Самодельный аттенюатор для аудиокарты

Простая приставка превращает звуковую карту компьютера в высокоскоростной стробоскопический осциллограф. Часть 2 – Восстанавливающие фильтры, питание и входные аттенюаторы

Часть 1 – Общие сведения, схема согласования, тактирования и делителя частоты

Примеры активных восстанавливающих фильтров

На Рисунках 7 и 8 представлены схемы активных RC фильтров, хорошо выполняющих функции ограничения спектра. На Рисунке 7 показана схема активного фильтра Саллена-Ки второго порядка, при стандартных номиналах резисторов и конденсаторов имеющего частоту среза порядка 39 кГц. Для этого фильтра хорошо подойдут сдвоенные низковольтные rail-to-rail операционные усилители AD8042 и AD822. Коэффициент передачи фильтра в полосе пропускания равен +1.

Рисунок 7. Фильтр нижних частот Салена-Ки с полосой пропускания 39 кГц.

Второй вариант фильтра показан на Рисунке 8. Фильтр второго порядка с многопетлевой обратной связью при стандартных номиналах резисторов и конденсаторов имеет частоту среза около 33 кГц. Коэффициент передачи фильтра в полосе пропускания равен –1, поэтому, для правильного отображения осциллограмм, в программе осциллографа необходимо активировать режим инвертирования, нажав соответствующую кнопку.

Рисунок 8. Фильтр нижних частот с многопетлевой обратной связью и частотой среза 33 кГц.

Питание схемы

УВХ AD783 и операционным усилителям в восстанавливающих фильтрах необходим двуполярный источник питания. В простейшем случае его можно заменить шестью батареями типоразмера AA, три из которых обеспечивают напряжение +4.5 В, а три другие – напряжение –4.5 В. Возможно, также, использовать одну 9 В батарею с резистивным делителем, середина которого будет выполнять функции «земли». Средняя точка должна быть буферизирована с помощью операционного усилителя, чтобы обеспечить отвод любого тока, необходимого схеме. Альтернативное решение –линейный стабилизатор для получения напряжения порядка 4.5 В относительно отрицательного полюса батареи и использования его в качестве базовой «земли».

Еще одним вариант – питание от напряжения +5 В интерфейса USB. Отрицательное напряжение –5 В можно получить с помощью DC/DC преобразователя на микросхеме ADM8829 фирмы Analog Devices, или ICL7660 фирмы Intersil. При таком решении особое внимание потребуется уделить устранению шумов, создаваемых DC/DC преобразователем.

Входные аттенюаторы

Малосигнальная полоса пропускания AD783 намного шире полосы пропускания для большого сигнала. Если включить перед УВХ резистивный аттенюатор 1:10, ограничивающий размах входного сигнала, можно получить полосу пропускания, превышающую 20 МГц. Но лучше использовать специальные щупы. Относительно недорогие щупы предлагает компания Syscomp Electronic Design (Рисунок 9).

Рисунок 9. Осциллографические щупы P6040 с коэффициентами деления 1:1/1:10 и полосой пропускания 40 МГц.

На момент написания статьи в дешевой ценовой категории предлагались также:

  • Щупы для осциллографа 10:1 (GT-P6020) с полосой пропускания 20 МГц, стоимость $19.50 за пару, производство HobbyLab;
  • Универсальные щупы 100 МГц (P2100) и 60 МГц (P2060), стоимость $10 каждый от компании Gabotronics.

Использование щупов

Щупы P2100, с делителем 10:1 и диапазоном компенсации входной емкости 10 … 35 пФ использовались совместно с приставкой и программой Soundcard Oscilloscope [2]. Полученные в результате осциллограммы представлены на Рисунках 10, 11, 12. Входной импеданс приставки с этими щупами равен 10 МОм/18 пФ, при диапазоне допустимых входных напряжений до ±30 В.

Для демонстрации работы входного каскада с УВХ сначала была произведена частотная компенсация щупов с использованием прямоугольного сигнала 1 кГц. Ниже показаны осциллограммы, полученные с помощью приставки при различных частотах сигналов. На Рисунке 10 – осциллограммы сигналов прямоугольной формы амплитудой 5 В п-п с частотой 1 МГц (а) и 50 МГц (б). В каждом случае частота выборки устанавливалась такой, чтобы частота преобразованного сигнала составляла порядка 500 Гц. При этой частоте реакция практически всех звуковых карт будет одинаковой, и различия их характеристик можно не принимать во внимание. Соответствующая эффективная скорость развертки составляла 500 нс/дел для осциллограммы на Рисунке 10(а) и 10 нс/дел для осциллограммы на Рисунке 10(б). Усиление входного каскада звуковой карты устанавливалось с помощью управляющей программы таким образом, что бы амплитуда сигнала 1 МГц воспринималась программой как 1.072 В п-п, а сигнала 50 МГц – 762.2 мВ п-п. Отношение 0.762/1.072 очень близко к –3 дБ. Измерения показали, что при совместном использовании 100 МГц щупов с делителем 1:10 и УВХ AD783 результирующая полоса пропускания по уровню 3 дБ равна примерно 50 МГц.

Читайте также:
Зажим для проводов своими руками
а) б)
Рисунок 10. Одноканальный режим, делитель 1:10, последовательность прямоугольных импульсов 1 МГц (а) и 50 МГц (б) амплитудой 5 В п-п.

На Рисунке 11 изображены осциллограммы таких же сигналов, но поданных одновременно на оба канала приставки. Видно хорошее совпадение между двумя каналами по коэффициентам усиления, смещению и задержке.

а) б)
Рисунок 11. Тест на идентичность каналов: двухканальный режим, делитель 1:10, последовательность прямоугольных импульсов 1 МГц (а) и 50 МГц (б) амплитудой 5 В п-п.

Осциллограмма, показанная на Рисунке 12, снята в двухканальном режиме. Красный цвет соответствует прямоугольным импульсам амплитудой 5 В п-п и частотой 375 кГц, а зеленый – импульсам такой же амплитуды и длительностью 42 нс. Скорость горизонтальной развертки равна 333 нс/дел. Как видим, AD783 поддерживает полный размах 5 В, даже для импульсов шириной всего 42 нс.

Рисунок 12. Двухканальный режим, коэффициент деления 10, последовательности прямоугольных импульсов 375 кГц с размахом 5 В п-п, и прямоугольных импульсов 1.5 МГц длительностью 42 нс амплитудой 5 В п-п.

Дополнительные материалы

  1. Visual Analyzer – полный профессиональный пакет ПО, который превращает ПК в набор измерительных инструментов реального времени. Не требуется дополнительное аппаратное обеспечение, используется только звуковая карта компьютера.
  2. Syscomp Electronic Design – USB осциллографы, генераторы сигналов и аксессуары.
  3. HobbyLab – USB осциллографы и аксессуары.
  4. Gabotronics – отладочные наборы и платы, процессорные модули, электронные компоненты.
  5. Soundcard Oscilloscope – пакет ПО осциллографа на базе звуковой карты ПК.

Перевод: Vadim по заказу РадиоЛоцман

Аудио-аттенюатор или возвращение в 80-е

Опубликовано: 16 мая, 2015 • Рубрика: Разное

Эх, золотые 80-е, эпоха расцвета диско, хард-рока и действительно звучащей аудиоаппаратуры. Неудивительно, что многие аудиофилы до сих пор в своих системах используют компоненты 80-х (а то и 70-х) годов. Пусть и немного доработанные.

Однако, при сопряжении таких компонентов с современными источниками сигнала (CD- и DVD-плеерами, звуковыми картами и т.п.) возникают проблемы с согласованием уровней сигнала. В те годы не было жёстких стандартов в этом плане и различия в чувствительности входов разных аппаратов разных фирм, мягко говоря, поражают.

Просматривая спецификацию на какой-то старый усилитель 70-х годов, автор обнаружил “стандарты” по входам для тюнера, магнитной ленты и линейного входа в 155 мВ, 180 мВ, 200 мВ, 220 мВ, 250 мВ и 300 мВ. У современных аппаратов различия тоже наблюдаются, но уже не такие разительные.

Поэтому при согласовании между собой компонентов из разных эпох возникают.

Проблемы.

Первая проблема заключается в существенных различиях выходного уровня современных источников сигнала и чувствительности входов компонентов 80-х и 70-х годов.

Вторая проблема вытекает из первой — из-за высокой чувствительности (по современным меркам) входов «раритетных» аппаратов существует (и весьма серьёзный) риск перегрузки усилителя мощности.

Если посмотреть на характеристики старой аппаратуры, то мы увидим, что относительно стандартной чувствительностью для линейных входов, входов для CD-проигрывателя и тюнера является уровень 200 мВ. Причём больше всего вариаций встречается для входа тюнера, где чувствительность порой достигает 100-150мВ. Причины такого разнообразия неясны, да и неважны.

Читайте также:
Аркадный автомат своими руками

Гораздо более важным является тот факт, что «старомодный» уровень 200 мВ абсолютно не соответствует современному стандарту на выходные уровни CD, DVD и MD проигрывателей. Все без исключения эти устройства обеспечивают максимальное напряжение на выходе в 2В! Это в десять раз выше, чем входная чувствительность старых аппаратов.

Конечно, надо учесть, что в среднем уровень записи CD-дисков на 12 дБ ниже максимума. Следовательно средний уровень выходного сигнала составляет только 500 мВ. И ситуация кажется уже не такой катастрофичной. Но это опасная иллюзия, так как на правильно записанном компакт-диске пиковые уровни сигнала могут достигать 2 Вольт. И если ваш усилитель способен развить полную мощность уже при 200 мВ на входе, то такие пики сигнала вызовут сильнейшую перегрузку усилителя с весьма нежелательными, а порой и непредсказуемыми последствиями.

Резистивный аттенюатор.

К счастью, излишне высокий уровень выходного сигнала источника может быть довольно легко приведен к требуемому значению. Для этого нам потребуется простой резистивный делитель, представленный на рисунке:

Степень ослабления сигнала определяется соотношение резисторов R1 и R2. В примере, показанном на рисунке, коэффициент ослабления сигнала составляет 0,5 или в 2 раза. Ослабление можно выразить в дБ (да и правильнее так будет). В этом случае ослабление составит -6 дБ (минус показывает, что сигнал ослабляется).

Формула для расчета затухания в дБ: Ослабление=20log[R2/(R1+R2)].

Чтобы избавить читателей от «сложных» расчётов, в таблице ниже приведён ряд практически-ориентированных примеров:

Номиналы резисторов взяты из стандартного ряда E12.
Скорее всего, аттенюаторы с ослаблением в -2,5 дБ и -3,3 дБ нужны не так часто. Но в силу упомянутых выше различий в уровнях сигнала аттенюаторы с ослаблением в -6 ​​дБ и -12 дБ являются очень востребованными.

Согласование

Кроме соотношения номиналов резисторов R1 и R2 (напомню, соотношение определяет затухание), мы должны учитывать и абсолютные значения этих резисторов. По каким критериям?

Со стороны входа аттенюатора мы должны принимать во внимание выходной импеданс источника сигнала, а со стороны выхода — входное сопротивление усилителя. Для примера рассмотрим учёт входного сопротивления усилителя.

Обратимся к высокочастотной технике. Здесь всегда пытаются обеспечить передачу максимальной мощности сигнала. Согласитесь, неплохая идея? Для этого необходимо, чтобы входное сопротивление аттенюатора было равно выходному импедансу источника сигнала.

В аудиотехнике практикуется совсем другой подход. Здесь стараются как можно меньше нагружать источник сигнала (т.е. входное сопротивление последующих компонентов делают как можно больше) иначе при перегрузках ограничение сигнала будет частотно-зависимым. То есть нарушается линейность источника сигнала, что в Hi-Fi и уж тем более в Hi-End системах недопустимо! Вдобавок сильное ослабление сигнала может привести к росту уровня шумов.

Учитывая вышесказанное, сопротивление нагрузки стоит выбирать минимум в 10 раз выше выходного сопротивления источника сигнала. Это проиллюстрировано на рисунке:

Выходное сопротивление большинства источников сигнала находится в диапазоне от одной до нескольких сотен Ом. Если мы обеспечим сумму сопротивлений R1 и R2 в интервале от 10 кОм до 20 кОм, то таким образом наш аттенюатор будет вполне безопасной нагрузкой для источника сигнала. Кстати, это было учтено при расчете значения резисторов приведенной выше таблице.

Входной импеданс усилителя чаще всего составляет порядка 47 кОм. Это сопротивление получается включено параллельно сопротивлению R2 нашего аттенюатора, и, конечно, влияет на его коэффициент деления. На практике, однако, полученные отклонения не так серьёзны. Например, если посчитать точно, то при расчётном затухании ненагруженного аттенюатора в -9,9 дБ, подключенный к усилителю с входным сопротивлением 47 кОм и источнику с выходным импедансом в 600 Ом, такой аттенюатор даст ослабление в -10.8 дБ. Как видим, разница весьма незначительная.

Читайте также:
Системный блок из колесного диска (by fedos)

Конструкция.

С точки зрения конструкции, естественно, тут варианты могут быть разными, в зависимости от ваших способностей и подручных средств. Приведенные ниже фотографии показывают одну из возможных реализаций аттенюатора. Довольно, простую, эстетичную и удобную. Если использовать маломощные резисторы (0,125 Вт), то они легко помещаются в корпусе RCA-переходника.

Защитить контакты можно термоусадочной трубкой. Для удобства эксплуатации на корпусе стоит пометить затухание вашего аттенюатора.


Обратите внимание, что для снижения шумов, аттенюатор необходимо подключать на входе усилителя, а не на выходе источника. Если резисторы монтируются не в переходник, а в разрыв сигнального кабеля, то часть кабеля, подключённая ко входу усилителя, должна быть как можно короче.

Если вы часто экспериментируете с аппаратами в своей аудиосистеме или ищите «свой звук», то, скорее всего, будет очень полезно иметь набор таких аттенюаторов, перечисленных в таблице 1.

Статья подготовлена по материалам журнала «Электор Электроникс»,
вольный перевод Главного редактора «РадиоГазеты».

Активный аттенюатор

Простой, но очень полезный прибор для тех кто занимается аналоговой техникой. Устройство делителя по сути проще некуда, два резистора, но есть свои нюансы. Главный из них это то что для корректной работы делителя нужно строгое постоянство сопротивления нагрузки. В ВЧ цепях существует стандарт в 50 и 75 ом, и большинство аттенюаторов рассчитаны под эти значения. Но случаи бывают разные, и на низких частотах где согласование не требуется, импедансы возможных нагрузок могут существенно различаться, от чего коэффициент деления будет заметно изменятся. Чтобы это предотвратить
на выходе нужно ставить повторитель. Собранный аттенюатор обладает следующим характеристиками:

  • Коэффициент ослабления – 1:10:100
  • Входное сопротивление – 1,1Мом
  • Максимальное выходное напряжение – 1 вольт
  • Максимальная частота без завала – 6-8 МГц
  • Скорость нарастания сигнала – 25 нсек
  • Уровень шумов – менее 1 мв
  • Возможность работы как с переменным, так и с постоянным напряжением.

За основу была взята схема из книги Иванова Б.С. “Осциллограф — Ваш помощник”

Доработанная схема приведена на рисунке.

Здесь, и далее маркировка деталей соответствует новой схеме. Транзисторы ставил те которые были в наличии, но на частоты в 250 МГц. Транзистор VT2 средней мощности, желательно с радиатором. Резистор R7 составлен из двух пяти ваттных. Диоды служат для защиты полевика от перенапряжения, они и ограничивают выходное напряжение. Детали отмеченные звездочкой нуждаются в подборе. Резистором R3 добиваются точного деления особенно при максимальном ослаблении. R1 и R2 желательно с малым допуском, или подобрать. Конденсаторы С2 и С3 служат для компенсации делителя на переменном токе. Конденсатор С2 образован паразитными емкостями монтажа. R6 служит для настройки коэффициента усиления повторителя, который должен ровняться единице. Переключатель S1 сдвоенный. Конденсатор С4 на 50 мкф, составлен из двух электролитов включенных полюсами навстречу друг другу. Резистором R4 устанавливается ноль на выходе. Напряжение питания 12 вольт, однополярное, стабилизировано с помощью транзисторного стабилизатора со стабилитроном.

Особое внимание следует уделить монтажу делителя и входных цепей повторителя в целях снижения паразитных емкостей. Для этого цепи делителя и полевик должны находиться по возможности дальше от корпуса и других массивных заземленных элементов. В качестве переключателя выбора ослабления использован доработанный переключатель напряжения сети, опять таки в целях снижения емкостей. Для устранения наводок корпус должен быть металлический, а сетевые провода и трансформатор экранированы. При сборке был примерен навесной монтаж. Размещать делитель и полевик на плате не рекомендуется.

Читайте также:
Кухонный компьютерный стол

Внешний вид законченной конструкции активного аттенюатора показан на фото выше.

Что такое OLED, MiniLED и MicroLED телевизоры – краткий обзор и сравнение технологий.

Про использование технологии беспроводного питания различных устройств.

Приводятся основные сведения о планарных предохранителях, включая их технические характеристики и применение.

Как сделать колонки для компьютера своими руками?

  1. Инструменты и материалы
  2. Способы изготовления
  3. Рекомендации

Самодельная выносная колонка (неважно, где она будет использоваться) – вызов производителям, требующим от одной до десяти тысяч евро за полупрофессиональный Hi-Fi-стереокомплект домашней акустики. Одна или пара самодельных колонок с высококлассными динамиками по цене 15-20 тысяч рублей обойдутся в 30-40 раз дешевле.

Инструменты и материалы

Расходные материалы, которые необходимы для колонок, собираемых своими руками.

  1. Фанера, ДСП или ДВП. Если есть возможность, используйте натуральную доску. Например, одной из досок может быть загрязнённая разделочная доска на кухне, которую давно уже пора заменить. Грязные, но ещё достаточно свежие доски необходимо зачистить – колонка должна иметь свежий вид.
  2. Эпоксидный клей или уголки для мебели. Второй вариант более предпочтителен: уголки для мебели помогут в случае неполадок разобрать колонку и заменить неисправный функциональный узел или радиоэлемент. Чего не скажешь о клее: попытки вскрыть требуют распиливания с помощью болгарки, которой при неосторожном движении легко повредить один из функциональных узлов при разборке.

Необходимы определенные радиоэлементы.

  1. Блок питания. Позволяет колонку сделать активной: у неё своё электропитание.
  2. Усилитель. «Раскачивает» мощность в 0,3-2 Вт, идущую от предусилителя звуковой карты ПК, телевизора или магнитолы, до требуемого количества Вт.
  3. Сам динамик. Применяется один широкополосный или несколько узкополосных.
  4. Регулятор громкости. Во всех устройствах есть своя, электронная регулировка. Но удобнее пользоваться отдельной.

Усилитель, динамики и блок питания выбирают самостоятельно. Может потребоваться изготовление дополнительных выходных каскадов на мощных низкочастотных транзисторах, выдающих десятки Вт, если динамик достаточно мощный. В этом случае заказываются соответствующие радиодетали, а также готовится подложка в качестве основы для печатной платы.

Следует запастись необходимыми инструментами.

  1. Ручные слесарные – молоток, пассатижи, бокорезы, плоская и фигурная отвёртки. Может использоваться набор разных отвёрток – производители электроники переходят на болты с многогранными шлицами.
  2. Болгарка с отрезным диском по дереву, электролобзик.
  3. Ручная или электрическая дрель. Для ускорения сборки потребуется и шуруповёрт с набором бит.

Подготовив инструменты, запчасти и расходники, приступите к изготовлению устройства.

Способы изготовления

Компьютерные колонки, являясь малогабаритными, не требуют мощных динамиков, усилитель которых питается от 12 и более вольт питающего напряжения. Таким колонкам достаточно лишь пяти вольт, поступающих с USB-порта или зарядки для смартфона.

Более мощные – для подключения телевизора, кинопроектора, магнитолы – потребуют отдельный блок питания. Потребуется 10 и более ампер тока с напряжением 12 В, как от автомобильного аккумулятора, выдающего до сотен ампер.

Несмотря на использование пластика в качестве материала корпуса многими производителями, «самодельщики» выполняют «коробку» из дерева или пиломатериалов на его основе. Все грани корпуса покрываются водостойким лаком.

Если речь идёт о ДСП, нанесите шпатлёвку перед покраской или оклеиванием декоративной плёнкой.

Конструкция современных колонок использует не пустое пространство внутри ящика, заполненное воздухом и оснащённое низкочастотным фазоинвертором для улучшения передачи низких частот, а заполнение демпфирующим материалом. Характеристики современных фирменных динамиков улучшились настолько, что их свободно можно «запереть» внутри.

Для точной подстройки амплитудно-частотной характеристики предусмотрите эквалайзер – несколько регуляторов, управляющих отдельными полосами звуковых частот. Если в магнитоле или музыкальном центре нет такой подстройки, схема усилителя немного усложняется. Микросхема, на базе которой собран усилитель, обладает такой функцией. Для ПК или ноутбука такая необходимость резко отпадает – система Windows предусматривает графический виртуальный эквалайзер, например, в настройках WM Player. Планшеты на базе Android позволяют настроить АЧХ на любом из сторонних приложений.

Читайте также:
Ремонт наушников своими руками. Как отремонтировать наушники

Для пустотелых колонок внутри применяется звуковой лабиринт – конструкция из внутренних стенок, расположенных под разными углами (внутренний акустический расчёт). Это улучшенный вариант, выдающий наиболее эффективную АЧХ, – без перепрограммирования устройства, выполняющего роль звукового процессора. По сравнению с фазоинвертором он позволяет избежать бьющего в одно место потока воздуха при существенной громкости, направлен не вперёд, а назад. На задней и верхней частях корпуса располагается окошко.

Чтобы убрать паразитные модуляции, заметные на слух, внутренняя сторона «коробки» обивается демпфером. Такое решение – альтернатива заполнению всего пространства.

Технологический процесс изготовления заключается в следующем. Убедитесь, что у вас всё уже заготовлено.

  • Разметьте и распилите фанеру или доску ДСП (либо из натурального дерева) на фрагменты, ориентируясь по чертежу.

  • Разметьте отверстия под динамик и регулятор. Высверлите их по кругу. Аккуратно выбейте удаляемые круги и сгладьте края при помощи напильника, зубила или точильного камня. Примерьте, подходят ли динамик и регулятор громкости в пропиленные зазоры. Если есть застревания при попытке вставить их туда, подточите мешающие выступы.

  • Разметьте переднюю грань под саморезы или болты, удерживающие устройства за их штатные «ушки». Смонтируйте блок питания и усилитель на нижней или задней стенке будущей колонки. Обклейте слоем демпфера нужные грани, если конструкция это предусматривает.

  • Приступите к сборке. Соедините верхнюю, нижнюю, переднюю и заднюю грани. Лучше всего это делать при помощи наружных уголков. Некоторые грани (кроме одной из боковин) допускается скрепить уголками и изнутри: разборной снаружи является лишь одна из боковин, позволяющая получить доступ к снятию других граней при ремонте колонки. Соедините все функциональные узлы между собой по структурной схеме. Проверьте правильность произведённого монтажа.

  • Выполните первое испытание, включив питание и подав выход от источника звука. Убедитесь, что усилитель и динамик работают исправно. Проверьте регулятор, ненадолго сделав звук предельно громким. Динамик не должен давать слышимых искажений (свист, гудение, хрип и т. д.).

  • Для всестороннего тестирования используйте домашний компьютер, ноутбук, планшет или смартфон, на котором установлен генератор частот, прослушайте колонку на отсутствие резонанса, издаваемого плохо закреплёнными динамиком, заводского брака в нём самом и в усилительной плате. Убедившись, что колонка работает штатно, установите вторую боковину, закрыв этим внутренности колонки окончательно. Повторите тестирование.

Поставьте колонку в нужный угол комнаты или возле любой из стен. Включите музыку и пройдитесь по комнате, вслушиваясь в звук. Переместите колонку в тот угол или место, откуда она лучше всего звучит. Это называется акустическим расчётом комнаты. Если колонок две, расположите их в зоне отдыха комнаты так, чтобы 3D-стереозвучание показало себя «во всей красе».

Завершив сборку и пусконаладку, смонтируйте на передней грани колонки защиту динамика. Это может быть мелкоячеистая металлическая сетка, пластиковая решётка с натянутой поверх неё тонкой продуваемой и звукопроницаемой тканью и т. д.

Рекомендации

Расположите колонки в месте, где они звучат наилучшим образом.

Не эксплуатируйте колонки и ПК в сыром, грязном помещении, рядом с источником кислотных паров. Это вызовет их преждевременную порчу.

Не превышайте громкость звука выше рекомендуемой. Чтобы исключить перегрузку усилителя (и его частые выключения по перегреву), используйте в схеме согласующие элементы. Динамик не должен «хрипеть», выдавать искажение («подчёркивать» высокие частоты и занижать уровень низких).

Если колонка питается от USB-порта, перегрузка модуля, выдающего 5 В, из-за «просадки» напряжения может привести к выходу его из строя. Не перегружайте ноутбук. Это же относится к смартфонным и планшетным зарядкам.

Позаботьтесь об отдельном питании колонки. Старайтесь не «запитывать» её от ПК, через OTG-переходник от смартфона или планшета.

Мастер-класс по изготовлению колонок смотрите далее.

Читайте также:
Внешняя звуковая карта USB своими руками

Самодельные акустические колонки для компьютера своими руками (фото, пошагово)

База самоделок для всех!

  • Главная
  • Самоделки
  • Дизайнерские идеи
  • Видео самоделки
  • Книги и журналы
  • Партнеры
  • Форум
  • Самоделки для дачи
  • Приспособления
  • Автосамоделки
  • Электронные самоделки
  • Самоделки для дома
  • Альтернативная энергетика
  • Мебель своими руками
  • Строительство и ремонт
  • Для рыбалки и охоты
  • Поделки и рукоделие
  • Самоделки из материала
  • Самоделки для ПК
  • Cуперсамоделки
  • Другие самоделки

Самодельные акустические колонки для компьютера своими руками (фото, пошагово)

Я захотел собрать себе последние в жизни колонки. Собрать и успокоиться. И я поставил перед собой главную цель — не накосячить, не экспериментировать, поэтому я использовал только надежные, проверенные решения, не стараясь перепрыгнуть через голову.

То что получилось перед вами на фото:

Динамики

Больше всего влияют на звук не провода, и не усилитель как считают аудиофилы. Это конечно динамики. И я начал сборку колонок с поиска «самых лучших» динамиков. ИМХО. Я долго выбирал, слушал и остановился на широкополосных динамиках Visaton B200.

Этот единственный динамик отыгрывает весь диапазон от 57 до 18000 Гц. (От 40 Гц с фильтром). То есть он работает за троих. И это хорошо, потому что мне не надо будет думать о кроссовере и согласовании динамиков. Меньше возможностей накосячить. Этот динамик обладает в

10 раз большей чувствительностью, чем советские колонки S90. То есть, ему достаточно 3 Вт мощности, что бы орать как советской колонке S90 при 30 Ваттах. По поводу звучания я вас грузить не буду, ибо это все субъективно, но я ссал кипятком.

Не бывает везде всё хорошо. Выигрывая в одном, мы проигрываем в другом. Пара таких динамиков требует 150 литровый ящик для полноценной работы. Это объем ванны.

Звуковуха

Начитавшись разных форумов о вреде интегрированных звуковых плат, я купил новую звуковую плату. Это была Creative X-Fi Extreme Audio, на большее было жалко денег. Пришел домой, включил её, удивился и расстроился. Звук похрипывал и в общем был хуже чем от встроенной звуковухи. Через день я разобрался, что все функции «улучшения» звука, которые есть в настройках звуковой платы, только ломают звук. Отключать сразу. Тестирование программой RMAA так же не показало существенного превосходства этой звуковой платы над встроенной.

Вы бы знали сколько у меня было восторга, когда я познакомился с программой RMAA. Я начал измерять этой программой всё что можно и нельзя измерять. Например, искажения вносимые в звук китайским силовым трансформатором. Или искажения вносимые в звук электробритвой.

И очередной раз, проверяя какую то ерунду, я сжег звуковую плату. Потом я купил дорогую звуковую плату ESI [email protected], но заметного эффекта от неё так же не было.

Вывод: Встроенные звуковухи бывают хорошими.

Электроника

В качестве усилителя я выбрал микросхему LM3886. Это самый беспроблемный способ получить Hi-Fi качество на коленке. Микросхему и сам усилитель я проверял программой RMAA. Эта микросхема на порядок лучше, чем требует стандарт Hi-Fi. Её искажения в 100 раз меньше, чем может услышать моё ухо.

Некоторые будут возмущаться, что хороших усилителей дешевле 10.000$ не существует! Но вы говорите об устройстве с сотней функций и блоков. Я же говорю о единственном блоке, который просто увеличивает силу тока в 100 раз.

Читайте также:
СНПЧ (система непрерывной подачи чернил) своими руками

Некоторые фанаты на основе этой микросхемы создают усилители с 0.0002% искажений.

Первую версию усилителя я собрал на монтажной плате. Это позволило постоянно улучшать усилитель (заменяя детали, изменяя схему, разводку и измеряя все в RMAA). Потом я изготовил обычную печатную плату (ЛУТ), но качество усилителя от этого не изменилось, проверено RMAA.

Вывод: Монтажные платы — это неплохо.

В качестве радиатора я использовал кулер от процессора (без вентилятора). Усилитель будет работать на мощности не более 5 Вт. На большей мощности динамик начинает хрипеть, а ушам становится больно. Но даже если бы усилитель перегрелся, то не сломался бы. Встроенная в усилитель схема защиты от перегрева просто бы выключила его. Но такого ни разу не произошло.

Cхема, печатная плата. Извиняюсь, лучшего качества не сохранилось.

Сборка

В качестве материала корпуса я выбрал ДСП 16 мм. МДФ стоил в 4 раза дороже, а толку нет. Можно было взять более толстый ДСП, но тогда бы колонка стала неподъемной. Продавец ДСП распилил этот лист на части нужного размера. И это отлично, потому что у меня проблемы с кривизной рук, ну не получается выпилить ровный ящик.

Колонку я решил сделать вытянутой, что бы разместить динамики на уровне ушей. Для повышения жесткости корпуса, в колонке установлены распорки. Детали склеены клеем «Жидкие гвозди» и стянуты саморезами.

Динамик я не стал закрывать решеткой или тканью. Решетка смотрится как то по китайски. А ткань портит звук.

Получился вот такой ящик. Мое правило — не накосячить! Поэтому я выбрал максимально простой дизайн корпуса, но не параллелепипед. Параллелепипед — это скучно.

Дальше, колонку надо было покрасить или обклеить пленкой. Я выбрал пленку, так как у меня большой опыт обклеивания и получается идеально. Вытаскиваю из одноразовой бритвы тонкое лезвие, что бы подрезать края. Беру тряпку, линейку, утюг и клею.

Но перед оклейкой или покраской, все щели, дырки от саморезов и необработанные края плит покрываем слоем шпатлевки.

На клей к стенкам корпуса приклеиваем синтепон. Вместо синтепона можно было взять фирменный, предназначенный специально для колонок, демпфирующий материал. Но опять же тест RMMA говорит, что разницы нет, а мне было лень заказывать 70 литров материала.

Почему в колонке нет фазоинвертора? Потому что этот динамик разработан для закрытого ящика набитого демпфирующим материалом.

Колонки полностью независимы. В каждой колонке установлен собственный усилитель и собственный блок питания.

Я использовал разъем «Джек 6,25 мм» для подключения звука, в надежде, что он будет надежнее других разъемов. Но оказалось, что маленький-большой, ломается всё. Но зато, в такой разъем можно подключить электрогитару без переходников.

А вот идея использовать разъемы питания, как в компьютере, очень удачная. Когда к вам домой тащат всякие мониторы, компьютеры, проекторы, принтеры, всегда свободный 5 метровый провод питания — вещь незаменимая в хозяйстве!

Затраты

Две недели работы по вечерам.

  • Шпатлевка — 100 руб
  • Герметик — 100 руб
  • Клей — 200 руб
  • Силовой провод — 200 руб
  • Пленка — 300 руб
  • 2 радиатора — 2×200 руб
  • Сентипон — 400 руб
  • Серебристая пленка — 500 руб
  • Остальные детали — 1000 руб
  • ДСП с распилом — 1000 руб
  • Трансформаторы — 2×800 руб
  • Динамики — 15000 руб

Крутая домашняя акустика своими руками

В альтезза клубе люди знают меня как audiomaniac, но этот ник взялся не просто так. Все потому что раньше я увлекался музыкой и звукотехникой. Причем я не фанат автозвука, а предпочитаю слушать музыку в более подходящей обстановке — дома, где можно в полной мере воссоздать эффект присутствия, вслушиваться в детали и не отвлекаться на вождение.

Читайте также:
Самодельная полочная акустика или колонки своими руками (Пошаговое руководство)

Речь пойдет о сборке более или менее качественной двухполосной домашней акустики, способной передать самые мельчайшие нюансы аудиозаписей, и открыть для Вас мир качественного звука, не без (качественного усилителя разумеется).

Это не первая акустика которую мне довелось спроектировать и собрать, до этого был опыт как очень основательного апгрейда советской классики, так и сборки акустики с нуля. Супругу не устраивал форм-фактор моей советской классики, большие широкие гробы которые не вписывались в интерьер и занимали слишком много места

Но звучали они превосходно, на настройку кроссовера я потратил около года доводя звук до идеала.

Колонки получились довольно тяжелой нагрузкой для усилителей, но мой усилитель собранный по мотивам форума Vegalab без проблем с ними справлялся:

Однажды один знакомый американец сказал мне что самое крутое акустическое оформление которое он когда либо слышал это трансмиссионная линия (TL). Он же лабиринт или четвертьволновой резонатор или органная труба, не путать с резонатором Гельмгольца и с фазоинвертором. У нас в России большой опыт собрал по лабиринтам Рогожин Александр. С тех самых пор общения с американцем я и загорелся собрать что-то в данном оформлении.

Идейным вдохновением для меня стала акустика фирмы PMC Twenty 24 Можно погуглить обзоры на данную акустику, посмотреть замеры и сравнить их с замерами моей акустики ниже.

В качестве динамиков были выбраны привычные мне норвежские Seas CA18RLY и 27TDC. Их не сложно свести, они не имеют серьезных изъянов, в общем хорошие динамики за свои деньги.

После прогрева и обмера динамиков получил следующие параметры Тиля-Смолла:
Fs 49hz
Mms 10.7g
Rms 1.75 kg sec
Cms 0.0009 m N
BL 6.0
Vas 17 L
Qt 0.38
Qes 0.48
Qms 1,91

У пары динамиков параметры почти не отличаются, я привел параметры одного из них. Параметры указывают на повышенную жесткость подвеса, относительно паспорта. Я не знаю как их так надо размять чтоб подойти к паспортным параметрам, в реальной жизни они у меня скорее задубеют чем разомнутся. Поэтому взял за опору в расчетах эти параметры.

Проект корпуса:

После сборки и тестов корпус получился в итоге такой:

Внутри корпус выглядит так:

Этот корпус даёт плавный спад АЧХ, -5дб на 30 гц. Можно уменьшить высоту корпуса на 5-10 см, тогда спад АЧХ будет быстрее, но зато общая чувствительность до 100 гц будет выше — кому что ближе. Соотношение длин 1 к 2 соблюдается, поэтому если делать выхлоп в пол то динамик придется опускать ниже, мне же наоборот хотелось поднять его как можно выше, а порт вывести вперед и красиво оформить струевыпрямителем в стиле одной известной фирмы. Должен отметить, что когда давал синус 35 гц приличной мощностью, динамик едва колебался, а из порта в прямом смысле дуло в руку, а когда отходишь подальше слышно мощный бас Поток воздуха в этой колонне очень даже приличный. Маленький с виду динамик возбуждает большой резонанс в двухметровой колонне.

В качестве материала для корпусов была куплена 18мм березовая фанера. МДФ не нашёл.

Поскольку корпуса будут оклеиваться шпоном, то нет возможности сделать какую либо стенку съемной, охота получить цельную монолитную конструкцию, поэтому съёмным будет дно, которое будет по совместительству выполнять роль подставки с винтовыми ножками. Лазить туда придется только за фильтром, в процессе его точной настройки.

Для того чтобы отверстия под динамики выглядели красиво их нужно фрезеровать после наклейки шпона, а шпон на лицевую панель лучше клеить в последнюю очередь, чтобы был нахлест на боковые листы шпона. Короче дырки под динамики пришлось резать в последнюю очередь.

Читайте также:
Простая антенна Wi-Fi своими руками всего за пару часов

Отец у меня увлекается столярным делом, поэтому корпуса мы забацали вдвоем с ним:

Поделки электрические Моделирование конструирование Самодельная акустическая система 2 1 для компьютера

Добрый вечер, дорогие друзья! Вот и настала осень, во дворе грязь, пасмурно, идут дожди. Тут уже не до прогулок пока, а время просто так переводить тоже не хочется. Сел и начал думать, чем бы заняться таким, чтоб от этого и польза была. Тут то и пришла мысль-построить самодельную акустическую систему 2.1 для компьютера или DVD. Однажды я строил уже усилитель для МР-3 плеера или для ноутбука, но она была рассчитана только на одну колонку, а в этой акустической системе их будет целых 3: два маленьких(их называют сателитами), которые будут стоят слева и справа стола от монитора и один мощный-сабвуфер, который под столом стоять будет. Ну что ж, думаю начнем потихоньку. Корпус сабвуфера мне изготовлять не пришлось, так как знакомый друг мне отдал вышедший из строя корпус с динамиком. Внутренность всю я выкинул, оставил только родной трансформатор.

Вот так это все выглядело: сам корпус и динамик, правда панельку с гнездом справа на корпусе я сделал сам, заводскую выкинул, так как там одни отверстия были от заводской начинки с разъемами.

Теперь в интернете поискал схему усилителя для этого динамика. Я себе выбрал эту схему на микросхеме TDA2030A с умощнением на транзисторах КТ 818 и КТ 819. Общая мощность после умощнения получилась 32 Вт, а без транзисторов будет 15 Вт.

Далее эту схему нужно сделать на плате, но для начала нужно нарисовать монтаж печатной платы в программе Sprint Layuot v.6. Вот что у меня получилось. Все детали стоят из схемы, красным показан алюминиевый радиатор. Нарисовал еще значок СССР, типа в России сделали :-)

Теперь ищем схемку для сателит. Оно должно быть в стереофоническом формате. Верхний чертеж как раз стереофонический, его я и буду использовать. Можете любую схему себе в интернете выбрать, мощности 10 Вт для сателит вполне хватит.

Снова рисую печатную плату для усилителя сателит в программе Sprint Layuot v.6.

После того, как обе печатные платы нарисованы, распечатываем их на лазерном принтере и на глянцевой бумаге. Распечатывать нужно именно на лазерном принтере, чтоб тонер мог прилипнуть на омедненную поверхность, струйный принтер тут никак не подойдет. Итак, распечатали две платы. Я буду показывать только одну, так как нет смысла показывать 2-ую плату, процесс ее изготовлению тоже аналогичен, только рисунок у нее другой будет. Теперь берем текстолит с медной поверхностью, чистим ее нулевкой наждачки до блеска и протираем ее ваткой, смоченной в спирте, можно одеколоном, ацетоном. Пока плата сохнет от влаги спирта, достаем утюг, выставляем температуру на максимум и включаем греться. Желательно, чтоб утюг был советский с гладкой поверхностью, он и тяжелее, что тоже будет нам плюсом. Современным утюгом плату изготовлять труднее, так как он легкий, а подошва у него как бы в ямочках. Ну да ладно, пока я Вам объяснял, утюг уже нагрелся :-) Теперь берем один из рисунков и ставим его рисунком на медную сторону текстолита. Если хорошо уложили рисунок, начинаем гладить бумагу, нажимая на утюг и иногда держа его 5-10 секунд на месте. Тонер от температуры плавится и с бумаги переносится на медную поверхность текстолита. Общий процесс глажания занимает 40 секунд где-то. После этого смотрим,если рисунок перевелся хорошо, то выключаем утюг, если нет, то гладим-гладим до тех пор, пока рисунок не перенесется на медную поверхность вместе с бумагой. Если все получилось, берем наш текстолит и начинаем в воде теплой, но никак в горячей отмывать от бумаги нашу плату. У вас должно получиться так же,как было на бумаге, если в некоторых местах дорожки слегка отпали, можно перманентным маркером подрисовать.

Читайте также:
Самодельная полочная акустика или колонки своими руками (Пошаговое руководство)

Теперь берем посудину пластмассовую и разбавляем в ней воду с хлорным железом, вода должна быть теплая, иначе процесс будет дольше идти. Посудину железную брать нельзя, иначе ее разъест этим раствором как корозией. Берем нашу плату и топим ее в раствор рисунком к верху.

Чтоб ускорить процесс травления платы, раствор необходимо перемешивать. Я купил себе летом аквариумный компрессор, им и перемешивается раствор. Плату время от времени поднимаем и смотрим, там где рисунка нет, медь должна разъедатся, а эта поверхность на свет просвечивать. Если все вытравилось, идем к раковине,промываем ее в воде, а затем берем тряпочку и смочив ее в ацетоне, начинаем тереть тонер.

У Вас должно получится так. Кстати, весь этот процесс изготовления платы называется ЛУТом (Лазерно Утюжная Технология). Если какой-то процесс Вам был непонятен, в интернете можете посмотреть видео или инструкции как все это выполняется. Мне осталось просверлить отверстия и припаять детальки к платам.

Вот плата сабвуфера, детальки припаяны, микросхему и два транзистора нужно прикрутить к радиатору, транзисторы от микросхемы крепятся отдельно на слюдяных прокладках, в противном случае произойдет замыкание и детальки выйдут из строя. Можно наоборот микросхему изолировать прокладкой, а транзисторы крепить напрямую к радиатору. Или вообще на каждый транзистор и микросхему поставить отдельный радиатор, тогда ничего изолировать не нужно будет. На места,куда садится будет микросхема и транзисторы, обязательно мажем теплопроводной пастой, например КТП-8 для лучшей отдачи тепла на радиатор.

Вот так плата сверху выглядет.

А это уже собранная плата сателит. Радиатор тут тоже нужен, но пока тут еще не поставил.

Пробный запуск усилителя для сателит. Кстати, это и будут будущие динамики для сателит. Испытания прошли успешно. Качество звука прекрасное.

Так же нарисовал и изготовил плату блока питания для усилительных плат. Тут ничего особого: два диодных моста и 4 электролитических конденсатора, два на каждый канал диодного моста.

Прикрутил радиатор на плату сабвуферного усилителя.

Как мы знаем из химии, медь окисляется, покрывается слоем окисла. Чтоб наши дорожки не окислялись, покрываем ее Цапонлаком. У меня она зеленого цвета, бывает разных цветов, ими раньше красили лампочки для Новогодних гирлянд.

Плата сателит. Тоже покрыл ее цапонлаком, посадил на микросхему радиатор. Кстати, цапонлак сохнет быстро, минут за 10 где-то.

Теперь все платы внутри корпуса укрепляем винтами, я крепил их советскими винтами с прямой шлицей.

Припаиваем все провода от усилителей к гнездам, открытые места проводников закрываем термоусадочной трубкой(при нагреве, она стягивается и сидит плотно, закрывая открытый участок проводника).

Ну и собственно пару фотографий, как все выглядет после сборки. Все провода стянуты нейлоновыми стяжками, чтоб не болтались внутри, да и для красоты :-)

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: