Gör-det-själv-subwoofer: från instegsnivå till avancerad. Gör-det-själv aktiv hemmasubwoofer Chips för vanliga subwoofers i bilar
- Om datorberäkningar
- Vad är detta och varför?
- Vilken typ av högtalare behöver du?
- Systemstruktur
- Dekor
- Bil subwoofers
- Det kan inte bli enklare
- Det är också enkelt
- Kraftfull 6:e ordningen
- 4:e ordningen
- Elektronik
- Hur beräknar man en subwoofer?
I den här artikeln kommer vi att titta på hur man gör en subwoofer med egna händer, utan att fördjupa sig i elektroakustikens djup, utan att tillgripa komplexa beräkningar och subtila mätningar, även om du fortfarande måste göra några saker. "Utan några speciella svårigheter" betyder inte "slå på en tegelsten, kör iväg, mormor, mogarych." Dessa dagar på hemdator du kan simulera mycket komplexa akustiska system (AS); Se slutet för en länk till en beskrivning av denna process. Men att arbeta med en färdig enhet på ett infall ger något som du inte kan få genom att läsa eller titta - en intuitiv förståelse av processens väsen. Inom vetenskap och teknik görs sällan upptäckter på spetsen av en penna; Oftast börjar en forskare, efter att ha fått erfarenhet, att "gut" förstå vad som är vad, och först då letar efter matematik som är lämplig för att beskriva fenomenet och härleda designtekniska formler. Många fantastiska människor mindes sina första misslyckade upplevelser med humor och nöje. Alexander Bell, till exempel, försökte till en början linda upp spolarna till sin första telefon med bar tråd: han, musiker av utbildning, visste helt enkelt ännu inte att strömförande tråd behövde isoleras. Men Bell uppfann fortfarande telefonen.
Om datorberäkningar
Tro inte att JBL SpeakerShop eller annat akustikberäkningsprogram ger dig det enda möjliga, mest korrekta alternativet. Datorprogram skrivs med hjälp av etablerade, beprövade algoritmer, men icke-triviala lösningar är omöjliga bara inom teologi. "Alla vet att du inte kan göra det här. Det finns en dåre som inte vet detta. Det är han som gör uppfinningen."– Thomas Alva Edison.
SpeakerShop dök upp för inte så länge sedan, denna applikation utvecklades mycket noggrant och det faktum att den används mycket aktivt är ett absolut plus för både utvecklare och amatörer. Men på något sätt liknar den nuvarande situationen med honom historien med de första photoshoparna. Vem mer använde Windows 3.11, minns du? – då blev de bara galna med bildbehandling. Och så visade det sig att för att ta en bra bild måste du fortfarande veta hur man fotograferar.
Vad är detta och varför?
En subwoofer (helt enkelt en sub) i sin bokstavliga översättning låter roligt: en burr. I verkligheten är detta en bashögtalare (lågfrekvens, bashögtalare) som återger frekvenser under ca. 150 Hz, i en speciell akustisk design, en låda (låda) av en ganska komplex enhet. Subwoofers används även i vardagen, i högkvalitativa golvhögtalare och billiga stationära, inbyggda och i bilar, se fig. Om du lyckas göra en subwoofer som återger bas korrekt kan du säkert ta på dig vilken högtalare som helst, eftersom LF-reproduktion är kanske den fetaste av de valar som all elektroakustik står på.
Det är mycket svårare att göra en kompakt lågfrekvent del av högtalarsystemet än mellanregister- och högfrekventa (mellan- och högfrekventa) delar, för det första på grund av en akustisk kortslutning, när ljudvågor från främre och bakre strålytorna på högtalaren (högtalarhuvud, GG) tar bort varandra: längderna LF-vågor är meter, och utan korrekt akustisk design av GG:n hindrar ingenting dem från att omedelbart konvergera i motfas. För det andra sträcker sig spektrumet av ljuddistorsion i de låga frekvenserna långt in i det bästa hörbara området i mellanregistret. I grund och botten har alla bredbandshögtalare en lågfrekvent sektion i vilken mellanregister och högfrekventa sändare är inbyggda. Men ur ergonomisynpunkt ställs ett ytterligare krav på subwoofern: en subwoofer för hemmet ska vara så kompakt som möjligt.
Notera: Alla typer av akustisk design av LF GG kan delas in i 2 stora klasser - vissa dämpar strålningen från högtalarens baksida, den andra vänder den i fas med 180 grader (vrid fasen) och återutstrålar den framifrån. En subwoofer, beroende på egenskaperna hos GG (se nedan) och den erforderliga typen av dess amplitud-frekvenssvar (AFC), kan byggas enligt en krets av en eller annan klass.
Människor kan särskilja riktningen för ljud under 150 Hz mycket dåligt, så i ett vanligt vardagsrum kan en sub placeras i princip var som helst. MF-HF-högtalare (satelliter) av akustik med en subwoofer är mycket kompakta; deras placering i rummet kan väljas optimalt för det givna rummet. Moderna bostäder är milt uttryckt inte annorlunda vad gäller utrymmesöverskott och bra akustik, och det är inte alltid möjligt att ”proppa in” åtminstone ett par bra bredbandshögtalare korrekt. Genom att göra en subwoofer själv kan du därför inte bara spara en mycket betydande summa pengar, utan också få ett tydligt, sant ljud i denna Chrusjtjov, Brezhnevka eller moderna nybyggnad. En subwoofer är särskilt effektiv i system med full surroundljud, eftersom... att lägga 5-7 kolumner på en hel sida var och en är för mycket även för de mest sofistikerade användarna.
Bas
Att återge bas är inte bara tekniskt svårt. Den generellt smala lågfrekventa regionen av hela spektrumet av ljudvågor är heterogen i sin psykofysiologiska effekt och är indelad i 3 regioner. För att välja rätt bashögtalare och göra en subwooferbox med dina egna händer måste du känna till deras gränser och betydelse:
- Övre bas (UpperBass) – 80-(150…200) Hz.
- Medelbas eller mellanbas (MidBass) – 40-80 Hz.
- Djupbas eller subbas (SubBass) – under 40 Hz.
Topp
Mitten
För mellanbas är huvuduppgiften när man skapar en subwoofer att säkerställa den högsta GG-effekten, en given form på frekvensgången och dess maximala enhetlighet (jämnhet) i lådans minsta volym. Frekvensgången, som är nära rektangulär mot lägre frekvenser, ger en kraftfull men hård bas; Frekvenssvar, jämnt fallande - ren och transparent, men svagare. Valet av det ena eller det andra beror på vad du lyssnar på: rockare behöver ett "argare" ljud, medan klassisk musik behöver ett mildare ljud. I båda fallen förstör stora fall och toppar i frekvensgången den subjektiva uppfattningen med formellt identiska ljudtekniska parametrar.
Djup
FI
Obs: en passiv radiator (PI) är likvärdig i alla avseenden - istället för ett rör med port installeras en bashögtalare utan magnetsystem och med en vikt istället för en spole. Det finns inga "avstämningsfria" metoder för att beräkna PI, varför PI är ett sällsynt undantag i industriell produktion. Om du har en utbränd bashögtalare liggandes kan du experimentera – justeringen görs genom att belastningens vikt ändras. Men tänk på att det är bättre att inte göra en aktiv PI av samma anledning som en stängd låda.
Om djupa sprickor
Akustik med djupa spår (punkterna 4, 6, 8-10) identifieras ibland med FI, ibland med en labyrint, men i själva verket är detta en oberoende typ av akustisk design. Det finns många fördelar med en djup slits:
Den djupa springan har bara en nackdel, och bara för nybörjare: den är inte justerbar efter montering. Som det är gjort, så kommer det att sjunga.
Om antiakustik
Bandpass
BandPass betyder bandpass, vilket är namnet på högtalare utan direkt utstrålning av ljud ut i rymden. Detta innebär att bandpasshögtalare inte avger mellanregister på grund av dess interna akustiska filtrering: högtalaren är placerad i en skiljevägg mellan resonanshåligheter som kommunicerar med atmosfären genom rörportar eller djupa slitsar. Bandpass är en akustisk design som är specifik för subwoofers och används inte för helt separata högtalare.
Bandpass delas efter storleksordning, och ordningen för ett bandpass är lika med antalet egna resonansfrekvenser. Högkvalitativa GG:er placeras i 4:e ordningens bandpass, där det är lätt att organisera akustisk dämpning (position 5); låg- och medelkvalitet - i 6:e ordningens bandpass. Tvärtemot vad många tror finns det ingen märkbar skillnad i ljudkvalitet mellan de två: redan vid 4:e ordningen utjämnas frekvensgången vid låga frekvenser till 2 dB eller mindre. Skillnaden mellan dem för en amatör ligger främst i svårigheten att ställa in: för att exakt justera det fjärde bandpasset (se nedan), måste du flytta partitionen. När det gäller bandpass av 8:e ordningen, får de ytterligare 2 resonansfrekvenser på grund av den akustiska interaktionen mellan samma 2 resonatorer. Därför kallas 8:e bandpass ibland för 6:e ordningens klass B-bandpass.
Notera: idealiserat frekvenssvar vid låga frekvenser för vissa typer av akustisk design visas i fig. röd. Den gröna prickade linjen visar det ideala frekvenssvaret ur hörselns psykofysiologi. Det kan ses att det fortfarande finns tillräckligt med arbete inom elektroakustik.
Amplitud-frekvensegenskaper hos samma högtalarhuvud i olika akustiska utformningar
Bil subwoofers
Bilsubwoofers placeras vanligtvis antingen i bagageutrymmet eller under förarsätet, eller bakom baksätets rygg, pos. 1-3 i fig. I det första fallet tar lådan upp användbar volym, i det andra fungerar suben under svåra förhållanden och kan skadas av fötter, i det tredje kommer inte alla passagerare att kunna tolerera kraftfull bas precis bredvid sina öron.
På senare tid tillverkas bilsubwoofers alltmer av stealth-typ, inbyggd i bakskärmsnisch, pos. 4 och 5. Tillräcklig sub-baseffekt uppnås genom att använda speciella autohögtalare med en diameter på 12” med en styv diffusor, som är lite mottaglig för membraneffekten, pos. 5. Hur man gör en subwoofer för en bil genom att gjuta en vingnisch, se nästa. video.
Video: DIY stealth bil subwoofer
Det kan inte bli enklare
En mycket enkel subwoofer som inte kräver en separat basförstärkare kan tillverkas med en krets med oberoende ljudsändare (IS), se fig. I själva verket är dessa två kanals LF GG placerade i ett gemensamt långt hölje installerat horisontellt. Om lådans längd är jämförbar med avståndet mellan satelliterna eller TV-skärmens bredd märks knappast "suddheten" i stereon. Om lyssnande åtföljs av visning är det helt omärkligt på grund av ofrivillig visuell korrigering av lokaliseringen av ljudkällor.
Med hjälp av schemat med oberoende FM-apparater kan du göra en utmärkt subwoofer för en dator: en låda med högtalare placeras i det övre hörnet under bordsskivan. Kaviteten under är en resonator avstämd till en mycket låg frekvens, och en oväntat bra subbas kommer ut från den lilla lådan.
FI för en subwoofer med oberoende FI:er kan beräknas i högtalarbutiken. I detta fall tas den ekvivalenta volymen Vts dubbelt så stor som uppmätt, resonansfrekvensen Fs är 1,4 gånger lägre och den totala kvalitetsfaktorn Qts är 1,4 gånger högre. Materialet i lådan, som på andra ställen nedan, är MDF från 18 mm; för subwoofereffekt från 50 W – från 24 mm. Men det är bättre att placera högtalarna i en stängd låda; i det här fallet kan det göras utan beräkning: längden inuti tas på installationsplatsen, från 0,5 m (för en dator) till 1,5 m (för en stor TV). Lådans inre tvärsnitt bestäms baserat på diametern på högtalarkonen:
- 6” (155 mm) – 200x200 mm.
- 8” (205 mm) – 250x250 mm.
- 10” (255 mm) – 300x300 mm.
- 12” (305 mm) – 350x350 mm.
I värsta fall (en underbordsdatorsub med 6” högtalare) blir lådans volym 20 liter, och motsvarande med fyllning blir 33-34 liter. Med en UMZCH-effekt på upp till 25-30 W per kanal räcker detta för att få hyfsad mellanbas.
Filter
I det här fallet är det bättre att använda LC-filter av typ K. De kräver fler spolar, men i amatörförhållanden är detta inte nödvändigt. K-filter har låg dämpning i stoppbandet, 6 dB/okt per länk eller 3 dB/okt per halvlänk, men har en absolut linjär fasrespons. Dessutom, när man arbetar från en spänningskälla (som med stor noggrannhet är UMZCH), är K-filtret lite känsligt för förändringar i lastimpedans.
Vid pos. 1 bild. Diagram över K-filtersektioner och beräkningsformler för dem ges. R för lågfrekvensen GG tas lika med dess impedans Z vid lågpassfiltrets gränsfrekvens på 150 Hz, och för högpassfiltret lika med satellitimpedansen z vid högpassfiltrets gränsfrekvens på 185 Hz (formel i position 6). Z och z bestäms enligt diagrammet och formeln i fig. ovan (med mätdiagram). Arbetsdiagram för filter ges i pos. 2. Om du föredrar att köpa ytterligare kondensatorer istället för vindspolar kan exakt samma parametrar göras från P-länkar och halvlänkar.
Data och kretsar för att göra filter för en enkel subwoofer med oberoende sändare
Dämpningen av lågpassfiltret i stoppbandet är 18 dB/okt, och dämpningen av högpassfiltret är 24 dB/okt. Detta uppriktigt sagt icke-triviala förhållande motiveras av det faktum att satelliterna avlastas från de låga frekvenserna och ger ett renare ljud, och resten av de låga frekvenserna som reflekteras från högpassfiltret skickas till lågfrekvenshögtalarna och gör basen djupare.
Data för beräkning av filterspolar ges vid pos. 3. De måste placeras inbördes vinkelräta eftersom K-filter fungerar utan magnetisk koppling mellan spolarna. Vid beräkning anges spolens dimensioner och antalet varv bestäms med hjälp av induktansen som finns i ordningen för beräkning av filtret. Sedan, med hjälp av läggningskoefficienten, hittas trådens diameter i isoleringen, den bör vara minst 0,7 mm. Det visar sig mindre - öka storleken på spolen och räkna om.
inställningar
Att ställa in denna subwoofer handlar om att utjämna volymerna för bas- respektive satellithögtalarna. gränsfrekvenser. För att göra detta, förbered först rummet för akustiska mätningar, som beskrivs ovan, och en testare med en brygga och transformator. Därefter behöver du en kondensatormikrofon. För en dator måste du göra någon form av mikrofonförstärkare (MCA) med bias applicerad på kapseln, eftersom ett vanligt ljudkort kan inte samtidigt ta emot en signal och emulera en frekvensgenerator, pos. 4. Om du kan hitta en kondensatormikrofon med en inbyggd MUS, även en gammal MKE-101, bra, dess utgång är ansluten direkt till transformatorns primära (mindre) lindning. Mätproceduren är enkel:
- Mikrofonen är fixerad mitt emot satelliternas geometriska centrum på ett horisontellt avstånd av 1-1,5 m.
- Koppla bort subwoofern från UMZCH och applicera en 185 Hz-signal.
- Registrera voltmeteravläsningarna.
- Utan att ändra något i rummet stänger de av satelliterna och ansluter suben.
- En 150 Hz-signal tillförs UMZCH och testaravläsningarna registreras.
Nu måste du beräkna utjämningsmotstånden. Volymerna utjämnas genom att tysta de högre länkarna i en serieparallell krets (artikel 5), eftersom det är nödvändigt att hålla de tidigare hittade värdena för Z och z oförändrade modulo. Beräkningsformler för motstånd ges i pos. 6. Effekt Rg – inte mindre än 0,03 av effekten hos UMZCH; Rd – allt från 0,5 W.
Det är också enkelt
Ett annat alternativ för en enkel, men riktig subwoofer är med en parad lågfrekvensgenerator. Att para bashögtalare är väldigt effektiv metod förbättra kvaliteten på deras ljud. Utformningen av en subwoofer baserad på ett par gamla 10GD-30 visas i fig. Nedan.
Designen är mycket perfekt, 6:e ordningens bandpass. Basförstärkare - TDA1562. Du kan även använda andra högkvalitativa GG:er med relativt litet diffusorslag, då kan du behöva göra justeringar genom att välja längden på rören. Den produceras vid kontrollfrekvenser på 63 och 100 Hz. sätt (kontrollfrekvenser är inte resonanta i det akustiska systemet!):
- Förbered rummet, mikrofonen och utrustningen enligt beskrivningen ovan.
- 63 och 100 Hz matas växelvis till UMZCH.
- Ändra längden på rören och uppnå en skillnad i voltmeteravläsningar på högst 3 dB (1,4 gånger). För gourmeter - inte mer än 2 dB (1,26 gånger).
Inställningen av resonatorerna är beroende av varandra, så rören måste flyttas enligt: drog ut den korta, tryckte in den långa lika mycket, i proportion till dess ursprungliga längd. Annars kan du störa systemet helt: toppen av den optimala inställningen vid 6:e bandpasset är mycket skarp.
- En dipp mellan 63 och 100 Hz – partitionen måste flyttas mot den större resonatorn.
- Nedgångar på båda sidor av 100 Hz - partitionen förskjuts mot den mindre resonatorn.
- Sprängningen är närmare 63 Hz - du måste öka diametern på det långa röret med 5-10%
- En skur närmare 100 Hz är densamma, men för ett kort rör.
Efter någon av justeringsprocedurerna konfigureras subwoofern om. För enkelhetens skull görs inte komplett montering med lim först: skiljeväggen är tätt smetad med plasticine och en av sidoväggarna placeras på dubbelsidig tejp. Se till att det inte finns några luckor!
Rör för resonatorer
Färdiga armbågsrör för akustik säljs i musik- och radiobutiker. Du kan göra ett teleskopiskt akustiskt rör med dina egna händer från rester av plast- eller kartongrör. I båda fallen, tvärs över den inre munnen, måste du limma fast 2 stycken fiskelina: en med spänning, den andra med en ögla som sticker utåt, se fig. till höger. Om röret behöver flyttas isär, tryck på den täta linjen med en penna osv. Om du förkortar den, dra i öglan. Att trimma en resonator med ett rör snabbas alltså upp många gånger.
Kraftfull 6:e ordningen
Ritningar av 6:e ordningens bandpass för 12” GG ges i Fig. Detta är redan en solid golvstående design med en effekt på upp till 100 W. Den är konfigurerad som den föregående.
Ritningar av en 6:e ordningens bandpass subwoofer under 12? högtalare
4:e ordningen
Plötsligt har du en 12” högkvalitativ GG till ditt förfogande, på den kan du göra ett 4:e ordningens bandpass av samma kvalitet, men mer kompakt, se fig; mått i cm. Att sätta upp det blir dock mycket svårare, eftersom Istället för att manipulera röret till en större resonator måste du omedelbart flytta partitionen.
Subwoofer bandpass 6:e ordningen under 12? högtalare
Elektronik
Basens UMZF för en subwoofer är föremål för samma krav som filter, kravet på fullständig linjäritet för fassvaret. Den tillfredsställs av UMZCHs gjorda med hjälp av en bryggkrets, som också reducerar de olinjära distorsionerna av integrala UMZCHs med en icke-komplementär utsignal med en storleksordning. UMZCH för en subwoofer med en effekt på upp till 30 W kan monteras enligt diagrammet i pos. 1 ris; 60-watt enligt kretsen på pos. 2. Det är bekvämt att göra en aktiv subwoofer på ett enda chip av en 4-kanals UMZCH TDA7385: ett par kanaler skickas till satelliterna, och de andra två är anslutna via en bryggkrets till suben, eller, om det har oberoende förstärkare, de skickas till bashögtalarna. TDA7385 är också bekväm eftersom alla 4 kanalerna har gemensamma ingångar för St-By och Mute-funktionerna.
Enligt diagrammet vid pos. 3 är ett bra aktivt filter för en subwoofer. Förstärkningen av dess normaliserande förstärkare regleras av ett variabelt motstånd på 100 kOhm över ett brett område, så i de flesta fall elimineras den ganska tråkiga proceduren att utjämna volymerna för subwoofern och satelliterna. Satelliter i denna version slås på utan högpassfilter, och volymförinställda potentiometrar med spår för en skruvmejsel är inbyggda i mellanhögfrekvensförstärkarna.
Du kanske vill designa en kortplatssub från grunden i stället för att krångla med att omkonfigurera prototypsubwoofers för att passa din högtalare. I det här fallet, följ länken: http://cxem.net/sound/dinamics/dinamic98.php. Författaren, vi måste ge honom vad han förtjänar, kunde på "för dummies"-nivå förklara hur man beräknar och tillverkar en högkvalitativ subwoofer med modern programvara. Men i en stor sak finns det några misstag, så när du studerar källan, kom ihåg:
Och fortfarande…
Att göra en subwoofer själv är en fascinerande uppgift, användbar för utveckling av intelligens och skicklighet, och dessutom kostar en bra bashögtalare en och en halv gånger mindre än ett par av lägre klass. Under kontrollauditions föredrar dock både rutinerade experter och tillfälliga lyssnare "från gatan", allt annat lika, helt klart ljudsystem med full kanalseparation. Så tänk först på det: kommer du inte fortfarande behöva ta itu med ett par separata kolumner på dina händer och din plånbok?
En subwooferförstärkare är en viktig del av ett bra högtalarsystem. Utan det är det omöjligt att uppnå normal återgivning av låga frekvenser. Det är dock inte nödvändigt att köpa den här enheten: om du har tillräcklig kunskap om elektronik kan du göra den själv.
Hur återges ljud – och varför behöver man en subwoofer med förstärkare?
Först bör du komma ihåg varför du behöver en förstärkare för en subwoofer i första hand. Subwoofern i sig är ett separat akustiskt element (eller, enklare, en högtalare) utformad för att återge låga frekvenser. Det är inte en nödvändig del: bra och stora högtalare är ganska kapabla att återge ljud med en frekvens på 20 till 120 Hz på egen hand. Sådana högtalare har dock två oundvikliga nackdelar:
- Mått. Du kan inte argumentera med banal fysik: ju lägre frekvensen är, desto större bör området för det ljudemitterande elementet vara. Förresten, det är därför ultraljudsgeneratorn kan utformas i form av en nyckelring, men för infraljud behöver du en enhet ibland flera meter stor. Om vi pratar om bilakustik, så finns det vanligtvis ingenstans att sätta två sådana högtalare (för stereoljud) i kabinen.
- Pris. Bra högtalare som optimalt återger alla frekvenser kostar mycket och alla har inte råd.
TITTA PÅ VIDEON
Den bästa lösningen här är att separera de låga frekvenserna i ett separat element som kan placeras var som helst. Fysiologin för mänsklig hörsel är sådan att ljud från en subwoofer inte spelas in i riktning och stereoljud kommer inte att störas.
Subwoofers själva är indelade i två typer:
- passiv, driven från systemets ljudutgångar, som vanliga högtalare;
- aktiv, utrustad med en egen förstärkare, där uppspelningssystemet bara behöver skicka en signal - och energin för att "driva" diffusorn kommer från en separat källa.
Den första typen är bra eftersom den inte kräver ytterligare enheter - men en massiv lågfrekvent diffusor "äter av" en hel del ström. Som ett resultat blir basen inte korrekt återgiven eller så börjar de höga frekvenserna att "fela" och låta smutsiga. Det är därför för högkvalitativt ljud är det bäst att använda aktiva subwoofers med en förstärkare.
Typer av förstärkare lämpliga för installation i en bil
I praktiken kan en förstärkare för en subwoofer i en bil vara en av följande typer:
- Mono – driver en högtalare, det vill säga bara själva subwoofern. De återstående högtalarna nöjer sig med signalen från radions ljudutgång.
- Tvåkanalig - energi går till två vanliga högtalare och en subwoofer.
- Fyra kanaler – förser två lågfrekventa och fyra vanliga högtalare.
Mer komplexa system utformade för ett stort antal ljudelement, som en bil
Subwoofer effektförstärkare är opraktiska och används nästan aldrig.
Dessutom kan du välja förstärkareffekt för subwoofern. I förhållande till kraften hos själva subwoofern (RMS) är de indelade i följande typer:
- Mindre kraft. Rekommenderas inte eftersom det inte tillåter full användning av akustiken.
- Lika RMS. Säkert för en sub, men inte för en bil. Faktum är att spänningen i ett vanligt nätverk ombord med 12 volts utgångar kan ändras. Om några andra elektriska apparater slås på medan förstärkaren är igång kommer systemet lätt att gå in i klämman. Denna term hänvisar till en situation där de försöker få mer spänning från förstärkaren än vad som är tillgängligt i kraftsystemet. En klippt signal är en högtalares snabba död.
- Överstiger RMS. Det finns fallgropar här: om du ständigt lyssnar på "tung" musik med ett överflöd av låga frekvenser på hög volym, kommer en sådan förstärkare också att bränna subwoofern. Men om det används försiktigt är det här alternativet fortfarande det säkraste.
Är det möjligt att göra en enkel förstärkare för en subwoofer med dina egna händer?
Vanligtvis köps en ljudförstärkare för en subwoofer i specialiserade butiker. Detta är dock helt valfritt. Med viss kunskap inom elektroteknik och färdigheter i att arbeta med en lödkolv, kan du montera nästan vilken struktur som helst själv. Med den moderna tillgången på mikrokretsar och transistorer är det inte svårt att köpa några delar.
För att göra en subwooferförstärkare med dina egna händer behöver du:
- chip;
- motstånd;
- kondensatorer;
- transistorer.
Beroende på vilken krets som används kan ytterligare element krävas (till exempel en färdig eller hemmagjord transformator), men dessa delar bör räcka för en enkel subwooferförstärkare.
12 volt bilförstärkarkrets
För att montera en förstärkare måste du först bestämma kretsen för den. Det finns flera alternativ här:
Det enklaste alternativet baserat på TDA1562-chippet. Dess fördelar:
- enkel installation;
- låg energiförbrukning.
Nackdelen med kretsen är att du inte kan få ut mer än 50 watt effekt ur den.
En mer komplex förstärkarkrets för en subwoofer är en variant baserad på TDA7294. Den innehåller en subwoofer-omvandlare och ett lågpassfilter monterade på ett gemensamt kretskort.
Slutligen, här är en krets som gör att du kan montera en förstärkare för en 1000W subwoofer baserad på TDA2500. Två kanaler på ungefär en kilowatt vardera. Det här alternativet rekommenderas dock endast att användas i extrema fall: för att använda en så kraftfull förstärkare för en subwoofer måste du dessutom lösa strömproblem.
Äntligen en lite enklare 800w subwooferförstärkare. Här är dess strömförsörjningsdiagram:
Hur sätter man ihop en förstärkare?
För tillförlitlighet och kompakthet i monteringen måste installationen göras på ett kretskort. För att göra detta behöver du:
- Dator.
- ”Sprint-layout”-program (eller liknande) för beräkning och design av brädor.
- Laserskrivare.
- Foliebelagd textolit.
- Järnkloridlösning.
Sekvensen av åtgärder här kommer att vara följande:
- Programmet skapar ett tavladiagram.
- Tavlan skrivs ut med en laserskrivare. Det är mycket lämpligt att använda fotopapper och en märkespatron - påfyllda sådana kan ha för låg tonertäthet. Det borde se ut ungefär så här:
- Det resulterande mönstret skärs försiktigt ut längs konturen och appliceras på ett textolitämne. Innan detta måste arbetsstycket slipas med fint sandpapper (för att ta bort oxider) och avfettas med aceton. Sedan stryks papperet som lagts ner med motivet med ett varmt strykjärn. Detta är den viktigaste operationen, kvaliteten på brädan beror på den. Om det görs på rätt sätt kommer du att sluta med ett ämne med ett ledningsmönster applicerat på det med toner. Temperaturen måste ställas in på maximalt så att tonern smälter igen och fastnar på folien.
- Arbetsstycket, som svalnat efter strykningen, blötläggs i vatten, varefter det blötlagda papperet försiktigt avlägsnas.
- Ritningen är kontrollerad. Om vissa element inte är tryckta kan du komplettera dem med en permanent markör. Du bör dock inte missbruka detta: markören är inte lika pålitlig som toner.
- Arbetsstycket etsas sedan i järnklorid. Resultatet är ren PCB med koppar bevarad endast där den skyddades av ett lager toner eller markör.
På det resulterande brädet är det redan möjligt att montera en mikrokrets och andra delar i enlighet med den valda designen. Men innan dess måste du bestämma dig för din kost. Även här behöver du en dator och ett program för beräkning av transformatorer: det är nödvändigt att konvertera ombord 12 V till minst 80. Efter beräkningen är lindningen monterad på kärnan med isolering av varje lager. Ett utmärkt alternativ för en hemmagjord bilsubwoofer är att använda gamla transformatorer från en TV med en motsvarande omräkning av lindningen.
TITTA PÅ VIDEON
Slutligen installeras ett lågpassfilter. Utan det kommer högfrekventa signaler att gå till subwoofern – och då är själva användningen av subwoofern meningslös. Filtret monteras på samma sätt som resten av förstärkaren och efter det kan du gå vidare till testning på ombord nätverk och radio.
Viktigt: när du testar en förstärkare måste du endast ansluta den genom motstånd och en glödlampa! Annars finns det risk för att delarna bränns innan konstruktionen är klar.
Installera förstärkaren i höljet och använda kablar
När elektroniken är klar måste du tänka på huset och kablarna för ström och signaler. Det finns många alternativ här beroende på vilket material som finns. I synnerhet kan du använda:
- plywood;
- aluminiumprofil;
- Träfiberskivor etc.
Separat måste du ta hand om ledningarna. De måste vara välisolerade för att undvika elektromagnetisk störning och signalförvrängning.
I den här artikeln kommer vi att prata om en subwoofer baserad på den välkända och utbredda högtalaren 75GDN.
Dynamiskt huvud
Så jag fick nästan ett 75GDN dynamiskt huvud för ingenting, även om det inte är i särskilt bra skick och i dåligt utseende, hela högtalaren var täckt med krut, den dammtäta hatten var skuren ur kartong och inte särskilt jämnt.
Jag hade erfarenhet av att reparera högtalare, så jag kunde helt enkelt inte lämna den i det här skicket, så jag bestämde mig för att göra en liten uppgradering.
Så jag tog isär högtalaren. Jag kommer inte att beskriva alla detaljer i denna process, detta görs med ett lösningsmedel, improviserade verktyg, såsom en skruvmejsel, pincett och raka händer.
I högtalarkorgen, för bättre kylning spolar gjordes 8 hål med en diameter på 8 mm. Sedan slipades korgen, ställena där centreringsbrickan och upphängningen limmades förseglades med eltejp och målades. Guldpläterade klämmor levererades också.
Högtalarkonen rengjordes från damm och limrester, slipades och en ny, platt fältskyddslock (klippt av kartong) limmades på. Därefter återmonterades huvudet. Högtalarkonen täcktes med ett lager PVA-lim och målades också. En dekorativ klistermärke för locket gjordes av färgad självhäftande film.
Högtalaren är klar, du kan börja tillverka lådan.
Subwooferhus
Kroppen är gjord av laminerad spånskiva av möbelkvalitet 16 mm tjock. Det finns två förstyvande partitioner inuti. Sidoväggar är försänkta för förbättring utseende och bekvämligheten med att dra i subwoofern. Frontväggen är förtjockad, 32mm tjock, limmad ihop av två spånskivor. Det finns även ett hål i fronten där indikatortavlan är placerad, och det finns även ett urtag för att huvudet ska passa. Höljets väggar är förbundna med varandra med skruvar och limmade med PVA-lim, och det finns även 20x20mm timmer runt hela omkretsen inuti. Ytterligare ett separat fack är gjort i sidoväggen där förstärkaren är placerad. Nettovolymen är cirka 40 liter.
Subens insida är täckt med 10 mm tjockt skumgummi med medeldensitet. Det är bättre att justera basreflexen efter gehör, eftersom TC-parametrarna för högtalarna kan skilja sig åt. Dess inre diameter är 70 mm, portens längd kan variera från 18 till 25 cm med en frekvensinställning på 30-40 Hz.
Lådan visade sig i princip vara ganska stark och rejäl, även om det kan vara värt att göra sidoväggarna lite tjockare, till exempel 18mm.
Ovansidan av suben är täckt med svart matta.
Elektronik
Förstärkare
Förstärkarkretsen visas nedan
Du kan läsa om kretsens funktion i artikeln "Bilförstärkare monoblock" eller direkt i artikeln av kretsens författare i tidningen "Radio". Det enda som har förändrats är kretskortet. Förstärkaren kräver ingen justering, allt fungerar från första påslagning.
Spänningsomvandlare och stabilisator
Även spänningsomvandlaren och stabilisatorkretsen förblev oförändrade. Det enda som har ändrats är kretskorten och ytterligare en 15V spänningsregulator har lagts till för att driva utgångseffektindikatorn. Omvandlaren och stabilisatorn är monterade på två skivor med måtten 160x85mm respektive 45x50mm.
Jag kommer inte heller att fördjupa mig i driften av kretsen, men från erfarenheten från den tidigare artikeln kommer jag att berätta igen om att linda transformatorn, eftersom många frågor uppstod på grund av bristen på bilder.
Transformatorn är lindad på en ferritring med måtten 40x25x11. Först rundas alla vassa kanter av ringen av med en fil och lindas med trasband.
Primärlindningen är lindad med 5 trådar av 0,8-0,9 mm tråd och innehåller 2x6 varv. Den första halvan av lindningen lindas först, den är jämnt fördelad över hela ringen.
Sedan den andra.
I ändarna är ledningarna vridna och 4 stift kommer ut. Vi böjer dessa ledningar under hålen i brädet och lindar primärlindningen med samma elektriska tejp.
Nu kan du ta på dig sekundärlindningen, i min version är den lindad med 1,5mm tråd och innehåller 2x16 varv, lindad på samma sätt som primärlindningen. Som ett resultat får vi ytterligare 4 utgångar av sekundärlindningen.
Vi böjer den under brädan och lindar den med elektrisk tejp. Transformatorn är klar, vi rengör ledningarna och löder dem på kretskortet.
Det kanske också är värt att införa utmatningsdrosslar i kretsen på varje kraftarm; de kan lindas på ferritstänger 2 cm höga och 8 mm i diameter och innehåller 6-8 varv av 1,2-1,8 mm tråd. Ingångsdrosseln är lindad på en ferritring från en datorströmkälla med två 1mm ledningar och innehåller 10 varv jämnt fördelade på ringen.
Det sammansatta stabilisatorkortet ser ut så här:
Filterblock
Fortfarande samma filterschema, testat 100 gånger av mig:
Uteffektindikator
Uteffektindikatorn är monterad på LM3915-chippet enligt följande krets.
S1 växlar indikatorns driftläge: när kontakten är stängd, "kolumn" -läget och när kontakten är öppen "våg". Med hjälp av trimmermotstånd R5 kan du ställa in önskad indikatornivå. I princip kan alla lysdioder användas.
Design och installation
Eftersom det inte fanns mycket utrymme för elektronik var det inte så lätt att "skjuta" in den där; vi var tvungna att vara smarta. Följaktligen är alla kort, kontakter och kontrollrattar monterade på en 8 mm tjock MDF-platta. Radiatorn, ström- och REM-anslutningarna, ingångsuttagen samt filterenhetsregulatorer är placerade på utsidan. Utvändigt är denna platta tillsammans med kylaren svartmålad. Från insidan, på platsen där transistorerna skulle fästas, gjordes ett rektangulärt hål i plattan. En duraluminplatta skars ut längs detta hål för att "öka" radiatorn till önskad nivå och göra det bekvämt att montera transistorerna. Denna platta skruvas fast i kylaren med två bultar, mellan plåten och kylaren finns naturligtvis ett lager av termoplast. Bultarna lämnas medvetet längre, eftersom senare en duraluminplatta placeras på dem, som pressar alla transistorer till kylaren. (Fotot visar den första versionen av förstärkaren, en TDA7294 utan transistorer. Kretsen visade sig inte, så en annan PA implementerades senare)
Omvandlarskivan fästs på MDF-plast med hjälp av hörn av duralumin, två små skruvas direkt på skivan och plåten, och två stora tas bort från skivan och med hjälp av 2 bårar gjorda av koppartråd tillåter inte skivan att gunga.
Ett plasthörn är gjort för effektförstärkarkortet, som stöder en del av det, men det hålls huvudsakligen på plats av utgångstransistorerna och mikrokretsen, som är tätt pressade mot kylaren med en duraluminplatta. Mellan radiatorn, mikrokretsen och alla utgångstransistorer måste det finnas en dielektrisk platta och, naturligtvis, termisk pasta, transistorhusen och mikrokretsarna är isolerade från radiatorn.
Stabilisatorkortet är fäst i två plasthörn och filterkortet hålls på plats med hjälp av duraluminplast, till vilken tre regulatorer skruvas.
Ledningarna från strömanslutningarna till spänningsförsörjningskortet är så tjocka som möjligt, minst 4-6 kvm. En 8-stiftskontakt används för att ansluta indikatorkortet och subwooferns funktionsindikatorer. För enkelhetens skull kan du också introducera en 2-stiftskontakt för att ansluta det dynamiska huvudet.
Uteffektindikatorkortet och effektindikatorerna är fixerade på en avsedd plats, hålen för ledningarna är förseglade med plasticine efter installationen. Indikatorerna är täckta med en mörkt glasplatta.
Slutresultat
Då var jag nöjd med slutresultatet. Subwoofern spelade en mycket mjuk, behaglig och djup bas och kunde skapa ganska bra ljudtryck för en 10:a. Men han hade inte tid att leka med mig länge, för efter att ha köpt bilen var det planerat att bygga ett annat system med en annan subwoofer. Denna subwoofer såldes och än i dag gläder den den nya ägaren.
Allt började med att jag för ett och ett halvt år sedan köpte en tolvtums lågfrekvent högtalare med målet att sätta ihop en bilsubwoofer. Men jag hade inte tillräckligt med tid och talaren hamnade i min lägenhet. Och ett och ett halvt år senare bestämde jag mig för att sätta ihop, inte en bil, utan en aktiv subwoofer för hemmet. I den här artikeln kommer jag att beskriva steg för steg instruktioner om beräkning och montering av subwoofers av denna typ.
1. Beräkning och design av subwooferhuset (låda)
För att beräkna subwooferhuset behöver vi:
- Thiel-Small parametrar för högtalare,
- Program för att beräkna akustisk design
1.1. Mätning av Thiel-Small parametrar för en högtalare
Vanligtvis anges dessa parametrar av tillverkaren i högtalardatabladet eller på deras webbplats. Men nu har de flesta högtalare som säljs på marknaderna (inklusive min högtalare) inte dessa parametrar specificerade eller överensstämmer inte med dem (trots många försök kunde jag aldrig hitta min högtalare på Internet, och Thiel-Small-parametrarna har det redan inte varit någon fråga). Därför måste vi mäta allt själva.
För detta behöver vi:
- En dator eller bärbar dator med ett BRA (det vill säga linjärt frekvenssvar) ljudkort,
- En ljudsignalgenerator för programvara som använder hörlursutgången på ljudkortet (jag gillar personligen programmet.
- AC voltmeter med förmågan att mäta spänning i storleksordningen 0,1 mV,
- Box med basreflex,
- Motstånd 150-220 Ohm,
- Kontakter, kablar, etc……..
1.1.1. Låt oss först kontrollera linjäriteten i ljudkortets frekvenssvar. Det finns ett stort antal program som automatiskt mäter frekvensgången i intervallet 20-20000 Hz (när hörlursutgången är ansluten till mikrofoningången på ljudkortet). Men här kommer jag att beskriva en manuell metod för att mäta frekvensgången i intervallet 10-500 Hz (endast detta intervall är viktigt för att mäta Til Small-parametrarna för en lågfrekvent sändare). Om du inte har en växelspänningsvoltmeter med förmågan att mäta spänning på cirka 0,1 mV till hands, oroa dig inte, du kan använda en vanlig billig multimeter (Tester). Typiskt mäter sådana multimetrar växelspänning med en noggrannhet på 0,1 V och likspänning med en noggrannhet på 0,1 mV. För att mäta en växelspänning i storleksordningen flera mV behöver du bara placera en diodbrygga framför multimeteringången och mäta en konstant spänning i intervallet upp till 200 mV i voltmeterläge.
Anslut först voltmetern till hörlursutgången (antingen till höger eller vänster kanal).
Inaktivera alla ljudeffekter och equalizers, öppna högtalaregenskaperna och ställ in volymnivån till 100 %.
Öppna programmet, klicka på "Alternativ", välj "Frekvens" i "Tonintervall" och ställ in steget till 1Hz.
Stäng "Alternativ", ställ in volymnivån till 100%, ställ in den initiala frekvensen till 10Hz och tryck på "Spela". Med knappen "+" börjar vi smidigt, i steg om 1Hz, öka generatorfrekvensen till 500Hz.
Samtidigt tittar vi på spänningsvärdet på voltmetern. Om den maximala amplitudskillnaden är inom 2 dB (1,259 gånger), är ett sådant ljudkort lämpligt för att mäta högtalarparametrar. Till exempel var mitt maxvärde 624 mV, och minimum var 568 mV, 624/568 = 1,09859 (0,4 dB), vilket är helt acceptabelt.
1.1.2. Låt oss gå vidare till de efterlängtade Thiel-Small-parametrarna. Minimiparametrarna för att beräkna och designa en akustisk design (i detta fall en subwoofer) är:
- Resonansfrekvens (Fs),
- Total elektromekanisk kvalitetsfaktor (Qts),
- Ekvivalent volym (Vas).
För en mer professionell beräkning behöver du ännu fler parametrar, såsom mekanisk kvalitetsfaktor (Qms), elektrisk kvalitetsfaktor (Qes), känslighet (SPL), etc.
1.1.2.1. Bestämning av resonansfrekvensen (Fs) för en högtalare.
Låt oss sätta ihop detta diagram.
Högtalaren ska vara på fritt utrymme så långt som möjligt från väggar, golv och tak (jag hängde den från en ljuskrona). Öppna NCH Tone Generator-programmet igen, ställ in volymen enligt beskrivningen ovan, ställ in initialfrekvensen till 10Hz och börja mjukt öka frekvensen i 1Hz-steg. I det här fallet tittar vi igen på värdet på voltmetern, som först kommer att öka, nå maxpunkten (Umax) vid den naturliga resonansfrekvensen (Fs) och börja minska till minimipunkten (Umin). Med en ytterligare ökning av frekvensen kommer spänningen gradvis att öka. Grafen över spänningen (högtalarens aktiva motstånd) kontra signalfrekvensen ser ut så här.
Frekvensen vid vilken voltmetervärdet är maximalt är den ungefärliga resonansfrekvensen (i 1Hz steg). För att bestämma den exakta resonansfrekvensen måste du ändra frekvensen i området för den ungefärliga resonansfrekvensen i steg om inte 1 Hz, utan 0,05 Hz (noggrannhet 0,05 Hz). Vi skriver ner resonansfrekvensen (Fs), voltmeterns minimivärde (Umin), värdet på voltmetern vid resonansfrekvensen (Umax) (senare kommer de att vara användbara för att beräkna följande parametrar).
1.1.2.2.
Bestämning av den totala elektromekaniska kvalitetsfaktorn (Qts) för en högtalare.
Vi hittar UF1,F2 med följande formel.
Genom att ändra frekvensen uppnår vi voltmetervärdena som motsvarar spänningen UF1, F2. Det kommer att finnas två frekvenser. Den ena är lägre än resonansfrekvensen (F1), den andra är högre (F2).
Du kan kontrollera korrektheten av beräkningarna med hjälp av denna formel.
Om skillnaden mellan Fs och Fs inte överstiger 1 Hz, kan du säkert fortsätta mätningarna. Om inte, måste du göra allt om igen. Vi hittar den mekaniska kvalitetsfaktorn (Qms) med denna formel.
Den elektriska kvalitetsfaktorn (Qes) hittas med denna formel.
Slutligen bestämmer vi den totala elektromekaniska kvalitetsfaktorn (Qts) med denna formel.
1.1.2.3. Bestämning av motsvarande volym (Vas) för en högtalare.
För att bestämma exakt motsvarande volym behöver vi en prefabricerad, hållbar, förseglad basreflexlåda med ett hål för vår högtalare.
Lådans volym beror på högtalarens diameter och väljs enligt denna tabell.
Vi fixerar högtalaren till lådan och ansluter den till kretsen som beskrivs ovan (fig. 9). Återigen, öppna NCH Tone Generator-programmet, ställ in den initiala frekvensen till 10Hz och med "+"-knappen börjar vi smidigt, i 1Hz-steg, öka generatorfrekvensen till 500Hz. Samtidigt tittar vi på voltmetervärdet, som återigen kommer att börja öka till frekvensen FL, sedan minska, nå en minimipunkt vid basreflexavstämningsfrekvensen (Fb), öka igen och nå maxpunkten vid frekvensen FH, minska sedan och öka långsamt igen. Grafen över spänning kontra signalfrekvens har formen av en baktrisk kamel.
Och slutligen hittar vi motsvarande volym (Vas) med denna formel (där Vb är volymen på boxen med basreflexen).
Vi upprepar alla våra mätningar 3-5 gånger och tar det aritmetiska medelvärdet av alla parametrar. Till exempel, om vi fick Fs-värdena respektive 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 ett resultat av alla mina mätningar fick jag följande parametrar för min högtalare:
- Fs=30,75 Hz
- Qts=0,365
- Vas=112,9≈113 l
1.2.Modellering och beräkning av subwooferns kropp (box) med hjälp av JBL Speakershop-programmet.
Det finns flera alternativ för akustisk design, varav följande alternativ är de vanligaste.
- Ventilerad låda med basreflex,
- Bandpass 4:e, 6:e och 8:e ordningen,
- Passiv radiator - box med en passiv radiator,
- Stängd låda - stängd låda.
Typen av akustisk design väljs baserat på Thiel-Small-parametrarna för högtalaren. Om Fs/Qts<50, то такой громкоговоритель можно использовать исключительно в закрытом оформлении, если Fs/Qts>100, då endast i ventilerad box eller bandpass eller stängd box. Om 50
Först, ladda ner och installera programmet. Det här programmet är skrivet för Windows XP och fungerar inte på Windows 7. För att få programmet att fungera på Windows 7 måste du ladda ner och installera virtuell maskin Windows Virtual PC-XP Mode (du kan ladda ner det från den officiella Microsoft-webbplatsen) och kör installationen av JBL Speakershop genom den. Du måste också öppna JBL Speakershop via en virtuell maskin. Efter att ha öppnat programmet ser vi detta gränssnitt.
Klicka på "Högtalare" och välj "Parameters--minimum", i det öppna fönstret skriver vi respektive värdet på resonansfrekvensen (Fs), värdet på den ekvivalenta volymen (Vas), värdet på den totala elektromekaniska kvalitetsfaktorn (Qts) och klicka på "Acceptera".
I det här fallet kommer programmet att erbjuda två optimala (med jämnaste frekvensrespons) alternativ, ett i en stängd design (stängd box), den andra i en ventilerad box (box med basreflex). Klicka på "plott" (både i Vented box-området och i Closed box-området) och titta på frekvenssvarsgrafen. Vi väljer den design vars frekvensgång bäst passar våra krav.
I mitt fall är detta en ventilerad låda, eftersom den stängda lådan vid låga frekvenser (20-50Hz) har en mycket större amplitudavklingning än den ventilerade lådan (Figur ovan).
Om boxens optimala volym passar dig kan du bygga en box med den volymen och njuta av ljudet från subwoofern. Om inte (om volymerna är för stora) måste du ställa in volymen (ju närmare den optimala volymen desto bättre) och beräkna den optimala inställningsfrekvensen för basreflexen.
För att göra detta, i området Vented box, klicka på "Custom", i fönstret som öppnas, skriv din boxvolym, klicka på "Optimum Fb" (i det här fallet kommer programmet att beräkna den optimala basreflexinställningsfrekvensen, vid vilken frekvensgången för den akustiska designen kommer att vara den mest linjära) och sedan "Acceptera".
Klicka på "Box" och välj "Vent...", i fönstret som öppnas, i området "Custom", skriv diametern på röret (Dv), som vi kommer att använda som basreflex. Om vi använder två basreflexer, sätter vi en prick på "Area" och skriver rörens totala tvärsnittsarea.
Klicka på "Acceptera" och i området "Custom" på Lv-raden visas längden på basreflexröret. Nu när vi känner till boxens inre volym, diametern och längden på basreflexröret kan vi säkert gå vidare till att designa den akustiska designen, men om du verkligen vill veta det optimala bildförhållandet för boxen kan du klicka "Box" och välj "Dimensioner...".
1.3. Design av subwooferhuset (låda)
För att få högkvalitativt ljud är det nödvändigt att inte bara beräkna korrekt, utan också noggrant tillverka det akustiska designhuset. Efter att ha bestämt lådans inre volym, längden och diametern på basreflexröret, kan du säkert fortsätta till tillverkningen av subwooferhöljet. Materialet i lådan måste vara tillräckligt starkt och styvt. Det mest lämpliga materialet för högeffekts akustiska skåp är tjugo millimeter MDF. Lådans väggar är fästa vid varandra med självgängande skruvar, och mellanrummen mellan dem är smutsade med tätningsmedel eller silikon. Efter att ha gjort lådan görs hål för handtagen, och efterbehandlingen av den yttre ytan börjar. Alla ojämnheter jämnas ut med spackel eller epoxiharts (jag tillsätter lite PVA-lim till kittet, vilket förhindrar att sprickor uppstår med tiden och minskar vibrationsnivån). Efter att kittet har torkat måste ytorna slipas tills helt släta väggar erhålls. Den färdiga lådan kan antingen målas eller täckas med självhäftande dekorativ film, eller helt enkelt limmas med tjockt tyg. Från insidan limmas ett ljudabsorberande material bestående av bomullsull och gasväv på lådans väggar (i mitt fall limmade jag vadd). Som basreflex kan du använda ett avloppsrör av plast eller en pappersstav från olika rullar, samt en färdig basreflex som kan köpas i nästan vilken musikaffär som helst.
Det aktiva subwooferhuset består av två fack. Det första facket rymmer själva högtalaren, och det andra innehåller hela den elektriska delen (signalbehandlare, förstärkare, strömförsörjning......). I mitt fall placerade jag adderaren och filterenheten i ett separat fack från effektförstärkarenheten, strömförsörjningen och kylenheten. Från insidan limmade jag fast folie på väggarna i adderblocket och filterblocksfacket som jag kopplade till jord (GND). Folien förhindrar exponering för yttre fält och minskar ljudnivån.
Om du använder mina kretskort bör dessa fack ha följande mått.
2. Elektrisk del av den aktiva subwoofern
Låt oss gå vidare till den elektriska delen av den aktiva subwoofern. Det allmänna diagrammet och funktionsprincipen för enheten representeras av detta diagram.
Enheten består av fyra block monterade på separata kretskort.
- Block av adderare (summatorer),
- Filterblock (Subwoofer-drivrutin),
- Effektförstärkarblock,
- Strömförsörjning och kylaggregat (Kylfläns kul).
I början ljudsignal kommer in i adderblocket (Summatorer), där signalerna från höger och vänster kanal summeras. Sedan går den till filterblocket (Subwoofer-drivrutinen), där subwoofer-signalen bildas, som inkluderar en volymkontroll, subsonic-filter (infralågpassfilter), basförstärkare (höjer volymen vid en viss frekvens) och Crossover (låg). -passfilter). Efter bildandet går signalen in i effektförstärkarblocket och sedan in i högtalaren.
Låt oss diskutera dessa block separat.
2.1. Adderblock (summatorer)
2.1.1. Schema
Låt oss först titta på adderkretsen som visas i figuren nedan.
Ljudsignalen från externa enheter (dator, CD-spelare........) går in i adderblocket, som har 6 stereoingångar. 5 av dem är vanliga linjära ingångar, som skiljer sig från varandra endast i typen av kontakt. Och den sjätte är en högspänningsingång till vilken du kan ansluta högtalarutgången (till exempel en stereo eller bilradio som inte har en linjeutgång). Varje ingång har en separat operationsförstärkare som förspänner signalerna från höger och vänster kanal, vilket förhindrar ljudsignalen från en extern enhet från att komma in i en annan, samtidigt som det gör det möjligt att samtidigt ansluta flera externa enheter till subwoofern. Det finns också utgångar (5 utgångar, den 6:e passade helt enkelt inte på kortet, så jag installerade den inte), som gör det möjligt att leverera samma signal som går in i subwoofern till ingången på ett bredbandsstereosystem . Detta är mycket praktiskt när ljudkällan bara har en utgång.
2.1.2.Komponenter
TL074 (5 st) användes som operationsförstärkare. Motstånd är klassade för en effekt på 0,25 W eller högre (resistansvärden visas i diagrammet). Alla elektrolytiska kondensatorer har en spänning på 25 volt eller högre (kapacitansvärden visas i diagrammet). Som icke-polära kondensatorer kan du använda keramik- eller filmkondensatorer (helst film), men om du verkligen vill kan du använda speciella ljudkondensatorer (kondensatorer designade för användning i högkvalitativa ljudsystem). Choker i strömförsörjningskretsen för operationsförstärkare är utformade för att undertrycka "brus" som kommer från strömförsörjningen. Spolar L1-L4 innehåller 20 varv lindade med koppartråd med en diameter på 0,7 mm på en gelpenstav (3 mm). Används också är RCA, 3,5 mm ljudjack, 6,35 mm ljudjack, XLR, WP-8-kontakter.
2.1.3.PCB
Det tryckta kretskortet är tillverkat med . Efter lödning av delarna bör kretskortet beläggas för att undvika oxidation av kopparn.
2.1.4 Foto av det färdiga adderblocket
Adderaren drivs från en bipolär strömkälla med en spänning på ±12V. Ingångsimpedansen är 33kOhm.
2.2.Filterblock (Subwoofer-drivrutin)
2.2.1. Schema
Tänk på subwooferns drivkrets som visas i figuren nedan.
Den summerade signalen från adderaren går in i filterblocket, som består av följande delar:
- Volymregulator,
- Infralågfrekvensfilter (subsonic filter),
- Basförstärkare av en viss frekvens (basförstärkare),
- Lågpassfilter (crossover).
Volymkontroll sker på två nivåer. Den första är när signalen går in i filterblocket, vilket minskar nivån på dess eget "brus" i adderblocket, det andra är när signalen matas ut från filterblocket, vilket minskar nivån på dess eget "brus" från filterblocket. filterblock. Volymen justeras med variabelt motstånd VR3. Efter den första nivån av volymkontroll går signalen in i den så kallade "basförstärkaren", som är en enhet som ökar amplituden för signaler med en viss frekvens. Det vill säga, om basförstärkaravstämningsfrekvensen är inställd på till exempel 44Hz och förstärkningsnivån är 14dB, så ser frekvenssvaret ut så här ( Rad 1).
Rad 2- inställningsfrekvens=44Hz, förstärkningsnivå=9dB,
Rad 3- inställningsfrekvens=44Hz, förstärkningsnivå=2dB,
Rad 4- inställningsfrekvens=33Hz, förstärkningsnivå=3dB,
Rad 5- inställningsfrekvens=61Hz, förstärkningsnivå=6dB.
Basförstärkarens inställningsfrekvens ställs in med variabelt motstånd VR5 (inom 25...125Hz), och förstärkningsnivån med motstånd VR4 (inom 0...+14dB). Efter basförstärkaren går signalen in i subsonic-filtret, som är ett filter som klipper bort oönskade, ultralåga signaler som inte längre är hörbara för människor, men som kan överbelasta förstärkaren kraftigt och därigenom minska den faktiska uteffekten från systemet. Filtergränsfrekvensen justeras med hjälp av variabelt motstånd VR2 inom området 10...80Hz. Om till exempel gränsfrekvensen sätts in vid 25Hz, så har frekvensgången följande form.
Efter infralågpassfiltret går signalen till ett lågpassfilter (crossover), som skär bort de övre frekvenserna (mellan + hög) som är onödiga för subwoofern. Gränsfrekvensen justeras med hjälp av ett variabelt motstånd VR1 inom området 30…250Hz. Dämpningslutningen är 12 dB/oktav. Frekvenssvaret ser ut så här (vid en gränsfrekvens på 70Hz).
2.2.2.Komponenter
TL074 (2 st), TL072 (1 st) och NE5532 (1 st) användes som operationsförstärkare. Motstånd är klassade för en effekt på 0,25 W eller högre (resistansvärden visas i diagrammet). Alla elektrolytiska kondensatorer har en spänning på 25 volt eller högre (kapacitansvärden visas i diagrammet). Keramiska kondensatorer eller filmkondensatorer (företrädesvis film) kan användas som icke-polära kondensatorer. Choker i strömförsörjningskretsen för operationsförstärkare är utformade för att undertrycka "brus" som kommer från strömförsörjningen. Tre dubbla (50kOhm-2st., 20kOhm-1st.) och två fyrdubbla variabla (50kOhm-6st.) motstånd användes också. Två dubbla kan användas som fyrkantiga variabla motstånd.
2.2.3.PCB
PCB-filer i formaten *.lay och *.pdf kan laddas ner i slutet av artikeln.
2.2.4.Foto av det färdiga filterblocket
Filterenheten drivs från en bipolär strömkälla med en spänning på ±12V.
2.3. Effektförstärkarblock.
2.3.1. Schema
Effektförstärkaren är en Anthony Holton-förstärkare med fälteffekttransistorer i slutsteget. Det finns många artiklar som beskriver funktionsprincipen, monteringen och konfigurationen av förstärkaren på Internet. Därför kommer jag att begränsa mig till att bifoga schemat och min version av kretskortet.
2.3.2.PCB
PCB-filer i formaten *.lay och *.pdf kan laddas ner i slutet av artikeln. Effektförstärkarenheten drivs från en bipolär strömkälla med en spänning på ±50...63V. Förstärkarens uteffekt beror på matningsspänningen och antalet par av fälteffekttransistorer (IRFP240+IRFP9240) i slutsteget.
2.4. Strömförsörjning och kylenhet (strömförsörjning)
2.4.1. Schema
2.4.2.Komponenter
Som krafttransformator kan du använda antingen en färdig eller hemmagjord transformator med en effekt på cirka 200 W. Spänningarna för sekundärlindningarna visas i diagrammet.
Br2-diodbryggan är konstruerad för en ström på 25A. Kondensatorerna C1…C12,C29…C31 måste ha en märkspänning på 25V. Kondensatorer C13...C28 måste ha en märkspänning på 63V (för matningsspänningar under 60V), eller 100V (för matningsspänningar över 60V). Det är bättre att använda filmkondensatorer som icke-polära kondensatorer. Alla motstånd är klassade för 0,25W effekt. Thermistor R5 är belagd med termisk pasta och fäst på förstärkarens kylfläns. Fläktens driftspänning är 12V.
2.4.3.PCB
PCB-filer i formaten *.lay och *.pdf kan laddas ner i slutet av artikeln.
3. Det sista steget av subwoofer montering
Lista över radioelement
| Beteckning | Typ | Valör | Kvantitet | Notera | affär | Mitt anteckningsblock | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| U1-U5 | Operationsförstärkare | TL074 | 5 | Till anteckningsblock | |||
| C1-C4, C15, C16, C25-C27, C29, C39-C42 | 10 µF | 14 | Till anteckningsblock | ||||
| C5-C10, C23, C24, C28, C30, C35-C38 | Kondensator | 33 pF | 14 | Till anteckningsblock | |||
| C11-C14, C19-C22, C31-C34 | Kondensator | 0,1 µF | 12 | Till anteckningsblock | |||
| C17, C18 | Elektrolytkondensator | 470 µF | 2 | Till anteckningsblock | |||
| R1, R2 | Motstånd | 390 Ohm | 2 | Till anteckningsblock | |||
| R3, R12 | Motstånd | 15 kOhm | 2 | Till anteckningsblock | |||
| R4, R16-R18 | Motstånd | 20 kOhm | 4 | Till anteckningsblock | |||
| R5, R13-R15 | Motstånd | 13 kOhm | 4 | Till anteckningsblock | |||
| R6, R10, R23, R24, R31, R33, R40, R41, R46, R47 | Motstånd | 68 kOhm | 10 | Till anteckningsblock | |||
| R7, R11, R21, R22, R32, R34, R37, R38, R45, R48 | Motstånd | 22 kOhm | 10 | Till anteckningsblock | |||
| R8, R9, R25, R26, R29, R30, R39, R42, R49, R50 | Motstånd | 10 kOhm | 10 | Till anteckningsblock | |||
| R19, R20, R27, R28, R35, R36, R43, R44 | Motstånd | 22 Ohm | 8 | Till anteckningsblock | |||
| L1-L4 | Induktor | 20x3mm | 4 | 20 varv, vajer 0,7mm, ram 3mm | Till anteckningsblock | ||
| L5-L13 | Induktor | 100 mH | 10 | Till anteckningsblock | |||
| Filterblock | |||||||
| U1 | Operationsförstärkare | TL072 | 1 | Till anteckningsblock | |||
| U2, U4 | Operationsförstärkare | TL074 | 2 | Till anteckningsblock | |||
| U3 | Operationsförstärkare | NE5532 | 1 | Till anteckningsblock | |||
| C1-C5, C7-C10, C15-C17, C20, C23 | Kondensator | 0,1 µF | 14 | Till anteckningsblock | |||
| C6 | Kondensator | 15 nF | 1 | Till anteckningsblock | |||
| C11-C14 | Kondensator | 0,33 µF | 4 | Till anteckningsblock | |||
| C21, C22 | Kondensator | 82 nF | 2 | Till anteckningsblock | |||
| VR1-VR3, VR5 | Variabelt motstånd | 50 kOhm | 4 | Till anteckningsblock | |||
| VR4 | Variabelt motstånd | 20 kOhm | 1 | Till anteckningsblock | |||
| R1, R3, R4, R6 | Motstånd | 6,8 kOhm | 4 | Till anteckningsblock | |||
| R2, R10, R11, R13, R14 | Motstånd | 4,7 kOhm | 5 | Till anteckningsblock | |||
| R5, R8 | Motstånd | 10 kOhm | 2 | Till anteckningsblock | |||
| R7, R9 | Motstånd | 18 kOhm | 2 | Till anteckningsblock | |||
| R12, R15-R17, R20, R22, R26, R27 | Motstånd | 2 kOhm | 8 | Till anteckningsblock | |||
| 18 kr, 25 kr | Motstånd | 3,6 kOhm | 2 | Till anteckningsblock | |||
| 19 kr, 21 kr | Motstånd | 1,5 kOhm | 2 | Till anteckningsblock | |||
| R23, R24, R30, R31, R33 | Motstånd | 20 kOhm | 5 | Till anteckningsblock | |||
| R28 | Motstånd | 13 kOhm | 1 | Till anteckningsblock | |||
| R29 | Motstånd | 36 kOhm | 1 | Till anteckningsblock | |||
| R32 | Motstånd | 75 kOhm | 1 | Till anteckningsblock | |||
| R34, R35 | Motstånd | 15 kOhm | 2 | Till anteckningsblock | |||
| L1-L8 | Induktor | 100 mH | 1 | Till anteckningsblock | |||
| Effektförstärkarblock | |||||||
| T1-T4 | Bipolär transistor | 2N5551 | 4 | Till anteckningsblock | |||
| T5, T9, T11, T12 | Bipolär transistor | MJE340 | 4 | Till anteckningsblock | |||
| T7, T8, T10 | Bipolär transistor | MJE350 | 3 | Till anteckningsblock | |||
| T13, T15, T17 | MOSFET transistor | IRFP240 | 3 | Till anteckningsblock | |||
| T14, T16, T18 | MOSFET transistor | IRFP9240 | 3 | Till anteckningsblock | |||
| D1, D2, D5, D7 | Likriktardiod | 1N4148 | 4 | Till anteckningsblock | |||
| D3, D4, D6 | Zenerdiod | 1N4742 | 3 | Till anteckningsblock | |||
| D8, D9 | Likriktardiod | 1N4007 | 2 | ||||
Huvudsaken är att ha en högkvalitativ lågfrekvent högtalare till hands, helst en importerad, men i extrema fall kan du använda sovjettillverkade dynamiska huvuden, till exempel 25GD från S-30 radiohögtalare. Eftersom vårt mål är att bara samla Hög kvalitet, då kommer vi att överge stereoförstärkaren och använda mikrokretsen TDA2050.
Denna förstärkare håller ganska hög kvalitet och har en hyfsad uteffekt på 32 watt. Artikeln anger inte lådans dimensioner, eftersom det är viktigt att behålla en förskjutning på 7 liter och låta designen vara efter din smak och individuella design. Spånskivor med en tjocklek på 0,5 mm användes, fasväxelriktaren var designad för 35 hertz. Subwooferkrets:
Förstärkaren är ansluten till kylflänsen. Som framgår av anslutningsdiagrammet är utgångsdioder uteslutna från det, eftersom TDA2050 har dessa dioder inbyggda i mikrochippet och det är ingen idé att installera ytterligare. Den passiva lågpassfilterkretsen visas nedan. Strömförsörjningen är en transformator med en effekt på 50-70 watt, på vilken två lindningar med en spänning på 10-12 volt vardera och en ström på minst 2 ampere är lindade. Du kan också göra en transformator själv. För att göra detta tar vi vilken nätverkstransformator som helst med en effekt på 50 watt eller mer och lindar en sekundärlindning på den, som innehåller 60 varv med en kran från mitten. Lindning görs med tråd med en diameter på 1 - 1,5 mm. Strömförsörjningsdiagrammet visas nedan.
Det viktigaste i att designa subwoofers är att bibehålla tätheten, så efter att ha slutfört monteringen måste du noggrant placera allt i lådan, försiktigt fästa effektförstärkaren och transformatorn på lådans vägg och sedan stänga subwooferns lock med PVA-lim och själv -skruvar. Limmet behöver sedan torka och efter några timmar är subwoofern klar att användas.
Det är bättre att göra volymkontrollen och ingångsjacket på baksidan. Du kan ansluta vad som helst till en subwoofer - en dator, TV, DVD-spelare och till och med mobiltelefon; och kom ihåg - om vi ansluter en förstärkt ljudsignal till subwoofern, till exempel från en bärbar dator eller TV, så spelar den mycket högre, eftersom det inte finns någon extra förstärkare i lågpassfiltret och det finns stora förluster. Det är allt - lyssna på din hälsa! AKA
