Фвч для встроенного усилителя

Как правильно настроить автомобильный усилитель. (GAIN, HPF, LPF и другие) — DRIVE2

Искал достаточно простое и в тоже время точное описание процедуры настройки автомобильного усилителя и наткнулся на бортовой журнал Sutener71.

У себя в БЖ пишу для последующего использования мной же в своей машине (пришел к тому, что не могу слушать бубуканье штатной акустики и меняю на более высокий уровень + усилитель, головное устройство давно заменил). Акустика приобретена. С выбором усилителя почти закончено — есть три кандидата. О них — в отдельной ветке.

Инструкцию тупо скопировал, предварительно исправив орфографические ошибки ;). Если при настройке будут отклонения от ниже написанного, позже статью откорректирую.

Настройка усилителя.

Как настроить усилитель?1. Выбор уровня чувствительности усилителя

Грубо говоря громкость (хотя это и не совсем так). Выкручивая регулятор от большего числа к меньшему мы её повышаем.

2. ФильтрыФНЧ — отфильтровывает Низкие частоты

ФВЧ — отфильтровывает Высокие частоты

Скажем, установив регулятор ФНЧ на 50 гц, на динамик будут поступать частоты до 50 Гц.

Внимание: на разных усилителях возможны варианты — или это будет селектор с выбором типа фильтров и одним регулятором, или же отдельные регуляторы для ФВЧ и ФНЧ.

в некторых усилителях возможно включение обоих фильтров, таким образом включив ФНЧ и ФВЧ мы можем получит полосовой фильтр.

Например установив ФНЧ на 200 Гц а ФВЧ на 50 Гц, акустика будет воспроизводить сигнал в диапазоне от 50 до 200 Герц соответсвенно

У некоторых старых моделей усилителей встречаются фиксированные фильтры. Выбор фильтрации производиться селектором.

3. Сабсоник.
По большей части необходим для сабвуферов (в фазоинверторном оформлении) Но его можно так же использовать и как ФВЧ.

Так же существуют сабсоники с фиксированной частотой фильтрации

4.Басс Буст
Позволяет повысить громкость на определённой частоте

Внимание: частота басс буста как правило фиксированная.Но на некоторых усилителях присутствует дополнительный регулятор позволяющий выбрать необходииую частоту.

Так же существуют басс бусты с фиксированным усилением

5.Регулятор фазыСлужит для согласования работы сабвуфера с фронтом.И в целом для его более точной настройки.

Также существуют фиксированные регуляторы фазы

6.Крутизна фильтров
Селектор позволяет выбрать крутизну спада фильтров.

Внимание не рассматривайте нижепреведённый текст как руководство пользователя. Здесь я постарался лишь в кратце и более доступным языкомобъяснить “что для чего”.

При настройке усилителя включайте голову и будьте благоразумны! Я не отвечаю за возможный причинённый вам ущерб.

Если вы не уверены что сможете это сделать самостоятельно — обратитесь к специалистамЕсли у вас компонентная или коаксиальная акустика [два динамика спереди и два сзади] 5.25″ ,6.5″, 6х9″ и других популярных размеров то настройка заключается в следующем:

Как правило, такая акустика не способна воспроизводить сверхнизкие частоты (для этого существует Сабвуфер, поэтому выберите ФВЧ на той паре каналов где она подключена. Установите регулятор ФВЧ на 60-80 Гц. Далее выкрутите “Gain” на минимум. И выставите на головном устройстве почти максимальную громкость.

Далее выкручивайте Gain до появления искажений. Будьте аккуратны. Более тонкая настройка заключается в том чтобы найти компромисс между “громкостью” и “басовитостью” динамиков, при этом главным является отсутствие искажений в звучании.

С помощью гейна и ФВЧ настройте тот звук, который вам больше нравится, попеременно регулируя усиление и частоту фильтрации.

Для сабвуферов и аналогичных им басовых динамиков всё аналогично, за исключнием того, что здесь мы используем ФНЧ, т.е. цель — не дать сабвуферу воспроизводить более высокие частоты.

Обычно при настройке выбирают 50-80 Гц. Если у вас ФИ корпус, то желательно воспользоваться сабсоником. Если есть регулятор фазы — не пожалейте времени, покрутите его, послушайте.

Возможно, в каком либо положении сабвуфер станет играть громче и быстрее.

Смысл конечной настройки должен быть таков что: каждый динамик должен играть свой диапазон частот.Если к примеру у вас сабвуфер и фронт, то, как правило, частоту ФВЧ для динамиков и частоту ФНЧ для сабвуфера устанавливают одинаковой. Т.е. скажем сабвуфер играет до 80 Гц, а фронт уже от тех же 80 Гц.

Это как правило, но не всегда так. Помните что звук вы выстраиваете для себя. Настраивайте так, как вам больше понравится.

Level — уровень — устанавливаешь входную чувствительность усилка. Устанавливаешь 3/4 громкость на ГУ и потихонькуу прибавляешь Level до появления искажений и крутишь немного назат пока искажения не пропадут и так и оставляешь.

BassBoost — подьем басов — если хочется “погуще бас” но я бы не трогал.

HPF — фильтр ВЧ — устанавливает нижнюю границу диапазона ВЧ. низкие частоты “срезает” — для “пищалок”

X-over — режим работы кроссовера — если усилитель питает сабвуфер- поставьте LowPass. если широкополосные динамики то full. если вч твиттеры “пищалки” то HighPass

LPF — фильтр НЧ — устанавливает верхнюю границу диапазона НЧ. высокие частоты срезает — для сабвуфера

Subsonic — фильтр инфранизких частот, то есть частот ниже 20 Гц. — мы их все равно не услышим и это создает паразитную нагрузку на динамики. Этот фильтр ее устраняет. установи на 20Гц для саба или 50гц для широкополосных динамиков

другие переключатели не свойственны классическому усилителю — установи на LOW

Источник: https://www.drive2.ru/b/918064/

Автомобильный аудиоусилитель с инвертором напряжения и отключаемым ФВЧ | Каталог самоделок

Аудиосистема должна быть в любой машине. Пусть это будут два простеньких предустановленных динамика, идущих в стандартной комплектации автомобиля, или солидная 4-х или даже 6-ти канальная система.

Все зависит от степени любви к музыке, способности отличить качественный звук от дешевого и наличия либо отсутствия снобизма у конкретно взятого автовладельца.

Последнее, вкупе с полным отсутствием музыкального слуха и вкуса, приводит к удручающим последствиям, когда плохо настроенная (или ненастроенная вообще) система выдает настолько искаженный звук, что хочется заткнуть уши. Конечно, не каждому дано быть профессионалом, но стремиться к более-менее правильной настройке аудиоусилителя нужно.

Как известно, практически любая автомагнитола имеет встроенный усилитель, и способна выдать около 15 Вт звука на канал. Но часто случается так, что хочется больше, громче. Тогда надо задуматься о внешнем усилителе. Его можно купить в магазине, а можно собрать самому. Вот об этом и поговорим.

Экономически целесообразно за основу будущего усилителя взять недорогую, но качественную микросхему под кодовым названием TDA7294 от SGS-THOMSON MICROELECTRONICS.

Данная микросхема снабжена защитой от короткого замыкания в нагрузке и защитой от перегрева, а выходная мощность составляет 100 Вт (при 4 Ом на нагрузке) со степенью нелинейных искажений 0.

05%, что позволяет смело отнести усилитель на базе этой микросхемы к классу Hi-Fi.

Преобразовать напряжения

TDA7294 питается от двухполярного напряжения, потому БП тоже должен быть двухполярным. Также потребуется преобразователь напряжения.

Схема подкупает своей простотой: в ней нет системы стабилизации, генератор собран на микросхеме TL494 с частотой примерно 60 кГц, в каждом плече применены силовые ключи IRFZ44. После продолжительного прогона они немного потеплели. Радиатор охлаждения рекомендуется ставить так, как показано на фото:

Наиболее сложной частью является трансформатор. В данном случае (см. фото) это одно кольцо размерами 42Ч28х12.

Первичная обмотка состоит из 10  жил диаметром 0,8 мм, и таких обмоток две, по пять витков в пять жил каждая. Далее идет слой изоляции ( можно применить тряпичную изоленту).

Поверх мотается вторичная обмотка, содержащая 10 витков в три жилы каждая, сечение жилы то же, что и в первичной обмотке. И снова слой изоляции.

Усилитель мощности MF-1 на TDA7294

Предварительный усилитель и фильтр высоких частот

 Блок собран на довольно дешевой и популярной микросхеме NE5532. ФВЧ подстраивается потенциометром, так что имеется возможность согласовать акустику с сабвуфером по частоте среза. Предусмотрена функция отключения фильтра. Таким образом, усилитель можно использовать на широкополосных динамиках, т.е. без сабвуфера.

Защита акустической системы

На фото три модуля защиты, пусть это вас не пугает, в усилителе требуется только один. Принципиальная схема проста и надежна (см. рисунок).

Корпус

Нередко препятствием на завершающем этапе сборки усилителя становится корпус: материал, форма, габариты. Проще и практичнее всего использовать алюминиевую пластину — материал хорошо поддается формовке и обработке.

Но если в наличии нет, то подойдет ДСП: дно из плиты толщиной 10 мм, окрашено краской из баллончика, боковинки тоже из ДСП 16 мм, обтянуты карпетом, торцы как ни крути, алюминиевые 3 мм, верхняя крышка  из органического стекла 3 мм, окрашена с обратной стороны идентичным образом.

Фото —процесс сборки корпуса:

В верхнюю крышку вмонтированы осевые вентиляторы (какие ставятся на материнскую плату вашего ПК для охлаждения ЦП), два нагнетающих, два выдувающих. Снаружи все они закрыты стандартными решетками — эстетично и практично. Схему управления вентиляторами можно не подключать — в автомобиле их все равно не слышно.

Заключение

Как видите, очень даже приличный усилитель звука получился, почти как заводской. С качеством выдаваемого звука тоже все в порядке: без ложной скромности можно утверждать, что данный усилитель легко «заткнет за пояс» среднеценовой китайский аналог заводской сборки.

Если Вы давно вынашиваете план по созданию нечто подобного в машину — смело повторяйте!

P.S. При разводке акустических проводников следует не забывать об особенностях усилителей с обратной связью по току, типа MF-1 — у них оба провода «горячие», ни один на «массу» замыкать нельзя!

Файлы: Archive

Etxt

Источник: https://volt-index.ru/podelki-dlya-avto/avtomobilnyiy-audiousilitel-s-inve.html

Тест усилителя со встроенным ЦАПом Parasound Halo Integrated: слуга трех господ

По мнению специалистов Parasound, звуковоспроизводящая электроника должна быть высококачественной, стоить разумных денег и превосходно выглядеть. Разумеется, данный подход можно только приветствовать. Вопрос в том, насколько честен производитель, заявляющий о столь благих намерениях…

По счастью, Parasound в лицемерии не упрекнешь. Доказательством может служить тот же Halo Integrated. Более полутора десятков лет фирма, считая полный усилитель компромиссной конструкцией, производила только преды и мощники. И лишь когда опыт по их созданию стал поистине всеобъемлющим, инженеры вновь приступили к проектированию интегрального аппарата.

Казалось бы, чего проще — слить в один корпус любой из имеющихся под рукой предварительных и оконечных усилителей? Но путь наименьшего сопротивления противоречил бы кредо фирмы.

Вместо этого она занялась опровержением ею же ранее провозглашенного принципа о том, что в одну упряжку «впрячь не можно коня и трепетную лань».

Работа затянулась, как вы уже знаете, на 3 года, что красноречиво свидетельствует о тщательности проработки схемы и трудности поставленных задач. Рассказать о том, как они были решены, мы и считаем главной целью этого материала.

Во внешности аппарата сохранен фирменный дизайн: Halo Integrated кажется утолщенной версией предварительного усилителя Р5.

В центре чуть скругленного фасада находится зона управления и коммутации: слева «телефонный» выход и аналоговый вход для плеера, реализованные на 3,5-мм гнездах с позолоченными контактами, а также поворотные регуляторы тембров и подсвечиваемая кнопка их отключения.

Справа — рукоятки выбора входов, уровня сабвуферного сигнала и моторизованный регулятор громкости. Ниже, в изящной продолговатой выемке расположены кнопки включения и приглушения звука, а также светодиоды, индицирующие активный вход.

Полный усилитель Parasound Halo Integrated. Торжество фирменного дизайна: скругленный фасад и полукруглая канавка вкупе с безукоризненной обработкой металлических деталей корпуса производят — несмотря на обилие синих светодиодов — впечатление деловой аккуратности

Знакомство с тыловой панелью изумляет.

Если бы не акустические клеммы, можно было бы поклясться, что рассматриваешь высококачественный AV-процессор.

Судите сами: пять несимметричных входов линейного сигнала и фиксированный выход на запись, а также вход/выход, «огибающие» узел регулирования громкости (нужны для работы в многоканальной системе, когда усилитель играет роль мощника, озвучивающего фронтальные АС, а громкость регулируется с процессора), вход балансного сигнала и два аналогичных выхода (один — для сабвуфера!).

Особого упоминания достоин расположенный на максимальном удалении от них порт для вертушки винила. Дело в том, что Phono-корректор рассчитан на работу с картриджем одной из трех разновидностей: МС 47 кОм или 100 кОм, а также ММ 47 кОм (соответствующий трехпозиционный переключатель — рядом).

Не забыты цифровые входы: оптический, коаксиальный и USB B. Предусмотрен полный набор служебных портов: на борту вход внешнего ИК-датчика, позволяющий управлять компонентом из другого помещения или размещать его в закрытой стойке, а также вход/выход релейного сигнала 12 В.

Но, пожалуй, самая главная — уникальная для усилителя! — коммутационно-функциональная особенность состоит в наличии пары несимметричных сабвуферных портов, снабженных отключаемым фильтром низких частот с регулируемой частотой среза, плюс выход с регулируемым фильтром высоких частот для передачи на усилитель мощности сигнала с «отсеченным» басом — в случае, когда мощник подключен к сравнительно небольшим полочникам (фирма рекомендует использовать этот вариант, если диаметр диффузора НЧ-динамиков меньше 165 мм). Можно заставить этот фильтр работать и на усилительный тракт самого Halo Integrated.

Иными словами, наш подопечный в качестве интегрального или предварительного усилителя позволяет создать полноценную систему 2.2 с максимально эффективной передачей звуковой эстафеты от сателлитов на сабвуфер.

Наконец, теоретически возможно (при наличии дополнительного усилителя мощности, разумеется) использовать встроенный НЧ и ВЧ-фильтр для подключения акустики в обход штатных кроссоверов. Но это по силам лишь опытному энтузиасту с неискоренимой творческой жилкой.

Остальным потребителям важнее тот факт, что фильтрование — аналоговое, никаких ЦАП-АЦП-выкрутасов не требует и с фазой сигнала злых шуток не играет.

Тыловую экипировку Parasound Halo Integrated можно без преувеличения назвать уникальной: помимо цифровых входов и балансных портов линейного сигнала, имеется вход на 3-режимный Phono-корректор и выходы, оснащенные фильтрами низких и высоких частот.

Читайте также:  Камера мобильного телефона может служить в качестве мини микроскопа

По функциональным возможностям аппарат можно считать полностью всеядным.

С оптического и коаксиального входа читаются файлы РСМ размерностью до 24/192, а по асинхронному USB-интерфейсу (если на компьютер установлены специальные драйверы) — еще и 32/384, а также DSD 2,6 МГц без преобразования в РСМ.

Цифроаналоговое преобразование осуществляет референсная микросхема ES9018K2M ESS Sabre32. Популярной нынче дискретной обработки цифровых сигналов специалисты Parasound не признают, считая, что в ее результате возникает значительная временная разбежка сигнала левого и правого канала.

Тракт усиления мощности основан на топологии, разработанной для референсных аппаратов А21 и А23 знаменитым Джоном Кэрлом (статус легенды Кэрл приобрел еще в 70-х, спроектировав аудиосистему для концертных выступлений группы Grateful Dead).

На низкой громкости тракт работает в классе А, затем переходит в класс А–В. Каскады предварительного усиления основаны на J-FET-транзисторах, в драйверном каскаде установлены MOSFET-приборы, раскачивающие дюжину мощных биполярных выходных транзисторов Sanken.

В источнике питания — 160-Вт тороидальный трансформатор (тоже детище Кэрла) и батарея накопительных конденсаторов общей емкостью 40 000 мкФ. В результате мощность впечатляет: 160 Вт/кан. (8 Ом) или 240 Вт/кан. (4 Ом).

Устойчивая работа гарантируется даже при снижении импеданса громкоговорителей до 2 Ом; кратковременно усилитель способен отдавать в нагрузку каждого канала ток силой 45 А, т.е. укрощать самые строптивые колонки.

Своей рабочей панелью ПДУ для Parasound Halo Integrated напоминает «урезанную» версию пульта от DVD-проигрывателя: клавиши-сектора регулятора громкости и кнопка Mute между ними очень похожи на фрагмент кольцевого переключателя для работы в меню.

Такая раскладка, по замыслу дизайнеров, должна упростить работу с пультом

Прослушивание мы начали с подключения вертушки винила — хотелось удовлетворить любопытство в отношении 3-режимного Phono-корректора.

Предчувствия (вернее, предвкушения) нас не обманули: концертный альбом «Live in Sachsen» восточно-германской Puhdys, выпущенный еще во времена существования ГДР, звучал превосходно: мы очутились словно бы на лучших местах зрительного зала.

В качестве тестового CD мы тоже выбрали «живую» запись — диск «Live» джазовой исполнительницы Cheryl Porter. Звукооператор нарочно приглушил перкуссию, чтобы она не мешала раскрыть вокальный потенциал г-жи Портер, однако усилитель как бы приоткрыл эту завесу: хотя высокие были по прежнему отодвинуты на задний план, ни одного нюанса не пропало.

Самым сложным экзаменом для Halo Integrated оказалось воспроизведение с компьютера файлов высокого разрешения.

С передачей расширенного частотного диапазона никаких проблем не было, но подчас в желании сделать звучание как можно более комфортным усилитель заходил слишком далеко, несколько смягчая верха и делая бас излишне пластичным.

Впрочем, такая подача материала очень многим понравится, потому что напоминает результаты работы ламповой техники. Сторонникам же хирургической точности передачи рекомендуем обзавестись внешним ЦАПом (стоимостью не менее 50 000 руб., иначе разницу вы не услышите).

Что касается акустики, то никаких ограничений по ее подбору нет. Даже наши на редкость тугие редакционные напольники Halo Integrated раскачивал в два счета. В общем и целом это едва ли не лучший усилитель в своем ценовом диапазоне.

Энтузиасту он откроет новые горизонты для эксперимента, стороннику цифрового звука предоставит возможность насладиться качественным воспроизведением практически любых файлов, а приверженцу винила даст шанс испытать целый букет ностальгических эмоций.

Короче говоря, Halo Integrated — добросовестный слуга не двух, а как минимум трех господ.

Результаты измерений и паспортные данные усилителя Parasound Halo Integrated

АЧХ усилительного тракта (сверху слева), АЧХ/КНИ встроенного ЦАПа (сверху справа) и спектр выходного сиг нала встроенного ЦАПа (снизу).

АЧХ усилителя свидетельствует о том, что соответствующий тракт — полностью аналоговый, вплоть до регуляторов тембра.

Начиная с 40 кГц амплитуда выходного сигнала уменьшается, и на пределе измерений (96 кГц) спад превышает
6 дБ, что соответствует двукратному снижению громкости. Впрочем, потенциал записей высокого разрешения все равно будет раскрыт.

Измеренная на одном канале выходная мощность точно соответствует заявленной, поэтому в стереорежиме усилитель выдаст порядка 140 Вт/кан., причем на ВЧ отдача снизится еще на 7—10%. Коэффициент демпфирования превышает 100 ед.

Данные лаборатории Stereo&Video, август, 2015.

Усилительный тракт

Рвых, (КНИ 0,7%, 8 Ом) на частоте 80/1000/10 000 Гц161,1/162,3/151,9 Вт

Коэффициент демпфирования131,5

КНИ на 0,5 Pвых, на 80/1000/10 000 Гц0,0132/0,0097/0,0261%

Верхняя рабочая частота по уровню –0,5/–3/–6 дБ16/>63/>95 кГц

Неравномерность в полосе 20 – 20 000 Гц,1,2 дБ

Уровень АЧХ на частоте 10/95 кГц–0,3/–6,1 дБ

Разделение каналов, L-R/R-L69/69 дБ

Дисбаланс каналов0,17 дБ

Встроенный ЦАП

Неравномерность АЧХ0,16 дБ

Дисбаланс каналов (1 кГц)0,04 дБ

КНИ на 1 кГц/пик0,007/0,047%

Паспортные данные

Выходная мощность (8 Ом): 2х160 Вт

Отношение сигнал/шум: 103 дБ

Стереовходы/выходы: несимметричные6/3, балансные +/2, на сабвуфер2/2

Цифровые входы: коакс./опт.+/+

Порт USB/EthernetB/–

Масса: 15,0 кг

Габариты: 437х150х406 мм

Потребляемая мощность/Standby: 750/0,5 Вт

Управление: порт RS-232+, вход/выход релейного сигнала 12 В+/+, вход внешнего ИК-датчика+/Loop

Источник: https://stereo.ru/to/oh195-test-usilitelya-so-vstroennym-tsapom-parasound-halo-integrated-sluga-treh

Стерео усилитель с сабвуфером и фнч

Представленный самодельный усилитель работает в стандарте 2+1 (стерео + сабвуфер). Он изготовлен на основе популярной (и главное дешёвой) микросхемы TDA2050, что дает выходную мощность около 30 Вт на канал с сопротивлением нагрузки АС 4 Ома и питании +/-22В.

Схема подходит для работы с любым стандартным источником аудио сигнала: mp3-плеер, смартфон или компьютер, так как оснащена предусилителем с регулировками тембра. Сигнал на сабвуфер формируется через низкочастотный активный фильтр второго порядка.

Составляющие сигнала выше 200 Гц обрезаются, после чего сигнал поступает на усилитель мощности НЧ. Схема может питаться напряжением не более +/-25 В.

Схема усилителя аудио системы 2.1

Входной сигнал подается на разъем InP – правый канал, и левый канал на InL, проходя через фильтр высоких частот, состоящий из C1 (1uF) и R1 (100k). Значения этих элементов обеспечивают частоту среза этого фильтра на уровне порядка 1,5 Гц, что эффективно вырезает постоянную составляющую и слишком низкие частоты.

Далее сигнал попадает на усилитель ОУ U3A (NE5532), а элементы R6 (10k) и R11 (4,7 k) обеспечивают усиление сигнала на уровне порядка 1,5 (1+4,7 k/10k).

Конденсатор С6 предотвращает возбуждение, в то время как C2 (1uF) развязывает предварительный усилитель U3A от системы регулировки частот, построенной на операционном усилителе U4A (NE5532).

Работа темброблока

Регулировка частот построена классическим образом, элементы, вносящие изменения в характеристики сигнала, находятся в петле отрицательной обратной связи микросхемы U4A.

На сопротивлении X1 состоят конденсаторы C17 (4,7 nF), C20 (33nF) и резистор R7 (10k), “половина” потенциометров P1A (100k), P2A (100k) и элементов R8 (10k) и R13 (3,3 к).

Сопротивление X2 представляет собой конденсаторы C18 (4,7 nF), C21 (33nF), резистор R9 (10k), “половина” потенциометров P1A, P2A и элементов R8 и R13. Помочь понять может рисунок далее:

Когда любой из ползунков потенциометров P1A или P2A будут переведены со своего среднего положения – это приведет к изменению значения X1 и X2, а, следовательно и значение усиления становится отлично от -1 и начинает зависеть от частоты. Обратите внимание то, что значения X1 и X2 всегда зависят от частоты, поэтому фиксируется только в случае X1=X2.

Потенциометр P1A отвечает за регулировку низких частот. Для высоких частот сигнала конденсаторы C20 и C21 являются проводниками, так что регулировка с помощью потенциометра не дает никакого эффекта для этих частот.

Потенциометр P2A позволяет регулировать высокие частоты, а благодаря конденсаторам C17 и C18 он не влияет на регулировку баса.

Для низких частот конденсаторы C17 и C18 представляют собой размыкание из-за чего потенциометр отключается от схемы и его влияние на регулирование становится незначительным.

Сигнал с выхода темброблока поступает через R12 (4,7 k) на потенциометр для регулировки громкости P3A (100k) и далее еще на ОУ U5A (NE5532). Элементы R14 (15k) и R15 (33k) задают усиление около -2 (-33k/15k). С выхода U5A сигнал через фильтр R17 (100Р), C3 (1uF) и R4 (100k) попадает на вход усилителя мощности УМЗЧ.

Граничную частоту фильтра для сабвуфера можно рассчитать с помощью программ или изменяя значения элементов экспериментально.

Второй канал предусилителя работает аналогично, пассивные элементы в нем, возникающие обозначены дополнительно буквой “а”, а потенциометры и операционные усилители имеют маркировку “Б”. 

Дополнительным модулем является сумматор и активный фильтр низких частот, изготовленный с помощью операционного усилителя U6 (NE5532). Выделенный в этой части цепи сигнала используется после соответствующего усиления для раскачки сабвуфера.

Сигнал с обоих выходов предусилителя попадает через C22-C23 (220nF) и R2-R3 (100k) на вход U6A. Потенциометр P4 (220k) позволяет регулировать усиление по отношению к главному регулятору громкости P3.

P4, R2 и R3 вместе с U6A образуют усилитель с регулируемым коэффициентом усиления в диапазоне 0-2,2. Второй операционный усилитель (U6B) – это активный фильтр низких частот.

Значения элементов подобраны так, что система работает как фильтр Баттерворта второго порядка с граничной частоты в районе 200 Гц. Сигнал с выхода фильтра через цепь C24 (220nF), R5 (100k) попадает на вход усилителя мощности.

Блок питания УНЧ

Весь усилитель питается двухполярным напряжением в пределах 17-25 В. Напряжение питания для операционных усилителей формируется с помощью стабилизаторов U1 (78L15/L12), U2 (79L15/L12) и фильтруют с помощью емкостей C4-C5 (100uF) и C7-C8 (47uF). Кроме того, питание каждого из четырех операционных усилителей сглаживается с помощью конденсаторов C9-C16 (100nF).

Работа узла УМЗЧ

Усилитель мощности построен на базе популярной микросхемы U7 (TDA2050). Это наверное самый распространённый аудио усилитель, работающий в классе AB.

При общих гармонических искажениях на уровне 0,5% он позволяет достичь мощности порядка 30 Вт. Конденсатор C8 (1uF) отсекает постоянную составляющую сигнала и в то же время представляет собой фильтр высоких частот на входе.

R20 (22k) определяет сопротивление на входе усилителя мощности.

Цепь обратной связи – резисторы R21 (680R) и R22 (22k), изменение их соотношения приводит к изменению усиления, причем снижение R22 или увеличение R21 вызывает уменьшение усиления. В даташите микросхемы TDA2050 производитель рекомендует чтоб оно было больше 24 дб.

Конденсатор C29 (22uF) отсекает постоянную составляющую на входе усилителя. Резистор R19 (2,2 Ома) и конденсатор C32 (470nF) предотвращает самовозбуждение усилителя. Питание УМЗЧ фильтруют конденсаторы С26-C27 (2200uF) и C30-C31 (100nF).

Остальные два канала работают аналогично.

Сборка

Схема паяется на общей печатной плате. В первую очередь надо впаивать все перемычки. Дальше можно приступить к пайке резисторов. Все они мощностью 0.25 Вт. Далее закрепите панельки под операционные усилители. В самом конце размещайте на плате стабилизаторы напряжения, электролитические конденсаторы и потенциометры.

При установке потенциометров следует обратить внимание на то, чтобы они были на одной линии – из эстетических соображений. Металлические корпуса потенциометров необходимо подключить на массу с помощью проводов.

Это вызывает экранирование корпусов переменников, снижая помехи и фон переменного тока при прикосновении к ручкам потенциометров.

Все три TDA2050 могут быть посажены на общий радиатор, на котором будет потенциал отрицательной шины питания. Чтобы избежать этого, примените изоляционные шайбы. Вы должны быть осторожны, чтобы не замкнуть радиатор на металлический корпус массы усилителя.

Запуск и настройка схемы

При первом запуске не вставляйте в панельки операционные усилители и после включения питания проверьте, что на каждой панельке имеются правильные напряжения питания. Потом уже можно всунуть их по местам.

Потенциометр громкости должен быть закручен на минимум (до упора влево), а на вход надо подать сигнал с mp3-плеера или компьютера.

Усилитель хорошо работает как с динамиками (колонками акустических систем) с сопротивлением 4, так и 8 Ом.

В роли выходных усилителей мощности работают микросхемы TDA2050, TDA2030 или TDA2040, обеспечивая выходную мощность, соответственно 14, 20 или 30 Ватт на канал. Не обязательно все микросхемы усилители должны быть одинаковые. Вы можете установить те что слабее в роли УНЧ стерео, а более мощный усилитель оставить для сабвуфера. 

Стабилизаторы напряжения U1 и U2 обеспечивают симметричное двухполярное напряжение на уровне +/-15 В. Можно с успехом применить стабилизаторы на напряжение 12 В или даже 9 В. Это не вызовет изменений в работе предусилителя.

Такая процедура будет необходима в случае, если мы хотим питать усилитель меньшим напряжением, чем +/- 18 В. Стабилизаторы 7815 и 7915 могут не хотеть нормально работать с малым падением напряжения.

Скачать файлы печатных плат можно тут.

   Форум по аудио

Читайте также:  Генератор электрической энергии

Источник: http://radioskot.ru/publ/stereo_usilitel_s_sabvuferom_i_fnch/1-1-0-1279

Правильная настройка автомагнитолы

21.10.2015 0 комментариев

Правильная настройка автомагнитолы

Чтобы наслаждаться музыкой в машине, слушая только что установленную акустическую систему, недостаточно просто инсталлировать и подключить все аудио-компоненты. Нужна еще правильная настройка автомагнитолы, а также другие устройства, такие, как процессор или внешний усилитель, если они есть в наличии.

Процесс настройки головного устройства будет сильно отличаться от его модели и сложности всей аудиосистемы в вашем автомобиле. Соответственно, чем больше в ней компонентов, тем сложнее будет это сделать. Нужно понимать, что возможности настройки, а также количество настраиваемых параметров, будут увеличиваться  пропорционально цене устройства.

У более простых магнитол ограниченный набор функций и настроить там можно только несколько параметров. У продвинутых процессорных головных устройств возможности настройки очень широкие.

И еще, следует сказать, что перед тем как будет произведена настройка автомагнитолы, откройте инструкцию к ней.

Ни один интернет-обзор не расскажет вам о функционале вашего головного устройства более полно, чем это сделает заводское руководство.

Настройка бюджетной автомагнитолы

Начнем с самых простых систем. Допустим у вас бюджетная магнитола и два динамика в передних дверках, или дополнительно еще два — в задних, или задней полке.

Из всех возможностей настройки у вас могут быть только: регулировка баланса, несколько предустановок эквалайзера, возможно — функция усиления низких частот и еще несколько другорядных.

Как в таком случае производится настройка автомагнитолы?

Следует отрегулировать баланс передних и задних динамиков с преобладанием фронтальных. А также настроить баланс между правыми и левыми динамикам, чтобы звук не «заваливался» в одну сторону. Также выберите самые приятные предустановки эквалайзера для музыки, которую вы слушаете. Все настройки делаются исключительно на слух: нравится вам звук, или нет.

Если у магнитолы есть встроенный фильтр высоких частот (обозначается, как HPF), следует его включить. Потом «отрезать» низкие частоты, поступающие на фронтальные динамики, примерно на уровне 100-125 Гц. В таком случае динамики не будут стараться воспроизвести самые низкие частоты, ниже 80-100 Гц, примерно. Это позволит им играть более чисто и не «хрипеть».

Если у вас еще есть «овалы», установленные в заднюю полку, то используя фильтр низких частот (может обозначаться, как LPF или как-то по-другому), то правильная настройка автомагнитолы может заставить их играть только низкие частоты, почти как сабвуфер.

Для этого включите фильтр и установите срез на уровне 50-63 Гц. В результате ваши «блины» будут отыгрывать низкие частоты, примерно, до 80 Гц или чуть выше. После такой настройки звуковая «сцена» не будет смещена назад, а окажется там, где и положено — спереди.

Звук после такой настройки становится очень приятным.

Кстати, таким же способом может быть произведена не только настройка автомагнитолы, но и сабвуфера, если подключить его к задним каналам магнитолы и включить фильтр низких частот.

Правда, для реализации этого способа нужно, чтобы LPF был в наличии, а также нужен сабвуферный динамик с высокой чувствительностью, чтобы он смог работать от головного устройства.

Конечно, отдача низкочастотника при таком подключении будет невысокой, зато позволит обойтись без внешнего усилителя и поднимет качество звучания на новый уровень.

Настройка более серьезной акустики

Если у вас чуть более серьезная акустика, например двухполосная и сабвуфер, а магнитола имеет фильтры, позволяющие делать «срезы» низких и высоких частот, с разной крутизной затухания, вам нужно сделать похожие манипуляции, как и с предыдущей системой: включить фильтры и выставить частоты «среза». Чем больше и качественнее фронтальные динамики, тем ниже можно их «срезать», но не ниже 80-100 Гц. Сабвуфер обычно «режут» на частоте не выше 50 Гц.

Если в двухполосной системе есть кроссовер, или резистор, который не пропускает на высокочастотник сигнал ниже 4-5 Гц, то высокие частоты можно только немного подкорректировать. Если же твитер подключается напрямую, нужно «срезать» его снизу. В противном случае он может просто сгореть.

Следует сказать, что сделав «срез» на определённой частоте, не стоит ожидать, что динамик не будет совсем играть после этой частоты. Звук будет, но он будет плавно затухать. Насколько плавно — зависит от порядка фильтра. Более продвинутые магнитолы и их настройка автомагнитолы позволяют выбирать порядок фильтра.

Настройка серьезной автомагнитолы

При наличии в системе процессорного головного устройства, усилителей или внешнего процессора возможность настройка автомагнитолы очень широкие.

Тогда можно очень точно настроить каждую полосу, сделав нужный «срез» сверху и снизу, на всех динамиках, установив временные задержки сигнала, что важно для построения правильной «сцены», отрегулировав тональный баланс и подкорректировав АЧХ. Но и сложность такой настройки максимальная.

Если у вас такая система, то настраивать её только на слух, без специальных навыков, настроечных дисков и измерительного оборудования — будет неправильно, вряд ли вы добьетесь хорошего результата. В таком случае лучше будет обратиться к профессионалам, которые этим занимаются.

Источник: http://maxkm.ru/nastroyka-avtomagnitolyi/

Как выбрать частоты среза для ВЧ, СЧ, НЧ/СЧ динамиков

Посчитал, что будет многим полезно и интересно. Информация взята с просторов сети интернет.

ВЧ динамик – он же твиттер, он же пищалка, самый маленький в вашем автомобиле. Как правило установлен в стойках дверей. Размер около 5см в диаметре.

СЧ динамик- среднечастотный динамик.

НЧ- низкочастотный динамик (бидбас)

Один из обязательных этапов настройки звучания в салоне автомобиля — подбор оптимального разделения частот между всеми излучающими головками: НЧ, НЧ/СЧ, СЧ (если есть) и ВЧ. Есть два способа решения этой проблемы.

Во-первых, перестройка, а зачастую и полная переделка штатного пассивного кроссовера, во-вторых — подключение динамиков к усилителю, работающему в режиме многополосного усиления, так называемые варианты включения Bi-amp (двухполосное усиление) или Tri-amp (трехполосное усиление).

Первый способ требует серьезных знаний электроакустики и электротехники, поэтому для самостоятельного применения доступен только специалистам и опытным радиоэлектронщикам-любителям, а вот второй хотя и требует большего числа каналов усиления, доступен и менее подготовленному автолюбителю.

Тем более что подавляющее большинство продаваемых усилителей мощности изначально снабжены встроенным активным кроссовером.

У многих моделей он настолько развит, что с успехом и достаточно высоким качеством позволяет реализовать многополосное включение АС с большим числом динамиков.

Однако отсутствие развитого кроссовера в усилителе или головном устройстве не останавливает поклонников этого метода озвучивания салона, поскольку на рынке представлено множество внешних кроссоверов, способных решать данные задачи.

https://www.youtube.com/watch?v=N4v8giYY444

Вначале следует сказать, что стопроцентно универсальных рекомендаций мы вам не дадим, поскольку их не существует.

Вообще, акустика — это область техники, где эксперименту и творчеству отведена большая роль, и в этом смысле поклонникам аудиотехники повезло.

Но для проведения эксперимента, чтобы не получилось, как у того сумасшедшего профессора — со взрывами и дымом, — необходимо соблюдать определенные правила. Первое правило — не навреди, а о других речь пойдет ниже.

Больше всего трудностей вызывает включение СЧ- и (или) ВЧ-компонентов.

И дело здесь не только в том, что именно эти диапазоны несут максимальную информационную нагрузку, отвечая за формирование стереоэффекта, звуковой сцены, а также сильно подвержены интермодуляционным и гармоническим искажениям при неправильной установке частоты разделения, но и в том, что от этой частоты непосредственно зависит и надежность работы СЧ- и ВЧ-динамиков.

Включение ВЧ-головки.

Выбор нижней граничной частоты диапазона сигналов, подаваемых на ВЧ-головку, зависит от числа полос акустической системы. Когда применяется двухполосная АС, то в наиболее типичном случае, т.е. при расположении НЧ/СЧ-головки в дверях, для поднятия уровня звуковой сцены граничную частоту желательно выбрать как можно ниже.

Современные высококачественные ВЧ-динамики с низкой резонансной частотой FS (800-1500 Гц) могут воспроизводить сигналы уже с частоты 2000 Гц.

Однако большинство используемых ВЧ-головок имеют резонансную частоту 2000-3000 Гц, поэтому следует помнить, что чем ближе к резонансной частоте мы устанавливаем частоту разделения, тем большая нагрузка ложится на ВЧ-динамик.

В идеале, при крутизне характеристики затухания фильтра 12 дБ/окт, разнос между частотой разделения и резонансной частотой должен быть больше октавы.

Например, если резонансная частота головки 2000 Гц, то с фильтром такого порядка частота разделения должна быть установлена равной 4000 Гц.

Если очень хочется выбрать частоту разделения 3000 Гц, то крутизна характеристики затухания фильтра должна быть выше — 18 дБ/окт, а лучше — 24 дБ/окт.

Есть еще одна проблема, которую необходимо учитывать при установке частоты разделения для ВЧ-динамика. Дело в том, что после согласования компонентов по воспроизводимому диапазону частот вам необходимо еще согласовать их по уровню и фазе.

Последнее, как всегда, является камнем преткновения — вроде бы все сделал правильно, а звук “не тот”. Известно, что фильтр первого порядка даст сдвиг фазы на 90°, второго — 180° (противофаза) и т.д.

, поэтому во время настройки не поленитесь послушать динамики с разной полярностью включения.

К диапазону частот 1500-3000 Гц человеческое ухо очень чувствительно, и для того, чтобы передать его максимально хорошо и чисто, следует быть крайне осторожным. Сломать (разделить) звуковой диапазон на этом участке можно, но следует подумать, как потом правильно устранить последствия неприятного звучания.

С этой точки зрения более удобная и безопасная для настройки — трехполосная акустическая система, а используемый в ней СЧ-динамик позволяет не только эффективно воспроизводить диапазон от 200 до 7000 Гц, но и более просто решить проблему построения звуковой сцены.

В трехполосных АС ВЧ-динамик включают на более высоких частотах — 3500-6000 Гц, то есть заведомо выше критичной полосы частот, а это позволяет снизить (но не исключить) требования к фазовому согласованию.

Включение СЧ-головки.

Прежде чем обсудить выбор частоты разделения СЧ- и НЧ-диапазонов, обратимся к конструктивным особенностям СЧ-динамиков. В последнее время у инсталляторов очень популярны СЧ-динамики с купольной диафрагмой.

По сравнению с конусными СЧ-динамиками они предоставляют более широкую диаграмму направленности и проще в установке, поскольку не требуют дополнительного акустического оформления.

Основной их недостаток — высокая резонансная частота, лежащая в пределах 450-800 Гц.

Проблема в том, что чем выше нижняя граничная частота полосы сигналов, подаваемых на СЧ-динамик, тем меньше должно быть расстояние между СЧ- и НЧ-головками и тем более критично, где именно стоит и куда сориентирован НЧ-динамик.

Практика показывает, что купольные СЧ-динамики без особых проблем с согласованием можно включать с частотой разделения 500-600 Гц.

Как видите, для большинства продаваемых экземпляров это достаточно критичный диапазон, поэтому, если вы решились на такое разделение, порядок разделительного фильтра должен быть достаточно высоким — например, 4-й.

Следует добавить, что в последнее время стали появляться купольные динамики с резонансной частотой 300-350 Гц. Их можно использовать, начиная с частоты 400 Гц, но пока стоимость таких экземпляров достаточно высока.

Резонансная частота СЧ-динамиков с конусным диффузором лежит в пределах 100-300 Гц, что позволяет использовать их, начиная с частоты 200 Гц (на практике чаще используется 300-400 Гц) и с фильтром невысокого порядка, при этом НЧ/СЧ-динамик полностью освобождается от необходимости работать в СЧ-диапазоне. Воспроизведение без разделения между динамиками сигналов с частотами от 300-400 Гц до 5000-6000 Гц дает возможность добиться приятного, высококачественного звучания.

Включение НЧ/СЧ-динамика.

Постепенно мы добрались до НЧ-диапазона. Современные СЧ/НЧ-динамики позволяют эффективно работать в полосе частот от 40 до 5000 Гц. Верхняя граница его рабочего диапазона частот определяется тем, откуда начинает работать высокочастотник (в 2-полосной АС) или СЧ-динамик (в 3-полосной АС).

Многих волнует вопрос: стоит ли ограничивать его диапазон частот снизу? Что же, давайте разберемся.

Резонансная частота современных НЧ/СЧ-динамиков типоразмера 16 см лежит в пределах 50-80 Гц и благодаря высокой подвижности звуковой катушки эти динамики не столь критичны к работе на частотах ниже резонансной.

Тем не менее воспроизведение частот ниже резонансной требует от него определенных усилий, что приводит к снижению отдачи в диапазоне 90-200 Гц, а в двухполосных системах еще и качества передачи СЧ-диапазона.

Поскольку основная энергия ударов бас-бочки приходится на диапазон частот от 100 до 150 Гц, то первое, что вы теряете, четко выраженный панч (punch — удар). Ограничивая снизу при помощи ФВЧ диапазон воспроизводимых НЧ-головкой сигналов на 60-80 Гц, вы не только позволите ей работать намного чище, но и получите более громкое звучание, другими словами — лучшую отдачу.

Сабвуфер.

Воспроизведение сигналов с частотами ниже 60-80 Гц лучше возложить на отдельный динамик — сабвуфер. Но помните, что звуковой диапазон ниже 60 Гц в автомобиле не локализуется, а значит, место установки сабвуфера не столь существенно.

Если вы это условие выполнили, а звук сабвуфера все равно локализуется, то в первую очередь необходимо увеличить порядок ФНЧ. Не следует также пренебрегать и фильтром подавления инфранизких частот (Subsonic, или ФИНЧ).

Не забывайте, что у сабвуфера тоже есть своя резонансная частота и, отсекая частоты, лежащие ниже нее, вы добиваетесь комфортного звучания и надежной работы сабвуфера. Как показывает практика, погоня за глубокими басами существенно удорожает стоимость сабвуфера.

Поверьте, если собранная вами звуковая система с хорошим качеством воспроизводит звуковой диапазон от 50 до 16 000 Гц, этого вполне достаточно, чтобы комфортно слушать музыку в автомобиле.

Способы сопряжения головок.

Читайте также:  Ветрогенератор с вертикальным ротором

Довольно часто возникает вопрос: следует ли иметь одинаковый порядок фильтров НЧ и ВЧ? Вовсе не обязательно, и даже совсем не обязательно.

Например, если вы установили двухполосную фронтальную АС с большим разнесением динамиков, то чтобы компенсировать провалы ЧХ на частоте разделения, НЧ/СЧ-головку зачастую включают с фильтром меньшего порядка.

Более того, даже не обязательно, чтобы частоты срезов ФВЧ и ФНЧ совпадали.

Скажем, для компенсации избыточной яркости в точке разделения НЧ/СЧ-головка может работать до 2000 Гц, а высокочастотник — начиная с 3000 Гц. Важно помнить, что при использовании фильтра первого порядка разность между частотами среза ФВЧ и ФНЧ должна быть не больше октавы и уменьшаться с увеличением порядка.

Такой же прием используется при сопряжении сабвуфера и мидвуфера для ослабления стоячих волн (бубнения басов).

Например, при настройке частоты среза ФНЧ сабвуфера на 50-60 Гц, а ФВЧ НЧ/СЧ-головки на 90-100 Гц, по заверениям знатоков, полностью устраняются неприятные призвуки, обусловленные естественным подъемом АЧХ в этой частотной области из-за акустических свойств салона.

Так что если и работает в car audio правило перехода количества в качество, то подтверждается оно только в отношении стоимости отдельных компонентов и человеко-лет, определяющих опыт и мастерство установщика, который заставит систему раскрыть свой звуковой потенциал.

Источник: http://RedPower.ru/kak-vybrat-chastoty-sreza-dlya-vch-sch-nchsch-dinamikov

Активная двухполосная акустическая система

В этом самодельном усилителе применён способ разделения сигнала на частотные составляющие – отдельно на низкие и высокие, в предварительных маломощных каскадах и дальнейшее их усиление соответствующими узкополосными усилителями и АС.

Такой вариант позволяет избавиться от необходимости применения пассивных фильтров в акустических системах, которые вносят неизбежные затухания и искажения в сигнал уже на выходе его из усилительного тракта.

Также, такой вариант даёт возможность применения раздельных акустических систем для низких частот и значительно менее требовательных к мощности небольших СЧ и ВЧ излучателей. Требования к характеристикам самих усилителей мощности тоже не одинаковы для НЧ, СЧ и ВЧ сигналов и предлагаемый вариант даёт возможность использовать такие усилители оптимальным образом.

В этой статье будет приведён пример построения системы раздельного, двухполосного воспроизведения средней мощности. При её изготовлении ставилась задача максимально эффективного использования имеющихся ещё с советских времён малогабаритных широкополосных акустических систем.

Имеющиеся колонки от комплекса «PHILIPS»с номинальной мощностью по 20 Вт, довольно качественно воспроизводят как раз СЧ-ВЧ составляющие сигнала, но имеют ощутимый завал на частотах ниже 90 Гц. Поэтому и возник такой вариант использования этой акустики с максимально возможной отдачей.

Одним из важных плюсов в этом варианте, как уже говорилось выше, является то, что усилитель мощности для каждой полосы частот — отдельный и может быть подобран по мощности и характеристикам оптимальным образом.

Исходя из номинальных мощностей применяемой акустики, было принято решение использовать в качестве УМЗЧ специализированные микросхемы-усилители мощности серии TDA (конечно, можно использовать МС других серий в соответствующем включении или, например, транзисторные схемы).

Такие микросхемы мощностью до 45 ВТ на канал (содержат обычно 2, 4 канала) широко применяются в малогабаритной радиотехнике, например в автомагнитолах.

Схема предварительного усилителя с фильтрами

Поскольку микросхемы усилителей мощности серии TDA, применённые в данном усилителе, имеют однополярное питание ( +8…18 В), то и каскады предварительного усиления выбирались с однополярным питанием.

При этом ставилась задача использовать схемы с минимальным количеством каскадов и активных элементов в них для снижения вносимых этими каскадами искажений в исходный сигнал. В качестве входного каскада с фильтром, выделяющим НЧ-составляющую сигнала, была применена схема на рис.

1, опубликованная в своё время в одном из номеров  журнала «Моделист-Конструктор», но с заменой транзисторов на современные аналоги  и изменением частоты среза фильтра под вышеуказанную акустику.

Схема 1 – Двухполосный фильтр разделитель частот

Здесь транзистор Т1 работает как фазовращатель, напряжения в противофазе возникают на резисторах R3 и R4. Прямой сигнал снимается с эмиттера и подаётся на следующий каскад на транзисторе Т2. Он пропускает СЧ и ВЧ составляющие сигнала и задерживает низкие частоты, которые проходят на выход НЧ через каскад на Т3.

Частота среза выбирается подбором конденсаторов С3 и С4, в данном случае она около 150 Гц. Частоту среза можно сдвинуть в сторону более высоких частот, уменьшая эти ёмкости. Например в исходной схеме, при ёмкостях С3=С4 = 330 пФ частота среза была указана равной 3 кГц.

К сожалению, найти исходную схему с подробным описанием и расчётами  мне не удалось, поэтому частота среза и эти ёмкости подбирались в готовой схеме опытным путём по наилучшему соотношению звучания НЧ и СЧ-ВЧ колонок. Крутизна среза фильтра около 12 дБ на октаву.

Сигнал СЧ+ВЧ с выхода этого фильтра подаётся непосредственно на усилитель мощности средних-высоких частот, а низкочастотный сигнал  на ещё один фильтр — инфранизких частот (сабсоник), который срезает частоты ниже 30 Гц (рис.2).

Схема 2 – фильтр инфранизких частот

Это позволяет избавиться от соответствующих колебаний очень низких частот, которые практически  не воспроизводятся применяемыми динамиками, тем не менее вызывают ненужные нам колебания их диффузоров с большой амплитудой, что приводит к большим перегрузкам и искажениям сигнала.

Частота среза фильтра задаётся элементами С2, С3, С4, R4, R5, а режим работы транзистора Т1 подбором номинала резистора R3 (следует выставить на коллекторе этого транзистора примерно половину напряжения питания каскада, т. е. 4,5 V). На выходе фильтра включен переменный резистор (может быть от 10 до 100 кОм, это зависит от входного сопротивления включенного за ним  усилителя мощности).

С его помощью можно регулировать уровень усиления низких частот относительно СЧ-ВЧ для выравнивания суммарной частотной характеристики всей системы.

Шунтирующий конденсатор C5 после переменного резистора нужен для дополнительного среза частот выше 1000 Гц, чтобы убрать возможные вч-шумы и наводки, а разделительный C6 мкФ можно не ставить, если на входе усилителя мощности такой конденсатор уже используется.

Для снижения собственных шумов, схемы выбраны без использования оксидных электролитических конденсаторов в сигнальных цепях (за исключением входного конденсатора С1 первого фильтра, но и его можно заменить при желании на обычный, например, плёночный). Транзисторы в обоих фильтрах можно применить любые маломощные n-p-n структуры, но, желательно с высоким коэффициентом усиления и низким уровнем собственных шумов (2РС1815L, BC549C, BC550C, BC849C (smd) , BC850C (smd), BC109C, BC179C и др.)

Схема оконечного усилителя мощности звука

Для упрощения схемы и в целях уменьшения размеров готового устройства, в качестве оконечных усилителей были использованы микросхемы серии TDA, которые широко применяются в малогабаритной аудиоаппаратуре, например, в автомагнитолах.

Эти микросхемы имеют, как правило, достаточно приемлемые характеристики для бытовой аппаратуры вполне высокого качества. При этом они имеют встроенные схемы защиты от перегрузки, перегрева и коротких замыканий в нагрузке.

Мощностные характеристики определялись исключительно мощностями имеющихся акустических систем. Так, для СЧ-ВЧ полосы была использована МС TDA1558Q в мостовом включении. Эта МС может включаться по схеме 4 канала по 11 Вт, либо по мостовой схеме 2х22 Вт).

Для колонок мощностью 20 ватт была применена такая мостовая схема включения (рис.3)

Схема 3 – усилитель мощности на 1558

Схема предельно простая и отдельного описания, явно, не требует. Неиспользуемые выводы МС — 4,9,15 — следует оставить свободными. Если отдельный выключатель MUTE / ST-BY использоваться не будет, контакт 14 МС следует соединить напрямую с плюсовым проводом питания.

Электролитический конденсатор большой ёмкости (2200 mF) желательно ставить как можно ближе к выводам МС. От его ёмкости зависит не только качество сглаживания питающего напряжения, но и перегрузочная способность усилителя. Конденсатор 0,1 mF в цепи питания ставится для фильтрация возможной высокочастотной составляющей.

Рабочее напряжение всех элементов должно быть не ниже напряжения питания (+U).

Схема УМЗЧ низкочастотного канала

Для низкочастотной полосы была использована одна из имеющихся в наличии оригинальных МС TDA7575. Эти микросхемы действительно «оригинальны» и встречаются, как правило, в аппаратах более высокого класса и мощности. Найти такую не очень просто, как и схему её подключения.

Конечно, здесь можно применить и многие другие МС с подобными характеристиками (2 или 4 канала по 45 Вт), даташиты на которые без труда можно найти в интернете. Данная же микросхема здесь будет описана немного более подробно для тех, кто захочет применить именно её (рис.4).

Схема 4 – подключение УНЧ на 7575

Основные характеристики: мощность — 2х45 W или 1х75 W (на нагрузку 1 Om), линейная АЧХ 20…20 000 Гц,  Rвх = 100 кОm. Минусовые входные выводы 9 и 19 в моём варианте включения соеденены на «землю» (общий провод), НЧ сигнал подаётся на выводы 8 и 20 (соответственно левый и правый канал).

В случае установки здесь входных конденсаторов по 0,33 мкФ, конденсатор С6 на выходе фильтра по схеме рис.2 ставить, естественно, не нужно.

Как видно, в МС присутствуют различные входы и выходы дополнительного управления, которые в нашем случае не используются и их можно оставить свободными (выводы 3,13,14,16,17,18 и 25 ). Для включения МС в рабочий режим на контакты ST-BY и MUTE нужно подать напряжение питания +U.

 Микросхема позволяет подключать акустику сопротивлением 1 Ом и может тогда выдать мощность до 75 Вт, но при мостовом включении и, соответственно, в одноканальном режиме. При этом следует соблюдать следующие условия:

  • запараллелить выходы (OUT1+ соединить с OUT2+; OUT1- соединить с OUT2-);
  • минимизировать сопротивление выходного шлейфа, т.е. провода от выхода МС до динамика сделать как можно толще и короче, а для этого сам усилитель должен быть расположен рядом с динамиком. Сопротивления выходного шлейфа очень существенно влияет на коэффициент гармоник;
  • входной сигнал подавать на вход IN2 (IN1 — оставить свободным или заземлить);
  • на вывод «1 Om SETTING» подать U=2,5V (для двухканального варианта по 45 Вт, как в нашем случае, этот выход следует оставить свободным или соединить с общим проводом).

Схема источника питания активной АС

Для питания усилителя в целом были использованы два трансформатора мощностью по 60-70 Вт, по одному для для НЧ и СЧ-ВЧ каналов. Один трансформатор достаточной мощности (120 и более Вт) просто не «вписывался» в малогабаритный корпус по высоте.

Стабилизаторов тоже, соответственно, два. Питание использованных здесь МС лежит в пределах от 8 до 18 вольт, поэтому трансформатор может быть выбран с соответствующим напряжением на вторичной обмотке и выходным током не менее 3-х ампер без значительной «просадки».

После трансформатора ставятся обычные двухполупериодные мостовые выпрямители с диодами нужной мощности, или диодная сборка (например KBU810 на 8 А).

Далее выпрямленное напряжение стабилизируется в схеме «умощнённого» стабилизатора на МС типа КРЕН8 или аналогичной с дополнительным регулирующим транзистором (рис.5)

Схема 5 – стабилизатор БП усилителя

Выходное напряжение стабилизатора может быть в пределах 12 — 17 вольт для достижения максимально возможной мощности при минимуме искажений.

В данном случае применена микросхема KIA7812 с напряжением стабилизации 12 вольт и для поднятия выходного напряжения до 15-16 вольт между средним выводом и общим проводом установлен дополнительно стабилитрон на 3-4 вольта (КС133, КС 139).

Поднимать напряжение питания до 18 вольт не следует, хоть такой предел и указан в даташитах на МС TDA, так как на практике, в момент включения возможно срабатывание системы внутренней защиты этих микросхем из-за «перегрузки». Можно питать усилители и нестабилизированным напряжением, но это увеличит их нагрев во время работы и уменьшит перегрузочную способность. 

Каскады предварительного усиления — фильтры, возможно питать от этих же стабилизаторов, но лучше, всё-таки, сделать для них один общий стабилизатор на 9…12 вольт для развязки от помех и возможного взаимного влияния полосных каналов.

Все микросхемы (усилители мощности и стабилизаторы), а также дополнительные мощные транзисторы (КТ818 или аналогичные импортные) блока питания следует закрепить на теплоотводах достаточной площади.

В моём случае все эти элементы расположены на одном общем теплоотводе, состоящим из двух параллельно закреплённых алюминиевых пластин толщиной 3 мм и размером 70х200 мм.

Как правило, большинство микросхем TDA и аналогичных имеют минус питания на корпусе и их можно, соответственно, крепить к одному теплоотводу без изоляционных прокладок. Транзисторы же и микросхемы стабилизатора следует изолировать.

Подведём итог

Использование усилителя по приведённым здесь схемам позволило значительно повысить качество воспроизведения фонограмм даже с использованием акустики среднего уровня и качества.

Регулировка уровня НЧ составляющей позволяет сбалансировать общую частотную характеристику всей системы в зависимости от размеров помещения и расстояния слушателя до акустики. Специально для Элво.

ру – Андрей Барышев

   Схемы усилителей

Источник: http://elwo.ru/publ/skhemy_usilitelej/aktivnaja_dvukhpolosnaja_akusticheskaja_sistema/6-1-0-995

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector