Gjør-det-selv subwoofer: fra entry-level til high-end. Gjør-det-selv aktiv hjemme subwoofer Chips for vanlige subwoofere i bil

1. Om datamaskinberegninger
2. Hva er det og hvorfor?
3. Hvilken høyttaler trenger du?
4. Systemstruktur
5. Innredning
6. Auto subwoofere
7. Det blir bare ikke enklere
8. For lett
9. Kraftig 6. orden
10. 4. orden
11. Elektronikk
12. Hvordan beregne en subwoofer?

I denne artikkelen vil vi se hvordan du lager en subwoofer med egne hender, uten å dykke ned i elektroakustikkens tarmer, uten å ty til komplekse beregninger og delikate målinger, selv om noen fortsatt må gjøres. "Uten store vanskeligheter" betyr ikke "en tabbe på en murstein, stasjon, bestemor, mogarych." Disse dagene videre hjemmedatamaskin det er mulig å simulere svært komplekse akustiske systemer (AS); se lenken på slutten for en beskrivelse av denne prosessen. Men å jobbe med en ferdig enhet på et innfall gir noe du ikke kan få til ved å lese og se - en intuitiv forståelse av essensen av prosessen. Innen vitenskap og teknologi er funn med pennespiss sjeldne; oftest begynner forskeren, etter å ha fått erfaring, "inne" å forstå hva som er hva, og selv da ser han etter matematikk som er egnet for å beskrive fenomenet og utlede designtekniske formler. Mange flotte husket sine første mislykkede opplevelser med humor og glede. Alexander Bell, for eksempel, prøvde først å spole spolene til sin første telefon med en bar ledning: han, en musiker av utdannelse, visste rett og slett ikke ennå at ledningen under strøm skulle isoleres. Men Bell oppfant telefonen.

Om datamaskinberegninger

Tro ikke at JBL SpeakerShop eller andre akustiske beregningsprogram vil gi deg det eneste mulige mest korrekte alternativet. Dataprogrammer er skrevet i henhold til veletablerte velprøvde algoritmer, men ikke-trivielle løsninger er umulige bare i teologi. «Alle vet at dette ikke er måten å gjøre det på. Det er en tosk som ikke vet dette. Det er han som lager oppfinnelsen.»- Thomas Alva Edison.

SpeakerShop dukket opp for ikke så lenge siden, denne applikasjonen ble utviklet veldig grundig, og det faktum at den brukes veldig aktivt er et absolutt pluss for både utviklere og amatører. Men på noen måter ligner den nåværende situasjonen med ham historien om de første photoshopene. Hvem andre brukte Windows 3.11, husker du? – da ble de bare gale med behandling av bilder. Og så viste det seg at for å ta et godt bilde, må du fortsatt kunne ta bilder.

Hva er det og hvorfor?

En subwoofer (bare - en subwoofer) i en bokstavelig oversettelse høres nysgjerrig ut: en podgavkivatel. I virkeligheten er dette en bass (lavfrekvent, woofer) høyttaler som gjengir frekvenser under ca. 150 Hz, i en spesiell akustisk design, en boks (boks) av en ganske kompleks enhet. Subwoofere brukes også i hverdagen, i high-end gulvhøyttalere og rimelige skrivebordshøyttalere, innebygd og i bil, se fig. Klarer du å lage en subwoofer som gjengir bass riktig, kan du trygt ta på deg hvilken som helst høyttaler, pga. lavfrekvent reproduksjon er kanskje den feteste av hvalene som all elektroakustikk står på.

Det er mye vanskeligere å lage en kompakt lavfrekvent høyttalerkobling enn mellomtone og høyfrekvent (mellom- og høyfrekvent), for det første på grunn av en akustisk kortslutning når lydbølger fra de fremre og bakre utstrålende overflatene på høyttaler (høyttalerhode, GG) kansellerer hverandre: LF-bølger er meter, og uten riktig akustisk utforming av GG, er det ingenting som hindrer dem i å umiddelbart konvergere i motfase. For det andre strekker spekteret av lydforvrengning ved lave frekvenser seg langt inn i det beste hørbare området i mellomtonen. I hovedsak er enhver bredbåndshøyttaler en lavfrekvent lenke, der mellomtone- og høyfrekvente emittere er bygget. Men fra et ergonomisk synspunkt stilles det et ekstra krav til subwooferen: subwooferen for hjemmet skal være så kompakt som mulig.

Merk: alle typer akustisk design av LF GG kan deles inn i 2 store klasser - noen demper strålingen fra baksiden av høyttaleren, den andre dreier den i fase med 180 grader (snu fasen) og utstråler på nytt fra fronten. En subwoofer, avhengig av egenskapene til GG (se nedenfor) og den nødvendige typen amplitude-frekvenskarakteristikk (AFC), kan bygges i henhold til et skjema av en eller annen klasse.

En person skiller retningen til lyder under 150 Hz veldig dårlig, så i en vanlig stue kan en sub plasseres hvor som helst generelt. MF-HF høyttalere (satellitt) akustikk med en subwoofer er veldig kompakt; deres plassering i rommet kan velges optimalt for dette rommet. Moderne hus med overflødig plass og god akustikk, for å si det mildt, skiller seg ikke ut, og det er ikke alltid mulig å "stikke" minst et par gode bredbåndshøyttalere riktig i den. Å lage en subwoofer på egen hånd lar deg derfor ikke bare spare en betydelig sum penger, men fortsatt få en ren, ekte lyd i denne Khrusjtsjov, Bresjnevka eller moderne nybygg. Subwooferen er spesielt effektiv i full surround-lydsystemer, som å sette 5-7 kolonner på en hel side hver er for mye for de mest "fancy" brukerne.

bass

Bassgjengivelse er ikke bare teknisk vanskelig. Den smale, generelt sett, lavfrekvente delen av hele spekteret av lydbølger er heterogen i sine psykofysiologiske effekter og er delt inn i 3 områder. For å velge riktig basshøyttaler og lage en subwooferboks med egne hender, må du kjenne deres grenser og betydning:

• Øvre bass (UpperBass) - 80-(150 ... 200) Hz.
• Medium bass eller mellombass (MidBass) - 40-80 Hz.
• Dyp bass eller sub-bass (SubBass) - under 40 Hz.

topp

midten

På midbass er hovedoppgaven når du lager en subwoofer å sikre den høyeste avkastningen til GG, den gitte formen på frekvensresponsen og dens maksimale jevnhet (glatthet) i minimumsvolumet i boksen. Frekvensrespons, nær rektangulær i retning av lavere frekvenser, gir en kraftig, men hard bass; Frekvensrespons, jevnt fallende - ren og gjennomsiktig, men svakere. Valget av det ene eller det andre avhenger av naturen til de som lyttes til: rockere trenger en "sintere" lyd og mer skånsom for klassikere. I begge tilfeller ødelegger store fall og utbrudd i frekvensresponsen den subjektive oppfatningen med formelt identiske lydtekniske parametere.

Dybde

FI

Merk: FI tilsvarer i alt en passiv radiator (PI) - i stedet for et rør med port, setter de en basshøyttaler uten magnetisk system og med en vekt i stedet for en spole. Det er ingen "ikke-tuning" metoder for å beregne PI, derfor er PI i industriell produksjon et sjeldent unntak. Har du en brent basshøyttaler liggende, kan du eksperimentere – innstillingen gjøres ved å endre vekten på lasten. Men husk - det er bedre å ikke lage aktiv PI av samme grunn som en lukket boks.

Om dype sprekker

Akustikk med dype spor (pos. 4, 6, 8-10) identifiseres noen ganger med PHI, noen ganger med en labyrint, men faktisk er det en uavhengig type akustisk design. Fordelene med et dypt gap er mange:

Det er bare én ulempe med et dypt gap, og det er for nybegynnere: det kan ikke tilpasses etter montering. Som det er gjort, så vil det synge.

Om antiakustikk

bandpass

BandPass i oversettelse er passasjen av bandet, de såkalte høyttalerne uten direkte emisjon av lyd ut i rommet. Dette betyr at båndpasshøyttalere ikke sender ut mellomtone på grunn av dens interne akustiske filtrering: høyttaleren er plassert i en skillevegg mellom resonanshulrom, rørporter eller dype spor som kommuniserer med atmosfæren. Båndpass - akustisk design spesifikt for subwoofere og gjelder ikke helt separate høyttalere.

Båndpass er delt i henhold til størrelsen på rekkefølgen, og rekkefølgen på båndpasset er lik antall egne resonansfrekvenser. High-Q GG-er er plassert i båndpass av 4. orden, hvor det er enkelt å organisere akustisk demping (pos. 5); lav- og middels kvalitet - til båndpass av 6. orden. I motsetning til hva mange tror, ​​er det ingen håndgripelig forskjell i lydkvalitet mellom de og de: allerede i fjerde orden oppnås utjevning av frekvensresponsen ved lave frekvenser opptil 2 dB eller mindre. Forskjellen mellom dem for en amatør er hovedsakelig i kompleksiteten til innstillingene: for å finjustere det fjerde båndpasset (se nedenfor), må du flytte partisjonen. Når det gjelder båndpass av 8. orden, har de 2 flere resonansfrekvenser på grunn av den akustiske interaksjonen til de samme 2 resonatorene. Derfor kalles 8. båndpass noen ganger 6. ordens båndpass av klasse B.

Merk: idealisert frekvensrespons ved lave frekvenser for noen typer akustisk design er vist i fig. rød. Den grønne stiplede linjen er den ideelle frekvensresponsen fra hørselspsykologiens synsvinkel. Derfra kan man se at det fortsatt er nok og nok arbeid innen elektroakustikk.

Amplitude-frekvenskarakteristikk til samme høyttalerhode i forskjellig akustisk design

Auto subwoofere

Bil subwoofere er vanligvis plassert enten i bagasjerommet, eller under førersetet, eller bak baksetet, pos. 1-3 i fig. I det første tilfellet tar boksen opp nyttig volum, i det andre tilfellet fungerer subwooferen under vanskelige forhold og kan bli skadet av føtter, i det tredje tilfellet vil ikke alle passasjerer kunne tåle en kraftig bass rett ved siden av ørene. .

Nylig er det i økende grad laget en bilsubwoofer av typen stealth, innebygd i bakvingenisjen, pos. 4 og 5. Sub-bass med tilstrekkelig kraft oppnås ved å bruke spesielle auto-høyttalere med en diameter på 12 ”med en stiv kjegle, lite mottakelig for membraneffekten, pos. 5. Hvordan lage en subwoofer for en bil ved å støpe en vingnisje, se neste. video.

Video: gjør-det-selv stealth bil subwoofer

Det blir bare ikke enklere

En veldig enkel subwoofer som ikke krever en separat bassforsterker kan lages etter et skjema med uavhengige lydgivere (IS), se fig. Faktisk er dette to-kanals basshøyttalere GG, plassert i en vanlig lang kasse, installert horisontalt. Hvis lengden på boksen er sammenlignbar med avstanden mellom satellittene eller bredden på TV-skjermen, er "spredningen" av stereoen knapt merkbar. Hvis lytting er ledsaget av visning, er det helt umerkelig på grunn av ufrivillig visuell korreksjon av lokaliseringen av lydkilder.

I henhold til ordningen med uavhengige OUT-er kan du lage en utmerket subwoofer for en datamaskin: en boks med høyttalere er plassert i det øverste hjørnet under bordplaten. Hulrommet under den er en resonator innstilt til en veldig lav frekvens, og en uventet god sub-bass skjærer gjennom fra en liten boks.

FI for en subwoofer med uavhengig OUT kan beregnes i høyttalerbutikken. I dette tilfellet tas det ekvivalente volumet Vts dobbelt så mye mot det målte, resonansfrekvensen Fs er 1,4 ganger lavere, og den totale kvalitetsfaktoren Qts er 1,4 ganger større. Materialet i boksen, som andre steder, er MDF fra 18 mm; for subwoofereffekt fra 50 W - fra 24 mm. Men det er bedre å plassere høyttalerne i en lukket boks, i dette tilfellet kan det gjøres uten beregning: lengden på innsiden er tatt på installasjonsstedet fra 0,5 m (for en datamaskin) til 1,5 m (for en stor TV) . Tverrsnittet av boksen inne bestemmes basert på diameteren på høyttalerkjeglen:

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

I verste fall (under-bord datamaskin subwoofer med 6" høyttalere) vil volumet på boksen være 20 liter, og tilsvarende med fylling - 33-34 liter. Med en UMZCH-effekt på opptil 25-30 W per kanal er dette nok til å få en grei mellombass.

Filtre

LC-filtre i dette tilfellet er bedre å bruke type K. De trenger flere spoler, men i amatørforhold er dette ikke avgjørende. K-filtre har lav demping i stoppbåndet, 6 dB / okt per lenke eller 3 dB / okt per halv lenke, men en helt lineær faserespons. I tillegg, når man opererer fra en spenningskilde (som er UMZCH med stor nøyaktighet), er K-filteret lite følsomt for endringer i lastimpedansen.

Ved pos. 1 fig. skjemaer for K-filterkoblinger og beregningsformler for dem er gitt. R for LF GG er tatt lik impedansen Z ved grensefrekvensen til LPF 150 Hz, og for HPF lik impedansen til satellitten z ved grensefrekvensen til HPF 185 Hz (formel i pos. 6). Z og z bestemmes i henhold til skjemaet og formelen i fig. ovenfor (med måleskjemaer). Arbeidsdiagrammer av filtre er gitt i pos. 2. Hvis du foretrekker å kjøpe kondensatorer fremfor viklingsspoler, kan nøyaktig de samme parametrene utgjøres av P-lenker og halvlenker.

Data og diagrammer for produksjon av filtre for en enkel subwoofer med uavhengige radiatorer

Dempingen av lavpassfilteret i stoppbåndet er 18 dB / okt, og høypassfilteret er 24 dB / okt. Et slikt ærlig talt ikke-trivielt forhold rettferdiggjøres av at satellittene blir losset fra bassen og gir en renere lyd, og resten av bassen som reflekteres fra HPF sendes til basshøyttalerne og gjør bassen dypere.

Data for beregning av filterspoler er gitt i pos. 3. De må arrangeres vinkelrett på hverandre fordi K-filtre fungerer uten magnetisk kobling mellom spolene. Ved beregning settes de av dimensjonene til spolen, og i henhold til induktansen funnet i rekkefølgen for å beregne filteret, bestemmes antall omdreininger. Deretter, ved hjelp av stablingsfaktoren, finn diameteren på ledningen i isolasjonen, den skal være minst 0,7 mm. Det viser seg mindre - vi øker størrelsen på spolen og beregner på nytt.

Innstilling

Å sette opp denne subwooferen handler om å utjevne volumene til henholdsvis basshøyttalere og satellitter. grensefrekvenser. For å gjøre dette må du først forberede rommet for akustiske målinger, som beskrevet ovenfor, og en tester med en bro og en transformator. Deretter trenger du en kondensatormikrofon. For en datamaskin må du lage en slags mikrofonforsterker (MUS) med en forspenning påført kapselen, fordi. et konvensjonelt lydkort kan ikke samtidig motta et signal og emulere en GZCH, pos. 4. Hvis det er en kondensatormikrofon med innebygd MCC, i det minste en gammel MKE-101, utmerket, kobles utgangen direkte til den primære (mindre) viklingen til transformatoren. Måleprosedyren er enkel:

1. Mikrofonen er festet på motsatt side av satellittenes geometriske senter i en horisontal avstand på 1-1,5 m.
2. Subwooferen kobles fra UMZCH og et 185 Hz signal gis.
3. Registrer voltmeteravlesningene.
4. Uten å endre noe i rommet, slår de av satellittene, slår på subben.
5. Et 150 Hz-signal påføres UMZCH, avlesningene til testeren registreres.

Nå må du beregne utjevningsmotstandene. Utjevn volumet ved å dempe de høyere leddene i en serieparallell krets (pos. 5), fordi. det er nødvendig å holde de tidligere funnet verdiene for Z og z uendret i absolutt verdi. Beregningsformler for motstander er gitt i pos. 6. Power Rg - ikke mindre enn 0,03 av kraften til UMZCH; Rd - alt fra 0,5 W.

For lett

Et annet alternativ for en enkel, men allerede ekte subwoofer er med en sammenkoblet basshøyttaler GG. Paring av basshøyttalere er veldig effektiv metode heve lydkvaliteten deres. Utformingen av subwooferen på et par gamle 10GD-30 er gitt i fig. under.

Designet er veldig perfekt, bandpass av 6. orden. Bassforsterker - på TDA1562. Du kan bruke andre høykvalitets GG-er med relativt lite diffusorslag, da må du kanskje gjøre justeringer ved å velge lengden på rørene. Den produseres ved kontrollfrekvenser på 63 og 100 Hz. måte (kontrollfrekvenser er ikke resonanshøyttalere!):

• Forbered rommet, mikrofonen og instrumentene som beskrevet ovenfor.
• Serveres på UMZCH vekselvis 63 og 100 Hz.
• Endre lengden på rørene, og oppnå en forskjell i voltmeteravlesninger på ikke mer enn 3 dB (1,4 ganger). For gourmeter - ikke mer enn 2 dB (1,26 ganger).

Innstillingen av resonatorene er avhengig av hverandre, så rørene må flyttes i henhold til: den korte skyves ut, med samme mengde, i forhold til dens opprinnelige lengde, den lange skyves inn. Ellers kan du forstyrre systemet fullstendig: toppen av den optimale innstillingen for 6. båndpass er veldig skarp.

1. Et fall mellom 63 og 100 Hz - ledeplaten må flyttes mot den større resonatoren.
2. Fall på begge sider av 100 Hz - ledeplaten forskyves mot den mindre resonatoren.
3. Overspenning nærmere 63 Hz - du må øke diameteren på det lange røret med 5-10%
4. En bølge nærmere 100 Hz er det samme, men for et kort rør.

Etter noen av tilpasningsprosedyrene, rekonfigureres subwooferen. For enkelhets skyld gjøres ikke en komplett montering på lim først: skilleveggen er tett smurt med plasticine, og en av sideveggene er plassert på dobbeltsidig tape. Pass på at det ikke er hull!

Rør for resonatorer

Ferdige bøyde rør for akustikk selges i musikk- og radiobutikker. Du kan lage et teleskopisk akustisk rør med egne hender fra rester av plast- eller papprør. I begge tilfeller må 2 stykker fiskesnøre limes godt over den indre munnen: den ene er tett, den andre er en løkke som stikker utover, se fig. til høyre. Hvis røret må flyttes fra hverandre, trykkes en blyant på en stram fiskesnøre o.l. Hvis forkortet - trekk i løkken. Tuning av en resonator med et rør akselereres dermed mange ganger.

Kraftig 6. orden

Tegninger av båndpasset av 6. orden under 12 ”GG er gitt i fig. Dette er allerede en solid gulvstruktur for effekt opp til 100 watt. Den er konfigurert som den forrige.

Subwoofer tegninger bandpass 6. orden under 12? høyttaler

4. orden

Plutselig vil en 12” high-Q GG stå til din disposisjon, det vil være mulig å lage et 4. ordens båndpass av samme kvalitet, men mer kompakt, se fig. mål i cm Men å sette den opp vil være mye vanskeligere, pga. i stedet for å manipulere røret til en større resonator, må du umiddelbart flytte ledeplaten.

Subwoofer bandpass 6. orden under 12? høyttaler

Elektronikk

Bass UMZCH for en subwoofer er underlagt det samme som for filtre, kravet til full linearitet av faseresponsen. UMZCH, laget i henhold til brokretsen, tilfredsstiller den, den reduserer også de ikke-lineære forvrengningene til den integrerte UMZCH med en ikke-komplementær utgang med en størrelsesorden. UMZCH for en subwoofer med en effekt på opptil 30 W kan monteres i henhold til skjemaet i pos. 1 ris; 60-watt etter ordningen i pos. 2. Det er praktisk å lage en aktiv subwoofer på en enkelt brikke av en 4-kanals UMZCH TDA7385: et par kanaler sendes til satellittene, og de to andre slås på av en brokrets til subwooferen, eller hvis det er med uavhengig OUT, de har lov til å gå til basshøyttalere. TDA7385 er også praktisk ved at den har felles innganger for St-By og Mute-funksjonene for alle 4 kanalene.

Etter ordningen i pos. 3 er et godt aktivt subwoofer-filter. Forsterkningen av dens normaliserende forsterker reguleres av en variabel motstand på 100 kOhm over et bredt område, så i de fleste tilfeller forsvinner den ganske triste prosedyren for å utjevne volumene til subwooferen og satellittene. Satellitter i denne versjonen er inkludert uten HPF, og potensiometre for forhåndsinnstilling av volumet med spor for skrutrekker er innebygd i MF-HF-forsterkerne.

Det kan være lurt å designe en slisset subwoofer fra bunnen av i stedet for å fikle med å rekonfigurere prototype subwoofere for å passe til høyttaleren din. I dette tilfellet, følg lenken: http://cxem.net/sound/dinamics/dinamic98.php. Forfatteren, vi må gi ham sin rett, var i stand til å forklare på nivået "for lysende dummies" hvordan man beregner og lager en subwoofer av høy klasse ved hjelp av moderne programvare. Men i et stort tilfelle, ikke uten en glipp, husk derfor når du studerer kilden:

Og fremdeles…

Å lage en sub selv er spennende, nyttig for å utvikle intelligens og ferdigheter, dessuten koster en god basshøyttaler halvannen ganger billigere enn et par av lavere klasse. På kontrollaudisjoner foretrekker imidlertid både garvede eksperter og tilfeldige lyttere «fra gaten», alt annet likt, helt klart lydanlegg med full kanalseparasjon. Så tenk på det først: vil du ikke fortsatt ha et par separate kolonner i hendene og lommeboken?

En subwooferforsterker er en viktig del av et godt høyttalersystem. Uten det er det umulig å oppnå normal gjengivelse av lave frekvenser. Det er imidlertid ikke nødvendig å kjøpe denne enheten: med tilstrekkelig kunnskap om elektronikk, kan du lage den selv.

Hvordan gjengis lyd – og hvorfor trenger du en subwoofer med forsterker?

Først må du huske hvorfor du trenger en forsterker for en subwoofer i det hele tatt. Selve subwooferen er et eget akustisk element (med andre ord en høyttaler) designet for å gjengi lave frekvenser. Det er ikke en nødvendig detalj: gode og store høyttalere er ganske i stand til å gjengi lyder med en frekvens på 20 til 120 Hz på egen hånd. Imidlertid har slike kolonner to uunngåelige ulemper:

1. Dimensjoner. Du kan ikke protestere mot banal fysikk: jo lavere frekvensen er, desto større skal området til det lydavgivende elementet være. Forresten, det er derfor ultralydgeneratoren kan designes i form av en nøkkelring, men for infralyd trenger du en enhet noen ganger flere meter i størrelse. Hvis vi snakker om bilakustikk, så har to (for stereolyd) slike høyttalere i kabinen som regel rett og slett ingen steder å plassere.
2. Pris. Gode ​​høyttalere som optimalt gjengir alle frekvenser koster mye og ikke alle har råd til det.

SE PÅ VIDEO

Den beste veien ut her er å isolere lave frekvenser til et eget element som kan plasseres hvor som helst. Fysiologien til menneskelig hørsel er slik at lydene fra subwooferen ikke er fiksert i retningen, og stereolyden vil ikke bli forstyrret.

Subwoofere selv er delt inn i to typer:

• passiv, drevet av lydutgangene til systemet, som vanlige høyttalere;
• aktive, utstyrt med egen forsterker, hvor avspillingssystemet kun trenger å gi signal – og energien til å «bygge opp» diffusoren vil komme fra en egen kilde.

Den første typen er bra fordi den ikke krever ekstra enheter - imidlertid "spiser" en massiv lavfrekvent diffusor en god del strøm. Som et resultat blir enten bassen ikke reprodusert riktig, eller så begynner de høye frekvensene å "falle gjennom" og høres skittent ut. Derfor er det best å bruke subwoofere av aktiv type med en forsterker for høykvalitetslyd.

Typer forsterkere egnet for installasjon i bil

I praksis kan en forsterker for en subwoofer i en bil være en av følgende typer:

• Mono - mater én høyttaler, det vil si bare selve subwooferen. Resten av høyttalerne nøyer seg med signalet fra lydutgangen på radioen.
• To-kanal - energien går til to vanlige høyttalere og en subwoofer.
• Fire-kanals - leverer to basshøyttalere og fire konvensjonelle høyttalere.

Mer komplekse systemer designet for et stort antall lydelementer, for eksempel en bil
subwoofer effektforsterkere er upraktiske og nesten aldri brukt.

I tillegg kan du velge forsterkereffekt for subwooferen. I forhold til kraften til selve suben (RMS), er de delt inn i følgende typer:

1. Mindre kraft. Det anbefales ikke, da det ikke vil tillate deg å fullt ut bruke mulighetene til akustikk.
2. Lik RMS. Trygg for en ubåt, men ikke en bil. Faktum er at spenningen til et konvensjonelt ombordnettverk med 12 volts utganger kan variere. Hvis noen andre elektriske enheter slås på mens forsterkeren går, vil systemet enkelt gå inn i klippet. Dette begrepet refererer til situasjonen når de prøver å få mer spenning fra forsterkeren enn det er i strømsystemet. Og et klippet signal er en rask død for høyttaleren.
3. Overskrider RMS. Det er noen fallgruver her: Hvis du stadig lytter til "tung" musikk med en overflod av lave frekvenser på høyt volum, vil en slik forsterker også brenne subben. Men med forsiktig bruk er dette alternativet fortsatt det sikreste.

Er det mulig å lage en enkel forsterker for en subwoofer med egne hender?

Vanligvis kjøpes en lydforsterker for en subwoofer fra spesialforretninger. Dette er imidlertid ikke absolutt nødvendig. Med en viss kunnskap om elektroteknikk og ferdigheter i å jobbe med et loddebolt, kan du sette sammen nesten alle design selv. Med den moderne tilgjengeligheten av mikrokretser og transistorer er det ikke vanskelig å kjøpe noen deler.

For å lage en forsterker for en subwoofer med egne hender, trenger du:

• chip;
• motstander;
• kondensatorer;
• transistorer.

Avhengig av kretsen som brukes, kan det være nødvendig med tilleggselementer (for eksempel en ferdig eller hjemmelaget transformator), men disse delene bør være nok for en enkel subwooferforsterker.

12 volt bilforsterkerkrets

For å sette sammen en forsterker, må du først bestemme kretsen for den. Det er flere alternativer her:

Det enkleste alternativet basert på TDA1562-brikken. Dens fordeler:

• enkel installasjon;
• lavt energiforbruk.

Ulempen med kretsen er at du ikke kan trekke mer enn 50 watt strøm fra den.

En mer kompleks forsterkerkrets for en subwoofer er en variant basert på TDA7294. Den inkluderer en subwoofer-omformer og et lavpassfilter montert på et vanlig kretskort.

Til slutt, her er en krets som lar deg sette sammen en 1000w subwooferforsterker basert på TDA2500. To kanaler på omtrent en kilowatt hver. Imidlertid anbefales dette alternativet kun å brukes i ekstreme tilfeller: for å bruke en så kraftig forsterker for en subwoofer, må du i tillegg løse strømproblemer.

Til slutt en litt enklere 800w subwooferforsterker. Her er kraftplanen hans:

Hvordan sette sammen en forsterker?

For pålitelighet og kompakthet av monteringen, må montering gjøres på et trykt kretskort. Dette vil kreve:

• Datamaskin.
• Program "Sprint-layout" (eller lignende) for beregning og utforming av tavler.
• Laserskriver.
• Folie tekstolitt.
• Jernkloridløsning.

Handlingssekvensen her vil være som følger:

1. Programmet lager et kretskort.
2. Tavlen skrives ut med laserskriver. Det er sterkt tilrådelig å bruke fotopapir og en merket patron - etterfylte kan ha for lav tonertetthet. Det skal se omtrent slik ut:

1. Det resulterende mønsteret kuttes forsiktig ut langs konturen og legges på tekstolittemnet. Før dette må arbeidsstykket slipes med fint sandpapir (for å fjerne oksider) og avfettes med aceton. Deretter strykes et papirark lagt ned med et mønster med et varmt strykejern. Dette er den viktigste operasjonen, kvaliteten på brettet avhenger av den. Med riktig arbeid vil du få et arbeidsstykke med et tonermønster påført. Temperaturen må settes til maksimum slik at toneren smelter igjen og fester seg til folien.
2. Arbeidsstykket som er avkjølt etter strykejernet, dynkes i vann, hvoretter det gjennomvåte papiret fjernes forsiktig.
3. Tegningen er kontrollert. Hvis noen elementer ikke er trykt, kan de tegnes med en permanent tusj. Du bør imidlertid ikke misbruke dette: markøren er ikke like pålitelig som toneren.
4. Deretter syltes arbeidsstykket i jernklorid. Resultatet er en ren tekstolitt med kobber, kun bevart der den ble beskyttet av et lag toner eller tusj.

På det resulterende brettet er det allerede mulig å montere en mikrokrets og andre deler i samsvar med det valgte designet. Men før det må du bestemme deg for ernæring. Her kreves det igjen en datamaskin og et program for beregning av transformatorer: det er nødvendig å konvertere ombord 12 V til minst 80. Etter beregningen er viklingen montert på kjernen med isolasjonen til hvert lag. Et flott alternativ for en hjemmelaget bilsubwoofer er å bruke gamle TV-transformatorer med passende omberegning av viklingen.

SE PÅ VIDEO

Til slutt er lavpassfilteret montert. Uten den vil høyfrekvente signaler gå til subwooferen – og da er bruken av selve subwooferen meningsløs. Filteret monteres på samme måte som resten av forsterkeren, og etter det kan du gå videre til testing på ombordnettet og radio.

Viktig: Når du tester forsterkeren, må du bare koble den til gjennom motstander og en glødelampe! Ellers er det fare for å brenne delene allerede før designet er klart.

Montering av forsterkeren i kabinettet og bruk av ledninger

Etter at den elektroniske delen er klar, må du tenke på saken og ledningene for strøm og signaler. Det er mange alternativer her avhengig av hvilke materialer som er tilgjengelige. Spesielt kan du bruke:

• kryssfiner;
• aluminiumsprofil;
• fiberplater, etc.

Separat må du ta vare på ledningene. De må være godt isolert for å unngå elektromagnetisk interferens og signalforvrengning.

Denne artikkelen vil fokusere på en subwoofer basert på den velkjente og vanlige høyttaleren 75GDN.

dynamisk hode

Så jeg fikk et 75GDN dynamisk hode nesten for ingenting, men i ikke veldig god stand og i dårlig utseende, hele høyttaleren var dekket med krutt, støvhetten var kuttet ut av papp, og ikke veldig jevnt.

Jeg hadde erfaring med å reparere høyttalere, så jeg kunne rett og slett ikke la den være i denne tilstanden, jeg bestemte meg for å gjøre en liten oppgradering.
Så jeg demonterte høyttaleren. Jeg vil ikke beskrive alle detaljene i denne prosessen, dette gjøres ved hjelp av et løsemiddel, et improvisert verktøy, for eksempel en skrutrekker, pinsett og rette armer.

I høyttalerkurven, for bedre kjøling spoler ble det laget 8 hull med en diameter på 8mm. Deretter ble kurven slipt, stedene hvor sentreringsskive og oppheng var limt ble forseglet med elektrisk tape og malt. Gullbelagte klips ble også levert.

Høyttalerkjeglen ble renset for støv og limrester, slipt, og en ny, flat feltbeskyttende hette ble limt (kuttet ut av papp). Etter det ble hodet satt sammen igjen. Høyttalerkjeglen ble dekket med et lag PVA-lim og også malt. Et dekorativt klistremerke på hetten ble laget av en farget selvklebende film.

Når høyttaleren er ferdig, kan du ta på deg produksjonen av boksen.
subwoofer kabinett

Kroppen er laget av møbler, laminert sponplate 16mm tykk. Det er to bafler inni. Sidevegger innfelt for forbedret utseende og bekvemmeligheten av å dra subwooferen. Frontveggen er fortykket, 32 mm tykk, limt fra to sponplater. Det ble også laget et hull foran på den, der indikatortavlen er plassert, og det ble laget en fordypning for at hodet skulle passe. Veggene i saken er sammenkoblet med skruer og limt med PVA-lim, også langs hele omkretsen inne i bjelken 20x20mm. Et ekstra, separat rom er laget i sideveggen, hvor forsterkeren er plassert. Nettovolum er ca 40l.

Innvendig er suben limt over med skumgummi 10 mm tykk, middels tetthet. Det er bedre å stille inn faseomformeren med øret, siden TC-parametrene til høyttalerne kan variere. Dens indre diameter er 70 mm, lengden på porten kan variere fra 18 til 25 cm, innstilt til en frekvens på 30-40 Hz.

I prinsippet kom boksen ganske sterk og døv ut, selv om det kan være verdt å gjøre sideveggene litt tykkere, for eksempel 18mm.
Toppen av suben er dekket av svart teppe.

Elektronikk

Forsterker

Forsterkerkretsen er vist nedenfor.

Du kan lese om driften av kretsen i artikkelen "Car Amplifier Monoblock" eller direkte i artikkelen til forfatteren av kretsen, i magasinet "Radio". Det eneste som har endret seg er kretskortet. Forsterkeren krever ikke justering, alt fungerer fra første start.

Spenningsomformer og stabilisator

Spenningsomformeren og stabilisatorkretsen forble også uendret. Det eneste som har endret seg er kretskortene og lagt til en annen 15V spenningsregulator for å drive utgangseffektindikatoren. Omformer og stabilisator er montert på to plater med dimensjoner på henholdsvis 160x85mm og 45x50mm.

Jeg vil heller ikke fordype meg i driften av kretsen, men fra erfaringen fra forrige artikkel vil jeg fortelle deg igjen om viklingen av transformatoren, siden mange spørsmål oppsto på grunn av mangelen på et bilde.

Transformatoren er viklet på en ferrittring med mål 40x25x11. Først blir alle de skarpe kantene på ringen avrundet med en fil og pakket inn med filletape.

Primærviklingen er viklet med 5 tråder 0,8-0,9mm og inneholder 2x6 vindinger. Først er den første halvdelen av viklingen viklet, den er jevnt fordelt gjennom ringen.

Så den andre.

I endene er kjernene vridd og 4 utganger kommer ut. Vi bøyer disse konklusjonene under hullene i brettet og vikler primærviklingen med samme elektriske tape.

Nå kan du ta på deg sekundærviklingen, i min versjon er den viklet med 1,5mm wire og inneholder 2x16 vindinger, den er viklet på samme måte som primærviklingen. Som et resultat får vi 4 flere utganger av sekundærviklingen.

Vi bøyer det under brettet og pakker det med elektrisk tape. Transformatoren er klar, vi renser ledningene og lodder dem på kretskortet.

Det kan også være verdt å introdusere utgangsdrosler i kretsen for hver kraftarm, de kan vikles på ferrittstenger 2 cm høye og 8 mm i diameter og inneholder 6-8 vindinger med 1,2-1,8 mm ledning. Inngangsinduktoren er viklet på en ferrittring fra en datamaskinstrømforsyning med to 1 mm ledninger og inneholder 10 omdreininger jevnt fordelt på ringen.

Det sammensatte stabilisatorbrettet ser slik ut:

Filterblokk

Likevel, 100 ganger sjekket av meg filterskjema:

Effektindikator

Utgangseffektindikatoren er satt sammen på LM3915-brikken i henhold til følgende skjema.

S1 bytter indikatordriftsmodus, når kontakten er lukket, "kolonne"-modus, når kontakten er åpen - "bølge". Trimmermotstand R5 kan stilles inn på ønsket nivå på indikatoren. I prinsippet kan alle lysdioder brukes.

Konstruksjon og installasjon

Siden det ikke var så mye plass til elektronikk, viste det seg å ikke være så lett å "skyve" det der, jeg måtte være filosofisk. Derfor er alle tavler, koblinger og kontrollknotter festet på en 8mm MDF-plate. Radiatoren, strøm- og REM-terminalene, inngangskontaktene, samt filterblokkregulatorer vises på utsiden. Utvendig er denne platen, sammen med radiatoren, malt svart. Fra innsiden, på stedet der transistorene skulle festes, ble det laget et rektangulært hull i platen. En duralumin plate ble skåret ut gjennom dette hullet for å "bygge opp" radiatoren til ønsket nivå og det var praktisk å montere transistorene. Denne platen er skrudd fast til radiatoren med to bolter, mellom platen og radiatoren, selvfølgelig, et lag med termoplast. Boltene blir bevisst stående lenger, for senere sitter en duraluminplate på dem, som presser alle transistorene til radiatoren. (Bildet viser den første versjonen av forsterkeren, en TDA7294 uten transistorer. Kretsen viste seg ikke, fordi en annen PA senere ble implementert)

Konverterplaten festes til MDF-plasten ved hjelp av duralumin-hjørner, to små skrus direkte til brettet og platen, og to store fjernes fra brettet og tillater ikke ved hjelp av 2 forlengelser laget av kobbertråd brett å svinge.

Et plasthjørne ble laget for effektforsterkerkortet, som støtter en del av det, men det holdes hovedsakelig av utgangstransistorene og mikrokretsen, som er sterkt presset mot radiatoren med en duraluminplate. Mellom radiatoren, mikrokretsen og alle utgangstransistorer må det være en dielektrisk plate og selvfølgelig er termisk pasta, transistorhus og mikrokretser isolert fra radiatoren.

Stabilisatorplaten er festet til to plasthjørner, og filterplaten holdes ved hjelp av duralumin plast, som tre regulatorer er skrudd fast.

Ledningene fra strømklemmene til PN-kortet er så tykke som mulig, minst 4-6 mm2. En 8-pinners kontakt brukes til å koble til indikatorkortet og subwooferens driftsindikatorer. For enkelhets skyld kan du også introdusere en 2-pinners kontakt for å koble til et dynamisk hode.

Utgangseffektindikatorkortet og strømindikatorene er festet på det tildelte stedet, hullene for ledningene er forseglet med plasticine etter installasjon. Indikatorene er dekket med en tonet glassplate.

endelig resultat

Fornøyd med sluttresultatet den gangen. Subwooferen spilte veldig myk, behagelig og dyp BASS og kunne skape ganske godt lydtrykk for en 10. Imidlertid ble han ikke saksøkt for å spille med meg på lenge, for etter å ha kjøpt en bil var det planlagt å bygge et annet system med en annen subwoofer. Denne subwooferen ble solgt og til nå gleder den den nye eieren.

Det hele startet med at jeg for halvannet år siden kjøpte en tolv-tommers basshøyttaler for å sette sammen en bilsubwoofer. Men det var ikke nok tid, og høyttaleren foreldet i leiligheten min. Og nå, et og et halvt år senere, bestemte jeg meg endelig for å montere, men ikke en bil, men en aktiv hjemmesubwoofer. I denne artikkelen vil jeg beskrive trinnvise instruksjoner for beregning og montering av subwoofere av denne typen.

1. Beregning og design av kabinettet (boksen) til subwooferen

For å beregne subwoofer-kabinettet trenger vi:

• Thiel-Small parametere for høyttaler,
• Program for beregning av akustisk design

1.1 Måling av Thiel-Small-parametrene for en høyttaler

Vanligvis er disse parametrene angitt av produsenten i høyttalerens pass eller på deres nettside. Men nå har de fleste høyttalerne som selges på markedene (inkludert høyttaleren min) ikke disse parameterne spesifisert eller samsvarer ikke med dem (til tross for mange forsøk, har jeg ikke klart å finne høyttaleren min på Internett, og Thiel-Small parametere har allerede, og det var ingen spørsmål.) Derfor må vi måle alt selv.

Til dette trenger vi:

• Datamaskin eller bærbar PC med et GODT (det vil si med en lineær frekvensrespons) lydkort,
• En programvarelydgenerator som bruker hodetelefonutgangen til et lydkort (jeg personlig liker programmet,
• AC voltmeter med evnen til å måle spenning i størrelsesorden 0,1 mV,
• skuff med faseomformer,
• Motstand 150-220 Ohm,
• Koblinger, ledninger osv...

1.1.1. La oss først sjekke lineariteten til frekvensresponsen til lydkortet. Det finnes et stort antall programmer som automatisk måler frekvensresponsen i området 20-20000 Hz (når hodetelefonutgangen er koblet til mikrofoninngangen på lydkortet). Men her vil jeg beskrive en manuell metode for å måle frekvensresponsen i området 10-500Hz (bare dette området er viktig for å måle Til Small-parametrene til en lavfrekvent radiator). Hvis et AC-voltmeter med evnen til å måle spenning i størrelsesorden 0,1 mV ikke er tilgjengelig, ikke bekymre deg, du kan bruke et vanlig billig multimeter (Tester). Vanligvis måler slike multimetre AC-spenning med en nøyaktighet på 0,1V og DC-spenning med en nøyaktighet på 0,1mV. For å måle en vekselspenning i størrelsesorden flere mV, trenger du bare å sette en diodebro foran multimeterinngangen og måle likespenning i voltmetermodus i området opp til 200mV.

Først kobler du et voltmeter til hodetelefonutgangen (Enten til høyre eller venstre kanal).

Slå av alle lydeffekter og equalizere, åpne høyttaleregenskapene og still inn volumnivået til 100 %.

Åpne programmet, trykk "Alternativer", i "Toneintervall" velg "Frekvens", og sett trinnet til 1Hz.

Lukk "Alternativer", sett volumnivået til 100 %, sett startfrekvensen til 10Hz og trykk på "Play". Med "+"-knappen begynner vi jevnt, i trinn på 1 Hz, å øke generatorfrekvensen til 500 Hz.

Samtidig ser vi på spenningsverdien på voltmeteret. Hvis den maksimale amplitudeforskjellen er innenfor 2dB (1.259 ganger), er et slikt lydkort egnet for måling av høyttalerparametere. For meg var for eksempel maksimumsverdien 624mV, og minimumsverdien var 568mV, 624/568 = 1,09859 (0,4dB), noe som er ganske akseptabelt.

1.1.2. La oss gå videre til de etterlengtede Thiel-Small-parametrene. Minimumsparametrene som du kan bruke til å beregne og designe akustisk design (i dette tilfellet en subwoofer) er:

• Resonansfrekvens (Fs),
• Total elektromekanisk kvalitetsfaktor (Qts),
• Ekvivalent volum (Vas).

For en mer profesjonell beregning trengs det enda flere parametere, som mekanisk kvalitetsfaktor (Qms), elektrisk kvalitetsfaktor (Qes), sensitivitet (SPL), etc.

1.1.2.1. Bestemme resonansfrekvensen (Fs) til en høyttaler.

Vi samler inn en slik ordning.

Høyttaleren skal være i ledig plass så langt som mulig fra vegger, gulv og tak (jeg hengte den fra en lysekrone). Vi åpner NCH Tone Generator-programmet igjen, insisterer på volumet som beskrevet ovenfor, setter startfrekvensen til 10Hz og begynner gradvis å øke frekvensen i trinn på 1Hz. Samtidig ser vi igjen på verdien av voltmeteret, som først vil øke, nå maksimumspunktet (Umax) ved den naturlige resonansfrekvensen (Fs), og begynne å synke til minimumspunktet (Umin). Med en ytterligere økning i frekvensen vil spenningen gradvis øke. Grafen over spenningsavhengigheten (aktiv motstand til høyttaleren) på frekvensen til signalet ser slik ut.

Frekvensen som voltmeterverdien er maksimal ved er den omtrentlige resonansfrekvensen (i et trinn på 1 Hz). For å bestemme den nøyaktige resonansfrekvensen, er det nødvendig i området for den omtrentlige resonansfrekvensen å endre frekvensen i trinn, ikke lenger med 1 Hz, men med 0,05 Hz (nøyaktighet 0,05 Hz). Vi skriver ned resonansfrekvensen (Fs), minimumsverdien til voltmeteret (Umin), verdien av voltmeteret ved resonansfrekvensen (Umax) (i fremtiden vil de være nyttige for å beregne følgende parametere).

1.1.2.2. Bestemmelse av den totale elektromekaniske kvalitetsfaktoren (Qts) til en høyttaler.
Finn UF1,F2 ved å bruke følgende formel.

Ved å endre frekvensen oppnår vi verdiene til voltmeteret som tilsvarer spenningen UF1, F2. Det vil være to frekvenser. Den ene er under resonansfrekvensen (F1), den andre er over (F2).

Du kan sjekke riktigheten av beregningene med denne formelen.

Hvis forskjellen mellom Fs og Fs ikke overstiger 1 Hz, kan du trygt fortsette målingene. Hvis ikke, må du gjøre alt først. Vi finner den mekaniske kvalitetsfaktoren (Qms) ved å bruke denne formelen.

Den elektriske kvalitetsfaktoren (Qes) er funnet ved å bruke denne formelen.

Til slutt bestemmer vi den totale elektromekaniske kvalitetsfaktoren (Qts) ved å bruke denne formelen.

1.1.2.3. Bestem det ekvivalente volumet (Vas) til en høyttaler.

For å bestemme det nøyaktige ekvivalente volumet trenger vi en prefabrikkert, slitesterk, forseglet bassrefleksboks med et hull for høyttaleren vår.

Volumet på boksen avhenger av diameteren på høyttaleren, og velges i henhold til denne tabellen.

Vi fester høyttaleren til boksen og kobler den til kretsen beskrevet ovenfor (fig. 9). Igjen, åpne NCH Tone Generator-programmet, sett startfrekvensen til 10Hz og bruk "+"-knappen for å starte jevnt, i trinn på 1Hz, for å øke generatorfrekvensen til 500Hz. Samtidig ser vi på verdien av voltmeteret, som igjen begynner å øke til frekvensen FL, for så å synke, når minimumspunktet ved frekvensen til faseomformeren (Fb), øker igjen og når maksimumspunktet kl. frekvensen FH, for så å redusere og øke sakte igjen. Grafen over spenningens avhengighet av frekvensen til signalet har form av en to-pukkel kamel.

Og til slutt finner vi det ekvivalente volumet (Vas) ved å bruke denne formelen (der Vb er volumet til boksen med faseomformeren).

Vi gjentar alle målingene våre 3-5 ganger og tar det aritmetiske gjennomsnittet av alle parametere. For eksempel, hvis vi fikk Fs-verdiene, henholdsvis 30,45Hz 30,75Hz 30,55Hz 30,6Hz 30,8Hz, så tar vi (30,45+30,75+30,55+30,6+30,8)/5= 30,63Hz.

Som et resultat av alle målingene mine, mottok jeg følgende parametere for høyttaleren min:

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

1.2 Modellering og beregning av subwooferhuset (boks) ved hjelp av JBL Speakershop-programmet.

Det finnes flere alternativer for akustisk design, hvorav følgende alternativer er mest vanlige.

• Ventilert boks-boks med faseomformer,
• Båndpass 4., 6. og 8. orden,
• Passiv radiator - en boks med en passiv radiator,
• Lukket boks - en lukket boks.

Type akustisk design velges basert på Thiel-Small-parametrene til høyttaleren. Hvis Fs/Qts<50, то такой громкоговоритель можно использовать исключительно в закрытом оформлении, если Fs/Qts>100,- da utelukkende i ventilert boks eller båndpass eller lukket boks. Hvis 50

Først last ned og installer programmet. Dette programmet er skrevet for Windows XP og fungerer ikke på Windows 7. For å få programmet til å fungere på Windows 7, må du laste ned og installere virtuell maskin Windows Virtual PC-XP Mode (du kan laste den ned fra det offisielle Microsoft-nettstedet), og kjør installasjonen av JBL Speakershop gjennom den. Du må også åpne JBL Speakershop gjennom en virtuell maskin. Etter å ha åpnet programmet, ser vi dette grensesnittet.

Trykk på "Høyttaler" og velg "Parameters--minimum", i det åpne vinduet skriver vi henholdsvis verdien av resonansfrekvensen (Fs), verdien av det ekvivalente volumet (Vas), verdien av den totale elektromekaniske kvalitetsfaktoren (Qts) og trykk "Godta".

Samtidig vil programmet tilby to optimale (med jevnest frekvensrespons) alternativer, det ene i lukket design (Lukket boks), det andre i en Ventet boks (boks med faseomformer). Trykk på "plott" (både i Vented-boksen og i Closed-boksen) og se på frekvensresponsgrafen. Vi velger designet, hvis frekvensrespons er best egnet for våre krav.

I mitt tilfelle er dette Vented-boksen, fordi ved lave frekvenser (20-50Hz) har Closed-boksen et mye større amplitudefall enn Vented-boksen (Figur over).

Hvis volumet på boksen passer deg optimalt, så kan du bygge en boks med et slikt volum og nyte lyden fra subwooferen. Hvis ikke (med for store volumer), må du stille inn ditt eget volum (jo nærmere det optimale volumet, jo bedre) og beregne den optimale innstillingsfrekvensen til faseomformeren.

For å gjøre dette, klikk på "Egendefinert" i området for ventilert boks, i vinduet som åpnes, skriv volumet av boksen, klikk på "Optimal Fb" (i dette tilfellet vil programmet beregne den optimale innstillingsfrekvensen til faseomformeren , der frekvensresponsen til den akustiske designen vil være mest lineær) og deretter "Godta".

Trykk "Box" og velg "Vent...", i vinduet som åpnes, i "Custom"-området, skriv diameteren på røret (Dv), som vi skal bruke som faseomformer. Hvis vi bruker tofase-omformere, setter vi en prikk på "Area" og skriver det totale tverrsnittsarealet til rørene.

Trykk på "Accept" og i "Custom"-området på linjen Lv vil lengden på faseomformerrøret vises. Nå som vi kjenner det indre volumet til boksen, diameteren og lengden på faseomformerrøret, kan vi trygt fortsette å designe akustisk design, men hvis du virkelig vil vite det optimale sideforholdet til boksen, kan du trykke "Boks ", velg "Dimensjoner...".

1.3 Designe kabinettet (boksen) til subwooferen

For å oppnå lyd av høy kvalitet, er det nødvendig ikke bare å beregne riktig, men også nøye produsere den akustiske designkassen. Etter å ha bestemt det indre volumet av boksen, lengden og diameteren til faseomformerrøret, kan du trygt fortsette til produksjonen av subwoofer-dekselet. Materialet i boksen må være tilstrekkelig sterkt og stivt. Det mest egnede materialet for høyeffekts akustiske skap er 20 mm MDF. Veggene i boksen er festet til hverandre med selvskruende skruer, og hullene mellom dem er smurt med tetningsmasse eller silikon. Etter at boksen er laget lages det hull til håndtakene, og ytterflaten er ferdig. Alle ujevnheter jevnes ut med sparkel eller epoksy (jeg tilsetter litt PVA-lim til kittet, som hindrer sprekker i å oppstå over tid og reduserer nivået av vibrasjoner). Etter at kittet har tørket, må overflatene slipes til det oppnås helt glatte vegger. Den ferdige boksen kan enten males eller dekkes med en selvklebende dekorativ film, eller bare limes på med et tykt stoff. Fra innsiden limes et lydabsorberende materiale bestående av bomullsull og gasbind på veggene i boksen (i mitt tilfelle limte jeg vatten). Som faseinverter kan du bruke et plastkloakkrør eller en papirstang fra forskjellige ruller, samt en ferdig faseinverter som kan kjøpes i nesten hvilken som helst musikkbutikk.

Huset til den aktive subwooferen består av to rom. Selve høyttaleren er plassert i det første rommet, og hele den elektriske delen (signalbehandling, forsterker, strømforsyning ......) er plassert i det andre. I mitt tilfelle plasserte jeg addererenheten og filterenheten i et separat rom fra effektforsterkerenheten, strømforsyningsenheten og kjøleenheten. Fra innsiden limte jeg folie til veggene i rommet til addererenheten og filterenheten, som jeg koblet til jord (GND). Folien hindrer ytre felt og reduserer støynivået.

Hvis du bruker mine trykte kretskort, bør disse rommene ha følgende dimensjoner.

2. Den elektriske delen av den aktive subwooferen

La oss gå videre til den elektriske delen av den aktive subwooferen. Det generelle skjemaet og prinsippet for drift av enheten er representert av denne ordningen.

Enheten består av fire blokker satt sammen på separate trykte kretskort.

• Adderblokk (Summatorer),
• Filterenhet (Subwoofer-driver),
• Effektforsterkerblokk,
• Strømforsyning (Strømforsyning) og kjøleenhet (Heatsink fun).

Først lydsignal går inn i blokken av adderere (Summatorer), hvor summeringen av signalene til høyre og venstre kanal finner sted. Deretter kommer den inn i filterenheten (Subwoofer-driver), hvor subwoofer-signalet dannes, som inkluderer volumkontroll, subsonisk filter (lavpassfilter), bassforsterker (volumøkning ved en viss frekvens) og Crossover (lavpassfilter). ). Etter dannelsen går signalet inn i effektforsterkerenheten (Power amplifier), og deretter til høyttaleren.
Vi vil diskutere disse blokkene separat.

2.1. Adderblokk (summatorer)

2.1.1.Opplegg

Tenk først på adderingskretsen vist i figuren nedenfor.

Lydsignalet fra eksterne enheter (datamaskin, CD-spiller...) går til adderblokken, som har 6 stereoinnganger. 5 av dem er vanlige linjeinnganger, som bare skiller seg fra hverandre i type kontakt. Og den sjette er en høyspentinngang, som du kan koble til høyttalerutgangen (for eksempel et musikksenter eller bilradio som ikke har linjeutgang). Hver inngang har en egen op-amp-kombinator som forskyver høyre og venstre kanalsignal, noe som forhindrer at lydsignalet fra en ekstern enhet overføres til en annen, samtidig som det er mulig å koble flere eksterne enheter til subwooferen samtidig. Og det er også utganger (5 utganger, den sjette passet rett og slett ikke på brettet, og ble derfor ikke installert), som gjør det mulig å bruke det samme signalet som kommer inn i subwooferen til inngangen til et bredbåndsstereosystem. Dette er veldig praktisk når lydkilden kun har én utgang.

2.1.2.Komponenter

TL074 (5 stk.) ble brukt som operasjonsforsterkere. Motstander er klassifisert for 0,25W eller høyere (motstandsklassifiseringer er vist i diagrammet). Alle elektrolytiske kondensatorer har en spenningsklassifisering på 25 volt eller høyere (kapasitansverdier er vist i diagrammet). Som ikke-polare kondensatorer kan du bruke keramiske eller filmkondensatorer (film er bedre), men hvis du virkelig vil, kan du sette spesielle lydkondensatorer (kondensatorer designet for bruk i lydsystemer av høy kvalitet). Choker i strømforsyningskretsen til operasjonsforsterkere er designet for å undertrykke "støyen" som kommer fra strømforsyningen. Spoler L1-L4 inneholder 20 omdreininger viklet med kobbertråd med en diameter på 0,7 mm, på kjernen av en gelpenn (3 mm). RCA, 3,5 mm lydkontakt, 6,35 mm lydkontakt, XLR, WP-8-kontakter brukes også.

2.1.3.Trykt kretskort

Det trykte kretskortet er laget iht. Etter lodding av delene, bør kretskortet belegges for å unngå oksidasjon av kobberet.

2.1.4 Foto av den ferdige adderblokken

Adderenheten drives av en bipolar ±12V strømforsyning. Inngangsimpedansen er 33kΩ.

2.2 Filterblokk (Subwoofer-driver)

2.2.1.Opplegg

Tenk på subwoofer-driverkretsen vist i figuren nedenfor.

Det summerte signalet fra adderblokken går inn i filterblokken, som består av følgende deler:

• Volumkontroll (volumregulator),
• Infra lavpassfilter (subsonisk filter),
• Bassforsterker med en viss frekvens (bassforsterker),
• Lavpassfilter (crossover).

Volumkontroll foregår på to nivåer. Den første er når signalet kommer inn i filterblokken, noe som reduserer nivået av egen "støy" til addererblokken, det andre når signalet forlater filterblokken, noe som reduserer nivået til filterblokkens egen "støy". . Volumet justeres ved hjelp av en variabel motstand VR3. Etter det første nivået av volumkontroll går signalet inn i den såkalte "bassforsterkeren", som er en enhet som øker amplituden til signaler med en viss frekvens. Det vil si at hvis tuningfrekvensen for bassforsterkeren settes inn, for eksempel ved 44Hz, og forsterkningsnivået er på 14dB, så ser frekvensresponsen slik ut ( Rad 1).

Rad 2- innstillingsfrekvens=44Hz, forsterkningsnivå=9dB,
Rad 3- innstillingsfrekvens=44Hz, forsterkningsnivå=2dB,
Rad 4- innstillingsfrekvens=33Hz, forsterkningsnivå=3dB,
Rad 5- innstillingsfrekvens=61Hz, forsterkningsnivå=6dB.

Innstillingsfrekvensen til bassforsterkeren settes inn ved hjelp av en variabel motstand VR5 (innen 25 ... 125 Hz), og forsterkningsnivået med en motstand VR4 (innen 0 ... + 14 dB). Etter bassforsterkeren går signalet inn i det subsoniske filteret, som er et filter som kutter av uønskede, ultralave signaler som ikke lenger er hørbare for mennesker, men som kan overbelaste forsterkeren kraftig, og dermed redusere den faktiske utgangseffekten til systemet. Grensefrekvensen til filteret justeres med en variabel motstand VR2 innenfor 10…80Hz. Hvis for eksempel grensefrekvensen settes inn ved 25Hz, så har frekvensresponsen følgende form.

Etter infra-lavpassfilteret går signalet inn i lavpassfilteret (crossover), som kutter av de øvre, unødvendige for subwooferen (midt + høy) frekvenser. Grensefrekvensen justeres ved hjelp av en variabel motstand VR1 innenfor 30 ... 250 Hz. Helningen på dempningen er 12 dB / oktav. Frekvensresponsen har denne formen (ved en grensefrekvens på 70 Hz).

2.2.2.Komponenter

TL074 (2 stk), TL072 (1 stk) og NE5532 (1 stk) ble brukt som operasjonsforsterkere. Motstander er klassifisert for 0,25W eller høyere (motstandsklassifiseringer er vist i diagrammet). Alle elektrolytiske kondensatorer har en spenningsklassifisering på 25 volt eller høyere (kapasitansverdier er vist i diagrammet). Som ikke-polare kondensatorer kan keramiske eller filmkondensatorer (fortrinnsvis film) brukes. Choker i strømforsyningskretsen til operasjonsforsterkere er designet for å undertrykke "støyen" som kommer fra strømforsyningen. Tre doble (50kOhm-2pcs, 20kOhm-1pcs) og to quad variable (50kOhm-6pcs) motstander brukes også. To doble motstander kan brukes som quad variable motstander.

2.2.3.Trykt kretskort

PCB-filer i *.lay- og *.pdf-format kan lastes ned på slutten av artikkelen.

2.2.4 Foto av den ferdige filterenheten

Filterenheten drives av en bipolar ±12V strømforsyning.

2.3 Blokkeffektforsterker (effektforsterker).

2.3.1.Opplegg

En Anthony Holton-forsterker med felteffekttransistorer i utgangstrinnet brukes som effektforsterker. Det er mange artikler som beskriver prinsippet om drift, montering og innstilling av forsterkeren på Internett. Derfor vil jeg begrense meg til å bygge inn skjemaet og min versjon av PCB.

2.3.2.Trykt kretskort

PCB-filer i *.lay- og *.pdf-format kan lastes ned på slutten av artikkelen. Effektforsterkerenheten drives av en bipolar strømforsyning med en spenning på ± 50 ... 63V. Utgangseffekten til forsterkeren avhenger av forsyningsspenningen og antall par felteffekttransistorer (IRFP240 + IRFP9240) i utgangstrinnet.

2.4. Strømforsyning og kjøleenhet (strømforsyning)

2.4.1.Opplegg

2.4.2.Komponenter

Som krafttransformator kan du bruke både en ferdiglaget og en hjemmelaget transformator med en effekt på cirka 200W. Spenningene til sekundærviklingene er vist i diagrammet.

Diodebroen Br2 er designet for en strøm på 25A. Kondensatorer C1 ... C12, C29 ... C31 må ha en merkespenning på 25V. Kondensatorer C13…C28 må ha en nominell spenning på 63V (når forsyningsspenningen er under 60V), eller 100V (når forsyningsspenningen er over 60V). Som ikke-polare kondensatorer er det bedre å bruke filmkondensatorer. Alle motstander er vurdert til 0,25W. R5-termistoren er smurt inn med termisk pasta og festet til forsterkerens kjøleribbe. Driftsspenningen til viften er 12V.

2.4.3.Trykt kretskort

PCB-filer i *.lay- og *.pdf-format kan lastes ned på slutten av artikkelen.

3. Det siste stadiet av subwoofermontering

Liste over radioelementer

Betegnelse	Type	Valør	Mengde	Merk	Butikk	Notisblokken min
U1-U5	Operasjonsforsterker	TL074	5			Til notisblokk
C1-C4, C15, C16, C25-C27, C29, C39-C42		10 uF	14			Til notisblokk
C5-C10, C23, C24, C28, C30, C35-C38	Kondensator	33 pF	14			Til notisblokk
C11-C14, C19-C22, C31-C34	Kondensator	0,1uF	12			Til notisblokk
C17, C18	elektrolytisk kondensator	470uF	2			Til notisblokk
R1, R2	Motstand	390 ohm	2			Til notisblokk
R3, R12	Motstand	15 kOhm	2			Til notisblokk
R4, R16-R18	Motstand	20 kOhm	4			Til notisblokk
R5, R13-R15	Motstand	13 kOhm	4			Til notisblokk
R6, R10, R23, R24, R31, R33, R40, R41, R46, R47	Motstand	68 kOhm	10			Til notisblokk
R7, R11, R21, R22, R32, R34, R37, R38, R45, R48	Motstand	22 kOhm	10			Til notisblokk
R8, R9, R25, R26, R29, R30, R39, R42, R49, R50	Motstand	10 kOhm	10			Til notisblokk
R19, ​​​​R20, R27, R28, R35, R36, R43, R44	Motstand	22 ohm	8			Til notisblokk
L1-L4	Induktor	20x3mm	4	20 omdreininger, wire 0,7mm, felg 3mm		Til notisblokk
L5-L13	Induktor	100 mH	10			Til notisblokk
	Filterblokk
U1	Operasjonsforsterker	TL072	1			Til notisblokk
U2, U4	Operasjonsforsterker	TL074	2			Til notisblokk
U3	Operasjonsforsterker	NE5532	1			Til notisblokk
C1-C5, C7-C10, C15-C17, C20, C23	Kondensator	0,1uF	14			Til notisblokk
C6	Kondensator	15 nF	1			Til notisblokk
C11-C14	Kondensator	0,33 uF	4			Til notisblokk
C21, C22	Kondensator	82 nF	2			Til notisblokk
VR1-VR3, VR5	Variabel motstand	50 kOhm	4			Til notisblokk
VR4	Variabel motstand	20 kOhm	1			Til notisblokk
R1, R3, R4, R6	Motstand	6,8 kOhm	4			Til notisblokk
R2, R10, R11, R13, R14	Motstand	4,7 kOhm	5			Til notisblokk
R5, R8	Motstand	10 kOhm	2			Til notisblokk
R7, R9	Motstand	18 kOhm	2			Til notisblokk
R12, R15-R17, R20, R22, R26, R27	Motstand	2 kOhm	8			Til notisblokk
R18, R25	Motstand	3,6 kOhm	2			Til notisblokk
R19, ​​R21	Motstand	1,5 kOhm	2			Til notisblokk
R23, R24, R30, R31, R33	Motstand	20 kOhm	5			Til notisblokk
R28	Motstand	13 kOhm	1			Til notisblokk
R29	Motstand	36 kOhm	1			Til notisblokk
R32	Motstand	75 kOhm	1			Til notisblokk
R34, R35	Motstand	15 kOhm	2			Til notisblokk
L1-L8	Induktor	100 mH	1			Til notisblokk
	Effektforsterkerblokk
T1-T4	bipolar transistor	2N5551	4			Til notisblokk
T5, T9, T11, T12	bipolar transistor	MJE340	4			Til notisblokk
T7, T8, T10	bipolar transistor	MJE350	3			Til notisblokk
T13, T15, T17	MOSFET transistor	IRFP240	3			Til notisblokk
T14, T16, T18	MOSFET transistor	IRFP9240	3			Til notisblokk
D1, D2, D5, D7	likeretter diode	1N4148	4			Til notisblokk
D3, D4, D6	zener diode	1N4742	3			Til notisblokk
D8, D9	likeretter diode	1N4007	2

Hvor mye koster det å kjøpe en laveffekts subwoofer av tilstrekkelig høy kvalitet, og hvor mye koster det å sette sammen samme subwoofer? Selvfølgelig er det billigere å montere, og selv om hendene dine er rette, kan vi sette sammen en subwoofer av meget høy kvalitet til datamaskinen din til en pris som er flere ganger billigere enn de selger i en butikk. Tro forresten ikke at utstyr av høy kvalitet selges i butikker - dette er slett ikke tilfelle! Alle tavler er samlet av Kina, det sier alt. Selvfølgelig er det "hvitt", bedre kvalitet Kina, men det er ikke for CIS-landene. I dag vil jeg fortelle deg hvordan du setter sammen en tilstrekkelig kraftig og høykvalitets datamaskin til datamaskinen din med egne hender fra improviserte materialer.

Det viktigste er å ha en lavfrekvent høyttaler av høy kvalitet for hånden, bedre enn en importert type, men i ekstreme tilfeller kan du bruke sovjetlagde dynamiske hoder, for eksempel 25gd fra S-30 radioutstyrshøyttalere. Siden vårt mål er å samle bare Høy kvalitet, så vil vi forlate stereoforsterkeren og bruke TDA2050-mikrokretsen.

Dette er en forsterker av ganske høy kvalitet og har en grei utgangseffekt på 32 watt. Artikkelen gir ikke dimensjonene til boksen, siden det er viktig å observere volumet på 7 liter, og la designet være i henhold til din smak og individuelle design. Det ble brukt sponplater 0,5 mm tykke, faseomformeren er designet for 35 hertz. Subwoofer krets:

Forsterkeren er festet til kjøleribben. Som det fremgår av koblingsdiagrammet, er utgangsdiodene ekskludert fra det, siden TDA2050 har disse diodene innebygd i mikrokretsen, og det gir ingen mening å installere flere. Den passive lavpassfilterkretsen er vist nedenfor. Strømforsyningen er en transformator med en effekt på 50-70 watt, på hvilken to viklinger er viklet med en spenning på 10-12 volt hver og med en strøm på minst 2 ampere. Du kan også lage en transformator selv. For å gjøre dette tar vi en hvilken som helst nettverkstransformator med en effekt på 50 watt eller mer og vikler sekundærviklingen på den, som inneholder 60 omdreininger med et trykk fra midten. Viklingen gjøres med en ledning med en diameter på 1 - 1,5 mm. Strømforsyningskretsen er vist nedenfor.

Det viktigste med å designe subwoofere er å opprettholde tettheten, så etter at monteringen er fullført, må alt legges forsiktig i esken, fest effektforsterkeren og transformatoren forsiktig til veggen av boksen, og lukk deretter subwooferdekselet med pva-lim og selvskruende skruer. Deretter tar det tid før limet tørker, og etter noen timer er subwooferen klar til bruk.
Volumkontrollen og inngangskontakten gjøres best på baksiden. Du kan slå på hva som helst på subwooferen - en datamaskin, TV, DVD-spiller og til og med mobiltelefon; og husk - hvis vi kobler et forsterket lydsignal til subwooferen, for eksempel fra en bærbar PC eller TV, spiller det mye høyere, siden det ikke er noen ekstra forsterker i lavpassfilteret og det er store tap. Det er alt - lytt til helsen din! AKA