Активный кроссовер для сабвуфера своими руками

Фильтр для сабвуфера своими руками

Низкочастотная акустическая система предназначена для воспроизведения определённого участка звукового диапазона. Этот участок находится ближе к нижним границам зоны слышимости и составляет интервал от 20 до 100-200 Гц. Басовая колонка представляет собой прочный ящик, в котором установлены один или два мощных динамика. Благодаря особенностям воспроизведения низких частот диффузоры имеют большой диаметр, а подвес обеспечивает сильную амплитуду качания звуковой катушки и диффузора. Для того чтобы на катушку низкочастотного громкоговорителя не попадали лишние частоты, на входе системы ставится пассивный или активный фильтр-кроссовер. Фильтр для сабвуфера можно купить или сделать своими руками.

Фильтр низких частот для сабвуфера своими руками

Фильтр низких частот для сабвуфера представляет собой простую схему, которую можно сделать самостоятельно. Это устройство, в самом простом варианте, содержит катушку индуктивности и конденсатор, поэтому конструкция называется LC-фильтром. Индуктивности и ёмкостиявляются реактивными элементами, поэтому изменяют своё сопротивление в зависимости от частоты сигнала. Конденсатор меняет своё сопротивление обратно пропорционально частоте. При включении ёмкости параллельно нагрузке, высокочастотная составляющая сигнала, закорачивается на землю, а низкие частоты будут беспрепятственно проходить на динамик. Частота, на которой начинается подавление сигнала, называется частотой среза.

Идеальный низкочастотный фильтр для сабвуфера должен мгновенно «гасить» определённые частот. На снимке это показано жёлтой линией. Реальная схема фильтра для сабвуфера отличается тем, что спад происходит плавно. Простейшее устройство из двух элементов называется фильтр первого порядка. Он обеспечивает подавление частот выше порога среза в 6 dBна октаву. Схема второго порядка с дополнительными элементами увеличивает крутизну подавления до 12 dBна октаву, а каждое последующее звено добавляет по 6 dB. Чем больше звеньев, тем круче происходит подавление лишней полосы звукового диапазона.

Схема фильтра для сабвуфера сделанного своими руками, может включать в себя любое число звеньев. Устройство может быть пассивным или активным.

Пассивный фильтр НЧ для сабвуфера схема

Пассивный фильтр НЧ для сабвуфера своими руками можно сделать за короткое время. Схема не содержит дефицитных деталей и правильно собранная не требует настройки. Простой фильтр низких частот для сабвуфера состоит всего из двух деталей. Это катушка индуктивности и конденсатор. Для того чтобы определить электрические величины этих элементов лучше всего воспользоваться онлайн калькулятором. Для этого нужно набрать в строке поиска «Расчёт LC-фильтров. Онлайн калькулятор». Далее в окне нужно найти следующую таблицу.

Здесь достаточно указать нужную частоту среза, сопротивление нагрузки и нажать «Вычислить». Например, при сопротивлении динамика 4 Ома и частоте среза 220 Гц калькулятор выдаст ёмкость конденсатора в 255,7 микрофарад, а индуктивность 4,09 миллигенри. При сопротивлении головки 8 ом и подавлении «верхов» начиная с 250 Гц, данные будут 112,5 мкф и 7,2 мГн. Сделать фильтр низких частот для сабвуфера можно на простой печатной плате или использовать пластину из текстолита с контактными площадками.

В качестве конденсаторов используется ёмкость ближайшая по номиналу. В фильтре частот для сабвуфера можно использовать электролитические конденсаторы, но лучше поставить бумажные типа «МБГО», К73-16 или специально предназначенные для акустических систем полипропиленовые ёмкости К78-34. Для получения нужного номинала конденсаторы можно соединять параллельно. Катушки индуктивности можно купить готовые или намотать самостоятельно.

Активный фильтр для сабвуфера своими руками

По сравнению с пассивными конструкциями, активные схемы выравнивают амплитудно- частотную характеристику низкочастотного сигнала, корректируя пики и спады, негативно влияющие на прослушивание музыки. Простой фильтр для сабвуфера своими руками можно сделать на малошумящем операционном усилителе.

Схема фильтра НЧ для сабвуфера, сделанного своими руками, состоит из двух операционных усилителей и небольшого числа дискретных элементов. В качестве основного элемента используется интегральная микросхема LM324, которая содержит четыре операционных усилителя с однополярным питанием, что особенно удобно, если сабвуфер будет использоваться в автомобиле. Активное устройство обеспечивает подавление высокочастотной части звукового диапазона, начиная с 120 Гц. Существует много схем разного уровня сложности, которые сделаны на микросхемах или транзисторах. Интегральные схемы требуют меньшего количества деталей и не критичны к изменению напряжения питания.

Более качественную схему можно сделать на специализированной микросхеме РТ2351. Сигналы с выходов стереофонического усилителя поступают на входные каскады, микшируются и поступают на активный блок подавления низких частот. Точка начала подавления высокочастотной части спектра определяется величиной конденсаторов С3 и С7. Буферный каскад позволяет подключать устройство непосредственно к акустической системе.

Сигнал с двух каналов стереофонического усилителя через RCцепочки поступает на соответствующие входы интегральной микросхемы. Благодаря стабилизатору микросхему можно питать от любого однополярного источника постоянного тока напряжением до 20 вольт. Порог среза активного устройства составляет примерно 70 Гц. Для некоторых акустических систем эта величина подавления может быть слишком низкой. Для величины подавления 200 Гц номиналы конденсаторов должны быть следующими:

• С1 – 0,47 мкф
• С2 – 0,47 мкф
• С3 – 0,047 мкф
• С7 – 0, 068 мкф

Активный блок ограничения высокочастотной части звукового диапазонаможет использоваться как для домашнего звукового комплекса, так и в автомобиле. Недостатком данной схемы можно считать отсутствие плавной регулировки полосы пропускания, но для работы звукового комплекса это не так важно.

Источник

Активный фильтр для сабвуфера

Очень часто при создании качественной домашней аудиосистемы возникает вопрос, что подать на вход усилителя сабвуфера? Просто так подавать «сырой» необработанный сигнал нельзя, ведь сабвуфер должен воспроизводить только узкую полосу частот в нижней части слышимого диапазона. Конечно, можно сделать простейший пассивный фильтр из резисторов и конденсаторов, но он, во-первых, будет малоэффективным с точки зрения ослабления «ненужных» частот, и во-вторых, сильно ослабит уровень сигнала. Здесь на помощь приходят активные фильтры, в них уже используются активные компоненты (в частности, операционные усилители), они требуют внешнего питания, но зато обладают высокой эффективностью, и вдобавок позволяют вручную устанавливать полосу среза. Об одном из таких фильтров пойдёт речь в этой статье, его схема представлена ниже.

Номиналы элементов со схемы представлены в списке ниже:

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, сдвоенный)
RV2 — 10 кОм (3 ноги, одинарный)
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.

Резисторы оптимально взять мощностью 0,125-0,25 ватт, электролитические конденсаторы напряжением как минимум 16 вольт. Плата рассчитана на установку конденсаторов, расстояние между выводами которых 5 мм (кроме электролитических).

Технические характеристики фильтра:

Напряжение питания — от 9 до 15В.

Потребление тока — не более 10 мА.

Частота среза — регулируемая, от 50 до 200 Гц.

Затухание сигнала (при частоте 1кГц) — 40дБ

Процесс сборки платы стандартный: переносим рисунок на подготовленный текстолит, рисунок нужно напечатать на термотрансферной бумаге лазерным принтером. После этого травим плату, сверлим отверстия, залуживаем дорожки, они приобретут красивый блеск. Запаиваем детали, при этом для установки микросхем можно использовать панельки, как на фото. В этом случае появится возможность быстро сменить микросхемы при необходимости. Если взять отрезок текстолита с запасом, то появится возможность просверлить по углам отверстия, чтобы в дальнейшем жёстком закрепить плату в корпусе винтами.

Такой фильтр можно использовать с любым усилителем, например, хорошо подойдут мощные усилители на микросхемах TDA7293, TDA7294, либо готовые модули усилителей класса Д, имеющие большой КПД. Плату фильтра можно в дальнейшем расположить как в отдельном корпусе (при этом, если он будет металлическим, экранированные провода не потребуются), так и внутри корпуса усилителя. При этом обе ручки настройки расположены на краю платы, что позволит без труда разместить её на стенке корпуса, закрепив на гайки потенциометров. Таким образом, данная схема фильтра является наиболее правильной с точки зрения схемотехники, так как содержит в себе сумматор сигналов правого и левого канала, а также ручки для подстройки сдвига фазы и частоты среза. Схема имеет высокое входное сопротивление, а значит, её можно без проблем включать параллельно вместе с основным усилителем к любому источнику сигнала, будто то компьютер, телефон или плеер. Удачной сборки!

Источник

Активный и пассивный кроссовер для сабвуфера своими руками

Для обеспечения работы акустической системы нужно правильно подобрать кроссовер для сабвуфера. Устройство можно сделать самому, предварительно ознакомившись с особенностями его конструкции.

Устройство и принцип работы

Специальное устройство, которое подготавливает необходимую частоту диапазона с учетом характеристик установленных колонок, называют кроссовером. При подключении колонок учитывают, что выход частоты из нужного диапазона может стать причиной искажения звука.

Высокая частотность искажает звучание и нарушает работу твитера. Это приводит к сгоранию динамика и сабвуфера. Если акустическая система создается собственными руками, то нужно правильно подобрать усилитель и учесть следующие особенности:

• в устройстве есть 2 пары частотных фильтров, работающих только в диапазоне своих частот;
• в приборе установлены конденсаторы, работающие с высокими частотами, и индуктивные катушки для низкой частотности, качество изготовления которых влияет на стоимость готового прибора;
• значение разряжения устройства зависит от числа деталей, которые используют при его производстве.

При выборе кроссовера основываются на такие показатели, как индуктивность и сопротивление динамика, подключаемого к магнитоле.

Ты водитель автомобиля?! Тогда ты сможешь пройти этот простейший тест и узнать . Перейти к тесту »

Разновидности

Существует пассивный и активный кроссовер сабвуфера. Каждый тип прибора имеет свои преимущества и недостатки.

Активный

Для активного (электронного) кроссовера необходимо подведение питания извне, поэтому его устанавливают до усилителя в системе. При этом звук обрабатывается предусилителем головного устройства. Уже после этого элемента расположены 2-3 элемента, усиливающих мощность. Одной усилительной детали будет недостаточно, т. к. сигналы, которые разделяет активное устройство, нет смысла сводить с помощью усилителя в единый звук.

Разделенные сигналы нужно усиливать отдельно. Чаще активные кроссоверы используются в изготовлении качественных дорогих звуковых систем. Электронные устройства состоят из большого количества фильтров, предназначенных для управления и легкого изменения частоты среза любого канала.

Чувствительность прибора может составлять 6-72 Дб на октаву. В автомобильных аудиосистемах показатель в среднем находит на отметке 24 Дб на октаву. Такой показатель приводит к тому, что частотный обмен почти отсутствует. Звук получается качественным. К недостаткам этого вида кроссоверов относят их высокую цену.

Пассивный

Пассивный кроссовер предназначен для обработки усиленного сигнала и располагается перед динамиками. Если его правильно использовать, то можно получить хороший результат. Изделия имеют порог чувствительности меньше 18 Дб на октаву. Выше этого значения функционируют лишь активные модели.

Пассивные устройства применяют с целью обработки сигналов твитеров и динамиков средней частоты. Низкочастотным динамикам подойдут эти кроссоверы, но их конденсаторы и катушки индуктивности должны быть качественными. Из-за этого модели увеличиваются в размере и стоят дороже.

Пассивные приборы не предназначены для перегрузок. Сильные сигналы, идущие от усилителя, способны изменить частоту среза фильтра, который при перегрузке делает звук слабым. При покупке пассивного кроссовера для сабвуфера нужно обращать внимание на его возможность выдерживать сильную нагрузку, которую создает усилитель.

Как сделать самостоятельно

Самостоятельно изготовить кроссовер сложно. Автовладельцы часто сталкиваются с тем, что даже в дорогой акустической системе двухполосного фронта отсутствует это устройство. Чтобы создать элемент в домашних условиях, потребуется:

• силиконовый герметик;
• удобный паяльник;
• термоусадочная трубка;
• хороший клей;
• фольгированный стеклотекстиль;
• прибор для измерения индуктивности;
• хлорное железо.

В некоторых случаях нужно подготовить провода, чтобы соединить все детали. Самодельное устройство изготавливают следующим образом:

• наматывают медную проволоку толщиной 1 мм на катушку индуктивности;
• берут для основы ферритовый сердечник, уменьшающий вес конструкции и ее габариты;
• измеряют индуктивность с помощью прибора;
• изготавливают плату из фольгированного стеклотекстиля, проделав в нем отверстия для провода и разных деталей;
• протравливают плату в хлорном железе;
• прикрепляют к плате конденсаторы и катушку индуктивности с помощью клея;
• соединяют акустические провода, используя паяльник с тонким жалом и соблюдая полярность во время подключения;
• обтягивают готовое изделие термоусадочной трубкой, края которой покрывают слоем герметика для повышения надежности.

Если соблюдать последовательность действий, то можно самостоятельно собрать кроссовер с минимальными затратами на покупку необходимых материалов и инструментов.

Источник