tabeli.

Zvučnik pričvrstimo na kutiju i spojimo na gore opisano kolo (slika 9). Ponovo otvorite program NCH Tone Generator, postavite početnu frekvenciju na 10Hz i pomoću tipke “+” počinjemo glatko, u koracima od 1Hz, povećavati frekvenciju generatora na 500Hz. Istovremeno, gledamo vrijednost voltmetra, koja će ponovo početi da raste do frekvencije FL, zatim se smanjuje, dostižući minimalnu tačku na frekvenciji podešavanja bas refleksa (Fb), ponovo povećava i dostiže maksimalnu tačku na frekvenciji FH, zatim smanjite i ponovo polako povećavajte. Grafikon napona u odnosu na frekvenciju signala ima oblik baktrijske kamile.

I konačno, pronalazimo ekvivalentnu jačinu zvuka (Vas) koristeći ovu formulu (gdje je Vb volumen kutije sa bas refleksom).

Sva naša mjerenja ponavljamo 3-5 puta i uzimamo aritmetički prosjek svih parametara. Na primjer, ako smo dobili Fs vrijednosti odnosno 30,45Hz 30,75Hz 30,55Hz 30,6Hz 30,8Hz, onda uzimamo (30,45+30,75+30,55+30,6+30,8)/5= 30,63Hz.

Kao rezultat svih mojih mjerenja, dobio sam sljedeće parametre za svoj zvučnik:

• Fs=30,75 Hz
• Qts=0,365
• Vas=112,9≈113 l

1.2.Modeliranje i proračun tijela (kutije) subwoofera pomoću JBL Speakershop programa.

Postoji nekoliko opcija za akustične dizajne, od kojih su sljedeće opcije najčešće.

• Kutija sa ventilacijom sa bas refleksom,
• Band-pass 4., 6. i 8. reda,
• Pasivni radijator - kutija sa pasivnim radijatorom,
• Zatvorena kutija - zatvorena kutija.

Tip akustičnog dizajna se bira na osnovu Thiel-Small parametara zvučnika. Ako je Fs/Qts<50, то такой громкоговоритель можно использовать исключительно в закрытом оформлении, если Fs/Qts>100, tada isključivo u ventiliranoj kutiji ili Band-pass ili zatvorenoj kutiji. Ako 50

Prvo preuzmite i instalirajte program. Ovaj program je napisan za Windows XP i ne radi na Windows 7. Da bi program radio na Windows 7, morate preuzeti i instalirati virtuelna mašina Windows Virtual PC-XP Mode (možete ga preuzeti sa zvanične Microsoft web stranice) i preko njega pokrenite instalaciju JBL Speakershop. Takođe morate da otvorite JBL Speakershop preko virtuelne mašine. Nakon otvaranja programa vidimo ovaj interfejs.

Kliknite na "Zvučnik" i odaberite "Parametri--minimum", u otvorenom prozoru upisujemo, redom, vrijednost rezonantne frekvencije (Fs), vrijednost ekvivalentnog volumena (Vas), vrijednost ukupnog elektromehaničkog faktora kvaliteta (Qts) i kliknite na “Prihvati”.

U tom slučaju, program će ponuditi dvije optimalne (sa najravnomjernijim frekvencijskim odzivom) opcije, jednu u zatvorenom dizajnu (Closed box), drugu u ventiliranoj kutiji (kutija sa bas refleksom). Kliknite na "plot" (i u području ventilirane kutije i u području zatvorene kutije) i pogledajte grafikon frekvencijskog odziva. Odabiremo dizajn čiji frekvencijski odziv najviše odgovara našim zahtjevima.

U mom slučaju, ovo je ventilirana kutija, jer na niskim frekvencijama (20-50Hz) zatvorena kutija ima mnogo veći pad amplitude od ventilirane kutije (slika iznad).

Ako vam odgovara optimalna glasnoća kutije, onda možete napraviti kutiju sa tom jačinom i uživati ​​u zvuku subwoofera. Ako nije (ako su jačine zvuka prevelike), onda morate podesiti jačinu zvuka (što je bliže optimalnoj jačini, to bolje) i izračunati optimalnu frekvenciju podešavanja bas refleksa.

Da biste to uradili, u području Vented box kliknite na „Prilagođeno“, u prozoru koji se otvori, upišite jačinu zvuka kutije, kliknite na „Optimum Fb“ (u ovom slučaju, program će izračunati optimalnu frekvenciju podešavanja bas refleksa, na pri čemu će frekvencijski odziv akustičkog dizajna biti najlinearniji), a zatim „Prihvati“.

Kliknite na “Box” i odaberite “Vent...”, u prozoru koji se otvori, u području “Custom” upišite promjer cijevi (Dv) koji ćemo koristiti kao bas refleks. Ako koristimo dva bas refleksa, tada stavljamo tačku na "Area" i upisujemo ukupnu površinu poprečnog presjeka cijevi.

Kliknite na “Accept” i u području “Custom” na liniji Lv pojavit će se dužina cijevi za bas refleks. Sada kada znamo unutrašnju zapreminu kutije, prečnik i dužinu bas refleksne cevi, možemo sa sigurnošću da pređemo na dizajniranje akustičnog dizajna, ali ako zaista želite da znate optimalni omjer širine kutije, možete kliknuti “Kutija” i odaberite “Dimenzije...”.

1.3. Dizajn kućišta subwoofera (kutija)

Da biste dobili kvalitetan zvuk, potrebno je ne samo pravilno izračunati, već i pažljivo izraditi kućište akustičnog dizajna. Nakon određivanja unutrašnjeg volumena kutije, dužine i promjera cijevi za bas refleks, možete sigurno nastaviti s proizvodnjom kućišta subwoofera. Materijal kutije mora biti dovoljno čvrst i čvrst. Najprikladniji materijal za akustične ormare velike snage je dvadeset milimetarski MDF. Zidovi kutije su pričvršćeni jedni na druge samoreznim vijcima, a praznine između njih su zamazane brtvilom ili silikonom. Nakon izrade kutije izrađuju se rupe za ručke i počinje obrada vanjske površine. Sve neravnine će se izgladiti pomoću kita ili epoksidne smole (dodam malo PVA ljepila u kit, koji s vremenom sprječava pojavu pukotina i smanjuje razinu vibracija). Nakon što se kit osuši, površine se moraju brusiti dok se ne dobiju savršeno glatki zidovi. Gotova kutija može biti obojena ili prekrivena samoljepljivom dekorativnom folijom, ili jednostavno zalijepljena debelom tkaninom. Iznutra je na zidove kutije zalijepljen materijal koji apsorbira zvuk koji se sastoji od vate i gaze (u mom slučaju sam zalijepio vate). Kao bas refleks možete koristiti plastičnu kanalizacijsku cijev ili papirnu šipku iz različitih rolni, kao i gotov bas refleks koji se može kupiti u gotovo svakoj muzičkoj radnji.

Kućište aktivnog subwoofera sastoji se od dva odjeljka. U prvom odeljku se nalazi sam zvučnik, a u drugom ceo električni deo (kondicioner signala, pojačalo, napajanje......). U mom slučaju, jedinicu za sabiranje i filtersku jedinicu smjestio sam u odvojeni odjeljak od jedinice pojačala snage, napajanja i jedinice za hlađenje. Iznutra sam zalijepio foliju na zidove bloka sabirnika i pretinca filter bloka koje sam spojio na masu (GND). Folija sprječava izlaganje vanjskim poljima i smanjuje razinu buke.

Ako koristite moje štampane ploče, ovi pretinci bi trebali imati sljedeće dimenzije.

2. Električni dio aktivnog subwoofera

Prijeđimo na električni dio aktivnog subwoofera. Opšti dijagram i princip rada uređaja predstavljen je ovim dijagramom.

Uređaj se sastoji od četiri bloka sastavljena na odvojenim štampanim pločama.

• blok sabirača (sumatori),
• Blok filtera (driver za subwoofer),
• blok pojačala snage,
• Napajanje i jedinica za hlađenje (Heatsink fun).

Kao prvo zvučni signal ulazi u blok sabirača (Summators), gdje se zbrajaju signali desnog i lijevog kanala. Zatim ide do filterskog bloka (subwoofer drajver), gdje se formira signal subwoofera, koji uključuje kontrolu jačine zvuka, podzvučni filter (infra low-pass filter), bas pojačivač (povećavanje jačine zvuka na određenoj frekvenciji) i crossover (nisko propusni filtar). -prolazni filter). Nakon formiranja, signal ulazi u blok pojačala snage, a zatim u zvučnik.
Razgovarajmo o ovim blokovima odvojeno.

2.1. Blok sabirača (sumatori)

2.1.1.Šema

Prvo, pogledajmo sklop sabirača prikazan na donjoj slici.

Zvučni signal sa eksternih uređaja (računar, CD plejer........) ulazi u blok sabirača koji ima 6 stereo ulaza. 5 od njih su obični linearni ulazi, koji se međusobno razlikuju samo po tipu konektora. I šesti je visokonaponski ulaz na koji možete spojiti izlaz zvučnika (na primjer, stereo ili auto radio koji nema linijski izlaz). Svaki ulaz ima zaseban kombinator operativnog pojačala koji prebacuje signale desnog i lijevog kanala, što sprječava da audio signal sa jednog vanjskog uređaja uđe u drugi, a istovremeno omogućava istovremeno povezivanje nekoliko vanjskih uređaja na subwoofer. Postoje i izlazi (5 izlaza, šesti jednostavno nije stao na ploču pa ga nisam instalirao) koji omogućavaju dovođenje istog signala koji ide u subwoofer na ulaz širokopojasnog stereo sistema . Ovo je vrlo zgodno kada izvor zvuka ima samo jedan izlaz.

2.1.2.Komponente

TL074 (5 kom.) korišteni su kao operacioni pojačivači. Otpornici su ocenjeni za snagu od 0,25 W ili više (ocene otpora su prikazane na dijagramu). Svi elektrolitski kondenzatori imaju nazivni napon od 25 Volti ili više (kapacitivnost je prikazana na dijagramu). Kao nepolarni kondenzatori, možete koristiti keramičke ili filmske kondenzatore (po mogućnosti filmske), ali ako zaista želite, možete koristiti posebne audio kondenzatore (kondenzatore dizajnirane za korištenje u visokokvalitetnim audio sistemima). Prigušnice u strujnom krugu operacionih pojačala dizajnirane su da potiskuju "buku" koja dolazi iz izvora napajanja. Zavojnice L1-L4 sadrže 20 zavoja namotanih bakarnom žicom prečnika 0,7 mm na šipku gel olovke (3 mm). Takođe se koriste RCA, 3,5 mm audio priključak, 6,35 mm audio priključak, XLR, WP-8 konektori.

2.1.3.PCB

Štampana ploča je napravljena pomoću . Nakon lemljenja dijelova, štampanu ploču treba premazati kako bi se izbjegla oksidacija bakra.

2.1.4 Fotografija gotovog bloka sabirača

Jedinica za sabiranje se napaja iz bipolarnog napajanja sa naponom od ±12V. Ulazna impedansa je 33kOhm.

2.2.Blok filtera (driver za subwoofer)

2.2.1.Šema

Razmotrite sklop drajvera subwoofera prikazan na donjoj slici.

Zbrojeni signal iz bloka sabirača ulazi u blok filtera koji se sastoji od sljedećih dijelova:

• regulator jačine zvuka,
• Infra-niskofrekventni filter (podzvučni filter),
• bas pojačivač određene frekvencije (bas pojačivač),
• Niskopropusni filter (crossover).

Kontrola jačine zvuka se odvija na dva nivoa. Prvi je kada signal uđe u blok filtera, čime se smanjuje nivo vlastite "šume" bloka sabirača, drugi je kada signal izlazi iz bloka filtera, što smanjuje razinu vlastite "šume" bloka. filter blok. Jačina zvuka se podešava pomoću varijabilnog otpornika VR3. Nakon prvog nivoa kontrole jačine zvuka, signal ulazi u takozvani “bass booster”, koji je uređaj koji povećava amplitudu signala određene frekvencije. Odnosno, ako je frekvencija za podešavanje basa podešena na, na primjer, 44Hz, a nivo pojačanja je 14dB, tada frekvencijski odziv izgleda ovako ( Red1).

Red2- frekvencija podešavanja=44Hz, nivo pojačanja=9dB,
Red 3- frekvencija podešavanja=44Hz, nivo pojačanja=2dB,
Red 4- frekvencija podešavanja=33Hz, nivo pojačanja=3dB,
Red 5- frekvencija podešavanja=61Hz, nivo pojačanja=6dB.

Frekvencija podešavanja basa pojačavača se podešava pomoću promenljivog otpornika VR5 (unutar 25...125Hz), a nivo pojačanja pomoću otpornika VR4 (unutar 0...+14dB). Nakon pojačivača basa, signal ulazi u podzvučni filter, koji je filter koji odsijeca neželjene, ultra-niske signale koji više nisu čujni za ljude, ali mogu u velikoj mjeri preopteretiti pojačalo, čime se smanjuje stvarna izlazna snaga sistema. Granična frekvencija filtera se podešava pomoću varijabilnog otpornika VR2 u opsegu od 10...80Hz. Ako je, na primjer, granična frekvencija umetnuta na 25Hz, tada frekvencijski odziv ima sljedeći oblik.

Nakon infra-low-pass filtera, signal ide u niskopropusni filter (crossover), koji odsijeca gornje frekvencije (srednje + visoke) koje su nepotrebne za subwoofer. Granična frekvencija se podešava pomoću varijabilnog otpornika VR1 u opsegu od 30…250Hz. Nagib slabljenja je 12 dB/oktava. Frekvencijski odziv izgleda ovako (na graničnoj frekvenciji od 70Hz).

2.2.2.Komponente

TL074 (2 kom.), TL072 (1 kom.) i NE5532 (1 kom.) su korišteni kao operaciona pojačala. Otpornici su ocenjeni za snagu od 0,25 W ili više (ocene otpora su prikazane na dijagramu). Svi elektrolitski kondenzatori imaju nazivni napon od 25 Volti ili veći (kapacitivnost je prikazana na dijagramu). Keramički ili filmski kondenzatori (po mogućnosti filmski) mogu se koristiti kao nepolarni kondenzatori. Prigušnice u strujnom krugu operacionih pojačala dizajnirane su da potiskuju "buku" koja dolazi iz izvora napajanja. Takođe su korišćena tri dvostruka (50kOhm-2kom., 20kOhm-1kom.) i dva četvorostruka varijabilna (50kOhm-6kom.) otpornika. Dva dvostruka mogu se koristiti kao četverostruki varijabilni otpornici.

2.2.3.PCB

PCB datoteke u *.lay i *.pdf formatima mogu se preuzeti na kraju članka.

2.2.4. Fotografija gotovog filterskog bloka

Filterska jedinica se napaja iz bipolarnog napajanja sa naponom od ±12V.

2.3. Blok pojačala snage.

2.3.1.Šema

Pojačalo snage je Anthony Holton pojačalo sa tranzistorima sa efektom polja u izlaznom stepenu. Na internetu postoji mnogo članaka koji opisuju princip rada, montažu i konfiguraciju pojačala. Stoga ću se ograničiti na pričvršćivanje sheme i moje verzije tiskane ploče.

2.3.2.PCB

PCB datoteke u *.lay i *.pdf formatima mogu se preuzeti na kraju članka. Jedinica pojačala snage se napaja iz bipolarnog napajanja sa naponom od ±50...63V. Izlazna snaga pojačala zavisi od napona napajanja i broja parova tranzistora sa efektom polja (IRFP240+IRFP9240) u izlaznom stepenu.

2.4. Napajanje i jedinica za hlađenje (Napajanje)

2.4.1.Šema

2.4.2.Komponente

Kao energetski transformator možete koristiti gotov ili domaći transformator snage oko 200 W. Naponi sekundarnih namotaja prikazani su na dijagramu.

Br2 diodni most je dizajniran za struju od 25A. Kondenzatori C1…C12,C29…C31 moraju imati nazivni napon od 25V. Kondenzatori C13...C28 moraju imati nazivni napon od 63V (za napone napajanja ispod 60V), odnosno 100V (za napone napajanja iznad 60V). Bolje je koristiti filmske kondenzatore kao nepolarne kondenzatore. Svi otpornici imaju snagu od 0,25 W. Termistor R5 je premazan termalnom pastom i pričvršćen za hladnjak pojačala. Radni napon ventilatora je 12V.

2.4.3.PCB

PCB datoteke u *.lay i *.pdf formatima mogu se preuzeti na kraju članka.

3.Završna faza montaže subwoofera

Spisak radioelemenata

Oznaka	Tip	Denominacija	Količina	Bilješka	Prodavnica	Moja beležnica
U1-U5	Operativno pojačalo	TL074	5			U notes
C1-C4, C15, C16, C25-C27, C29, C39-C42		10 µF	14			U notes
C5-C10, C23, C24, C28, C30, C35-C38	Kondenzator	33 pF	14			U notes
C11-C14, C19-C22, C31-C34	Kondenzator	0,1 µF	12			U notes
C17, C18	Elektrolitički kondenzator	470 µF	2			U notes
R1, R2	Otpornik	390 Ohm	2			U notes
R3, R12	Otpornik	15 kOhm	2			U notes
R4, R16-R18	Otpornik	20 kOhm	4			U notes
R5, R13-R15	Otpornik	13 kOhm	4			U notes
R6, R10, R23, R24, R31, R33, R40, R41, R46, R47	Otpornik	68 kOhm	10			U notes
R7, R11, R21, R22, R32, R34, R37, R38, R45, R48	Otpornik	22 kOhm	10			U notes
R8, R9, R25, R26, R29, R30, R39, R42, R49, R50	Otpornik	10 kOhm	10			U notes
R19, ​​R20, R27, R28, R35, R36, R43, R44	Otpornik	22 Ohm	8			U notes
L1-L4	Induktor	20x3mm	4	20 zavoja, žica 0.7mm, okvir 3mm		U notes
L5-L13	Induktor	100 mH	10			U notes
	Filter blok
U1	Operativno pojačalo	TL072	1			U notes
U2, U4	Operativno pojačalo	TL074	2			U notes
U3	Operativno pojačalo	NE5532	1			U notes
C1-C5, C7-C10, C15-C17, C20, C23	Kondenzator	0,1 µF	14			U notes
C6	Kondenzator	15 nF	1			U notes
C11-C14	Kondenzator	0,33 µF	4			U notes
C21, C22	Kondenzator	82 nF	2			U notes
VR1-VR3, VR5	Varijabilni otpornik	50 kOhm	4			U notes
VR4	Varijabilni otpornik	20 kOhm	1			U notes
R1, R3, R4, R6	Otpornik	6,8 kOhm	4			U notes
R2, R10, R11, R13, R14	Otpornik	4,7 kOhm	5			U notes
R5, R8	Otpornik	10 kOhm	2			U notes
R7, R9	Otpornik	18 kOhm	2			U notes
R12, R15-R17, R20, R22, R26, R27	Otpornik	2 kOhm	8			U notes
R18, R25	Otpornik	3,6 kOhm	2			U notes
R19, ​​R21	Otpornik	1,5 kOhm	2			U notes
R23, R24, R30, R31, R33	Otpornik	20 kOhm	5			U notes
R28	Otpornik	13 kOhm	1			U notes
R29	Otpornik	36 kOhm	1			U notes
R32	Otpornik	75 kOhm	1			U notes
R34, R35	Otpornik	15 kOhm	2			U notes
L1-L8	Induktor	100 mH	1			U notes
	Blok pojačala snage
T1-T4	Bipolarni tranzistor	2N5551	4			U notes
T5, T9, T11, T12	Bipolarni tranzistor	MJE340	4			U notes
T7, T8, T10	Bipolarni tranzistor	MJE350	3			U notes
T13, T15, T17	MOSFET tranzistor	IRFP240	3			U notes
T14, T16, T18	MOSFET tranzistor	IRFP9240	3			U notes
D1, D2, D5, D7	Ispravljačka dioda	1N4148	4			U notes
D3, D4, D6	Zener dioda	1N4742	3			U notes
D8, D9	Ispravljačka dioda	1N4007	2

Koliko košta kupovina prilično kvalitetnog subwoofera male snage, a koliko sastavljanje istog subwoofera? Naravno, jeftinije je sastaviti, a čak i ako imate ravne ruke, možemo napraviti vrlo kvalitetan subwoofer za vaš računar po cijeni nekoliko puta jeftinijoj od one koju prodaju u trgovini. Usput, nemojte misliti da trgovine prodaju visokokvalitetnu opremu - to uopće nije istina! Sve ploče se sklapaju u Kini, to govori sve. Naravno, postoji „bijela“, kvalitetnija Kina, ali nije za zemlje ZND. Danas ću vam reći kako sastaviti dovoljno moćno i kvalitetno računalo za računalo vlastitim rukama od otpadnog materijala.

Glavna stvar je da pri ruci imate visokokvalitetni niskofrekventni zvučnik, po mogućnosti uvezeni, ali u ekstremnim slučajevima možete koristiti dinamičke glave sovjetske proizvodnje, na primjer 25GD iz S-30 radio zvučnika. Pošto nam je cilj samo prikupljanje Visoka kvaliteta, onda ćemo napustiti stereo pojačalo i koristiti mikrokolo TDA2050.

Ovo pojačalo je prilično visokog kvaliteta i ima pristojnu izlaznu snagu od 32 vata. U članku se ne navode dimenzije kutije, jer je važno zadržati zapreminu od 7 litara, a dizajn neka bude po vašem ukusu i individualnom dizajnu. Korištene su ploče od iverice debljine 0,5 mm, fazni pretvarač je dizajniran za 35 herca. Krug subwoofera:

Pojačalo je pričvršćeno na hladnjak. Kao što se može vidjeti iz dijagrama povezivanja, izlazne diode su isključene iz njega, jer TDA2050 ima ove diode ugrađene u mikročip i nema smisla instalirati dodatne. Krug pasivnog niskopropusnog filtera je prikazan ispod. Napajanje je transformator snage 50-70 vati, na koji su namotana dva namota napona od 10-12 volti svaki i struje od najmanje 2 ampera. Možete i sami napraviti transformator. Da bismo to učinili, uzimamo bilo koji mrežni transformator snage 50 wata ili više i namotamo sekundarni namotaj na njega, koji sadrži 60 zavoja s slavinom iz sredine. Namotavanje se vrši žicom prečnika 1 - 1,5 mm. Dijagram napajanja je prikazan ispod.

Najvažnija stvar u dizajniranju subwoofera je održavanje zategnutosti, tako da nakon završene montaže, potrebno je pažljivo staviti sve u kutiju, pažljivo pričvrstiti pojačalo snage i transformator na zid kutije, zatim zatvoriti poklopac subwoofera PVA ljepilom i - vijci za urezivanje. Ljepilu tada treba vremena da se osuši i nakon nekoliko sati subwoofer je spreman za upotrebu.
Bolje je napraviti kontrolu jačine zvuka i ulazni priključak pozadi. Na subwoofer možete povezati bilo šta - kompjuter, TV, DVD plejer, pa čak mobilni telefon; i zapamtite - ako na subwoofer spojimo pojačani zvučni signal, na primjer s laptopa ili TV-a, onda on svira mnogo glasnije, jer u niskopropusnom filteru nema dodatnog pojačala i postoje veliki gubici. To je sve - slušajte svoje zdravlje! AKA