Subwoofer hágalo usted mismo: desde el nivel de entrada hasta el de gama alta. Subwoofer doméstico activo de bricolaje Chips para subwoofers regulares en automóviles

1. Acerca de los cálculos por computadora
2. Qué es y por qué?
3. ¿Qué altavoz necesitas?
4. Estructura del sistema
5. Decoración
6. Subwoofers automáticos
7. Simplemente no se vuelve más fácil
8. demasiado simple
9. Poderoso sexto orden
10. 4to orden
11. Electrónica
12. ¿Cómo calcular un subwoofer?

En este artículo veremos cómo hacer un subwoofer con nuestras propias manos, sin profundizar en las entrañas de la electroacústica, sin recurrir a cálculos complejos y mediciones delicadas, aunque todavía habrá que hacer algunas. "Sin mucha dificultad" no significa "un error en un ladrillo, unidad, abuela, mogarych". estos dias en computador de casa es posible simular sistemas acústicos muy complejos (AS); consulte el enlace al final para obtener una descripción de este proceso. Pero trabajar con un dispositivo listo para usar por capricho brinda algo que no puede obtener mediante la lectura y visualización: una comprensión intuitiva de la esencia del proceso. En ciencia y tecnología, los descubrimientos con la punta de un bolígrafo son raros; la mayoría de las veces, el investigador, habiendo adquirido experiencia, "adentro" comienza a comprender qué es qué, e incluso entonces busca matemáticas adecuadas para describir el fenómeno y derivar fórmulas de ingeniería de diseño. Muchos grandes recordaron con humor y placer sus primeras experiencias fallidas. Alexander Bell, por ejemplo, al principio intentó enrollar las bobinas de su primer teléfono con un cable desnudo: él, un músico de formación, simplemente no sabía que el cable bajo corriente debería estar aislado. Pero Bell inventó el teléfono.

Acerca de los cálculos por computadora

No crea que JBL SpeakerShop u otro programa de cálculo acústico le dará la única opción más correcta posible. Los programas de computadora están escritos de acuerdo con algoritmos probados bien establecidos, pero las soluciones no triviales son imposibles solo en teología. “Todo el mundo sabe que esta no es la forma de hacerlo. Hay un tonto que no sabe esto. Él es quien hace el invento”.- Thomas Alva Edison.

SpeakerShop apareció no hace mucho tiempo, esta aplicación se desarrolló muy a fondo y el hecho de que se use de manera muy activa es una ventaja absoluta tanto para los desarrolladores como para los aficionados. Pero en cierto modo, la situación actual con él es similar a la historia de los primeros photoshop. ¿Quién más usó Windows 3.11, recuerda? - luego se volvieron locos con el procesamiento de imágenes. Y luego resultó que para tomar una buena foto, todavía necesitas poder tomar fotos.

Qué es y por qué?

Un subwoofer (simplemente, un subwoofer) en una traducción literal suena curioso: un podgavkivatel. En realidad, se trata de un altavoz de graves (graves, woofer) que reproduce frecuencias por debajo de aprox. 150 Hz, en un diseño acústico especial, una caja (caja) de un dispositivo bastante complejo. Los subwoofers también se utilizan en la vida cotidiana, en altavoces de piso de gama alta y altavoces de escritorio económicos, integrados y en automóviles, consulte la fig. Si logra hacer un subwoofer que reproduzca los graves correctamente, puede enfrentarse con seguridad a cualquier altavoz, porque. La reproducción de baja frecuencia es quizás la más gorda de las ballenas en las que se basa toda la electroacústica.

Es mucho más difícil hacer un enlace compacto de altavoces de baja frecuencia que de rango medio y alto (frecuencia media y alta), en primer lugar, debido a un cortocircuito acústico, cuando las ondas de sonido de las superficies de radiación delantera y trasera del altavoz (cabeza del altavoz, GG) se anulan entre sí: las ondas LF son metros, y sin un diseño acústico adecuado del GG, nada les impide converger inmediatamente en antifase. En segundo lugar, el espectro de distorsión del sonido a bajas frecuencias se extiende hasta la mejor región audible del rango medio. En esencia, cualquier altavoz de banda ancha es un enlace de baja frecuencia, en el que se construyen emisores de frecuencias medias y altas. Pero desde el punto de vista de la ergonomía, se impone un requisito adicional al subwoofer: el subwoofer para el hogar debe ser lo más compacto posible.

Nota: todos los tipos de diseño acústico del LF GG se pueden dividir en 2 grandes clases: algunos amortiguan la radiación de la parte posterior del altavoz, el segundo la convierte en fase en 180 grados (cambia la fase) y vuelve a irradiar desde el frente. Un subwoofer, según las propiedades del GG (ver más abajo) y el tipo requerido de su característica de frecuencia de amplitud (AFC), se puede construir de acuerdo con un esquema de una clase u otra.

Una persona distingue muy mal la dirección de los sonidos por debajo de 150 Hz, por lo que en una sala de estar ordinaria, un subwoofer puede colocarse en cualquier lugar en general. La acústica de los altavoces MF-HF (satélites) con subwoofer es muy compacta; su ubicación en la habitación se puede elegir de manera óptima para esta habitación. Las viviendas modernas con exceso de espacio y buena acústica, por decirlo suavemente, no difieren, y no siempre es posible "pegar" correctamente al menos un par de buenos altavoces de banda ancha. Por lo tanto, hacer un subwoofer por su cuenta le permite no solo ahorrar una cantidad muy importante de dinero, sino también obtener un sonido limpio y verdadero en este Khrushchev, Brezhnevka o en un nuevo edificio moderno. El subwoofer es especialmente efectivo en sistemas de sonido envolvente completo, ya que poner de 5 a 7 columnas en una página completa cada una es demasiado para los usuarios más “elegantes”.

bajo

La reproducción de graves no solo es técnicamente difícil. La sección estrecha, en general, de baja frecuencia de todo el espectro de ondas sonoras es heterogénea en sus efectos psicofisiológicos y se divide en 3 áreas. Para elegir el altavoz de graves adecuado y hacer una caja de subwoofer con sus propias manos, debe conocer sus límites y significado:

• Bajo superior (UpperBass) - 80-(150 ... 200) Hz.
• Grave medio o midbass (MidBass) - 40-80 Hz.
• Graves profundos o subgraves (SubBass): por debajo de 40 Hz.

arriba

medio

En los medios graves, la tarea principal al crear un subwoofer es garantizar el mayor retorno del GG, la forma dada de la respuesta de frecuencia y su máxima uniformidad (suavidad) en el mínimo volumen de la caja. La respuesta de frecuencia, casi rectangular en la dirección de las frecuencias más bajas, brinda un bajo potente pero áspero; Respuesta de frecuencia, caída uniforme: limpia y transparente, pero más débil. La elección de uno u otro depende de la naturaleza de lo que se escucha: los rockeros necesitan un sonido más “enfadado”, y más suave para los clásicos. En ambos casos, grandes caídas y ráfagas en la respuesta de frecuencia estropean la percepción subjetiva con parámetros técnicos de sonido formalmente idénticos.

Profundidad

FI

Nota: FI es equivalente en todo a un radiador pasivo (PI) - en lugar de un tubo con un puerto, ponen un altavoz de graves sin sistema magnético y con un peso en lugar de una bobina. No existen métodos "sin ajuste" para calcular PI, por lo tanto, en la producción industrial, PI es una rara excepción. Si tiene un altavoz de graves quemado por ahí, puede experimentar: la configuración se realiza cambiando el peso de la carga. Pero tenga en cuenta que es mejor no hacer un PI activo por la misma razón que un cuadro cerrado.

Sobre grietas profundas

La acústica con ranuras profundas (pos. 4, 6, 8-10) a veces se identifica con PHI, a veces con un laberinto, pero de hecho es un tipo de diseño acústico independiente. Las ventajas de un hueco profundo son muchas:

Solo hay un inconveniente en un espacio profundo, y es para principiantes: no se puede personalizar después del ensamblaje. Como está hecho, así cantará.

Sobre antiacústicos

pases de banda

BandPass en traducción es el paso de la banda, los llamados altavoces sin emisión directa de sonido al espacio. Esto significa que los altavoces de paso de banda no emiten rango medio debido a su filtrado acústico interno: el altavoz se coloca en un tabique entre cavidades resonantes, puertos de tuberías o ranuras profundas que se comunican con la atmósfera. Bandpass: diseño acústico específico para subwoofers y no se aplica a altavoces completamente separados.

Los pasos de banda se dividen según la magnitud del orden, y el orden del paso de banda es igual al número de sus propias frecuencias resonantes. Los GG de alto Q se colocan en pasos de banda de cuarto orden, donde es fácil organizar la amortiguación acústica (pos. 5); calidad baja y media - en pasos de banda de sexto orden. Contrariamente a la creencia popular, no hay una diferencia tangible en la calidad del sonido entre esos y esos: ya en el cuarto orden, se logra suavizar la respuesta de frecuencia en frecuencias bajas de hasta 2 dB o menos. La diferencia entre ellos para un aficionado radica principalmente en la complejidad de la configuración: para ajustar el cuarto paso de banda (ver más abajo), deberá mover la partición. En cuanto a los pasabanda de 8° orden, tienen 2 frecuencias resonantes más debido a la interacción acústica de los mismos 2 resonadores. Por lo tanto, el paso de banda de 8.º a veces se denomina paso de banda de 6.º orden de la clase B.

Nota: La respuesta de frecuencia idealizada a bajas frecuencias para algunos tipos de diseño acústico se muestra en la fig. rojo. La línea de puntos verde es la respuesta de frecuencia ideal desde el punto de vista de la psicofisiología de la audición. De donde se puede apreciar que aún queda bastante y bastante trabajo en electroacústica.

Características de amplitud-frecuencia del mismo cabezal de altavoz en diferentes diseños acústicos

Subwoofers automáticos

Los subwoofers para automóviles generalmente se colocan en el compartimiento de carga, debajo del asiento del conductor o detrás del respaldo del asiento trasero, pos. 1-3 en la fig. En el primer caso, la caja ocupa un volumen útil, en el segundo caso, el subwoofer funciona en condiciones difíciles y puede dañarse con los pies, en el tercer caso, no todos los pasajeros podrán soportar un bajo potente justo al lado de sus oídos. .

Recientemente, un subwoofer para automóvil se fabrica cada vez más del tipo sigiloso, integrado en el nicho del alerón trasero, pos. 4 y 5. El subgrave de suficiente potencia se logra mediante el uso de autoparlantes especiales con un diámetro de 12 ”con un cono rígido, poco susceptible al efecto membrana, pos. 5. Cómo hacer un subwoofer para un automóvil moldeando un nicho de ala, vea a continuación. video.

Video: subwoofer de coche sigiloso hágalo usted mismo

Simplemente no se vuelve más fácil

Se puede hacer un subwoofer muy simple que no requiere un amplificador de graves separado de acuerdo con un esquema con emisores de sonido independientes (IS), vea la fig. De hecho, se trata de woofers GG de dos canales, colocados en una caja larga común, instalados horizontalmente. Si la longitud de la caja es comparable a la distancia entre los satélites o al ancho de la pantalla del televisor, la "extensión" del estéreo apenas se nota. Si la escucha se acompaña de la visualización, entonces es completamente imperceptible debido a la corrección visual involuntaria de la localización de las fuentes de sonido.

De acuerdo con el esquema con SALIDAS independientes, puede hacer un excelente subwoofer para una computadora: se coloca una caja con parlantes en la esquina superior más alejada debajo de la mesa. La cavidad debajo es un resonador sintonizado a una frecuencia muy baja, y un subgrave inesperadamente bueno se abre paso desde una pequeña caja.

FI para un subwoofer con SALIDA independiente se puede calcular en la tienda de altavoces. En este caso, el volumen equivalente Vts se toma el doble del medido, la frecuencia resonante Fs es 1,4 veces menor y el factor de calidad total Qts es 1,4 veces mayor. El material de la caja, como en otros lugares, es MDF de 18 mm; para potencia de subwoofer desde 50 W - desde 24 mm. Pero es mejor colocar los altavoces en una caja cerrada, en este caso se puede hacer sin cálculo: la longitud interior se toma en el sitio de instalación que va desde 0,5 m (para una computadora) hasta 1,5 m (para un televisor grande) . La sección transversal de la caja interior se determina en función del diámetro del cono del altavoz:

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

En el peor de los casos (subwoofer de computadora debajo de la mesa con altavoces de 6 "), el volumen de la caja será de 20 litros y el equivalente con relleno: 33-34 litros. Con una potencia UMZCH de hasta 25-30 W por canal, esto es suficiente para obtener un bajo medio decente.

filtros

Los filtros LC en este caso son mejores para usar tipo K. Necesitan más bobinas, pero en condiciones de aficionados esto no es esencial. Los filtros K tienen una atenuación baja en la banda suprimida, 6 dB/oct por enlace o 3 dB/oct por medio enlace, pero una respuesta de fase completamente lineal. Además, cuando se opera desde una fuente de voltaje (que es UMZCH con gran precisión), el filtro K no es muy sensible a los cambios en la impedancia de carga.

En pos. 1 higo. se dan esquemas de enlaces de filtro K y fórmulas de cálculo para ellos. R para LF GG se toma igual a su impedancia Z en la frecuencia de corte del LPF 150 Hz, y para HPF igual a la impedancia del satélite z en la frecuencia de corte del HPF 185 Hz (fórmula en pos. 6). Z y z se determinan de acuerdo con el esquema y la fórmula de la fig. arriba (con esquemas de medición). Los diagramas de trabajo de los filtros se dan en la pos. 2. Si prefiere comprar condensadores en lugar de bobinas de devanado, los P-links y los half-links pueden tener exactamente los mismos parámetros.

Datos y diagramas para la fabricación de filtros para un subwoofer simple con radiadores independientes.

La atenuación del filtro de paso bajo en la banda suprimida es de 18 dB/oct, y la del filtro de paso alto es de 24 dB/oct. Tal relación francamente no trivial se justifica por el hecho de que los satélites se descargan de los graves y dan un sonido más limpio, y el resto de los graves reflejados por el HPF se envía a los altavoces de graves y hacen que los graves sean más profundos.

Los datos para el cálculo de las bobinas de filtro se dan en la pos. 3. Deben estar dispuestos mutuamente perpendiculares porque los filtros K funcionan sin acoplamiento magnético entre las bobinas. Al calcular, se establecen por las dimensiones de la bobina y, de acuerdo con la inductancia encontrada en el orden de cálculo del filtro, se determina el número de vueltas. Luego, utilizando el factor de apilamiento, encuentre el diámetro del cable en el aislamiento, debe ser de al menos 0,7 mm. Resulta menos: aumentamos el tamaño de la bobina y volvemos a calcular.

Configuración

Configurar este subwoofer se reduce a ecualizar los volúmenes de los woofers y satélites, respectivamente. frecuencias de corte. Para hacer esto, primero prepare la sala para las mediciones acústicas, como se describe anteriormente, y un probador con un puente y un transformador. A continuación, necesita un micrófono de condensador. Para uno de computadora, tendrá que hacer algún tipo de amplificador de micrófono (MUS) con un sesgo aplicado a la cápsula, porque. una tarjeta de sonido convencional no puede recibir una señal y emular simultáneamente un GZCH, pos. 4. Si hay un micrófono de condensador con un MCC incorporado, al menos un viejo MKE-101, excelente, su salida se conecta directamente al devanado primario (más pequeño) del transformador. El procedimiento de medición es simple:

1. El micrófono se fija frente al centro geométrico de los satélites a una distancia horizontal de 1-1,5 m.
2. Se desconecta el subwoofer del UMZCH y se aplica una señal de 185 Hz.
3. Registre las lecturas del voltímetro.
4. Sin cambiar nada en la habitación, apagan los satélites, encienden el sub.
5. Se aplica una señal de 150 Hz al UMZCH, se registran las lecturas del probador.

Ahora necesita calcular las resistencias de ecualización. Iguale el volumen silenciando los enlaces más fuertes en un circuito en serie-paralelo (pos. 5), porque. es necesario mantener los valores encontrados previamente de Z y z sin cambios en valor absoluto. Las fórmulas de cálculo para las resistencias se dan en la pos. 6. Potencia Rg - no menos de 0,03 de la potencia del UMZCH; Rd - cualquiera de 0,5 W.

demasiado simple

Otra opción para un subwoofer simple, pero ya real, es con un woofer GG emparejado. Emparejar los woofers es muy metodo efectivo elevar su calidad de sonido. El diseño del subwoofer en un par de 10GD-30 antiguos se muestra en la fig. abajo.

El diseño es muy perfecto, paso de banda de 6° orden. Amplificador de bajo - en TDA1562. Puede usar otros GG de alta calidad con un recorrido de difusor relativamente pequeño, luego puede que tenga que hacer ajustes seleccionando la longitud de las tuberías. Se produce a frecuencias de control de 63 y 100 Hz próximas. (¡las frecuencias de control no son altavoces resonantes!):

• Prepare la sala, el micrófono y los instrumentos como se describe anteriormente.
• Servido en UMZCH alternativamente 63 y 100 Hz.
• Cambie la longitud de las tuberías, logrando una diferencia en las lecturas del voltímetro de no más de 3 dB (1,4 veces). Para gourmets: no más de 2 dB (1,26 veces).

La afinación de los resonadores es interdependiente, por lo que los tubos deben moverse de acuerdo con: el corto se empuja hacia afuera, en la misma cantidad, en proporción a su longitud original, el largo se empuja hacia adentro. De lo contrario, puede alterar completamente el sistema: el pico de la configuración óptima para el sexto paso de banda es muy agudo.

1. Una caída entre 63 y 100 Hz: el deflector debe moverse hacia el resonador más grande.
2. Caídas en ambos lados de 100 Hz: el deflector se desplaza hacia el resonador más pequeño.
3. Sobretensión más cerca de 63 Hz: debe aumentar el diámetro de la tubería larga en un 5-10%
4. Un aumento más cercano a 100 Hz es lo mismo, pero para una tubería corta.

Después de cualquiera de los procedimientos de ajuste, el subwoofer se reconfigura. Para su comodidad, al principio no se realiza un ensamblaje completo con pegamento: la partición se mancha con plastilina y una de las paredes laterales se coloca con cinta adhesiva de doble cara. ¡Asegúrate de que no haya huecos!

tubos para resonadores

Los tubos doblados listos para usar para acústica se venden en tiendas de música y radio. Puede hacer un tubo acústico telescópico con sus propias manos a partir de restos de tubos de plástico o cartón. En ambos casos, se deben pegar firmemente 2 piezas de hilo de pescar a través de la boca interior: una está apretada, la otra es un lazo que sobresale hacia afuera, vea la fig. a la derecha. Si es necesario separar la tubería, se presiona un lápiz en una línea de pesca apretada, etc. Si se acorta, tire del lazo. La sintonización de un resonador con un tubo se acelera muchas veces.

Poderoso sexto orden

Los dibujos del paso de banda de sexto orden por debajo de 12 ”GG se dan en la fig. Esto ya es una estructura de piso sólido para potencia de hasta 100 vatios. Se configura como el anterior.

Subwoofer dibujos paso de banda sexto orden bajo 12? vocero

4to orden

De repente, estará a su disposición un GG de 12 ”de alto Q, será posible hacer un paso de banda de 4º orden de la misma calidad, pero más compacto, vea la fig. dimensiones en cm Sin embargo, configurarlo será mucho más difícil, porque. en lugar de manipular el tubo de un resonador más grande, deberá mover inmediatamente el deflector.

¿Paso de banda de subwoofer de 6º orden por debajo de 12? vocero

Electrónica

El bajo UMZCH para un subwoofer está sujeto al mismo que para los filtros, el requisito de linealidad total de la respuesta de fase. El UMZCH, realizado según el circuito puente, lo satisface, además reduce en un orden de magnitud las distorsiones no lineales del UMZCH integral con salida no complementaria. UMZCH para un subwoofer con una potencia de hasta 30 W se puede ensamblar de acuerdo con el esquema en pos. 1 arroz; 60 vatios según el esquema en pos. 2. Es conveniente hacer un subwoofer activo en un solo chip de un UMZCH TDA7385 de 4 canales: un par de canales se envían a los satélites y los otros dos se encienden mediante un circuito de puente al subwoofer o, si es con OUT independiente, se les permite ir a los woofers. El TDA7385 también es conveniente porque tiene entradas comunes para las funciones St-By y Mute para los 4 canales.

Según el esquema en pos. 3 es un buen filtro de subwoofer activo. La amplificación de su amplificador normalizador está regulada por una resistencia variable de 100 kOhm en un amplio rango, por lo que en la mayoría de los casos desaparece el procedimiento bastante tedioso para igualar los volúmenes del subwoofer y los satélites. Los satélites en esta versión se incluyen sin HPF, y los potenciómetros para preestablecer el volumen con ranuras para un destornillador están integrados en los amplificadores MF-HF.

Es posible que desee diseñar un subwoofer ranurado desde cero en lugar de jugar con la reconfiguración de prototipos de subwoofers para que se ajusten a su altavoz. En este caso, siga el enlace: http://cxem.net/sound/dinamics/dinamic98.php. El autor, debemos darle su merecido, pudo explicar en el nivel "para tontos luminosos" cómo calcular y hacer un subwoofer de clase alta utilizando un software moderno. Sin embargo, en un caso grande, no sin fallar, por lo tanto, al estudiar la fuente, tenga en cuenta:

Y todavía…

Hacer un subwoofer usted mismo es emocionante, útil para desarrollar inteligencia y habilidad, además, un buen altavoz de bajo cuesta una vez y media más barato que un par de clase inferior. Sin embargo, en las audiciones de control, tanto los expertos experimentados como los oyentes casuales "de la calle", en igualdad de condiciones, prefieren claramente los sistemas de sonido con separación total de canales. Así que piénselo primero: ¿no tendrá todavía un par de columnas separadas en sus manos y billetera?

Un amplificador de subwoofer es una parte esencial de un buen sistema de altavoces. Sin él, es imposible lograr una reproducción normal de bajas frecuencias. Sin embargo, no es necesario comprar este dispositivo: teniendo suficientes conocimientos en electrónica, puede hacerlo usted mismo.

¿Cómo se reproduce el sonido y por qué necesita un subwoofer con amplificador?

Primero debe recordar por qué necesita un amplificador para un subwoofer. El subwoofer en sí es un elemento acústico separado (en otras palabras, un altavoz) diseñado para reproducir frecuencias bajas. No es un detalle necesario: los buenos y grandes altavoces son bastante capaces de reproducir sonidos con una frecuencia de 20 a 120 Hz por sí solos. Sin embargo, tales columnas tienen dos inconvenientes inevitables:

1. Dimensiones. No puede oponerse a la física banal: cuanto menor sea la frecuencia, mayor debe ser el área del elemento emisor de sonido. Por cierto, es por eso que el generador de ultrasonido puede diseñarse en forma de llavero, pero para el infrasonido necesitará un dispositivo a veces de varios metros de tamaño. Si estamos hablando de la acústica del automóvil, entonces dos (para sonido estéreo) tales altavoces en la cabina generalmente simplemente no tienen dónde colocarlos.
2. Precio. Los buenos altavoces que reproducen de forma óptima todas las frecuencias cuestan mucho y no todo el mundo puede permitírselo.

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La mejor salida aquí es aislar las bajas frecuencias en un elemento separado que se pueda colocar en cualquier lugar. La fisiología del oído humano es tal que los sonidos del subwoofer no están fijos en la dirección y el sonido estéreo no se verá afectado.

Los subwoofers en sí se dividen en dos tipos:

• pasivo, alimentado por las salidas de audio del sistema, como los altavoces normales;
• activos, equipados con su propio amplificador, donde el sistema de reproducción solo necesita dar una señal, y la energía para "construir" el difusor provendrá de una fuente separada.

El primer tipo es bueno porque no requiere dispositivos adicionales; sin embargo, un difusor masivo de baja frecuencia "consume" una buena cantidad de energía. Como resultado, los graves no se reproducen correctamente o las frecuencias altas comienzan a "caerse" y suenan sucios. Por eso, para obtener un sonido de alta calidad, es mejor utilizar subwoofers de tipo activo con un amplificador.

Tipos de amplificadores aptos para instalar en un coche

En la práctica, un amplificador para un subwoofer en un automóvil puede ser de uno de los siguientes tipos:

• Mono: alimenta un altavoz, es decir, solo el subwoofer. El resto de altavoces se conforman con la señal de la salida de audio de la radio.
• Dos canales: la energía va a dos altavoces normales y un subwoofer.
• Cuatro canales: suministra dos woofers y cuatro altavoces convencionales.

Sistemas más complejos diseñados para una gran cantidad de elementos de sonido, como un automóvil
Los amplificadores de potencia de subwoofer no son prácticos y casi nunca se usan.

Además, puede seleccionar la potencia del amplificador para el subwoofer. En relación a la potencia del propio sub (RMS), se dividen en los siguientes tipos:

1. Menos poder. No se recomienda, ya que no le permitirá aprovechar al máximo las posibilidades de la acústica.
2. RMS igual. Seguro para un submarino, pero no para un automóvil. El hecho es que el voltaje de una red de a bordo convencional con salidas de 12 voltios puede variar. Si se encienden otros dispositivos eléctricos mientras el amplificador está funcionando, el sistema entrará fácilmente en el clip. Este término se refiere a la situación en la que intentan obtener más voltaje del amplificador del que hay en el sistema de potencia. Y una señal recortada es una muerte rápida del altavoz.
3. Excediendo RMS. Aquí hay algunas trampas: si escucha constantemente música "pesada" con una gran cantidad de frecuencias bajas a un volumen alto, dicho amplificador también quemará el subwoofer. Sin embargo, con un uso cuidadoso, esta opción sigue siendo la más segura.

¿Es posible hacer un amplificador simple para un subwoofer con sus propias manos?

Por lo general, un amplificador de sonido para un subwoofer se compra en tiendas especializadas. Sin embargo, esto no es absolutamente necesario. Con un cierto conocimiento de ingeniería eléctrica y habilidades para trabajar con un soldador, puede ensamblar casi cualquier diseño usted mismo. Con la disponibilidad moderna de microcircuitos y transistores, no es difícil comprar piezas.

Para hacer un amplificador para un subwoofer con sus propias manos, necesitará:

• chip;
• resistencias;
• condensadores;
• transistores

Dependiendo del circuito utilizado, es posible que se requieran elementos adicionales (por ejemplo, un transformador listo para usar o hecho en casa), pero estas partes deberían ser suficientes para un amplificador de subwoofer simple.

circuito amplificador de coche de 12 voltios

Para ensamblar un amplificador, primero debe determinar el circuito para él. Hay varias opciones aquí:

La opción más simple basada en el chip TDA1562. Sus ventajas:

• facilidad de instalación;
• bajo consumo de energía.

La desventaja del circuito es que no puede extraer más de 50 vatios de potencia de él.

Un circuito amplificador más complejo para un subwoofer es una variante basada en el TDA7294. Incluye un convertidor de subwoofer y un filtro de paso bajo montado en una placa de circuito impreso común.

Finalmente, aquí hay un circuito que le permite ensamblar un amplificador de subwoofer de 1000w basado en el TDA2500. Dos canales de aproximadamente un kilovatio cada uno. Sin embargo, se recomienda usar esta opción solo en casos extremos: para usar un amplificador tan potente para un subwoofer, deberá resolver adicionalmente los problemas de energía.

Finalmente, un amplificador de subwoofer de 800w un poco más simple. Aquí está su plan de energía:

¿Cómo montar un amplificador?

Para mayor confiabilidad y compacidad del conjunto, el montaje debe realizarse en una placa de circuito impreso. Esto requerirá:

• Computadora.
• Programa "Sprint-layout" (o similar) para cálculo y diseño de tableros.
• Impresora laser.
• Lámina de textolita.
• Solución de cloruro férrico.

La secuencia de acciones aquí será la siguiente:

1. El programa crea una placa de circuito.
2. El tablero se imprime con una impresora láser. Se recomienda encarecidamente utilizar papel fotográfico y un cartucho de marca; los cartuchos rellenados pueden tener una densidad de tóner demasiado baja. Debería verse algo como esto:

1. El patrón resultante se recorta cuidadosamente a lo largo del contorno y se superpone al blanco de textolita. Antes de esto, la pieza debe lijarse con una lija fina (para eliminar los óxidos) y desengrasarse con acetona. Luego, una hoja de papel colocada con un patrón se plancha con una plancha caliente. Esta es la operación más importante, la calidad del tablero depende de ello. Con el trabajo adecuado, obtendrá una pieza de trabajo con un patrón de tóner aplicado. La temperatura debe ajustarse al máximo para que el tóner se derrita de nuevo y se adhiera a la lámina.
2. La pieza de trabajo que se ha enfriado después de que la plancha se remoja en agua, después de lo cual se retira cuidadosamente el papel empapado.
3. Se comprueba el dibujo. Si algunos elementos no están impresos, se pueden dibujar con un marcador permanente. Sin embargo, no debes abusar de esto: el marcador no es tan fiable como el tóner.
4. Luego, la pieza de trabajo se decapa en cloruro férrico. El resultado es una textolita pura con cobre, conservada solo donde estaba protegida por una capa de tóner o marcador.

En la placa resultante, ya es posible montar un microcircuito y otras partes de acuerdo con el diseño elegido. Pero antes de eso, debes decidir sobre la nutrición. Aquí nuevamente, se requiere una computadora y un programa para calcular transformadores: es necesario convertir los 12 V a bordo a al menos 80. Después del cálculo, el devanado se monta en el núcleo con el aislamiento de cada capa. Una excelente opción para un subwoofer de automóvil casero es usar transformadores de TV viejos con el recálculo apropiado del devanado.

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Por último, se monta el filtro de paso bajo. Sin él, las señales de alta frecuencia irán al subwoofer, y entonces el uso del subwoofer en sí no tiene sentido. El filtro se monta de la misma manera que el resto del amplificador, y luego puede proceder a realizar pruebas en la red y la radio de a bordo.

Importante: al probar el amplificador, ¡debe conectarlo solo a través de resistencias y una lámpara incandescente! De lo contrario, existe el riesgo de quemar las piezas incluso antes de que el diseño esté listo.

Instalación del amplificador en la caja y uso de cables.

Una vez que la parte electrónica esté lista, debe pensar en la carcasa y los cables para la alimentación y las señales. Aquí hay muchas opciones dependiendo de los materiales disponibles. En particular, puede utilizar:

• madera contrachapada;
• perfil de aluminio;
• tableros de fibra, etc

Por separado, debe cuidar los cables. Deben estar bien aislados para evitar interferencias electromagnéticas y distorsión de la señal.

Este artículo se centrará en un subwoofer basado en el conocido y común altavoz 75GDN.

cabeza dinámica

Entonces, obtuve un cabezal dinámico 75GDN casi gratis, aunque en no muy buenas condiciones y en mala apariencia, todo el parlante estaba cubierto con pólvora, la tapa antipolvo estaba cortada de cartón y no muy uniformemente.

Tenía experiencia en la reparación de parlantes, así que simplemente no podía dejarlo en este estado, decidí hacer una pequeña actualización.
Entonces, desarmé el altavoz. No voy a describir todos los detalles de este proceso, este se hace con la ayuda de un solvente, una herramienta improvisada, como un destornillador, pinzas y brazos rectos.

En la cesta del altavoz, para mejor enfriamiento bobinas, se hicieron 8 agujeros con un diámetro de 8mm. Luego se lijó la canasta, los lugares donde se pegaron la arandela de centrado y la suspensión se sellaron con cinta aislante y se pintaron. También se suministraron clips chapados en oro.

El cono del altavoz se limpió de polvo y residuos de pegamento, se lijó y se pegó una nueva tapa protectora de campo plana (cortada de cartón). Después de eso, se volvió a montar la cabeza. El cono del altavoz se cubrió con una capa de pegamento PVA y también se pintó. Se hizo una pegatina decorativa en la tapa con una película adhesiva de color.

Con el altavoz terminado, puedes encargarte de la fabricación de la caja.
gabinete de subgraves

El cuerpo es de mueble, aglomerado laminado de 16mm de espesor. Hay dos deflectores en el interior. Paredes laterales empotradas para mejorar apariencia y la comodidad de arrastrar el subwoofer. La pared frontal está engrosada, de 32 mm de espesor, pegada con dos tableros de aglomerado. Además, se le hizo un agujero en la parte delantera del mismo, donde se encuentra la placa indicadora, y se le hizo un rebaje para encajar la cabeza. Las paredes de la caja están interconectadas con tornillos y pegadas con cola de PVA, también a lo largo de todo el perímetro dentro de la viga de 20x20 mm. Se hace un compartimento separado adicional en la pared lateral, donde se encuentra el amplificador. El volumen neto es de unos 40 l.

El interior del submarino está pegado con gomaespuma de 10 mm de espesor, de densidad media. Es mejor sintonizar el inversor de fase de oído, ya que los parámetros TC de los altavoces pueden diferir. Su diámetro interior es de 70 mm, la longitud del puerto puede variar de 18 a 25 cm, sintonizado a una frecuencia de 30-40 Hz.

En principio la caja salió bastante fuerte y sorda, aunque quizás merezca la pena hacer las paredes laterales un poco más gruesas, por ejemplo 18mm.
La parte superior del submarino está cubierta con una alfombra negra.

Electrónica

Amplificador

El circuito amplificador se muestra a continuación.

Puede leer sobre el funcionamiento del circuito en el artículo "Amplificador de coche monobloque" o directamente en el artículo del autor del circuito, en la revista "Radio". Lo único que ha cambiado es la placa de circuito. El amplificador no requiere ajuste, todo funciona desde el primer arranque.

Convertidor de voltaje y estabilizador

El convertidor de voltaje y el circuito estabilizador también permanecieron sin cambios. Lo único que ha cambiado son las placas de circuito y se agregó otro regulador de voltaje de 15 V para alimentar el indicador de potencia de salida. El convertidor y el estabilizador están montados en dos placas con dimensiones de 160x85 mm y 45x50 mm, respectivamente.

Tampoco profundizaré en el funcionamiento del circuito, sin embargo, por la experiencia del artículo anterior, les volveré a hablar sobre el devanado del transformador, ya que surgieron muchas dudas por la falta de una foto.

El transformador está enrollado en un anillo de ferrita con dimensiones 40x25x11. Primero, todos los bordes afilados del anillo se redondean con una lima y se envuelven con cinta de trapo.

El devanado primario está enrollado con 5 hebras de alambre de 0,8-0,9 mm y contiene 2x6 vueltas. Primero, se enrolla la primera mitad del devanado, se divide uniformemente en todo el anillo.

Luego el segundo.

En los extremos se retuercen los núcleos y salen 4 salidas. Doblamos estas conclusiones debajo de los agujeros en el tablero y envolvemos el devanado primario con la misma cinta aislante.

Ahora puede tomar el devanado secundario, en mi versión está enrollado con alambre de 1,5 mm y contiene 2x16 vueltas, está enrollado de la misma manera que el devanado primario. Como resultado, obtenemos 4 salidas más del devanado secundario.

Lo doblamos debajo del tablero y lo envolvemos con cinta aislante. El transformador está listo, limpiamos los cables y los soldamos a la placa de circuito impreso.

Además, puede valer la pena introducir estranguladores de salida en el circuito para cada brazo de potencia, pueden estar enrollados en varillas de ferrita de 2 cm de alto y 8 mm de diámetro y contienen 6-8 vueltas de alambre de 1,2-1,8 mm. El inductor de entrada está enrollado en un anillo de ferrita de una fuente de alimentación de computadora con dos cables de 1 mm y contiene 10 vueltas distribuidas uniformemente en el anillo.

La placa estabilizadora ensamblada se ve así:

bloque de filtro

De todos modos, 100 veces comprobado por mi esquema de filtro:

Indicador de potencia de salida

El indicador de potencia de salida se ensambla en el chip LM3915 de acuerdo con el siguiente esquema.

S1 cambia el modo de operación del indicador, cuando el contacto está cerrado, el modo "columna", cuando el contacto está abierto - "onda". La resistencia de corte R5 se puede configurar al nivel deseado del indicador. En principio, se puede utilizar cualquier LED.

Construcción e instalación

Como no había tanto espacio para la electrónica, resultó que no era tan fácil "empujarlo" allí, tenía que ser filosófico. Por lo tanto, todas las placas, conectores y perillas de control se fijan en una placa de MDF de 8 mm. Los terminales del radiador, de alimentación y REM, los conectores de entrada, así como los reguladores del bloque de filtro se muestran en el exterior. Externamente, esta placa, junto con el radiador, está pintada de negro. Desde el interior, en el lugar donde se deben unir los transistores, se hizo un orificio rectangular en la placa. Se cortó una placa de duraluminio a través de este orificio para "construir" el radiador al nivel deseado y fue conveniente montar los transistores. Esta placa se atornilla al radiador con dos tornillos, entre la placa y el radiador, por supuesto, una capa de termoplásticos. Los pernos se dejan deliberadamente más largos, porque luego se coloca una placa de duraluminio sobre ellos, que presiona todos los transistores contra el radiador. (La foto muestra la primera versión del amplificador, un TDA7294 sin transistores. El circuito no se mostró porque luego se implementó otro PA)

La placa convertidora se fija al plástico MDF mediante cantoneras de duraluminio, dos pequeñas se atornillan directamente a la placa y a la placa, y dos grandes se retiran de la placa y con la ayuda de 2 extensiones de alambre de cobre no permiten la tabla para columpiarse.

Se hizo una esquina de plástico para la placa del amplificador de potencia, que sostiene una parte de ella, sin embargo, está sujeta principalmente por los transistores de salida y el microcircuito, que están fuertemente presionados contra el radiador con una placa de duraluminio. Entre el radiador, el microcircuito y todos los transistores de salida, debe haber una placa dieléctrica y, por supuesto, la pasta térmica, las cajas de transistores y los microcircuitos están aislados del radiador.

La placa estabilizadora está unida a dos esquinas de plástico y la placa del filtro se sujeta con la ayuda de plástico duraluminio, al que se atornillan tres reguladores.

Los cables de los terminales de alimentación a la placa PN son lo más gruesos posible, al menos 4-6 mm cuadrados. Se utiliza un conector de 8 pines para conectar la placa indicadora y los indicadores de funcionamiento del subwoofer. Además, para mayor comodidad, puede introducir un conector de 2 pines para conectar un cabezal dinámico.

La placa indicadora de potencia de salida y los indicadores de encendido se fijan en el lugar asignado, los orificios para los cables se sellan con plastilina después de la instalación. Los indicadores están cubiertos con una placa de vidrio polarizado.

resultado final

Satisfecho con el resultado final en su momento. El subwoofer reproducía BASS muy suaves, agradables y profundos y podía crear una presión de sonido bastante buena para un 10. Sin embargo, no fue demandado por jugar conmigo durante mucho tiempo, porque después de comprar un automóvil, se planeó construir otro sistema con un subwoofer diferente. Este subwoofer se vendió y hasta ahora complace al nuevo propietario.

Todo empezó por el hecho de que hace un año y medio compré un woofer de doce pulgadas para montar un subwoofer de coche. Pero no hubo suficiente tiempo, y el altavoz se estropeó en mi apartamento. Y ahora, un año y medio después, por fin me decidí a montar, pero no un coche, sino un subwoofer doméstico activo. En este artículo describiré instrucciones paso a paso para el cálculo y montaje de subwoofers de este tipo.

1. Cálculo y diseño de la caja (caja) del subwoofer.

Para calcular la caja del subwoofer, necesitamos:

• Parámetros de Thiel-Small para altavoz,
• Programa para calcular el diseño acústico

1.1 Medición de los parámetros de Thiel-Small para un altavoz

Por lo general, estos parámetros los indica el fabricante en el pasaporte del altavoz o en su sitio web. Pero ahora la mayoría de los altavoces que se venden en los mercados (incluido mi altavoz) no tienen estos parámetros especificados o no se corresponden con ellos (a pesar de numerosos intentos, no he podido encontrar mi altavoz en Internet y el Thiel-Small los parámetros ya lo han hecho y no había dudas). Por lo tanto, tendremos que medir todo nosotros mismos.

Para esto necesitamos:

• Computadora o laptop con una BUENA tarjeta de sonido (es decir, con una respuesta de frecuencia lineal),
• Un generador de sonido de software que usa la salida de auriculares de una tarjeta de sonido (personalmente me gusta el programa,
• Voltímetro AC con la capacidad de medir voltaje del orden de 0.1mV,
• cajón con inversor de fase,
• Resistencia 150-220 ohmios,
• Conectores, cables, etc…..

1.1.1. Primero, verifiquemos la linealidad de la respuesta de frecuencia de la tarjeta de sonido. Hay una gran cantidad de programas que miden automáticamente la respuesta de frecuencia en el rango de 20-20000 Hz (cuando la salida de auriculares está conectada a la entrada de micrófono de la tarjeta de sonido). Pero aquí describiré un método manual para medir la respuesta de frecuencia en el rango de 10-500 Hz (solo este rango es importante para medir los parámetros Til Small de un radiador de baja frecuencia). Si no tiene a mano un voltímetro de CA con la capacidad de medir voltaje del orden de 0,1 mV, no se preocupe, puede usar un multímetro económico normal (Tester). Por lo general, estos multímetros miden el voltaje de CA con una precisión de 0,1 V y el voltaje de CC con una precisión de 0,1 mV. Para medir un voltaje alterno del orden de varios mV, solo necesita colocar un puente de diodos frente a la entrada del multímetro y medir el voltaje continuo en el modo voltímetro en el rango de hasta 200mV.

Primero, conecte un voltímetro a la salida de auriculares (ya sea al canal derecho o izquierdo).

Apague todos los efectos de sonido y ecualizadores, abra las propiedades del altavoz y configure el nivel de volumen al 100%.

Abra el programa, presione “Opciones”, en “Intervalo de tono” seleccione “Frecuencia”, y ajuste el paso a 1Hz.

Cierra "Opciones", configura el nivel de volumen al 100%, configura la frecuencia inicial a 10Hz y presiona "Reproducir". Con el botón “+”, comenzamos suavemente, en pasos de 1 Hz, a aumentar la frecuencia del generador a 500 Hz.

Al mismo tiempo, observamos el valor de voltaje en el voltímetro. Si la diferencia de amplitud máxima está dentro de los 2dB (1,259 veces), dicha tarjeta de sonido es adecuada para medir los parámetros de los altavoces. Para mí, por ejemplo, el valor máximo fue de 624 mV y el valor mínimo fue de 568 mV, 624/568 = 1.09859 (0.4dB), que es bastante aceptable.

1.1.2. Pasemos a los tan esperados parámetros de Thiel-Small. Los parámetros mínimos por los cuales se puede calcular y diseñar un diseño acústico (en este caso, un subwoofer) son:

• Frecuencia de resonancia (Fs),
• Factor de calidad electromecánica total (Qts),
• Volumen equivalente (Vas).

Para un cálculo más profesional, se necesitan aún más parámetros, como factor de calidad mecánica (Qms), factor de calidad eléctrica (Qes), sensibilidad (SPL), etc.

1.1.2.1. Determinación de la frecuencia de resonancia (Fs) de un altavoz.

Recopilamos tal esquema.

El altavoz debe estar en un espacio libre lo más lejos posible de las paredes, el piso y el techo (lo colgué de una lámpara de araña). Abrimos nuevamente el programa NCH Tone Generator, insistimos en el volumen como se describe anteriormente, establecemos la frecuencia inicial en 10Hz y comenzamos a aumentar gradualmente la frecuencia en pasos de 1Hz. Al mismo tiempo, nuevamente observamos el valor del voltímetro, que primero aumentará, alcanzará el punto máximo (Umax) en la frecuencia de resonancia natural (Fs) y comenzará a disminuir hasta el punto mínimo (Umin). Con un mayor aumento en la frecuencia, el voltaje aumentará gradualmente. El gráfico de la dependencia del voltaje (resistencia activa del altavoz) en la frecuencia de la señal se ve así.

La frecuencia a la que el valor del voltímetro es máximo es la frecuencia resonante aproximada (en un paso de 1 Hz). Para determinar la frecuencia de resonancia exacta, es necesario en la región de la frecuencia de resonancia aproximada cambiar la frecuencia en pasos ya no de 1 Hz, sino de 0,05 Hz (precisión de 0,05 Hz). Anotamos la frecuencia de resonancia (Fs), el valor mínimo del voltímetro (Umin), el valor del voltímetro a la frecuencia de resonancia (Umax) (en el futuro serán útiles para calcular los siguientes parámetros).

1.1.2.2. Determinación del factor de calidad electromecánica total (Qts) de un altavoz.
Encuentre UF1,F2 usando la siguiente fórmula.

Al cambiar la frecuencia, logramos los valores del voltímetro correspondientes al voltaje UF1, F2. Habrá dos frecuencias. Uno está por debajo de la frecuencia de resonancia (F1), el otro está por encima (F2).

Puede verificar la exactitud de los cálculos con esta fórmula.

Si la diferencia entre Fs' y Fs no supera 1 Hz, puede continuar con las mediciones de forma segura. Si no, entonces necesitas hacer todo primero. Encontramos el factor de calidad mecánica (Qms) utilizando esta fórmula.

El factor de calidad eléctrica (Qes) se encuentra utilizando esta fórmula.

Finalmente, determinamos el factor de calidad electromecánica total (Qts) utilizando esta fórmula.

1.1.2.3. Determinar el volumen equivalente (Vas) de un altavoz.

Para determinar el volumen equivalente exacto, necesitamos una caja bass reflex prefabricada, duradera y sellada con un orificio para nuestro altavoz.

El volumen de la caja depende del diámetro del altavoz y se selecciona de acuerdo con esta tabla.

Fijamos el altavoz a la caja y lo conectamos al circuito descrito anteriormente (Fig. 9). Nuevamente, abra el programa NCH Tone Generator, establezca la frecuencia inicial en 10 Hz y use el botón "+" para comenzar suavemente, en pasos de 1 Hz, para aumentar la frecuencia del generador a 500 Hz. Al mismo tiempo, observamos el valor del voltímetro, que nuevamente comienza a aumentar a la frecuencia FL, luego disminuye, alcanzando el punto mínimo en la frecuencia del inversor de fase (Fb), aumenta nuevamente y alcanza el punto máximo en la frecuencia FH, luego disminuya y aumente lentamente de nuevo. El gráfico de la dependencia del voltaje de la frecuencia de la señal tiene la forma de un camello de dos jorobas.

Y finalmente, encontramos el volumen equivalente (Vas) usando esta fórmula (donde Vb es el volumen de la caja con el inversor de fase).

Repetimos todas nuestras medidas 3-5 veces y tomamos la media aritmética de todos los parámetros. Por ejemplo, si tenemos los valores de Fs, respectivamente, 30,45 Hz 30,75 Hz 30,55 Hz 30,6 Hz 30,8 Hz, entonces tomamos (30,45+30,75+30,55+30,6+30,8)/5= 30,63Hz.

Como resultado de todas mis mediciones, recibí los siguientes parámetros para mi altavoz:

• F = 30,75 Hz
• Qts=0.365
• Vas=112.9≈113 L

1.2 Modelado y cálculo de la caja (caja) del subwoofer utilizando el programa JBL Speakershop.

Hay varias opciones para el diseño acústico, de las cuales las siguientes opciones son las más comunes.

• Caja-caja ventilada con inversor de fase,
• Band-pass de 4°, 6° y 8° orden,
• Radiador pasivo: una caja con un radiador pasivo,
• Caja cerrada - una caja cerrada.

El tipo de diseño acústico se selecciona en función de los parámetros de Thiel-Small del altavoz. Si Fs/Qts<50, то такой громкоговоритель можно использовать исключительно в закрытом оформлении, если Fs/Qts>100, entonces exclusivamente en Caja Venteada o Band-pass o Caja Cerrada. si 50

Primero, descargue e instale el programa. Este programa está escrito para Windows XP y no funciona en Windows 7. Para que el programa funcione en Windows 7, debe descargarlo e instalarlo. máquina virtual Windows Virtual PC-XP Mode (puedes descargarlo del sitio web oficial de Microsoft) y ejecutar la instalación de JBL Speakershop a través de él. También debe abrir JBL Speakershop a través de una máquina virtual. Después de abrir el programa, vemos esta interfaz.

Presione "Altavoz" y seleccione "Parámetros - mínimo", en la ventana abierta escribimos, respectivamente, el valor de la frecuencia de resonancia (Fs), el valor del volumen equivalente (Vas), el valor del factor de calidad electromecánico total (Qts) y presione “Aceptar”.

Al mismo tiempo, el programa ofrecerá dos opciones óptimas (con la respuesta de frecuencia más uniforme), una en un diseño cerrado (caja cerrada), la otra en una caja ventilada (caja con un inversor de fase). Presione "trazar" (tanto en el cuadro Ventilado como en el cuadro Cerrado) y observe el gráfico de respuesta de frecuencia. Elegimos el diseño cuya respuesta de frecuencia es la más adecuada para nuestros requisitos.

En mi caso, esta es la caja ventilada, porque a bajas frecuencias (20-50 Hz), la caja cerrada tiene una caída de amplitud mucho mayor que la caja ventilada (Figura anterior).

Si el volumen de la caja le conviene de manera óptima, puede construir una caja con ese volumen y disfrutar del sonido del subwoofer. De lo contrario (con volúmenes demasiado grandes), debe configurar su propio volumen (cuanto más cerca del volumen óptimo, mejor) y calcular la frecuencia de sintonización óptima del inversor de fase.

Para hacer esto, en el área de la caja ventilada, haga clic en "Personalizar", en la ventana que se abre, escriba su volumen de la caja, haga clic en "Fb óptimo" (en este caso, el programa calculará la frecuencia de sintonización óptima del inversor de fase , en el que la respuesta de frecuencia del diseño acústico será la más lineal) y luego “Aceptar”.

Presione “Box” y seleccione “Vent…”, en la ventana que se abre, en el área “Custom”, escriba el diámetro de la tubería (Dv), que usaremos como inversor de fase. Si usamos inversores de dos fases, ponemos un punto en "Área" y escribimos el área transversal total de las tuberías.

Pulse “Aceptar” y en el área “Personalizar” en la línea Lv aparecerá la longitud del tubo inversor de fase. Ahora que conocemos el volumen interno de la caja, el diámetro y la longitud de la tubería del inversor de fase, podemos proceder con seguridad a diseñar el diseño acústico, pero si realmente desea conocer la relación de aspecto óptima de la caja, puede presionar “Box ”, seleccione “Dimensiones…”.

1.3 Diseño de la caja (caja) del subwoofer

Para obtener un sonido de alta calidad, es necesario no solo calcular correctamente, sino también fabricar cuidadosamente la carcasa de diseño acústico. Después de determinar el volumen interno de la caja, la longitud y el diámetro del tubo inversor de fase, puede proceder con seguridad a la fabricación de la caja del subwoofer. El material de la caja debe ser lo suficientemente fuerte y rígido. El material más adecuado para los cerramientos acústicos de alta potencia es el MDF de 20 mm. Las paredes de la caja están unidas entre sí con tornillos autorroscantes y los espacios entre ellos están manchados con sellador o silicona. Después de hacer la caja, se hacen agujeros para las manijas y se termina la superficie exterior. Todas las irregularidades se nivelan con masilla o epoxi (agrego un poco de cola de PVA a la masilla, que evita que aparezcan grietas con el tiempo y reduce el nivel de vibraciones). Después de que la masilla se seque, las superficies deben lijarse hasta obtener paredes perfectamente lisas. La caja terminada puede pintarse o cubrirse con una película decorativa autoadhesiva, o simplemente pegarse con una tela gruesa. Desde el interior, un material absorbente de sonido que consiste en algodón y gasa está pegado a las paredes de la caja (en mi caso, pegué el bateo). Como inversor de fase, puede usar una tubería de alcantarillado de plástico o una barra de papel de diferentes rollos, así como un inversor de fase listo para usar que se puede comprar en casi cualquier tienda de música.

La carcasa del subwoofer activo consta de dos compartimentos. El propio altavoz se encuentra en el primer compartimento, y toda la parte eléctrica (acondicionador de señal, amplificador, fuente de alimentación...) se encuentra en el segundo. En mi caso, coloqué la unidad sumadora y la unidad de filtrado en un compartimento separado de la unidad amplificadora de potencia, la fuente de alimentación y la unidad de refrigeración. Desde el interior, pegué papel de aluminio a las paredes del compartimento de la unidad sumadora y la unidad de filtro, que conecté a tierra (GND). La lámina evita los campos externos y reduce los niveles de ruido.

Si usa mis placas de circuito impreso, estos compartimentos deben tener las siguientes dimensiones.

2. La parte eléctrica del subwoofer activo

Pasemos a la parte eléctrica del subwoofer activo. El esquema general y el principio de funcionamiento del dispositivo están representados por este esquema.

El dispositivo consta de cuatro bloques ensamblados en placas de circuito impreso separadas.

• Bloque sumador (sumadores),
• Unidad de filtro (controlador de subwoofer),
• bloque amplificador de potencia,
• Fuente de alimentación (Power supply) y unidad de refrigeración (Heatsink fun).

En primer lugar señal de sonido ingresa al bloque de sumadores (summators), donde se realiza la suma de las señales de los canales derecho e izquierdo. Luego ingresa a la unidad de filtro (Subwoofer driver), donde se forma la señal del subwoofer, que incluye control de volumen, filtro subsónico (filtro de paso bajo), bass booster (aumento de volumen a cierta frecuencia) y Crossover (filtro de paso bajo). ). Después de la formación, la señal ingresa a la unidad amplificadora de potencia (amplificador de potencia) y luego al altavoz.
Discutiremos estos bloques por separado.

2.1 Bloque de sumadores (sumators)

2.1.1.Esquema

Primero, considere el circuito sumador que se muestra en la siguiente figura.

La señal de audio de los dispositivos externos (ordenador, reproductor de CD…..) va al bloque sumador, que tiene 6 entradas estéreo. 5 de ellas son entradas de línea ordinarias, diferenciándose entre sí únicamente en el tipo de conector. Y la sexta es una entrada de alto voltaje, a la que puedes conectar la salida de altavoz (por ejemplo, un centro de música o radio de coche que no tengan salida de línea). Cada entrada tiene un combinador de amplificador operacional separado que cambia las señales de los canales derecho e izquierdo, lo que evita que la señal de sonido de un dispositivo externo se transmita a otro, al tiempo que permite conectar varios dispositivos externos al subwoofer al mismo tiempo. Y también hay salidas (5 salidas, la sexta simplemente no encajaba en la placa y, por lo tanto, no se instaló), que permiten aplicar la misma señal que ingresa al subwoofer a la entrada de un sistema estéreo de banda ancha. Esto es muy conveniente cuando la fuente de sonido tiene una sola salida.

2.1.2.Componentes

Se utilizaron TL074 (5 uds.) como amplificadores operacionales. Las resistencias están clasificadas para 0,25 W o más (las clasificaciones de resistencia se muestran en el diagrama). Todos los capacitores electrolíticos tienen una clasificación de voltaje de 25 voltios o más (las clasificaciones de capacitancia se muestran en el diagrama). Como capacitores no polares, puede usar capacitores cerámicos o de película (la película es mejor), pero si realmente lo desea, puede colocar capacitores de audio especiales (condensadores diseñados para usar en sistemas de audio de alta calidad). Los estranguladores en el circuito de suministro de energía de los amplificadores operacionales están diseñados para suprimir el "ruido" proveniente de la fuente de energía. Las bobinas L1-L4 contienen 20 vueltas enrolladas con alambre de cobre con un diámetro de 0,7 mm, en el núcleo de una pluma de gel (3 mm). También se utilizan conectores RCA, jack de audio de 3,5 mm, jack de audio de 6,35 mm, XLR, WP-8.

2.1.3.Placa de circuito impreso

La placa de circuito impreso se fabrica de acuerdo con . Después de soldar las piezas, se debe recubrir la placa de circuito impreso para evitar la oxidación del cobre.

2.1.4 Foto del bloque sumador terminado

La unidad sumadora está alimentada por una fuente de alimentación bipolar de ±12V. La impedancia de entrada es de 33kΩ.

2.2 Bloque de filtro (controlador de subwoofer)

2.2.1.Esquema

Considere el circuito controlador de subwoofer que se muestra en la siguiente figura.

La señal sumada del bloque sumador ingresa al bloque de filtro, que consta de las siguientes partes:

• Control de volumen (regulador de volumen),
• Filtro de paso bajo infrarrojo (filtro subsónico),
• Amplificador de graves de una determinada frecuencia (bass booster),
• Filtro de paso bajo (cruce).

El control de volumen tiene lugar en dos niveles. La primera es cuando la señal entra en el bloque de filtros, lo que reduce el nivel del propio “ruido” del bloque sumador, la segunda cuando la señal sale del bloque de filtros, lo que reduce el nivel del propio “ruido” del bloque de filtros. . El volumen se ajusta mediante una resistencia variable VR3. Después del primer nivel de control de volumen, la señal ingresa al llamado "amplificador de graves", que es un dispositivo que aumenta la amplitud de las señales de cierta frecuencia. Es decir, si se inserta la frecuencia de sintonización del amplificador de graves, por ejemplo, a 44 Hz, y el nivel de ganancia es de 14 dB, la respuesta de frecuencia se verá así ( Fila1).

Fila2- frecuencia de sintonización=44Hz, nivel de ganancia=9dB,
Fila3- frecuencia de sintonización=44Hz, nivel de ganancia=2dB,
Fila4- frecuencia de sintonización=33Hz, nivel de ganancia=3dB,
Fila5- frecuencia de sintonización=61Hz, nivel de ganancia=6dB.

La frecuencia de sintonización del amplificador de bajos se inserta usando una resistencia variable VR5 (dentro de 25 ... 125 Hz) y el nivel de ganancia con una resistencia VR4 (dentro de 0 ... + 14 dB). Después del refuerzo de bajos, la señal ingresa al filtro subsónico, que es un filtro que corta las señales ultrabajas no deseadas que ya no son audibles para los humanos, pero que pueden sobrecargar severamente el amplificador, lo que reduce la potencia de salida real del sistema. La frecuencia de corte del filtro se ajusta usando una resistencia variable VR2 dentro de 10…80Hz. Si, por ejemplo, la frecuencia de corte se inserta a 25 Hz, entonces la respuesta de frecuencia tiene la siguiente forma.

Después del filtro de paso bajo, la señal ingresa al filtro de paso bajo (cruce), que corta las frecuencias superiores innecesarias para el subwoofer (medias + altas). La frecuencia de corte se ajusta utilizando una resistencia variable VR1 dentro de 30 ... 250 Hz. La pendiente de la atenuación es de 12 dB/octava. La respuesta de frecuencia tiene esta forma (a una frecuencia de corte de 70 Hz).

2.2.2.Componentes

TL074 (2 piezas), TL072 (1 pieza) y NE5532 (1 pieza) se utilizaron como amplificadores operacionales. Las resistencias están clasificadas para 0,25 W o más (las clasificaciones de resistencia se muestran en el diagrama). Todos los capacitores electrolíticos tienen una clasificación de voltaje de 25 voltios o más (las clasificaciones de capacitancia se muestran en el diagrama). Como condensadores no polares, se pueden utilizar condensadores cerámicos o de película (preferiblemente de película). Los estranguladores en el circuito de suministro de energía de los amplificadores operacionales están diseñados para suprimir el "ruido" proveniente de la fuente de energía. También se utilizan tres resistencias dobles (50kOhm-2pcs, 20kOhm-1pcs) y dos resistencias cuádruples variables (50kOhm-6pcs). Se pueden usar dos resistencias dobles como resistencias variables cuádruples.

2.2.3.Placa de circuito impreso

Los archivos de PCB en formato *.lay y *.pdf se pueden descargar al final del artículo.

2.2.4 Foto del bloque de filtro terminado

La unidad de filtrado está alimentada por una fuente de alimentación bipolar de ±12V.

2.3 Bloque amplificador de potencia (Power amplifier).

2.3.1.Esquema

Como amplificador de potencia se utiliza un amplificador Anthony Holton con transistores de efecto de campo en la etapa de salida. Hay muchos artículos que describen el principio de funcionamiento, montaje y ajuste del amplificador en Internet. Por lo tanto, me limitaré a incrustar el esquema y mi versión del PCB.

2.3.2.Placa de circuito impreso

Los archivos de PCB en formato *.lay y *.pdf se pueden descargar al final del artículo. La unidad amplificadora de potencia está alimentada por una fuente de alimentación bipolar con un voltaje de ± 50 ... 63V. La potencia de salida del amplificador depende de la tensión de alimentación y del número de pares de transistores de efecto de campo (IRFP240 + IRFP9240) en la etapa de salida.

2.4. Fuente de alimentación y unidad de refrigeración (Fuente de alimentación)

2.4.1.Esquema

2.4.2.Componentes

Como transformador de potencia, puede usar un transformador listo para usar y uno casero con una potencia de aproximadamente 200W. Los voltajes de los devanados secundarios se muestran en el diagrama.

El puente de diodos Br2 está diseñado para una corriente de 25A. Los condensadores C1 ... C12, C29 ... C31 deben tener una tensión nominal de 25V. Los condensadores C13…C28 deben tener una tensión nominal de 63 V (cuando la tensión de alimentación es inferior a 60 V) o de 100 V (cuando la tensión de alimentación es superior a 60 V). Como condensadores no polares, es mejor utilizar condensadores de película. Todas las resistencias tienen una potencia nominal de 0,25 W. El termistor R5 está untado con pasta térmica y conectado al disipador térmico del amplificador. El voltaje de funcionamiento del ventilador es de 12V.

2.4.3.Placa de circuito impreso

Los archivos de PCB en formato *.lay y *.pdf se pueden descargar al final del artículo.

3. La etapa final del ensamblaje del subwoofer

Lista de elementos de radio

Designación	Tipo	Denominación	Cantidad	Nota	Comercio	mi bloc de notas
U1-U5	Amplificador operacional	TL074	5			Al bloc de notas
C1-C4, C15, C16, C25-C27, C29, C39-C42		10 uF	14			Al bloc de notas
C5-C10, C23, C24, C28, C30, C35-C38	Condensador	33pF	14			Al bloc de notas
C11-C14, C19-C22, C31-C34	Condensador	0.1uF	12			Al bloc de notas
C17, C18	capacitor electrolítico	470uF	2			Al bloc de notas
R1, R2	Resistor	390 ohmios	2			Al bloc de notas
R3, R12	Resistor	15 kilohmios	2			Al bloc de notas
R4, R16-R18	Resistor	20 kilohmios	4			Al bloc de notas
R5, R13-R15	Resistor	13 kilohmios	4			Al bloc de notas
R6, R10, R23, R24, R31, R33, R40, R41, R46, R47	Resistor	68 kilohmios	10			Al bloc de notas
R7, R11, R21, R22, R32, R34, R37, R38, R45, R48	Resistor	22 kilohmios	10			Al bloc de notas
R8, R9, R25, R26, R29, R30, R39, R42, R49, R50	Resistor	10 kilohmios	10			Al bloc de notas
R19, ​​R20, R27, R28, R35, R36, R43, R44	Resistor	22 ohmios	8			Al bloc de notas
L1-L4	Inductor	20x3mm	4	20 vueltas, hilo 0,7 mm, llanta 3 mm		Al bloc de notas
L5-L13	Inductor	100 mH	10			Al bloc de notas
	bloque de filtro
U1	Amplificador operacional	TL072	1			Al bloc de notas
U2, U4	Amplificador operacional	TL074	2			Al bloc de notas
U3	Amplificador operacional	NE5532	1			Al bloc de notas
C1-C5, C7-C10, C15-C17, C20, C23	Condensador	0.1uF	14			Al bloc de notas
C6	Condensador	15nF	1			Al bloc de notas
C11-C14	Condensador	0.33uF	4			Al bloc de notas
C21, C22	Condensador	82nF	2			Al bloc de notas
VR1-VR3, VR5	Resistencia variable	50 kilohmios	4			Al bloc de notas
VR4	Resistencia variable	20 kilohmios	1			Al bloc de notas
R1, R3, R4, R6	Resistor	6,8 kiloohmios	4			Al bloc de notas
R2, R10, R11, R13, R14	Resistor	4,7 kiloohmios	5			Al bloc de notas
R5, R8	Resistor	10 kilohmios	2			Al bloc de notas
R7, R9	Resistor	18 kilohmios	2			Al bloc de notas
R12, R15-R17, R20, R22, R26, R27	Resistor	2 kilohmios	8			Al bloc de notas
R18, R25	Resistor	3,6 kiloohmios	2			Al bloc de notas
R19, ​​R21	Resistor	1,5 kiloohmios	2			Al bloc de notas
R23, R24, R30, R31, R33	Resistor	20 kilohmios	5			Al bloc de notas
R28	Resistor	13 kilohmios	1			Al bloc de notas
R29	Resistor	36 kilohmios	1			Al bloc de notas
R32	Resistor	75 kilohmios	1			Al bloc de notas
R34, R35	Resistor	15 kilohmios	2			Al bloc de notas
L1-L8	Inductor	100 mH	1			Al bloc de notas
	Bloque amplificador de potencia
T1-T4	transistor bipolar	2N5551	4			Al bloc de notas
T5, T9, T11, T12	transistor bipolar	MJE340	4			Al bloc de notas
T7, T8, T10	transistor bipolar	MJE350	3			Al bloc de notas
T13, T15, T17	Transistores MOSFET	IRFP240	3			Al bloc de notas
T14, T16, T18	Transistores MOSFET	IRFP9240	3			Al bloc de notas
D1, D2, D5, D7	diodo rectificador	1N4148	4			Al bloc de notas
D3, D4, D6	diodo Zener	1N4742	3			Al bloc de notas
D8, D9	diodo rectificador	1N4007	2

¿Cuánto cuesta comprar un subwoofer de baja potencia y calidad suficientemente alta y cuánto cuesta ensamblar el mismo subwoofer? Por supuesto, es más barato de montar, e incluso si tienes las manos rectas, podemos montar un subwoofer de muy alta calidad para tu computadora a un precio varias veces más barato que el que venden en una tienda. Por cierto, no piense que los equipos de alta calidad se venden en las tiendas, ¡no es así en absoluto! Todos los tableros son recogidos por China, eso lo dice todo. Por supuesto, hay China "blanca", de mejor calidad, pero no es para los países de la CEI. Hoy le diré cómo ensamblar una computadora lo suficientemente potente y de alta calidad para su computadora con sus propias manos a partir de materiales improvisados.

Lo principal es tener a mano un altavoz de baja frecuencia de alta calidad, mejor que un tipo importado, pero en casos extremos, puede usar cabezales dinámicos de fabricación soviética, por ejemplo, 25 gd de los altavoces del equipo de radio S-30. Dado que nuestro objetivo es recopilar solo Alta calidad, luego abandonaremos el amplificador estéreo y usaremos el microcircuito TDA2050.

Este es un amplificador de bastante alta calidad y tiene una potencia de salida decente de 32 vatios. El artículo no proporciona las dimensiones de la caja, ya que es importante observar el volumen de 7 litros y dejar que el diseño se adapte a su gusto y diseño individual. Se utilizaron tableros de aglomerado de 0,5 mm de espesor, el inversor de fase está diseñado para 35 hercios. Circuito de subwoofer:

El amplificador está conectado al disipador de calor. Como se puede ver en el diagrama de conmutación, los diodos de salida están excluidos, ya que el TDA2050 tiene estos diodos integrados en el microcircuito y no tiene sentido instalar otros adicionales. El circuito del filtro de paso bajo pasivo se muestra a continuación. La fuente de alimentación es un transformador con una potencia de 50-70 vatios, en el que se enrollan dos devanados con un voltaje de 10-12 voltios cada uno y con una corriente de al menos 2 amperios. También puedes hacer un transformador tú mismo. Para hacer esto, tomamos cualquier transformador de red con una potencia de 50 vatios o más y enrollamos el devanado secundario, que contiene 60 vueltas con un toque desde el medio. El bobinado se realiza con un alambre con un diámetro de 1 - 1,5 mm. El circuito de alimentación se muestra a continuación.

Lo más importante en el diseño de subwoofers es mantener la estanqueidad, por lo que después de completar el montaje, todo debe colocarse con cuidado en la caja, fijando con cuidado el amplificador de potencia y el transformador a la pared de la caja, luego cierre la cubierta del subwoofer con pegamento pva. y tornillos autorroscantes. Luego, el pegamento tarda un tiempo en secarse y, después de unas horas, el subwoofer está listo para usarse.
El control de volumen y el conector de entrada se colocan mejor en la parte posterior. Puede encender cualquier cosa en el subwoofer: una computadora, un televisor, un reproductor de DVD e incluso teléfono móvil; y recuerde: si conectamos una señal de sonido amplificada al subwoofer, por ejemplo, desde una computadora portátil o un televisor, se reproduce mucho más fuerte, ya que no hay un amplificador adicional en el filtro de paso bajo y hay grandes pérdidas. Eso es todo: ¡escucha tu salud! alias