Wzmacniacz słuchawkowy/w Bass Boost: 6 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Kiedy dojeżdżam metrem, słucham muzyki. Ponieważ w metrze jest bardzo głośno, basy muzyki są maskowane. Stworzyłem więc mały wzmacniacz słuchawkowy, który w razie potrzeby może wzmocnić bas.

Poniżej wymieniłem swoje wymagania i zacząłem projektować.

• Użyj dwóch baterii AA lub AAA (nie chciałem używać baterii 9V)
• Długa żywotność baterii
• Przyzwoita jakość dźwięku - nie musi być audiofilska, ponieważ będzie używana głównie w metrze
• Przełączane wzmocnienie basów

Krok 1: Projekt obwodu

Znalazłem odpowiedni układ scalony wzmacniacza o nazwie LM4880. Ten układ scalony został opracowany dla przenośnych urządzeń audio i był powszechnie stosowany w komputerowych kartach dźwiękowych. Do działania wymaga tylko 2,7 V, ale jest w stanie wysterować głośniki 8 omów.

Arkusz danych LM4880

Zgodnie z arkuszem danych na wyjściu potrzebne są kondensatory blokujące DC, co jest typowe dla wzmacniaczy z pojedynczym zasilaniem. Możesz jednak zmodyfikować obwód, aby używać podwójnego zasilania, aby wyeliminować potrzebę stosowania tych dużych kondensatorów.

Krok 2: Projekt obwodu (cd.)

Jak widać, używając każdego akumulatora jako dodatniego i ujemnego źródła zasilania (podwójne zasilanie), można wyeliminować kondensatory wyjściowe. Jest to duża wygrana dla przenośnych konstrukcji, nie wspominając o oszczędności kosztów (wysokiej jakości, duże kondensatory wymagane do wyjścia wzmacniacza nie są tanie).

Bezpośrednie sprzężenie (jak ten obwód) wyjścia wzmacniacza i głośnika/słuchawek poprawia jakość dźwięku, eliminując kondensator degradujący dźwięk w ścieżce wyjściowej.

Krok 3: Dodawanie wzmocnienia basów

LM4880 umożliwia ustawienie wzmocnienia za pomocą zewnętrznych komponentów do ustawienia ujemnego sprzężenia zwrotnego - podobnie jak typowy układ wzmacniacza operacyjnego. Zdecydowałem się dołączyć elementy taktowania (połączenie kondensatorów i rezystorów), aby wzmocnić basy wzmacniacza. Topologia nazywana jest „filtrem półkowym”.

Użyłem przełącznika 3-pozycyjnego, aby przełączać między doładowaniem wyłączonym i dwoma poziomami doładowania.

Możesz dostosować wartości komponentów, aby zmienić częstotliwości i poziom wzmocnienia, aby dopasować je do swoich telefonów i słuchanej muzyki.

Jeśli chcesz wiedzieć, jak obliczyć charakterystykę częstotliwościową filtra półkowego, odwiedź tę stronę:

Próbowałem kilku różnych wartości, aż znalazłem dźwięk, który mi się podobał.

Krok 4: Wiele wersji prototypów…

Zrobiłem kilka wersji prototypów - baterie AA/AAA, z/bez regulacji głośności i nieco inne konfiguracje obwodów…

Ostateczna wersja schematów obwodów znajduje się tutaj.

Krok 5: Zbuduj dla siebie i ciesz się

Jeśli chcesz je złożyć, możesz zamówić płytkę w OSH Park:

BOM

• IC1: LM4880 lub LM4881 (SOIC8)
• R2(x2), R3(x2), R6(x2): Res, folia metalowa, 27k ohm (0603)
• R1(x2), R4(x2): Res, folia metalowa, 62k ohm (0603)
• R5(x2)*: Res, folia metalowa, 1k om (0603)
• R7: Rozdzielczość, 1k om (0603)
• R8: Rozdzielczość, 1M om (0603)
• R9: Rozdzielczość, 330 tys. omów (0603)
• C1 (x2): czapka, folia lub ceramika (C0G), 0,1 uF (1206)
• C2(x2): nasadka, folia lub ceramika (C0G), 68nF (1206)
• C3: nasadka, ceramiczna, 1uF 6,3 V (0603)
• CS1, 2, 3, 4: Czapka, ceramiczna, 100uF 6,3V (1210)
• Cb: Czapka, Ceramiczna, 0.1uF 6.3V (0603)
• VR1: Pot, Dual, stożek B 100 kΩ lub stożek A 10 kΩ
• SW1: Przełącznik suwakowy DPDT
• SW2: Przełącznik suwakowy DP3T
• CN1, CN2: gniazdo stereo 3,5 mm

(* komponenty opcjonalne)

Zalecam stosowanie rezystorów metalizowanych (cienkowarstwowych) zamiast rezystorów grubowarstwowych (węglowych), aby uzyskać niższy poziom szumów.

Kondensatory, przez które przechodzi sygnał audio powinny być foliowe lub ceramiczne typu C0G. Unikaj innych typów kondensatorów ceramicznych (takich jak X5R, X7R itp.) w torze audio, ponieważ zniekształcają one dźwięk. Wypróbowałem zarówno folię (seria Panasonic ECH-U), jak i ceramikę C0G i nie znalazłem żadnej różnicy w jakości dźwięku. Jednak kondensatory ceramiczne odbierają wibracje jako hałas (słyszalne tylko po bezpośrednim dotknięciu kondensatora) - niektórym z was może się to nie podobać.

Użyłem ustawienia wzmocnienia -7,22 dB, co jest niezwykłe, ale używałem telefonów dousznych, które są bardzo czułe i potrzebowały tylko niewielkiej mocy, aby uzyskać wystarczająco głośną głośność. Jednak zalecam ustawienie wzmocnienia jedności (0db) w większości przypadków - po prostu zamień R1 i R2 zgodnie z opisem na schemacie.

Ten prosty wzmacniacz słuchawkowy zapewnia mocny dźwięk i długą żywotność baterii. Możesz również użyć akumulatorów AAA, aby uzyskać najlepszą ekonomię.