Как делают сабвуфер. Собираем сабвуфер своими руками! Индикатор выходной мощности

Представляем полный модуль усилителя для сабвуфера на популярной специализированной микросхеме TDA7294. Это самая лучшая микросхема для УМЗЧ, по соотношению мощность/цена. Поэтому заметно проигрывают.

Возможности и функции схемы

• усилитель мощности на TDA7294 (70-140W)
• регулировка усиления НЧ
• регулируемый фильтр низких частот (80-150Hz) с возможностью отключения
• переключатель фазы (0-180 градусов)
• фильтр инфранизких частот (пассивный 3-й порядок 19, 25, 33 Гц на выбор)
• автоматическое включение/выключение с помощью выключателя этой функции (режим ON/AUTO)
• вход моно/стерео с чувствительностью 150 мВ
• система бесшумного включения/выключения
• Размеры платы с деталями всего 10×10 см

Схемы модулей

Принципиальная схема усилителя мощности

Микросхема TDA7294 — классика домашнего звукостроения. Простота, надёжность и высокая повторяемость: вот что склоняет многих выбирать именно эту ТДА-ху. Работает она как в мостовом, так и одиночном включении.

Принципиальная схема фильтра НЧ

Блок обработки входного сигнала может работать как моно, так и обычный стерео сигнал аудио с линейного выхода ДК или ПК. Предусмотрена настройка сдвига фазы. Основа — операционные усилители TL074 и TL062.

Принципиальная схема блока питания сабвуфера

Кроме самого БП, формирующего напряжения 2х12 и 2х33 вольта, тут показан блок задержки включения динамика (транзистор ВС546 и реле на 24 В).

Выбор трансформатора

Для нормальной работы модуля УМ сабвуфера необходимо подключение мощного основного трансформатора питания и маленького дежурного трансформатора на 12 В. Рекомендуемый трансформатор (для обеспечения максимальной мощности):

1. Версия 1 x TDA7294: 100W 2x24V для 4 Ом, 100W 2x30V для 8 Ом
2. Версия 2 x TDA7294: 200W 2x24V для 8 Ом, 200W 2x30V для 16 Ом

Конструкция сабвуфера

Блок готовый самодельного сабвуфера

Все элементы самодельного саба собраны в единый модуль, который уже можно использовать как отдельное устройство, так и встроить в коробку пассивного сабвуфера, сделав его активным. Для этого можно взять готовую колонку от старых советских АС-90, убрав лишние динамики и фильтра из неё и выведя органы управления наружу. Скачайте файлы проекта — .

САБВУФЕР СВОИМИ РУКАМИ

Рано или поздно многие понимают, что басов много не бывает, и сколько бы ни искали колонок помощнее - низов всё равно хочется больше. Выход один - использовать сабвуфер. Купить хороший сабвуфер можно, но лишние 200 - 300$ найдутся далеко не у каждого. Значит будем делать сабвуфер своими руками!

Вначале решим вопрос с питанием: хороший трансформатор, ватт на 150 имеющий нужное двухполярное напряжение и ток на дороге не валяется, а самому мотать очень не хочется. И не надо. Покупаем электронный трансформатор на стандартное напряжение 12 В и мощность 100 - 150 Ватт и подключив к его выходу ферритовое кольцо К40х30х20 с первичной обмоткой 13 витков ПЭЛ 1,2; двумя вторичными по 28 витков того же провода имеем двухполярное напряжение по 25 В.

Схема сабвуфера своими руками состоит из активного фильтра на TL082 (TL062) и самого усилителя, собранного по стандартной двухтактной схеме. Для улучшения качества звука (а кто сказал, что басы не критичны к коэффициенту искажений?), на выходе стоит пара полевых транзисторов. Более подробно про ФНЧ - расчёт, схему и рисунки печатных плат . Один из отличных вариантов схемы фильтра для сабвуфера с фазовращателем - на рисунке.

Питается сабвуфер или от вышеуказанного электронного трансформатора, или от обычного на трансформаторе, с двумя обмотками по 20 - 30 В на ток 3 А.

Следует учесть, что электронные трансформаторы не работают при малых токах нагрузки, поэтому данный сабвуфер своими руками работает в классе А, что как Вы понимаете тоже очень хорошо отражается на качестве звучания. Ток потребления каждого плеча должен быть не менее 0,6 А. Выставляется он подстроечным резистором на 1 к.

Как вариант, можете в качестве УМЗЧ использовать микросхему TDA7294, включенную по нижеприведённой схеме.

Динамик для сабвуфера своими руками берём любой низкочастотный, чем помощнее - данный саб выдаёт более 100 Ватт чистого синуса. Питание +-30 В, с максимальным током потребления в пиках, до 4 А. Измеренный коэффициент гармоник составляет менее 0,1 %.

Для корпуса сабвуфера своими руками используем старый советский деревянный телевизор, можно ламповый или 3УСЦТ.

Сверху в центре делаем распил, и получаем две боковухи с половинками верхней части. То есть две буквы Г. Одну из них переворачиваем - каркас готов, а дно будет используется как задняя стенка. Стыки законопатить герметиком и не забыть проделать спереди отверстие фазоинвертора диаметром 8 мм. Подробнее про расчёт и изготовление корпуса можно посмотреть на других ресурсах. А здесь читайте практический подробный пример сборки

Павел Парыгин
г. Киев

Наверное, я не открою большого секрета, если скажу, что небольшие по размеру динамики, которыми оборудуют аудиосистемы в автомобиле, не обеспечивают хорошее воспроизведение "басов" . Один из возможных способов решения этой проблемы также хорошо известен – дополнить стереосистему активным сабвуфером (общим для правого и левого стереоканалов усилителем со своим динамиком, который воспроизводит низкочастотные составляющие звукового диапазона до 200-250 Гц). Вот только стоит такой акустический агрегат с дополнительным усилителем едва ли не дороже всей стереосистемы, вместе взятой. Поэтому я и решил сам взяться за его изготовление.

Для того, чтобы сделать активный сабвуфер в машину своими руками, я приобрел 10-дюймовый низкочастотный динамик ALTRONIX E-RSW1039A (рис.1), два электронных набора для радиолюбителей – активный блок обработки сигнала для сабвуферного канала и мощный одноканальный усилитель низкой частоты NM2034 (в виде готового блока BM2034), 5 м специального кабеля (ROCAR HIENDPCOFC SPEAKER CABLE) для подключения акустической системы, корпус для сборки электроники (Z-4A), клеммы, разъемы, штекеры.

Рис.1. Низкочастотный динамик ALTRONIX E-RSW1039A

Но сначала пришлось заняться изготовлением корпуса акустической системы типа "закрытый ящик" с фазоинвертором (рис. 2).

Рис.2. Конструкция корпуса сабвуфера закрытого типа с фазоинвертором.

Полезный объем корпуса V, диаметр d, длину L фазоинвертора и другие параметры рассчитал на компьютере с помощью программы JBL SpeakerShop. Все эти расчеты программа выполняет исходя из характеристик используемого динамика (полной добротности Qts, резонансной частоты Fs, эквивалентного объема Vas и т.д.). В моем случае получилось: d=60 мм, l=96 мм. Для динамиков другого типа эти параметры будут, естественно, другими, и в конструкцию акустического агрегата необходимо внести соответствующие изменения.

Проще всего, в домашних условиях, корпус для автомобильного сабвуфера сделать в виде круглого бочонка, у которого динамик встроен в одно из донышек. При этом оба донышка можно вырезать электролобзиком из ДСП или многослойной фанеры (рис.3), а цилиндрический корпус согнут из листа ДВП.

Рис.3. Оба круглых донышка корпуса выпилены лобзиком из ДСП.

Сначала я сомневался в прочности такой конструкции и предполагал наклеить два слоя, но после завершения сборки все мои сомнения развеялись, так как корпус получился очень жестким и с ДВП в один слой. Согнуть же заготовку из листа ДВП в цилиндр оказалось довольно просто. Для этого ее достаточно распарить с внешней стороны, проглаживая утюгом через мокрую тяпку.

После того как лист ДВП был согнут, круглые донышки я вклеил ПВА и дополнительно закрепил скобками с помощью строительного степлера. Готовый корпус с внешней стороны обшил ковролином (наклеил и закрепил скобами) (рис.4).

Рис.4. Готовый корпус обшивается ковролином.

В заключение вклеил фазоинтвертор, закрепил на задней панели вставку с клеммами для подключения, подпаял провода и установил на место динамик. Все получилось очень неплохо (рис.5).

Рис.5. Активный сабвуфер в собранном виде.

Со сборкой электроники никаких проблем не возникло. В оба набора вложены довольно подробные и понятные инструкции, по которым все можно собрать и подключить легко и просто (рис.6).

Рис.6. Со сборкой электроники из наборов МАСТЕР КИТ не возникло никаких проблем.

Единственное, что сделал не по инструкции - вместо рекомендованного для микросхемы усилителя мощности радиатора площадью 600 см2 установил радиатор центрального процессора (разъем Socket 370) с вентилятором, оставшимся после модернизации компьютера. Замена оказалась вполне приемлемой.

И, наконец, электронику я специально вынес в отдельный корпус, хотя рациональнее было бы поместить ее в корпусе акустического агрегата, выгородив для этого специальный отсек. Но мне очень хотелось самому покрутить все эти ручки и настроить сабвуфер непосредственно в салоне автомобиля при прослушивании реальной музыки. Поэтому собранный усилитель я разместил в перчаточном боксе (рис.7), а на его лицевую панель дополнительно установил отдельный выключатель питания.

Рис.7. Электронный блок сабвуфера установлен в перчаточном боксе, называемом в просторечье "бардачком".

Звучит стереосистема с самодельным автомобильным сабвуфером ничуть не хуже, чем с фирменным, а стоит в несколько раз дешевле. Но, главное то, что я сделал сабвуфер своими руками!

В связи с тем, что усилитель BM2034 снят с производства, то для активного сабвуфера Мастер Кит рекомендует использовать

Из той статьи вы узнаете о том, как сделать усилитель для автомобильного сабвуфера средней мощности.

В представленном усилителе, как и во многих усилителях промышленного производства, отсутствуют различные защиты. Но на надежность усилителя это никак не влияет. Этот прибор способен проработать очень долго, если никто ничего не замкнет.

Чтобы добиться среза порядка 100 Гц (все частоты выше отсутствуют), в схему внедрен фильтр второго порядка.

Это обычный Push-Pull преобразователь, двухтактный повышающий. Задающий генератор построен на микросхеме TL494.
Дальше стоит небольшой драйвер на транзисторах прямой проводимости. Эта часть разряжает емкость затворов полевых транзисторов после закрытия последних.

Как известно, если к затвору полевого транзистора приложить некоторое напряжение, в данном случае это управляющий импульс, то последний откроется. И если убрать напряжение на затворе, транзистор все равно останется открытым.

Поэтому некоторые схемы дополняются отдельным драйвером, который может вовремя закрыть транзистор. Хотя многие специализированные ШИМ–контроллеры имеют довольно мощный встроенный выходной каскад для этих целей, TL494 не в их числе.
В драйвере модно использовать буквально любые pnp-транзисторы. Отлично подходят и наши КТ3107.
Полевые транзисторы, как всегда, n-канальные – в данном случае IRFZ44, но можно и другие. При подборе транзисторов необходимо обратить внимание на документацию. Расчетное напряжение ключа должно быть не менее 40 В, а сила тока не менее 30 А. Идеальным вариантом станут ключи на 60 В с током на 50-60 А.

Первичная обмотка имеет 2 по пять витков намотана жгутом из 5 проводов по 0,7 мм. Вторичная обмотка 11 витков, 6 жил по 0,33 мм. Естественно, для каждого сердечника будут разные данные намотки, поэтому расчет необходимо производить самостоятельно.
Холостой ход инвертора получился не более 50 мА, а с подключенным фильтром и усилителем около 250 мА с учетом того, что на вход усилителя сигнал не подавался. Холостой ход минимален.

Усилитель работает в классе A-B, и радиатор нужен довольно большой с учетом мощности. Обязательно изолировать корпуса полевых транзисторов и микросхемы усилителя от радиатора, используя теплопроводящие прокладки и изолирующие шайбы.

Прикрепленные файлы:

Самодельный активный сабвуфер для дома.

Здравствуйте друзья !

На этой странице я вкратце расскажу Вам о том, как своими руками сделать активный сабвуфер для квартиры или загородного дома на базе динамика для автомобильного сабвуфера. Данная конструкция работает у меня в городской квартире уже несколько лет и поверьте, мне очень нравится, КАК ЭТО ЗВУЧИТ!

С детства у мня сложилось впечатление, что изготовить правильно звучащую колонку очень трудно, и что для этого надо быть большим ученым в области расчета акустических систем и звуковых волн - всЕ же самоделки будут работать кое-как, и добиться хоть сколь-нибудь качественного звука такими методами практически невозможно.

Однако, позже мне повезло познакомиться на работе с одним очень интересным мужичком, неким Голубятниковым Игорем Михайловичем, который до этого профессионально занимался установкой аудиосистем в автомобили по спецзаказам в специализированном авто-аудио центре.

Он сообщил мне, что в расчете и изготовлении акустических систем, а особенно в изготовлении сабвуфера, нет ничего особенно мудреного, и что это не так уж и трудно, а главное - можно получить вполне хороший результат. Вдохновленный его наставлениями, я поехал на Митинский радиорынок (в Москве) и приобрел там автомобильный сабвуферный динамик диаметром 12 дюймов FBX-12 от Power Acoustik . Увы, сфотографировать во время постройки сабвуфера сам динамик и детали корпуса я почему-то не догадался. Следующая фотография взята с какого-то другого сайта:

Этот динамик поставлялся в аккуратном деревянном ящике с металлическими набойками на углах,

Который, после выдирания из него всяких перегородок, теперь идеально подходит для хранения баллончиков с краской:

На крышке этого ящика отпечатаны технические характеристики динамика:

Конструкция.

По совету Игоря Михайловича была выбрана схема с фазоинвертором. Расчет корпуса выполнен в программе "GBL SpeakerShop", данные на динамик прилагались на листочке-вкладыше в упаковке. Согласно расчету, необходимый объем корпуса сабвуфера составил 120 литров.

Корпус выполнен из ДСП (с двух сторон голого, серого) толщиной 16мм. Каждая стенка корпуса вокруг объема за динамиком выполнена из такого ДСП в три слоя. Слои между собой склеены клеем ПВА и дополнительно стянуты саморезами (чтобы не ждать, пока высохнет клей). Итого, толщина стенок получилась почти 5см. Корпус - полностью герметичен, проклеен, а щели "замазаны" клеем ПВА, разведенным с опилками, оставшимися от изготовления стенок корпуса.

Сам же динамик, кроме крепежных винтов, вклеен на силиконовом герметике.

Фазоинвертор выполнен в виде щели, одна стенка которой была на этапе изготовления подвижна - для регулировки длины канала фазоинвертора. После настройки, лишняя часть этой стенки была отрезана, а сама стенка вклеена в корпус. Далее шлифовка, окраска - и корпус готов:

Поскольку сабвуфер активный, необходимо было предусмотреть еще и место для усилителя. Поэтому корпус, на самом деле, не просто полый ящик, а состоит из двух отсеков - большого - за самим динамиком, и маленького - в задней части (толщиной сантиметров 10). Отсеки разделены между собой герметичной перегородкой, выполненной также из трех слоев ДСП. Провода от динамика в усилительный отсек проходят через герметичные уплотнения.

Электрическая часть.

Динамик содержит две независимые обмотки, каждая сопротивлением по 4 Ома. Поэтому была выбрана схема из двух усилителей, каждый из которых работает на свою обмотку динамика, независимо от другого. Эти усилители объединены только по входному сигналу (и напряжению питания, естественно).

Вот принципиальная схема усилителей (нажмите для увеличения):

В качестве, собственно, самих усилителей использована очень хорошая микросхема - TDA7294 , представляющая из себя готовый мощный (до 100Вт) усилитель звуковой частоты с допустимым двуполярным напряжением питания до +/- 50В и выходным током (на нагрузку) до 10А. Выходной каскад этой микросхемы построен на полевых транзисторах, микросхема имеет низкий уровень шумов и малые искажения усиливаемого сигнала.

Входной сигнал подается на входы этих микросхем без каких-либо преобразований, ограничений и обрезаний по частоте. Связано это с тем, что в качестве источника сигнала для сабвуфера в моей домашней аудиосистеме используется DVD-проигрыватель, он же FM-тюнер, он же усилитель - DR-L50 фирмы Onkyo . Вот подробная статья об этом агрегате на сайте iXBT (кому интересно): .

Этот аппарат имеет специальный сабвуферный выход, на который выводится специально подготовленный низкочастотный сигнал, и в котором можно регулировать громкость независимо от остальных каналов проигрывателя, и, тем самым, настраивать работу сабвуфера по отношению к средним и высоким частотам, воспроизводимым остальной частью аудиосистемы.

Питание усилителей осуществляется от единого двуполярного источника питания, выполненного по типовой схеме - тороидальный трансформатор с двумя одинаковыми вторичными обмотками по 25 Вольт каждая, мостовой выпрямитель (готовый выпрямительный модуль) и электролитические конденсаторы. Общая емкость этих конденсаторов выбрана с большим запасом (можно было и значительно меньше). Если отключить питание, сабвуфер продолжает работать на этих конденсаторах еще несколько десятков секунд (не на полной мощности, конечно).

Сами усилители смонтированы каждый на небольшой плате,

А вся схема - целиком - на задней стенке усилительного отсека корпуса сабвуфера (здесь только 1 слой ДСП):

Все силовые провода имеют сечение 2.5мм 2 - для передачи на динамик максимальной мощности. Микросхемы усилителей через специальные окошки в задней стенке закреплены на радиаторах, выходящих на заднюю поверхность корпуса. Радиаторы - от силовых тиристоров на 320А (очень избыточны по размеру, зато хорошо смотрятся):

На фото чуть выше видно, что в схеме имеется еще одна плата (с двумя оранжевыми радиаторами), которая вроде бы не отображена на принципиальной схеме. Связано это с тем, что микросхемы усилителей TDA7294 имеют отдельные выводы (точнее вводы) силового питания (на выходные полевые транзисторы) и отдельные выводы (вводы) слаботочного питания на остальную часть схемы. Изначально планировалось на выводы силового питания подать полное напряжение питания непосредственно от источника, а на выводы слаботочного питания - стабилизированное питание +/-15В через ту самую плату с оранжевыми радиаторами (это двуполярный понижающий стабилизатор питания). Однако такая схема работать не стала, и более того, две усилительные микросхемы TDA7294 таким образом были полностью испорчены. Пришлось переделать платы усилителей заново - соединить и слаботочные и силовые выводы (вводы) каждой микросхемы-усилителя вместе (между собой). Т. о., необходимость в этом понижающем стабилизаторе (плате с оранжевыми радиаторами) отпала - он был оставлен с единственной целью - питать светодиод "Вкл." (на приведенной принципиальной схеме данный светодиод подключен непосредственно к полному напряжению питания через соответствующий резистор).

Кроме двух испорченных усилителей были и другие проблемы при сборке схемы. На фото ниже представлено неудачное расположение проводов подачи входного сигнала на усилители (обратите внимание на толстые белые провода, идущие от входного гнезда до самих усилителей - на самом деле это экранированный сигнальный провод в защитном белом кембрике). Сравните расположение этих проводов на фото выше данного текста и ниже его:

Эта, казалось бы, незначительная мелочь привела к тому, что даже с замкнутым накоротко входом (на гнезде подачи звукового сигнала) из динамика ясно слышался фон сетевой частоты 50Гц.

Провода схемы были переделаны так, чтобы создать максимальную симметрию (на фото более выше). После этого фон 50Гц из динамика полностью исчез.

Поскольку изготовленный сабвуфер получился достаточно громоздким, он был подвешен к потолку на анкерах - чтобы не занимать полезное место у поверхности пола:

Несколько слов о настройке.

По совету Игоря Михайловича, перед тем как динамик был вклеен в корпус, он был предварительно "размят". Для этого на динамик было подано сетевое напряжение через понижающий трансформатор вольт на 15 достаточной мощности, и в течении нескольких часов мембрана динамика колебалась с частотой сети 50Гц. При этом, динамик был убран в шкаф, в котором был дополнительно завален различными подушками и одеялами - чтобы его было слышно как можно слабее.

Сделано это было для того, чтобы система подвеса мембраны динамика "приработалась" ("размялась") (динамик-то новый) и в дальнейшем уже не сильно меняла свои жесткостные свойства при эксплуатации (самое сильное изменение свойств подвеса мембраны нового динамика происходит на начальном этапе эксплуатации этого динамика). Если этого не сделать, то поскольку настройка фазоинвертора была бы произведена для свойств нового динамика, то после его "приработки" ("разминания") уже в процессе эксплуатации, его свойства могли бы измениться, а настройка фазоинвертора - сбиться.

Затем Игорь Михайлович выдал мне специальный аудио диск, на котором было записано 60 треков - обычная синусоида, начиная от 20 и заканчивая 80 Гц (с шагом в 1 Гц). Прослушивая эти треки один за другим и в выборочном порядке на одной и той же громкости, можно настроить фазоинвертор таким образом, чтобы громкость звучания этих треков (т. е. громкость воспроизведения разных частот) (на слух) была бы приблизительно одинаковой (чтобы не было выраженных резонансов). Именно так и была произведена настройка фазоинвертора данного сабвуфера.

Надо сказать, что когда все было сделано, настроено и доклеено, результаты моей работы меня очень порадовали. Экспериментально выяснилось, что для создания достаточно "мощного" баса с помощью данного сабвуфера, необходима сравнительно небольшая электрическая мощность, а колебания мембраны динамика, при этом, едва заметны. Для создания похожего звука, скажем, с помощью колонок от музыкального центра, на них надо подавать значительно большую электрическую мощность, а мембраны их динамиков, при этом, колеблются очень существенно.

Если же громкость аудиосистемы с этим сабвуфером увеличить - все вокруг "приходит в движение", стекла в окнах начинают звенеть, пол - дрожать, предметы на поверхности стола - самопроизвольно перемещаться. Особенно мне нравится демонстрировать своим гостям начало мультфильма "Ледниковый период", а именно тот момент, когда в самом его начале эта чудо-белка забивает орех в лед, после чего и начинается весь остальной сюжет мультфильма. Если сделать погромче, звук в этом месте получается поистине "потрясающий" - в прямом смысле этого слова. Огорчает в такие моменты только одно - понимание того, что вокруг меня находятся соседи, и что их терпение когда-нибудь может закончиться...