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

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Усилители мощности транзисторные

 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.

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].

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.

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.

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).

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.

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 %.

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.

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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Прозрачное огнеупорное стекло из бамбука 30.05.2024 Китайские исследователи из Центрально-Южного университета лесного хозяйства и технологий разработали инновационный прозрачный материал, напоминающий стекло, на основе натурального бамбука. Это "бамбуковое стекло" отличается огнестойкостью и супергидрофобными свойствами, что делает его перспективным для использования в солнечных панелях и других приложениях. Новый материал из бамбука предлагает экологически безопасную и высокоэффективную альтернативу традиционным стеклам и древесным материалам. Его огнестойкость, гидрофобные свойства и высокая светопропускная способность делают его перспективным для широкого спектра приложений, от строительства до солнечной энергетики. В отличие от древесных аналогов, бамбуковое стекло обладает повышенной устойчивостью к огню. В испытаниях оно пропускало 71,6% света, что увеличивало эффективность преобразования солнечной энергии до 15,29%. Бамбук является быстрорастущим растением, поглощающим больше CO?, чем деревья, что делает его более экологически чистым ресурсом для производства новых материалов. Традиционное стекло изготавливается из кремнезема и используется в промышленности уже тысячи лет. В 2020 году спрос на кварцевое стекло превысил 130 миллионов тонн. Однако его производство связано с большими выбросами парниковых газов и высоким углеродным следом. Поэтому поиск экологически безопасных альтернатив становится все более актуальным. Деревянные прозрачные материалы, которые недавно получили популярность, имеют свои недостатки. Несмотря на хорошие механические и теплоизоляционные свойства, древесина требует значительных ресурсов. Прогнозы указывают на существенный дефицит промышленной древесины к 2050 году, даже с учетом плантаций. Кроме того, полимеры, используемые для придания древесине прозрачности, делают ее легковоспламеняющейся. Исследователи решили эту проблему, выбрав бамбук в качестве основы для нового прозрачного материала. Бамбук растет и регенерируется значительно быстрее деревьев, и его можно использовать в строительстве уже через 4-7 лет после посадки. Он в четыре раза продуктивнее древесины по урожайности и называется "вторым лесом" за свою высокую производительность. Чтобы создать прозрачное стекло из бамбука, ученые использовали его природные свойства. Вакуумной пропиткой они внедрили неорганический жидкий силикат натрия (Na2O-nSiO3) в структуру бамбука после удаления лигнина. Затем материал прошел гидрофобную обработку, образовав трехслойный огнестойкий барьер. В ходе испытаний выяснилось, что бамбуковое стекло воспламеняется за 116 секунд и выделяет всего 0,7 МДж/м2 тепла, что значительно лучше показателей обычной древесины, которая воспламеняется за 5-30 секунд. Новый материал также имеет улучшенные механические свойства, такие как прочность на изгиб и растяжение. Бамбуковое стекло показало отличные результаты в солнечных панелях, благодаря высокой светопропускной способности. В дальнейшем ученые планируют сосредоточиться на крупномасштабном производстве и исследовании многофункциональности этого материала.

Другие интересные новости:

▪ Электричество превращается в спирт

▪ Роботы-ежи для исследования спутников и астероидов

▪ Новый полимер ускорит передачу данных

▪ LPC3200 - новое семейство 32-разрядных микроконтроллеров

▪ Стерилизация ультрафиолетом

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Инфракрасная техника. Подборка статей

▪ статья Хун Цзычен. Знаменитые афоризмы

▪ статья Кто остался жив благодаря многочисленным укусам огненных муравьев? Подробный ответ

▪ статья Сныть обыкновенная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Штепсель-сигнализатор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Многоскоростной радиомодем. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026