Схема subsonic: сумматор, сабсоник, регулятор частоты и фазы » Журнал практической электроники Датагор (Datagor Practical Electronics Magazine) – Активный кроссовер с фильтрами

Предварительный усилитель для сабвуфера с корректором Линквица

Для активного саба нужен предусилитель, выполняющий множество функций. Это:

• получить сигнал от источника
• усилить/ослабить его до нужного уровня
• преобразовать из стерео в моно (если нужно)
• подкорректировать АЧХ в соответствии с требованиями (поднять басы и сдвинуть этим границу воспроизведения вниз)
• изничтожить слишком низкие частоты фильтром инфранизких частот, называемым емким русским словом “сабсоник”
• подкорректировать фазу сигнала
• подрегулировать громкость звучания
• обрезать верхние частоты для согласования с остальными колонками.

Из всех этих устройств не всегда используется только корректор Линквица, который очень полезен для акустического оформления типа “закрытый ящик” (хотя есть еще вариант настроить фазоинвертор на частоту, намного ниже оптимального значения, а образовавшийся спад АЧХ скорректировать, но это пока не формализовано никак и расчетов никаких нет). Описание корректора (трансформатора) Линквица, программа для его расчета и то, как ею пользоваться – в статье “Профессиональный” расчет корректора Линквица (Linkwitz transform).

Блок-схема усилителя показана на рис. 1 (немного нестандартным образом, но понятно).

Взаимное расположение блоков может быть любым, т.к. перегрузочная способность операционных усилителей довольно велика. Но все равно, лучше сначала по возможности обрезать все лишнее, а потом поднимать уровень корректором Линквица (в зависимости от исходных данных, он может поднимать усиление на НЧ раз в десять и более, поэтому заранее подавив ненужные низкие, мы избежим всяческих перегрузок наверняка).

Файл со схемой и разводка печатной платы – в конце статьи. Теперь рассмотрим эту схему поблочно и подробно. Начнем с того, что нумерация блоков не совпадает с их порядком появления на схеме. Я пошел на это после долгих раздумий и скрепя сердце. Дело в том, что в упомянутом мною расчете корректора Линквица уже нарисована схема корректора и сабсоник-фильтра, причем там производится ее расчет и всяческая оценка работы. Поэтому я сохранил эти две схемы точь-в-точь, вплоть до нумерации элементов (там на схеме есть еще другие блоки, но все остальное я сделал по-своему, в некоторых местах лучше, чем там). А по той нумерации это были блоки номер 2 и 3. И у меня они сохранили те же номера.

Многие сабвуферы, продающиеся в магазинах, имеют нижнюю рабочую частоту 40, а то и 50 Гц. Это не сабвуфер. Это – недоразумение. Ведь 50 Гц могут воспроизвести обычные колонки! Я не скажу, что они от этого будут в восторге, но тем не менее. Нижняя граница настоящего саба должна быть менее 30 Гц. Хорошего 20 Гц. Можно играть и еще ниже – это будет только лучше. Не будем об этом спорить – я излагаю свое мнение, которое взялось отнюдь не на пустом месте. На мой взгляд нижняя граничная частота должна лежать в пределах 15…20 Гц. Из этого я и буду исходить (кому не нравится – описываемая схема позволяет сделать саб даже с частотным диапазоном от 70 до 160 Гц! Творите на здоровье!). Верхняя частота должна быть порядка 80 Гц (в некоторых случаях такое значение является стандартным). Но в данном предусилителе верхняя частота равна примерно 160 Гц – на всякий пожарный случай.

Первый блок – входной усилитель.

Он имеет 2 типа входов – линейный и высокого уровня (колоночный). Входов каждого типа два – для левого и правого каналов соответственно. Входное сопротивление по каждому входу 47 кОм. Линейные входы на схеме обозначены как in L и in R, а колоночные как Hi L и Hi R.Коэффициент усиления по линейному входу:Ку лин = 2 * R107 / R101 = 2 * 2,5 = 5Множитель2 появляется потому, что сигналы 2-х каналов суммируются (а басы обычно разводят в центр стереопанорамы), поступая в сабвуфер с обоих каналов.Коэффициент усиления по входам высокого уровня:Ку ву = 2 * R107 / R103 = 2 * 0,15 = 0,3 (т.е. сигнал ослабляется в 3 раза)В любом случае коэффициент усиления можно менять, причем лучше сначала пытаться изменить R107, а потом уже и R103 и R104. R101 и R102 менять можно, но они должны оставаться в пределах 27…75 кОм, иначе или можем перегрузить выход источника малым сопротивлением, или нахватать помех по входу.Коэффициент усиления – эта именно та штука, которая устанавливается индивидуально. Он зависит от чувствительности усилителя мощности сабвуфера, усиления коректора Линквица и уровней входных сигналов (линейном и/или колоночном). Можно не бояться сделать коэффициент усиления раз в 5…7 больше, чем нужно – регулятор уровня может ослабить сигнал почти в 50 раз (поэтому даже хорошо иметь некоторый запас по усилению).

Резисторы R105 и R106 нужны для снижения входного сопротивления, чтобы если высоковольтные входы не используются, то помехи на эти входы не наводились сверх меры.

Я не сторонник колоночных входов – это самое низкое качество звучания – и никогда их не использую. Но для универсальности я их включил в схему. Кому не нужно – можно не использовать, тогда лучше вообще исключить R103 – R106, С103, С104. Или же исключив R105, R106, а R103, R104 сделав равными R101, R102, можно получить 2 пары линейных входов. Например одна пара для ресивера домашнего кинотеатра, а другая – для музыкального стереоусилителя.

Конденсатор С105 совместно с резистором R107 образуют фильтр низких частот (ФНЧ) 1-го порядка, обрезающий частоты выше 400 Гц. Он обеспечивает начальную фильтрацию сигнала, “отрезая” все “несабовские” частоты. Для других значений R107, емкость конденсатора вычисляется по приведенной формуле. Частоту среза можно снизить, увеличив емкость конденсатора. Но увлекаться этим не стОит – все равно есть еще один фильтр. Емкость при этом увеличиваем не более чем в 2 раза (тем самым частота снижается вдвое), если частоту среза снизить еще, станет заметно влияние фильтра на сигнал (сдвиг фазы).

Входные конденсаторы С101-С104 обрезают частоты ниже 3,5 Гц. Это вполне безобидное значение, и влияние конденсаторов на сигнал незаметно. Увеличивать их емкость нет особого смысла, а вот уменьшить при желании можно, но не более чем в два раза – ведь мы хотим сделать хороший сабвуфер, играющий от 15…20 Гц, поэтому с обрезанием низких нужно быть осторожным – еще нарежемся!

Что делать, если у источника (например ресивера) есть специальный выход на сабвуфер? Элементарно – подключаем его к одному из каналов линейного входа. А лишние детали можно не впаивать!

Следующий блок: фильтр инфранизких частот (ИНЧ) – сабсоник.

Это фильтр 2-го порядка. Он не всем нравится – есть ряд высказываний, что он “звучит” хуже, чем фильтр 1-го порядка. Я с таким мнением категорически не согласен! Вот мои аргументы (не строго сформулированные, для “широкого круга”):Фильтр настроен на частоту 10…15 Гц, которую мы наверняка не слышим, что там может “не звучать”? А на более высоких (20-30 Гц) он уже и не влияет.Частота среза фильтра ниже рабочей частоты динамика, поэтому снижение качества звучания динамика на нерабочих частотах перекрывает “вред” фильтра. На самом деле все наоборот – фильтр обрезает именно те самые частоты, на которых качество звучания динамика плохое.У нас в схеме стоИт корректор Линквица, который “задирает” низкие частоты, поэтому фильтр 1-го порядка всего лишь скомпенсирует этот подъем на НЧ, т.е. “вернет все на исходную”. И только 2-й порядок (и выше) способен создать 

Посчитаем его. Итак, увеличиваем порядок сабсоника и наблюдаем за результатом:

1. Компенсирует подъем, вызванный корректором Линквица и выравнивает АЧХ по напряжению. Ход диффузора растет пропорционально снижению частоты.
2. Создает спад АЧХ на низких. Величина хода диффузора от частоты не зависит, но может вызвать перегрузку динамика по линейному ходу.
3. Спад электрической АЧХ на низких составляет 12 дБ/октава (с учетом корректора Л.). Ход диффузора уменьшается пропорционально частоте в нерабочем диапазоне частот.

Итак, какой порядок лучше всего? Выходит 3-й?! А у нас только второй. Но это тоже неплохо, потому что есть блок, в котором мы еще слегка пофильтруем, и получится то что надо. А на самых низких еще и входные конденсаторы (С101-С104) помогут.

Почему на схеме нет номиналов? А они получаются из электронной таблицы расчета корректора Линквица !

Если по файлу расчета счтать трудно, то можно воспользоваться упрощенным методом. Он упрощен в том, что добротность фильтра фиксирована Q=0,7. Это фильтр Баттерворта. Его рассчитать просто:

1. Задаемся частотй среза фильтра – это самая низкая частота, которую должен воспроизводить сабвуфер (точнее, к сабу будет подводиться сигнал начиная с этой частоты, а сыграет ее саб, или нет – это его проблемы).

2. Задаемся емкостью конденсаторов, емкость выбираем из таких значений: С201 = С202 = 0,22 мкФ или 0,33 мкФ или 0,47 мкФ или 0,68 мкФ.

3. По графику зная частоту и емкость находим значение сопртивления резистора R201

4. R202 = 2 * R201 (т.е. R202 в два раза больше, чем R201).

Емкость лучше выбирать такой, чтобы оба сопротивления (R201 и R202) лежали в диапазоне 20…80 кОм.

Третий по счету – регулятор уровня.

Ну, это элементарный повторитель. Несколько “хитростей”:Резистор R401 не дает установить регулятором нулевую громкость (пределы регулировки уровня 45…50 раз в зависимости от разброса сопротивлений). Это сделано намеренно – кому нужна нулевая громкость? Тогда уж проще выключить. Зато никогда не покажется, что “саб не работает” от установки этого регулятора “в ноль”.Резистор R402 нужен для того, чтобы при отсутствии потенциометра Р401 вход ОУ ОР2.1 не “висел в воздухе” (при этом его потенциал неопределен, и все окрестные помехи слетаются как мухи на мед). То же самое может произойти при случайном пропадании контакта движка потенциометра Р401 с дорожкой. Поэтому исключать R402 нельзя (

Итак, кроме штатного ИНЧ фильтра у нас еще два дополнительных бастиона входные конденсаторы, и С401. В чем разница? А в том, что полной уверенности во входных конденсаторах нет – их работа зависит от той цепи, к которой они подключены. А кто его знает, то будет там на выходе источника сигнала? Поэтому-то я и сделал их частоту такой низкой – чтобы они ни при каких обстоятельствах не повлияли на работу системы. А вот С401 находится внутри, все чужие влияния нам известны, и мы можем с уверенностью использовать его для фильтрации. Или не использовать, если вас пугают высокие порядки фильтра. Для себя я его еще не считал, поэтому задал самое “безопасное” значение.

Дальше идет, собственно, сам корректор.

О нем писать практически нечего – почитайте о том, как правильно, точно и просто рассчитать корректор: Расчет корректора Линквица (Linkwitz transform) и статью Применение корректора Линквица для усиления басов, где рассказывается о корректоре Линквитца, зачем он нужен, как работает и как его правильно использовать. Заодно произведете его расчет, и все значения резисторов и конденсаторов станут известны.Нумерация элементов на схеме совпадает с нумерацией в файле расчета, поэтому никаких номиналов я не указываю – у каждого они будут свои.Особо нужно сказать только о конденсаторе Сх. Он не входит в сам корректор, а служит для улучшения устойчивости цепи, являясь опять-таки фильтром НЧ (т.е. НЧ он как раз пропускает, обрезая высокие где-то на уровне 3 кГц). Его исключать из схемы я очень не рекомендую даже в случае применения хорошего качественного ОУ – от него кроме пользы, никакого другого вреда нет.Если кто будет повторять такой фильтр для обычных колонок (чтобы расширить их диапазон вниз), то емкость нужно уменьшить раз в 8 от значения, вычисленного по формуле.Поскольку значение Сх зависит от сопротивления R301, то управляя последним, можно получить нужное значение Сх. Для чего нужное? С одной стороны, Сх не должно быть меньше 47 пФ – иначе оно станет соизмеримым с емкостью монтажа, и не будет влиять на цепь. А вот неизвестно какая емкость монтажа на цепь повлияет, только неизвестно как. С другой стороны, здравый смысл рекомендует ограничить Сх значением не более 2000…3000 пФ.Итак, если получается, что значение Сх, расчитанное по формуле, лежит в пределах 47…3000 пФ, то все в порядке (оптимальный диапазон 100…1000 пФ). Если в заданный диапазон не попадаем, то нужно пересчитать номиналы элементов корректора Линквица так, чтобы Сх оказалось в нужном диапазоне.

Предпоследний блок: ФНЧ-кроссовер, задающий верхнюю границу диапазона воспроизводимых частот.

Это обычный ФНЧ 2-го порядка с характеристикой Бесселя. Частота его среза от 40 до 160 Гц при максимальном и минимальном сопротивлении потенциометра Р501 соответственно. Этот потенциометр должен иметь линейную зависимость сопротивления от угла поворота.Почему выбрана аппроксимация именно по Бесселю? Да, такой фильтр дает самый плавный (наименее крутой) излом АЧХ, зато у него и самая лучшая фазовая характеристика. Частота среза этого фильтра определяет согласование сабвуфера с остальными колонками в системе, так что более плавный спад АЧХ и хорошая ФЧХ очень даже нам на руку.Резистор R503 (как и R402) задает нулевой потенциал по постоянному току на входе ОУ ОР3.1 независимо от того, что там происходит с регулятором Р501.

И, наконец, регулятор фазы.

Я долго выбирал между плавным регулятором и фиксированным, но все же предпочтение отдал последнему. С одной стороны плавный регулятор вроде бы позволяет выставить фазу точь-в-точь, но это только на первый взгляд. У плавного регулятора сдвиг фазы зависит от частоты. На рисунке слева каждая линия соответствует определенному положению ручки регулятора.

И какой же сдвиг фаз получается в каждом ее положении? Например “в зеленом” от 50 до 125 градусов в рабочем диапазоне частот.Таким образом получается, что пытаясь сделать “более точный” плавный регулятор на деле получаем новый головняк – ведь теперь правильно настроить фазу станет еще сложнее – на разных частотах она разная и у сабвуфера, и у регулятора фазы (т.е. в домашних условиях настройка невозможна без специального оборудования, обычной в таких случаях бутылкой не обойдешься!).  То есть к неизвестно какой ФЧХ (по звуковому давлению) сабвуфера прибавится неизвестно какая (но не линейная – это точно) ФЧХ корректора.На самом деле, у плавного регулятора преимущество все же есть: если изначально знать ФЧХ сабвуфера, то можно спроектировать регулятор таким образом, чтобы его ФЧХ компенсировало сабовскую. Тогда получается “два в одном” – и регулятор, и компенсатор!Почему я не привожу здесь такую схему – да потому, что мне неизвестна ФЧХ сабвуфера! А в фиксированном регуляторе фаза сигнала от частоты совершенно не зависит (я имею ввиду только блок регулятора фазы, фильтры-то крутят фазу дружно и весело, и корректор Линквица вместе с ними).

Он устроен очень просто – есть инвертор, и мы снимаем сигнал или с его входа, или с его выхода. Внимание! Правый по схеме вывод переключателя (соединенный с С601) на печатной плате расположен посередине между левыми по схеме выводами. Провода, идущие к переключателю, могут “ловить” помехи, поэтому их желательно делать максимально короткими.Кстати, если предусилитель установлен в сабвуфере близко с усилителем мощности (и намертво к нему подключен), и у мощника вход закрытый (т.е. имеется входной конденсатор), то элементы С601, R603, R604 не нужны.

Конструкция и детали.

Печатная плата устройства приведена в конце статьи. Она выполнена с помощью программы Sprint-Layout v. 4.0, которую легко найти в Интернете. Разводка платы хорошая, но не суперская в плане экономии места.

Желтой линией обозначен провод в изоляции, припаиваемый на плату со стороны печатных проводников.

Я не использовал SMD компонентов, и не старался сильно уплотнить монтаж. Зато она доступна для изготовления начинающим (а зубры для себя и схему сами разработают, и печатку разведут!). Широкие проводники кроме малого сопротивления, имеют также свойство, что не отслаиваются от платы при перегреве. Только паяйте осторожно, чтобы не коротнуть между дорожками мостиком из припоя!

Операционники – в принципе любые сдвоенные ОУ широкого применения зарубежного производства. Их много разных (4558, 4560, 4580 и т.п.), причем совсем не обязательны быстродействующие и высококачественные. Хотя наверняка ОРА2134 будет работать лучше, я не думаю, что разница будет очень заметна. Но себе я планирую именно эту микросхему.

Если какие-то из этих блоков не нужны – можно их и не запаивать, а отсутствующий блок заменить перемычкой на плате.

Иногда спрашивают, почему для подключения потенциометра регулировки частоты среза ФНЧ предусмотрено 4 контакта, если у потенциометра 3 вывода, а поскольку используется сдвоенный потенциометр, то выводов получается 6? Дело в том, что потенциометр включается реостатом, и реально используются только один средний и один крайний выводы у каждого. Итого по два вывода. Для лучшей работы, неиспользуемый крайний вывод переменника подключается к среднему:

Учтите, что на рисунке справа вверху вид на переменник со стороны оси (ручки) управления. Тогда при вращении ручки вправо, частота среза фильтра растет. Провода, идущие к этому потенциометру (точнее, реостату), хорошо бы попарно свить (на рисунке красный с красным а синий с синим) и не делать их длинными – они могут ловить помехи.

Чем питаемся?

Это больной вопрос. Для питания блока нужен двухполярный источник +-12…15 вольт на ток 30-50 мА. Если блок выполнен в виде приставки или какого-то отдельного преда (а в таком виде он тоже возможен), то блок питания можно посмотреть в статье расчет блока питания. Если же предусилитель встраиваем в активный сабвуфер (а в пассивном ему делать нечего), то есть смысл использовать для него источник питания усилителя мощности (нагрузка-то мизерная). Но на этом пути нас могут подстерегать проблемы. Прежде всего измеряем напряжение питания усилителя мощности в режиме покоя (т.е. на вход никакого сигнала не подаем). Если напряжение в каждом плече не превышает 30…35 вольт (ох, вряд ли такое будет – при таком напряжении питания на выходе больше 50…60 Вт не получишь), то все ОК – идем по приведенной выше ссылке и находим там схемы стабилизаторов (на 7815 и 7915, если напряжение питания усилителя мощности не больше 30 вольт, и LM317, LM337 – если не больше 35 вольт; при этом лучше все-таки брать большие корпуса). Разница будет только в том, что рядом с каждой микросхемой нужно будет установить еще по паре конденсаторов на вход точно также, как они установлены на выходе (конденсаторы С1 и С2 например К73-17, С3 и С4 можно использовать обычные керамические):

А вот если напряжение питания мощника больше 35В (а реально 50, и даже 70), то ситуация становится сложнее – если и существуют микросхемы, работающие на таких напряжениях, то они дороги и труднодоступны. В этом случае на помощь приходят транзисторы, которые вполне способны работать с напряжениями до нескольких тысяч вольт! Вот простейший параметрический стабилизатор с усилителем тока:

Схема проста и абсолютно достаточна для питания этого предварительного усилителя. Зато и 100 вольтный источник для нее не проблема! Главное выбирать транзисторы с максимально допустимым напряжением коллектор-эмиттер, равным напряжению питания усилителя мощности (точнее чуть большим). Мощность, рассеиваемая на каждом транзисторе 1,5-3 Вт, поэтому их нужно размещать на небольших радиаторах. Например, подойдут отечественные транзисторы КТ814, КТ815 с буквой “В” при напряжениях до 60 вольт, и с буквой “Г” при напряжении до 80 вольт. Конденсаторы С1, С2 улучшают фильтрацию пульсаций, и на них экономить не стОит. С3, С4 можно исключить, если длина проводов, идущих от источника к предусилителю не более 30 см. Но лучше их не исключать.

Если хочется чего-то лучшего, то обе схемы можно объединить, получив просто обалденный источник:

Первый каскад – уже описанный параметрический стабилизатор с усилителем тока, который питает практически стабильным напряжением около 25 вольт стабилизатор на микросхемах. Здесь электролиты возле транзисторов уже не нужны – те (на самом деле очень даже небольшие) пульсации, которые пройдут через транзисторы, успешно подавятся микросхемами. А “керамика” в обвесе микросхем нужна обязательно. Требования к транзисторам – как и в предыдущей схеме. Только мощность на них выделяется несколько меньше. Но такой источник стОит делать лишь при напряжении питания усилителя мощности порядка 60 вольт и больше.

Монтажную схему блока питания придумайте самостоятельно.

А если сам корректор Линквица не нужен?

А все остальное нужно. Тогда вместо полного корректора, запаиваются несколько резисторов и конденсаторов, и вместо корректора Линквица получается дополнительный фильтр, обрезающий ненужные частоты:

Вот и вся схема! А все остальное остается и прекрасно работает. А вот и вариант печатки (точнее там только немного поменялось расположение деталей):

желтой линией обозначен провод в изоляции, припаиваемый на плату со стороны печатных проводников.

Вариант печатной платы без корректора Линквица.

В настоящее время у меня имеется несколько плат (новой разводки), изготовленных промышленным способом. Как заказать – см. здесь.

10.06.2006

Фильтр сабвуфера | AUDIO-CXEM.RU

Фильтр для сабвуфера или как его еще называют- фильтр НЧ предназначен для подавления высоких частот, которые не должны поступать на вход усилителя звука и далее на низкочастотную головку (НЧ динамик, сабвуфер).

У фильтра для сабвуфера есть частота среза. Сигнал, поступающий на вход фильтра, с частотой большей частоты среза, будет затухать. На выходе фильтра сигнал практически будет отсутствовать.

Фильтр сабвуфера, речь о котором пойдет ниже имеет регулируемую частоту среза, что позволяет более точно настроить его.

Кроме того в схеме есть регулировка угла сдвига фаз. Сам по себе фильтр (как и другие фильтры НЧ) сдвигает сигнал на некоторый угол, поэтому если включить сабвуфер и дополнительную акустику (минуя фильтр), тогда сигналы на выходах будут различаться на некоторый угол. Все это можно определить и на слух, НЧ головка и другая акустическая система будут играть асинхронно. Для настройки этой синхронности и нужен регулятор угла сдвига фаз.

Основные технические характеристики фильтра НЧ

Напряжение питания…………………………..+9…15В

Потребление тока……………………………….<10мА

Частота среза…………………………………….50…200Гц

Затухание сигнала (при частоте 1кГц)…….. 40дБ

Схема активного фильтра сабвуфера

Элементы схемы

U1,U2 — TL072, TL082, NE5532

R1-R4 — 47…51 кОм

R5,R6,R9 — 270 кОм

R7,R8 — 220 Ом

R10,R12,R13 — 10 кОм

R11 — 12..13 кОм

RV1 — 30-50 кОм (6 ног)

RV2 — 10 кОм (3 ноги)

C1,C2,C6 — 0.047 мкФ (пленочный)

C3,C4 — 0.022 мкФ (пленочный)

C5,C7 — 0.01 мкФ (пленочный)

C8 — 0.001 мкФ (пленочный)

C9,C10 — 0.1 мкФ (керамический)

C11-C14 — 22 мкФ 16В.

Все резисторы мощностью 0.25Вт.

у всех конденсаторов, за исключением полярных расстояние между выводов 5мм.

Все электролитические конденсаторы напряжением не менее 16В.

Немного слов…

На элементах U1.1 и U1.2 выполнен сумматор, который оптимизирует работу фильтра НЧ при подаче на его вход стерео сигнала.

Регулировка угла сдвига фаз, фильтра сабвуфера, производится при включенной дополнительной акустической системе, на слух. Если в наличии есть двухканальный осциллограф и генератор, то более точную настройку можно произвести с их помощью.

При изготовлении печатной платы с помощью ЛУТ технологии, распечатывать шаблон как есть (не в зеркальном отражении).

Описанный в данной статье фильтр для сабвуфера, может применяться в связке с усилителем НЧ на микросхеме TDA7294 или TDA7293, который также с легкостью может быть повторен начинающими электронщиками.

Печатная плата СКАЧАТЬ

Похожие статьи

АКТИВНЫЕ ФИЛЬТРЫ ДЛЯ САБВУФЕРОВ

     При использовании современной магнитолы с акустикой чувствительностью 89 дБ и выше уровень громкости обычно вполне достаточен. Поэтому первый (бюджетный) усилитель, как правило, предназначается в первую очередь для сабвуфера. Обычно там есть блок формирования сигнала, но его возможности ограничены. Чаще всего фильтры имеют фиксированную частоту среза. А специализированный усилитель с плавно перестраиваемыми фильтрами — это вещь уже не бюджетная.

Предлагаемые схемы предназначены как раз для таких случаев. Большинство из них были разработаны «по просьбе трудящихся. Поэтому, кстати, мало рисунков печатных плат — это дело сугубо индивидуальное, зависит от деталей и компоновки в целом. Но платы зависит многое, в том числе и количество «граблей», на которые наступит радиолюбитель при повторении, поэтому все дополнения только приветствуются. Я пока проектирую платы только для конструкций «личного употребления», на все нет времени…

При разработке ставилось два условия:

• обойтись только однополярным питанием 12 вольт, чтобы не связываться с изготовлением преобразователей и не лезть за повышенным напряжением внутрь усилителя
• схема должна быть предельно простой и не требовать для повторения особой квалификации.

Первая схема предназначена для простейших установок. Поэтому ее характеристики далеки от идеала, но возможности вполне достаточны. Большой диапазон перестройки частоты частоты среза позволяет использовать сабвуфер практически с любой акустикой. Если у магнитолы нет линейных выходов — не беда. Схема может работать и с «колоночных» выходов магнитолы. Для этого нужно только увеличить сопротивление резисторов R1,R2 до 33…100 кОм.

     При широкой полосе частот, воспроизводимых сабвуфером, для «стыковки» звучания с фронтальной акустикой необходимо использовать регулируемый фазовращатель. Схема простейшего сумматора с фазовращателем приведена на следующем рисунке. По сравнению с предыдущей схемой пределы перестройки частоты среза несколько сужены, все остальные рекомендации остаются в силе. Печатная плата не приводится — пусть это будет «домашним заданием».

Однако возможности простейших схем ограничены. Пассивный сумматор дает большое затухание сигнала, что заставляет использовать максимальную чувствительность усилителя. Кроме того, при работе от небуферизованного линейного выхода магнитолы (а в бюджетных линейках они все такие) возможно ухудшение разделения стереоканалов из-за невысокого входного сопротивления сумматора.
     Поэтому нужно перейти к активному смесителю сигналов левого и правого каналов. Удобнее всего выполнить его на полевых транзисторах — при использовании транзисторов с напряжением отсечки более 3 вольт (КП303Г, КП303Е) необходимый режим работы достигается без смещения на затворе. В таком случае разделительный конденсатор на входе необязателен. А это дополнительное повышение качества звучания. Да и сами полевые транзисторы «благороднее».

  Если встроенный фильтр усилителя устраивает, схему можно упростить.

И, наконец, когда есть все, что нужно и нужен только фазовращатель.

Наконец, если сабвуфер представляет сообой что-то более сложное, чем закрытый ящик, в канал усиления нужно включить фильтр обрезки инфранизких частот. Правда, для увеличения добротности пришлось выполнить его по схеме третьего порядка, хотя АЧХ соответствует второму.

В тех случаях, когда нужно встроить блок формирования сигнала сабвуфера непосредственно в усилитель, есть смысл перейти на двухполярное питание ОУ. Ниже приводится вариант схемы, дополненный входом высокого уровня и регулятором усиления. Резистор R18 определяет минимальный уровень выходного сигнала. Если нужно снижать его до нуля, резистор следует заменить перемычкой или снизить сопотивление до 100-200 Ом. Входные каскады и фильтр остались практически без изменений, но благодаря увеличению напряжения питания до 15 В несколько повышена перегрузочная способность. Небольшое изменение номиналов фильтра увеличило его добротность, как следствие — повысилась крутизна АЧХ непосредственно в зоне перегиба. При широкой полосе она приближается к фильтру третьего порядка. При налаживании нужно добиться, чтобы постоянное напряжение на эмиттере транзистора VT3 составляло 6-7 вольт.
     Если нужно увеличить коэффициент передачи этого фильтра, можно зашунтировать резисторы в истоках полевых транзисторов электролитическими конденсаторами емкостью от 10 мкф и выше. Усиление возрастет примерно в 3 раза, но есть риск появления искажений.

Детали и монтаж
     Для плавной регулировки частоты среза нужны резисторы с нелинейной зависимостью сопротивления (тип Б). В среднем пложении движка сопротивление одной половины «подковки» у них заметно больше, чем у другой. Включить их нужно так, чтобы движок закорачивал секцию с бОльшим сопротивлением.
     Керамические конденсаторы в звуковом тракте использовать нельзя из-за микрофонного эффекта, их можно ставить только в цепи питания. Из недорогих и доступных лучше всего использовать полипропиленовые, фторопластовые или лавсановые. Например, К73-17 (от 0,01 до 6,8 мкф, напряжение от 50 до 630В, цена от 0,5 до 8 р за штуку в зависимости от размера и допуска). Конденсаторы нужно подобрать в пары с минимальным разбросом (важно не точное значение емкости, а рассогласование по каналам). Многие современные мультиметры позволяют измерить емкость непосредственно. Если такой возможности нет, лучше использовать конденсаторы с допуском 5%.
     Полевые транзисторы по каналам нужно подбирать в пары по начальному току стока и напряжению отсечки. Если нет такой возможности, лучше использовать транзисторы из одной партии — в пределах упаковки разброс параметров обычно невелик. Вместо КП303 можно использовать сборки серии КПС, там идентичность пар обеспечивается технологически. Вместо КТ3102Е можно использовать любые другие n-p-n транзисторы с коэффициентом передачи тока более 50. Словом, возможности для творчества открываются широкие…
     Чтобы избежать наводок, у транзисторов КП303 нужно соединить с общим проводом «земляную» ножку транзистора (вывод корпуса). Входные делители также должны быть как можно ближе к транзистору, чтобы в цепи «делитель-затвор» не было длинных проводников. Особенно важно это при высоком сопротивлении делителя.

Источник http://www.bluesmobil.com/shikhman/ © А. И. Шихатов 1999-2003

Фильтр – сумматор для сабвуфера, схема – Поделки для авто

При сборке усилителей для автомобилей на микросхемах TDA 7293 или TDA 7294 иногда возникает необходимость в компактом блоке фильтра, желательно чтобы был простым и понятным, а также имел нормальные характеристики и являлся одновременно сумматором. Именно в этой статье и предоставляю такую поделку и схему.

Схема собрана всего на одном биполярном, маломощном транзисторе. Можно конечно использовать для сабвуфера и пассивный фильтр, например всего из одного фильтра LC, он мог бы отфильтровать звук до частоты 20-150 Гц, но это не целесообразно, так как на выходе получим то же самое, что и на входе. Вот именно поэтому нам и нужно первоначальный звук хорошо отфильтровывать.

Почему применяют фильтры НЧ, да потому что при фильтрации, так сказать с каждой ступенькой номинал звука уменьшается на входе в сотни раз, и когда подаём этот номинал на сабвуфер, его не достаточно или просто не хватает для нормальной раскачки.

В приведённой в этой статье схеме, происходит практически тоже, но за исключением того, что стоит один транзистор, на котором собран предварительный усилитель, и который уже “отфильтровал” звуковой сигнал и усилил его для подачи на конечный усилитель.

печатка для тех, кто собирается травить плату.

На входе фильтра собран сумматор, который суммирует оба канала, и в последствии сигнал поступает в пассивный фильтр с частотой среза 150 Гц. Фильтр второго канала имеет усилитель на выходе. Есть и особенность данной схемы, в том что можно регулировать срез от 15 до 30 Гц.

Схема не требует к себе каких-либо наладок или подстроек. Единственная подстройка это частота среза, которую можно настроить под себя, под свой вкус, так как в схеме есть сдвоенный регулятор 100 кОм ( можно взять номинал от 47 до 2200 кОм).

Схема прекрасно работает с любыми усилителями мощности звук.частоты, как с маломощными 12-Воль-ми, так и с мощными двуполярными.

Отечественные или импортные транзисторы, прекрасно себя чувствуют в этой схеме, так что тут выбор за вами.

И ещё хочу отметить один момент, если у вас сложилась ситуация, которая требует обратиться в автосалон, то сперва узнайте о нём прочитав отзывы. Лучше ехать, когда знаешь куда едешь…

Похожие статьи:

Subsonic-как использовать SQL имя схемы / владельца как часть пространства имен?

Я только начал использовать Subsonic 2.2 и до сих пор очень впечатлен-думаю, это сэкономит мне некоторое серьезное время кодирования.

Прежде чем я погружусь в использование его на полный рабочий день, хотя есть что-то, что меня беспокоит, что я хотел бы разобраться.

В моей текущей базе данных (БД SQL2008) я разделил таблицы, представления, sps и т. д. вверх на отдельные куски по имени схемы / владельца, так что все клиентские таблицы находятся в клиенте. схема, продукты в продукте. схемы и т. д., поэтому для выбора из таблицы адресов клиентов я бы сделал select * from customer.address

К сожалению, Subsonic игнорирует имя схемы/владельца и просто дает мне имя базовой таблицы. Это нормально, поскольку у меня нет дубликатов между схемами (например, Customer.Address и Supplier.Address не существуют), но я просто чувствую, что код может быть более ясным, если я могу разделить схему.

В идеале я хотел бы иметь возможность изменять пространство имен по схеме / владельцу — я думаю, что это будет иметь наименьшее влияние на SubSonic, но облегчит чтение полученного кода.

Проблема в том, что я ползал по всему источнику Subsonic и не знаю, как это сделать (не помогает, что я кодирую в VB не C# = да, я знаю, виноват ZX Spectrum!!)

Если кто-то занимался этим раньше или имеет представление о том, как его решить, я был бы очень благодарен,

Заранее спасибо.

Эд

namespace <%=provider.GeneratedNamespace%><%=owner%>

string owner = "." + tbl.SchemaName;
if(owner == ".dbo")
  owner = "";

<SubSonicService defaultProvider="DBData">
<providers>
<clear/>
     <add name="DBData" type="Subsonic.SqlDataProvider, SubSonic" connectionStringName="LocalSqlServer" generatedNamespace="DBData" includeTableList="table_a,table_b" spStartsWith="app,get,set" viewStartsWith="v_" />
     <!--CMS Provider-->
     <add name="CMS" type="SubSonic.SqlDataProvider, SubSonic" connectionStringName="LocalSqlServer" generatedNamespace="CMS" stripTableText="CMS_" includeTableList="CMS_Content,CMS_Page" useSPs="false"/>
</providers>
</SubSonicService>