Name: Сабвуфер на 25ГДН-3-4 ( 2 )
Item: Сабвуфер на 25ГДН-3-4 ( 2 )
Author: Brandonpomia

Радіо-електроніка

Середа, 15.05.2024, 05:39

Головна | Реєстрація | Вхід

Вітаю Вас Гість | RSS

Меню сайту

Категорії розділу

Динаміки [14]

Колонки [14]

Сабвуфери [25]

Імітатори [10]

Різне [6]

Форма входу

Друзі сайту

Наше опитування

Головна » Статті » Аудіо » Сабвуфери

Сабвуфер на 25ГДН-3-4 ( 2 )

Валялись без дела два 25ГДН-3-4. Не знал что с ними делать - пару полочников не получиться, так как различаются параметры Тиэль-Смолла, да и пылезащитные колпачки совершенно разные - нет симметрии. Решил к одному из динамиков приклеить дополнительный магнит. В результате параметры Тиэль-Смолла динамиков стали близки, но колпачки-то разные. Ну их, эти полочники, подумал я, тем более подобные уже есть (15АС-109). Сделаем мини сабик.
Так и сяк моделировал будущий корпус во многих симуляторах - везде все расходилось. А как иначе, если эквивалентные объемы у динамиков разные, да и другие параметры отличаются. Поэтому решил сделать корпус побольше, чем показывали симуляторы (12 литров). Благо от объема можно легко избавиться, поместив внутрь корпуса, например, кирпичи, которые утяжелят конструкцию, что нам и надо!

3D модель корпуса.

Спустя 1,5 года минисабвуфер принял свой окончательный вид. За это время было много сделано, найдены компромиссы и была завершена внешняя отделка АС.
В итоге имеем:
Корпус размерами 470×225×390 [L×W×H] и объемом около 20 литров;
Два динамика 25ГДН-3-4 в составе корпуса;
Два порта фазоинвертора (Ø=50мм, L=300мм);
Двухканальный усилитель (по каналу на каждый динамик);
"Декодер" для сабвуфера - ФНЧ с fср=75÷150Гц, фазоинвертер 0/180°, фазокорректор 0÷-90°, вход для внешнего LFE сигнала;
БП с тороидальным трасформатором (P=80Вт), транзисторным фильтром и суммарной емкостью конденсаторов ΣC=29080мкФ;
Плата "дистанционного" включения и приглушения сабвуфера, с возможностью прямого включения (тумблером).
Чертеж корпуса сабвуфера

А теперь обо всем по порядку. Как было сказано корпус получился полезным объемом 20 литров. В задней части корпуса отведен отсек глубиной 100мм, где располагается вся электроника - это как раз "не полезный" объем 6,5 литров. Два порта ФИ представляют из себя обычные водопроводные трубы с Ø=50мм, обрезанные вот так до L=300мм. ФИ настроен на fн~40Гц. С такой настройкой LSPCad показывает нижнюю граничную частоту f=36,0Гц по -3дБ и f=31,8Гц по -6дБ.

Электрическая блок-схема сабвуфера.

Сабвуферный усилитель на TDA2050 выполнены на микросхемах TDA2050 и имеют на входе ФВЧ с fср=17Гц. Сделаны в виде отдельной печатной платы, которая прикручена к отрезку радиатора И-110. Было рассчитано, что для самого критического температурного режима усилителей, необходим отрезок длиной 200мм (865см²).
Декодер для сабвуфера - это моя первая подобная конструкция, которая получилась не слишком удачной, но все же работоспособной. Неудачна же из-за того, что сигнал с выхода фильтра и внешнего LFE входа суммируются пассивно, а это надо делать активно - в результате ОУ работают в слегка ненормальном режиме. Также не следовало на выходе схемы ставить регулятор громкости, который сделал выход "декодера" высокоомным - в результате этот регулятор ловит помехи и фонит. Конечно фон не существенный (слышно только если приблизить ухо вплотную к динамику), но все же это обстоятельство неприятно. Неудачно и то, что режим приглушения звука организован на полупроводнике, а не на реле - это сказалось на повышении искажений "декодера", по сравнению с тем, если бы использовалось реле. Но опять же для саба это несущественно, поскольку динамик на НЧ вносит на порядок большие искажения в выходной сигнал.
Блок питания основан на тороиде с Pгаб=80Вт - это уменьшает габариты всей электроники, особенно по высоте. Его вторичные обмотки рассчитаны на напряжение 16,5В при токе нагрузки 2,5А. При использовании обычного выпрямителя (один диодный мост KBPC610 и конденсаторы с ΣC=19680мк) почему-то из динамиков был слышен фон. Выяснить откуда он возникает так и не удалось, известно только одно - это не связано с предварительным усилителем. Сам грешу на разводку платы усилителей, но она сделана достаточно правильно! Установка в каждое плечо БП конденсаторов с емкостью 47000мкФ решило проблему фона, но их габариты... и цена... просто нет слов. Поэтому было принято решение сделать транзисторный фильтр для электроники сабвуфера - это решение нетривиальное, но избавляет от любого фона! В результате с платы усилителей был убран диодный мост и поставлен на плату выпрямителя и фильтра:

Схема выпрямителя и транзисторного фильтра.

При проектировании саба планировалось управлять его питанием и режимом приглушения от микроконтроллера, находящегося в будущем 5-ти канальном усилителе для ДК. Для этого была сделана плата, управляющая подачей сетевого напряжения на трансформатор сабвуфера и транзистором "mute". Элемент управления на этой плате - реле с катушкой на 5В, которое должно, как и транзистор "mute", запитываться внешним напряжением. Оно же должно подводиться через разъем Jack 3.5 либо с микроконтроллера, либо с другого управляющего устройства. Например, это может быть компьютер (при включении ПК, его блок питания выдает +5В) или предварительный усилитель. Для ручного управления питанием саба предусмотрен тумблер, который подключен параллельно контактам сетевого реле:

Схема платы управления.

• Детали
Материал использовал какой был - ДСП толщиной 16мм и 18мм. Перед, перегородку и проставки 15,16 сделал потолще - 18мм, все остальное - 16мм. Все бруски 20×20, кроме 6-9 - они должны быть потолще, все-таки несущие. Задняя стенка выполнена из гетинакса толщиной 3мм - именно на нее смонтирована вся электронная начинка сабвуфера. Для герметизации стыков передней панели и задней стенки с корпусом применяется уплотнитель для окон с профилем E.
Для охлаждения транзисторов в фильтре БП необходим радиатор с площадью не менее 250см². Для ручного включения сабвуфера используется переключатель типа XW-601, хотя подойдет любой с током коммутации не менее 2А.
Фотоотчет по изготовлению и сборке корпуса для саба можно найти здесь. Чертежи всех плат в формате Sprint Layout 4.0 можно скачать тут

• Внешний вид конструкции

Вид сабвуфера спереди.

Вид сабвуфера сзади.

Передняя панель.

Электронная начинка.

Выпрямитель и фильтр БП
(вид сверху).

Выпрямитель и фильтр БП
(вид снизу).

Управление (вид спереди).

Управление (вид сзади).

• Заключение
С такой конструкцией и небольшим заполнением сабвуфер неплохо играет даже на музыкальном материале. Конечно никто не отменял турбулентность и она проявляется в виде паразитных звуков из труб ФИ, но при мощности, приближающейся к максимальной (когда катушки ГД уже задевают керн). Поэтому на музыке этих призвуков не слышно - они завуалированны более высокими чатотами, содержащимися в музыкальных композициях. В кино сабик также успешно работает, отыгрывая неплохие взрывы и спецэффекты. Но есть одно но - этот саб должен использоваться в составе акустических систем с чувствительностью не больше 88дБ. Иначе от него будет мало толка и все НЧ, выдаваемые им, будут незаметны на фоне СЧ и ВЧ излучения таких АС.
В качестве примера: саб неплохо!!! поддерживал S90D (ощущалось, что он включен), а вот при игре в составе с более чувствительными (92дБ) широкополосными динамиками он просто терялся - его совсем не было слышно! Если же прибавить уровень сигнала сабвуфера, то при средней громкости на широкополосных динамиках, сабвуфер уже работает на пределе своих возможностей. То есть ему просто не хватает динамического диапазона.
Поэтому такую конструкцию можно порекомендовать для использования с АС, которые имеют чувствительность меньше 88÷89дБ - это большинство бюджетной кинотеатральной акустики, полочников, ну и конечно акустики советского производства (например, S30, 15АС-109, 25АС-101, 15АС-404 и т.д.).