Самодельный усилитель для сабвуфера своими руками.
В этой статье хочу рассказать вам о конструировании простенького, и в тот же момент недорогого усилителя для сабвуфера ( будет воспроизводить только низкие частоты)
Что касается схемы, берем надежную и проверенную временем схему. При правильной инсталляции работоспособность гарантирована.
И так , перед сборкой нужно найти все необходимые детали для усилителя. Самый недорогой и эффективный способ приобрести комплектующие по низкой цене — всеми известный китайский сайт Алиэкспресс.
Примерно через месяц пришла вот такая коробочка, наполненная различными деталями. Пересчитал, все на месте.
Первым делом расчитываем силовой трансформатор. Затем делаем намотку. Необходимое кол-во витков первичной обмотки, потом изолируем лейкопластырем, и сверху наматываем вторичную обмотку.
В итоге имеем 2 первичных и 6 вторичных обмоток. 6 обмоток, 2 из которых слаботочные( Для питания блока фильтров), остальные 4 силовые.
Следующим этапом будет зачистка всех концов обмоток от лака. Я производил очистку ножом. И залудил.
Делаем замер через компьютер и проверяем индуктивности и фазировку обмоток.
Потом далем обмотку силовых дросселей. И выходной дроссель.(при отсутсвии которого наш усилитель не будет работать) Делаем расчет в программе и делаем обмотку Ш-образным сердечником с зазором.
Берем две половинки, в зазор размещаем небольшой кусок линолеума.
Сперва наматываем витки на деревянной оправе, а уже потом одеваем на сердечник.
Больше всего времени ушло за проектирование и сборку печатной платы. Потому что я считаю, что все элементы усилителя должны быть расположены на одной плате.
Некоторые элементы замеряем штангель-циркулем и рисуем в программе Sprint-Layot, затем прикидываем элементы на плате и разводим дорожки.
Плата размером 130-200мм вмещает в себя преобразователь напряжения 12-2*55В, усилитель, блок защит и фильтр.
Бумажную схему платы печатаем на лазерном принтере и переносим на зачищенную медную поверхность текстолита с помощью утюга.
Смываем бумагу водой, а плату вытравливаем в горячем растворе хлорного железа. Сверлим отверстия и готово!
Залудил. Согласно схеме распределил детали по своим местам, припоял.
Первый запуск блока питания производим путем подачи 12 В через токоограничивающий резистор сопротивлением в 2 Ом. Дабы избежать проблем в случае Кз. ПН запустился не сразу, в одном месте было обнаружен непротравленный участок , устраняем проблему. Запустился, меряем напряжение на выходе+-48В,+ 23В, все как и нужно.
Запитываем усилитель от преобразователя через резисторы 100 Ом в каждом плече, подключаем сабвуфер, и он играет. Победа! Остается отрепетировать настройки защиты усилителя.
Система защит включает в себя 3 блока:
1)Защита от КЗ в нагрузке. Которая отключает усилитель при перегрузке напряжения.
2) Защита от постоянного напряжение на выходе путем отключения динамика двумя запараллеленными реле.
3) Защита от Клиппа динамика. В обычном режиме наш усилитель работает как часы, но при высокой нагрузке стоит появиться малейшим искажениям сигнала, защита тут же выключает усилитель на некоторое время, дабы дать сигнал оператору , «Внимание на выходе идут искажения, сделайте тише» Эта функция сбережет ваш сабвуфер .
Фильтр сделан на 2-ух усилителях NE5532, имеется сабсоник, регулируемый фильтр низких частот 4-ого порядка и регулировка чувствительности(Gain, он же громкость )
Запитываются эти фильтра стабилизированными +-12 В
Ну а что бы изготовить корпус, ищем алюминий. Я нашел его в приёма цветного лома.
Отрезаем профиль нужной длинны, основание делаем миллиметров на 10 больше крышки крепления клемников.
RCA разъемы эти мне очень нравятся, надёжные и с изолирующими втулками, что облегчает монтаж на алюминиевой крышке.
Rca выходы китайцы прислали довольно таки надежные и с изолирующими втулками. А это легкий монтаж на алюминиевую крышку.
Вот такие предохранители с декоративными крышечками.
По завершению работы мы имеем доступный, без дефицитных деталей, усилитель .
Этот усилитель по характеристикам при напряжении в 13в без искажений отдает 240 Вт в 4 Ом. И 350 Вт в 2 Ом.
Все схемы и печатка находятся в архиве, который можно скачать…
Как вам статья?
Усилитель для сабвуфера (1000, 800 вт)
Усилитель для сабвуфера – необходимая часть хорошей акустической системы. Без него нельзя добиться нормального воспроизведения низких частот. Однако покупать это устройство не обязательно: обладая достаточными познаниями в электронике – его можно изготовить самостоятельно.
Содержание
- Как воспроизводится звук – и зачем нужен сабвуфер с усилителем?
- Типы усилителей, пригодных для установки в машину
- Можно ли сделать простой усилитель для сабвуфера своими руками?
- Схема автоусилителя на 12 вольт
- Как собрать усилитель?
- Установка усилителя в корпус и использование проводов
Как воспроизводится звук – и зачем нужен сабвуфер с усилителем?
Для начала следует вспомнить, зачем вообще требуется усилок для сабвуфера. Сам по себе сабвуфер – это отдельный акустический элемент (а проще говоря – динамик), рассчитанный на воспроизведение низких частот. Он не является необходимой деталью: хорошие и большие колонки вполне способны качественно воспроизводить звуки частотой от 20 до 120 Гц самостоятельно. Однако у таких колонок есть два неизбежных недостатка:
- Размеры. Против банальной физики не возразишь: чем ниже частота – тем больше должна быть площадь излучающего звук элемента. К слову, именно поэтому генератор ультразвука можно оформить в виде брелка, а вот для инфразвука потребуется уже устройство размерами иной раз в несколько метров. Если же речь идёт об автомобильной акустике – то две (для стереозвучания) такие колонки в салоне обычно просто некуда ставить.
- Цена. Хорошие динамики, оптимально воспроизводящие все частоты, стоят немало и не каждому по карману.
Наилучший выход здесь – это выделить низкие частоты на отдельный элемент, который можно разместить где угодно. Физиология слуха у человека такова, что звуки от сабвуфера по направлению не фиксируются, и стереозвучание нарушено не будет.
Сами же сабвуферы делятся на два типа:
- пассивные, питаемые от аудиовыходов системы, как обычные динамики;
- активные, снабжённые собственным усилителем, где от системы воспроизведения требуется лишь подать сигнал – а энергия на «раскачку» диффузора будет идти из отдельного источника.
Первый тип хорош тем, что не требует дополнительных устройств – однако массивный диффузор низких частот «отъедает» изрядную часть мощности. В итоге или басы не воспроизводятся толком, или же начинают «проваливаться» и грязно звучать высокие частоты. Именно поэтому для качественного звука лучше всего пользоваться сабвуферами активного типа с усилителем.
Типы усилителей, пригодных для установки в машину
На практике усилитель для сабвуфера в машину может относиться к одному из следующих типов:
- Моно – питает один динамик, то есть только сам сабвуфер. Остальные динамики довольствуются сигналом от аудиовыхода магнитолы.
- Двухканальный – энергия идёт на два обычных динамика и один сабвуфер.
- Четырёхканальный – снабжает два низкочастотных и четыре обычных динамика.
Более сложные системы, рассчитанные на большое количество звучащих элементов, как автомобильный
усилитель мощности для сабвуфера непрактичны и почти никогда не используются.
Кроме того, можно выбрать мощность усилителя для сабвуфера. По отношению к мощности самого саба (RMS) они делятся на следующие типы:
- Меньшая мощность. Не рекомендуется, поскольку не позволит полностью использовать возможности акустики.
- Равная RMS. Безопасна для саба, но – не автомобильного. Дело в том, что напряжение обычной бортовой сети с выходами на 12 вольт может меняться. Если при работающем усилителе будут включены ещё какие-то электроприборы, система легко уйдёт в клип. Этим термином обозначают ситуацию, когда от усилителя пытаются получить большее напряжение, чем есть в системе питания. А клиппованый сигнал – это быстрая смерть звуковой колонки.
- Превышающая RMS. Здесь есть свои подводные камни: если постоянно на большой громкости слушать «тяжёлую» музыку с обилием низких частот – такой усилитель тоже спалит саб. Однако при осторожном использовании такой вариант всё-таки является самым безопасным.
Можно ли сделать простой усилитель для сабвуфера своими руками?
Обычно усилитель звука для сабвуфера приобретается в специализированных магазинах. Однако это совершенно не обязательно. Обладая определёнными познаниями в электротехнике и навыками работы с паяльником, можно собрать практически любую конструкцию самостоятельно. При современной доступности микросхем и транзисторов приобрести любые детали несложно.
Для того, чтобы изготовить усилитель для сабвуфера своими руками, потребуются:
- микросхема;
- резисторы;
- конденсаторы;
- транзисторы.
В зависимости от используемой схемы могут потребоваться дополнительные элементы (к примеру, готовый или самодельный трансформатор), но на простой усилитель для сабвуфера этих деталей должно хватить.
Схема автоусилителя на 12 вольт
Для того, чтобы собрать усилитель, необходимо сначала определиться со схемой для него. Вариантов здесь несколько:
Самый простой вариант на базе микросхемы TDA1562. Её преимущества:
- простота монтажа;
- низкое энергопотребление.
Недостатком схемы является то, что мощность свыше 50 ватт из него не вытянешь.
Более сложная схема усилителя для сабвуфера – вариант на базе TDA7294. Она включает преобразователь для сабвуфера и НЧ-фильтр, смонтированные на общей печатной плате.
Наконец, вот схема, позволяющая собрать усилитель для сабвуфера 1000вт на базе TDA2500. Два канала примерно по киловатту на каждый. Однако этот вариант рекомендуется использовать лишь в крайних случаях: для того, чтобы использовать настолько мощный усилитель для сабвуфера, придётся дополнительно решать проблемы с питанием.
Наконец, чуть более простой усилитель для сабвуфера 800w. Вот схема его питания:
Как собрать усилитель?
Для надёжности и компактности сборки монтаж необходимо делать на печатной платы. Для этого потребуется:
- Компьютер.
- Программа «Sprint-layout» (или аналогичная) для расчета и проектирования плат.
- Лазерный принтер.
- Фольгированый текстолит.
- Раствор хлорного железа.
Последовательность действий здесь будет следующая:
- В программе создаётся схема платы.
- Плата распечатывается с помощью лазерного принтера. Крайне желательно использовать фотобумагу и фирменный картридж – у перезаправленных может быть слишком низкая плотность тонера. Должно получиться примерно следующее:
- Полученный рисунок аккуратно вырезается по контуру и накладывается на текстолитовую заготовку. Заготовка перед этим должна быть зашкурена мелкой наждачкой (чтобы убрать окислы) и обезжирена ацетоном. Затем наложенный вниз рисунком листок бумаги проглаживается горячим утюгом. Это – самая ответственная операция, от неё зависит качество платы. При правильной работе получится заготовка с нанесённым на неё тонером рисунком разводки. Температуру надо выставлять максимальную, чтобы тонер заново расплавился и прикипел к фольге.
- Остывшую после утюга заготовку замачивают в воде, после чего осторожно удаляют размокшую бумагу.
- Рисунок проверяется. Если какие-то элементы не пропечатались, их можно дорисовать перманентным маркером. Однако злоупотреблять этим не стоит: маркер не так надёжен, как тонер.
- Затем заготовка протравливается в хлорном железе. В итоге получается чистый текстолит с медью, сохранившейся лишь там, где её защищал слой тонера или маркера.
На получившейся плате уже можно монтировать микросхему и другие детали в соответствии с выбранной конструкцией. Но перед этим нужно определиться с питанием. Здесь снова потребуется компьютер и программа для расчёта трансформаторов: необходимо бортовые 12 В преобразовать как минимум в 80. После расчёта обмотка монтируется на сердечнике с изоляцией каждого слоя. Отличный вариант для самодельного автомобильного сабвуфера – это использование старых трансформаторов от телевизора с соответствующим перерасчётом обмотки.
ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО
В последнюю очередь монтируется фильтр НЧ. Без него на саб пойдут сигналы высоких частот – и тогда само использование сабвуфера бессмысленно. Монтируется фильтр так же, как и остальные части усилителя, а после этого можно перейти к тестированию на бортовой сети и магнитоле.
Важно: при тестировании усилителя необходимо подключать его только через резисторы и лампу накаливания! В противном случае есть риск спалить детали ещё до того, как конструкция будет готова.
Установка усилителя в корпус и использование проводов
После того, как электронная часть готова, нужно подумать о корпусе и проводах для питания и сигналов. Здесь есть множество вариантов исполнения в зависимости от того, какие материалы доступны. В частности, можно использовать:
- фанеру;
- алюминиевый профиль;
- ДВП и т. д.
Отдельно нужно позаботиться о проводах. Они должны быть качественно заизолированы, чтобы избежать электромагнитных наводок и искажения сигнала.
Создайте эту схему усилителя сабвуфера [Mini Ground-Shaker]
Усилитель сабвуфера — это, по сути, усилитель мощности, предназначенный для фильтрации и извлечения низкочастотного содержимого из входного аудиосигнала и усиления его до желаемого уровня. Это позволяет воспроизводить звук, усиленный более глубокими басами, создавая звуковые эффекты, подобные концертному залу или иммерсивному театру.
Автор: Sania D’souza
Многие люди экспериментируют с системами домашнего кинотеатра, подключая телевизор или компьютер к вспомогательным портам музыкальной системы. В большинстве ситуаций эта простая настройка является существенным улучшением по сравнению со встроенными динамиками телевизора.
Популярные небольшие настольные аудиосистемы, с другой стороны, редко оснащены динамиками, достаточно большими для воспроизведения глубоких басов, которые придают театральному звуку его громкость и силу. С другой стороны, динамик сабвуфера отвечает за этот ключевой аспект звука домашнего кинотеатра.
Существует два типа сабвуферов: пассивные и активные сабвуферы . Пассивная кроссоверная сеть и динамик, установленный внутри корпуса громкоговорителя, являются наиболее распространенными компонентами пассивных сабвуферов. Хотя этот тип сабвуфера является самым дешевым, для его управления требуется внешний усилитель, а усилители большинства встроенных аудиосистем слишком малы для эффективной работы пассивного сабвуфера.
Предлагаемый мини-встряхиватель представляет собой сабвуфер с активным кроссовером, 50-ваттным усилителем мощности, 10-дюймовым драйвером и полосовым фильтром четвертого порядка. Встроенный усилитель мощности схемы сабвуфера позволяет ему работать практически со всеми типами звуковых систем.
Содержание
Описание схемы
Схемы подключения активного сабвуфера показаны на рисунках ниже.
2200 мкФ рассчитаны на 100 В.48-вольтовый трансформатор с отводом от средней точки, мостовой выпрямитель и фильтрующие конденсаторы C7 и C8 составляют источник питания. Выходное напряжение после выпрямления и фильтрации составляет около 35 вольт. Стабилитроны D1 и D2 и резисторы R19и R20 регулируют выходы источника питания операционного усилителя IC1 до 15 В.
Счетверенный операционный усилитель TL074 (IC1) работает как входной буфер, полосовой фильтр и выходной драйвер для всей схемы.
Резисторы R1 и R2, потенциометр R3 и буфер с единичным коэффициентом усиления IC1a образуют каскад смесителя и делителя напряжения во входной цепи.
R3 — это потенциометр, который можно использовать для управления выходным сигналом сабвуфера на соответствующем уровне.
Используя конденсаторы C2 и C3 и резисторы R5 и R6, операционный усилитель IC1b создает фильтр верхних частот 12 дБ на октаву.
При указанных числах частота среза для этого фильтра составляет 1/2πRC , или около 34 Гц. Коэффициент усиления и добротность фильтра регулируются резисторами R8 и R7.
При частоте примерно 20 Гц конденсатор C1 и резистор R4 обеспечивают дополнительный фильтр верхних частот на 6 дБ на октаву. IC1c, C4 и C5, а также R9 и R10 вместе образуют фильтр нижних частот 12 дБ на октаву.
Отсечка нижних частот устанавливается на 72 Гц с помощью предоставленных параметров. R11 и R12 контролируют усиление и добротность этого каскада.
Соединение этих двух фильтров друг за другом создает полосовой фильтр с частотной характеристикой, показанной на графике ниже.
Для повышения эффективности выходной каскад работает как усилитель класса B. Кроссоверные искажения, преобладающие в усилителях класса B, практически уменьшаются благодаря высокой скорости нарастания TL074. Спецификация искажения усилителя, как правило, находится в диапазоне частот, который сабвуфер не может воспроизвести.
Выходной сигнал операционного усилителя IC1d может колебаться около 10 В пикового значения при работе с источником питания 15 В для управления транзисторами Q1 и Q2.
Отрицательная обратная связь обеспечивается резисторами R17 и R18, которые регулируют коэффициент усиления выходного каскада примерно до трех. В результате выходное напряжение может достигать оптимального пикового напряжения примерно 30 вольт.
Максимальная выходная мощность при нагрузке 8 Ом составляет (30 x 30/8)/2 = 56 Вт RMS, если транзисторы рассчитаны на высокий коэффициент усиления, как указано.
Резистор R13 и резистор обратной связи R14 определяют общий коэффициент усиления усилителя. Изоляция по постоянному току осуществляется через конденсатор C6.
Компоновка коробки
Коробка для сабвуфера является важной частью его конфигурации. С помощью компьютерного программного обеспечения для этого мини-сотрясателя земли был создан кабинет полосового пропускания четвертого порядка.
Цифровая модель определяется характеристиками, как показано на следующем графике, для 10-дюймового динамика. Пиковое перемещение диффузора динамика было выбрано равным 1 дюйму.
Для оптимальной работы необходимо выбрать громкоговоритель с соответствующими характеристиками. Усилитель и громкоговоритель должны быть размещены в герметичной камере размерами 18 x 15 x 8,5 дюймов и объемом 1,2 кубических фута.
Корпус динамика ориентирован так, что диффузор динамика обращен к полу. Опоры по обеим сторонам шкафа удерживают его на высоте 1,5 дюйма над полом, в результате чего получается передний отсек емкостью 0,2 кубических фута.
Открытые концы опоры служат двумя портами размером 1,5 x 12,5 дюймов.
Как проверить
В первую очередь необходимо убедиться в работоспособности источника питания. Убедитесь, что эмиттеры Q3 и Q4 получают +/-35 вольт постоянного тока, а IC1 получает 15 вольт постоянного тока на контакты 4 и 11, соответственно. Также проверьте напряжение постоянного тока на выходе (на коллекторах Q3/Q4).
Если выходное напряжение выше 0,1 В, проверьте правильность размещения деталей, особенно C6.
Громкоговоритель может быть поврежден, если напряжение на выходе усилителя очень высокое. Если у вас есть доступ к генератору функций и осциллографу, вы можете подключить генератор функций к входным портам, а осциллограф к контакту 8 IC1, чтобы проверить функциональность полосового фильтра.
Выполните тест с разверткой по частоте от 20 до 150 Гц или более, используя синусоидальный входной сигнал в несколько вольт, и убедитесь, что выходное напряжение осциллографа соответствует схеме, изображенной на графике выше.
Практическая реализация
Установите готовую схему сабвуфера в месте, где входные кабели и кабель питания можно было бы спрятать в комнате для прослушивания. Очень важно правильно подключить сабвуфер к источнику музыки или стереоусилителю.
Подсоедините омметр к отрицательным клеммам стереоусилителя, убедившись, что питание отключено, а динамики отсоединены. Подключайте только один вход на случай, если концы входа не замкнуты друг на друга, или если ваш стереоусилитель работает в моно-мостовом режиме.
Замкните отрицательные клеммы сабвуфера вместе с линией заземления. Подсоедините отрицательные контакты сабвуфера к отрицательной линии стереоусилителя.
Если положительные выходные клеммы вашего стереоусилителя замкнуты накоротко, он почти наверняка выйдет из строя. Установите ручку громкости полностью вниз и подключите шнур питания сабвуфера к сетевой розетке переменного тока после того, как входные соединения будут правильно соединены.
Сначала установите громкость стереосистемы, а затем отрегулируйте потенциометр сабвуфера. Настройте регулятор баса на вашей стереосистеме, чтобы точно отрегулировать уровень сабвуфера, только если ваша стереосистема также имеет собственные регулировки регуляторов тембра. Вы можете исследовать мир музыки и интриг, спрятанных глубоко в музыкальном частотном диапазоне, с мини-схемой сабвуфера Shockwave.
Вы можете снова слушать все эти потрясающие фильмы и впервые у себя дома ощутить настоящий театральный звук глубоких басов из этой схемы сабвуфера!
Как сделать усилитель сабвуфера дома?
Сабвуферы можно разделить на активные и пассивные модели. Последние не имеют встроенного питания, а это означает, что для их работы требуется внешнее питание.
Усилитель сабвуфера действует как внешний источник питания для вашего сабвуфера, что позволяет ему воспроизводить точные низкочастотные тона, когда вы воспроизводите свои любимые треки в автомобильной аудиосистеме.
Вместо того, чтобы покупать новый лучший 5-канальный усилитель, вы можете сделать его с нуля и, таким образом, сэкономить немного денег, которые вы можете потратить на другие важные вещи.
В следующем уроке мы научим вас, как сделать полнофункциональный усилитель для сабвуфера, не выходя из дома.
Как вы можете легко догадаться, для этого проекта вам понадобится ряд электронных компонентов. к ним относятся микросхемы операционных усилителей, транзисторы, резисторы, диоды, разъемы RCA, предохранители и так далее.
Вы можете получить необходимые детали, купив комплект усилителя для самостоятельной сборки, или вы можете утилизировать различные детали по отдельности. Какой путь выбрать, зависит только от вас… если вы никогда раньше не занимались сборкой усилителя, подумайте о том, чтобы приобрести полный комплект для сборки. если вы хотите гибкости в своих спецификациях, рассмотрите возможность приобретения различных деталей по отдельности.
Вам также понадобится схема — что-то вроде эскиза схемы усилителя, чтобы показать расположение различных частей усилителя. комплект для самостоятельной сборки обычно поставляется со схемой, включенной в упаковку. Если у вас его нет, вы можете использовать общую схему усилителя мощности для справки.
Не забудьте, что вам понадобится паяльник и PCB (печатная плата).
После того, как вы собрали все необходимые компоненты, выполните следующие действия, чтобы начать создание усилителя сабвуфера с нуля…
Инструкции:
Шаг 1. Установка электроники на печатную плату.
Первый шаг включает установку на печатную плату необходимых компонентов (используйте схему в качестве руководства). Как правило, компоненты, которые устанавливаются на плату, включают резисторы, транзисторы, предохранители, операционный усилитель, микросхемы, диоды, радиатор и аудиоразъем.
Правильно установите каждую из этих частей на печатную плату, как показано на схеме. Обязательно протолкните каждый компонент так, чтобы он выступал на другом конце платы.
После полной загрузки компонентов в соответствии со схемой подключения переверните плату, обрежьте лишние провода, а затем припаяйте разъемы к металлической полосе платы. Припаяйте печатную плату внутри корпуса платы.
Шаг 2. Загрузка трансформатора и блока питания.
Далее вам необходимо установить компоненты для монтажа на шасси на печатную плату. к ним относятся источник питания IEC, силовой трансформатор и потенциометр.
Найдите большие квадратные предварительно просверленные отверстия на шасси вашей печатной платы и вставьте прямо в них силовой трансформатор.
Теперь припаяйте первичную обмотку к соответствующей точке (как показано на схеме) на печатной плате.
Подключите блок питания и припаяйте красный и черный провода к положительному и отрицательному разъемам соответственно.
Шаг 3. Загрузка потенциометров.
Вставьте потенциометры в предварительно просверленные отверстия в передней части шасси.
Отрежьте кусок провода заземления и кусок провода питания для каждого из потенциометров. Зачистите ½ дюйма концов каждого из этих проводов.
Припаяйте один конец провода питания к выходной клемме потенциометра.
Припаяйте другой конец заземляющего провода к соответствующему отверстию на печатной плате.
Теперь, когда потенциометры установлены, вы можете установить циферблаты и выровнять их (циферблаты) так, чтобы ноль оставался на уровне выемки на полюсе потенциометра.
Посмотрите это видео о том, как собрать усилитель для сабвуфера дома:
Тестирование вашего нового усилителя
Поздравляем! Вы только что сделали усилитель для сабвуфера с нуля и сэкономили значительную сумму денег.
Теперь пришло время протестировать созданный вами сабвуфер. Подключите его к сабвуферу точно так же, как купленный в магазине усилитель, и посмотрите, как он работает.
Если вы все сделали правильно, как описано выше, у вас должен получиться полностью функциональный усилитель, который позволит вашему сабвуферу воспроизводить качественные низкочастотные ноты.