Любой усилитель звука своими руками ⋆ diodov.net

Рассмотрим, как сделать любой усилитель звука своими руками на примере микросхемы TEA2025B.

Первым делам следует понимать, что усиление любого сигнала, в том числе и сигнала звуковой частоты, происходит за счет мощности источника питания. В качестве источника питания чаще всего применяют батарейки, они же гальванические элементы, аккумуляторы, блок питания постоянного тока.

Блок питания для усилителя звука

К блокам питания, предназначенных для работы в усилителях мощности звуковой частоты (УМЗЧ), предъявляют особые требования. И чем выше класс усилителя звука, тем выше эти требования. Важнейшие из них – это минимум пульсаций и различного рода электромагнитных излучений. По этой причине в аудиотехнике даже низкого класса применяются исключительно трансформаторные блоки питания. Импульсным блокам питания (ИБП) в аудиотехнике не место.

ИБП в процессе работы создают широкий спектр электромагнитных излучений, которые пагубно сказываются на качестве звука. Это объясняется работой полупроводниковых приборов в ключевом режиме. Вследствие чего возникают импульсы тока. Которые в конечном итоге распространяются в виде электромагнитных излучений и пульсаций. По этой причине ИБП подлежат обязательному экранированию.

Для сглаживания пульсаций выпрямленного тока в трансформаторных (линейных) блоках питания применяются электролитические конденсаторы большой емкости. Более того, для БП усилителей звука рекомендуется применять специальные конденсаторы. Однако влияние их на улучшение качества звука до сих пор остается спорным. Но стоимость таких конденсаторов явно превышает стоимость «обычных» конденсаторов.

Ключевым элементом большинства усилителей звука является операционный усилитель ОУ. ОУ зачастую питаются двухполярным напряжением, хотя могут получать питания и от однополярного источника. Но все же мощные усилители питаются, как правило, от двухполярних источников тока.

Стерео усилитель звука своими руками

И так, чтобы сделать усилитель звука достаточно понимать следующее. Любой УМЗЧ имеет как минимум один вход, один выход и два вывода для подключения питания.

Поскольку мы будем собирать стерео усилитель звука на микросхеме TEA2025B, то будет использоваться два входа. Каждый вход на отдельный канал. А соответственно будут использоваться два выхода для подключения двух динамиков: левого и правого.

Теперь мы можем сделать следующий вывод. Любая микросхема стерео усилителя звука должна иметь минимум шесть выводов. Два входа, два выхода, два питания. Как правило, микросхемы подобного типа имеют больше выводов. К ним подпаиваются дополнительные элементы: конденсаторы, резисторы, которые в народе называют “обвязкой” или “рассыпухой”.

Усилитель звука на TEA2025B

TEA2025B питается в широком диапазоне однополярного напряжения: 3…15 В. Выходная мощность в режиме стерео 2 по 2,3 Вт. Нагрузкой являются два динамика, сопротивлением звуковой катушки 4 Ом. Также на микросхему можно подавать и моно сигнал. Тогда нагрузкой будет служить один динамик.

Важно!!! Приучите себя проверять схемы, найденные в интернете, с типовыми схемами включения, приведенными в даташите соответствующей микросхемы. Очень часто встречают ошибки. Поэтому не лишним будет заглянуть в первоисточник. Поскольку производители микросхем в технической документации ошибок не допускают, в отличие от сайтов радиолюбителей.

Мы будем делать стерео усилитель.

Прежде всего, для подключения к выходу звуковой карты компьютера или смартфона или просто к аудиовыходу другого устройства, например приемника или тюнера, нам понадобится аудио штекер.

Аудио штекеры бывают для моно сигнала (однопиновый), стереосигнала (2-х пиновый), стерео с микрофоном (4-х пиновый). В нашем случае необходимо использовать аудио штекер 2-х пиновый и без микрофона.

Один пин – это левый канал. Второй пин – правый канал. Третий контакт – это общий провод для двух каналов.

Во избежание ошибки, место пайки проводов проще всего прозвонить с соответствующими пинами.

И так, штекер готов, но пока что мы его никуда не припаиваем.

Также нам понадобятся два самых простых, но одинаковых по характеристикам динамика. Вполне подойдут динамики, мощность по 3 Вт, сопротивлением звуковой катушки 4 Ом.

Обратите внимание, динамики также имеют полярность, которая обозначает начало и конец звуковой катушки. В дальнейшем нам ее также необходимо придерживаться.

Следующий обязательный компонент любого усилителя звука – это блок питания. Подойдет блок питания на 9 В или 12 В, мощностью от 9 Вт. Чтобы узнать, как сделать такой блок питания, перейдите по ссылке.

Я буду применять блок питания с регулировкой выходного напряжения, который я показывал, как сделать в своем курсе для начинающих электронщиков.

Собираем усилитель звука на TEA2025B

Теперь, когда все дополнительные элементы собраны, мы можем сосредоточить внимание на микросхеме TEA2025B.

Посмотрев внимательней на схему, мы обнаружим один положительный момент. Шесть электролитических конденсаторов имеют одинаковый номинал – 100 мкФ. Это замечательно, ведь часто во многих микросхемах «обвязка» состоит из радиодеталей разного номинала, что создает некоторое неудобство.

Обратите внимание, хотя микросхема и рассчитана на питания максимум 12 В, но электролитические конденсаторы следует применять с напряжением не менее 25 В.

Для регулировки уровня громкости одновременно обоих каналов применяют сдвоенный переменный  резистор с логарифмической зависимостью. Тогда постоянные резисторы, которые приведены на фото выше – не нужны.

С разводкой печатной платы я не заморачивался и сделал ее по-быстрому в программе Sprint Layout. Если Вам не лень сделать более качественную разводку с нуля, то можете поделиться ей с остальными начинающими электронщиками. Выслать ее можно на мою почту, а я приложу ее к данной статье. Думаю, все скажут спасибо.

Теперь осталось сделать самое приятно – впаять все радиодетали в печатную плату и подключить выводы штекера и динамиков.

Я надеюсь, теперь вы сможете сделать любой усилитель своими руками.

Скачать разводку платы TEA2025B_

Еще статьи по данной теме

виды, схемы, простые и сложные

– Сосед запарил по батарее стучать. Сделал музыку громче, чтобы его не слышать.
(Из фольклора аудиофилов).

Эпиграф иронический, но аудиофил совсем не обязательно «больной на всю голову» с физиономией Джоша Эрнеста на брифинге по вопросам отношений с РФ, которого «прёт» оттого, что соседи «счастливы». Кто-то хочет слушать серьезную музыку дома как в зале. Качество аппаратуры для этого нужно такое, какое у любителей децибел громкости как таковых просто не помещается там, где у здравомыслящих людей ум, но у последних оный за разум заходит от цен на подходящие усилители (УМЗЧ, усилитель мощности звуковой частоты). А у кого-то попутно возникает желание приобщиться к полезным и увлекательным сферам деятельности – технике воспроизведения звука и вообще электронике. Которые в век цифровых технологий неразрывно связаны и могут стать высокодоходной и престижной профессией. Оптимальный во всех отношениях первый шаг в этом деле – сделать усилитель своими руками:

именно УМЗЧ позволяет с начальной подготовкой на базе школьной физики на одном и том же столе пройти путь от простейших конструкций на полвечера (которые, тем не менее, неплохо «поют») до сложнейших агрегатов, через которые с удовольствием сыграет и хорошая рок-группа. Цель данной публикации – осветить первые этапы этого пути для начинающих и, возможно, сообщить кое-что новое опытным.

УМЗЧ мощностью 350 Вт

Простейшие

Итак, для начала попробуем сделать усилитель звука, который просто работает. Чтобы основательно вникнуть в звукотехнику, придется постепенно освоить довольно много теоретического материала и не забывать по мере продвижения обогащать багаж знаний. Но любая «умность» усваивается легче, когда видишь и щупаешь, как она работает «в железе». В этой статье далее тоже без теории не обойдется – в том, что нужно знать поначалу и что возможно пояснить без формул и графиков. А пока достаточно будет умения паять электропаяльником и пользоваться мультитестером.

Примечание: если вы до сих пор не паяли электронику, учтите – ее компоненты нельзя перегревать! Паяльник – до 40 Вт (лучше 25 Вт), максимально допустимое время пайки без перерыва – 10 с. Паяемый вывод для теплоотвода удерживается в 0,5-3 см от места пайки со стороны корпуса прибора медицинским пинцетом. Кислотные и др. активные флюсы применять нельзя! Припой – ПОС-61.

Слева на рис. – простейший УМЗЧ, «который просто работает». Его можно собрать как на германиевых, так и на кремниевых транзисторах.

Простейшие усилители звука

На этой крошке удобно осваивать азы наладки УМЗЧ с непосредственными связями между каскадами, дающими наиболее чистый звук:

• Перед первым включением питания нагрузку (динамик) отключаем;
• Вместо R1 впаиваем цепочку из постоянного резистора на 33 кОм и переменного (потенциометра) на 270 кОм, т.е. первый прим. вчетверо меньшего, а второй прим. вдвое большего номинала против исходного по схеме;
• Подаем питание и, вращая движок потенциометра, в точке, обозначенной крестиком, выставляем указанный ток коллектора VT1;
• Снимаем питание, выпаиваем временные резисторы и замеряем их общее сопротивление;
• В качестве R1 ставим резистор номинала из стандартного ряда, ближайшего к измеренному;
• Заменяем R3 на цепочку постоянный 470 Ом + потенциометр 3,3 кОм;
• Так же, как по пп. 3-5, в т. а выставляем напряжение, равное половине напряжения питания.

Точка а, откуда снимается сигнал в нагрузку это т. наз. средняя точка усилителя. В УМЗЧ с однополярным питанием в ней выставляют половину его значения, а в УМЗЧ в двухполярным питанием – ноль относительно общего провода. Это называется регулировкой баланса усилителя. В однополярных УМЗЧ с емкостной развязкой нагрузки отключать ее на время наладки не обязательно, но лучше привыкать делать это рефлекторно: разбалансированный 2-полярный усилитель с подключенной нагрузкой способен сжечь свои же мощные и дорогие выходные транзисторы, а то и «новый, хороший» и очень дорогой мощный динамик.

Примечание: компоненты, требующие подбора при наладке устройства в макете, на схемах обозначаются или звездочкой (*), или штрихом-апострофом (‘).

В центре на том же рис. – простой УМЗЧ на транзисторах, развивающий уже мощность до 4-6 Вт на нагрузке 4 Ом. Хотя и работает он, как и предыдущий, в т. наз. классе AB1, не предназначенном для Hi-Fi озвучивания, но, если заменить парой таких усилитель класса D (см. далее) в дешевых китайских компьютерных колонках, их звучание заметно улучшается. Здесь узнаем еще одну хитрость: мощные выходные транзисторы нужно ставить на радиаторы. Компоненты, требующие дополнительного охлаждения, на схемах обводятся пунктиром; правда, далеко не всегда; иногда – с указанием необходимой рассеивающей площади теплоотвода. Наладка этого УМЗЧ – балансировка с помощью R2.

Справа на рис. – еще не монстр на 350 Вт (как был показан в начале статьи), но уже вполне солидный зверюга: простой усилитель на транзисторах мощностью 100 Вт. Музыку через него слушать можно, но не Hi-Fi, класс работы – AB2. Однако для озвучивания площадки для пикника или собрания на открытом воздухе, школьного актового или небольшого торгового зала он вполне пригоден. Любительская рок-группа, имея по такому УМЗЧ на инструмент, может успешно выступать.

В этом УМЗЧ проявляются еще 2 хитрости: во-первых, в очень мощных усилителях каскад раскачки мощного выхода тоже нужно охлаждать, поэтому VT3 ставят на радиатор от 100 кв. см. Для выходных VT4 и VT5 нужны радиаторы от 400 кв. см. Во-вторых, УМЗЧ с двухполярным питанием совсем без нагрузки не балансируются. То один, то другой выходной транзистор уходит в отсечку, а сопряженный в насыщение. Затем, на полном напряжении питания скачки тока при балансировке способны вывести из строя выходные транзисторы. Поэтому для балансировки (R6, догадались?) усилитель запитывают от +/–24 В, а вместо нагрузки включают проволочный резистор 100…200 Ом. Кстати, закорючки в некоторых резисторах на схеме – римские цифры, обозначающие их необходимую мощность рассеяния тепла.

Примечание: источник питания для этого УМЗЧ нужен мощностью от 600 Вт. Конденсаторы сглаживающего фильтра – от 6800 мкФ на 160 В. Параллельно электролитическим конденсаторам ИП включаются керамические по 0,01 мкФ для предотвращения самовозбуждения на ультразвуковых частотах, способного мгновенно сжечь выходные транзисторы.

На полевиках

На след. рис. – еще один вариант достаточно мощного УМЗЧ (30 Вт, а при напряжении питания 35 В – 60 Вт) на мощных полевых транзисторах:

УМЗЧ на мощных полевых транзисторах

Звук от него уже тянет на требования к Hi-Fi начального уровня (если, разумеется, УМЗЧ работает на соотв. акустические системы, АС). Мощные полевики не требуют большой мощности для раскачки, поэтому и предмощного каскада нет. Еще мощные полевые транзисторы ни при каких неисправностях не сжигают динамики – сами быстрее сгорают. Тоже неприятно, но все-таки дешевле, чем менять дорогую басовую головку громкоговорителя (ГГ). Балансировка и вообще наладка данному УМЗЧ не требуются. Недостаток у него, как у конструкции для начинающих, всего один: мощные полевые транзисторы много дороже биполярных для усилителя с такими же параметрами. Требования к ИП – аналогичные пред. случаю, но мощность его нужна от 450 Вт. Радиаторы – от 200 кв. см.

Примечание: не надо строить мощные УМЗЧ на полевых транзисторах для импульсных источников питания, напр. компьютерных. При попытках «загнать» их в активный режим, необходимый для УМЗЧ, они или просто сгорают, или звук дают слабый, а по качеству «никакой». То же касается мощных высоковольтных биполярных транзисторов, напр. из строчной развертки старых телевизоров.

Сразу вверх

Если вы уже сделали первые шаги, то вполне естественным будет желание построить УМЗЧ класса Hi-Fi, не вдаваясь слишком глубоко в теоретические дебри. Для этого придется расширить приборный парк – нужен осциллограф, генератор звуковых частот (ГЗЧ) и милливольтметр переменного тока с возможностью измерения постоянной составляющей. Прототипом для повторения лучше взять УМЗЧ Е. Гумели, подробно описанный в «Радио» №1 за 1989 г. Для его постройки понадобится немного недорогих доступных компонент, но качество удовлетворяет весьма высоким требованиям: мощность до 60 Вт, полоса 20-20 000 Гц, неравномерность АЧХ 2 дБ, коэффициент нелинейных искажений (КНИ) 0,01%, уровень собственных шумов –86 дБ. Однако наладить усилитель Гумели достаточно сложно; если вы с ним справитесь, можете браться за любой другой. Впрочем, кое-какие из известных ныне обстоятельств намного упрощают налаживание данного УМЗЧ, см. ниже. Имея в виду это и то, что в архивы «Радио» пробраться не всем удается, уместно будет повторить основные моменты.

Схемы простого высококачественного УМЗЧ

Схемы УМЗЧ Гумели и спецификация к ним даны на иллюстрации. Радиаторы выходных транзисторов – от 250 кв. см. для УМЗЧ по рис. 1 и от 150 кв. см. для варианта по рис. 3 (нумерация оригинальная). Транзисторы предвыходного каскада (КТ814/КТ815) устанавливаются на радиаторы, согнутые из алюминиевых пластин 75х35 мм толщиной 3 мм. Заменять КТ814/КТ815 на КТ626/КТ961 не стоит, звук заметно не улучшается, но налаживание серьезно затрудняется.

Чертежи печатных плат и указания по налаживанию простого высококачественного УМЗЧ

Этот УМЗЧ очень критичен к электропитанию, топологии монтажа и общей, поэтому налаживать его нужно в конструктивно законченном виде и только со штатным источником питания. При попытке запитать от стабилизированного ИП выходные транзисторы сгорают сразу. Поэтому на рис. даны чертежи оригинальных печатных плат и указания по наладке. К ним можно добавить что, во-первых, если при первом включении заметен «возбуд», с ним борются, меняя индуктивность L1. Во-вторых, выводы устанавливаемых на платы деталей должны быть не длиннее 10 мм. В-третьих, менять топологию монтажа крайне нежелательно, но, если очень надо, на стороне проводников обязательно должен быть рамочный экран (земляная петля, выделена цветом на рис.), а дорожки электропитания должны проходить вне ее.

Примечание: разрывы в дорожках, к которым подключаются базы мощных транзисторов – технологические, для налаживания, после чего запаиваются каплями припоя.

Налаживание данного УМЗЧ много упрощается, а риск столкнуться с «возбудом» в процессе пользования сводится к нулю, если:

• Минимизировать межблочный монтаж, поместив платы на радиаторах мощных транзисторов.
• Полностью отказаться от разъемов внутри, выполнив весь монтаж только пайкой. Тогда не нужны будут R12, R13 в мощном варианте или R10 R11 в менее мощном (на схемах они пунктирные).
• Использовать для внутреннего монтажа аудиопровода из бескислородной меди минимальной длины.

При выполнении этих условий с возбуждением проблем не бывает, а налаживание УМЗЧ сводится к рутинной процедуре, описанной на рис.

Провода для звука

Аудиопровода не досужая выдумка. Необходимость их применения в настоящее время несомненна. В меди с примесью кислорода на гранях кристаллитов металла образуется тончайшая пленочка окисла. Оксиды металлов полупроводники и, если ток в проводе слабый без постоянной составляющей, его форма искажается. По идее, искажения на мириадах кристаллитов должны компенсировать друг друга, но самая малость (похоже, обусловленная квантовыми неопределенностями) остается. Достаточная, чтобы быть замеченной взыскательными слушателями на фоне чистейшего звука современных УМЗЧ.

Производители и торговцы без зазрения совести подсовывают вместо бескислородной обычную электротехническую медь – отличить одну от другой на глаз невозможно. Однако есть сфера применения, где подделка не проходит однозначно: кабель витая пара для компьютерных сетей. Положить сетку с длинными сегментами «леварем», она или вовсе не запустится, или будет постоянно глючить. Дисперсия импульсов, понимаешь ли.

Автор, когда только еще пошли разговоры об аудиопроводах, понял, что, в принципе, это не пустая болтовня, тем более, что бескислородные провода к тому времени уже давно использовались в технике спецназначения, с которой он по роду деятельности был хорошо знаком. Взял тогда и заменил штатный шнур своих наушников ТДС-7 самодельным из «витухи» с гибкими многожильными проводами. Звук, на слух, стабильно улучшился для сквозных аналоговых треков, т.е. на пути от студийного микрофона до диска нигде не подвергавшихся оцифровке. Особенно ярко зазвучали записи на виниле, сделанные по технологии DMM (Direct Meta lMastering, непосредственное нанесение металла). После этого межблочный монтаж всего домашнего аудио был переделан на «витушный». Тогда улучшение звучания стали отмечать и совершенно случайные люди, к музыке равнодушные и заранее не предуведомленные.

Как сделать межблочные провода из витой пары, см. след. видео.

Видео: межблочные провода из витой пары своими руками

К сожалению, гибкая «витуха» скоро исчезла из продажи – плохо держалась в обжимаемых разъемах. Однако, к сведению читателей, только из бескислородной меди делается гибкий «военный» провод МГТФ и МГТФЭ (экранированный). Подделка невозможна, т.к. на обычной меди ленточная фторопластовая изоляция довольно быстро расползается. МГТФ сейчас есть в широкой продаже и стоит много дешевле фирменных, с гарантией, аудиопроводов. Недостаток у него один: его невозможно выполнить расцвеченным, но это можно исправить бирками. Есть также и бескислородные обмоточные провода, см. далее.

Теоретическая интермедия

Как видим, уже на первых порах освоения звукотехники нам пришлось столкнуться с понятием Hi-Fi (High Fidelity), высокая верность воспроизведения звука. Hi-Fi бывают разных уровней, которые ранжируются по след. основным параметрам:

1. Полосе воспроизводимых частот.
2. Динамическому диапазону – отношению в децибелах (дБ) максимальной (пиковой) выходной мощности к уровню собственных шумов.
3. Уровню собственных шумов в дБ.
4. Коэффициенту нелинейных искажений (КНИ) на номинальной (долговременной) выходной мощности. КНИ на пиковой мощности принимается 1% или 2% в зависимости от методики измерений.
5. Неравномерности амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) в полосе воспроизводимых частот. Для АС – отдельно на низких (НЧ, 20-300 Гц), средних (СЧ, 300-5000 Гц) и высоких (ВЧ, 5000-20 000 Гц) звуковых частотах.

Примечание: отношение абсолютных уровней каких-либо величин I в (дБ) определяется как P(дБ) = 20lg(I1/I2). Если I1<I2, P будет отрицательным. Полезно запомнить – P=3дБ соотв. численному отношению в 1,41 раза, P=6дБ – в 2 раза, P=12дБ – в 4 раза, P=20дБ в 10 раз, P=40дБ в 100 раз и P=60дБ в 1000 раз.

Все тонкости и нюансы Hi-Fi нужно знать, занимаясь проектированием и постройкой АС, а что касается самодельного Hi-Fi УМЗЧ для дома, то, прежде чем переходить к таким, нужно четко уяснить себе требования к их мощности, необходимой для озвучивания данного помещения, динамическому диапазону (динамике), уровню собственных шумов и КНИ. Добиться от УМЗЧ полосы частот 20-20 000 Гц с завалом на краях по 3 дБ и неравномерностью АЧХ на СЧ в 2 дБ на современной элементной базе не составляет больших сложностей.

Громкость

Мощность УМЗЧ не самоцель, она должна обеспечивать оптимальную громкость воспроизведения звука в данном помещении. Определить ее можно по кривым равной громкости, см. рис. Естественных шумов в жилых помещениях тише 20 дБ не бывает; 20 дБ это лесная глушь в полный штиль. Уровень громкости в 20 дБ относительно порога слышимости это порог внятности – шепот разобрать еще можно, но музыка воспринимается только как факт ее наличия. Опытный музыкант может определить, какой инструмент играет, но что именно – нет.

Кривые равной громкости

40 дБ – нормальный шум хорошо изолированной городской квартиры в тихом районе или загородного дома – представляет порог разборчивости. Музыку от порога внятности до порога разборчивости можно слушать при наличии глубокой коррекции АЧХ, прежде всего по басам. Для этого в современные УМЗЧ вводят функцию MUTE (приглушка, мутирование, не мутация!), включающую соотв. корректирующие цепи в УМЗЧ.

90 дБ – уровень громкости симфонического оркестра в очень хорошем концертном зале. 110 дБ может выдать оркестр расширенного состава в зале с уникальной акустикой, каких в мире не более 10, это порог восприятия: звуки громче воспринимаются еще как различимый по смыслу с усилием воли, но уже раздражающий шум. Зона громкости в жилых помещениях 20-110 дБ составляет зону полной слышимости, а 40-90 дБ – зону наилучшей слышимости, в которой неподготовленные и неискушенные слушатели вполне воспринимают смысл звука. Если, конечно, он в нем есть.

Мощность

Расчет мощности аппаратуры по заданной громкости в зоне прослушивания едва ли не основная и самая трудная задача электроакустики. Для себя в условиях лучше идти от акустических систем (АС): рассчитать их мощность по упрощенной методике, и принять номинальную (долговременную) мощность УМЗЧ равной пиковой (музыкальной) АС. В таком случае УМЗЧ не добавит заметно своих искажений к таковым АС, они и так основной источник нелинейности в звуковом тракте. Но и делать УМЗЧ слишком мощным не следует: в таком случае уровень его собственных шумов может оказаться выше порога слышимости, т.к. считается он от уровня напряжения выходного сигнала на максимальной мощности. Если считать совсем уж просто, то для комнаты обычной квартиры или дома и АС с нормальной характеристической чувствительностью (звуковой отдачей) можно принять след. значения оптимальной мощности УМЗЧ:

• До 8 кв. м – 15-20 Вт.
• 8-12 кв. м – 20-30 Вт.
• 12-26 кв. м – 30-50 Вт.
• 26-50 кв. м – 50-60 Вт.
• 50-70 кв. м – 60-100 Вт.
• 70-100 кв. м – 100-150 Вт.
• 100-120 кв. м – 150-200 Вт.
• Более 120 кв. м – определяется расчетом по данным акустических измерений на месте.

Динамика

Динамический диапазон УМЗЧ определяется по кривым равной громкости и пороговым значениям для разных степеней восприятия:

1. Симфоническая музыка и джаз с симфоническим сопровождением – 90 дБ (110 дБ – 20 дБ) идеал, 70 дБ (90 дБ – 20 дБ) приемлемо. Звук с динамикой 80-85 дБ в городской квартире не отличит от идеального никакой эксперт.
2. Прочие серьезные музыкальные жанры – 75 дБ отлично, 80 дБ «выше крыши».
3. Попса любого рода и саундтреки к фильмам – 66 дБ за глаза хватит, т.к. данные опусы уже при записи сжимаются по уровням до 66 дБ и даже до 40 дБ, чтобы можно было слушать на чем угодно.

Динамический диапазон УМЗЧ, правильно выбранного для данного помещения, считают равным его уровню собственных шумов, взятому со знаком +, это т. наз. отношение сигнал/шум.

КНИ

Нелинейные искажения (НИ) УМЗЧ это составляющие спектра выходного сигнала, которых не было во входном. Теоретически НИ лучше всего «затолкать» под уровень собственных шумов, но технически это очень трудно реализуемо. На практике берут в расчет т. наз. эффект маскировки: на уровнях громкости ниже прим. 30 дБ диапазон воспринимаемых человеческим ухом частот сужается, как и способность различать звуки по частоте. Музыканты слышат ноты, но оценить тембр звука затрудняются. У людей без музыкального слуха эффект маскировки наблюдается уже на 45-40 дБ громкости. Поэтому УМЗЧ с КНИ 0,1% (–60 дБ от уровня громкости в 110 дБ) оценит как Hi-Fi рядовой слушатель, а с КНИ 0,01% (–80 дБ) можно считать не искажающим звук.

Лампы

Последнее утверждение, возможно, вызовет неприятие, вплоть до яростного, у адептов ламповой схемотехники: мол, настоящий звук дают только лампы, причем не просто какие-то, а отдельные типы октальных. Успокойтесь, господа – особенный ламповый звук не фикция. Причина – принципиально различные спектры искажений у электронных ламп и транзисторов. Которые, в свою очередь, обусловлены тем, что в лампе поток электронов движется в вакууме и квантовые эффекты в ней не проявляются. Транзистор же прибор квантовый, там неосновные носители заряда (электроны и дырки) движутся в кристалле, что без квантовых эффектов вообще невозможно. Поэтому спектр ламповых искажений короткий и чистый: в нем четко прослеживаются только гармоники до 3-й – 4-й, а комбинационных составляющих (сумм и разностей частот входного сигнала и их гармоник) очень мало. Поэтому во времена вакуумной схемотехники КНИ называли коэффициентом гармоник (КГ). У транзисторов же спектр искажений (если они измеримы, оговорка случайная, см. ниже) прослеживается вплоть до 15-й и более высоких компонент, и комбинационных частот в нем хоть отбавляй.

На первых порах твердотельной электроники конструкторы транзисторных УМЗЧ брали для них привычный «ламповый» КНИ в 1-2%; звук с ламповым спектром искажений такой величины рядовыми слушателями воспринимается как чистый. Между прочим, и самого понятия Hi-Fiтогда еще не было. Оказалось – звучат тускло и глухо. В процессе развития транзисторной техники и выработалось понимание, что такое Hi-Fi и что для него нужно.

В настоящее время болезни роста транзисторной техники успешно преодолены и побочные частоты на выходе хорошего УМЗЧ с трудом улавливаются специальными методами измерений. А ламповую схемотехнику можно считать перешедшей в разряд искусства. Его основа может быть любой, почему же электронике туда нельзя? Тут уместна будет аналогия с фотографией. Никто не сможет отрицать, что современная цифрозеркалка дает картинку неизмеримо более четкую, подробную, глубокую по диапазону яркостей и цвета, чем фанерный ящичек с гармошкой. Но кто-то крутейшим Никоном «клацает фотки» типа «это мой жирный кошак нажрался как гад и дрыхнет раскинув лапы», а кто-то Сменой-8М на свемовскую ч/б пленку делает снимок, перед которым на престижной выставке толпится народ.

Примечание: и еще раз успокойтесь – не все так плохо. На сегодня у ламповых УМЗЧ малой мощности осталось по крайней мере одно применение, и не последней важности, для которого они технически необходимы.

Опытный стенд

Многие любители аудио, едва научившись паять, тут же «уходят в лампы». Это ни в коем случае не заслуживает порицания, наоборот. Интерес к истокам всегда оправдан и полезен, а электроника стала таковой на лампах. Первые ЭВМ были ламповыми, и бортовая электронная аппаратура первых космических аппаратов была тоже ламповой: транзисторы тогда уже были, но не выдерживали внеземной радиации. Между прочим, тогда под строжайшим секретом создавались и ламповые… микросхемы! На микролампах с холодным катодом. Единственное известное упоминание о них в открытых источниках есть в редкой книге Митрофанова и Пикерсгиля «Современные приемно-усилительные лампы».

Ламповый УМЗЧ с возможностью переключения режимов выходного каскада

Но хватит лирики, к делу. Для любителей повозиться с лампами на рис. – схема стендового лампового УМЗЧ, предназначенного именно для экспериментов: SA1 переключается режим работы выходной лампы, а SA2 – напряжение питания. Схема хорошо известна в РФ, небольшая доработка коснулась только выходного трансформатора: теперь можно не только «гонять» в разных режимах родную 6П7С, но и подбирать для других ламп коэффициент включения экранной сетки в ульралинейном режиме; для подавляющего большинства выходных пентодов и лучевых тетродов он или 0,22-0,25, или 0,42-0,45. Об изготовлении выходного трансформатора см. ниже.

Гитаристам и рокерам

Это тот самый случай, когда без ламп не обойтись. Как известно, электрогитара стала полноценным солирующим инструментом после того, как предварительно усиленный сигнал со звукоснимателя стали пропускать через специальную приставку – фьюзер – преднамеренно искажающую его спектр. Без этого звук струны был слишком резким и коротким, т.к. электромагнитный звукосниматель реагирует только на моды ее механических колебаний в плоскости деки инструмента.

Вскоре выявилось неприятное обстоятельство: звучание электрогитары с фьюзером обретает полную силу и яркость только на больших громкостях. Особенно это проявляется для гитар со звукоснимателем типа хамбакер, дающим самый «злой» звук. А как быть начинающему, вынужденному репетировать дома? Не идти же в зал выступать, не зная точно, как там зазвучит инструмент. И просто любителям рока хочется слушать любимые вещи в полном соку, а рокеры народ в общем-то приличный и неконфликтный. По крайней мере те, кого интересует именно рок-музыка, а не антураж с эпатажем.

Так вот, оказалось, что роковый звук появляется на уровнях громкости, приемлемых для жилых помещений, если УМЗЧ ламповый. Причина – специфическое взаимодействие спектра сигнала с фьюзера с чистым и коротким спектром ламповых гармоник. Тут снова уместна аналогия: ч/б фото может быть намного выразительнее цветного, т.к. оставляет для просмотра только контур и свет.

Тем, кому ламповый усилитель нужен не для экспериментов, а в силу технической необходимости, долго осваивать тонкости ламповой электроники недосуг, они другим увлечены. УМЗЧ в таком случае лучше делать бестрансформаторный. Точнее – с однотактным согласующим выходным трансформатором, работающим без постоянного подмагничивания. Такой подход намного упрощает и ускоряет изготовление самого сложного и ответственного узла лампового УМЗЧ.

“Бестрансформаторный” ламповый выходной каскад УМЗЧ и предварительные усилители к нему

Справа на рис. дана схема бестрансформаторного выходного каскада лампового УМЗЧ, а слева – варианты предварительного усилителя для него. Вверху – с регулятором тембра по классической схеме Баксандала, обеспечивающей достаточно глубокую регулировку, но вносящей небольшие фазовые искажения в сигнал, что может быть существенно при работе УМЗЧ на 2-полосную АС. Внизу – предусилитель с регулировкой тембра попроще, не искажающей сигнал.

Но вернемся к «оконечнику». В ряде зарубежных источников данная схема считается откровением, однако идентичная ей, за исключением емкости электролитических конденсаторов, обнаруживается в советском «Справочнике радиолюбителя» 1966 г. Толстенная книжища на 1060 страниц. Не было тогда интернета и баз данных на дисках.

Описание бестрансформаторного выходного каскада лампового УМЗЧ

Усовершенствованный бестрансформаторный выходной каскад лампового УМЗЧ

Там же, справа на рис., коротко, но ясно описаны недостатки этой схемы. Усовершенствованная, из того же источника, дана на след. рис. справа. В ней экранная сетка Л2 запитана от средней точки анодного выпрямителя (анодная обмотка силового трансформатора симметричная), а экранная сетка Л1 через нагрузку. Если вместо высокоомных динамиков включить согласующий трансформатор с обычным динамиков, как в пред. схеме, выходная мощность составить ок. 12 Вт, т.к. активное сопротивление первичной обмотки трансформатора много меньше 800 Ом. КНИ этого оконечного каскада с трансформаторным выходом – прим. 0,5%

Как сделать трансформатор?

Главные враги качества мощного сигнального НЧ (звукового) трансформатора – магнитное поле рассеяния, силовые линии которого замыкаются, обходя магнитопровод (сердечник), вихревые токи в магнитопроводе (токи Фуко) и, в меньшей степени – магнитострикция в сердечнике. Из-за этого явления небрежно собранный трансформатор «поет», гудит или пищит. С токами Фуко борются, уменьшая толщину пластин магнитопровода и дополнительно изолируя их лаком при сборке. Для выходных трансформаторов оптимальная толщина пластин – 0,15 мм, максимально допустимая – 0,25 мм. Брать для выходного трансформатора пластины тоньше не следует: коэффициент заполнения керна (центрального стержня магнитопровода) сталью упадет, сечение магнитопровода для получения заданной мощности придется увеличить, отчего искажения и потери в нем только возрастут.

В сердечнике звукового трансформатора, работающего с постоянным подмагничиванием (напр., анодным током однотактного выходного каскада) должен быть небольшой (определяется расчетом) немагнитный зазор. Наличие немагнитного зазора, с одной стороны, уменьшает искажения сигнала от постоянного подмагничивания; с другой – в магнитопроводе обычного типа увеличивает поле рассеяния и требует сердечника большего сечения. Поэтому немагнитный зазор нужно рассчитывать на оптимум и выполнять как можно точнее.

Выходные трансформаторы двухтактных оконечных каскадов наматываются по специальным схемам, чтобы уменьшить паразитную (через поле рассеяния, не через сердечник) магнитную связь между секциями анодной обмотки. Связь через поле рассеяния – специфический для «двухтактников» и весьма сильный фактор, ухудшающий звук. Схемы намотки выходных трансформаторов ультралинейных 2-тактных выходных каскадов весьма сложны.

Для трансформаторов, работающих с подмагничиванием, оптимальный тип сердечника – из пластин Шп (просеченных), поз. 1 на рис. В них немагнитный зазор образуется при просечке керна и потому стабилен; его величина указывается в паспорте на пластины или замеряется набором щупов. Поле рассеяния минимально, т.к. боковые ветви, через которые замыкается магнитный поток, цельные. Из пластин Шп часто собирают и сердечники трансформаторов без подмагничивания, т.к. пластины Шп делают из высококачественной трансформаторной стали. В таком случае сердечник собирают вперекрышку (пластины кладут просечкой то в одну, то в другую сторону), а его сечение увеличивают на 10% против расчетного.

Магнитопроводы и каркас обмоток звуковых трансформаторов

Трансформаторы без подмагничивания лучше мотать на сердечниках УШ (уменьшенной высоты с уширенными окнами), поз. 2. В них уменьшение поля рассеяния достигается за счет уменьшения длины магнитного пути. Поскольку пластины УШ доступнее Шп, из них часто набирают и сердечники трансформаторов с подмагничиванием. Тогда сборку сердечника ведут внакрой: собирают пакет из Ш-пластин, кладут полоску непроводящего немагнитного материала толщиной в величину немагнитного зазора, накрывают ярмом из пакета перемычек и стягивают все вместе обоймой.

Примечание: «звуковые» сигнальные магнитопроводы типа ШЛМ для выходных трансформаторов высококачественных ламповых усилителей мало пригодны, у них большое поле рассеяния.

На поз. 3 дана схема размеров сердечника для расчета трансформатора, на поз. 4 конструкция каркаса обмоток, а на поз. 5 – выкройки его деталей. Что до трансформатора для «бестрансформаторного» выходного каскада, то его лучше делать на ШЛМме вперекрышку, т.к. подмагничивание ничтожно мало (ток подмагничивания равен току экранной сетки). Главная задача тут – сделать обмотки как можно компактнее с целью уменьшения поля рассеяния; их активное сопротивление все равно получится много меньше 800 Ом. Чем больше свободного места останется в окнах, тем лучше получился трансформатор. Поэтому обмотки мотают виток к витку (если нет намоточного станка, это маета ужасная) из как можно более тонкого провода, коэффициент укладки анодной обмотки для механического расчета трансформатора берут 0,6. Обмоточный провод – марок ПЭТВ или ПЭММ, у них жила бескислородная. ПЭТВ-2 или ПЭММ-2 брать не надо, у них от двойной лакировки увеличенный наружный диаметр и поле рассеяния будет больше. Первичную обмотку мотают первой, т.к. именно ее поле рассеяния больше всего влияет на звук.

Самодельный выходной трансформатор звуковой частоты

Железо для этого трансформатора нужно искать с отверстиями в углах пластин и стяжными скобами (см. рис. справа), т.к. «для полного счастья» сборка магнитопровода производится в след. порядке (разумеется, обмотки с выводами и наружной изоляцией должны быть уже на каркасе):

1. Готовят разбавленный вдвое акриловый лак или, по старинке, шеллак;
2. Пластины с перемычками быстро покрывают лаком с одной стороны и как можно быстрее, не придавливая сильно, вкладывают в каркас. Первую пластину кладут лакированной стороной внутрь, следующую – нелакированной стороной к лакированной первой и т.д;
3. Когда окно каркаса заполнится, накладывают скобы и туго стягивают болтами;
4. Через 1-3 мин, когда выдавливание лака из зазоров видимо прекратится, добавляют пластин снова до заполнения окна;
5. Повторяют пп. 2-4, пока окно не будет туго набито сталью;
6. Снова туго стягивают сердечник и сушат на батарее и т.п. 3-5 суток.

Собранный по такой технологии сердечник имеет очень хорошие изоляцию пластин и заполнение сталью. Потерь на магнитострикцию вообще не обнаруживается. Но учтите – для сердечников их пермаллоя данная методика неприменима, т.к. от сильных механических воздействий магнитные свойства пермаллоя необратимо ухудшаются!

На микросхемах

УМЗЧ на интегральных микросхемах (ИМС) делают чаще всего те, кого устраивает качество звука до среднего Hi-Fi, но более привлекает дешевизна, быстрота, простота сборки и полное отсутствие каких-либо наладочных процедур, требующих специальных знаний. Попросту, усилитель на микросхемах – оптимальный вариант для «чайников». Классика жанра здесь – УМЗЧ на ИМС TDA2004, стоящей на серии, дай бог памяти, уже лет 20, слева на рис. Мощность – до 12 Вт на канал, напряжение питания – 3-18 В однополярное. Площадь радиатора – от 200 кв. см. для максимальной мощности. Достоинство – способность работать на очень низкоомную, до 1,6 Ом, нагрузку, что позволяет снимать полную мощность при питании от бортовой сети 12 В, а 7-8 Вт – при 6-вольтовом питании, напр., на мотоцикле. Однако выход TDA2004 в классе В некомплементарный (на транзисторах одинаковой проводимости), поэтому звучок точно не Hi-Fi: КНИ 1%, динамика 45 дБ.

Звуковые усилители на микросхемах TDA

Более современная TDA7261 звук дает не лучше, но мощнее, до 25 Вт, т.к. верхний предел напряжения питания увеличен до 25 В. Нижний, 4,5 В, все еще позволяет запитываться от 6 В бортсети, т.е. TDA7261 можно запускать практически от всех бортсетей, кроме самолетной 27 В. С помощью навесных компонент (обвязки, справа на рис.) TDA7261 может работать в режиме мутирования и с функцией St-By (Stand By, ждать), переводящей УМЗЧ в режим минимального энергопотребления при отсутствии входного сигнала в течение определенного времени. Удобства стоят денег, поэтому для стерео нужна будет пара TDA7261 с радиаторами от 250 кв. см. для каждой.

Примечание: если вас чем-то привлекают усилители с функцией St-By, учтите – ждать от них динамики шире 66 дБ не стоит.

«Сверхэкономична» по питанию TDA7482, слева на рис., работающая в т. наз. классе D. Такие УМЗЧ иногда называют цифровыми усилителями, что неверно. Для настоящей оцифровки с аналогового сигнала снимают отсчеты уровня с частотой квантования, не мене чем вдвое большей наивысшей из воспроизводимых частот, величина каждого отсчета записывается помехоустойчивым кодом и сохраняется для дальнейшего использования. УМЗЧ класса D – импульсные. В них аналог непосредственно преобразуется в последовательность широтно-модулированных импульсов (ШИМ) высокой частоты, которая и подается на динамик через фильтр низких частот (ФНЧ).

Импульсные звуковые усилители класса D на микросхемах

Звук класса D с Hi-Fi не имеет ничего общего: КНИ в 2% и динамика в 55 дБ для УМЗЧ класса D считаются очень хорошими показателями. И TDA7482 здесь, надо сказать, выбор не оптимальный: другие фирмы, специализирующиеся на классе D, выпускают ИМС УМЗЧ дешевле и требующие меньшей обвязки, напр., D-УМЗЧ серии Paxx, справа на рис.

Из TDAшек следует отметить 4-канальную TDA7385, см. рис., на которой можно собрать хороший усилитель для колонок до среднего Hi-Fi включительно, с разделением частот на 2 полосы или для системы с сабвуфером. Расфильтровка НЧ и СЧ-ВЧ в том и другом случае делается по входу на слабом сигнале, что упрощает конструкцию фильтров и позволяет глубже разделить полосы. А если акустика сабвуферная, то 2 канала TDA7385 можно выделить под суб-УНЧ мостовой схемы (см. ниже), а остальные 2 задействовать для СЧ-ВЧ.

4-канальный УМЗЧ на микросхеме

УМЗЧ для сабвуфера

Сабвуфер, что можно перевести как «подбасовик» или, дословно, «подгавкиватель» воспроизводит частоты до 150-200 Гц, в этом диапазоне человеческие уши практически не способны определить направление на источник звука. В АС с сабвуфером «подбасовый» динамик ставят в отельное акустическое оформление, это и есть сабвуфер как таковой. Сабвуфер размещают, в принципе, как удобнее, а стереоэффект обеспечивается отдельными СЧ-ВЧ каналами со своими малогабаритными АС, к акустическому оформлению которых особо серьезных требований не предъявляется. Знатоки сходятся на том, что стерео лучше все же слушать с полным разделением каналов, но сабвуферные системы существенно экономят средства или труд на басовый тракт и облегчают размещение акустики в малогабаритных помещениях, почему и пользуются популярностью у потребителей с обычным слухом и не особо взыскательных.

«Просачивание» СЧ-ВЧ в сабвуфер, а из него в воздух, сильно портит стерео, но, если резко «обрубить» подбасы, что, кстати, очень сложно и дорого, то возникнет очень неприятный на слух эффект перескока звука. Поэтому расфильтровка каналов в сабвуферных системах производится дважды. На входе электрическими фильтрами выделяются СЧ-ВЧ с басовыми «хвостиками», не перегружающими СЧ-ВЧ тракт, но обеспечивающими плавный переход на подбас. Басы с СЧ «хвостиками» объединяются и подаются на отдельный УМЗЧ для сабвуфера. Дофильтровываются СЧ, чтобы не портилось стерео, в сабвуфере уже акустически: подбасовый динамик, ставят, напр., в перегородку между резонаторными камерами сабвуфера, не выпускающими СЧ наружу, см. справа на рис.

Усилитель и акустика для сабвуфера

К УМЗЧ для сабвуфера предъявляется ряд специфических требований, из которых «чайники» главным считают возможно большую мощность. Это совершенно неправильно, если, скажем, расчет акустики под комнату дал для одной колонки пиковую мощность W, то мощность сабвуфера нужна 0,8(2W) или 1,6W. Напр., если для комнаты подходят АС S-30, то сабвуфер нужен 1,6х30=48 Вт.

Гораздо важнее обеспечить отсутствие фазовых и переходных искажений: пойдут они – перескок звука обязательно будет. Что касается КНИ, то он допустим до 1% Собственные искажения басов такого уровня не слышны (см. кривые равной громкости), а «хвосты» их спектра в лучше всего слышимой СЧ области не выберутся из сабвуфера наружу.

Во избежание фазовых и переходных искажений усилитель для сабвуфера строят по т. наз. мостовой схеме: выходы 2-х идентичных УМЗЧ включают встречно через динамик; сигналы на входы подаются в противофазе. Отсутствие фазовых и переходных искажений в мостовой схеме обусловлено полной электрической симметрией путей выходного сигнала. Идентичность усилителей, образующих плечи моста, обеспечивается применением спаренных УМЗЧ на ИМС, выполненных на одном кристалле; это, пожалуй, единственный случай, когда усилитель на микросхемах лучше дискретного.

Примечание: мощность мостового УМЗЧ не удваивается, как думают некоторые, она определяется напряжением питания.

Пример схемы мостового УМЗЧ для сабвуфера в комнату до 20 кв. м (без входных фильтров) на ИМС TDA2030 дан на рис. слева. Дополнительная отфильтровка СЧ осуществляется цепями R5C3 и R’5C’3. Площадь радиатора TDA2030 – от 400 кв. см. У мостовых УМЗЧ с открытым выходом есть неприятная особенность: при разбалансе моста в токе нагрузки появляется постоянная составляющая, способная вывести из строя динамик, а схемы защиты на подбасах часто глючат, отключая динамик, когда не надо. Поэтому лучше защитить дорогую НЧ головку «дубово», неполярными батареями электролитических конденсаторов (выделено цветом, а схема одной батареи дана на врезке.

Немного об акустике

Акустическое оформление сабвуфера – особая тема, но раз уж здесь дан чертеж, то нужны и пояснения. Материал корпуса – МДФ 24 мм. Трубы резонаторов – из достаточно прочного не звенящего пластика, напр., полиэтилена. Внутренний диаметр труб – 60 мм, выступы внутрь 113 мм в большой камере и 61 в малой. Под конкретную головку громкоговорителя сабвуфер придется перенастроить по наилучшему басу и, одновременно, по наименьшему влиянию на стереоэффект. Для настройки трубы берут заведомо большей длины и, задвигая-выдвигая, добиваются требуемого звучания. Выступы труб наружу на звук не влияют, их потом отрезают. Настройка труб взаимозависима, так что повозиться придется.

Усилитель для наушников

Усилитель для наушников делают своими руками чаще всего по 2-м причинам. Первая – для слушания «на ходу», т.е. вне дома, когда мощности аудиовыхода плеера или смартфона не хватает для раскачки «пуговок» или «лопухов». Вторая – для высококлассных домашних наушников. Hi-Fi УМЗЧ для обычной жилой комнаты нужен с динамикой до 70-75 дБ, но динамический диапазон лучших современных стереонаушников превышает 100 дБ. Усилитель с такой динамикой стоит дороже некоторых автомобилей, а его мощность будет от 200 Вт в канале, что для обычной квартиры слишком много: прослушивание на сильно заниженной против номинальной мощности портит звук, см. выше. Поэтому имеет смысл сделать маломощный, но с хорошей динамикой отдельный усилитель именно для наушников: цены на бытовые УМЗЧ с таким довеском завышены явно несуразно.

Усилители для наушников на транзисторах и микросхемах

Схема простейшего усилителя для наушников на транзисторах дана на поз. 1 рис. Звук – разве что для китайских «пуговок», работает в классе B. Экономичностью тоже не отличается – 13-мм литиевых батареек хватает на 3-4 часа при полной громкости. На поз. 2 – TDAшная классика для наушников «на ход». Звук, впрочем, дает вполне приличный, до среднего Hi-Fi смотря по параметрам оцифровки трека. Любительским усовершенствованиям обвязки TDA7050 несть числа, но перехода звука на следующий уровень классности пока не добился никто: сама «микруха» не позволяет. TDA7057 (поз. 3) просто функциональнее, можно подключать регулятор громкости на обычном, не сдвоенном, потенциометре.

УМЗЧ для наушников на TDA7350 (поз. 4) рассчитан уже на раскачку хорошей индивидуальной акустики. Именно на этой ИМС собраны усилители для наушников в большинстве бытовых УМЗЧ среднего и высокого класса. УМЗЧ для наушников на KA2206B (поз. 5) считается уже профессиональным: его максимальной мощности в 2,3 Вт хватает и для раскачки таких серьезных изодинамических «лопухов», как ТДС-7 и ТДС-15.

На закуску

В заключение – полнейшая экзотика, усилитель для наушников… на лампах, см. рис., причем всего один канал, для другого нужны еще такие же раритеты. Хотя в этом усилителе реализованы едва ли не все ламповые ритуалы (кроме, пожалуй фиксированного смещения от батареек), он не только и не столько дань любезности вакуумным аудиофилам: при прослушивании на ТДС-7 через этот усилитель сквозного аналога звук, по сравнению с KA2206B, заметно улучшается.

Ламповый усилитель для наушников

***

© 2012-2020 Вопрос-Ремонт.ру

Загрузка…

что еще почитать:

Вывести все материалы с меткой:

Качественный усилитель звука своими руками

Эта схема усилителя звука была создана всеми любимым британским инженером (электронщик-звуковик) Линсли-Худом. Сам усилитель собран всего на 4-х транзисторах. С виду — обыкновенная схема усилителя НЧ, но это лишь с первого взгляда. Опытный радиолюбитель сразу поймет, что выходной каскад усилителя работает в классе А. Гениально то, что просто и эта схема тому доказательство. Это сверхлинейная схема, где форма выходного сигнала не изменяется, то, есть на выходе мы получаем ту же форму сигнала, что на входе, но уже усиленный. Схема более известна под названием JLH — ультралинейный усилитель класса А, и сегодня я решил представить ее вам, хотя схема далеко не новая. Данный усилитель звука, своими руками собрать может любой рядовой радиолюбитель, благодаря отсутствию в конструкции микросхем, делающей его более доступным.

Как сделать усилитель для колонок

Схема усилителя звука

В моем случае использовались только отечественные транзисторы, поскольку с импортными напряг, да и стандартные транзисторы схемы, найти нелегко. Выходной каскад построен на мощных отечественных транзисторах серии КТ803 — именно с ними звук кажется лучше. Для раскачки выходного каскада использован транзистор средней мощности серии КТ801 (удалось найти с трудом). Все транзисторы можно заменить на другие (в выходном каскаде можно использовать КТ805 или 819). Замены не критичны.

Совет: кто решит попробовать на «вкус» этот самодельный усилитель звука — используйте германиевые транзисторы, они лучше звучат (ИМХО). Было создано несколько версий этого усилителя, все они звучат… божественно, других слов не могу найти.

Мощность представленной схемы не более 15 ватт (плюс минус), ток потребления 2 Ампер (иногда чуть больше). Транзисторы выходного каскада будут греться даже без подачи сигнала на вход усилителя. Странное явление, не правда ли? Но для усилителей класса. А, это вполне нормальное явление, большой ток покоя — визитная карточка буквально всех известных схем этого класса.

В ролике представлена работа самого усилителя, подключенного к колонкам. Обратите внимание, что ролик снят на мобильный телефон, но о качестве звука можно судить и так. Для проверки любого усилителя стоит лишь послушать всего одно мелодию — Бетховен «К Элизе». После включения становится ясно, что за усилитель перед вами.

90% микросхемных усилителей не выдержат тест, звук будет «обломанным» могут наблюдаться хрипы и искажения при высоких частотах. Но вышесказанное не касается схемы Джона Линсли, ультралинейность схемы позволяет полностью повторить форму входного сигнала, этим получая только чистое усиление и синусоиду на выходе.

В моем случае схема усилителя звука была реализована на макетной плате, пока нет возможности собрать второй канал, но в будущем обязательно сделаю и помещу все в корпус.

Как сделать усилитель звука

   Усилитель почти без использования деталей — а это вообще возможно? Да волне, если для усилителя использовать специальные микросхемы. Сделать усилитель звука за пол часа можно на интегральных МС. Микросхема TDA7050 представляет стереоусилитель малой мощности, предназначена в основном для наушников.

   Отличный вариант для качественного звука, к тому же простейшая сборка и диапазон питающих напряжений. Конечно, параметры не на самом высоком уровне, но в своей категории не самая дорогая, стоит менее 3-х долларов США. Выпускается микросхема в двух корпусах — DIP8 и SO8, питание обычно 3…4В, работает от 1,6В до 6 В, это позволяет питать микросхему даже от одной пальчиковой батарейки, но оптимальное питание 3,5 — 4 вольт. Благодаря пониженному питанию, возможно питать микросхему от юсб пора компьютера. У микросхемы очень малое потребление тока, по сравнению с ее аналогами.

   Особо останавливаться на конструкции усилителя думаю нет смысла, к микросхеме нужно всего лишь подключить питание и все заработает сразу, ошибиться практически не возможно. Поскольку микросхема стереофоническая, то возможно мостовое включение. В данной статье я привел оба варианты. При двухканальном режиме работы усилитель развивает выходную мощность до 0,4 — 0,5 ватт на канал, при мостовом подключении, выходная мощность достигает до 1 ватта!

   Согласитесь, для наушников достаточно много, за счет этого можно получить очень громкий и качественный звук. Также возможно использование мостовой схемы для питания небольшой колонки. При подачи входного сигнала от ПК, регуляторы громкости можно исключить из схемы.

   Конденсаторы для фильтрации питания не нужны, но только тогда, когда усилитель питается от стабилизированного источника постоянного тока, например от ЮСБ порта ПК. Для питания портативных колонок можно использовать две мостовые схемы, таким образом у вас получится стереофонический усилитель на 2 ватта (1 ватт на канал).

   В теплоотводе микросхема не нуждается, также возможно использовать микросхему как микрофонный усилитель, о конструкции которого я думаю мы еще поговорим. Динамические головки можно подключать с разными сопротивлениями, от этого микросхема не пострадает.

Понравилась схема — лайкни!

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ УНЧ

Смотреть ещё схемы усилителей

       УСИЛИТЕЛИ НА ЛАМПАХ          УСИЛИТЕЛИ НА ТРАНЗИСТОРАХ  

   

УСИЛИТЕЛИ НА МИКРОСХЕМАХ          СТАТЬИ ОБ УСИЛИТЕЛЯХ   

    

УСИЛИТЕЛЬ СВОИМИ РУКАМИ

УСИЛИТЕЛЬ СВОИМИ РУКАМИ

   Мощный усилитель на специализированной микросхеме, для колонок маяк. Сегодня мы продолжим темы создания разнообразныx усилителей мощности низкой частоты. У многиx из нас дома есть колонки производства ссср, но при покупке фирменной акустики мы часто забываем, что эти колонки служили нас верой и правдой в течении десятков лет. Многие выбрасывают иx поскольку звук уже не тот, некоторым просто не нравится дизайн предложенный в свое время дизайнерами советского союза. Но некоторые ошибаются думая, что звучание колонок уxудшилось, во всем виноват советский усилитель которым вы включали акустику, ведь со временем в усилителе соxнут некоторые виды конденсаторов и качество звука становится плоxим, а динамики редко выxодят из строя. 

   В чулане мною были найдены пара потрепанныx колонок типа маяк производства далекиx 80-x годов. Разобрал иx и к моему удивлению динамические головки внутри были как новые. Решил собрать для ниx усилитель по современному.Динамические головки имели мощность 25 ватт по госту! Решил не мучить головки и смастерить довольно мощный, качественный и недорогой усилитель на известныx тда 2030, а поскольку головок у меня было 2 штуки, было решено собрать стерео усилитель на теx же самыx TDA2030. Микросхема TDA2030 лучший вариант для данной затеи и имеет недурную мощность 18 ватт! Сказано — сделано. Создал макетную плату и принялся за усилитель. 

   Сxему самого усилителя смотрите выше, на всякий случай прикреплен и мостовой вариант усилителя, мощность в таком случае возрастет до 32 ватт, но нагрузку надо поставить 8 ом. Резистор 1 ом мотаем на сопротивление 500 килоом или больше, он имеет 15 витков провода 0,5 — 1 мм. Если нет под рукой резистора, можно и мотать на пасте от гелевой ручки. Диоды типа 1N4007 или любые которые имеют близкие параметры. Не забудьте установить радиаторы, поскольку усилитель должен греться, но это нормально. Трансформатор подойдет любой с мощностью 50 и более ватт. Вторичная обмотка содержит 70 витков с отводом от середины, намотку делаем проводом с диаметром 1- 1,5 мм. Конденсаторы на питание 25 вольт 4700 микрофарад на плечо. 

   Два усилителя запитаны от одного источника, поскольку мощность усилителей не очень велика и проблемы не возникнут если оба подключить к одному источнику. После окончания сборки усилитель вместе с готовым трансформатором помещаем в корпус одной из колонок, для удобства звуковой регулятор, вxоды усилителей и выxоды динамиков делаем сзади. После можно покрасить динамики для того чтобы они стали выглядеть по новому. Согласитесь звучание этиx динамиков достаточно качественное, чувствуется и глубокие низкие частоты и благодаря высокочастотным головкам акустика имеет широкий диапазон частот. Вот и все, усилитель своими руками собран, наслаждайтесь качественной музыкой. До новыx встреч — АКА.

Понравилась схема — лайкни!

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ УНЧ

Смотреть ещё схемы усилителей

       УСИЛИТЕЛИ НА ЛАМПАХ          УСИЛИТЕЛИ НА ТРАНЗИСТОРАХ  

   

УСИЛИТЕЛИ НА МИКРОСХЕМАХ          СТАТЬИ ОБ УСИЛИТЕЛЯХ   

    

Делаем усилитель звука своими руками: рекомендации, схемы

Если музыка для вас – это не просто совокупность звуков и нот, то такое устройство, как усилитель для колонки или сабвуфера, вам просто необходимо. Настоящие ценители музыки благодаря этому устройству выставляют динамик таким образом, что любая мелодия звучит сказочно и завораживает с каждой секундой все больше и больше. Причем не обязательно бежать в магазин и тратить деньги на его покупку. Достаточно просто сделать «усилок» своими руками. Как именно, давайте разберемся.

Как сделать усилитель звука своими руками? Делаем корпус

Вначале необходимо подготовить корпус, в котором все электронное устройство будет защищено от различных механических повреждений, влаги и прочих негативных воздействий окружающей среды. Поскольку мы упомянули в вышеперечисленном списке защиту от повреждений, данная деталь у нас будет изготавливаться из металла, а чтобы не утяжелять устройство, можно применить несколько алюминиевых уголков. После этого нарежьте заготовки и сделайте вертикальные стойки. Что касается размеров, толщина нашего усилителя будет составлять порядка 5-6 сантиметров, при этом габариты стеклянной крышки – 4х1 миллиметр. Высота всей стойки – порядка 5-5.2 сантиметров. Конструируя корпус элемента, не забывайте и про горизонтальные элементы каркаса. В качестве соединительных элементов при сборке конструкции следует применить 3-4 винта, желательно серии М3. При этом необходимо сделать два угольника на одной из стоек, дно и заднюю стенку. Для этого вам понадобится лобзик по металлу и 1.5-милиметровый алюминиевый лист. Все это потом тоже крепится к конструкции при помощи винтов.

Также в вопросе «как сделать усилитель для колонок» необходимо уделить внимание передней панели. Чтобы ее сделать, возьмите полоску из алюминия толщиной в 5 миллиметров и сделайте планку, которая будет скрывать весь механизм. Чтобы придать устройству «человеческий» вид, покрасьте его какой-нибудь краской в аэрозольном балончике.

Плата

Если вы хотите узнать, как сделать усилитель звука своими руками правильно, запомните, что главное в нем — вовсе не корпус (хотя он тоже играет немаловажную роль в конструкции), а плата. И если в первом случае можно допустить несколько погрешностей, то каждая ошибка при конструировании второго механизма может существенно повлиять на работоспособность и качество звучания динамика в целом. Как сделать усилитель звука своими руками? Плата коммутации изготавливается следующим образом:

1. На лазерном принтере печатается рисунок будущей платы с масштабе 1 к 1.
2. Тыльной стороной изображения бумага помещается на куске стеклотекстолита (важно перед этим его обезжирить).
3. Результат переносится на фольгу, которая затем приглаживается накаленным утюгом с температурным режимом, выставленным на максимальное значение.
4. По истечении 5 минут обработки плата остывает, а бумага при этом удаляется при помощи воды. Вместе с этим тонер расплавится и прилипнет к фольге.

Последние этапы

После этого необходимо позаботиться о плате для конденсаторов и изоляции. На завершительном этапе вопрос, как сделать усилитель звука своими руками, сопровождается выведением ручки управления устройства на переднюю панель. После того как она там будет закреплена, можете наслаждаться мелодичным звуком!

Усилитель звука своими руками для авто

На чтение 12 мин. Просмотров 36 Обновлено 04.08.2019

Данный усилитель мощности основан на PA100, подробно описанный в приложении от National Semiconductor’s AN1192

Когда я собрал свои мощные самодельные 4-х омные колонки, то усилитель не мог «раскачать» такую нагрузку, поэтому решено было собирать более мощный усилитель. Я разработал схему усилителя мощности, в которой используется две микросхемы LM3886 на канал, в схеме с параллельным включением. На 8-ми омной нагрузке выходная мощность усилителя получается порядка 50 Ватт, на 4-х омной 100 Ватт. В данном усилителе используется четыре микросхемы УНЧ LM3886.

Кстати Jeff Rowland в некоторых своих Hi-Fi конструкциях использует LM3886 и имеет хорошие отзывы. Так что недорогой усилитель тоже может быть качественным!

Микросхема LM3886 включена по схеме неинвертирующего усилителя. Входное сопротивление УНЧ зависит от резистора R1 (47 кОм). Резистор R20 (680 Ом) и конденсатор C20 (470 пФ) образуют фильтр высоких частот на входных RCA-разъемах. Конденсаторы C4 и С8 (220 пФ) служат для фильтрации ВЧ на входах микросхемы LM3886.

При сборке усилителя, в некоторых местах я использовал высококачественные конденсаторы: C1 (1 мкФ) «Auricap» для фильтрации постоянной составляющей, С2 и С6 (100 мкФ) «Blackgate» и С12, С16 (1000 мкФ) «Blackgate».

Принципиальная схема усилителя приведена ниже.

Разработка печатной платы велась с учетом того, чтобы силовая земля (питания) и сигнальная были разделены. Сигнальная земля находится в середине и окружена силовой землей. Возле С5 они соединены тонкой дорожкой. Проектирование печатной платы велось в программе PADS PowerPCB 5.0.

Сам делать печатную плату я не стал, а отдал фирме. Когда забрал ее, то обнаружил,что некоторые отверстия были меньшего диаметра чем нужно. Рассверлил уже сам вручную. На фото ниже фотография платы.

Резисторы 1кОм и 20кОм были вручную подобраны с точностью до 0.1%. В качестве выходных резисторов я использовал шесть резисторов номиналом 1 Ом 0.5 Ватт 1%, потому как 3-х Ваттный 1% резистор найти проблематично.

Я использовал изолированную версию микросхемы — LM3886 TF, поэтому я напрямую присоединил к корпусу и радиатору через теплопроводную пасту.

Разделительный конденсатор «Auricap» 1мкФ 450В. Был куплен высококачественный конденсатор, поскольку он задействован в главной сигнальной цепи.

Конденсаторы в ВЧ-фильтре: «Silver Mica» 47пФ и 220пФ.

В фильтре по питанию использовался конденсатор «Blackgate» 1000мкФ 50В

Кондеры C2 и C6 тоже фирмы «Blackgate» номиналом 100мкФ 50В. Для лучшего результата лучше использовать биполярные конденсаторы, однако я использовал электролиты, т.к. биполярные не поместились бы на плату.

Фильтрующая цепочка R20(680 Ом) + C20(470 пФ) помещена прямо на RCA-разъеме. Это помогает отфильтровывать ВЧ-шумы до того, как они попадут на плату усилителя.

Разделительный конденсатор источника питания 0.1мкФ припаян с обратной стороны платы усилителя прямо на ножку LM3886, это позволяет лучше фильтровать ВЧ-шумы.

Микросхема LM3886 посажена на алюминиевый радиатор, а затем к корпусу усилителя. Снаружи корпуса я прикрепил еще 3 радиатора от процессорных вентиляторов PC. Везде использовалась термопаста для лучшей теплоотдачи.

Со всеми этими радиаторами усилитель греется совсем немного на средней громкости.

В источнике питания я использовал микросхему регулируемого стабилизатора напряжения LT1083. Перед ней поставил конденсаторы емкостью 10000 мкФ после — 100 мкФ. Преимущество использования регулируемого стабилизатора напряжения в том, что практически отсутствует напряжение пульсаций. Без него слышен небольшой 50/100 Гц шум.

В диодных мостах использовались мощные диоды MUR860.

Стабилизатор напряжения LT1083 может обеспечивать ток до 8А.

Трансформатор использовался мощностью 500ВА 2х25В. После стабилизатора, напряжение 30 Вольт.

В дальнейшем планирую заменить стабилизатор на более мощный (см. схему ниже). Транзистор TIP2955 способен выдерживать токи до 15А.

После сборки усилителя я измерил постоянное напряжение и получил смещение около 7 мВ на разъемах динамика. Разница напряжения между двумя выходами микросхем меньше чем 1 мВ.

Звучание усилителя чем то похоже на звучание собранного мною ранее усилителя на LM3875 — очень чистое. Не слышен ни шум, ни шипение, ни гудение. Сравнивая с усилителем на LM3875, данный усилитель развивает примерно вдвое большую мощность на моих 4-х Омных колонках и обеспечивает глубокий и напористый бас и хорошую динамику.

Если сделать усилитель для сабвуфера своими руками, то можно выбирать и контролировать параметры звучания в соответствии с собственными предпочтениями. При правильной сборке он будет работать надежно и качественно.

Предназначение

Автомобильный усилитель предназначен для повышения мощности звука аудиосистемы в машине, а также нормального функционирования сабвуфера. Это устройство будет полезным, если штатные динамики создают недостаточно громкий звук.

Нередко автомагнитолы не имеют специального усилителя, предназначенного для работы с сабвуфером. Если подключить низкочастотный динамик напрямую, то качество аудио оставит желать лучшего.

Основные характеристики

Громкость звучания напрямую зависит от выходной мощности устройства. Чем больше этот показатель, тем более громкий и неискаженный звук могут воспроизводить динамики.

Выходная мощность для сабвуфера должна быть больше, чем для широкополосных колонок. Еще одна важная характеристика — выходное сопротивление. Чем оно меньше, тем выше выходная мощность и ток потребления устройства.

Как сделать самому

Усилитель звука в автомобиле можно сделать своими руками, используя готовые наборы. Это упростит проверку и наладку, сократит вероятность ошибок, способных привести к неправильной работе. Еще одно достоинство заключается в том, что не потребуются радиотехнические навыки.

Набор для самостоятельной сборки усилителя состоит из блоков ограничителя, предусилителя, усилителя мощности, кроссовера, стабилизатора и устройства управления. Другой вариант — сборка устройства из дискретных деталей по схеме.

Корпус

Он должен обеспечивать надлежащее охлаждение компонентов усилителя, которые могут нагреваться во время работы. Для этого следует предусмотреть щели или отверстия, которые должны располагаться как можно ближе к выходной микросхеме. Для улучшения охлаждения мощного усилителя устанавливается вентилятор, рассчитанный на 12 В. Он обеспечит дополнительную защиту от перегрева.

Корпус можно изготовить из фанеры или металла, например, листового алюминия или жести. В этом случае необходимо обеспечить изоляцию компонентов и платы устройства. Для улучшения экранирования можно соединить отрицательный полюс платы с корпусом. На нем нужно предусмотреть посадочные места под клеммы, которые прикрепляются с обратной стороны. Чтобы не ошибиться при подключении, следует нанести на корпус пояснительные надписи.

Усилитель для колонок

Вначале рекомендуется сделать фильтр питания с предохранителем. Его номинал составляет не менее 20 А. В состав самого фильтра входит дроссель, который можно взять с неисправной магнитолы, и конденсаторы. Они объединяются в батарею для повышения эффективности работы.

Емкость фильтра должна быть не менее 6000 мкФ. Чем она больше, тем лучше будет работать усилитель на большой громкости. Для автоматического включения устройства следует установить механическое или электронное реле управления. Обмотка подключается к массе и голубому с белой полосой проводу магнитолы. Контакты включаются в разрыв плюсового провода перед конденсатором фильтра.

Если собирается автоусилитель звука своими руками из готового набора, то следует соединить блоки в соответствии с инструкцией. Усилитель и предусилитель подключаются друг к другу прилагаемыми кабелями. К этим блокам подсоединяется стабилизатор питания или преобразователь напряжения, если для нормальной работы микросхемы необходимо более 14 В.

После этого собранная конструкция устанавливается в корпус и закрепляется элементами, входящими в комплект поставки набора.

Если усилитель собирается на плате из отдельных деталей, то потребуется припаять их к нужным точкам. При подключении этого устройства напрямую к выходам динамиков магнитолы необходимо предусмотреть регулируемый делитель. Он не потребуется, если подключение осуществляется к линейному выходу низкого уровня. В разрыв выводов колонок включаются проволочные резисторы, необходимые для защиты и согласования. Их сопротивление — 1-2 Ом.

Усилитель для сабвуфера

Он отличается большей мощностью, необходимой для раскачки саба, а также наличием фильтра низких частот. Микросхема усилителя устанавливается на теплоотвод повышенной площади для более эффективного охлаждения.

Мощность звучания сабвуфера можно увеличить, если выполнить подключение по мостовой схеме. Если требуется усилок в авто и для колонок, и для сабвуфера, то для каждого канала собирается свой блок. Вся конструкция помещается в 1 корпус.

Как установить и подключить

Перед установкой следует тщательно проверить качество сборки и соответствие схеме в условиях гаража или дома. Если усилитель собирался из дискретных деталей, то проверяется чистота печатной платы, отсутствие капель припоя между выводами компонентов. После этого следует подать питание на устройство от аккумулятора на 12 В для автомобиля или шуруповерта через предохранитель на 5 А. Это необходимо для того, чтобы снизить риск пожара в случае критических ошибок в монтаже.

Если после подключения питания в колонках и сабвуфере раздался щелчок, а затем слабый шум или фон, а предохранитель не перегорел, то усилитель собран правильно. Если коснуться звукового входа отверткой, то раздастся фон переменного тока. Если перегорает предохранитель, раздаются громкие щелчки или проскакивают искры между проводами питания и клеммами аккумулятора, то в 1 или нескольких деталях есть короткое замыкание.

Если же отсутствует звук, щелчки или фон в динамиках, то подозревается обрыв.

Следующий этап — это проверка с магнитолой. Она подключается к аудиовходу усилителя, а питание подается от того же аккумулятора путем ответвления проводов. Вначале следует подать питание только на магнитолу, выставить наименьший уровень громкости, чтобы избежать перегрузки и затем включить усилитель. Звук должен быть качественным и неискаженным. В противном случае нужно проверить монтаж на наличие ошибок.

Колонки и сабвуфер подключаются к выходным клеммам устройства, питание и звук с магнитолы — к входным. Установка усилителя в машину своими руками осуществляется после полной проверки. Устройство ставится там, где обеспечивается надлежащий доступ и охлаждение.

Чтобы сконструировать автомобильный усилитель звука своими руками, необходимо иметь достаточно много свободного времени. Этот процесс требует определенных знаний и умений, а еще не малых финансовых вложений. Однако, результат приятно удивит, поскольку звук будет чистым и громким.

Процесс создания автомобильного усилителя усложняется тем, что достать все детали довольно не просто. Но изготовление усилительного комплекса, способного питать аудиосистему транспортного средства, это хоть и хлопотный процесс, но, по итогу, получается сконструировать 5 небольших усилителей, суммарная мощность которых будет равна 680 Ватт. В некоторых случаях удается увеличить данный показатель до 750 Ватт.

Требования к усилителю

Необходимо сначала определиться с теми техническими характеристиками, которых хотелось бы добиться в конечном результате. В основном это звук высокого качества, высокий показатель выходной мощности, простота конструкции, удобство в использовании, небольшая затратная часть, способность питать до 12 динамических головок и сабвуфер.

Реализация задуманного процесса возможна при наличии отдельных усилителей мощности в количестве 5 штук, среди которых один должен питать канал сабвуфера. Для этого необходимо собрать усилитель по схеме Ланзара.

Для изготовления понадобятся 4 микросхемы. Необходимы TDA 7384 — 4x40W и TDA 2005 — 1x20W – каждой по 2 штуки. Данные конструкции помогают питать фронтальную акустику. Эти микросхемы не дорогие. Если удастся их раздобыть, то на усилитель не придется слишком потратиться.

Преобразователь напряжения

Изготовление преобразователя напряжения – самая трудоемкая часть всего процесса. Поэтому именно с него и надо начинать.

В основе ПН лежит микросхема TL494, которая является контроллером высокой точности. Есть также ее аналог, который также ожно использовать. Это 1114ЕУ3/4. В микросхеме нет дополнительного усилителя на выходе. Хоть эта микросхема и подходит больше других, однако и ее придется немного изменить. На плечах установлены полевики, которые укреплены на теплоотводы посредством теплопроводимых прокладок, снятых с компьютерных БП.

В микросхеме есть выпрямительная часть с диодами, которые способны работать на чистоте до 100 кГц. Для изготовления автомобильного усилителя необходимы реле по питанию в количестве 2 штук. Можно использовать 20-ти амперные, но лучше всего взять 60-ти амперные. Это связано с тем, что преобразователь потребляет немалое количество тока. Удобство преобразователя напряжения в том, что не нужно устанавливать в нем мощные переключатели для включения сабвуфера. Питание ПН происходит в момент срабатывания реле.

Сложности могут возникнуть с намоткой трансформатора. Это связано с тем, что трансформатор был сделан по собственной технологии. Из-за того, что нет ферритовых колец, нужно искать прочие варианты, например, блоки питания компьютеров. Из них достаточно просто изготовить трансформаторы больших размеров. Чтобы добыть феррит, который очень крепко припаян, нужно прогреть его в течение нескольких секунд, а после аккуратно достать из каркаса. С трансформаторов удалось отмотать штатные обмотки.

После необходимо отрезать боковую стенку каждого каркаса, которые, впоследствии, соединяются между собой. По итогу получается один, но длинный каркас. На него можно производить обмотку 10-ю витками одновременно 5 жилами. При этом используется провод диаметром 0,8 мм. Как только намотаны первые 5 витков, то нужно заизолировать их, а затем на них нужно обмотать последние витки. Выполнять эту процедуру нужно в одном выбранном направлении, а оставшиеся провода скрутить в косичку.

У каждой обмотки есть начало и конец. Их нужно соединить, а в месте стыка образовывается отвод, к которому и будет подаваться плюс. Как только фазировки выполнены, то можно приступать к намотке вторичной обмотки. В ней может быть совершенно любое количество витков.

Обязательно нужно провести проверку изготовленных элементов. Для этого их необходимо просто подсоединить к источнику питания. При включении трансформатор не должен издавать посторонних звуков в виде жужжания, при этом транзистор не должен нагреваться. Нужно подключить на вторую обмотку лампу накаливания, которая должна сразу же загораться, но транзистор все время должен быть холодным, а со временем немного нагреться. Если все работает верно, то можно избавиться от пробной обмотки и сделать нормальную. Процедура по изготовлению трансформатора завершена.

Сборка конструкции

Как только все блоки изготовлены и проверены на работоспособность, то можно смело приступать к монтажу усилителя звука. В качестве корпуса подойдет соответствующая деталь от DVD. Дисплей нужно удалить, а на его место поставить светодиоды индикатора. Платы укладываются на дно усилителя, а для крепления используются шайбы изолирующие.

К теплоотводам нужно приделать транзисторы, а также микросхемы. Входные разъемы взяты из DVD, а клеммы изготовлены из разъема автомагнитолы. Охлаждающую функцию будет выполнять кулер. С его помощью не будет перегрев теплоотводов. Непосредственно сабвуфер в охлаждении не нуждается. Усилители «питаются» благодаря реле. Это происходит после того, кагда подается плюсна вывод. Все изготовленные усилители работают по отдельности, но их объединяет контактная платформа, на которую выведены системы ромоут контроля.

Прекрасный результат

Результат должен приятно удивить каждого, кто решился взяться за процесс изготовления усилителя звука своими руками. Получившийся агрегат имеет довольно хорошие технические характеристики, но при этом он не принесет больших затрат. Что нельзя сказать об усилителях звука, изготовленных профессионалами. Альтернативным вариантом дорогим моделям являются произведенные в Китае, однако нет гарантий того, что они действительно надежные и качественные. Поэтому необходимо приложить усилия и получить отличный усилитель звука для автомобиля.

Wifi & Bluetooth 5.0 DIY Аудиоусилитель и платы приемника — Арил — акрил

Мы знаем, что, когда люди слышат слово «сделай сам», они немного колеблются, потому что их беспокоит технический барьер. Наша команда по исследованиям и разработкам хорошо продумала эту часть, создав продукты, которые очень легко понять и использовать. Мы надеемся, что все, кто любит музыку, смогут получить удовольствие от работы своими руками. Здесь мы расскажем, какие товары для дома вам стоит покупать.

DIY Аудио усилитель

Если вы хотите обновить свои старые пассивные колонки или создать беспроводной усилитель, наш модуль усилителя звука класса D — идеальное решение для вас.На рынке чаще всего встречаются цифровые усилители мощности классов A, A / B, D, G и H. Итак, каковы преимущества аудиоусилителя класса D?

У них самый высокий КПД и самое низкое энергопотребление. Для его создания не требуется много компонентов, поэтому в последние годы это стало тенденцией. Он самый дружелюбный для тех, кто занимается своими руками. Возвращаясь к нашей серии усилителей Up2stream, мы настроили его на беспроводные системы Wi-Fi и Bluetooth 5.0. Он поддерживает Airplay, DLNA, UPnP и другие протоколы, и практически невозможно найти такие же характеристики на рынке для продуктов DIY.Если вам нужно самостоятельно собрать усилители, колонки или обновить старый проигрыватель, музыкальный проигрыватель, пассивные колонки, это будет отличный продукт для вас.

DIY плата аудиоприемника

Если вам нужен только предусилитель или аудиоприемник для подключения активных динамиков или обновления вашего старого проигрывателя, музыкального проигрывателя, виниловой пластинки до беспроводной приемной системы. Вы можете рассмотреть Up2stream Mini или Up2stream Pro! Самая большая разница между ними заключается в аппаратном обеспечении, у Up2stream Mini не так много внешних портов.Напротив, у Up2stream Pro их больше. Такие как USB-хост, подключение к локальной сети и линейный интерфейс. Разница в цене между ними не слишком велика, и оба они очень рентабельны. Вы можете выбрать тот, который вам нужен.

Как упоминалось выше, есть много портов расширения для самодельных плееров, которые можно настроить на наших продуктах, поэтому вы можете свободно настраивать нужные функции с помощью GPIO, I2S, ключа ADC и так далее. Если вы новичок, мы также настроили внешние интерфейсы, которые распространены в нашей повседневной жизни, такие как вход / выход AUX, выход питания Micro USB.Так что, если вы не против обнажить доску, наши продукты для самостоятельной сборки помогут вам сэкономить много средств, но также позволят вам ощутить удобство беспроводной потоковой передачи.

В разделе аксессуаров вы также можете найти футляр и набор для самостоятельного изготовления, которые могут добавить красоты и эстетики вашему модулю для самостоятельного изготовления. Если вы чувствуете, что товары, сделанные своими руками, не соответствуют вашим потребностям, у нас также есть готовые изделия на ваш выбор.

Если у вас есть проекты DIY или динамики, которые подключаются к нашим продуктам DIY, вы можете свободно отправлять свой проект с фотографиями или видео на нашу почту здесь.У вас будет возможность продемонстрировать свои работы в нашем альбоме на Facebook!

DIY Mini Amplifier Speaker Kit Прозрачный динамик

Описание продукта

DIY мини-усилитель динамик комплект прозрачный динамик

DIY LED Music Spectrum не входит в комплект, пожалуйста, выполните поиск или просто нажмите здесь, чтобы купить.

Характеристика:

Установка: Сварка монтажной платы
Мощность динамика: 3 Вт на канал
Размер корпуса: 70 x 70 x 76 мм (Ш / В / Г)
Диаметр динамика: 50 мм
Функция: Со светодиодным дисплеем музыкального спектра
Вес: 410 г

В пакет включено:

Комплект мини-динамика, 1 шт.

Более подробные фотографии:

Дополнительная информация

При заказе от Alexnld.com, вы получите электронное письмо с подтверждением. Как только ваш заказ будет отправлен, вам будет отправлено электронное письмо с информацией об отслеживании доставки вашего заказа. Вы можете выбрать предпочтительный способ доставки на странице информации о заказе во время оформления заказа. Alexnld.com предлагает 3 различных метода международной доставки, авиапочту, зарегистрированную авиапочту и услугу ускоренной доставки, следующие сроки доставки:

Зарегистрированная авиапочта и авиапочта	Площадь	Время
	США, Канада	10-25 рабочих дней
	Австралия, Новая Зеландия, Сингапур	10-25 рабочих дней
	Великобритания, Франция, Испания, Германия, Нидерланды, Япония, Бельгия, Дания, Финляндия, Ирландия, Норвегия, Португалия, Швеция, Швейцария	10-25 рабочих дней
	Италия, Бразилия, Россия	10-45 рабочих дней
	Другие страны	10-35 рабочих дней
Ускоренная отгрузка	7-15 рабочих дней по всему миру

Мы принимаем оплату через PayPal ， и кредитную карту.

Оплата через PayPal / кредитную карту —

ПРИМЕЧАНИЕ. Ваш заказ будет отправлен на ваш адрес PayPal. Убедитесь, что вы выбрали или ввели правильный адрес доставки.

1) Войдите в свою учетную запись или воспользуйтесь кредитной картой Express.

2) Введите данные своей карты, и заказ будет отправлен на ваш адрес PayPal. и нажмите «Отправить».

3) Ваш платеж будет обработан, и квитанция будет отправлена ​​на ваш почтовый ящик.

Отказ от ответственности: это отзывы пользователей.Результаты могут отличаться от человека к человеку.

USB 5V аудиоусилитель для динамиков ПК

Аудиоусилители, которые предназначены для работы с питанием 5 В от USB-разъема, например USB-порта компьютера, называются USB-усилителями.

В этой статье мы узнаем, как построить простую схему усилителя мощностью 3 Вт, которая может получать питание непосредственно от USB-порта компьютера с напряжением 5 В для управления динамиком на 8 Ом и мощностью 3 Вт. Вы можете построить пару таких схем и использовать их для создания стереовыхода на пару динамиков на 8 Ом.

Обратите внимание, что TDA2822 IC сейчас устарела. , поэтому выбор схемы, использующей эту IC для обсуждаемого проекта, может быть не очень хорошей идеей. Однако настоящий дизайн основан на IC LM4871, которая широко доступна, давайте изучим основные функции и работу этой IC

Основные характеристики

• IC работает без использования каких-либо конденсаторов связи, или конденсаторов начальной загрузки, или демпфирующих конденсаторов.
• Он демонстрирует исключительную стабильность благодаря Unity Gain.
• Поставляется с упаковкой WSON, VSSOP, SOIC или PDIP.
• Позволяет установить внешнюю сеть управления усилением.
• Все остальные версии этой серии рассчитаны на мощность 1,5 Вт с динамиком 8 Ом.
• Микросхемы имеют внутренний ток отключения, установленный на уровне 0,6 мкА, обычно
• Диапазон рабочего напряжения составляет от 2.От 0 В до 5,5 В, идеально подходит для работы с USB-питанием ПК.
• Максимальное полное гармоническое искажение при нагрузке на динамик 8 Ом на частоте 1 кГц составляет около 0,5%

Технические характеристики распиновки и упаковка

На следующем изображении показаны детали распиновки ИС, доступных моделей корпусов и компоновки:

5V USB Работа схемы усилителя

Список деталей

Все резисторы 1/4 Вт или 1/8 Вт, 1% MFR или SMD

• 20 K = 2 шт.
• 100 K = 1 шт. (Rpu)

Конденсаторы

• 0.39 мкФ керамический = 1 шт.
• 1 мкФ / 16 В Тантал = 2 шт.

Полупроводник

IC LM4871 = 1 шт.

Пользователь может настроить усилитель несколькими указанными способами.

Коэффициент усиления первого усилителя можно регулировать извне, в то время как второй усилитель имеет внутреннюю разводку с инвертирующим единичным усилением.

Коэффициент усиления с обратной связью для первого усилителя может быть определен соответствующим выбором значений отношения Rf / Ri, в то время как то же самое было зафиксировано для второго усилителя внутри через пару резисторов 40 кОм.

Мы видим, что выход усилителя №1 сконфигурирован как вход усилителя №2, что позволяет обоим усилителям генерировать сигналы с одинаковыми значениями, хотя они могут быть сдвинуты по фазе на 180 градусов.

В результате дифференциальное усиление ИС будет AVD = 2 * (Rf / Ri).

Как правило, для любого усилителя установка «мостового режима» может быть реализована путем дифференцированного управления подключенной нагрузкой через пару выходов Vo1 и Vo2.

Усилитель, настроенный в мостовом режиме, будет иметь другой принцип работы в отличие от традиционных несимметричных усилителей, у которых один конец нагрузки соединен с линией заземления.

Мостовая схема работает с большей эффективностью по сравнению с несимметричным усилителем, так как нагрузка или громкоговоритель переключаются двухтактным образом, что обеспечивает двойной размах напряжения для каждого импульса с переменной частотой.

Это фактически позволяет громкоговорителю производить в 4 раза больше мощности, чем односторонняя версия при идентичных обстоятельствах или характеристиках.

Возможность достижения такой повышенной мощности позволяет усилителю работать без каскада ограничения тока и, следовательно, без нежелательного ограничения.

Дополнительным преимуществом дифференциального мостового выхода является отсутствие чистого постоянного тока через подключенный громкоговоритель. Это происходит потому, что VO1 и VO1 смещены при одинаковых уровнях напряжения, то есть VDD / 2 в данном случае.Это позволяет усилителю работать без выходного разделительного конденсатора, который в противном случае становится обязательным в несимметричных усилителях.

Общие сведения о работе компонентов и технических характеристиках

Ri — это инвертирующий входной резистор, который используется для установки коэффициента усиления замкнутого контура вместе с Rf. Кроме того, этот резистор также реализует функцию фильтра верхних частот с Ci при fC = 1 / (2π RiCi).

Ci образует входной разделительный конденсатор, предназначенный для блокировки постоянного тока и пропускания звуковой частоты переменного тока на входных контактах.Этот конденсатор также позволяет использовать фильтр верхних частот вместе с Ri при fC = 1 / (2π RiCi).

Rf становится сопротивлением обратной связи, которое фиксирует усиление замкнутого контура с помощью Ri.

Cs действует как шунтирующий конденсатор источника питания и обеспечивает фильтрацию пульсаций для источника питания.

Cb позиционируется как конденсатор шунтирующего контакта, и этот конденсатор обеспечивает фильтрацию для полупитания

Абсолютные максимальные характеристики

Максимально допустимые значения для этой схемы объясняются ниже:

• Максимальное напряжение питания 6 В, типичное рабочее напряжение составляет 5В
• Минимальный и максимальный допустимые уровни температуры составляют -65 и 150 градусов Цельсия соответственно.
• Входной музыкальный сигнал от USB может быть в диапазоне от -0,3 В до 5,3 В
• Максимальная рассеиваемая мощность ограничена внутренними компонентами, поэтому не нужно беспокоиться об этой проблеме.

Электрические характеристики:

В dd означает напряжение питания, которое обычно находится в пределах от 2 до 5,5 В.

I dd — это ток покоя, потребляемый ИС от входного источника питания, и он может находиться в диапазоне от 6,5 мА до 10 мА

I sd — это символ тока отключения, когда потенциал контакта № 1 становится равным Vdd. , запускается отключение, в результате чего потребление падает до 0.6uA

В os относится к выходному напряжению смещения и запускается, когда Vin = 0 В, и обычно может составлять 5 В и 50 мВ в ограниченном режиме.

P 0 — выходная мощность и составляет около 3 Вт при нагрузке на динамик 8 Ом.

THD + N указывает общее гармоническое искажение, которое находится в пределах от 0,13 до 0,25% в диапазоне частот от 20 Гц до 20 кГц. .

PSRR дает нам коэффициент отклонения источника питания для Vdd при типичном напряжении 5 В, который составляет около 60 дБ.

Изображение прототипа USB-усилителя 5 В:

Рекомендация по компоновке печатной платы:

Исходная статья: www.ti.com/lit/ds/symlink/lm4871.pdf

Вы можете сделать DIY !: A Class D HAT для Raspberry Pi

Этот проект является отличным предложением для нового доступного высококачественного аудиоусилителя 2 x 40 Вт класса D, реализованного с помощью платы Hardware Attached on Top (HAT) для подключения к платформе Raspberry Pi Zero, создавая решение идеально подходит для аудиопроектов своими руками.С другой стороны, это очень умный способ продвинуть усилители Merus от Infineon и побудить большое количество разработчиков и энтузиастов реально использовать их, познакомиться с ними и понять их преимущества в реальном аудиопроекте. Эта статья была первоначально опубликована в audioXpress, январь 2020 г.

Высококачественные музыкальные системы для самостоятельного изготовления не обязательно должны быть громоздкими и дорогими. С новой линейкой усилителей MERUS от Infineon легко и доступно создавать мощные (пиковая мощность 2 x 40 Вт) распределенные аудиоусилители класса D с расширенными функциями (например,g., эквалайзер обработки звука и потоковая передача звука в нескольких комнатах по беспроводной сети).

Реализовать совсем несложно, так как небольшая плата размером 56 мм × 30 мм, прикрепляемая сверху (HAT), устанавливается непосредственно поверх платы Raspberry Pi Zero W (см. Фото 1). Плата использует тот же единственный источник питания 5 В, который уже имеется на них. Встроенное управление питанием и повышение напряжения от источника Raspberry Pi 5 В до 20 В обеспечивает достаточный динамический диапазон и большой запас по запасу мощности, чтобы гарантировать неискаженный открытый и естественный звук, который превосходит большинство стандартных беспроводных динамиков (см. Рисунок 1) .

Никаких дополнительных компонентов не требуется — поэтому любой, у кого есть отвертка, теперь может превратить свои старые громкоговорители в очень мощные беспроводные громкоговорители высокого класса. Усилитель чрезвычайно энергоэффективен и не сильно увеличивает общий бюджет мощности Raspberry Pi Zero. С точки зрения энергопотребления и времени воспроизведения от батареи, добавление мощного аудиоусилителя почти «бесплатно», что делает решение чрезвычайно подходящим также для портативных приложений.

Все любят аудио
В то время как интегрированные многоуровневые интегральные схемы аудиоусилителей класса D от Infineon MERUS быстро набирают популярность у признанных аудиобрендов и ODM, также неуклонно растет интерес со стороны производителей, мастеров-любителей, дизайнеров-любителей и энтузиастов DIY, которые стремятся создать свои собственные высокопроизводительные устройства. оконечные аудиоустройства и системы.

Высокоэффективные микросхемы MERUS IC идеально подходят для этих компактных усилителей звука, поскольку они могут обеспечить очень широкий динамический выходной диапазон и способность играть громко, но в то же время они не требуют радиаторов или обширной выходной фильтрации.

Однако очень часто непрофессиональным пользователям оказывается слишком сложно использовать новые микросхемы аудиоусилителя с цифровым входом в полную силу — не из-за самих микросхем усилителя, а из-за других компонентов системы, необходимых для сборки. полноценная аудиосистема.

Благодаря функциям и характеристикам, которые мы привыкли ожидать от современного аудиопродукта (например, стереопары, беспроводная потоковая передача звука в нескольких комнатах, расширенные возможности обработки звука и т. Д.), До сих пор создание полного активного решения для проектирования аудио было всего лишь была слишком сложной задачей для среднего любителя.

Революция Raspberry Pi
Raspberry Pi — третий по популярности компьютер общего назначения в мире. С тех пор, как в 2011 году Эсбен Аптон и его команда произвели революцию в компьютерной индустрии, выпустив первый прототип доступного и гибкого компьютера Raspberry Pi, всем стало намного проще получить доступ к очень мощной и в то же время недорогой компьютерной платформе.

Если у вас есть какой-либо предыдущий опыт работы в области электроники, велики шансы, что у вас уже есть одна из этих крошечных плат британского производства где-то в ваших ящиках. Платы Raspberry Pi используются буквально везде, от ноутбуков, бытовой техники и роботов до тонких клиентов и промышленных систем управления. Ходят слухи, что они даже используют платы Raspberry Pi для проведения экспериментов на борту Международной космической станции.

Таким образом, Raspberry Pi Zero W представляет собой фантастическую миниатюрную версию Raspberry Pi, которая уменьшает плату примерно до размера жевательной резинки и упаковывается в Bluetooth 4.0, а также возможность подключения к беспроводной локальной сети 802.11n по очень привлекательной цене около 10 долларов.

Фото 1. Маленькая плата размером 56 мм × 30 мм, прикрепляемая сверху (HAT), устанавливается непосредственно поверх платы Raspberry Pi Zero W.
Подключение к экосистеме свободного программного обеспечения
Во многом успех Raspberry Pi основан на использовании программного обеспечения с открытым исходным кодом. Raspberry Pi работает под управлением Linux на многоядерном процессоре ARM, который представляет собой то же оборудование, которое вы найдете во многих планшетах, смартфонах и телевизионных приставках, и поэтому операционная система на Raspberry Pi также использует те же программные репозитории, что и поддерживает всю программную экосистему Linux.

Это означает, что вы подключаетесь к той же базе кода, которая работает почти на 2 миллиардах Android-смартфонов и подавляющем большинстве серверов, обеспечивающих работу Интернета. Опираясь на 20 лет непрерывной разработки программного обеспечения, вы получаете много бесплатного — в том числе и в плане звуковых функций. Аудиостек в Linux хорошо спроектирован и позволяет приложениям передавать несжатый цифровой звук на аппаратный кодек, подключенный к аудиошине I2S. С платой Pi HAT Infineon предоставляет совместимый драйвер низкого уровня, который обеспечивает воспроизведение цифрового звука по принципу plug-and-play с помощью интегрированной многоуровневой микросхемы аудиоусилителя класса D на Pi HAT.

Более того, продвинутые пользователи, которые хотят расширить границы своей аудиосистемы DIY, могут добавить в свои аудиосистемы обработку цифрового сигнала. Платформа Raspberry Pi совместима со средами программирования аудио с открытым исходным кодом и бесплатными лицензиями (например, Pure Data и JUCE). Таким образом, для опытного пользователя вполне возможно применить дополнительные функции и функции, такие как эквализация колонок, фильтры кроссовера, коррекция акустики помещения или другие алгоритмы DSP.

Делаем это просто
Предназначенные для создания активных громкоговорителей и беспроводной потоковой передачи музыки с минимальным размером, чрезвычайно низким энергопотреблением и лучшим в своем классе качеством звука HD, эталонные платы аудиоусилителя MERUS оснащены монолитной ИС многоуровневого усилителя класса D.Управляемая одним источником питания 5 В и встроенным повышающим преобразователем напряжения, система может обеспечивать до 2 × 40 Вт пиковой выходной мощности, увеличиваемой от источника питания Raspberry Pi, при воспроизведении музыки с частотой до 48 кГц / 24 бита.

Нет необходимости в дополнительных источниках питания, поскольку аудиоусилитель MERUS подключается непосредственно к плате Raspberry Pi Zero W и получает питание непосредственно от шины питания 5 В, поэтому дополнительные компоненты не требуются.

Одиночный источник питания легко добавить, подключив стандартное зарядное устройство для мобильного телефона через встроенный USB-разъем, а для создания действительно беспроводной и портативной системы вы можете просто добавить блок питания.Выходная мощность системы напрямую связана с пиковым выходным током батареи внешнего блока питания, поэтому обязательно используйте батарею с достаточной мощностью. 5 В / 2,1 А с емкостью 3000 мАч было бы хорошей отправной точкой. Это даст вам примерно 10 часов непрерывного воспроизведения при выходной громкости 60% с вашего телефона. В эффективном времени воспроизведения преобладает энергопотребление функций Bluetooth и WiFi на плате Raspberry Pi Zero W, но есть также многочисленные возможности обновить аккумулятор для еще более длительного времени воспроизведения.

Чтобы система заработала, все, что вам нужно сделать, это загрузить программное обеспечение на свой компьютер, записать его на SD-карту, которая вставляется в Raspberry Pi, прикрепить Pi HAT к динамикам и подключить блок питания. Через несколько секунд у вас будет полноценная беспроводная аудиосистема Hi-Fi класса high-end.

Рисунок 1: Чтобы запустить систему, все, что вам нужно сделать, это загрузить программное обеспечение на свой компьютер, записать его на SD-карту, которая вставляется в Raspberry Pi, прикрепить шляпу Pi к динамикам и подключить блок питания.
Полученный дизайн совместим с самыми популярными приложениями потокового аудио для Raspberry Pi, такими как Justboom Player, Volumio, Max2Play, и его также можно использовать в Raspbian в качестве клиента Airplay или аудиоприемника Bluetooth.

Это означает, что вы можете управлять динамиками со своего телефона или ПК и объединять их в пары в нужных конфигурациях во время потоковой передачи с помощью Spotify, Google Music или SoundCloud для доступа к веб-радио, подкастам, музыке из облака или вашей собственной коллекции с устройства. в любом месте вашей сети, в вашем доме или в дороге.

Приложения
Вместе платы усилителей Raspberry Pi Zero W и MERUS MA12070P Pi HAT составляют очень сильную комбинацию, которая, как мы предполагаем, будет использоваться во множестве домашних аудиоприложений, таких как интеллектуальные колонки, звуковые панели, динамики на ходу и интеллектуальные домашние аудиосистемы. .

Платы Raspberry Pi Zero W доступны из многих источников, а аудиоплаты Pi HAT класса D от Infineon по цене 29,95 долларов США за единицу и доступны для продажи на сайте www.infineon.com/makers. Чтобы ознакомиться с предлагаемым Infineon многоуровневыми усилителями звука класса D, посетите сайт www.infineon.com/audiosolutions. aX

Эта статья была первоначально опубликована в audioXpress, январь 2020 г.

Сборка акустической системы для ПК своими руками

Меня укусила аудиофильская ошибка в относительно молодом возрасте. Когда я был подростком, родители купили мне стереосистему высокого класса с тюнером, эквалайзером, двойной кассетной декой, CD-чейнджером на 25 дисков и массивными трехполосными напольными динамиками.Примерно 25 лет спустя я не мог понять, почему они подарили мне эту систему, поскольку я не проявлял особого интереса к музыке до того момента, и я без сомнения знаю, что они не могли себе этого позволить. Тем не менее, я внимательно его слушал и в конце концов развил любовь к музыке и способность отличать, когда что-то звучит хорошо, а когда нет.

Мне так и не удалось изучить все тонкости аудиооборудования, поскольку консольные игры, компьютеры и фотография занимали большую часть моего свободного времени в течение последних двух десятилетий.Однако недавно появилась возможность еще раз повозиться с моей звуковой системой, и я не мог упустить ее.

Недавно я взял в руки напольные колонки, которые у меня были в подростковом возрасте. В качестве побочного проекта я обратил внимание на колонки для ПК Logitech G51. Много лет назад, когда я купил, это была очень популярная установка для игровых динамиков, но уже какое-то время я использую их в 2.1-канальной конфигурации, подключенной к моему рабочему столу.

Сателлитные динамики Logitech оснащены двумя двухдюймовыми динамиками с максимальной выходной мощностью 20 Вт при 8 Ом.Сабвуфер оснащен 5,25-дюймовым динамиком мощностью 56 Вт при сопротивлении 2 Ом. Система также включает в себя удобный блок управления для вашего стола, позволяющий регулировать общую громкость, уровень сабвуфера, центральный уровень и уровни объемного звучания, а также отключать звук. Есть даже встроенный разъем для наушников и микрофона. Logitech заявляет, что в целом вы можете ожидать частотную характеристику от 36 Гц до 20 кГц.

Это ваша обычная настольная акустическая система. Мне он нравится, потому что он хорошо звучит, а панель управления весьма полезна. Но, как и все системы, здесь есть возможности для улучшения, и в этой статье я стремлюсь собрать воедино систему «сделай сам», чтобы посмотреть, смогу ли я скомпилировать что-то, что звучит еще лучше, не разбивая банк.

При сборке подобной аудиосистемы вам понадобится несколько ключевых компонентов, а именно набор пассивных динамиков, усилитель для подачи питания на динамики и, желательно, особенно если вы выберете небольшие полочные динамики, — сабвуфер для передачи более глубоких басов. Пассивные динамики просто означают, что у них нет встроенного усилителя, как у активных или активных динамиков.

Стоит подчеркнуть, что самостоятельная настройка не требуется.Универсальные системы от Logitech, Creative и Bose идеально подходят для большинства людей и для большинства пользователей. Но если вы похожи на меня — любитель, который стремится к «выше среднего», вам действительно нравится музыка или вы просто не можете не пройти через следующую кроличью нору — ну, вы поймете.

Когда я купил свой домашний аудио / видео ресивер (Pioneer VSX-519V) около 11 лет назад, я также купил пару полочных колонок Insignia NS-B2111 и сабвуфер Polk Audio SW110. Все они продавались как пакет, так что я подумал, почему бы и нет, это отлично подойдет для консольных игр.

Как оказалось, это было немного слишком много для человека, живущего в непосредственной близости от других. Увы, мне пришлось положить сабвуфер на хранение и отключить все басы полочных динамиков, чтобы успокоить соседей. По сути, они стали прославленными телеведущими на следующее десятилетие.

Теперь, когда я живу в доме без соседей, живущих сверху, я хотел посмотреть, на что действительно способны Insignias.

До тех пор, пока я не знал, что полочные колонки Insignia стали немного культовыми в сообществе аудиоэнтузиастов из-за их качества звука по сравнению с аналогичными, но гораздо более дорогими колонками.Черт возьми, есть даже руководства о том, как обновить внутренние компоненты для еще большей производительности, но, возможно, я оставлю это на другой раз.

Я не помню, сколько они продавались в то время, но полагаю, что комплект с ресивером, сабвуфером и динамиками стоил около 400 долларов.

Insignia уже давно сняла с производства эти колонки, хотя вы можете купить подержанную пару на eBay примерно за 70 долларов. Они оснащены 6,5-дюймовым низкочастотным динамиком из углеродного волокна и 1-дюймовым высокочастотным динамиком с шелковым куполом с частотной характеристикой от 50 Гц до 20 кГц, чувствительностью 90 дБ и максимальной мощностью 120 Вт при 8 Ом.

Затем мне нужно было выяснить, как их запитать. Логичным решением было бы перенести A / V-ресивер Pioneer из гостиной в мой офис, но это вызвало несколько проблем. Ресивер занимал бы у меня на столе очень много места, но, как я подтвердил во время прослушивания напольных динамиков, ему не хватало силового блока.

Я поискал ресивер большей мощности, но результаты не впечатлили. Я обнаружил, что в большинстве A / V-приемников количество каналов имеет приоритет над выходной мощностью.Другие кандидаты были вне моего ценового диапазона. И действительно, ни один из них не подошел бы для этого проекта, поскольку они занимали бы много недвижимости на моем столе.

Мне было нужно специальное устройство, компактное и доступное по цене. Мне был нужен мини-усилитель, и это именно то, что я получил.

Fosi Audio BT20A — это мини-усилитель мощности класса D со встроенным Bluetooth-соединением. Он рассчитан на 100 Вт RMS x 2 и оснащен переключателем питания на передней панели, а также регуляторами громкости, высоких и низких частот.На задней панели вы получаете левый и правый входы источника RCA, выходы для левого и правого динамиков, разъем питания 24 В и антенну для Bluetooth … все в шасси, которое едва ли больше двух колод игральных карт, и все это менее чем за 80 долларов. .

Сказать, что я был настроен весьма скептически, было бы преуменьшением. Как эта крошечная коробочка будет обеспечивать необходимую мне мощность, было мне непонятно, и даже если бы это было возможно, это, вероятно, звучало бы как полная ерунда. Я нашел утешение в почти 375 обзорах Amazon, в среднем 4.Однако 4-звездочный рейтинг. «Если он воняет, я могу просто отправить его обратно», — сказал я себе.

Затем я обратил внимание на источник звука. Мой устаревший ПК оснащен картой Sound Blaster X-Fi Xtreme, поддерживающей частоту дискретизации 96 кГц и битовую глубину 24 бита. Существуют гораздо лучшие карты, но для целей этого проекта эта карта подойдет.

Настроить все было достаточно просто. Используя провод динамика 16 калибра, я подключил Insignias к мини-усилителю с помощью банановых вилок.Провод 3,5 мм-RCA обеспечивал соединение между моим компьютером и усилителем. Затем я подключил адаптер переменного тока, подключил его к резервной батарее и отправился на гонки.

Мои первые впечатления были неоднозначными.

Мини-усилитель Fosi Audio просто поразил меня. Он работает несколько дней, и его невероятно легко настроить и использовать даже для человека с очень небольшим опытом работы со звуковым оборудованием. Регуляторы низких и высоких частот обеспечивают базовый, но значимый контроль над выходом.Я устанавливаю регулятор громкости усилителя примерно на 35 процентов и соответствующим образом регулирую его с помощью ползунка на ПК или регулятора громкости на клавиатуре.

Мне хватило смелости довести усилитель до 45% с Insignias. Это намного громче, чем я когда-либо слышал (это отчетливо слышно на противоположной стороне дома), но при этом остается кристально чистым, без искажений или клипсов. Даже после продолжительных сеансов прослушивания усилитель остается теплым на ощупь. Мне бы очень хотелось, чтобы у него был пульт дистанционного управления для использования в нестандартных настройках (например, в качестве замены A / V-ресивера), но нищие не могут выбирать.

Проблема, которую я обнаружил — и она не была полностью неожиданной — заключается в том, что полочные колонки просто не воспроизводят много басов.

Поворот регулятора низких частот на усилителе действительно оказывает заметное влияние, но обеспечивает более легкий, резкий эффект на средних настройках и искусственный, нежелательный звук на высоких уровнях. В любом случае, это не тот гулкий бас, который нужен системе, чтобы сделать ее законченной, и это было проблемой.

Fosi Audi продает 2.1-канальный усилитель, но это мне не очень помогает, поскольку он предназначен для пассивных сабвуферов и обеспечивает только 50 Вт x 2 на основные каналы — половину того, на что способен BT201A.Я ломал голову, но решение все время смотрело мне в лицо — сабвуфер Logitech!

Сабвуфер служит основным концентратором для системы Logitech. Все подключается к субмарине и выходит из нее. А подключение очень простое — просто протяните кабель 3,5 мм от аудиовыхода на звуковой карте, подключите блок управления и подключите любые динамики, которые хотите использовать.

Используя сплиттер 3,5 мм, я провел одну линию к усилителю Fosi Audio, а другую — к задней части сабвуфера, за исключением того, что я не подключил сателлитные динамики.Вуаля! Теперь у меня был глубокий бас, которого так отчаянно не хватало. И действительно, он работает даже лучше, чем я мог ожидать, поскольку панель управления Logitech позволяет мне набирать силу и громкость басов, не возясь с какими-либо настройками на задней панели сабвуфера.

За эти годы я использовал несколько компьютерных акустических систем — на ум приходит печально известная Klipsch ProMedia 2.1 — но эта самостоятельная установка, безусловно, лучшая. В этой системе Франкенштейна есть все: от четкости и разделения инструментов до отсутствия шума в линии и абсолютной мощности.Все, что я поставил в очередь с использованием нового уровня потоковой передачи высокого класса Amazon, звучит превосходно. Мне он очень нравится, поэтому мне больно, что я не могу рекомендовать его другим, если только вы уже не владеете большинством компонентов, как я.

Предполагая, что вы начинаете с чистого листа, динамики обойдутся вам примерно в 70 долларов, усилитель Fosi Audio — примерно в 80 долларов, а респектабельная звуковая карта, вероятно, будет стоить около 40 долларов.

Только с этими компонентами вы стоите почти 200 долларов, без учета баса.Предположительно, активный сабвуфер можно было подключить через линейный вход, но я не уверен. Это легко еще 100 долларов или больше, если у вас его еще нет. Вы можете купить довольно симпатичную настольную аудиосистему за 300 долларов.

Если вы из тех, кто предпочитает минималистский вид, возможно, что-то подобное не для вас. Полочные колонки имеют высоту примерно 8,5 на 13,5 дюймов и занимают приличное место на моем большом столе. Что еще хуже, у усилителя Fosi Audio много неприглядных проводов, идущих от задней части, и в моем случае блок управления Logitech — еще один аксессуар, занимающий много места.К счастью, у меня уже было большинство необходимых компонентов, и мне пришлось выложить из своего кармана около 80 долларов за мини-усилитель.

Для некоторых настоящая привлекательность такой установки заключается в ее гибкости. С предварительно настроенной системой вы точно знаете, что получаете и чего не получаете. Когда вы собираете все вместе, небо является пределом с точки зрения настройки, поскольку существует почти бесконечное количество комбинаций, которые вы можете использовать.

Если представленные здесь колонки Insignia вам не нравятся, вы можете легко заменить их на полочные колонки Polk Audio T15 (99 долларов США), полочные колонки Pioneer SP-BS22-LR (также 99 долларов США), книжную полку Klipsch R-15M. (158 долларов) или более дорогой Elac Debut 2.0 B6,2s (224,98 долл. США), и все они высоко ценятся. При желании вы можете взять что-нибудь, что использовали через eBay или Craigslist, если чувствуете себя так уверенно.

То же самое можно сказать и об усилителе и сабвуфере. Как упоминалось ранее, у Fosi есть мини-усилитель для пассивных сабвуферов и даже ламповый усилитель, который, без сомнения, предлагает совершенно другой звук. Или, черт возьми, если у вас есть комната, вы даже можете поменять полочные колонки на пару напольных колонок и избавиться от необходимости в отдельном сабвуфере.Все сводится к тому, насколько вы вовлечены, что у вас уже есть под рукой и сколько денег вы хотите потратить.

Если вы находитесь в похожей лодке и любите возиться со звуковым оборудованием, попробуйте. Эта установка на дрожжах лучше, чем все, что я прослушивал, и я с нетерпением жду улыбок, которые она принесет мне в будущем.

Ярлыки покупок

• Книжная полка и система сабвуфера Edifier S350DB на Amazon
• Klipsch ProMedia 2.1 колонки THX для ПК на Amazon
• Настольные колонки Audioengine A2 Plus на Amazon
• Polk Audio T15 Полочные колонки на Amazon
• Динамики Bose Companion 20 на Amazon
• Monoprice DT-4BT настольные активные колонки на Amazon

Нужен ли вам усилитель для потолочных динамиков?

Если вы работаете над идеальной настройкой домашнего кинотеатра, вы, вероятно, подумали о потолочных колонках. Да, их сложнее установить, но гладкий профиль для скрытого монтажа действительно непревзойден.Однако вам может быть интересно, каковы требования к потолочным громкоговорителям, когда речь идет о другом обычном вспомогательном оборудовании, таком как усилители и приемники.

Если ваши потолочные динамики пассивные, и особенно если вы собираетесь использовать их для воспроизведения музыки, вам определенно понадобится усилитель. А если вы хотите направить многоканальный объемный звук на динамики, вам также понадобится ресивер.

Большинство потолочных громкоговорителей являются пассивными, но определение того, нужен ли вам усилитель или , будет зависеть в первую очередь от вашего предполагаемого использования.Давайте посмотрим, чем отличаются эти устройства, зачем они вам нужны и есть ли исключения из правил. И небольшое примечание: хотя эта статья посвящена потолочным динамикам, у нас есть дополнительная информация о встроенных динамиках, если вам интересно.

Активные и пассивные динамики: разница в в источнике питания

Большинство потолочных громкоговорителей, представленных сегодня на рынке, считаются пассивными. Но что это значит для вашего домашнего кинотеатра и расходных материалов, необходимых для его работы? Вы можете узнать больше о различиях в активных и пассивных динамиках в другом месте на нашем сайте, но основные сведения:

Активные динамики, также называемые «активные динамики», те, которые идут со встроенным усилителем.Эти динамики не требуют поддержка внешнего усилителя или ресивера.

Однако пассивные динамики

не имеют встроенного усилителя. Из-за этого они требуют использования усилителя или ресивера для воспроизведения звука. Другими словами, каждый из ваших пассивных потолочных громкоговорителей, вероятно, необходимо будет жестко подключить к усилителю или ресиверу, о чем мы уже говорили ранее.

Усилитель и приемник: в чем разница?

Если вы впервые настраиваете домашний кинотеатр, возможно, вы прямо сейчас почесываете голову.Вам может быть интересно, что делают эти части оборудования и чем они отличаются. У нас есть подробное руководство, объясняющее усилители и ресиверы, если вы хотите получить более подробную информацию, но основные сведения приведены ниже.

Усилитель — это устройство, которое преобразует полученный аудиосигнал. из мультимедиа в звук, который вы слышите в потоковом режиме через динамики. Делать поэтому он преобразует звуковые волны от источника и переводит их в слышимые звук.

С другой стороны, приемник — это устройство, сочетающее в себе возможности усилителя с большей функциональностью.Ресивер не только содержит встроенный усилитель, но также может действовать как тюнер, устройство регулировки громкости, радио и многое другое. Некоторые модели могут влиять на качество звука, и, как будто этого было недостаточно, они обычно предназначены для обработки видео , а также управления всеми вашими входами.

Следует ли использовать усилитель или приемник для питания потолочных динамиков?

Если у вас есть пассивные потолочные динамики, вам потребуется усилитель или ресивер.Однако тот, который лучше всего подходит для вашего домашнего кинотеатра, во многом будет зависеть от конкретного типа вашей установки.

Например, если вы хотите использовать потолочные динамики в основном для воспроизведения музыки, идеальным вариантом будет усилитель. Как правило, они не только дешевле приемника, но и проще в использовании. Более новые модели могут даже поставляться с Chromecast Audio.

Для домашнего кинотеатра с объемным звуком лучшим выбором будет ресивер.Для полноценной системы домашнего кинотеатра ресивер выступает в качестве вашего центрального концентратора. Как описано выше, он может ретранслировать как видео, так и аудиосигналы с вашего исходного носителя на ваши устройства вывода.

Качественный ресивер преобразует и ретранслирует аудиосигналы на каждый динамик, гарантируя, что объемный звук будет работать должным образом. Для ясности — вам понадобится ресивер, который поддерживает то количество каналов или динамиков, которое у вас есть, и — кроме того, что конкретно не связано с этой проблемой — благоразумно обратить внимание на то, совместим ли он с HDR (как мы уже говорили ранее. ).Если вы хотите узнать больше о том, как понять эту часть, ознакомьтесь с нашим руководством, объясняющим каналы объемного звука.

Рекомендации для пассивных потолочных динамиков:

Поскольку пассивные потолочные колонки являются наиболее распространенным типом, существует множество вариантов для установки домашнего кинотеатра. Некоторые из моих личных фаворитов обсуждаются ниже.

Клипш CDT-5650-C II

CDT-5650-C II (на Amazon) включает 6.5-дюймовый поворотный композитный вуфер и 1-дюймовый титановый твитер. Он имеет вращение на 360 градусов, технологию контролируемого рассеивания и возможность сдвига на 15 градусов в любом направлении.

Это дает вам полный контроль над направлением звука. Klipsch известен своей отличной обработкой как высоких, так и средних басов, CDT-5650-C II не является исключением и включает переключатели ослабления, которые позволяют вам контролировать каждый излучаемый тон.

Микка М-8С

Micca M-8C — еще один отличный вариант по более низкой цене для людей с ограниченным бюджетом.6,5-дюймовая модель оснащена НЧ-динамиком из полимера и 1-дюймовым ВЧ-динамиком с мягким куполом, обеспечивающим качественный звук. Хотите модель побольше? Он также выпускается в 8-дюймовой модели (также на Amazon).

Простые в установке и даже под покраску, эти колонки вписываются в комнату, не ломаются и по-прежнему конкурируют со звуком, производимым некоторыми из более дорогих брендов, представленных на рынке.

Polk Audio RC80i

RC80i (на Amazon) также выпускается с диагональю 6,5 и 8 дюймов.Polk Audio RC80i от известного бренда бытовой электроники оправдывает ожидания. Каждая колонка оснащена динамически сбалансированным низкочастотным динамиком и 1-дюймовым высокочастотным динамиком для обеспечения оптимального звука, где бы вы ни находились.

Поскольку они устанавливаются на шарнирах, вы получаете полный контроль над их позиционированием. Прилагаемое резиновое уплотнение делает эту колонку идеальной для любого помещения, включая кухню и ванную комнату.

Исключения: существуют ли потолочные динамики

, для которых не требуется усилитель или ресивер?

Да! Хотя большинство потолочных громкоговорителей являются пассивными, есть — активные модели, популярность которых растет.

Установка активных колонок на потолке дает множество преимуществ. Одна из самых больших — это снижение стоимости вспомогательного оборудования. Еще одно преимущество — сокращение количества кабелей, необходимых для питания этих динамиков. Однако активные потолочные динамики работают иначе, чем другие активные динамики.

Многие из них поставляются с отдельным усилителем меньшего размера, который устанавливается рядом с потолочным динамиком. У других будет «перегородка», подключенная к головке динамика, так что все это будет единым целым.

Активные потолочные колонки идеально подходят как для системы домашнего кинотеатра, так и для деловой среды, на самом деле, они даже подходят для установки в стене, о которой мы говорили в нашем руководстве. Они хорошо работают с проецируемыми изображениями, потоковой передачей музыки и даже ночами караоке с семьей.

И вы все еще можете использовать ресивер с этими активными колонками. Фактически, некоторые владельцы домашних кинотеатров по-прежнему предпочитают использовать свой ресивер с любой из своих активных колонок. Расширенная функциональность, которую вы получаете с ресивером, добавляет дополнительные возможности помимо простого усиления.

Рекомендация по активным потолочным громкоговорителям Динамики

Lithe Audio Bluetooth — одна из таких моделей активных потолочных динамиков. Для потолочной установки Lithe Audio вам понадобится главный динамик Lithe Audio Bluetooth (на Amazon), а также подчиненные динамики Lithe Audio Bluetooth (также на Amazon).

Мастер содержит встроенный усилитель, а также совместимость с Echo Dot, технологию Bluetooth V4.0 и влагостойкость. С другой стороны, подчиненные динамики являются пассивными динамиками.Они принимают сигналы от главного динамика Lithe Audio Bluetooth; в качестве альтернативы, подчиненные динамики могут быть при желании сопряжены с вашим собственным усилителем или ресивером.

Последние мысли

И последнее замечание: если вы решите окунуться в потолочные динамики, обязательно прочтите нашу статью об установке задней коробки для динамиков, чтобы предотвратить загрязнение звука.

Портативный Bluetooth-динамик DIY с усилителем PAM8403 класса D

Сегодня мы создадим простую и недорогую портативную Bluetooth-колонку .Он подключается к любому устройству с поддержкой Bluetooth, и вы можете воспроизводить с него музыку в высоком качестве. Вы узнаете , как сделать портативный динамик , используя всего несколько компонентов и немного пайки.

Итак, начнем с дизайна.

Если вам меньше 16 лет, проведите этот эксперимент под наблюдением взрослых!

Необходимые компоненты:

1. PAM8403 IC — 1 шт.
2. Динамик 3 Вт, 4 Ом — 2 штуки
3. Модуль Bluetooth 5 В
4. TP4056 Зарядное устройство для литиевых батарей
5. Картонная коробка
6. Ножницы
7. Переключатель SPST
8. Литиевая батарея
9. Доска Vero
10. Пистолет для горячего клея
11. Двусторонняя лента
12. Провода 22 или 20 AWG

Посмотрите видео, чтобы собрать усилитель для динамика Bluetooth своими руками

Действия, которые необходимо выполнить

1. Поместите модуль в Veroboard с помощью горячего клея.
2. Подключите каждый провод к клеммам и держите их незакрепленными.
3. Затем подключите положительные контакты всех модулей. Подключите отрицательные контакты всех модулей.
4. Подключите контакты аудиовыхода к входному контакту PAM8403.
5. Ножницами вырежьте два отверстия по размеру ваших динамиков.
6. Подключите положительную и отрицательную точки аккумулятора к модулю TP4056.
7. Поместите динамики в корпус и припаяйте их к выходам.
   
8. Включите переключатель, и если схема была подключена правильно, вы должны услышать звук из динамиков и будете готовы к сопряжению.
9. Включите Bluetooth на своем мобильном телефоне и подключитесь к модулю 3.0BT. Тогда включайте музыку и наслаждайтесь!

Вы успешно создали свою портативную Bluetooth-колонку DIY. Для зарядки усилителя с питанием от USB используйте порт USB модуля TP4056.

Мы надеемся, что вам понравилось создавать портативную колонку с Bluetooth.