BI-AMP, KTÓRY GŁOŚNIK: 5 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:34

Zawsze chciałeś zbudować aktywny głośnik, ale zniechęca cię wygórowana cena komercyjnych zwrotnic? Cóż, teraz pomoc jest na wyciągnięcie ręki. Za 20 funtów możesz po prostu zbudować opisany tutaj zestaw obwodów i jesteś gotowy do pracy. Wszystko czego potrzebujesz to para wzmacniaczy stereo i źródło sygnału. Jako inżynier dźwięku z 35-letnim stażem wiem, że jedyne dobrze brzmiące głośniki są aktywne. Ale aktywność fizyczna zwykle wymaga dużych wydatków w dziale sprzętu. Naprawdę wszystko, czego potrzebujesz, to dobry filtr i zapasowy wzmacniacz stereo. Ponieważ kanał wysokotonowy potrzebuje tylko kilku watów mocy, ten zapasowy wzmacniacz również nie musi być drogi. Jeśli zajrzysz do sieci, znajdziesz wiele aktywnych crossoverów na sprzedaż. Wielu korzysta z technologii ezoterycznych, ale wszystkie są drogie i nieodpowiednie dla eksperymentatorów. Więc tutaj przedstawię nową koncepcję dla eksperymentatorów audio, zestaw podstawowy. Uważam, że wysyłanie ciężkich przedmiotów za granicę przynosi efekt przeciwny do zamierzonego. Zwłaszcza, że większość z nich może nabyć ciężkie i drogie części lokalnie i po niższej cenie. Sensowne jest więc projektowanie wysokiej jakości zestawów, które mogą być obsługiwane przez szeroką gamę dostępnych lokalnie zasilaczy. Mówiąc lokalnie mam na myśli wszędzie z zasilaniem sieciowym. Obwody przystosowane są do pracy z wtykiem typu eliminator baterii w zasilaczach. Bieżące zapotrzebowanie to 20mA. Jeśli zasilanie jest podłączone lub sieć nie jest dostępna, obwód może być zasilany z baterii, idealny jest akumulator samochodowy. Podobnie zapewniona jest podstawowa obudowa. Jeśli budowniczy chce więcej, może dokonać własnych ustaleń lokalnie. Zwrotem są mniejsze wydatki i wyższa wydajność dla klienta oraz, miejmy nadzieję, wyższa sprzedaż dla nas. Dlaczego warto być aktywnym? Audiofile wiedzą, że tak zwane głośniki pasywne, czyli te napędzane przez filtry pasywne jednego wzmacniacza mocy, nigdy nie zabrzmią tak dobrze, jak głośnik aktywny. Umieszczenie pasywnego filtra szeregowo z przetwornikami głośnikowymi pozbawi przetworniki pełnego współczynnika tłumienia napędzającego go wzmacniacza. Rezultat, przytłumiony dźwięk. Co więcej, większość energii w muzyce występuje poniżej 1 kHz, więc pojedynczy wzmacniacz może zostać doprowadzony do przeciążenia, przekazując niepożądane komponenty zniekształceń wysokich częstotliwości do głośnika wysokotonowego przez pasywną zwrotnicę. W aktywnym systemie głośnik wysokotonowy będzie wysterowany z osobnego wzmacniacza, dzięki czemu nawet w przypadku przeciążenia głośnika niskotonowego nie dojdzie do uszkodzenia głośnika wysokotonowego, a cały system nadal będzie brzmiał słodko. Kolejną zaletą aktywnego systemu jest wymagana reakcja krzywe są łatwo generowane przez standardowe stopnie filtrów i są niezależne od parametrów głośników. Każdy, kto próbował projektować pasywne zwrotnice, doskonale zdaje sobie sprawę z trudności i kompromisów z tym związanych.

Krok 1: ZDOBYCIE CZĘŚCI

Zdobycie części. Pełny schemat obwodu i lista komponentów tego filtra stereo jest dostępna na mojej stronie internetowej

Krok 2: JAK TO DZIAŁA

Jak to działa. Wszechstronność to znak rozpoznawczy tego filtra. Ma być uniwersalny na tyle, na ile może być dowolny system filtrów. Częstotliwość obrotów w wersji standardowej została ustawiona na 2,5kHz. Czemu? Cóż, mieści się to w liniowym zakresie większości małych głośników niskotonowych o średnicy <10 cali. Jest również bezpiecznie powyżej częstotliwości rezonansowej większości kopułkowych głośników wysokotonowych. Częstotliwość obrotów można zmienić zgodnie z wymaganiami, zmieniając 4 rezystory, R4, R5, R6 i R7. Znając wymaganą częstotliwość obrotu f wyrażoną w kHz, wymagana wartość rezystora R będzie wyrażona w kiloomach. R = 15916 / fTechnicznie układ oparty jest na dobrze znanym i szanowanym poczwórnym wzmacniaczu operacyjnym TL074. Obwód filtra oparty jest na tych wzmacniaczach operacyjnych pracujących w trybie wzmocnienia jedności. Oznacza to, że maksymalne zniekształcenie będzie mniejsze niż 0,003% w całym paśmie audio. Podobnie poziom hałasu będzie <100dB poniżej sygnału wejściowego o poziomie liniowym. W praktyce hałas jest niesłyszalny. Standardowe obwody filtrów Sallen & Key są stosowane zarówno w sekcjach górno-, jak i dolnoprzepustowych. Oba działają jako filtry drugiego rzędu dając 12db/oktawę roll-off w paśmie stopu. Filtr „Q” został ustawiony na 0.5, dając charakterystykę Bessela roll-off używaną w filtrach zwrotnicy „Linkwitz-Riley”. Atrakcyjność sekcji filtra Q=0.5 polega na tym, że są one „martwe”, to znaczy nie cierpią z powodu przeregulowania na transjentach. To czyni je idealnymi do filtrów audio.

Krok 3: SKŁADANIE TO RAZEM

Montaż. Większość komponentów jest zamontowana na panelu strip-board. Układ tego pokazano na rys. 1. Pierwszym porządkiem pracy jest wykonanie przerw w torach stripboardowych, oznaczonych na rysunku jako „X”. Najlepiej wykonać je za pomocą zastrzeżonego narzędzia lub na przemian skręcając wiertłem 3 mm w odpowiednich otworach. Po wykonaniu przerw w torach można zamontować komponenty. Najpierw jednak wstaw połączenia między A2-J2, B1-C1, B16-C16, G8-H8 i G19-H19. To kwestia wyboru kolejności wstawiania i lutowania pozostałych elementów. Osobiście zacząłbym od 14-pinowego gniazda DIP, ponieważ dzięki temu można łatwo znaleźć pozycje pozostałych części. Najważniejszą rzeczą, którą należy dokładnie obserwować, to orientacja elektrolitu, C1 diody, D1 i oczywiście IC1 musi być prawidłowo zamontowany w gnieździe. Po upewnieniu się, że płytka została poprawnie zbudowana, sprawdź to! Do tego potrzebny będzie multimetr przełączony na zakres niskich omów. Systematycznie sprawdzaj rezystancję pomiędzy sąsiednimi torami w celu sprawdzenia braku ciągłości. Z wyjątkiem torów, gdzie są połączenia drutowe, nie powinieneś ich znaleźć. Jeśli to zrobisz, oznacza to, że między ścieżkami masz mostek lutowniczy. Trzeba je wytropić i wyeliminować. Zakładając, że wszystko jest w porządku, można rozpocząć kolejny etap budowy. Po zbudowaniu i przetestowaniu deski można teraz zwrócić uwagę na mechanikę. Obwód jest zamontowany na panelu z tworzywa sztucznego o grubości 3 mm i wymiarach 157 x 61 mm. Rysunek mechaniczny pokazuje położenie otworów montażowych dla phono wejścia/wyjścia, gniazda DC itp. Po wywierceniu otworów, jak pokazano, zamontuj gniazda na miejscu. Teraz latanie lutowia prowadzi do płytki, jak pokazano na schemacie. Pozostaw te o długości około 200 mm, aby umożliwić łatwe lutowanie. Ponieważ urządzenie będzie zasilane ze źródła o niskiej impedancji, nie ma tutaj potrzeby stosowania kabli ekranowanych. Wystarczy prosty przewód przyłączeniowy, powiedzmy 7/02. Specjalne słowo na temat zasilacza. Jak wspomniano wcześniej, to urządzenie i kolejne projekty zostały zaprojektowane tak, aby korzystać z łatwo dostępnych zasilaczy. Dowolne napięcie z zakresu 9-35VDC wystarczy. Tanie eliminatory baterii prądu stałego zasilane z sieci są idealne i są dostępne na całym świecie. Zakres napięcia zapewnia również możliwość pracy z akumulatora. Wszystko od PP3 w górę, akumulator samochodowy jest idealny. Częścią zasilania płyty jest dioda LED D2. Działa to szeregowo z obwodem, prąd spoczynkowy pobierany przez obwód oświetla go podczas pracy. Tutaj zastosowałem bardzo prostą, ale zaskakująco skuteczną metodę przywiązania. Mały kawałek taśmy maskującej! Chociaż dobrze wiadomo, że to się powtarza. Prostym sposobem wyznaczenia końcówki katody (k) diody jest podniesienie jej pod światło. Wewnątrz żarówki LED zobaczysz poziomy pasek połączony z jednej strony. Ta strona to katoda. Aby zamontować, wciśnij led w otwór montażowy 3mm. Zagnij przewody płasko w dół do panelu. Zabezpiecz, zakrywając tył otworu kawałkiem taśmy maskującej. Teraz pojawia się problem. Jak najlepiej zamocować deskę na swoim miejscu bez nieestetycznych otworów? Wybranym rozwiązaniem jest użycie dwustronnych samoprzylepnych podkładek dostępnych we wszystkich dobrych papierniach. Umieść jeden z tych padów w czterech rogach miejsca, w którym chcesz umieścić deskę. Zwróć uwagę, że powierzchnie klejące są zabezpieczone papierową zakładką. Należy je oderwać, aby odsłonić klej. Pozostaw wypustki skierowane do góry na miejscu. Nie chcesz trwale naprawiać płytki, dopóki jej nie przetestowasz! Ostatnią częścią konstrukcji jest połączenie płytki i gniazd razem, jak pokazano na schemacie.

Krok 4: TESTY KOŃCOWE

Gdy już to zrobisz, przetestuj to! Podłącz zasilanie i źródło sygnału do obwodu. Po włączeniu zasilania dioda LED powinna się zaświecić. Jeśli po kilku sekundach nic nie pójdzie nie tak, możesz być na tyle pewny siebie, że dopasujesz przewód sygnałowy do każdego z wyjść po kolei. Powinieneś mieć dwa kanały nisko-średniotonowe i dwa wysokotonowe. Na koniec przymocuj deskę na miejscu na podkładkach samoprzylepnych. Dobre słuchanie.

Krok 5:

Poniższy wykres przedstawia charakterystykę częstotliwościową filtra. Częstotliwość obrotu wynosi 2,5kHz.