Схема активного сабвуфера: особенности конструкции и сборки для домашнего использования

Как спроектировать схему активного сабвуфера для дома. Какие компоненты необходимы для сборки. Какие особенности конструкции стоит учесть. Как настроить и оптимизировать звучание сабвуфера.

Основные компоненты схемы активного сабвуфера

Активный сабвуфер состоит из нескольких ключевых элементов:

• Усилитель мощности (как правило, на 50-200 Вт)
• Фильтр низких частот (обычно на частоту 20-200 Гц)
• Динамик большого диаметра (8-15 дюймов)
• Корпус с фазоинвертором
• Блок питания

Рассмотрим подробнее каждый из этих компонентов и их роль в работе активного сабвуфера.

Усилитель мощности для сабвуфера

Усилитель является «сердцем» активного сабвуфера. От его характеристик во многом зависит качество звучания басов. Какие параметры важны при выборе усилителя для сабвуфера?

• Мощность — обычно от 50 до 200 Вт, в зависимости от динамика и размера помещения
• Низкий уровень искажений на низких частотах
• Хороший демпинг-фактор для контроля движения диффузора
• Наличие встроенного кроссовера (фильтра низких частот)

Популярной микросхемой для сабвуферных усилителей является TDA1562Q. Она способна выдавать до 70 Вт на нагрузку 4 Ом при питании 14 В. Важно обеспечить хорошее охлаждение усилителя, установив радиатор достаточной площади.

Фильтр низких частот (кроссовер)

Фильтр низких частот необходим для отсечения средних и высоких частот, оставляя только низкочастотный диапазон для сабвуфера. Какие типы фильтров используются?

• Пассивный RC-фильтр — простой, но неэффективный вариант
• Активный фильтр на операционных усилителях — более точная настройка
• Цифровой DSP-фильтр — гибкая настройка, но сложнее в реализации

Оптимальным вариантом для домашнего сабвуфера является активный фильтр 2-го или 3-го порядка с регулируемой частотой среза в диапазоне 20-200 Гц. Это позволяет точно настроить частотный диапазон сабвуфера под акустику помещения.

Выбор динамической головки для сабвуфера

Динамик — важнейший элемент, определяющий качество и глубину баса. На что обратить внимание при выборе?

• Диаметр диффузора — 8-15 дюймов для домашнего сабвуфера
• Мощность — должна соответствовать мощности усилителя
• Чувствительность — желательно не менее 88-90 дБ
• Низкая резонансная частота — 20-30 Гц
• Большой ход диффузора — для высокой отдачи на НЧ

Оптимальным выбором будет специализированный сабвуферный динамик с длинноходной звуковой катушкой и мощным магнитом. Это обеспечит чистое и глубокое воспроизведение баса.

Конструкция корпуса сабвуфера

Корпус играет важную роль в формировании звучания сабвуфера. Какие типы корпусов используются?

• Закрытый ящик — компактный, с четким басом
• Фазоинвертор — усиливает отдачу на НЧ
• Пассивный излучатель — компромисс между закрытым и фазоинвертором
• Рупорный — высокий КПД, но большие габариты

Для домашнего сабвуфера оптимальным вариантом чаще всего является корпус с фазоинвертором. Он позволяет получить мощный бас при относительно компактных размерах. Важно правильно рассчитать объем корпуса и параметры фазоинвертора под конкретный динамик.

Блок питания сабвуфера

Качественное питание необходимо для стабильной работы усилителя. Какие варианты можно использовать?

• Трансформаторный БП — надежный, но тяжелый
• Импульсный БП — компактный, но может вносить помехи
• Батарейное питание — для портативных сабвуферов

Для домашнего сабвуфера оптимально использовать трансформаторный блок питания с выпрямителем и фильтрующими конденсаторами большой емкости. Это обеспечит стабильное питание усилителя даже при пиковых нагрузках.

Особенности сборки активного сабвуфера

При самостоятельной сборке сабвуфера важно учесть следующие моменты:

• Тщательная проработка схемы и расчет параметров
• Использование качественных компонентов
• Правильная компоновка элементов в корпусе
• Качественная пайка и монтаж
• Установка элементов защиты (предохранители, термозащита)
• Экранирование для снижения наводок

Особое внимание стоит уделить охлаждению усилителя и вентиляции корпуса. Это позволит избежать перегрева при длительной работе на высокой мощности.

Настройка и оптимизация звучания сабвуфера

После сборки сабвуфера необходимо провести его настройку:

• Регулировка частоты среза фильтра НЧ
• Настройка фазы сабвуфера относительно основных колонок
• Регулировка уровня громкости
• Выбор оптимального места установки в комнате
• Настройка эквалайзера для выравнивания АЧХ

Правильная настройка позволит добиться глубокого и четкого баса, хорошо сочетающегося с основными колонками. Рекомендуется использовать измерительный микрофон и программы для анализа звука.

Заключение

Сборка активного сабвуфера своими руками — увлекательный процесс, позволяющий получить качественный бас при разумных затратах. Ключевыми моментами являются правильный выбор компонентов, тщательная проработка конструкции и грамотная настройка. При соблюдении всех рекомендаций можно создать сабвуфер, не уступающий по качеству звучания дорогим готовым моделям.

УСИЛИТЕЛЬ АКТИВНОГО САБВУФЕРА

   Одним из наиболее популярных направлений в радиолюбительстве является сборка усилителей. Те же, кто кроме паяльного дела овладел основами столярки, могут применить оба навыка и с нуля собрать отличный автосабвуфер. Вот как раз наши польские коллеги-электронщики поделились такой конструкцией – автомобильный усилитель для сабвуфера мощностью 70 Вт с активным фильтром низких частот с регулируемой частотой 20-200 Гц. Усилитель основан на популярной микросхеме

TDA1562, расчитаной на питание автомобильной сети 14 В. Все детали сабвуфера удалось разместить на печатной плате размером 8,5 х 5,5 см. Файлы платы скачайте здесь. Низкая стоимость изготовления, простая конструкция, довольно неплохие параметры, лёгкость настройки – всё это позволяет рекомендовать данную схему к самостоятельной сборке.

Электросхема усилителя активного сабвуфера

   Сам усилитель – микросхема TDA1562Q. Чтобы усилитель лучше работал на низких частотах, необходимо ёмкость вольтдобавки поднять до 10000 – 20000uF (или больше) на плечо. В данном случае использовано 6 конденсаторов по 4700uF/16V. Повышение емкости конденсаторов выше 20000uF не дает заметного улучшения. Конденсаторов на напряжение 16 В вполне достаточно, потому что напряжение на них не больше, чем напряжение питания. При меньшей мощности усилитель работает в классе AB с мощностью до 20 Вт. В структуре микросхемы расположены также ряд функций безопасности, токовых, тепловых, перегрузки и измерение искажений. Схема имеет также выход для диагностики, но здесь они не нужны. Вывели только LED индикатор, который загорается, если система обнаружит какие-то нарушения работы.

Фото печатных плат

   Сама микросхема TDA1562 после сборки проверяется не на 50-ти амперном аккумуляторе, а дома с блоком питания ATX. Она без проблем работает с нагрузкой 4 Ома, также прекрасно справляется с нагрузкой 2 Ома. Конечно нельзя ожидать чудес от столь простой конструкции, но безусловно, эта микросхема достойна своей цены.

   Фильтр низких частот двухрядный (12 дб/октаву) с регулируемой верхней частотой отсечки от 20 до 200 Гц, что позволяет тщательно протестировать и подобрать рабочую частоту сабвуфера.

Изначально регулировка производилась до 100 Гц, но изменение номинала двойного потенциометра с 2x10K на 2x20K увеличила этот диапазон. В общем это типичный фильтр, построенный на основе операционного усилителя типа NE5523, TL072, или LM358. Питание фильтра поступает через резистор и большой конденсатор 4700uF/16V шунтированный ёмкостью 100nF, препятствующей прохождению помех высоких частот. Кроме того, питание с точки BAT проходит через предохранитель 10 А. Убедитесь, что этот предохранитель надлежащего значения. Диод защищает всю схему от неправильной полярности питающего напряжения, он должен быть сильнее тока используемого предохранителя. На схеме это 1N4004, но нужно впаять диод большей мощности (например, от блока питания ATX).

   Схема усилителя загрузит аккумулятор током до 8 А, следовательно, соединительный кабель должен быть не менее 2,5 мм кв. Массу мы можем получить из любой точки, например, металлических деталей багажника.

Микросхема требует охлаждения, для этого необходимо прикрепить к ней радиатор. Усилитель включается автоматически вместе с автомобильным проигрывателем, для этого используем вход MODE. Так что, когда радио выключено, то сабвуфер тоже. После того, как успешно собран и опробован УМЗЧ, перейдём ко второй части – изготовление коробки сабвуфера.

   Форум по автозвуку

Автомобильный активный сабвуфер — схема принципиальная

УНЧ  Про усилители    После того, как мы сделали корпус для сабвуфера, переходим к электронной начинке саба. Усилитель мощности — cхема усилителя приведена ниже:    Стабилизатор и преобразователь напряжения. Никаких изменений также не потерпела и схема стабилизатора и преобразователя напряжения. Правда, изменились печатные платы и был добавлен стабилизатор на 15 Вт. Стабилизатор и преобразователь были смонтированы на 2-х платах, размер которых 45х50мм и 160х85 мм соответственно. Не буду углубляться в то, как работает схема. Но расскажу о правильно обмотке трансформатора. Трансформатор обычно намотан на кольце, размер которого 40х25х11. Для начала округляем все острые грани кольца напильником и обматываем изолентой. Обратите внимание, что первичная обмотка содержит 2х6 витков и намотана 5-мм проводом 0.8-0.9 мм. Сначала мы мотаем первую половину обмотки, которая разбита равномерно по всему кольцу. Затем вторую.    Скручиваем жилы на концах и делаем 4 вывода. После чего мы должны подогнуть под отверстия выводы и обмотать первичную обмотку изолентой. После чего берёмся за вторичную обмотку. У меня, как можно увидеть на картинке, в ней 2х16 витков и она обмотана проводом 1. 5мм. Наматываем так же, как и первичную обмотку. После чего мы получим 4 вывода вторичной обмотки. Далее нужно подогнуть под плату и замотать изолентой. Вот и готов трансформатор, теперь нужно зачистить выводы и осталось лишь припаять на печатную плату.    Возможно, также стоит на каждое из плеч питания ввести дроссели. Их можно намотать на нефритовые стержни диаметров 8 мм и высотой 2 см. 6-8 витков проводом 1.2-1.8мм. На ферритовом кольце намотан входной дроссель проводами 1 мм и содержащий 10 витков, которые равномерно распределены по кольцу. Платы печатные для всех модулей находятся в архиве.    Вот такой вид имеет готовая плата стабилизатора:      Схема фильтров, многократно проверенная мною:    Индикатор выходной мощности. Затем на микросхеме LM3915 был собран индикатор выходной мощности. Схему можно видеть чуть ниже:    Режимы работы индикаторов переключает S1. Если контакт замкнут – режим «столбец», а если разомкнут – «волна». Резистором R5 мы сможем выставить уровень индикатора, нужный нам. Что касается светодиодов, то их, в принципе, вы можно использовать какие угодно.    «Впихнуть» электронику оказалось крайне непросто, ведь место для неё было оставлено совсем немного, поэтому пришлось немного помудрить. На пластине МДФ 8 мм мы закрепили все платы, ручки управления и коннекторы. REM, клеммы питания, радиатор, гнёзда входов и регулятор фильтров были выведены на внешнюю сторону. Пластина и радиатор окрашена в чёрный цвет.     Также было сделано отверстие прямоугольной формы в том месте, где должны были крепиться транзисторы. Для того, чтобы было удобно закреплять транзисторы, была вырезана пластинка из дюралюминия, это нам помогло «нарастить» радиатор до нужного нам уровня. Пластинку прикручиваем к радиатору болтами, а между ними, конечно же, термопаста. Болты оставляем подлиннее, т.к. на них будем садить дюралюминиевую пластинку, которая прижмёт транзисторы к радиатору. На фото вы видите первый вариант усилителя, без транзисторов.    Плату преобразователя крепим к МДФ с помощью дюралюминиевых уголков. Те, что маленькие, прикручены к пластине и плате, две большие удалены от платы, и благодаря двум растяжкам не дают плате раскачаться.     Плата усилителя держится в основном за счёт микросхемы и транзисторов, прижатых к радиатору пластинкой. Также для этой функции сделан пластмассовый уголок. Не забываем про диэлектрическую пластинку между микросхемой, радиаторами и всеми выходными транзисторами. Также изолируем корпуса микросхем и транзисторов от радиатора. Благодаря двум пластмассовым уголкам держится плата стабилизаторов, а благодарю дюралюминиевой пластики держится плата фильтров, к которой также прикручены три регулятора.    Провода от клемм питания к плате ПН максимально толстые, не менее 5 кв.мм. Для подсоединения платы индикатора и индикаторов работы сабвуфера использован 8-ми контактный разъем. Также, можно для удобства ввести 2-х контактный разъем для подсоединения динамической головки.    Платы индикаторов включения и выходной мощности мы закрепляем в специально отведённом месте. Используем пластилин, чтобы залепить отверстия от проводов, а также закрываем индикаторы стеклянной пластинкой.     Разумеется, закончив работу, в тот момент я остался доволен полученным результатом. Бас у сабвуфера был достаточно мягким, глубоким и приятным, и создавал неплохое давление. Однако долго пользоваться у меня им не получилось, така как для новой машины построил другую систему и с другим сабвуфером. Что касательно этого, то он был продан, и, надеюсь, по сей день радует другого хозяина. Автор: Корчинский Александр. Понравилась схема — лайкни! ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ УНЧ Смотреть ещё схемы усилителей        УСИЛИТЕЛИ НА ЛАМПАХ          УСИЛИТЕЛИ НА ТРАНЗИСТОРАХ       УСИЛИТЕЛИ НА МИКРОСХЕМАХ          СТАТЬИ ОБ УСИЛИТЕЛЯХ

Гибридный УМЗЧ Однотактный ламповый Ламповый на КТ88 Усилитель для наушников Усилитель на 100 Вт Усилитель на LM3875 Схема LM386 Как сделать УНЧ для наушников

Активный фильтр нижних частот сабвуфера

Рис. 1: Плата активного фильтра нижних частот сабвуфера.

В этой статье представлен простой активный фильтр нижних частот второго порядка с регулируемой частотой среза в диапазоне от 20 Гц до 200 Гц. Схема, в которой используется один источник питания, работает с аудиосигналом малой мощности (то есть линейными уровнями звука) и предназначена в качестве фильтрующего элемента перед усилителем мощности, управляющим громкоговорителем сабвуфера. Конструкция основана на традиционной топологии Саллена-Ки, которая предлагает простые расчеты и реализацию, хотя добротность невысока. Более простой альтернативой этой схеме является пассивный фильтр нижних частот сабвуфера.

1 — Характеристики цепи

Рисунок 2: Принципиальная схема

Поведение фильтра было проверено как с помощью моделирования LTSpice, так и с помощью необработанных измерений с помощью звуковой карты ПК и программного обеспечения Visual Analyzer. На следующих изображениях представлены модули передаточных функций в случае установки потенциометра на самую низкую частоту среза (рис. 3) и максимальную частоту среза (рис. 4). Можно отметить, что две кривые в основном равны, за исключением высоких частот, где низкая чувствительность звуковой карты и шумы не позволяют провести точное измерение. Наклон всегда составляет -40 дБ за декаду из-за фильтра второго порядка.

Рис. 3: Модуль передаточной функции цепи в дБ для частоты среза 20 Гц, полученный путем измерения реальной цепи с помощью звуковой карты ПК и программного обеспечения Visual Analyzer. Разница между двумя кривыми на высоких частотах обусловлена ​​низкой чувствительностью и шумностью звуковой карты компьютера. По оси абсцисс использована логарифмическая шкала.

При частоте среза 20 Гц резонансный пик отсутствует; напротив, этот пик появляется при f _c = 200 Гц. Это согласуется с процессом расчета, описанным в разделе 2, поскольку неравенство, допускающее отсутствие пика, оценивалось для R _P = R _tot , то есть для f _c = 20 Гц. Резонансный пик в любом случае приемлем.

Рис. 4: Модуль передаточной функции цепи в дБ для частоты среза 200 Гц, полученный путем измерения реальной цепи с помощью звуковой карты ПК и программного обеспечения Visual Analyzer. Разница между двумя кривыми на высоких частотах обусловлена ​​низкой чувствительностью и шумностью звуковой карты компьютера. По оси абсцисс использована логарифмическая шкала.

Отрицательной стороной фильтра является плохо сбалансированный потенциометр: линейное изменение его сопротивления не соответствует линейному изменению частоты среза. Ниже частоты среза отложена функция сопротивления потенциометра.

Рис. 5: Изменение частоты в зависимости от потенциометра.

2 — Замечания по конструкции

Реализация схемы несложная, поскольку использовались очень распространенные компоненты, ее размер невелик, а сложность невелика. Плата, показанная на рисунке 1, имеет размеры 4 см х 5 см, и, следовательно, она является кратной европейскому стандарту Eurocard, который имеет размер 160 мм х 100 мм. Разъемов три: один для аудиовхода, один для аудиовыхода и один для питания.

Скачать полный проект KiCad (68.3Kb)
Загрузите схему, печатную плату, файлы Gerber и pdf для этого проекта.

Рис. 6: Шелкография и печатная плата фильтра.

3 — Модификация стереовхода

Первоначально схема была разработана с монофоническим входом. Самые низкие частоты, действительно, обычно одинаковы на правом и левом стереоканалах, так как наш слух не может различить их пространственное происхождение. По той же причине принято иметь два динамика, один для правой и один для левой стороны, для средних и высоких частот, но только один сабвуфер в центре. По просьбам в комментариях предлагается два решения:

• Подключить к входу фильтра только левый канал (L канал), так как басовые сигналы одинаковы на обоих каналах;
• Измените схему, как показано на рис. 7;

Для модификации схемы входное сопротивление R _z и конденсатор СР1 не выпаивать, а вместо них поставить два резистора с удвоенным номиналом вместе с их развязывающими конденсаторами.

Рис. 7: Модификация входа фильтра для получения стереофонического входа. р _z и CP1 должны быть заменены двумя параллельными резисторами с двойным значением вместе с их развязывающими конденсаторами.

4 — Конструкция: каскад развязки и поляризации

Первый каскад схемы представляет собой неинвертирующий усилитель, который обеспечивает развязку входных напряжений фильтра и смещение сигнала путем суммирования половины напряжения питания. В традиционном неинвертирующем усилителе V _IN подключается напрямую к неинвертирующему выводу операционного усилителя; в этой конфигурации выигрыш составляет: В этом случае V _IN – это напряжение после резистивной сети, состоящей из R ₁ , R ₂ и R _z . Чтобы вычислить V _IN1 , мы можем использовать наложение эффектов, следуя процедуре, аналогичной той, которая обычно используется для решения поляризации в традиционных схемах биполярных транзисторов. Напряжение будет суммой двух элементов: V 9Компонент 0073 1 _В , относящийся к входному напряжению В _В , и В ¹ _алим , полученный от напряжения питания В _алим :

Для нахождения значения V ¹ _alim конденсатор С _P1 можно рассматривать как разомкнутую цепь, так как V _alim представляет собой постоянное напряжение: В то время как для определения напряжения V ¹ _IN можно рассматривать V _alim = 0В, а значит можем подставить на питание короткое замыкание (как того требует метод наложения): Суммируя два результата, получаем:

Коэффициент усиления неинвертирующего усилителя не зависит от сопротивлений, которые фигурируют в выражении V _IN1 , поэтому для простоты его можно положить равным константе: Таким образом, общий коэффициент усиления неинвертирующего каскада равен:

4.

1 — Выбор значений компонентов

Чтобы найти значения компонентов, мы можем сделать несколько кратких соображений: мы решаем, что напряжение V _IN сообщается без изменений на выходе; для правильной поляризации сигнала мы должны суммировать половину напряжения питания к V _IN ; наконец, мы выбрали α=2, так как это позволяет использовать R _F = R _G . Теперь мы можем написать систему уравнений на основе V _IN e V _alim прибыль: И, решая ее, получаем; Чтобы получить полную информацию о системе, мы можем вычислить входное сопротивление всей схемы: Выбирая R ₂ = 33 кОм и учитывая приближение ряда Е12, получаем хорошие значения: R ₁ = 100 кОм, R _z = 22 кОм, R _в = 63 кОм.

4.2 — Конденсаторы развязки

Конденсатор С _Р1 блокирует ток поляризации цепи, чтобы он не протекал в устройство, подключенное ко входу. Другими словами, это фильтр верхних частот со следующей частотой среза: Мы устанавливаем, что частота среза этого фильтра намного ниже минимальной рабочей частоты схемы, например 1 Гц. Начиная с Р _в = 66 кОм, получаем С = 2,5 мкФ. Таким образом, конденсатор 47 мкФ более чем достаточен для развязки. Аналогичные соображения можно сделать для C _P2 , заменив R _в сопротивление нагрузки; это сопротивление будет довольно высоким, так как это вход усилителя.

5 — Конструкция: фильтр

Следующий этап — настоящий фильтр. В сети существует множество доказательств для расчета его передаточной функции, среди которых есть и в Википедии: топология Саллена-Ки. Вот: где R _P — это значение, принимаемое потенциометром P ₁ . Анализируя этот полином, можно извлечь некоторые математические выражения, полезные в процессе проектирования.

5.1 — Уравнения расчета

Если знаменатель имеет два действительных полюса, диаграмма Боде передаточной функции начнет снижаться на первом полюсе с наклоном -20 дБ/декада; на втором полюсе наклон будет уменьшаться до конечного значения -40 дБ/декада. Если, наоборот, знаменатель имеет два комплексно-сопряженных полюса, будет присутствовать только одна частота среза с асимптотическим наклоном -40 дБ/декада. Это наилучшее состояние фильтра. Чтобы получить это с математической точки зрения, мы налагаем, что знаменатель имеет отрицательный дискриминант: В этом случае частота среза составляет:

Чтобы определить размер компонентов фильтра, мы можем использовать выражение для его частоты среза. Когда потенциометр находится в конце или в начале, R _P будет равно R _tot , что является общим сопротивлением потенциометра, или будет равно 0 Ом. В этих двух случаях результирующие частоты среза будут соответствовать минимальному или максимальному допустимому значению, то есть f ₀ = 20 Гц и f ₁ = 200 Гц. Формула частоты среза сводится к: Подставляя предельные частоты и решая систему уравнений, составленную из двух предыдущих уравнений, получаем:

Другое расчетное условие может быть получено выражением добротности. Если передаточная функция имеет комплексно-сопряженные полюса, может возникнуть резонансный пик на частоте среза. Для удаления этого пика необходимо ограничить добротность фильтра Q:

5.2 — Графический выбор значений компонентов

Давайте вернемся к полезным уравнениям, написанным до сих пор: По порядку, это уравнение, полученное из минимальной и максимальной частоты среза, условие о дискриминанте для наличия комплексно-сопряженных полюсов и условие о добротности для избежания резонансных пиков.

Первое из трех уравнений содержит все значения компонентов, которые необходимо рассчитать. Для легкого и интуитивно понятного выбора кривая была построена графически, установив в качестве параметров C ₁ e C ₂ , R _A по оси абсцисс и R _B по оси ординат. На том же графике область, где верно первое неравенство об отрицательном дискриминанте, была окрашена в зеленый и желтый цвета; область, окрашенная только в зеленый цвет, — это место, где проверяется второе неравенство об ограниченной добротности. Два неравенства оцениваются в предположении, что потенциометр имеет максимальное значение, то есть R _P = R _to = 99R _A . Окончательный график, построенный с помощью Derive 6, показан на следующем рисунке для случая C ₁ = 4,7 мкФ и C ₂ = 100 нФ:

Рис. 8: График, используемый на этапе проектирования для выбора компонентов фильтра.

Установив значения параметров для C ₁ и C ₂ , можно построить график. Значения R _A и R _B можно выбрать в зеленой области, то есть в зоне, где выполняются оба неравенства. Значения, например, R _A = 1,2 кОм, R _B = 1,2 кОм, R _tot = 120 кОм.

Библиография и другие документы

1. Subwoof Passive Low Pass Filter
2. Sallen-Key Topology
3. Eurocard European Standard
4. Visual Analyzer
5. LTSPICE

Activeliter Subworter Filtiter. для запуска сабвуфера в его пределах. Целью этого устройства является предотвращение перегрузки динамика или схемы сабвуфера на неподдерживаемых частотах.

Такой подход может обеспечить безопасность динамика сабвуфера или цепи драйвера.

Эта система состоит из TL074 активного фильтра нижних частот, фильтра верхних частот и каскада предусилителя. Фильтр нижних частот работает на частоте среза 880 Гц. Частоту среза фильтра верхних частот можно выбрать с помощью поворотного переключателя. В данной конструкции частоты среза верхних частот составляют 80 Гц, 115 Гц, 150 Гц и 180 Гц. Используйте приложение-калькулятор, показанное здесь, чтобы использовать эту систему для частот, отличных от упомянутых выше.

Готовый прототип схемы активного фильтра сабвуфера.

В этой схеме как фильтр нижних частот, так и фильтр верхних частот используют 3-полюсную конфигурацию фильтра Butterworth . Здесь все значения компонентов фильтра рассчитываются с помощью упомянутого выше приложения-калькулятора .

Эта схема полезна для согласования несовместимых систем усилителей и систем сабвуферов. Наша основная тестовая установка состоит из нескольких активных сабвуферов Yamaha и Denon AVR система. Без этой схемы управления мы видим, что аудиосистема издает громкие шумы на очень низких частотах и ​​сильно давит на динамики сабвуфера. После подключения этой схемы проблема исчезла, и система выдала чистый аудиовыход.

Прототип схемы фильтра активного сабвуфера, вид сзади.

Чтобы минимизировать размер печатной платы, мы разработали эту печатную плату с использованием компонентов SMD. Большинство резисторов и конденсаторов, используемых в этой печатной плате, выбраны из 0603 упаковок. Для операционного усилителя мы используем двухрядный корпус, чтобы пользователь мог легко заменить его без какой-либо пайки. С этой схемой можно использовать самые распространенные счетверенные версии операционных усилителей, в том числе TL074 , TL084 , TL064 , LF347 и т. д.

поставлять. В нашем прототипе мы использовали понижающий трансформатор от 230 В до 15 В + 15 В, 15 ВА с этой схемой.

Весь процесс пайки, монтажа и юстировки показан в приложенном к статье видео.

Как было сказано выше, на этапах тестирования мы создаем два варианта этой схемы. Начальная версия состоит из двух ОУ 4558 и ФВЧ с фиксированной частотой среза. Приложение-калькулятор также основано на этом дизайне.

Версия 2 этой схемы фильтра использует ту же конструкцию, но мы включили в эту схему селектор частоты среза верхних частот и использовали более удобную счетверенную версию операционного усилителя.

Чтобы отрегулировать регулятор GAIN , подайте сигнал 100 Гц, 2 В пик-пик на аудиовход. Затем подключите осциллограф к выходной клемме и отрегулируйте управление. Выполняя эту регулировку, обязательно установите регулятор GAIN в положение, при котором будет приниматься бесшумный выходной сигнал.