Menu Home

Бесплатная техническая библиотека для любителей и профессионалов Бесплатная техническая библиотека


AC Sven HP-830B с двухполосными УМЗЧ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатная техническая библиотека

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Усилители мощности транзисторные

Комментарии к статье Комментарии к статье

В статье описана доработка громкоговорителей двухполосной акустической системы. В результате встроенные разделительные фильтры заменены внешними активными, а головки громкоговорителей стали разделенной нагрузкой двухполосных УМЗЧ, размещенных а отдельном корпусе с блоком питания. Все доработки выполнены с использованием рекомендаций из журнальных статей и Интернета.

В поисках средств и способов достижения высококачественного звуковоспроизведения, рекомендуемых в радиолюбительской периодике, меня заинтересовала статья про возбуждение динамической головки от источника тока [1]: в этом случае спектр гармоник короче и их уровень ниже. Также авторы в обзоре указывают на преимущество работы динамической головки совместно с ИТУН (источник тока, управляемый напряжением); в другой статье [2] показано, как перевести обычный УМЗЧ-ИНУН (источник напряжения, управляемый напряжением) в режим ИТУН. Для этого нужно выполнить следующее: включить датчик тока (резистор) последовательно с нагрузкой; напряжение ООС снимать не с выхода усилителя, а с резистора-датчика тока, сопротивление которого выбирают из расчета 0,05...0,1 сопротивления нагрузки (чтобы не было существенного падения мощности) и соответствующей мощности.

Основой для экспериментов стала АС промышленного изготовления "Sven НР-830В". Она была дополнена двумя известными конструкциями: активным фильтром с постоянным суммарным уровнем, а также УМЗЧ-ИТУН на основе интегральных усилителей.

AC Sven HP-830B с двухполосными УМЗЧ
Рис. 1

В качестве усилителя выбрана импортная микросхема LM3886T, обладающая неплохими для мощного УМЗЧ техническими характеристиками; простейшая схема ее включения в режиме ИТУН показана на рис. 1. Такой усилитель работоспособен, но на выходе обычно присутствует небольшое постоянное напряжение, обусловленное меньшей глубиной ООС (примерно на 26 дБ) по сравнению с типовой схемой включения [3]. Поэтому я нашел в Интернете [4] другую схему УМЗЧ-ИТУН (рис. 2) на той же микросхеме, где этот недостаток усилителя устранен дополнением цепи стопроцентной ООС по постоянному току. На рис. 3 показан чертеж печатной платы, выполненный на основе конструкции из того же источника [4].

AC Sven HP-830B с двухполосными УМЗЧ
Рис. 2

Теперь о доработке АС с учетом рекомендаций в [5].

После разборки АС вклеивают распорку (рейку, желательно буковую) между боковыми стенками корпуса. Далее все стенки корпуса, кроме передней, оклеивают натуральным войлоком (можно использовать даже отдельные куски, клей - "Момент"). При окончательной сборке громкоговорителей полезно закрепить там таблетки "антимоли". По периметру динамических головок нужно нанести силиконовый прозрачный герметик. После высыхания он обеспечит необходимую герметичность и будет своеобразным демпфером.

AC Sven HP-830B с двухполосными УМЗЧ
Рис. 3

Исходя из того, что усилитель-ИТУН должен быть нагружен непосредственно на динамическую головку (в разделительных фильтрах громкоговорителя при использовании УМЗЧ-ИТУН происходит нежелательное перераспределение тока), принято решение отказаться от пассивных фильтров. Поэтому элементы кроссовера удалены, а провода к динамическим головкам присоединены к винтовым разъемам на задней стенке громкоговорителя. На рис. 4 показано фото громкоговорителя АС "Sven HP-830B" с акустическим кабелем после переделки.

AC Sven HP-830B с двухполосными УМЗЧ
Рис. 4

В результате поиска высококачественного активного фильтра выбран фильтр из [6] с постоянным уровнем суммарного сигнала и крутизной спада 12дБ на октаву. Частота разделения фильтра выбрана 4,5 кГц, поскольку динамическая головка ВЧ имеет резонанс вблизи 1,2 кГц [5]; схема разделительного фильтра приведена на рис. 5.

Как видно из графика ФЧХ (рис. 6), фазовый сдвиг сигналов на выходе фильтра равен 180 поэтому динамические головки ВЧ и НЧ в громкоговорителе следует включить противофазно (речь о внутренних соединениях с клеммами).

AC Sven HP-830B с двухполосными УМЗЧ
Рис. 5

Чертеж печатной платы этого фильтра (показан один канал) приведен на рис. 7. Плата выполнена из фольгированного стеклотекстолита. Фольга со стороны установки деталей использована в качестве экрана, поэтому отверстия, не отмеченные крестами, следует зенковать (фото на рис. 8).

Конденсаторы в активном фильтре должны иметь малый тангенс угла потерь, нормированный ТКЕ, их нужно отобрать по значению емкости (разброс необходимо свести к минимуму - ±1 %). Можно использовать, например, конденсаторы КСО, К73-16; но я выбрал К78-2. Резисторы - МЛТ или другие доступные, также отобранные по сопротивлению.

AC Sven HP-830B с двухполосными УМЗЧ
Рис. 6

В качестве ОУ можно использовать микросхемы LM833, NE5532 или их аналоги. Сначала на плату фильтра были установлены микросхемы LM833 но затем заменены на ОРА2604, обеспечивающие коэффициент нелинейных искажений 0,0003 %.

AC Sven HP-830B с двухполосными УМЗЧ
Рис. 7

Активный фильтр вместе с четырьмя полосовыми УМЗЧ размещен в корпусе от усилителя "Электроника Б1-01", в котором все блоки удалены, оставлен только сетевой трансформатор. Выбор такого решения объясняется тем, что напряжение вторичной обмотки после выпрямления составляет 2x30 В, в корпусе есть хороший теплоотвод. Также можно использовать корпуса старых усилителей с трансформатором питания, например, "Бриг", "Барк", "Одиссей". Для оперативных регулировок громкости и тембра можно применить имеющиеся в некоторых моделях (например, "Бриг-001") дискретные регуляторы.

AC Sven HP-830B с двухполосными УМЗЧ
Рис. 8

В блоке усилителей в качестве регуляторов уровня (громкости) применены импортные сдвоенные переменные резисторы сопротивлением 100 кОм. Таким образом, стереоусилитель имеет два регулятора (один сдвоенный - в полосе НЧ, другой сдвоенный - в полосе ВЧ). Микросхему УМЗЧ лучше использовать в изолированном корпусе LM3886TF (именно с индексом F). В микросхеме LM3886T минусовая цепь питания соединена с корпусом теплоотвода.

В блоке питания мощных микросхем желательно использовать мощные диоды Шоттки (на соответствующее напряжение и ток), например, HFA15PB60.

Конденсаторы фильтра блока питания желательно набрать суммарной емкостью не менее 30000 мкФ на каждый канал. Лучше использовать импортные оксидные конденсаторы с малой паразитной индуктивностью (Samsung, Nichicon, Elna, Jamicon, Rubicon), к тому же импортные имеют меньшие габариты. В блоке установлено 12 конденсаторов 10000 мкФ/50 В Jamicon (по шесть в каждом плече) на общую емкость 120000 мкФ (по 60000 мкФ в каждом плече).

В качестве источника питания активного фильтра использован отдельный блок питания от магнитофона "Радиотехника МП-201", в котором есть выходное напряжение 2x15 В, после замены в нем всех оксидных конденсаторов новыми. Но можно использовать и блок питания микросхем УМЗЧ, предварительно понизив его напряжения с помощью интегральных стабилизаторов напряжения LM337 и LM317.

В результате доработки АС и дополнения ее двухполосными УМЗЧ звучание изменилось радикально в лучшую сторону: абсолютно исчезла пространственная "привязка" звука к головкам - теперь кажется, что в помещении (комнате) играют инструменты, а не какие-то колонки. Не оправдалось предположение о появлении "гудения" из-за плохого демпфирования динамической головки НЧ на частоте резонанса, наоборот - низкие частоты отличает четкий, глубокий бас.

При сравнении звучания доработанной АС и активных мониторов ближнего поля Creative "E-mu" (стоимостью около 9 тыс. руб.) в качестве источника сигнала использовалась звуковая карта Creative "Audigy 2 ZS" на разных музыкальных композициях с различным битрейтом mp3, а также компакт-диски CD Audio. В результате многократных прослушиваний было замечено, что активные мониторы уступают доработанным "Sven" не только по динамике, но и по детальности звучания.

Также в процессе работы проведены сравнения звучания доработанного громкоговорителя с недоработанным (один громкоговоритель с встроенным фильтром-кроссовером подключался к обычному усилителю), все названные в [5] недостатки звучания возвращались - появлялась слитность в звучании низкочастотной области спектра.

В случаях установки громкоговорителей в углах комнаты может появиться заметный подъем АЧХ на частоте резонанса громкоговорителей. В этом случае можно предложить перевести доработанные громкоговорители в оформление закрытого типа, установив подходящие заглушки в трубы фазоинвертора. Проверенная полная добротность головки НЧ (Qts = 0,76) более соответствует закрытому акустическому оформлению при работе с УМЗЧ с низким выходным сопротивлением.

Общая стоимость доработки, не считая стоимости уже имевшегося корпуса с блоком питания, составила примерно 1000 руб. и оказалась меньше стоимости комплекта новых заказных плат оптимизированных фильтров для данной АС (1550 руб.).

Такую конструкцию можно рекомендовать радиолюбителям, желающим получить отличный результат при малых затратах, используя как рецепт модернизации старых отечественных усилителей.

В качестве исходной можно взять почти любую импортную двухполосную акустическую систему, в том числе торговых марок Sven, BBK, особенно тех, которые не отличаются достойным звучанием. Для переделки можно рекомендовать и отечественные AC S-30

Например, были испытаны недорогие АС фирм ВВК, 10МАС, Radiotechnika S-30, мультимедийные Microlab Solo2, и хотя в этих экспериментах частота разделения кроссовера не была оптимизирована, при подключении к изготовленному усилителю других АС все преимущества звучания сохраняются, самое главное - отсутствие "привязки" звука к громкоговорителям.

Примечание. Передаточная функция "фильтра с постоянным уровнем" не гарантирует ровную частотную характеристику системы, поскольку на общую характеристику влияет и неравномерность АЧХ излучателей. Их влияние может быть минимизировано при условии, что динамические головки смежных полос не имеют явных спадов в АЧХ на протяжении двух октав за частотой разделения.

Литература

  1. Алейнов А., Сырицо А. Улучшение звуковоспроизведения в системе УМЗЧ-громкоговоритель. - Радио, 2000. № 7, с. 16-18.
  2. Сырицо А. Особенности УМЗЧ с высоким выходным сопротивлением. - Радио, 2002, №2, с. 16, 17.
  3. Официальный сайт NATIONAL SEMICONDUCTOR
  4. Усилитель "Аудиофилия" на LM3886
  5. Акустика Sven 830S
  6. Активный разделительный фильтр для акустических систем.

Автор: Р. Алексеев, г. Углич Ярославской обл.; Публикация: radioradar.net

Смотрите другие статьи раздела Усилители мощности транзисторные.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Нанорешетка прочнее титана 13.02.2025

Создание легких и прочных материалов всегда было одной из ключевых задач для инженеров и ученых. Особенно актуальна эта проблема для аэрокосмической отрасли, где снижение веса конструкций может привести к значительной экономии топлива и повышению эффективности. Традиционные материалы, такие как алюминий и титан, обладают ограничениями, а углеродное волокно, хотя и является прорывным материалом, не всегда может обеспечить необходимые характеристики. И вот, исследователи из Университета Торонто представили революционный материал, который может кардинально изменить ситуацию. Ученые разработали уникальный материал, который сочетает в себе легкость и высочайшую прочность. Секрет этого достижения заключается в использовании наноструктурированных материалов, которые имитируют природные формы, такие как кости, ракушки или соты. Эти формы обеспечивают равномерное распределение нагрузки, предотвращая образование слабых мест, где может начаться разрушение. Для поиска оптимальных форм исслед ...>>

Отцовство меняет мозг 13.02.2025

Беременность - это удивительный период, полный перемен и адаптации, не только для будущей матери, но и для отца. Долгое время считалось, что изменения в мозгу происходят только у женщин, связанные с гормональными и физиологическими процессами вынашивания и рождения ребенка. Однако, новые исследования показывают, что мозг мужчины также претерпевает значительные трансформации в этот период, хотя и менее очевидные. Ученые выявили, что у мужчин, готовящихся стать отцами, увеличивается количество серого вещества в определенных областях мозга. Речь идет о зонах, которые отвечают за родительскую мотивацию, эмпатию и внимание. Эти изменения связаны с гормональной перестройкой организма мужчины, что способствует формированию тесной связи с ребенком еще до его рождения. Интересно, что подобные изменения наблюдаются и у женщин, но в их случае они более интенсивны и обусловлены физиологическими процессами беременности и родов. Эти трансформации в мозгу родителей являются результатом нейропла ...>>

Система помощи водителю God's Eye 12.02.2025

Китайская компания BYD представила свою новую усовершенствованную систему ADAS под названием "Глаз Бога" (God's Eye), которая обещает стать настоящим прорывом в области автомобильных технологий. Особенностью системы "Глаз Бога" является то, что компания BYD планирует оснащать ею все свои модели, даже самые доступные. Это может кардинально изменить ситуацию на рынке электромобилей, сделав передовые функции помощи водителю доступными для более широкого круга потребителей. Система "Глаз Бога" имеет три уровня, каждый из которых разработан для разных моделей автомобилей и ценовых категорий. Система начального уровня God's Eye C ориентирована на доступные автомобили BYD, включая хэтчбек Seagull, стоимость которого в Китае начинается от 69 800 юаней (примерно 8610 евро). Эта недорогая система использует кластер из трех камер, расположенных за лобовым стеклом, и работает на базе платформы DiPilot 100, имеющей вычислительную мощность 100 TOPS. God's Eye C включает в себя 12 камер (три с ...>>

Случайная новость из Архива

Беспроводной BLE-датчик STEVAL-BCN002V1B 17.12.2019

Новый набор для разработки беспроводных узлов датчиков STEVAL-BCN002V1B с поддержкой Bluetooth Low Energy включает мультисенсорную плату STEVAL-BCN002V1 на базе чипа BlueNRG-2 SoC, работающего в качестве управляющего процессора. Эта сенсорная плата оснащена акселерометром, гироскопом, магнитометром, датчиком давления, влажности и температуры, измерителем расстояния ToF и MEMS-микрофоном. Автономное электропитание обеспечивается дисковым элементом CR2032.

Сенсорная плата обменивается данными со смартфоном с поддержкой Bluetooth LE, работающим под управлением приложения ST BLE Sensor, которое можно бесплатно загрузить в магазинах Google Play и iTunes.

Вспомогательная плата STEVAL-BCN002V1D используется для программирования и отладки датчика. Подключение вспомогательной платы к ПК осуществляется через USB.

В состав набора STEVAL-BCN002V1B с сенсорной платой STEVAL-BCN002V1 и платой программирования STEVAL-BCN002V1D входят:

BlueNRG-2: Bluetooth Low Energy система-на-чипе;
BALF-NRG-02D3: ультраминиатюрный балун и фильтр гармоник;
LSM6DSO: инерциальный модуль iNEMO 6DoF с малым потреблением;
LIS2MDL: 3-осевой магнитометр с цифровым выходом;
VL53L1X: дальномерный датчик ST FlightSense (время полета фотонов);
MP34DT05TR-A: всенаправленный цифровой МЭМС-микрофон;
LPS22HH: пьезорезистивный датчик абсолютного давления (барометр);
HTS221: емкостный цифровой датчик относительной влажности и температуры;
Держатель элемента CR2032 (батарея не входит в комплект поставки).

Для разработки приложений на основе STEVAL-BCN002V1B предлагается набор программного обеспечения STSW-BLUETILE-DK, который расширяет возможности ПО STSW-BLUENRG1-DK для беспроводных микроконтроллеров BlueNRG-1 и BlueNRG-2 за счет добавления драйверов для всех датчиков, библиотеки промежуточного ПО и нескольких примеров применения BLE.

Другие интересные новости:

▪ Качественное выращивание на кремнии полупроводниковых лазеров

▪ Космонавты подтверждают: соль опасна

▪ Помогает ли иностранный язык думать?

▪ Фотографии помогают поверить в ложь

▪ Крупа с грибами заменяет полистирол

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

 

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электроснабжение. Подборка статей

▪ статья Чрезвычайные ситуации при авариях на гидротехнических сооружениях. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Какой привычный нам жест является также символом геев Сан-Франциско? Подробный ответ

▪ статья Обучение приемам оказания первой помощи пострадавшим

▪ статья Пятидиапазонная вертикальная антенна. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Стрекоза на острие карандаша. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:


E-mail (не обязательно):


Комментарий:





Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2025