Активный сабвуфер

Хотя разработка в большей мере предназначена для автолюбителей, её также можно с успехом использовать и для домашнего аудиокомплекса. Данная конструкция представляет собой активную колонку со встроенным усилителем и с возможностью автоматической активации при включении звуковоспроизводящего комплекса.
Технические данные:

 

Выходная мощность - 25вт
сопротивление громкоговорителя - 4 ом
полоса воспроизв. частот - от 5 до 300 гц
электропитание - порядка 12...16 в
максимальный потребляемый ток - 3 А

Схема сабвуфера представляет собой усилитель низкой частоты с полосой пропускания 5 - 300 Гц. Для формирования необходимой АЧХ существует несколько вариантов:
 
1) Собственно сам усилитель с нужной АЧХ, формируемой обратными связями.
2)Включение на входе обычного широкополосного усилителя активных и пассивных полосовых фильтров.
3)Включение на выходе усилителя активных и пассивных фильтров нижних частот.

Наибольший интерес для качественного формирования необходимой АЧХ представляют пассивные фильтры. У них отсутствуют дополнительные шумы, всякого рода "выбросы" и "провалы", а также полностью отсутствуют нелинейные искажения. Единственным недостатком пассивных фильтров является значительное затухание в полосе пропускания. Но так как сигнал на сабвуфер снимается с выхода усилителя мощности, уже входящего в состав магнитофона или приёмника, то этим недостатком можно пренебречь. Фильтр нижних частот формирует АЧХ, пропуская все частоты, начиная с нуля, и "обрезая" высокие частоты на частоте среза. Саму частоту среза легко можно расчитать по формуле 1/2.n/R.C где, частота в герцах, p=3,14, сопротивление в омах, ёмкость в фарадах.

Крутизна среза (спада) фильтра зависит от его порядка. Для ФНЧ 1 - го порядка, она будет равна 6db на октаву (рисунок 1).

Для фильтра 2 - го порядка крутизна спада АЧХ будет уже 12 db на октаву (рисунок 2).

Для фильтра 3 - го порядка - 18 db на октаву соответственно (рисунок 3).


Из графиков хорошо видно, что чем выше порядок фильтра, тем больше затухание. ля фильтра 2 - го порядка оно уже будет составлять 20 db, т. е. сигнал ослабляется в 10 раз. Но так как чувствительность усилителей для сабвуфера обычно лежит в пределах 50 - 250 мв, а сигнал, снимаемый с громкоговорителей, составляет порядка 0,5-5в, то получается идеальное согласование по уровням сигнала. Экспериментальным путём было установлено, что для качественного формирования АЧХ вполне достаточно фильтра 2 -го порядка. На всех графиках для оценки затухания на средних частотах 1000 Гц дана контрольная точка А. Номиналы конденсаторов на самих схемах фильтров и в готовой конструкции, несколько отличаются. Это сделано для того, что бы конструктор сам мог выбрать для своей акустики оптимальный вариант. С достаточной точностью частоты раздела фильтра можно изменить, взяв за основу приведённые выше примеры. Например, чтобы снизить частоту со 100 до 50 Гц, достаточно пропорционально увеличить ёмкость конденсаторов с 22 до 47 нф. Можно также увеличить в два раза номиналы резисторов, но не следует забывать, что вход усилителя в этом случае должен быть высокоомным, в противном случае появится дополнительное затухание сигнала в полосе прозрачности.


Схема усилителя мощности сабвуфера. Рисунок -4

Схема усилителя, назначение деталей и подключение представлены на рисунке 4. Собственно сам сабвуфер состоит из усилителя низкой частоты, собранного на микросхеме DA1 TDA7240 и входного фильтра нижних частот на элементах R1, R2, R3, C1, C2, C3. Резисторы R1 и R2 подключаются к сигнальным проводам правого и левого громкоговорителей автомагнитолы. Далее суммированный сигнал проходит через ФНЧ и через разделительные конденсаторы С3 и С4 поступает на вход усилителя. Регулировка уровня производится при помощи потециометра Р1. Активация усилителя осуществляется при помощи ключей на транзисторах Т1 и Т2. Необходимый для этого уровень составляет +8...12 вольт и снимается с используемой магнитолы. Это позволяет при выключении магнитофона автоматически выключать и сам сабвуфер. Детали Т1, Т2, R4, R5, R6, R7 можно исключить из схемы. Нагрузка (громкоговоритель) подключается к выводам 5 и 7 микросхемы DA1. Так как на этих выводах относительного "общего" провода есть потенциал, то следует обратить внимание на тщательную изоляцию как самих проводников, так и динамика. Это следует делать в том случае, если в качестве колонки будут использоваться конструктивные полости самого автомобиля. Вариантов подключения входа Mute великое множество. Выбирается любая точка, в которой при включении магнитолы появляется напряжение +12 вольт. Это может быть и гнездо для активной антенны, и лампочка подсвета шкалы, и контакты выключателя питания. Желательно в самой магнитоле установить дополнительный резистор 1 - 10 Ком и сигнал активации подавать на сабвуфер через него. Это позволит в случае случайного замыкания на корпус избежать порчи аппаратуры.

Корпус микросхемы TDA7240 соединён с "общим" минусом, поэтому никаких изолирующих прокладок не требуется. В качестве радиатора может служить металлическое шасси корпуса или кусок дюрали с минимальными размерами в две пачки от сигарет. Провода питания и подключения громкоговорителя обязательно должны быть многожильные и по возможности большой площади сечения. При правильном монтаже и исправных деталях сабвуфер в налаживании не нуждается.


Уважаемый автор этой статьи!!!! Приношу вам свои извинения за размещение вашей статьи без ссылки на первоисточник и прошу прислать мне свои координаты

Hosted by uCoz