액티브 홈 서브우퍼. 수제 서브우퍼 증폭기는 유용한 장치를 얻는 경제적인 방법입니다.

좋은 자동차 사운드 시스템은 많은 비용이 듭니다. 서브우퍼 증폭기 한 대의 가격은 100달러를 초과할 수 있습니다. DIY 서브우퍼 증폭기는 이러한 유용한 장치를 구입하는 훨씬 더 경제적인 방법입니다.

수제 앰프는 오디오 시스템에 좋은 저주파를 제공할 수 있습니다. 또한, 홈시어터 같은 사운드에 적용하여 범용화하는 것도 가능합니다.

필수 부품 및 블록

필요한 블록을 구매하는 방법에는 두 가지가 있습니다. 구매하여 직접 조립하는 방법입니다. 필요한 세부 사항, 그러니 에서 구매하세요 완성된 형태. 첫 번째 옵션은 비용을 절약하고 두 번째 옵션은 시간을 절약합니다. 자신의 손으로 소형 저주파 증폭기를 조립하려면 4개의 블록이 필요합니다.

주파수 증폭기
신호 처리
12V에서 40V까지의 변압기
정류기 및 스위칭 장치

모든 블록은 기성품으로 판매됩니다. 구매하고 직접 연결하는 것은 매우 쉽습니다.

저주파 증폭기(LF)

먼저 TDA 7294 보드를 확보해야 합니다. 이는 저주파 증폭기에 대한 최적의 솔루션입니다. 비용은 약 3.5달러에 불과합니다. 보드의 기술적 특성으로 인해 보드의 기능을 완벽하게 처리할 수 있습니다. 출력에서 보드는 100W의 전력을 제공합니다. 유일한 주의점은 회로가 단일 채널이라는 점이지만 이 역시 극복할 수 있습니다.

DIY 서브우퍼 증폭기에 관한 비디오

보드의 출력 트랜지스터를 제공해야 합니다. 좋은 냉각. 이렇게 하려면 접촉(금속) 표면이 위를 향하도록 하여 보드 쪽으로 구부려야 합니다. 그런 다음 접촉 표면에 열 페이스트를 바르고 유전체 필름을 배치합니다. 상단에 라디에이터를 설치하십시오. 이렇게 이동하면 라디에이터의 크기를 약간 줄여 케이스 공간을 절약할 수 있습니다.

신호 처리

차량용 앰프는 서브우퍼용이므로 수신 신호에서 저주파만 추출하면 됩니다. 전력 증폭기 보드는 단일 채널이므로 신호 처리 장치의 입력에 채널 추가기가 설치되어 2채널 신호를 단일 채널 신호로 변환합니다.

조립 다이어그램, 도면 및 필요한 부품 목록은 당사 리소스에 있습니다.

부스트 컨버터

다음으로 12V(자동차 전원 공급 장치)에서 40V까지의 전압을 갖는 간단한 변압기가 필요합니다. 기성품 TL494 보드는 이 역할에 적합합니다. 다른 보드 옵션도 있지만 경험이 거의 없는 라디오 아마추어에게는 이것이 가장 적합한 옵션입니다. 또한 이 보드는 기술적 특성 측면에서 이 어셈블리에 잘 맞아 강력한 신호를 생성합니다.

스위칭 및 정류

이 블록은 두 가지 요소로 구성됩니다.

스위칭 블록. 빨간색과 녹색 LED를 사용하여 앰프가 작동할 준비가 되었음을 알려줍니다.
정류기 블록. 제어 장치에 공급되는 신호를 안정화하도록 설계되었습니다.

액자

물론 완성된 앰프에는 모든 장치를 장착할 하우징이 필요합니다. 여기에는 아마추어 활동의 범위가 있습니다. 합판 본체를 직접 조립하거나 기성 옵션을 찾는 것은 귀하의 선호도에 따라 귀하에게 달려 있습니다.

예를 들어 DVD 플레이어의 경우가 이 역할에 매우 적합합니다. 컴팩트하고 외관이 아름다우며 후면 패널의 출력을 자동차 오디오 시스템에 연결하기 위해 편리하게 조정할 수 있습니다.

유니바디 알루미늄 바디가 더욱 적합할 것입니다. 또한 라디에이터 역할도 합니다. 작동 중에 보드가 뜨거워지므로 케이스가 알루미늄이 아니라 합판인 경우 정리해야 합니다. 좋은 시스템냉각. 경우에 따라 능동 냉각 장치를 설치하는 것도 가능하지만 이 디자인은 여러 개의 대형 라디에이터와 잘 작동합니다.

준비된 부품을 서로 연결하고 하우징에 넣기만 하면 됩니다. 사용되는 변압기의 전압을 사용하면 케이스에 작은 팬을 설치할 수 있습니다. 공기 순환을 제공하여 보드를 더욱 식힐 것입니다.

블록을 연결할 때 캠브릭에 와이어를 사용하는 것이 중요합니다. 원치 않는 접촉으로 인해 최소한 단락이 발생하고 최대 블록이 소진될 수 있습니다. 블록 사이에 공기가 자유롭게 순환할 수 있도록 블록을 하우징에 배치해야 합니다. 차량이 이동하고 서브우퍼가 작동하는 동안 보드가 진동하지 않도록 보드를 단단히 고정해야 합니다.

완성된 앰프는 자동차에 설치하거나 홈 사운드 시스템에 사용할 수 있습니다. 지금 좋은 소리모든 곳에서 제공됩니다.

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논의
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누구나 음악을 듣는 것을 좋아하지만 모든 사람이 베이스와 충분한 볼륨으로 좋은 품질의 음악을 들을 수 있는 것은 아닙니다. 그러나 이는 자동차용 앰프를 구입하면 달성할 수 있습니다. 구매할 수는 없지만 손으로 서브 우퍼 용 앰프를 만들려면 일부 부품을 구매하고 전자 및 물리학에 대한 지식이 필요합니다. 나는 후자를 도와줄 것이다.

먼저 증폭기가 필요합니다 고성능및 전압 변환기 12/40V(용 자동차 전압). 이러한 부품은 직접 만들 수도 있고(별도 기사의 주제이므로 두 번째 옵션을 고려해 보겠습니다) 전문 매장에서 구입할 수도 있습니다.

이 두 부품을 확보한 후 우리는 서브우퍼용 앰프 전체를 제조하는 과정을 시작합니다. 이를 위해서는 이들 부품이 서로 조화를 이루고 과부하 및 간섭으로부터 보호되어야 합니다.

그리고 앰프가 스테레오 신호를 증가시키려면 오디오 신호를 처리하고 필터링하는 모듈을 설치해야 합니다. 이제 그 문제를 다루겠습니다.

오디오 신호 처리 모듈을 만들고 있습니다.

자동차 라디오 서브우퍼 증폭기에는 두 개의 채널이 필요하지만 당사의 증폭기는 현재 단일 채널입니다. 이러한 미묘한 차이를 수정하려면 두 개의 라디오 채널을 병합해야 합니다. 가산기가 이를 도와줄 것입니다. 오디오 채널 처리를 위한 블록 다이어그램은 특별 웹사이트나 포럼에서 찾을 수 있습니다.

서브우퍼 오디오 신호 처리 장치의 다이어그램:

가산기를 연결하면 오디오 신호가 필터링되므로 16Hz 미만 및 300Hz 이상의 주파수는 사라집니다. 가산기 이후에 신호는 35~150Hz의 주파수를 제거하는 필터로 들어갑니다.

그리고 서브우퍼가 전반적인 음향 및 볼륨 제어와 더 잘 일치하려면 출력의 위상 제어가 원활해야 합니다.

중요 사항:

사운드 처리 모듈을 조립할 때 이 모듈의 보드 다이어그램을 사용하는 것이 가장 좋습니다.
처리 모듈에 전원을 공급하려면 +/- 15V 전압의 양극 전류 소스 안정기가 필요합니다.

우리는 전원 회로의 안정화 및 통신이라는 다음 블록을 만듭니다.

스위칭 블록 다이어그램:

~에 공회전자동차 앰프에는 배터리에서 생성되는 1-1.5A의 전류가 필요합니다. 따라서 후자가 앉는 것을 방지하기 위해 코일에 12V의 전압과 최소 20A의 전류를 갖는 릴레이가 자동차에 설치됩니다 ( "REM"이라는 별도의 터미널이 만들어짐).

REM은 +12V 전압으로 자동차 라디오의 별도 출력에 연결됩니다. 따라서 서브우퍼는 라디오와 함께 켜집니다.

또한 켜기 및 끄기를 제어하고 장치에 대한 양극성 전원 공급 장치(트랜지스터, 제너 다이오드 및 일체형 안정 장치(전압을 낮추고 15V로 안정화하기 위해).

모든 부품의 조립.

모든 개별 모듈이 준비되면 남은 것은 앰프를 함께 조립하는 것입니다. 모두 앰프 하우징에 넣고 서로 연결하십시오.

모든 것은 1년 반 전에 조립을 목표로 12인치 저주파 스피커를 구입했다는 사실에서 시작되었습니다. 자동차 서브우퍼. 하지만 시간이 부족해서 스피커가 내 아파트에 도착했습니다. 그리고 1년 반이 지나서 마침내 자동차가 아닌 액티브 홈 서브우퍼를 조립하기로 결정했습니다. 이 기사에서는 설명하겠습니다. 단계별 지침이 유형의 서브우퍼 계산 및 조립에 대해 설명합니다.

1. 서브우퍼 하우징(박스)의 계산 및 설계

서브우퍼 하우징을 계산하려면 다음이 필요합니다.

스피커에 대한 Thiel-Small 매개변수,
음향 설계 계산 프로그램

1.1.스피커의 Thiel-Small 매개변수 측정

일반적으로 이러한 매개변수는 제조업체가 스피커 데이터시트나 웹사이트에 표시합니다. 그러나 현재 시장에서 판매되는 대부분의 스피커(내 스피커 포함)에는 이러한 매개변수가 지정되어 있지 않거나 해당 매개변수와 일치하지 않습니다(수많은 시도에도 불구하고 인터넷에서 내 스피커를 찾을 수 없었으며 Thiel-Small의 매개변수는 이미 질문이 없었습니다). 그러므로 우리는 모든 것을 스스로 측정해야 합니다.

이를 위해서는 다음이 필요합니다.

GOOD(즉, 선형 주파수 응답) 사운드 카드가 장착된 컴퓨터나 노트북,
사운드 카드의 헤드폰 출력을 사용하는 소프트웨어 오디오 신호 발생기(저는 개인적으로 이 프로그램을 좋아합니다.
0.1mV 정도의 전압을 측정할 수 있는 AC 전압계,
베이스 리플렉스 기능이 있는 박스,
저항기 150-220옴,
커넥터, 전선 등…

1.1.1. 먼저 사운드 카드의 주파수 응답의 선형성을 확인해 보겠습니다. 존재한다 큰 수 20-20000Hz 범위의 주파수 응답을 자동으로 측정하는 프로그램(헤드폰 출력이 사운드 카드의 마이크 입력에 연결된 경우) 그러나 여기서는 10-500Hz 범위의 주파수 응답을 수동으로 측정하는 방법을 설명하겠습니다(저주파 이미터의 Til Small 매개변수를 측정하는 데는 이 범위만 중요합니다). 약 0.1mV의 전압을 측정할 수 있는 AC 전압계가 없더라도 걱정하지 마세요. 일반 저렴한 멀티미터(테스터)를 사용할 수 있습니다. 일반적으로 이러한 멀티미터는 0.1V의 정확도로 AC 전압을 측정하고 0.1mV의 정확도로 DC 전압을 측정합니다. 수 mV 정도의 교류 전압을 측정하려면 멀티미터 입력 앞에 다이오드 브리지를 배치하고 전압계 모드에서 측정하면 됩니다. 직류 전압최대 200mV 범위.

먼저 전압계를 헤드폰 출력(오른쪽 또는 왼쪽 채널)에 연결합니다.

모든 사운드 효과와 이퀄라이저를 비활성화하고 스피커 속성을 열고 볼륨 레벨을 100%로 설정하십시오.

프로그램을 열고 "옵션"을 클릭한 후 "톤 간격"에서 "주파수"를 선택하고 단계를 1Hz로 설정합니다.

"옵션"을 닫고 볼륨 레벨을 100%로 설정하고 초기 주파수를 10Hz로 설정한 후 "재생"을 누릅니다. "+" 버튼을 사용하여 생성기 주파수를 1Hz 단위로 부드럽게 500Hz로 높이기 시작합니다.

동시에 전압계의 전압 값을 살펴봅니다. 최대 진폭 차이가 2dB(1.259배) 이내라면 다음과 같습니다. 사운드 카드스피커 매개변수 측정에 적합합니다. 예를 들어, 내 경우 최대값은 624mV이고 최소값은 568mV, 624/568 = 1.09859(0.4dB)로 상당히 허용됩니다.

1.1.2. 오랫동안 기다려온 Thiel-Small 매개변수로 넘어가겠습니다. 음향 설계(이 경우 서브우퍼)를 계산하고 설계할 수 있는 최소 매개변수는 다음과 같습니다.

공명 주파수(Fs),
총 전기기계 품질 계수(Qts),
등가 부피(Vas).

보다 전문적인 계산을 위해서는 기계적 품질 계수(Qms), 전기적 품질 계수(Qes), 감도(SPL) 등과 같은 더 많은 매개변수가 필요합니다.

1.1.2.1. 스피커의 공진 주파수(Fs) 결정.

이 다이어그램을 정리해보자.

스피커가 있어야합니다 여유 공간가능한 한 벽, 바닥, 천장에서 멀리 떨어져 있습니다(샹들리에에 걸었습니다). NCH Tone Generator 프로그램을 다시 열고 위에서 설명한 대로 볼륨을 설정한 다음 초기 주파수를 10Hz로 설정하고 1Hz 단위로 주파수를 부드럽게 높이기 시작합니다. 이 경우 전압계 값을 다시 살펴보면, 먼저 증가하여 고유 공진 주파수(Fs)에서 최대점(Umax)에 도달하고 최소점(Umin)으로 감소하기 시작합니다. 주파수가 더 증가하면 전압도 점차 증가합니다. 전압 그래프( 능동적 저항역학) 신호 주파수에 따라 다음과 같은 형태를 갖습니다.

전압계 값이 최대가 되는 주파수는 대략적인 공진 주파수(1Hz 간격)입니다. 정확한 공진 주파수를 결정하려면 대략적인 공진 주파수 영역의 주파수를 1Hz가 아닌 0.05Hz(정확도 0.05Hz) 단위로 변경해야 합니다. 공진 주파수(Fs), 전압계의 최소값(Umin), 공진 주파수의 전압계 값(Umax)을 기록합니다(나중에 다음 매개변수를 계산하는 데 유용합니다).

1.1.2.2. 라우드스피커의 총 전기기계 품질 계수(Qts)를 결정합니다.
다음 공식을 사용하여 UF1,F2를 찾습니다.

주파수를 변경하여 전압 UF1, F2에 해당하는 전압계 값을 얻습니다. 두 가지 주파수가 있습니다. 하나는 공진 주파수(F1)보다 낮고, 다른 하나는 더 높습니다(F2).

이 공식을 사용하여 계산의 정확성을 확인할 수 있습니다.

Fs'와 Fs의 차이가 1Hz를 초과하지 않으면 안전하게 측정을 계속할 수 있습니다. 그렇지 않다면 모든 작업을 다시 수행해야 합니다. 이 공식을 사용하여 기계적 품질 계수(Qms)를 찾습니다.

전기 품질 계수(Qes)는 이 공식을 사용하여 구합니다.

마지막으로 이 공식을 사용하여 총 전기기계 품질 계수(Qts)를 결정합니다.

1.1.2.3. 스피커의 등가 볼륨(Vas) 결정.

정확한 등가 볼륨을 결정하려면 스피커용 구멍이 있는 사전 제작되고 내구성이 뛰어나며 밀봉된 베이스 반사 상자가 필요합니다.

상자의 부피는 스피커의 직경에 따라 다르며 이 표에 따라 선택됩니다.

스피커를 상자에 고정하고 위에서 설명한 회로에 연결합니다 (그림 9). 다시 NCH 톤 제너레이터 프로그램을 열고 초기 주파수를 10Hz로 설정한 다음 "+" 버튼을 사용하여 생성기 주파수를 1Hz 단위로 부드럽게 500Hz로 높이기 시작합니다. 동시에 우리는 다시 주파수 FL까지 증가하기 시작한 다음 감소하여 베이스 반사 튜닝 주파수(Fb)에서 최소 지점에 도달하고 다시 증가하여 주파수에서 최대 지점에 도달하는 전압계 값을 살펴봅니다. FH를 감소시킨 후 다시 천천히 증가시킵니다. 전압 대 신호 주파수의 그래프는 박트리아 낙타 모양입니다.

그리고 마지막으로 이 공식을 사용하여 등가 볼륨(Vas)을 찾습니다. 여기서 Vb는 베이스 반사가 있는 상자의 볼륨입니다.

모든 측정을 3~5회 반복하고 모든 매개변수의 산술 평균을 구합니다. 예를 들어, 각각 30.45Hz 30.75Hz 30.55Hz 30.6Hz 30.8Hz의 Fs 값을 받았다면 (30.45+30.75+30.55+30.6+30.8)/5= 30.63Hz를 취합니다.

모든 측정 결과, 스피커에 대해 다음 매개변수를 받았습니다.

Fs=30.75Hz
수량=0.365
Vas=112.9≒113 l

1.2.프로그램을 이용한 서브우퍼 본체(박스) 모델링 및 계산 JBL 스피커샵.

음향 설계에는 여러 가지 옵션이 있으며 그 중 다음 옵션이 가장 일반적입니다.

베이스 리플렉스 기능이 있는 통풍형 박스,
밴드패스 4차, 6차, 8차,
패시브 라디에이터가 포함된 패시브 라디에이터 박스,
닫힌 상자 - 닫힌 상자.

음향 설계 유형은 스피커의 Thiel-Small 매개변수를 기반으로 선택됩니다. Fs/Qts인 경우<50, то такой громкоговоритель можно использовать исключительно в закрытом оформлении, если Fs/Qts>100, 그 다음에는 Vented box, Band-pass 또는 Closed box에만 사용됩니다. 50이면

먼저 프로그램을 다운로드하여 설치하세요. 이 프로그램은 Windows XP용으로 작성되었으며 Windows 7에서는 작동하지 않습니다. Windows 7에서 프로그램이 작동하려면 Windows Virtual PC-XP 모드 가상 머신을 다운로드하여 설치해야 합니다(Microsoft 공식 웹사이트에서 다운로드 가능). , 이를 통해 JBL Speakershop 설치를 실행합니다. 또한 가상 머신을 통해 JBL Speakershop을 열어야 합니다. 프로그램을 열면 이 인터페이스가 표시됩니다.

"라우드스피커"를 클릭하고 "매개변수-최소"를 선택합니다. 열린 창에서 각각 공진 주파수 값(Fs), 등가 볼륨 값(Vas), 총 전자 기계 품질 계수 값을 작성합니다. (Qts)를 클릭하고 “수락”을 클릭하세요.

이 경우 프로그램은 두 가지 최적(가장 균일한 주파수 응답) 옵션을 제공합니다. 하나는 폐쇄형 디자인(폐쇄형 상자)이고 다른 하나는 통풍형 상자(베이스 반사가 있는 상자)입니다. "플롯"(통풍 상자 영역 및 닫힌 상자 영역 모두)을 클릭하고 주파수 응답 그래프를 살펴보십시오. 우리는 우리의 요구 사항에 가장 적합한 주파수 응답을 갖춘 디자인을 선택합니다.

내 경우에는 이것이 Vented 상자입니다. 낮은 주파수(20-50Hz)에서 Closed 상자는 Vented 상자보다 훨씬 더 큰 진폭 감소를 갖기 때문입니다(위 그림).

박스의 최적 볼륨이 자신에게 적합하다면 해당 볼륨으로 박스를 구성하고 서브우퍼의 사운드를 즐길 수 있습니다. 그렇지 않은 경우(볼륨이 너무 큰 경우) 볼륨을 설정하고(최적 볼륨에 가까울수록 좋습니다) 베이스 리플렉스의 최적 튜닝 주파수를 계산해야 합니다.

이렇게 하려면 Vented 상자 영역에서 "Custom"을 클릭하고 열리는 창에서 상자 볼륨을 입력한 다음 "Optimum Fb"를 클릭합니다(이 경우 프로그램은 최적의 저음 반사 튜닝 주파수를 계산합니다. 음향 설계의 주파수 응답이 가장 선형적임) 그런 다음 "수용"합니다.

"Box"를 클릭하고 "Vent..."를 선택한 후 열리는 창의 "Custom" 영역에 베이스 반사로 사용할 파이프 직경(Dv)을 입력합니다. 두 개의 베이스 반사를 사용하는 경우 "면적"에 점을 찍고 파이프의 전체 단면적을 씁니다.

“Accept”를 클릭하면 Lv 라인의 “Custom” 영역에 베이스 리플렉스 파이프의 길이가 나타납니다. 이제 상자의 내부 부피, 베이스 리플렉스 파이프의 직경 및 길이를 알았으므로 음향 설계 설계로 안전하게 넘어갈 수 있습니다. 그러나 상자의 최적 종횡비를 정말로 알고 싶다면 다음을 클릭하면 됩니다. "상자"를 선택하고 "치수..."를 선택합니다.

1.3.서브우퍼 하우징(박스) 디자인

고품질 사운드를 얻으려면 정확한 계산뿐만 아니라 음향 설계 하우징을 신중하게 제작해야 합니다. 상자의 내부 부피, 베이스 리플렉스 파이프의 길이 및 직경을 결정한 후 안전하게 서브우퍼 인클로저 제조를 진행할 수 있습니다. 상자의 재질은 충분히 강하고 단단해야 합니다. 고출력 음향 캐비닛에 가장 적합한 재료는 20mm MDF입니다. 상자의 벽은 셀프 태핑 나사로 서로 부착되어 있으며 그 사이의 틈에는 실런트 또는 실리콘이 묻어 있습니다. 상자를 만든 후 손잡이에 구멍을 뚫고 외부 표면 마무리가 시작됩니다. 퍼티 또는 에폭시 수지를 사용하여 모든 고르지 않은 부분을 부드럽게 만듭니다. (저는 퍼티에 약간의 PVA 접착제를 추가하여 시간이 지남에 따라 균열이 나타나는 것을 방지하고 진동 수준을 줄입니다.) 퍼티가 건조된 후에는 표면이 완벽해질 때까지 샌딩해야 합니다. 매끄러운 벽. 완성 된 상자는 자체 접착 장식 필름으로 칠하거나 덮거나 두꺼운 천으로 간단히 붙일 수 있습니다. 내부에서 탈지면과 거즈로 구성된 흡음재가 상자 벽에 접착됩니다 (저의 경우에는 안솜을 붙였습니다). 플라스틱을 베이스 리플렉스로 사용할 수 있습니다. 하수관또는 다양한 롤의 종이 막대와 거의 모든 음반 상점에서 구입할 수 있는 기성 베이스 반사판입니다.

액자 액티브 서브우퍼두 개의 칸으로 구성되어 있습니다. 첫 번째 칸에는 라우드스피커 자체가 들어 있고, 두 번째 칸에는 전체 전기 부품(신호 변환기, 증폭기, 전원 공급 장치...)이 들어 있습니다. 제 경우에는 가산기 유닛과 필터 유닛을 파워 앰프 유닛, 전원 공급 장치, 냉각 유닛과 별도의 공간에 배치했습니다. 내부에서 접지(GND)에 연결한 가산기 블록과 필터 블록 구획의 벽에 호일을 붙였습니다. 포일은 외부 자기장에 대한 노출을 방지하고 소음 수준을 줄입니다.

내 인쇄 회로 기판을 사용하는 경우 이러한 구획의 크기는 다음과 같아야 합니다.

2. 액티브 서브우퍼의 전기적 부분

액티브 서브우퍼의 전기적 부분으로 넘어가겠습니다. 이 다이어그램은 장치의 일반적인 다이어그램과 작동 원리를 나타냅니다.

이 장치는 별도의 인쇄 회로 기판에 조립된 4개의 블록으로 구성됩니다.

가산기 블록(Summator),
필터 블록(서브우퍼 드라이버),
전력 증폭기 블록,
전원 공급 장치 및 냉각 장치(방열판 재미).

먼저 오디오 신호가 Summators 블록으로 들어가고 여기서 오른쪽 및 왼쪽 채널의 신호가 합산됩니다. 그런 다음 필터 블록(서브우퍼 드라이버)으로 이동하여 서브우퍼 신호가 형성되며, 여기에는 볼륨 조절, 서브소닉 필터(인프라 로우 패스 필터), 베이스 부스터(특정 주파수에서 볼륨 증가) 및 크로스오버(낮은 필터)가 포함됩니다. -통과 필터). 형성 후 신호는 전력 증폭기 블록으로 들어간 다음 스피커로 들어갑니다.
이 블록들을 별도로 논의해 보겠습니다.

2.1 덧셈기(Summator) 블록

2.1.1.계획

먼저, 아래 그림에 표시된 가산기 회로를 살펴보겠습니다.

외부 장치(컴퓨터, CD 플레이어....)의 사운드 신호는 6개의 스테레오 입력이 있는 가산기 블록으로 들어갑니다. 그 중 5개는 커넥터 유형만 서로 다른 일반 선형 입력입니다. 여섯 번째는 스피커 출력(예: 라인 출력이 없는 스테레오 또는 자동차 라디오)을 연결할 수 있는 고전압 입력입니다. 각 입력에는 오른쪽과 왼쪽 채널의 신호를 바이어스하는 별도의 연산 증폭기 결합기가 있어 하나의 외부 장치의 오디오 신호가 다른 장치로 들어가는 것을 방지하는 동시에 여러 외부 장치를 서브우퍼에 동시에 연결할 수 있습니다. 또한 출력(5개 출력, 6번째 출력은 보드에 맞지 않아 설치하지 않음)도 있어 서브우퍼로 들어가는 동일한 신호를 광대역 스테레오 시스템의 입력으로 공급할 수 있습니다. . 이는 음원의 출력이 하나만 있을 때 매우 편리합니다.

2.1.2.구성요소

연산 증폭기로는 TL074(5개)를 사용했습니다. 저항기의 전력 정격은 0.25W 이상입니다(저항 정격은 다이어그램에 표시되어 있음). 모든 전해 콘덴서에는 정격 전압 25V 이상(정전 용량 등급은 다이어그램에 표시됨) 무극성 커패시터로는 세라믹 또는 필름 커패시터(바람직하게는 필름)를 사용할 수 있지만 정말로 원할 경우 특수 오디오 커패시터(고품질 오디오 시스템에 사용하도록 설계된 커패시터)를 사용할 수 있습니다. 연산 증폭기 전원 회로의 초크는 전원에서 발생하는 "노이즈"를 억제하도록 설계되었습니다. 코일 L1-L4에는 20회 감겨진 코일이 포함되어 있습니다. 구리선직경 0.7mm, 젤펜 코어(3mm)에 위치. RCA, 3.5mm 오디오 잭, 6.35mm 오디오 잭, XLR, WP-8 커넥터도 사용됩니다.

2.1.3.PCB

인쇄 회로 기판은 을 사용하여 만들어집니다. 부품을 납땜한 후에는 구리의 산화를 방지하기 위해 인쇄 회로 기판을 코팅해야 합니다.

2.1.4. 완성된 가산기 블록의 사진

가산기 장치는 ±12V 전압의 양극 전원 공급 장치에서 전원을 공급받습니다. 입력 임피던스는 33kOhm입니다.

2.2.필터 블록(서브우퍼 드라이버)

2.2.1.계획

아래 그림에 표시된 서브우퍼 드라이버 회로를 고려하십시오.

가산기 블록에서 합산된 신호는 다음 부분으로 구성된 필터 블록으로 들어갑니다.

볼륨 조절기,
적외선 저주파 필터(아음속 필터),
특정 주파수의 베이스 부스터(베이스 부스터),
저역 통과 필터(크로스오버).

볼륨 조절은 두 가지 수준으로 이루어집니다. 첫 번째는 신호가 필터 블록에 들어갈 때 가산기 블록 자체의 "잡음" 레벨이 감소하고, 두 번째는 신호가 필터 블록에서 나갈 때 필터 블록 자체의 "노이즈" 레벨이 감소하는 경우입니다. 가변 저항 VR3을 사용하여 볼륨을 조정합니다. 첫 번째 볼륨 제어 레벨 이후 신호는 특정 주파수의 신호 진폭을 증가시키는 장치인 소위 "베이스 부스터"로 들어갑니다. 즉, 예를 들어 베이스 부스터 튜닝 주파수가 44Hz로 설정되고 게인 레벨이 14dB인 경우 주파수 응답은 다음과 같습니다. 행1).

행2- 튜닝 주파수=44Hz, 이득 레벨=9dB,
행3- 튜닝 주파수=44Hz, 게인 레벨=2dB,
행4- 튜닝 주파수=33Hz, 게인 레벨=3dB,
행5- 튜닝 주파수=61Hz, 게인 레벨=6dB.

베이스 부스터 튜닝 주파수는 가변 저항 VR5(25~125Hz 이내)를 사용하여 설정하고 게인 레벨은 저항 VR4(0~+14dB 이내)를 사용하여 설정합니다. 베이스 부스터 이후 신호는 더 이상 사람이 들을 수 없는 원치 않는 초저 신호를 차단하는 필터인 아음속 필터로 들어갑니다. 그러나 앰프에 큰 과부하가 걸리므로 시스템의 실제 출력 전력이 감소할 수 있습니다. 필터 차단 주파수는 10~80Hz 범위 내에서 가변 저항기 VR2를 사용하여 조정됩니다. 예를 들어 차단 주파수가 25Hz에 삽입되면 주파수 응답은 다음과 같은 형식을 갖습니다.

적외선 저역 통과 필터 이후 신호는 서브우퍼에 불필요한 상위 주파수(중간 + 고음)를 차단하는 저역 통과 필터(크로스오버)로 이동합니다. 차단 주파수는 30~250Hz 범위 내에서 가변 저항기 VR1을 사용하여 조정됩니다. 감쇠 기울기는 12dB/옥타브입니다. 주파수 응답은 다음과 같습니다(차단 주파수 70Hz에서).

2.2.2.구성요소

연산 증폭기로는 TL074(2개), TL072(1개), NE5532(1개)를 사용했습니다. 저항기의 전력 정격은 0.25W 이상입니다(저항 정격은 다이어그램에 표시되어 있음). 모든 전해 커패시터의 정격 전압은 25V 이상입니다(정전 용량 정격은 다이어그램에 표시되어 있음). 세라믹 또는 필름 커패시터(바람직하게는 필름)를 비극성 커패시터로 사용할 수 있습니다. 연산 증폭기 전원 회로의 초크는 전원에서 발생하는 "노이즈"를 억제하도록 설계되었습니다. 3개의 이중(50kOhm-2개, 20kOhm-1개) 및 2개의 4중 가변(50kOhm-6개) 저항도 사용되었습니다. 쿼드로서 가변 저항기두 개의 이중 것을 사용할 수 있습니다.

2.2.3.PCB

파일 인쇄 회로 기판*.lay 및 *.pdf 형식의 파일은 기사 끝부분에서 다운로드할 수 있습니다.

2.2.4.완성된 필터블록 사진

필터 장치는 ±12V 전압의 양극 전원 공급 장치에서 전원을 공급받습니다.

2.3.전력 증폭기 블록.

2.3.1.계획

전력 증폭기는 출력단에 전계 효과 트랜지스터가 있는 Anthony Holton 증폭기입니다. 인터넷에는 앰프의 작동 원리, 조립 및 구성을 설명하는 많은 기사가 있습니다. 따라서 나는 회로도와 내 버전의 인쇄 회로 기판을 첨부하는 것으로 제한하겠습니다.

2.3.2.PCB

기사 마지막 부분에서 *.lay 및 *.pdf 형식의 PCB 파일을 다운로드할 수 있습니다. 전력 증폭기 장치는 ±50~63V 전압의 양극 전원 공급 장치에서 전원을 공급받습니다. 증폭기의 출력 전력은 공급 전압과 쌍 수에 따라 달라집니다. 전계 효과 트랜지스터(IRFP240+IRFP9240) 출력단.

2.4. 전원 공급 장치 및 냉각 장치(전원 공급 장치)

2.4.1.계획

2.4.2.구성요소

전력 변압기로는 기성품 또는 집에서 만든 변압기를 약 200W의 전력으로 사용할 수 있습니다. 2차 권선의 전압이 다이어그램에 표시되어 있습니다.

Br2 다이오드 브리지는 25A 전류용으로 설계되었습니다. 커패시터 C1…C12,C29…C31의 정격 전압은 25V여야 합니다. 커패시터 C13...C28의 정격 전압은 63V(60V 미만의 공급 전압의 경우) 또는 100V(60V 이상의 공급 전압의 경우)여야 합니다. 무극성 커패시터로는 필름 커패시터를 사용하는 것이 좋습니다. 모든 저항의 정격 전력은 0.25W입니다. 서미스터 R5는 열 페이스트로 코팅되어 앰프의 방열판에 부착됩니다. 작동 전압 12V 팬.

2.4.3.PCB

기사 마지막 부분에서 *.lay 및 *.pdf 형식의 PCB 파일을 다운로드할 수 있습니다.

3. 서브우퍼 조립의 마지막 단계

방사성 원소 목록

지정	유형	명칭	수량	메모	가게	내 메모장

U1-U5	연산 증폭기	TL074	5		칩앤딥에서 검색하기	메모장으로
C1-C4, C15, C16, C25-C27, C29, C39-C42		10μF	14		칩앤딥에서 검색하기	메모장으로
C5-C10, C23, C24, C28, C30, C35-C38	콘덴서	33pF	14		칩앤딥에서 검색하기	메모장으로
C11-C14, C19-C22, C31-C34	콘덴서	0.1μF	12		칩앤딥에서 검색하기	메모장으로
C17, C18	전해콘덴서	470μF	2		칩앤딥에서 검색하기	메모장으로
R1, R2	저항기	390옴	2		칩앤딥에서 검색하기	메모장으로
R3, R12	저항기	15k옴	2		칩앤딥에서 검색하기	메모장으로
R4, R16-R18	저항기	20k옴	4		칩앤딥에서 검색하기	메모장으로
R5, R13-R15	저항기	13k옴	4		칩앤딥에서 검색하기	메모장으로
R6, R10, R23, R24, R31, R33, R40, R41, R46, R47	저항기	68kΩ	10		칩앤딥에서 검색하기	메모장으로
R7, R11, R21, R22, R32, R34, R37, R38, R45, R48	저항기	22kΩ	10		칩앤딥에서 검색하기	메모장으로
R8, R9, R25, R26, R29, R30, R39, R42, R49, R50	저항기	10kΩ	10		칩앤딥에서 검색하기	메모장으로
R19, R20, R27, R28, R35, R36, R43, R44	저항기	22옴	8		칩앤딥에서 검색하기	메모장으로
L1-L4	인덕터	20x3mm	4	20회전, 와이어 0.7mm, 프레임 3mm	칩앤딥에서 검색하기	메모장으로
L5-L13	인덕터	100mH	10

› 서브우퍼용 수제 앰프.

안녕하세요 여러분, 오늘 저는 서브우퍼와 함께 작동하도록 설계된 간단하고 저렴한 저주파 증폭기를 독립적으로 구축하는 방법에 대해 이야기하고 싶습니다. 케이스를 컴팩트하게 만들고 싶었는데 D클래스 없이는 불가능했어요. 나는 입증된 것을 기초로 삼았습니다. 신뢰할 수 있는 계획 Alexey Korolkov의 증폭기 "Palnik". 회로는 간단하며, 설치 오류가 없으면 처음부터 시작됩니다.

조립하기 전에 앰프에 필요한 부품을 찾기 시작했고, 사기꾼에게 과도한 비용을 지불하지 않기 위해 잘 알려진 웹 사이트를 통해 중국에서 부품을 주문하기로 결정했습니다. 한 달도 채 지나지 않아 다양한 부품으로 가득 찬 이 상자를 받았고, 배치하고 세어보았는데, 중국인은 트랜지스터 2개를 보고하지 않았지만 괜찮습니다. 나머지는 모두 가득 찼습니다.

먼저 전력 변압기를 계산했습니다.
다음으로 나는 감았 다. 필요한 수량 1차 권선을 돌린 다음 일반 반창고로 절연하고 2차 권선을 그 위에 감았습니다. 결과적으로 저는 2개의 1차 권선과 6개의 2차 권선을 갖게 되었습니다(예, Karl, 6개, 그 중 4개는 전원이고 2개는 필터 장치에 전원을 공급하는 저전류). 그런 다음 바니시 권선의 모든 끝 부분을 칼로 청소하고 주석 처리했습니다. 각각의 인덕턴스를 측정하여 컴퓨터를 사용하여 권선의 올바른 권선과 위상을 확인했습니다.

인쇄 회로 기판을 설계하고 조립하는 데 가장 많은 시간이 걸렸습니다. 공장 자동차 앰프처럼 앰프의 모든 요소를 하나의 보드에 배치하기로 결정했습니다. 복잡한 요소를 캘리퍼로 측정하고 Sprint-Layot 프로그램으로 그린 다음 보드에 요소를 배열하고 트랙을 배치했습니다.
130*200mm 크기의 보드에 12-2*55V 전압 변환기, 증폭기, 필터 및 보호 장치를 배치하는 것이 가능했습니다.
다음으로, 보드 디자인을 레이저 프린터로 인쇄하고 뜨거운 다리미로 PCB의 깨끗한 구리 표면에 옮겼습니다. 물로 종이를 씻어내고, 가열된 염화제이철 용액에 보드를 에칭하고, 구멍을 뚫으면 보드가 준비되었습니다.

처음으로 12V를 직접 공급하지 않고 2ohm 전류 제한 저항을 통해 전원 공급 장치를 시작하여 만일의 경우에도 아무것도 태울 수 없습니다. 단락. PN이 바로 시작되지는 않았지만 에칭되지 않은 부분을 빠르게 찾아 수리했습니다. 시동을 걸고 출력 전압을 측정했습니다: +-48V, -+12V, 모든 것이 정상입니다.
다음으로 컨버터에서 앰프에 전원을 공급하고 각 암에 있는 100Ω 저항을 통해 스피커를 연결하고 전원을 켰습니다. 만세! 시작했어요! 남은 것은 앰프 보호를 구성하는 것뿐입니다.
보호 시스템은 3개의 블록으로 구성됩니다.
1. 부하 단락으로부터 보호하고 출력 전류가 초과되면 증폭기를 끕니다.
2. 두 개의 병렬 릴레이를 사용하여 스피커를 끄는 DC 출력 보호.
3. 출력 클립 보호. 이것은 아마도 제가 직접 생각해낸 가장 특이한 기능일 것입니다. 다음과 같습니다. 일반 모드에서는 앰프가 예상대로 작동하지만 고전력 부하에 있을 때 신호의 약간의 왜곡이 나타나고 보호 기능이 즉시 몇 초 동안 앰프를 꺼서 드라이버가 작동하도록 합니다. 볼륨을 약간 줄여야 한다는 것을 알고 5초 후에 앰프가 다시 작동 모드로 켜집니다. 따라서 클립으로 스피커를 태울 수 없습니다.

자동차용으로 좋은 앰프와 서브우퍼를 구입하는 데는 수백 달러가 소요될 수 있습니다. 반면에 최소한 전자공학에 대한 기본 지식만 있으면 모든 것을 스스로 할 수 있습니다. 그리고 서브우퍼용 차량용 증폭기의 가장 간단한 버전은 UMZCH TDA1562를 기반으로 반복적으로 테스트된 회로입니다.

여기 기술 사양 TDA1562 칩:
공급 전압 – 8..18V;
피크 출력 전류 - 10A;
휴지 모드 전류 – 0.15A;
부하 저항 – 4Ω;
고조파 왜곡 시 출력 전력
-0.03% - 1W
-0.06% - 20W
-0.5% - 55W
-10% - 70W
전압 이득 – 26dB
재현 가능한 주파수 범위 – 16~20000Hz
입력 임피던스 – 10kΩ
TDA1562의 가격은 약 6입니다.

이 초소형 회로에는 전압 부스트 기능이 장착되어 있으며, 그 핵심은 재생할 때 소리 신호, 짧은 시간 동안 높은 출력 전력이 필요하고 나머지 시간에는 출력 전력이 낮게 유지됩니다. 따라서 출력 전력이 18W를 초과하지 않는 한 장치는 12V 소스로 구동되는 일반 ULF로 작동합니다. 출력 전력이 18W를 초과하면 부스트 커패시터가 포함된 컨버터를 사용하여 내부 공급 전압이 잠시 증가합니다. 이 솔루션을 사용하면 표준 전원 공급 장치를 사용하여 부하에서 더 높은 피크 전력을 얻을 수 있습니다. 온보드 네트워크자동 - 12V.

접점을 닫으면 마이크로 회로가 대기 모드에서 작동 모드로 또는 그 반대로 전환됩니다. 상당한 용량을 포함하는 필터가 내장된 서브우퍼에 앰프를 연결하는 것은 권장되지 않습니다. TDA1562 칩은 공급 전압에 매우 민감하므로 18V 이상을 적용하지 마십시오. 단극 15V 소스에서 전력을 공급받을 때 4Ω 부하에서 70W의 출력 전력을 생성합니다.

초소형 회로를 설치하려면 전류 소비가 최대 10A이므로 두꺼운 전선을 사용하십시오. 이는 서브우퍼 스피커로 가는 전선에도 적용됩니다. 라인 저항이 조금만 증가해도 전력 손실이 발생하기 때문입니다.

증폭기 칩 집에서 만든 서브우퍼최소 500cm2 면적의 방열판에 설치해야 합니다. 금속 케이스나 자동차 섀시를 라디에이터로 사용할 수 있습니다. 옵션으로 12V 쿨러를 사용하여 마이크로 회로의 강제 공기 흐름을 사용할 수 있습니다.

덜거덕거리거나 배음이 발생하지 않도록 충분한 두께의 섬유판으로 서브우퍼 하우징을 만듭니다. 우리는 그것을 외부에 붙입니다. 부드러운 천진동흡수용. 우리는 표준 튤립과 스프링 페달을 커넥터로 사용합니다.

두 개는 서브우퍼 모드를 나타내는 데 사용됩니다. 녹색은 회로에 12V 공급 전압이 공급됨을 나타내고 빨간색은 TDA1562의 과부하 및 보호 장치 트립을 나타냅니다.

접촉을 개선하고 손실을 줄이려면 12V 전원 공급 장치를 나사로 고정해야 합니다. 완성된 서브우퍼를 테스트한 결과 중간 가격대의 브랜드 서브우퍼보다 사운드가 나쁘지 않은 것으로 나타났으며 단 35분과 2일 저녁 만에 자신의 손으로 자동차에 좋은 베이스 시스템을 조립하는 것이 가능합니다. 자료 보낸 사람 - in_sane

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