DIY-Subwoofer: vom Einsteigermodell bis zum High-End-Modell. Aktiver Heim-Subwoofer zum Selbermachen. Chips für Standard-Subwoofer in Autos

1. Über Computerberechnungen
2. Was ist das und warum?
3. Welche Art von Lautsprecher benötigen Sie?
4. Systemstruktur
5. Dekor
6. Auto-Subwoofer
7. Es könnte nicht einfacher sein
8. Es ist auch einfach
9. Kraftvolle 6. Ordnung
10. 4. Ordnung
11. Elektronik
12. Wie berechnet man einen Subwoofer?

In diesem Artikel schauen wir uns an, wie man mit eigenen Händen einen Subwoofer herstellt, ohne in die Tiefen der Elektroakustik einzutauchen, ohne auf komplexe Berechnungen und subtile Messungen zurückzugreifen, obwohl man noch einige Dinge tun muss. „Ohne besondere Schwierigkeiten“ bedeutet nicht „Auf einen Ziegelstein schlagen, wegfahren, Oma, Mogarych.“ In diesen Tagen Heimcomputer Sie können sehr komplexe akustische Systeme (AS) simulieren; Am Ende finden Sie einen Link zu einer Beschreibung dieses Prozesses. Aber wenn man aus einer Laune heraus mit einem fertigen Gerät arbeitet, erhält man etwas, was man durch kein Lesen oder Betrachten erreichen kann – ein intuitives Verständnis für die Essenz des Prozesses. In Wissenschaft und Technik werden Entdeckungen selten mit der Federspitze gemacht; Meistens beginnt ein Forscher, nachdem er Erfahrung gesammelt hat, zu verstehen, was was ist, und sucht erst dann nach Mathematik, die zur Beschreibung des Phänomens und zur Ableitung von Design-Engineering-Formeln geeignet ist. Viele großartige Menschen erinnerten sich mit Humor und Freude an ihre ersten erfolglosen Erlebnisse. Alexander Bell zum Beispiel versuchte zunächst, die Spulen für sein erstes Telefon mit blankem Draht zu wickeln: Er, ein ausgebildeter Musiker, wusste einfach noch nicht, dass stromführende Drähte isoliert werden mussten. Aber Bell hat trotzdem das Telefon erfunden.

Über Computerberechnungen

Denken Sie nicht, dass JBL SpeakerShop oder ein anderes Akustikberechnungsprogramm Ihnen die einzig mögliche und korrekteste Option bietet. Computerprogramme werden mit etablierten, bewährten Algorithmen geschrieben, nicht-triviale Lösungen sind jedoch nur in der Theologie unmöglich. „Jeder weiß, dass man das nicht tun kann. Es gibt einen Narren, der das nicht weiß. Er ist derjenige, der die Erfindung macht.- Thomas Alva Edison.

SpeakerShop erschien vor nicht allzu langer Zeit, diese Anwendung wurde sehr gründlich entwickelt und die Tatsache, dass sie sehr aktiv genutzt wird, ist sowohl für Entwickler als auch für Amateure ein absolutes Plus. Aber in gewisser Weise ähnelt die aktuelle Situation bei ihm der Geschichte mit den ersten Photoshops. Wer hat sonst noch Windows 3.11 verwendet, erinnern Sie sich? - Damals waren sie einfach verrückt nach Bildbearbeitung. Und dann stellte sich heraus, dass man, um ein gutes Foto zu machen, noch wissen muss, wie man fotografiert.

Was ist das und warum?

Ein Subwoofer (einfach ein Sub) klingt in seiner wörtlichen Übersetzung komisch: ein Grat. In Wirklichkeit handelt es sich hierbei um einen Basslautsprecher (Niederfrequenzlautsprecher, Woofer), der Frequenzen unter ca. 150 Hz, in einem speziellen akustischen Design, eine Box (Box) eines recht komplexen Geräts. Auch im Alltag kommen Subwoofer zum Einsatz, in hochwertigen Standlautsprechern und preiswerten Tischlautsprechern, eingebaut und im Auto, siehe Abb. Wenn Sie es schaffen, einen Subwoofer zu bauen, der die Bässe richtig wiedergibt, können Sie es getrost mit jedem Lautsprecher aufnehmen, denn Die NF-Wiedergabe ist vielleicht der fetteste aller Wale, auf denen die gesamte Elektroakustik basiert.

Es ist viel schwieriger, einen kompakten Niederfrequenzteil des Lautsprechersystems zu bauen als den Mittelton- und Hochfrequenzteil (Mittel- und Hochfrequenzteil), erstens aufgrund eines akustischen Kurzschlusses, wenn Schallwellen aus dem Die vorderen und hinteren Abstrahlflächen des Lautsprechers (Lautsprecherkopf, GG) heben sich gegenseitig auf: Die Länge von NF-Wellen beträgt Meter, und ohne die richtige akustische Gestaltung des GG hindert nichts sie daran, sofort gegenphasig zusammenzulaufen. Zweitens reicht das Spektrum der Klangverzerrungen im Tieftonbereich bis weit in den am besten hörbaren Mitteltonbereich hinein. Im Wesentlichen verfügt jeder Breitbandlautsprecher über einen Niederfrequenzbereich, in den Mittelton- und Hochfrequenzsender eingebaut sind. Doch aus ergonomischer Sicht wird an den Subwoofer noch eine weitere Anforderung gestellt: Ein Subwoofer für zu Hause sollte möglichst kompakt sein.

Notiz: Alle Arten der akustischen Gestaltung von LF GG lassen sich in zwei große Klassen einteilen – einige dämpfen die Strahlung von der Rückseite des Lautsprechers, die zweiten kehren sie in der Phase um 180 Grad um (drehen Sie die Phase) und strahlen sie von vorne wieder ab. Abhängig von den Eigenschaften des GG (siehe unten) und der erforderlichen Art seines Amplitudenfrequenzgangs (AFC) kann ein Subwoofer nach einer Schaltung der einen oder anderen Klasse aufgebaut werden.

Menschen können die Richtung von Geräuschen unter 150 Hz nur sehr schlecht unterscheiden, sodass ein Subwoofer in einem gewöhnlichen Wohnzimmer praktisch überall aufgestellt werden kann. MF-HF-Lautsprecher (Satelliten) der Akustik mit Subwoofer sind sehr kompakt; Ihre Platzierung im Raum kann optimal auf den jeweiligen Raum abgestimmt werden. Moderne Wohnungen unterscheiden sich, gelinde gesagt, nicht in puncto Platzüberschuss und gute Akustik, und es ist nicht immer möglich, zumindest ein paar gute Breitbandlautsprecher richtig „zu stopfen“. Daher können Sie durch den Eigenbau eines Subwoofers nicht nur viel Geld sparen, sondern auch in diesem Chruschtschow-, Breschnewka- oder modernen Neubau immer noch einen klaren, echten Klang erzielen. Ein Subwoofer ist besonders effektiv in Voll-Surround-Sound-Systemen, weil... Es ist selbst für die anspruchsvollsten Benutzer zu viel, jeweils 5–7 Spalten auf einer ganzen Seite unterzubringen.

Bass

Die Wiedergabe von Bässen ist nicht nur technisch schwierig. Der im Allgemeinen schmale niederfrequente Bereich des gesamten Schallwellenspektrums ist in seiner psychophysiologischen Wirkung heterogen und wird in 3 Bereiche unterteilt. Um den richtigen Basslautsprecher auszuwählen und mit Ihren eigenen Händen eine Subwoofer-Box herzustellen, müssen Sie deren Grenzen und Bedeutung kennen:

• Oberbass (UpperBass) – 80-(150…200) Hz.
• Durchschnittlicher Bass oder Mittelbass (MidBass) – 40–80 Hz.
• Tiefer Bass oder Subbass (SubBass) – unter 40 Hz.

Spitze

Mitte

Für den Mittelbass besteht die Hauptaufgabe bei der Entwicklung eines Subwoofers darin, die höchste GG-Leistung, eine bestimmte Form des Frequenzgangs und seine maximale Gleichmäßigkeit (Glätte) bei minimalem Volumen der Box sicherzustellen. Der Frequenzgang, der zu tieferen Frequenzen hin nahezu rechteckig ist, sorgt für einen kraftvollen, aber harschen Bass; Frequenzgang, gleichmäßig fallend – sauber und transparent, aber schwächer. Die Wahl des einen oder anderen hängt von der Art ab, was Sie hören: Rocker brauchen einen „wütenderen“ Sound, während klassische Musik einen sanfteren Sound braucht. In beiden Fällen verderben große Einbrüche und Spitzen im Frequenzgang die subjektive Wahrnehmung bei formal identischen klangtechnischen Parametern.

Tiefe

FI

Hinweis: Ein Passivstrahler (PI) ist in jeder Hinsicht gleichwertig – statt eines Rohres mit Öffnung wird ein Basslautsprecher ohne Magnetsystem und mit Gewicht statt Spule verbaut. Es gibt keine „tuningfreien“ Methoden zur Berechnung von PI, weshalb PI in der industriellen Produktion eine seltene Ausnahme darstellt. Wenn bei Ihnen ein durchgebrannter Basslautsprecher herumliegt, können Sie experimentieren – die Anpassung erfolgt durch Veränderung des Gewichts der Last. Beachten Sie jedoch, dass es aus demselben Grund wie bei einer geschlossenen Box besser ist, keinen aktiven PI zu erstellen.

Über tiefe Spalten

Akustiken mit tiefen Schlitzen (Pos. 4, 6, 8-10) werden manchmal mit FI, manchmal mit einem Labyrinth identifiziert, tatsächlich handelt es sich jedoch um eine eigenständige Art der Akustikkonstruktion. Ein tiefer Schlitz hat viele Vorteile:

Der tiefe Schlitz hat nur einen Nachteil, und zwar nur für Anfänger: Er ist nach der Montage nicht verstellbar. So wie es fertig ist, wird es auch singen.

Über Antiakustik

Bandpässe

BandPass bedeutet Bandpass und bezeichnet Lautsprecher ohne direkte Schallabstrahlung in den Raum. Dies bedeutet, dass Bandpasslautsprecher aufgrund ihrer internen akustischen Filterung keine Mitteltöne abgeben: Der Lautsprecher ist in einer Trennwand zwischen Resonanzhohlräumen platziert, die über Rohranschlüsse oder tiefe Schlitze mit der Atmosphäre kommunizieren. Bandpass ist ein akustisches Design, das speziell für Subwoofer gilt und nicht für völlig separate Lautsprecher verwendet wird.

Bandpässe werden nach ihrer Größenordnung unterteilt, und die Ordnung eines Bandpasses entspricht der Anzahl seiner eigenen Resonanzfrequenzen. Hochwertige GGs werden in Bandpässen 4. Ordnung platziert, wo sich die akustische Dämpfung leicht organisieren lässt (Position 5); niedrige und mittlere Qualität – in Bandpässen 6. Ordnung. Entgegen der landläufigen Meinung gibt es keinen spürbaren Unterschied in der Klangqualität zwischen den beiden: Bereits bei der 4. Ordnung wird der Frequenzgang bei niedrigen Frequenzen auf 2 dB oder weniger geglättet. Der Unterschied zwischen ihnen für einen Amateur liegt hauptsächlich in der Schwierigkeit der Einstellung: Um den 4. Bandpass (siehe unten) genau einzustellen, müssen Sie die Partition verschieben. Bandpässe 8. Ordnung erhalten aufgrund der akustischen Wechselwirkung derselben beiden Resonatoren zwei weitere Resonanzfrequenzen. Daher werden 8. Bandpässe manchmal auch als Klasse-B-Bandpässe 6. Ordnung bezeichnet.

Notiz: Der idealisierte Frequenzgang bei niedrigen Frequenzen für einige Arten von Akustikdesign ist in Abb. dargestellt. Rot. Die grün gestrichelte Linie zeigt den idealen Frequenzgang aus hörpsychophysiologischer Sicht. Man erkennt, dass es in der Elektroakustik noch genügend Arbeit gibt.

Amplituden-Frequenz-Charakteristika desselben Lautsprecherkopfes in verschiedenen akustischen Designs

Auto-Subwoofer

Auto-Subwoofer werden normalerweise entweder im Laderaum, unter dem Fahrersitz oder hinter der Rückseite des Rücksitzes platziert, Pos. 1-3 in Abb. Im ersten Fall nimmt die Box nutzbare Lautstärke ein, im zweiten Fall funktioniert der Subwoofer unter schwierigen Bedingungen und kann durch Füße beschädigt werden, im dritten Fall wird nicht jeder Passagier kräftige Bässe direkt an den Ohren vertragen.

In letzter Zeit werden Auto-Subwoofer zunehmend als Stealth-Subwoofer hergestellt, der in die Nische des hinteren Kotflügels eingebaut wird. 4 und 5. Eine ausreichende Subbassleistung wird durch den Einsatz spezieller Autolautsprecher mit einem Durchmesser von 12 Zoll und einem starren Diffusor erreicht, der wenig anfällig für den Membraneffekt ist, Pos. 5. Wie man durch Formen einer Kotflügelnische einen Subwoofer für ein Auto herstellt, siehe weiter unten. Video.

Video: DIY-Stealth-Auto-Subwoofer

Es könnte nicht einfacher sein

Ein sehr einfacher Subwoofer, der keinen separaten Bassverstärker benötigt, kann mithilfe einer Schaltung mit unabhängigen Schallsendern (IS) hergestellt werden, siehe Abb. Tatsächlich handelt es sich dabei um Zweikanal-LF-GGs, die in einem gemeinsamen langen Gehäuse horizontal installiert sind. Wenn die Länge der Box mit dem Abstand zwischen den Satelliten oder der Breite des Fernsehbildschirms vergleichbar ist, fällt das „Unschärfen“ der Stereoanlage kaum auf. Wenn das Hören mit dem Sehen einhergeht, ist dies aufgrund der unwillkürlichen visuellen Korrektur der Lokalisierung von Schallquellen völlig unbemerkt.

Mit dem Schema mit unabhängigen FMs können Sie einen hervorragenden Subwoofer für einen Computer bauen: Eine Box mit Lautsprechern wird in der äußersten oberen Ecke unter der Tischplatte platziert. Der Hohlraum darunter ist ein Resonator, der auf eine sehr tiefe Frequenz abgestimmt ist, und aus der kleinen Box kommt ein unerwartet guter Subbass.

FI für einen Subwoofer mit unabhängigen FIs kann im Lautsprechershop berechnet werden. In diesem Fall wird das Äquivalentvolumen Vts doppelt so groß wie gemessen angenommen, die Resonanzfrequenz Fs ist 1,4-mal niedriger und der Gesamtqualitätsfaktor Qts ist 1,4-mal höher. Das Material der Box ist, wie auch an anderen Stellen weiter unten, MDF ab 18 mm; für Subwoofer-Leistung ab 50 W – ab 24 mm. Es ist jedoch besser, die Lautsprecher in einem geschlossenen Kasten unterzubringen. In diesem Fall ist dies ohne Berechnung möglich: Die Länge im Inneren wird am Installationsort ermittelt und reicht von 0,5 m (für einen Computer) bis 1,5 m (für einen großen). FERNSEHER). Der Innenquerschnitt der Box wird anhand des Durchmessers der Lautsprechermembran bestimmt:

• 6 Zoll (155 mm) – 200 x 200 mm.
• 8 Zoll (205 mm) – 250 x 250 mm.
• 10 Zoll (255 mm) – 300 x 300 mm.
• 12 Zoll (305 mm) – 350 x 350 mm.

Im schlimmsten Fall (ein Untertisch-Computer-Subwoofer mit 6-Zoll-Lautsprechern) beträgt das Volumen der Box 20 Liter und das Äquivalent mit Füllung 33-34 Liter. Bei einer UMZCH-Leistung von bis zu 25-30 W pro Kanal reicht das aus, um einen ordentlichen Mittelbass zu bekommen.

Filter

In diesem Fall ist es besser, LC-Filter vom Typ K zu verwenden. Sie erfordern mehr Spulen, aber unter Amateurbedingungen ist dies nicht unbedingt erforderlich. K-Filter haben eine geringe Dämpfung im Sperrbereich, 6 dB/Okt pro Link oder 3 dB/Okt pro Halblink, aber einen absolut linearen Phasengang. Darüber hinaus reagiert der K-Filter beim Betrieb mit einer Spannungsquelle (die mit großer Genauigkeit der UMZCH ist) wenig empfindlich auf Änderungen der Lastimpedanz.

Am Pos. 1 Bild. Es werden Diagramme von K-Filterabschnitten und Berechnungsformeln dafür angegeben. R für den Niederfrequenz-GG wird gleich seiner Impedanz Z bei der Tiefpassfilter-Grenzfrequenz von 150 Hz und für den Hochpassfilter gleich der Satellitenimpedanz z bei der Hochpassfilter-Grenzfrequenz von 185 Hz angenommen (Formel in Position 6). Z und z werden gemäß dem Diagramm und der Formel in Abb. bestimmt. oben (mit Messdiagrammen). Arbeitsdiagramme der Filter sind in Pos. angegeben. 2. Wenn Sie statt Windspulen lieber zusätzliche Kondensatoren kaufen möchten, können aus P-Links und Halblinks genau die gleichen Parameter erstellt werden.

Daten und Schaltungen zur Herstellung von Filtern für einen einfachen Subwoofer mit unabhängigen Emittern

Die Dämpfung des Tiefpassfilters im Sperrbereich beträgt 18 dB/Okt. und die Dämpfung des Hochpassfilters beträgt 24 dB/Okt. Dieses ehrlich gesagt nicht triviale Verhältnis wird durch die Tatsache gerechtfertigt, dass die Satelliten von den tiefen Frequenzen entlastet werden und einen saubereren Klang erzeugen, während der Rest der vom Hochpassfilter reflektierten tiefen Frequenzen an die Tieffrequenzlautsprecher gesendet wird und diese erzeugt der Bass tiefer.

Daten zur Berechnung von Filterspulen finden Sie in Pos. 3. Sie müssen senkrecht zueinander positioniert werden, da K-Filter ohne magnetische Kopplung zwischen den Spulen arbeiten. Bei der Berechnung werden die Abmessungen der Spule angegeben und die Windungszahl anhand der in der Reihenfolge der Filterberechnung ermittelten Induktivität ermittelt. Anschließend wird anhand des Verlegekoeffizienten der Durchmesser des Drahtes in der Isolierung ermittelt, dieser sollte mindestens 0,7 mm betragen. Es fällt weniger aus - die Spule vergrößern und neu berechnen.

Einstellungen

Beim Einrichten dieses Subwoofers kommt es darauf an, die Lautstärke der Bass- und Satellitenlautsprecher anzugleichen. Grenzfrequenzen. Bereiten Sie dazu zunächst den Raum für akustische Messungen vor, wie oben beschrieben, und einen Tester mit Brücke und Transformator. Als nächstes benötigen Sie ein Kondensatormikrofon. Für einen Computer müssen Sie eine Art Mikrofonverstärker (MCA) mit Vorspannung an die Kapsel bauen, weil Eine normale Soundkarte kann nicht gleichzeitig ein Signal empfangen und einen Frequenzgenerator emulieren, Pos. 4. Wenn Sie ein Kondensatormikrofon mit eingebautem MUS finden, sogar ein altes MKE-101, dann ist sein Ausgang direkt mit der Primärwicklung (kleiner) des Transformators verbunden. Der Messvorgang ist einfach:

1. Das Mikrofon wird gegenüber dem geometrischen Mittelpunkt der Satelliten in einem horizontalen Abstand von 1-1,5 m befestigt.
2. Trennen Sie den Subwoofer vom UMZCH und legen Sie ein 185-Hz-Signal an.
3. Notieren Sie die Messwerte des Voltmeters.
4. Ohne etwas im Raum zu verändern, schalten sie die Satelliten aus und schließen den Subwoofer an.
5. Dem UMZCH wird ein 150-Hz-Signal zugeführt und die Messwerte des Testers werden aufgezeichnet.

Jetzt müssen Sie die Ausgleichswiderstände berechnen. Der Lautstärkenausgleich erfolgt durch Stummschaltung der lauteren Glieder in einer Serien-Parallel-Schaltung (Pos. 5), denn Es ist notwendig, die zuvor gefundenen Werte von Z und z modulo unverändert zu lassen. Berechnungsformeln für Widerstände finden Sie in Pos. 6. Leistung Rg – nicht weniger als 0,03 der Leistung des UMZCH; Rd – beliebig ab 0,5 W.

Es ist auch einfach

Eine weitere Möglichkeit für einen einfachen, aber echten Subwoofer ist die Verwendung eines gekoppelten Niederfrequenzgenerators. Das Koppeln von Tieftönern ist sehr einfach effektive Methode die Qualität ihres Klangs verbessern. Der Aufbau eines Subwoofers basierend auf einem Paar alter 10GD-30 ist in Abb. dargestellt. unten.

Das Design ist sehr perfekt, Bandpass 6. Ordnung. Bassverstärker - TDA1562. Sie können auch andere hochwertige GGs mit relativ kleinem Diffusorhub verwenden, dann müssen Sie ggf. Anpassungen bei der Wahl der Rohrlänge vornehmen. Die Produktion erfolgt mit Steuerfrequenzen von 63 und 100 Hz. Weise (Steuerfrequenzen sind nicht resonant für das akustische System!):

• Bereiten Sie den Raum, das Mikrofon und die Ausrüstung wie oben beschrieben vor.
• Dem UMZCH werden abwechselnd 63 und 100 Hz zugeführt.
• Ändern Sie die Länge der Rohre und erreichen Sie einen Unterschied in den Voltmeter-Messwerten von nicht mehr als 3 dB (1,4-fach). Für Feinschmecker – nicht mehr als 2 dB (1,26-fach).

Die Abstimmung der Resonatoren ist voneinander abhängig, daher müssen die Rohre entsprechend verschoben werden: Das kurze Rohr wird herausgezogen und das lange Rohr um den gleichen Betrag hineingeschoben, im Verhältnis zu seiner ursprünglichen Länge. Andernfalls kann das System völlig durcheinander gebracht werden: Die Spitze der optimalen Einstellung beim 6. Bandpass ist sehr scharf.

1. Ein Einbruch zwischen 63 und 100 Hz – die Trennwand muss in Richtung des größeren Resonators verschoben werden.
2. Einbrüche auf beiden Seiten von 100 Hz – die Trennwand wird in Richtung des kleineren Resonators verschoben.
3. Der Burst liegt näher bei 63 Hz – Sie müssen den Durchmesser des langen Rohrs um 5–10 % vergrößern.
4. Ein Burst näher an 100 Hz ist das Gleiche, jedoch für ein kurzes Rohr.

Nach jedem Einstellvorgang wird der Subwoofer neu konfiguriert. Der Einfachheit halber wird zunächst keine vollständige Montage mit Klebstoff durchgeführt: Die Trennwand wird fest mit Plastilin bestrichen und eine der Seitenwände wird auf doppelseitiges Klebeband geklebt. Achten Sie darauf, dass keine Lücken entstehen!

Rohre für Resonatoren

Fertige Bogenrohre für die Akustik werden in Musik- und Radiogeschäften verkauft. Aus Resten von Plastik- oder Papprohren können Sie mit Ihren eigenen Händen eine teleskopische Akustikpfeife herstellen. In beiden Fällen müssen Sie zwei Stücke Angelschnur fest über den inneren Mund kleben: eines mit Spannung, das andere mit einer nach außen ragenden Schlaufe, siehe Abb. rechts. Wenn das Rohr auseinander bewegt werden muss, drücken Sie mit einem Bleistift usw. auf die enge Linie. Wenn Sie es kürzen, ziehen Sie an der Schlaufe. Dadurch wird die Abstimmung eines Resonators mit einem Rohr um ein Vielfaches beschleunigt.

Kraftvolle 6. Ordnung

Zeichnungen des Bandpasses 6. Ordnung für 12-Zoll-GG sind in Abb. dargestellt. Dies ist bereits eine solide Standkonstruktion mit einer Leistung von bis zu 100 W. Es ist wie das vorherige konfiguriert.

Zeichnungen eines Bandpass-Subwoofers 6. Ordnung unter 12? Lautsprecher

4. Ordnung

Plötzlich steht Ihnen ein hochwertiger 12-Zoll-GG zur Verfügung, auf dem Sie einen Bandpass 4. Ordnung gleicher Qualität, aber kompakter, bauen können, siehe Abb.; Abmessungen in cm. Der Aufbau wird jedoch viel schwieriger sein, weil Anstatt das Rohr eines größeren Resonators zu manipulieren, müssen Sie sofort die Trennwand verschieben.

Subwoofer-Bandpass 6. Ordnung unter 12? Lautsprecher

Elektronik

An die Bass-UMZF eines Subwoofers gelten die gleichen Anforderungen wie an Filter, nämlich die Anforderung einer vollständigen Linearität des Phasengangs. Dies wird durch UMZCHs erfüllt, die mit einer Brückenschaltung hergestellt werden, wodurch auch die nichtlinearen Verzerrungen integraler UMZCHs mit einem nichtkomplementären Ausgang um eine Größenordnung reduziert werden. UMZCH für einen Subwoofer mit einer Leistung von bis zu 30 W kann gemäß dem Diagramm in Pos. zusammengebaut werden. 1 Reis; 60 Watt laut Schaltung auf Pos. 2. Es ist praktisch, einen aktiven Subwoofer auf einem einzigen Chip eines 4-Kanal-UMZCH TDA7385 zu bauen: Ein paar Kanäle werden an die Satelliten gesendet, und die anderen beiden werden über eine Brückenschaltung mit dem Subwoofer verbunden, oder, falls vorhanden verfügt über unabhängige Verstärker, sie werden an die Tieftöner gesendet. Der TDA7385 ist außerdem praktisch, da alle 4 Kanäle über gemeinsame Eingänge für die St-By- und Mute-Funktionen verfügen.

Laut Diagramm an Pos. 3 ist ein guter Aktivfilter für einen Subwoofer. Die Verstärkung seines Normalisierungsverstärkers wird über einen variablen Widerstand von 100 kOhm über einen weiten Bereich reguliert, sodass in den meisten Fällen die recht mühsame Prozedur des Angleichens der Lautstärken von Subwoofer und Satelliten entfällt. Satelliten in dieser Version werden ohne Hochpassfilter eingeschaltet und in den Mittelhochtonverstärkern sind Lautstärkevoreinstellungspotentiometer mit Schlitzen für einen Schraubendreher eingebaut.

Möglicherweise möchten Sie einen Slot-Subwoofer von Grund auf neu entwerfen, anstatt sich damit herumzuschlagen, Prototyp-Subwoofer neu zu konfigurieren, damit sie zu Ihrem Lautsprecher passen. Folgen Sie in diesem Fall dem Link: http://cxem.net/sound/dinamics/dinamic98.php. Der Autor, das muss man ihm zugestehen, konnte auf „Dummies“-Niveau erklären, wie man mit moderner Software einen hochwertigen Subwoofer berechnet und baut. In einer großen Sache gibt es jedoch einige Fehler. Beachten Sie daher beim Studium der Quelle Folgendes:

Und weiterhin…

Einen Subwoofer selbst zu bauen ist eine faszinierende Aufgabe, die für die Entwicklung von Intelligenz und Können nützlich ist, und außerdem kostet ein guter Basslautsprecher eineinhalb Mal weniger als ein Paar einer niedrigeren Klasse. Bei Kontrollproben bevorzugen jedoch sowohl erfahrene Experten als auch Gelegenheitshörer „von der Straße“ unter sonst gleichen Bedingungen eindeutig Beschallungssysteme mit vollständiger Kanaltrennung. Denken Sie also zunächst darüber nach: Müssen Sie sich nicht immer noch mit ein paar separaten Spalten an Ihren Händen und Ihrem Geldbeutel herumschlagen?

Ein Subwoofer-Verstärker ist ein wesentlicher Bestandteil eines guten Lautsprechersystems. Ohne sie ist eine normale Wiedergabe tiefer Frequenzen nicht möglich. Es ist jedoch nicht notwendig, dieses Gerät zu kaufen: Wenn Sie über ausreichende Kenntnisse in der Elektronik verfügen, können Sie es selbst herstellen.

Wie erfolgt die Tonwiedergabe – und warum braucht man einen Subwoofer mit Verstärker?

Zunächst sollten Sie sich daran erinnern, warum Sie überhaupt einen Verstärker für einen Subwoofer benötigen. Der Subwoofer selbst ist ein separates akustisches Element (oder einfacher ein Lautsprecher), das für die Wiedergabe tiefer Frequenzen ausgelegt ist. Es ist kein notwendiger Teil: Gute und große Lautsprecher sind durchaus in der Lage, Töne mit einer Frequenz von 20 bis 120 Hz alleine wiederzugeben. Allerdings haben solche Lautsprecher zwei unvermeidliche Nachteile:

1. Maße. Mit banaler Physik lässt sich nicht streiten: Je niedriger die Frequenz, desto größer sollte die Fläche des schallemittierenden Elements sein. Aus diesem Grund kann der Ultraschallgenerator übrigens in Form eines Schlüsselanhängers ausgeführt werden, für Infraschall benötigt man jedoch ein Gerät mit teilweise mehreren Metern Größe. Wenn es um die Akustik eines Autos geht, gibt es in der Kabine normalerweise einfach keinen Platz für die Unterbringung von zwei solchen Lautsprechern (für Stereoton).
2. Preis. Gute Lautsprecher, die alle Frequenzen optimal wiedergeben, kosten viel und sind nicht für jeden erschwinglich.

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Die beste Lösung besteht hier darin, die tiefen Frequenzen in ein separates Element zu unterteilen, das überall platziert werden kann. Aufgrund der Physiologie des menschlichen Gehörs werden Geräusche von einem Subwoofer nicht direkt aufgezeichnet und der Stereoklang wird nicht gestört.

Subwoofer selbst werden in zwei Typen unterteilt:

• passiv, Stromversorgung über die Audioausgänge des Systems, wie normale Lautsprecher;
• aktiv, ausgestattet mit einem eigenen Verstärker, bei dem das Wiedergabesystem nur ein Signal senden muss – und die Energie zum „Antreiben“ des Diffusors aus einer separaten Quelle kommt.

Der erste Typ ist gut, weil er keine zusätzlichen Geräte erfordert – allerdings „frisst“ ein massiver Niederfrequenzdiffusor ziemlich viel Strom. Dadurch wird entweder der Bass nicht richtig wiedergegeben oder die hohen Frequenzen beginnen zu „versagen“ und klingen schmutzig. Deshalb ist es für einen hochwertigen Klang am besten, aktive Subwoofer mit Verstärker zu verwenden.

Arten von Verstärkern, die für den Einbau in ein Auto geeignet sind

In der Praxis kann ein Verstärker für einen Subwoofer in einem Auto einer der folgenden Typen sein:

• Mono – versorgt einen Lautsprecher mit Strom, also nur den Subwoofer selbst. Die restlichen Lautsprecher begnügen sich mit dem Signal vom Audioausgang des Radios.
• Zweikanalig – die Energie wird an zwei normale Lautsprecher und einen Subwoofer geleitet.
• Vierkanalig – versorgt zwei Niederfrequenz- und vier reguläre Lautsprecher.

Komplexere Systeme, die für eine große Anzahl von Klangelementen ausgelegt sind, wie z. B. ein Auto
Subwoofer-Leistungsverstärker sind unpraktisch und werden fast nie verwendet.

Darüber hinaus können Sie die Verstärkerleistung für den Subwoofer auswählen. Bezogen auf die Leistung des Subwoofers selbst (RMS) werden sie in folgende Typen unterteilt:

1. Weniger Kraft. Nicht empfohlen, da dadurch die Akustik nicht voll ausgenutzt werden kann.
2. Gleicher RMS. Sicher für einen U-Boot, aber nicht für ein Auto. Tatsache ist, dass sich die Spannung eines regulären Bordnetzes mit 12-Volt-Ausgängen ändern kann. Wenn bei laufendem Verstärker andere Elektrogeräte eingeschaltet werden, gerät das System leicht in den Clip. Dieser Begriff bezieht sich auf eine Situation, in der versucht wird, mehr Spannung vom Verstärker zu erhalten, als im Stromnetz verfügbar ist. Ein abgeschnittenes Signal ist der schnelle Tod eines Lautsprechers.
3. Überschreitung des RMS. Hier gibt es Fallstricke: Wenn Sie ständig „schwere“ Musik mit vielen tiefen Frequenzen und hoher Lautstärke hören, wird ein solcher Verstärker auch den Subwoofer durchbrennen. Bei sorgfältiger Anwendung ist diese Option jedoch immer noch die sicherste.

Ist es möglich, mit eigenen Händen einen einfachen Verstärker für einen Subwoofer zu bauen?

Typischerweise wird ein Tonverstärker für einen Subwoofer in Fachgeschäften gekauft. Dies ist jedoch völlig optional. Mit gewissen Kenntnissen in der Elektrotechnik und Kenntnissen im Umgang mit einem Lötkolben können Sie nahezu jede Struktur selbst zusammenbauen. Mit der modernen Verfügbarkeit von Mikroschaltungen und Transistoren ist es nicht schwierig, Teile zu kaufen.

Um einen Subwoofer-Verstärker mit Ihren eigenen Händen herzustellen, benötigen Sie:

• Chip;
• Widerstände;
• Kondensatoren;
• Transistoren.

Abhängig von der verwendeten Schaltung können zusätzliche Elemente erforderlich sein (z. B. ein fertiger oder selbstgebauter Transformator), diese Teile sollten jedoch für einen einfachen Subwoofer-Verstärker ausreichen.

12-Volt-Autoverstärkerschaltung

Um einen Verstärker zusammenzubauen, müssen Sie sich zunächst für die Schaltung dafür entscheiden. Hier gibt es mehrere Möglichkeiten:

Die einfachste Option basierend auf dem TDA1562-Chip. Seine Vorteile:

• erleichterte Installation;
• Energieeffizient.

Der Nachteil der Schaltung besteht darin, dass man daraus nicht mehr als 50 Watt Leistung herausholen kann.

Eine komplexere Verstärkerschaltung für einen Subwoofer ist eine Variante auf Basis des TDA7294. Es umfasst einen Subwoofer-Konverter und einen Tiefpassfilter, die auf einer gemeinsamen Leiterplatte montiert sind.

Abschließend finden Sie hier eine Schaltung, mit der Sie einen Verstärker für einen 1000-W-Subwoofer auf Basis des TDA2500 zusammenbauen können. Zwei Kanäle mit jeweils etwa einem Kilowatt. Es wird jedoch empfohlen, diese Option nur in extremen Fällen zu verwenden: Um einen so leistungsstarken Verstärker für einen Subwoofer verwenden zu können, müssen zusätzlich Stromversorgungsprobleme gelöst werden.

Endlich ein etwas einfacherer 800-W-Subwooferverstärker. Hier ist das Stromversorgungsdiagramm:

Wie baut man einen Verstärker zusammen?

Aus Gründen der Zuverlässigkeit und Kompaktheit der Montage muss die Installation auf einer Leiterplatte erfolgen. Dazu benötigen Sie:

• Computer.
• „Sprint-Layout“-Programm (oder ähnlich) zur Berechnung und Gestaltung von Platinen.
• Laserdrucker.
• Folienbeschichteter Textolith.
• Eisenchloridlösung.

Die Reihenfolge der Aktionen wird hier wie folgt sein:

1. Das Programm erstellt ein Platinendiagramm.
2. Die Platine wird mit einem Laserdrucker bedruckt. Es wird dringend empfohlen, Fotopapier und eine Markenpatrone zu verwenden – nachgefüllte Patronen können eine zu geringe Tonerdichte aufweisen. Es sollte ungefähr so ​​aussehen:

1. Das resultierende Muster wird entlang der Kontur sorgfältig ausgeschnitten und auf einen Textolith-Rohling aufgetragen. Zuvor muss das Werkstück mit feinem Schleifpapier geschliffen (zur Entfernung von Oxiden) und mit Aceton entfettet werden. Anschließend wird das mit dem Motiv ausgelegte Stück Papier mit einem heißen Bügeleisen gebügelt. Dies ist der wichtigste Vorgang; die Qualität der Platine hängt davon ab. Wenn Sie es richtig machen, erhalten Sie einen Rohling, auf den mit Toner ein Verdrahtungsmuster aufgetragen wurde. Die Temperatur muss auf das Maximum eingestellt werden, damit der Toner wieder schmilzt und an der Folie haftet.
2. Das nach dem Bügeln abgekühlte Werkstück wird in Wasser eingeweicht, anschließend wird das getränkte Papier vorsichtig entfernt.
3. Die Zeichnung wird überprüft. Wenn einige Elemente nicht gedruckt werden, können Sie sie mit einem Permanentmarker ergänzen. Allerdings sollten Sie dies nicht missbrauchen: Der Marker ist nicht so zuverlässig wie Toner.
4. Anschließend wird das Werkstück in Eisenchlorid geätzt. Das Ergebnis ist eine reine Leiterplatte, bei der das Kupfer nur dort erhalten bleibt, wo es durch eine Toner- oder Markerschicht geschützt wurde.

Auf der resultierenden Platine ist es bereits möglich, eine Mikroschaltung und andere Teile entsprechend dem gewählten Design zu montieren. Aber vorher müssen Sie sich für Ihre Ernährung entscheiden. Auch hier benötigen Sie einen Computer und ein Programm zur Berechnung von Transformatoren: Es ist notwendig, die Bordspannung von 12 V auf mindestens 80 V umzuwandeln. Nach der Berechnung wird die Wicklung mit Isolierung jeder Schicht auf dem Kern montiert. Eine hervorragende Option für einen selbstgebauten Auto-Subwoofer ist die Verwendung alter Transformatoren aus einem Fernseher mit entsprechender Neuberechnung der Wicklung.

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Zuletzt wird ein Tiefpassfilter eingebaut. Ohne sie gelangen hochfrequente Signale zum Subwoofer – und dann ist der Einsatz des Subwoofers sinnlos. Der Filter wird auf die gleiche Weise wie der Rest des Verstärkers montiert und anschließend können Sie mit dem Testen des Bordnetzes und des Radios fortfahren.

Wichtig: Beim Testen eines Verstärkers darf dieser nur über Widerstände und eine Glühlampe angeschlossen werden! Andernfalls besteht die Gefahr, dass die Teile verbrennen, bevor die Struktur fertig ist.

Einbau des Verstärkers in das Gehäuse und Verwendung von Kabeln

Sobald die Elektronik fertig ist, müssen Sie über das Gehäuse und die Leitungen für Strom und Signale nachdenken. Je nachdem, welche Materialien zur Verfügung stehen, gibt es hier viele Möglichkeiten. Insbesondere können Sie Folgendes verwenden:

• Sperrholz;
• Aluminiumprofil;
• Faserplatten usw.

Separat müssen Sie sich um die Drähte kümmern. Sie müssen gut isoliert sein, um elektromagnetische Störungen und Signalverzerrungen zu vermeiden.

In diesem Artikel werden wir über einen Subwoofer sprechen, der auf dem bekannten und weit verbreiteten Lautsprecher 75GDN basiert.

Dynamischer Kopf

So hätte ich fast umsonst einen dynamischen 75GDN-Topteil bekommen, obwohl er nicht in sehr gutem Zustand ist und ein schlechtes Aussehen hat, der gesamte Lautsprecher mit Schießpulver bedeckt war, die staubdichte Kappe aus Pappe geschnitten war und nicht sehr gleichmäßig war.

Da ich Erfahrung mit der Reparatur von Lautsprechern hatte, konnte ich sie einfach nicht in diesem Zustand belassen und beschloss, ein kleines Upgrade vorzunehmen.
Also habe ich den Lautsprecher auseinander genommen. Ich werde nicht alle Details dieses Vorgangs beschreiben; er erfolgt mit einem Lösungsmittel, improvisierten Werkzeugen wie einem Schraubenzieher, einer Pinzette und geraden Händen.

Im Lautsprecherkorb, z bessere Kühlung Für die Spulen wurden 8 Löcher mit einem Durchmesser von 8 mm hergestellt. Anschließend wurde der Korb geschliffen, die Klebestellen von Zentrierscheibe und Aufhängung mit Isolierband abgedichtet und lackiert. Es wurden auch vergoldete Clips mitgeliefert.

Die Lautsprechermembran wurde von Staub und Kleberesten befreit, geschliffen und eine neue, flache Feldschutzkappe (aus Pappe geschnitten) aufgeklebt. Anschließend wurde der Kopf wieder zusammengebaut. Der Lautsprecherkegel wurde mit einer Schicht PVA-Kleber überzogen und ebenfalls lackiert. Aus farbiger Klebefolie wurde ein dekorativer Aufkleber für die Kappe angefertigt.

Der Lautsprecher ist fertig, Sie können mit der Herstellung der Box beginnen.
Subwoofer-Gehäuse

Der Korpus besteht aus laminierter Spanplatte in Möbelqualität mit einer Dicke von 16 mm. Im Inneren befinden sich zwei versteifende Trennwände. Zur Verbesserung sind die Seitenwände versenkt Aussehen und die Bequemlichkeit, den Subwoofer herauszuziehen. Die Vorderwand ist verdickt, 32 mm stark, aus zwei Spanplatten zusammengeleimt. An der Vorderseite befindet sich außerdem ein Loch, in dem die Anzeigetafel platziert wird, und es gibt auch eine Aussparung, in die der Kopf passt. Die Wände des Gehäuses sind mit Schrauben miteinander verbunden und mit PVA-Kleber verklebt, außerdem gibt es im Inneren um den gesamten Umfang 20x20mm Holz. In der Seitenwand ist ein zusätzliches, separates Fach angebracht, in dem sich der Verstärker befindet. Das Nettovolumen beträgt ca. 40 Liter.

Die Innenseite des Subs ist mit 10 mm dickem Schaumgummi mittlerer Dichte bedeckt. Es ist besser, den Bassreflex nach Gehör anzupassen, da die TC-Parameter der Lautsprecher unterschiedlich sein können. Sein Innendurchmesser beträgt 70 mm, die Länge des Ports kann zwischen 18 und 25 cm variieren, bei einer Frequenzeinstellung von 30–40 Hz.

Im Prinzip erwies sich die Box als recht stabil und stabil, allerdings könnte es sich lohnen, die Seitenwände etwas dicker zu machen, zum Beispiel 18 mm.
Die Oberseite des Subs ist mit schwarzem Teppich bedeckt.

Elektronik

Verstärker

Die Verstärkerschaltung ist unten dargestellt

Über die Funktionsweise der Schaltung können Sie im Artikel „Autoverstärker Monoblock“ oder direkt im Artikel des Autors der Schaltung in der Zeitschrift „Radio“ nachlesen. Das einzige, was sich geändert hat, ist die Platine. Der Verstärker erfordert keine Anpassung, alles funktioniert vom ersten Einschalten an.

Spannungswandler und Stabilisator

Auch die Spannungswandler- und Stabilisierungsschaltung blieb unverändert. Das Einzige, was sich geändert hat, sind die Leiterplatten und ein weiterer 15-V-Spannungsregler wurde hinzugefügt, um die Ausgangsleistungsanzeige zu versorgen. Konverter und Stabilisator sind auf zwei Platinen mit den Maßen 160x85mm bzw. 45x50mm montiert.

Auf die Funktionsweise der Schaltung werde ich auch nicht näher eingehen, jedoch aus den Erfahrungen des vorherigen Artikels noch einmal auf das Wickeln des Transformators eingehen, da mangels Fotos viele Fragen aufkamen.

Der Transformator ist auf einen Ferritring mit den Maßen 40x25x11 gewickelt. Zunächst werden alle scharfen Kanten des Rings mit einer Feile abgerundet und mit Klebeband umwickelt.

Die Primärwicklung ist mit 5 Litzen aus 0,8–0,9 mm dickem Draht gewickelt und enthält 2 x 6 Windungen. Die erste Hälfte der Wicklung wird zuerst gewickelt und gleichmäßig über den gesamten Ring verteilt.

Dann der zweite.

An den Enden sind die Drähte verdrillt und es kommen 4 Pins heraus. Wir biegen diese Leitungen unter die Löcher in der Platine und wickeln die Primärwicklung mit demselben Isolierband um.

Jetzt kann man die Sekundärwicklung übernehmen, in meiner Version ist sie mit 1,5mm Draht gewickelt und enthält 2x16 Windungen, gewickelt auf die gleiche Weise wie die Primärwicklung. Als Ergebnis erhalten wir 4 weitere Ausgänge der Sekundärwicklung.

Wir biegen es unter die Platine und wickeln es mit Isolierband um. Der Transformator ist fertig, wir reinigen die Leitungen und löten sie auf die Leiterplatte.

Möglicherweise lohnt es sich auch, an jedem Leistungszweig Ausgangsdrosseln in den Stromkreis einzubauen. Sie können auf Ferritstäbe mit einer Höhe von 2 cm und einem Durchmesser von 8 mm gewickelt werden und enthalten 6 bis 8 Windungen aus 1,2 bis 1,8 mm dickem Draht. Die Eingangsdrossel ist mit zwei 1-mm-Drähten auf einen Ferritring eines Computer-Netzteils gewickelt und enthält 10 gleichmäßig auf dem Ring verteilte Windungen.

Das zusammengebaute Stabilisatorbrett sieht so aus:

Filterblock

Immer noch das gleiche Filterschema, 100 Mal von mir getestet:

Ausgangsleistungsanzeige

Die Ausgangsleistungsanzeige wird gemäß der folgenden Schaltung auf dem LM3915-Chip montiert.

S1 schaltet die Betriebsart der Anzeige um: bei geschlossenem Kontakt der „Säulen“-Modus und bei geöffnetem Kontakt „Welle“. Mit dem Trimmerwiderstand R5 können Sie den gewünschten Anzeigepegel einstellen. Grundsätzlich können alle LEDs verwendet werden.

Design und Installation

Da für die Elektronik nicht viel Platz vorgesehen war, war es nicht so einfach, sie dort „einzuschieben“; wir mussten clever sein. Daher sind alle Platinen, Anschlüsse und Bedienknöpfe auf einer 8 mm dicken MDF-Platte montiert. An der Außenseite befinden sich die Kühler-, Strom- und REM-Anschlüsse, Eingangsbuchsen sowie die Regler der Filtereinheit. Äußerlich ist diese Platte zusammen mit dem Kühler schwarz lackiert. Von innen wurde an der Stelle, an der die Transistoren angebracht werden sollten, ein rechteckiges Loch in die Platte gebohrt. Entlang dieses Lochs wurde eine Duraluminiumplatte geschnitten, um den Strahler auf das erforderliche Niveau zu „erhöhen“ und die Montage der Transistoren zu erleichtern. Diese Platte wird mit zwei Schrauben am Kühler verschraubt; zwischen Platte und Kühler befindet sich natürlich eine Schicht aus Thermoplast. Die Bolzen sind bewusst länger belassen, da später eine Duraluminiumplatte darauf gelegt wird, die alle Transistoren an den Kühler drückt. (Das Foto zeigt die erste Version des Verstärkers, einen TDA7294 ohne Transistoren. Die Schaltung zeigte sich nicht, daher wurde später eine andere PA implementiert.)

Die Konverterplatine wird mit Duraluminium-Ecken am MDF-Kunststoff befestigt, zwei kleine werden direkt mit der Platine und der Platte verschraubt und zwei große werden von der Platine entfernt und mit Hilfe von 2 Keilrahmen aus Kupferdraht nicht an die Platine geschraubt schwingen.

Für die Leistungsverstärkerplatine ist eine Kunststoffecke angefertigt, die einen Teil davon trägt, aber hauptsächlich von den Ausgangstransistoren und der Mikroschaltung gehalten wird, die mit einer Duraluminiumplatte fest an den Strahler gedrückt werden. Zwischen dem Kühler, der Mikroschaltung und allen Ausgangstransistoren muss eine dielektrische Platte und natürlich Wärmeleitpaste vorhanden sein, die Transistorgehäuse und Mikroschaltungen sind vom Kühler isoliert.

Die Stabilisierungsplatine ist an zwei Kunststoffecken befestigt und die Filterplatine wird mit Duraluminium-Kunststoff gehalten, an dem drei Regler angeschraubt sind.

Die Drähte von den Leistungsklemmen zur Spannungsversorgungsplatine sind so dick wie möglich, mindestens 4-6 mm². Ein 8-poliger Stecker dient zum Anschluss der Anzeigeplatine und der Subwoofer-Betriebsanzeigen. Der Einfachheit halber können Sie außerdem einen 2-poligen Stecker zum Anschließen des dynamischen Kopfs einführen.

Die Ausgangsleistungsanzeigeplatine und die Leistungsanzeigen werden an einer dafür vorgesehenen Stelle befestigt, die Löcher für die Drähte werden nach der Installation mit Plastilin verschlossen. Die Anzeigen sind mit einer abgedunkelten Glasplatte abgedeckt.

Endergebnis

Mit dem Endergebnis war ich damals zufrieden. Der Subwoofer spielte einen sehr weichen, angenehmen und tiefen Bass und konnte für eine 10 einen recht guten Schalldruck erzeugen. Allerdings hatte er nicht lange Zeit, mit mir zu spielen, da nach dem Autokauf geplant war, eine weitere Anlage mit einem anderen Subwoofer aufzubauen. Dieser Subwoofer wurde verkauft und erfreut den neuen Besitzer bis heute.

Angefangen hat alles damit, dass ich vor anderthalb Jahren einen 12-Zoll-Tieftöner gekauft habe, mit dem Ziel, daraus einen Auto-Subwoofer zu bauen. Aber ich hatte nicht genug Zeit und der Redner landete in meiner Wohnung. Und anderthalb Jahre später beschloss ich schließlich, kein Auto, sondern einen aktiven Heim-Subwoofer zusammenzubauen. In diesem Artikel werde ich beschreiben Schritt für Schritt Anweisungen zur Berechnung und Montage derartiger Subwoofer.

1. Berechnung und Design des Subwoofer-Gehäuses (Box)

Zur Berechnung des Subwoofer-Gehäuses benötigen wir:

• Thiel-Small-Parameter für Lautsprecher,
• Programm zur Berechnung akustischer Designs

1.1.Messung von Thiel-Small-Parametern für einen Lautsprecher

Typischerweise werden diese Parameter vom Hersteller im Datenblatt des Lautsprechers oder auf seiner Website angegeben. Aber mittlerweile sind bei den meisten auf den Märkten verkauften Lautsprechern (einschließlich meines Lautsprechers) diese Parameter nicht angegeben oder entsprechen ihnen nicht (trotz zahlreicher Versuche konnte ich meinen Lautsprecher nie im Internet finden, und die Thiel-Small-Parameter habe schon da war keine Frage). Deshalb müssen wir alles selbst messen.

Dazu benötigen wir:

• Ein Computer oder Laptop mit einer GUTEN (d. h. linearen Frequenzgang) Soundkarte,
• Ein Software-Audiosignalgenerator, der den Kopfhörerausgang der Soundkarte nutzt (mir persönlich gefällt das Programm.
• Wechselstromvoltmeter mit der Fähigkeit, Spannungen in der Größenordnung von 0,1 mV zu messen,
• Box mit Bassreflex,
• Widerstand 150-220 Ohm,
• Anschlüsse, Drähte usw.……..

1.1.1. Überprüfen wir zunächst die Linearität des Frequenzgangs der Soundkarte. Es gibt eine Vielzahl von Programmen, die den Frequenzgang im Bereich von 20-20000 Hz automatisch messen (wenn der Kopfhörerausgang mit dem Mikrofoneingang der Soundkarte verbunden ist). Hier beschreibe ich jedoch eine manuelle Methode zur Messung des Frequenzgangs im Bereich von 10 bis 500 Hz (nur dieser Bereich ist wichtig für die Messung der Til Small-Parameter eines Niederfrequenzsenders). Wenn Sie kein Wechselspannungs-Voltmeter zur Hand haben, das eine Spannung von etwa 0,1 mV messen kann, machen Sie sich keine Sorgen, Sie können ein normales, preiswertes Multimeter (Tester) verwenden. Typischerweise messen solche Multimeter Wechselspannung mit einer Genauigkeit von 0,1 V und Gleichspannung mit einer Genauigkeit von 0,1 mV. Um eine Wechselspannung in der Größenordnung von mehreren mV zu messen, müssen Sie lediglich eine Diodenbrücke vor den Eingang des Multimeters platzieren und im Voltmetermodus eine konstante Spannung im Bereich von bis zu 200 mV messen.

Schließen Sie zunächst das Voltmeter an den Kopfhörerausgang an (entweder an den rechten oder linken Kanal).

Deaktivieren Sie alle Soundeffekte und Equalizer, öffnen Sie die Lautsprechereigenschaften und stellen Sie die Lautstärke auf 100 % ein.

Öffnen Sie das Programm, klicken Sie auf „Optionen“, wählen Sie „Frequenz“ unter „Tonintervall“ und stellen Sie den Schritt auf 1 Hz ein.

Schließen Sie „Optionen“, stellen Sie die Lautstärke auf 100 %, stellen Sie die Anfangsfrequenz auf 10 Hz ein und drücken Sie „Play“. Mit der „+“-Taste beginnen wir, die Generatorfrequenz stufenlos in 1-Hz-Schritten auf 500 Hz zu erhöhen.

Gleichzeitig schauen wir uns den Spannungswert am Voltmeter an. Wenn der maximale Amplitudenunterschied innerhalb von 2 dB (1,259-fach) liegt, eignet sich eine solche Soundkarte zur Messung von Lautsprecherparametern. Mein Maximalwert lag beispielsweise bei 624 mV und der Minimalwert bei 568 mV, 624/568 = 1,09859 (0,4 dB), was durchaus akzeptabel ist.

1.1.2. Kommen wir zu den lang erwarteten Thiel-Small-Parametern. Die Mindestparameter, anhand derer Sie ein akustisches Design (in diesem Fall einen Subwoofer) berechnen und entwerfen können, sind:

• Resonanzfrequenz (Fs),
• Gesamter elektromechanischer Qualitätsfaktor (Qts),
• Äquivalentes Volumen (Vas).

Für eine professionellere Berechnung benötigen Sie noch mehr Parameter, wie z. B. mechanischen Qualitätsfaktor (Qms), elektrischen Qualitätsfaktor (Qes), Empfindlichkeit (SPL) usw.

1.1.2.1. Bestimmung der Resonanzfrequenz (Fs) eines Lautsprechers.

Lassen Sie uns dieses Diagramm zusammenstellen.

Der Lautsprecher sollte möglichst weit von Wänden, Boden und Decke entfernt im freien Raum stehen (ich habe ihn an einen Kronleuchter gehängt). Öffnen Sie das NCH Tone Generator-Programm erneut, stellen Sie die Lautstärke wie oben beschrieben ein, stellen Sie die Anfangsfrequenz auf 10 Hz ein und beginnen Sie, die Frequenz sanft in 1-Hz-Schritten zu erhöhen. Auch in diesem Fall betrachten wir den Wert des Voltmeters, der zunächst ansteigt, den Maximalpunkt (Umax) bei der Eigenresonanzfrequenz (Fs) erreicht und dann auf den Minimalpunkt (Umin) abfällt. Mit einer weiteren Erhöhung der Frequenz steigt die Spannung allmählich an. Das Diagramm der Spannung (aktiver Widerstand des Lautsprechers) gegenüber der Signalfrequenz sieht folgendermaßen aus.

Die Frequenz, bei der der Voltmeterwert maximal ist, ist die ungefähre Resonanzfrequenz (in 1-Hz-Schritten). Um die genaue Resonanzfrequenz zu ermitteln, müssen Sie die Frequenz im Bereich der ungefähren Resonanzfrequenz in Schritten von nicht 1 Hz, sondern in Schritten von 0,05 Hz ändern (Genauigkeit 0,05 Hz). Wir notieren die Resonanzfrequenz (Fs), den Minimalwert des Voltmeters (Umin), den Wert des Voltmeters bei der Resonanzfrequenz (Umax) (später werden sie zur Berechnung der folgenden Parameter nützlich sein).

1.1.2.2. Bestimmung des gesamten elektromechanischen Qualitätsfaktors (Qts) eines Lautsprechers.
Wir finden UF1,F2 mit der folgenden Formel.

Durch Änderung der Frequenz erreichen wir die Voltmeterwerte entsprechend der Spannung UF1, F2. Es wird zwei Frequenzen geben. Einer ist niedriger als die Resonanzfrequenz (F1), der andere ist höher (F2).

Mit dieser Formel können Sie die Richtigkeit der Berechnungen überprüfen.

Wenn der Unterschied zwischen Fs‘ und Fs 1 Hz nicht überschreitet, können Sie die Messungen bedenkenlos fortsetzen. Wenn nicht, müssen Sie alles noch einmal machen. Mit dieser Formel ermitteln wir den mechanischen Qualitätsfaktor (Qms).

Der elektrische Qualitätsfaktor (Qes) wird mit dieser Formel ermittelt.

Abschließend ermitteln wir mit dieser Formel den gesamten elektromechanischen Qualitätsfaktor (Qts).

1.1.2.3. Bestimmung der äquivalenten Lautstärke (Vas) eines Lautsprechers.

Um die exakte äquivalente Lautstärke zu ermitteln, benötigen wir eine vorgefertigte, langlebige, versiegelte Bassreflexbox mit einem Loch für unseren Lautsprecher.

Die Lautstärke der Box hängt vom Durchmesser des Lautsprechers ab und wird gemäß dieser Tabelle ausgewählt.

Wir befestigen den Lautsprecher an der Box und schließen ihn an den oben beschriebenen Stromkreis an (Abb. 9). Öffnen Sie erneut das NCH Tone Generator-Programm, stellen Sie die Anfangsfrequenz auf 10 Hz ein und beginnen Sie mit der „+“-Taste, die Generatorfrequenz sanft in 1-Hz-Schritten auf 500 Hz zu erhöhen. Gleichzeitig betrachten wir den Wert des Voltmeters, der wieder auf die Frequenz FL ansteigt, dann abnimmt und bei der Bassreflex-Abstimmungsfrequenz (Fb) einen Minimalpunkt erreicht, wieder ansteigt und bei der Frequenz den Maximalpunkt erreicht FH, dann verringern und langsam wieder erhöhen. Das Diagramm der Spannung über der Signalfrequenz hat die Form eines baktrischen Kamels.

Und schließlich ermitteln wir mit dieser Formel das äquivalente Volumen (Vas) (wobei Vb das Volumen der Box mit dem Bassreflex ist).

Wir wiederholen alle unsere Messungen 3-5 Mal und bilden den arithmetischen Durchschnitt aller Parameter. Wenn wir beispielsweise die Fs-Werte 30,45 Hz, 30,75 Hz, 30,55 Hz, 30,6 Hz und 30,8 Hz erhalten haben, dann nehmen wir (30,45 + 30,75 + 30,55 + 30,6 + 30,8)/5 = 30,63 Hz.

Als Ergebnis aller meiner Messungen habe ich folgende Parameter für meinen Lautsprecher erhalten:

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

1.2.Modellierung und Berechnung des Subwoofer-Körpers (Box) mit dem Programm JBL Speakershop.

Für die Akustikgestaltung gibt es mehrere Möglichkeiten, von denen die folgenden am häufigsten vorkommen.

• Belüftete Box mit Bassreflex,
• Bandpass 4., 6. und 8. Ordnung,
• Passivstrahler – Box mit einem Passivstrahler,
• Geschlossene Box - geschlossene Box.

Die Art des akustischen Designs wird basierend auf den Thiel-Small-Parametern des Lautsprechers ausgewählt. Wenn Fs/Qts<50, то такой громкоговоритель можно использовать исключительно в закрытом оформлении, если Fs/Qts>100, dann ausschließlich in belüfteter Box oder Bandpass- oder geschlossener Box. Wenn 50

Laden Sie zunächst das Programm herunter und installieren Sie es. Dieses Programm wurde für Windows XP geschrieben und funktioniert nicht unter Windows 7. Damit das Programm unter Windows 7 funktioniert, müssen Sie es herunterladen und installieren virtuelle Maschine Windows Virtual PC-XP-Modus (Sie können ihn von der offiziellen Microsoft-Website herunterladen) und führen Sie die JBL Speakershop-Installation darüber aus. Sie müssen JBL Speakershop auch über eine virtuelle Maschine öffnen. Nach dem Öffnen des Programms sehen wir diese Schnittstelle.

Klicken Sie auf „Lautsprecher“ und wählen Sie „Parameter – Minimum“. In das geöffnete Fenster schreiben wir jeweils den Wert der Resonanzfrequenz (Fs), den Wert des äquivalenten Volumens (Vas) und den Wert des gesamten elektromechanischen Qualitätsfaktors (Qts) und klicken Sie auf „Akzeptieren“.

In diesem Fall bietet das Programm zwei optimale (mit möglichst gleichmäßigem Frequenzgang) Optionen an, eine in geschlossener Bauweise (Closed Box), die andere in einer Vented Box (Box mit Bassreflex). Klicken Sie auf „Plot“ (sowohl im Bereich der belüfteten Box als auch im Bereich der geschlossenen Box) und sehen Sie sich das Frequenzgangdiagramm an. Wir wählen das Design, dessen Frequenzgang unseren Anforderungen am besten entspricht.

In meinem Fall handelt es sich um eine belüftete Box, da die geschlossene Box bei niedrigen Frequenzen (20–50 Hz) einen viel größeren Amplitudenabfall aufweist als die belüftete Box (Abbildung oben).

Wenn Ihnen die optimale Lautstärke der Box zusagt, können Sie eine Box mit dieser Lautstärke bauen und den Klang des Subwoofers genießen. Wenn nicht (wenn die Lautstärken zu groß sind), müssen Sie Ihre Lautstärke einstellen (je näher an der optimalen Lautstärke, desto besser) und die optimale Abstimmfrequenz des Bassreflexes berechnen.

Klicken Sie dazu im Bereich „Belüftete Box“ auf „Benutzerdefiniert“, geben Sie im sich öffnenden Fenster die Lautstärke Ihrer Box ein und klicken Sie auf „Optimale Fb“ (in diesem Fall berechnet das Programm die optimale Abstimmungsfrequenz des Bassreflexes bei der Frequenzgang des Akustikdesigns am linearsten ist) und dann „Akzeptieren“.

Klicken Sie auf „Box“ und wählen Sie „Vent...“, geben Sie im sich öffnenden Fenster im Bereich „Benutzerdefiniert“ den Durchmesser des Rohrs (Dv) ein, das wir als Bassreflex verwenden werden. Wenn wir zwei Bassreflexe verwenden, dann setzen wir bei „Fläche“ einen Punkt und schreiben die Gesamtquerschnittsfläche der Rohre.

Klicken Sie auf „Akzeptieren“ und im Bereich „Benutzerdefiniert“ in der Lv-Zeile wird die Länge des Bassreflexrohrs angezeigt. Nachdem wir nun das Innenvolumen der Box sowie den Durchmesser und die Länge des Bassreflexrohrs kennen, können wir getrost mit der Gestaltung des akustischen Designs fortfahren. Wenn Sie jedoch wirklich das optimale Seitenverhältnis der Box wissen möchten, können Sie klicken „Box“ und wählen Sie „Abmessungen...“.

1.3.Aufbau des Subwoofer-Gehäuses (Box)

Um einen hochwertigen Klang zu erhalten, ist es nicht nur notwendig, das akustische Design des Gehäuses richtig zu berechnen, sondern auch sorgfältig herzustellen. Nachdem Sie das Innenvolumen der Box, die Länge und den Durchmesser des Bassreflexrohrs bestimmt haben, können Sie sicher mit der Herstellung des Subwoofer-Gehäuses fortfahren. Das Material der Box muss stark und steif genug sein. Das am besten geeignete Material für Hochleistungs-Akustikgehäuse ist 20-Millimeter-MDF. Die Wände der Box werden mit selbstschneidenden Schrauben aneinander befestigt und die Lücken zwischen ihnen mit Dichtmittel oder Silikon verschmiert. Nach der Herstellung der Schachtel werden Löcher für die Griffe gebohrt und mit der Endbearbeitung der Außenfläche begonnen. Alle Unebenheiten werden mit Spachtelmasse oder Epoxidharz ausgeglichen (ich füge der Spachtelmasse etwas PVA-Kleber hinzu, das verhindert, dass mit der Zeit Risse entstehen und reduziert die Vibrationen). Nach dem Trocknen der Spachtelmasse müssen die Oberflächen geschliffen werden, bis vollkommen glatte Wände entstehen. Die fertige Box kann entweder bemalt oder mit selbstklebender Dekorfolie beklebt oder einfach mit dickem Stoff beklebt werden. Von innen wird ein schallabsorbierendes Material aus Watte und Gaze an die Wände der Box geklebt (in meinem Fall habe ich Watte geklebt). Als Bassreflex können Sie ein Abwasserrohr aus Kunststoff oder einen Papierstab aus verschiedenen Rollen verwenden, aber auch einen fertigen Bassreflex, den Sie in fast jedem Musikgeschäft kaufen können.

Das Aktiv-Subwoofer-Gehäuse besteht aus zwei Fächern. Das erste Fach beherbergt den Lautsprecher selbst und das zweite Fach enthält den gesamten elektrischen Teil (Signalaufbereiter, Verstärker, Netzteil...). In meinem Fall habe ich die Additionseinheit und die Filtereinheit in einem separaten Fach von der Leistungsverstärkereinheit, dem Netzteil und der Kühleinheit untergebracht. Von innen habe ich Folie an die Wände des Addiererblocks und des Filterblockfachs geklebt, die ich mit Masse (GND) verbunden habe. Die Folie verhindert die Einwirkung externer Felder und reduziert den Geräuschpegel.

Wenn Sie meine Leiterplatten verwenden, sollten diese Fächer folgende Maße haben.

2. Elektrischer Teil des aktiven Subwoofers

Kommen wir zum elektrischen Teil des aktiven Subwoofers. Das allgemeine Diagramm und die Funktionsweise des Geräts werden in diesem Diagramm dargestellt.

Das Gerät besteht aus vier Blöcken, die auf separaten Leiterplatten montiert sind.

• Block von Addierern (Summatoren),
• Filterblock (Subwoofer-Treiber),
• Leistungsverstärkerblock,
• Netzteil und Kühleinheit (Kühlkörperspaß).

Anfangs Tonsignal gelangt in den Addiererblock (Summatoren), wo die Signale des rechten und linken Kanals summiert werden. Dann geht es zum Filterblock (Subwoofer-Treiber), wo das Subwoofer-Signal gebildet wird, das einen Lautstärkeregler, einen Subsonic-Filter (Infra-Tiefpassfilter), einen Bass-Booster (Erhöhung der Lautstärke bei einer bestimmten Frequenz) und eine Frequenzweiche (Tiefpassfilter) umfasst -Passfilter). Nach der Bildung gelangt das Signal in den Leistungsverstärkerblock und dann in den Lautsprecher.
Lassen Sie uns diese Blöcke separat besprechen.

2.1. Block von Addierern (Summatoren)

2.1.1.Schema

Schauen wir uns zunächst die in der folgenden Abbildung gezeigte Additionsschaltung an.

Das Tonsignal von externen Geräten (Computer, CD-Player...) gelangt in den Addiererblock, der über 6 Stereoeingänge verfügt. 5 davon sind gewöhnliche lineare Eingänge, die sich nur durch die Art des Anschlusses unterscheiden. Und der sechste ist ein Hochspannungseingang, an den Sie den Ausgang von Lautsprechern anschließen können (z. B. eine Stereoanlage oder ein Autoradio, das keinen Line-Ausgang hat). Jeder Eingang verfügt über einen separaten Operationsverstärker-Kombinator, der die Signale des rechten und linken Kanals vorspannt, wodurch verhindert wird, dass das Audiosignal von einem externen Gerät in ein anderes gelangt, und gleichzeitig der gleichzeitige Anschluss mehrerer externer Geräte an den Subwoofer ermöglicht wird. Es gibt auch Ausgänge (5 Ausgänge, der 6. passte einfach nicht auf die Platine, also habe ich ihn nicht eingebaut), die es ermöglichen, das gleiche Signal, das in den Subwoofer geht, dem Eingang einer Breitband-Stereoanlage zuzuführen . Dies ist sehr praktisch, wenn die Tonquelle nur einen Ausgang hat.

2.1.2.Komponenten

Als Operationsverstärker wurden TL074 (5 Stk.) verwendet. Widerstände sind für eine Leistung von 0,25 W oder mehr ausgelegt (Widerstandswerte sind im Diagramm dargestellt). Alle Elektrolytkondensatoren haben eine Nennspannung von 25 Volt oder höher (die Kapazitätswerte sind im Diagramm dargestellt). Als unpolare Kondensatoren können Sie Keramik- oder Folienkondensatoren (vorzugsweise Folie) verwenden, aber wenn Sie es wirklich wollen, können Sie auch spezielle Audiokondensatoren (Kondensatoren, die für den Einsatz in hochwertigen Audiosystemen konzipiert sind) verwenden. Drosseln im Stromversorgungskreis von Operationsverstärkern sollen das von der Stromversorgung ausgehende „Rauschen“ unterdrücken. Die Spulen L1-L4 enthalten 20 Windungen, die mit Kupferdraht mit einem Durchmesser von 0,7 mm auf einen Gelstiftstab (3 mm) gewickelt sind. Außerdem werden RCA, 3,5-mm-Audiobuchse, 6,35-mm-Audiobuchse, XLR und WP-8-Anschlüsse verwendet.

2.1.3.PCB

Die Leiterplatte besteht aus . Nach dem Löten der Teile sollte die Leiterplatte beschichtet werden, um eine Oxidation des Kupfers zu vermeiden.

2.1.4. Foto des fertigen Addiererblocks

Die Additionseinheit wird von einem bipolaren Netzteil mit einer Spannung von ±12 V versorgt. Die Eingangsimpedanz beträgt 33kOhm.

2.2.Filterblock (Subwoofer-Treiber)

2.2.1.Schema

Betrachten Sie die in der folgenden Abbildung dargestellte Subwoofer-Treiberschaltung.

Das summierte Signal vom Addiererblock gelangt in den Filterblock, der aus folgenden Teilen besteht:

• Lautstärkeregler,
• Infra-Niederfrequenzfilter (Subsonic-Filter),
• Bassverstärker einer bestimmten Frequenz (Bassverstärker),
• Tiefpassfilter (Crossover).

Die Lautstärkeregelung erfolgt in zwei Stufen. Der erste Fall tritt auf, wenn das Signal in den Filterblock eintritt, wodurch der Pegel des eigenen „Rauschens“ des Addiererblocks verringert wird. Der zweite Fall erfolgt, wenn das Signal den Filterblock verlässt, wodurch der Pegel des eigenen „Rauschens“ des Filterblocks verringert wird. Die Lautstärke wird über den variablen Widerstand VR3 eingestellt. Nach der ersten Stufe der Lautstärkeregelung gelangt das Signal in den sogenannten „Bass-Booster“, ein Gerät, das die Amplitude von Signalen einer bestimmten Frequenz erhöht. Das heißt, wenn die Bassverstärker-Abstimmfrequenz beispielsweise auf 44 Hz eingestellt ist und der Verstärkungspegel 14 dB beträgt, sieht der Frequenzgang wie folgt aus ( Zeile1).

Zeile2- Abstimmfrequenz = 44 Hz, Verstärkungspegel = 9 dB,
Zeile3- Abstimmfrequenz = 44 Hz, Verstärkungspegel = 2 dB,
Zeile4- Abstimmfrequenz = 33 Hz, Verstärkungspegel = 3 dB,
Zeile5- Abstimmfrequenz = 61 Hz, Verstärkungspegel = 6 dB.

Die Bassverstärker-Abstimmfrequenz wird mit dem variablen Widerstand VR5 (im Bereich von 25 bis 125 Hz) und der Verstärkungspegel mit dem Widerstand VR4 (im Bereich von 0 bis +14 dB) eingestellt. Nach dem Bassverstärker gelangt das Signal in den Subsonic-Filter. Dabei handelt es sich um einen Filter, der unerwünschte, extrem tiefe Signale abschneidet, die für den Menschen nicht mehr hörbar sind, aber den Verstärker stark überlasten können, wodurch die tatsächliche Ausgangsleistung des Systems verringert wird. Die Filtergrenzfrequenz wird über den variablen Widerstand VR2 im Bereich von 10...80 Hz eingestellt. Wird beispielsweise die Grenzfrequenz bei 25Hz eingefügt, so hat der Frequenzgang folgende Form.

Nach dem Infra-Tiefpassfilter gelangt das Signal in den Tiefpassfilter (Crossover), der die für den Subwoofer unnötigen oberen Frequenzen (Mitten + Höhen) abschneidet. Die Grenzfrequenz wird über einen variablen Widerstand VR1 im Bereich von 30…250 Hz eingestellt. Die Dämpfungssteilheit beträgt 12 dB/Oktave. Der Frequenzgang sieht so aus (bei einer Grenzfrequenz von 70 Hz).

2.2.2.Komponenten

Als Operationsverstärker kamen TL074 (2 Stk.), TL072 (1 Stk.) und NE5532 (1 Stk.) zum Einsatz. Widerstände sind für eine Leistung von 0,25 W oder mehr ausgelegt (Widerstandswerte sind im Diagramm dargestellt). Alle Elektrolytkondensatoren haben eine Nennspannung von 25 Volt oder höher (die Kapazitätswerte sind im Diagramm dargestellt). Als unpolare Kondensatoren können Keramik- oder Folienkondensatoren (vorzugsweise Folie) verwendet werden. Drosseln im Stromversorgungskreis von Operationsverstärkern sollen das von der Stromversorgung ausgehende „Rauschen“ unterdrücken. Außerdem wurden drei Doppel- (50 kOhm – 2 Stk., 20 kOhm – 1 Stk.) und zwei vierfach variable (50 kOhm – 6 Stk.) Widerstände verwendet. Zwei Doppelwiderstände können als vierfache variable Widerstände verwendet werden.

2.2.3.PCB

PCB-Dateien in den Formaten *.lay und *.pdf können am Ende des Artikels heruntergeladen werden.

2.2.4.Foto des fertigen Filterblocks

Die Filtereinheit wird von einem bipolaren Netzteil mit einer Spannung von ±12 V versorgt.

2.3.Leistungsverstärkerblock.

2.3.1.Schema

Der Leistungsverstärker ist ein Anthony-Holton-Verstärker mit Feldeffekttransistoren in der Ausgangsstufe. Im Internet gibt es zahlreiche Artikel, die das Funktionsprinzip, den Aufbau und die Konfiguration des Verstärkers beschreiben. Daher beschränke ich mich darauf, den Schaltplan und meine Version der Leiterplatte beizufügen.

2.3.2.PCB

PCB-Dateien in den Formaten *.lay und *.pdf können am Ende des Artikels heruntergeladen werden. Die Leistungsverstärkereinheit wird von einem bipolaren Netzteil mit einer Spannung von ±50…63 V versorgt. Die Ausgangsleistung des Verstärkers hängt von der Versorgungsspannung und der Anzahl der Feldeffekttransistorpaare (IRFP240+IRFP9240) in der Ausgangsstufe ab.

2.4. Netzteil und Kühleinheit (Netzteil)

2.4.1.Schema

2.4.2.Komponenten

Als Leistungstransformator können Sie entweder einen fertigen oder selbstgebauten Transformator mit einer Leistung von ca. 200 W verwenden. Die Spannungen der Sekundärwicklungen sind im Diagramm dargestellt.

Die Br2-Diodenbrücke ist für einen Strom von 25A ausgelegt. Die Kondensatoren C1…C12,C29…C31 müssen eine Nennspannung von 25 V haben. Die Kondensatoren C13...C28 müssen eine Nennspannung von 63 V (für Versorgungsspannungen unter 60 V) oder 100 V (für Versorgungsspannungen über 60 V) haben. Als unpolare Kondensatoren ist es besser, Folienkondensatoren zu verwenden. Alle Widerstände sind für eine Leistung von 0,25 W ausgelegt. Der Thermistor R5 ist mit Wärmeleitpaste beschichtet und am Kühlkörper des Verstärkers befestigt. Die Betriebsspannung des Lüfters beträgt 12V.

2.4.3.PCB

PCB-Dateien in den Formaten *.lay und *.pdf können am Ende des Artikels heruntergeladen werden.

3. Die letzte Phase der Subwoofer-Montage

Liste der Radioelemente

Bezeichnung	Typ	Konfession	Menge	Notiz	Geschäft	Mein Notizblock
U1-U5	Operationsverstärker	TL074	5			Zum Notizblock
C1-C4, C15, C16, C25-C27, C29, C39-C42		10 µF	14			Zum Notizblock
C5-C10, C23, C24, C28, C30, C35-C38	Kondensator	33 pF	14			Zum Notizblock
C11-C14, C19-C22, C31-C34	Kondensator	0,1 µF	12			Zum Notizblock
C17, C18	Elektrolytkondensator	470 µF	2			Zum Notizblock
R1, R2	Widerstand	390 Ohm	2			Zum Notizblock
R3, R12	Widerstand	15 kOhm	2			Zum Notizblock
R4, R16-R18	Widerstand	20 kOhm	4			Zum Notizblock
R5, R13-R15	Widerstand	13 kOhm	4			Zum Notizblock
R6, R10, R23, R24, R31, R33, R40, R41, R46, R47	Widerstand	68 kOhm	10			Zum Notizblock
R7, R11, R21, R22, R32, R34, R37, R38, R45, R48	Widerstand	22 kOhm	10			Zum Notizblock
R8, R9, R25, R26, R29, R30, R39, R42, R49, R50	Widerstand	10 kOhm	10			Zum Notizblock
R19, ​​R20, R27, R28, R35, R36, R43, R44	Widerstand	22 Ohm	8			Zum Notizblock
L1-L4	Induktor	20x3mm	4	20 Windungen, Draht 0,7 mm, Rahmen 3 mm		Zum Notizblock
L5-L13	Induktor	100 mH	10			Zum Notizblock
	Filterblock
U1	Operationsverstärker	TL072	1			Zum Notizblock
U2, U4	Operationsverstärker	TL074	2			Zum Notizblock
U3	Operationsverstärker	NE5532	1			Zum Notizblock
C1-C5, C7-C10, C15-C17, C20, C23	Kondensator	0,1 µF	14			Zum Notizblock
C6	Kondensator	15 nF	1			Zum Notizblock
C11-C14	Kondensator	0,33 µF	4			Zum Notizblock
C21, C22	Kondensator	82 nF	2			Zum Notizblock
VR1-VR3, VR5	Variabler Widerstand	50 kOhm	4			Zum Notizblock
VR4	Variabler Widerstand	20 kOhm	1			Zum Notizblock
R1, R3, R4, R6	Widerstand	6,8 kOhm	4			Zum Notizblock
R2, R10, R11, R13, R14	Widerstand	4,7 kOhm	5			Zum Notizblock
R5, R8	Widerstand	10 kOhm	2			Zum Notizblock
R7, R9	Widerstand	18 kOhm	2			Zum Notizblock
R12, R15-R17, R20, R22, R26, R27	Widerstand	2 kOhm	8			Zum Notizblock
R18, R25	Widerstand	3,6 kOhm	2			Zum Notizblock
R19, ​​​​R21	Widerstand	1,5 kOhm	2			Zum Notizblock
R23, R24, R30, R31, R33	Widerstand	20 kOhm	5			Zum Notizblock
R28	Widerstand	13 kOhm	1			Zum Notizblock
R29	Widerstand	36 kOhm	1			Zum Notizblock
R32	Widerstand	75 kOhm	1			Zum Notizblock
R34, R35	Widerstand	15 kOhm	2			Zum Notizblock
L1-L8	Induktor	100 mH	1			Zum Notizblock
	Leistungsverstärkerblock
T1-T4	Bipolartransistor	2N5551	4			Zum Notizblock
T5, T9, T11, T12	Bipolartransistor	MJE340	4			Zum Notizblock
T7, T8, T10	Bipolartransistor	MJE350	3			Zum Notizblock
T13, T15, T17	MOSFET-Transistor	IRFP240	3			Zum Notizblock
T14, T16, T18	MOSFET-Transistor	IRFP9240	3			Zum Notizblock
D1, D2, D5, D7	Gleichrichterdiode	1N4148	4			Zum Notizblock
D3, D4, D6	Zenerdiode	1N4742	3			Zum Notizblock
D8, D9	Gleichrichterdiode	1N4007	2

Wie viel kostet es, einen relativ hochwertigen Subwoofer mit geringer Leistung zu kaufen, und wie viel kostet die Montage desselben Subwoofers? Natürlich ist die Montage günstiger, und selbst wenn Sie gerade Arme haben, können wir einen sehr hochwertigen Subwoofer für Ihren Computer zu einem um ein Vielfaches günstigeren Preis als im Laden bauen. Denken Sie übrigens nicht, dass die Geschäfte hochwertige Geräte verkaufen – das stimmt überhaupt nicht! Alle Platinen werden in China zusammengebaut, das sagt schon alles. Natürlich gibt es ein „weißes“ China mit besserer Qualität, aber nicht für die GUS-Staaten. Heute erzähle ich Ihnen, wie Sie aus Schrottmaterialien mit Ihren eigenen Händen einen ausreichend leistungsstarken und hochwertigen Computer zusammenbauen.

Die Hauptsache ist, einen hochwertigen Niederfrequenzlautsprecher zur Hand zu haben, der besser ist als ein importierter Typ. In extremen Fällen können Sie jedoch dynamische Köpfe sowjetischer Produktion verwenden, beispielsweise 25GD von S-30-Radiolautsprechern. Da unser Ziel ausschließlich das Sammeln ist Gute Qualität, dann verzichten wir auf den Stereoverstärker und verwenden die Mikroschaltung TDA2050.

Dieser Verstärker ist von recht hoher Qualität und hat eine ordentliche Ausgangsleistung von 32 Watt. Im Artikel werden keine Angaben zu den Abmessungen der Box gemacht, da es wichtig ist, einen Hubraum von 7 Litern einzuhalten und die Gestaltung nach Ihrem Geschmack und individueller Gestaltung zu gestalten. Es wurden Spanplatten mit einer Stärke von 0,5 mm verwendet, der Phasenwender wurde für 35 Hertz ausgelegt. Subwoofer-Schaltung:

Der Verstärker ist am Kühlkörper befestigt. Wie aus dem Anschlussplan hervorgeht, sind Ausgangsdioden davon ausgenommen, da beim TDA2050 diese Dioden im Mikrochip eingebaut sind und der Einbau zusätzlicher Dioden keinen Sinn macht. Die passive Tiefpassfilterschaltung ist unten dargestellt. Als Stromversorgung dient ein Transformator mit einer Leistung von 50-70 Watt, auf den zwei Wicklungen mit einer Spannung von jeweils 10-12 Volt und einem Strom von mindestens 2 Ampere gewickelt sind. Sie können einen Transformator auch selbst herstellen. Dazu nehmen wir einen beliebigen Netztransformator mit einer Leistung von 50 Watt oder mehr und wickeln darauf eine Sekundärwicklung, die 60 Windungen mit einer Anzapfung aus der Mitte enthält. Die Bewicklung erfolgt mit Draht mit einem Durchmesser von 1 – 1,5 mm. Das Stromversorgungsdiagramm ist unten dargestellt.

Das Wichtigste bei der Konstruktion von Subwoofern ist die Aufrechterhaltung der Dichtheit. Nach Abschluss der Montage müssen Sie daher alles sorgfältig in der Box unterbringen, den Leistungsverstärker und den Transformator sorgfältig an der Wand der Box befestigen und dann die Subwoofer-Abdeckung mit PVA-Kleber und selbst verschließen -Blechschrauben. Anschließend benötigt der Kleber Zeit zum Trocknen und nach einigen Stunden ist der Subwoofer einsatzbereit.
Es ist besser, den Lautstärkeregler und die Eingangsbuchse auf der Rückseite anzubringen. An einen Subwoofer können Sie alles anschließen – einen Computer, einen Fernseher, einen DVD-Player usw Handy; Und denken Sie daran: Wenn wir ein verstärktes Tonsignal an den Subwoofer anschließen, beispielsweise von einem Laptop oder Fernseher, dann spielt dieser viel lauter, da im Tiefpassfilter kein zusätzlicher Verstärker vorhanden ist und große Verluste entstehen. Das ist alles – hören Sie auf Ihre Gesundheit! AKA