Мощный авто усилитель своими руками. Самодельный усилитель для сабвуфера — экономный способ обзавестись полезным устройством Схема усилителя для саба

Все любят слушать музыку, а вот слушать музыку в хорошем качестве с басами и на достаточной громкости получается не у всех. Но этого можно добиться, купив в свое авто усилитель. Хотя можно и не покупать, а сделать усилитель для сабвуфера своими руками,правда, для этого необходимо будет приобрести некоторые детали, а также обладать некоторыми знаниями в электронике и физике. С последними я вам помогу.

Итак, для начала нам понадобится усилитель большой мощности и преобразователь напряжения 12/40В (для автомобильного напряжения). Эти детали можно сделать самостоятельно (это тема уже для отдельной статьи, поэтому рассмотрим второй вариант), а можно купить в специализированных магазинах.

Приобретя эти две детали, начинаем процесс изготовления всего усилителя для сабвуфера. Для этого данные детали требуется согласовать между собой и защитить от перегрузки и помех.

А для того чтобы наш усилитель увеличивал стереосигнал, следует поставить модуль обработки и фильтрации звукового сигнала. Им сейчас и займемся.

Делаем модуль обработки звукового сигнала.

Для усилителя сабвуфера автомобильной магнитолы необходимо два канала, а наш усилитель пока одноканальный. Для исправления этого нюанса нужно слить воедино два канала магнитолы. В этом нам поможет сумматор. Непосредственно схему блока для обработки звукового канала можно найти на специальных сайтах или форумах.

Схема блока обработки звукового сигнала сабвуфера:

После подключения сумматора звуковой сигнал будет фильтроваться, в связи с этим исчезнут частоты менее 16Гц и более 300Гц. После сумматора сигнал будет попадать в фильтр, который уберет частоты от 35 до 150Гц.

А чтобы ваш сабвуфер лучше соответствовал всей акустике и регулятору громкости, на выходе должен иметься плавный регулятор фазы.

Важные моменты:

• при сборе модуля обработки звуков лучше всего пользоваться схемой платы данного модуля;
• для питания модуля обработки нужен двухполярный стабилизатор источника тока с напряжением +/- 15В.

Создаем следующий блок – стабилизации и коммуникации силовой цепи.

Схема блока коммутации:

На холостом ходу автомобиля усилителю необходим ток в 1-1,5А, который вырабатывает аккумулятор. Поэтому чтобы последний не садился, в машине устанавливается реле (для него делается отдельная клемма под названием «REM») с напряжением в 12В в катушке и током не меньше 20А.

REM подключается к отдельному выходу автомобильной магнитолы с напряжением +12В. Так, сабвуфер будет включаться совместно с магнитолой.

Еще установим два светодиода для контроля над включением и выключением, а для получения двухполярного питания блока — транзисторы, стабилитроны и интегральные стабилизаторы (для снижения напряжения и его стабилизации до 15 В).

Сборка всех деталей.

Когда все отдельные модули подготовлены, остается собрать усилитель воедино, т.е. разместить их все в корпусе усилителя и соединить друг с другом.

Здесь мы рассмотрим классический качественный 100-ваттный усилитель для сабвуфера для авто. Этот автомобильный усилитель для саба гораздо мощнее, чем всем известные , которые с трудом дают 50 ватт. Основа - проверенная многими очень достойная микросхема ТДА7294 плюс преобразователь 12 - 2х40 В. Имеется встроенный НЧ фильтр, причём все разместилось на одной односторонней печатной плате 75 х 125 мм. Вот рисунки . Схема состоит из трех блоков:

Преобразователь питания УМЗЧ сабвуфера

Этот конвертер на основе TL494 (KA7500) драйвера. Есть защита от перенапряжения - отключение, если напряжение превышает 15 вольт на вход. Защита от недонапряжения будет беречь от сильного разряда батареи - драйвер будет отключен, если напряжение упадает до 9 В. Токовая защита заботиться о транзисторах выхода и общей безопасности всей схемы. Зеленый диод означает нормальную работу, красный диод - одна из защит отключила драйвер. Схема плавного пуска позволяет медленно запустить преобразователь несмотря на большие емкости на выходе.

Трансформатор вы можете сделать свой собственный или взять один из блока ATX (в блоке питания компьютера). Используйте 5V и 12V линии, будет коэфициент трансформации - 2,4x. Это означает, что, если мы подадим 14 В аккумуляторного напряжения по 5 В линии, мы получаем в 2,4x больше напряжения на 12 В линии - примерно +/-33 В, чтобы питать микросхему усилителя. Это очень хорошее и простое решение. Частота переключения - 50 кГц. Изменить её можно путем установки конденсатора на pin5 TL494. Например 1nF даст частоту около 50 кГц, 1,5nF - 30 кГц.

Вы можете заменить полевые IRFZ44N на другие транзисторы, нужно только обеспечить более 100 Вт выходной мощности, а IRFZ44N до 300 ватт.

Предварительный усилитель и фильтр низких частот

Это простая схема с одним операционным усилителем TL072. Питается от симметричного двухполярного напряжения +12V/-12V, формируемых стабилитронами на 12 В из основных.

Усилитель мощности на микросхеме

Микросхема TDA7294 в типовом включении, ничего особенного. Контакты MUTE и ST-BY постоянно подключены к плюсу через нужные цепочки R-C.

1. Используйте толстые провода в силовых цепях. Входной конденсатор С4 должен иметь, по крайней мере, 4700uF ёмкости, от его эффективности зависит выходная мощность. Обязательно используйте 10 А предохранитель на аккумуляторной линии. Предупреждаем - схема не для начинающих, запуск инвертора требует некоторых знаний и оборудования. Когда делаете первый запуск, используйте питание с ограничением тока.
2. Масса разведена удачно - опасались, что появится фон, шум, самовозбуждение, но оказалось, что всё нормально. В начале были проблемы с лёгким гулом в фильтре, но оказалось, что виновата была LM358 - эта микросхема совершенно не подходит для качественного аудио. Обычная TL072 или NE5532 гораздо лучше.
3. Преобразователь устойчив к короткому замыканию во вторичной обмотке и выходных линиях питания - мгновенно отключается, так что не бойтесь его сжечь при случайных КЗ на плате УМЗЧ. Про корпус УНЧ для автомобильного сабвуфера сказать нечего - кто какой хочет, такой и применит - главное грамотно настроить саму схему, а дальше дело фантазии...

Все слушают музыку в автомобиле, но далеко не у всех есть возможность слушать ее в хорошем качестве, с хорошими басами и на хорошей громкости. Добиться этого вы можете, если купите в свою машину усилитель. Также вы можете попробовать сделать усилитель для сабвуфера в машину своими руками, но для этого вам потребуются определенные детали. Также вам понадобятся некоторые знания в области физики и электроники.

С чего начать?

Для начала вам потребуется усилитель высокой мощности и преобразователь напряжения. Сделать их вы можете сами, но это долгая история и тема для отдельной статьи. Также вы можете просто купить эти элементы в специализированном магазине.

После покупки этих деталей вы можете взяться за изготовление усилителя для сабвуфера. Детали нужно соединить вместе и продумать защиту от помех и перегрузок.

Чтобы добиться увеличения стереосигнала, нужно установить модуль обработки и фильтрации звукового сигнала. О нем и поговорим.

Как сделать модуль обработки звука?

Для усилителя сабвуфера автомагнитолы вам потребуется пара каналов, а наш усилитель одноканальный. Исправить это можно, соединив два канала магнитолы при помощи сумматора. Схему блока, который будет обрабатывать звуковой канал, вы можете найти на специализированных форумах и сайтах.

После подключения сумматора звуковой сигнал сможет фильтроваться, поэтому исчезнут частоты, выходящие за пределы диапазона от 16 до 300 Гц. После сумматора сигнал отправляется в фильтр, убирающий частоты от 35 до 150 Гц.

Чтобы добиться лучшего соответствия сабвуфера всей акустике и регулятору громкости на выходе должен быть плавный регулятор фазы.

Важные тонкости

1. При сборке модуля обработки звуковых сигналов лучше использовать схему платы этого модуля.
2. Для питания модуля обработки необходим 2-полярный стабилизатор тока с напряжением +/- 15 вольт.

Создание блока стабилизации и коммуникации силовой цепи

На холостом ходу машины усилителю требуется ток 1-1,5 ампера, вырабатываемый аккумулятором. Чтобы избежать разрядки батареи в машине устанавливают реле, под которое предусматривают отдельную клемму REM с напряжением в 12 вольт в катушке и током более 20 ампер.

REM подключают к отдельному выходу автомагнитолы с напряжением +12 вольт. Так сабвуфер будет включаться вместе с магнитолой.

Также надо установить пару светодиодов для контроля над включением/отключением, а для получения 2-полярного питания блока нужны следующие элементы:

• стабилизаторы;
• транзисторы;
• интегральные стабилизаторы.

Сборка устройства

Когда все модули будут готовы, нужно будет их собрать воедино, то есть расположить внутри корпуса усилителя и соединить.

Если вы плохо знакомы с радиоэлектроникой, описанная схема работ по созданию усилителя для сабвуфера самостоятельно вам должна подойти. Профессионалам советуем использовать более компактную сборку усилителя на основе одной платы.

Несмотря на кажущуюся простоту расчета фильтров нижних частот, необходимых для формирования нужной амплитудо-частотной характиристики, многие испытывают затруднения в построении готовой конструкции.

В данной статье представлено описание несложной схемы для усиления звуковой частоты с использованием низкочастотного громкоговорителя, так называемый subwoofer . Несмотря на то, что сама разработка в большей мере предназначена для автолюбителей, но ее также с успехом можно использовать и для домашнего аудио-комплекса.

Данная конструкция представляет собой активную колонку со встроенным усилителем и с возможностью автоматической активации (mute) при включении звуковоспроизводящей аппаратуры.

Технические данные

Из графиков хорошо видно, что чем выше порядок фильтра, тем больше затухание в полосе пропускания. Для фильтра 2-го порядка оно уже будет 20Дб, т. е. сигнал ослабляется в 10 раз. Но так как чувствительность усилителей для сабвуфера обычно лежит в пределах 50-250 мВ, а сигнал, снимаемый с громкоговорителей, порядка 0.5-5в, то получается идеальное согласование по уровням сигнала. Из опытов было установлено, что для качественного формирования АЧХ вполне достаточно фильтра 2-го порядка. На всех графиках, для оценки затухания на средних частотах 1000 Гц, дана контрольная точка «А». Номиналы конденсаторов на самих схемах фильтров и на готовой конструкции несколько отличаются. Это обусловлено тем, чтобы конструктор сам смог выбрать для своей акустики оптимальный вариант. С достаточной точностью частоты раздела фильтра можно изменить, взяв за основу приведенные выше примеры. Например, чтобы снизить частоту со 100 Герц до 50 Герц, достаточно пропорционально увеличить емкость конденсатора (ов) от 22 нанофарад до 47 нанофарад. Можно также увеличить в 2 раза номиналы резисторов, но не следует забывать, что вход усилителя в этом случае должен быть высокоомный. В противном случае будет дополнительное затухание сигнала в полосе прозрачности.

Собственно сам сабвуфер состоит из усилителя низкой частоты, собранного на микросхеме DA1 TDA7240 и входного фильтра нижних частот R1, R2, R3, C1, C2, C3. Резисторы R1 и R2 подключаются к сигнальным проводам правого и левого громкоговорителей автомагнитолы. Далее суммированный сигнал проходит через ФНЧ и через разделительные конденсаторы С3 и С4, поступает на вход усилителя. Регулировка уровня производится при помощи потенциометра Р1. Активация (mute)усилителя осуществляется при помощи ключей на транзисторах Т1 и Т2. Необходимый для этого уровень +8В. - +12В. снимается с используемой магнитолы. Это позволяет при выключении магнитофона выключать и сам сабвуфер автоматически. Если надобности в этом нет, то детали Т1, T2, R4, R5, R6, R7 следует из схемы исключить. R8,R9,C9,C10 - противовозбудные цепочки. Нагрузка (громкоговоритель) подключается к выводам 5 и 7 микросхемы DA1. Так как на этих выводах, относительно «общего» провода есть потенциал, то следует обратить внимание на тщательную изоляцию, как самих проводников, так и динамика. Это следует делать в том случае, если в качестве колонки будут использоваться конструктивные полости самого автомобиля.

Вариантов подключения mute великое множество. Выбирается любая точка, где при включении магнитолы появляется +12 Вольт. Это может быть и гнездо для активной антенны и лампочка подсвета шкалы или контакты выключателя питания.... Только желательно в самой магнитоле установить дополнительный резистор величиной 1 - 10 кОм и сигнал активации подавать на сабвуфер через него. Это позволит, в случае случайного замыкания на корпус, избежать порчи аппаратуры.

Качественный фирменный сабвуфер стоит дорого. Объяснений этому много: это и особые акустические требования к корпусу, и высококачественный динамик, и большая мощность выходного каскада, и особая, очень тщательная заводская регулировка.

Итак, корпус. На проявляются все недоработки любой акустической системы. Резонансные частоты приводят к нежелательным вибрациям, ощущаемым как дребезжание. Для того чтобы избежать неправильного звучания, корпус сабвуфера забивают звукопоглощающими волокнистыми наполнителями, но если форма и размеры рассчитаны и подобраны неверно, то такая мера даст только частичное улучшение.

Динамик - очень важный элемент конструкции. Его мощность должна быть не менее 100 Ватт, а характеристики обязаны предусматривать воспроизведение инфрачастот. Сейчас они производятся относительно небольшие - от 6 до 15 дюймов в диаметре.

Собрать усилитель для может опытный радиолюбитель, имеющий практику монтажа и настройки сложной аппаратуры. Дело это непростое, несмотря на то, что современные полупроводниковые детали имеют высокую степень интеграции. Требуется не только уметь читать схемы и разбираться в принципе работы усилителя низкой частоты, но и владеть техникой травления плат и другими полезными навыками, включая такое нехитрое дело, как качественная пайка.

Собравшись изготовить усилитель для сабвуфера своими руками, сразу нужно определиться в назначении устройства. Если оно предназначено для работы в салоне автомобиля, то требования к нему будут одни, а если для домашнего кинотеатра - то другие.

В первом случае напряжение питания ограничивается рабочей величиной бортовой электросети, обычно это 12 Вольт с минусом на корпусе. Задача упрощается тем, что мощного силового трансформатора, усилителя и стабилизатора не требуется. Зато придется собирать схему самостоятельно. Хорошие отзывы получили TDA7293, выдерживающие высокий выходной ток и обеспечивающие достаточную мощность (до 100 Ватт) для раскачки басов.

Если самодельный усилитель для сабвуфера предназначен для домашнего кино, то требования другие. Можно, собственно, пойти по тому же пути и собрать его по аналогичной схеме, но потребуется достаточно мощный трансформатор с блоком питания, причем все это нужно уместить внутри корпуса, где уже установлены довольно объемный громкоговоритель и фазоинвертор. При этом не следует забывать и о теплоотдаче, радиаторы тоже займут свое место.

Есть еще один способ решения задачи - не собирать усилитель для сабвуфера своими руками, а использовать уже готовую схему, например, от усилителей «Амфитон» или «Бриг-001» еще советского производства. Приобрести их можно по вполне доступной цене, особенно если один из каналов не работает. Удобная модульная система, уже готовый блок питания и регулировки создают все условия для использования этой высококачественной техники, и можно не ломать себе голову над тем, как сделать усилитель для сабвуфера.

LC-фильтры, ограничивающие средних и верхних частот, следует располагать и на входе, и на выходе устройства, непосредственно перед динамиком. Собирая усилитель для сабвуфера своими руками или используя готовую схему, следует позаботиться и об ограничении шумов, и о долговечной и надежной работе этого электронного устройства, чувствительного к перегрузкам.

И еще хочется сказать, что не стоит слишком навязчиво демонстрировать результаты своих трудов соседям, они не оценят.