Сабвуфер своими руками: как сделать, теория, схемы. Сабвуфер своими руками: от начального уровня к высокому классу Сабвуфер модель т310 принципиальная схема

Усилитель для сабвуфера – необходимая часть хорошей акустической системы. Без него нельзя добиться нормального воспроизведения низких частот. Однако покупать это устройство не обязательно: обладая достаточными познаниями в электронике – его можно изготовить самостоятельно.

Как воспроизводится звук – и зачем нужен сабвуфер с усилителем?

Для начала следует вспомнить, зачем вообще требуется усилок для сабвуфера. Сам по себе сабвуфер – это отдельный акустический элемент (а проще говоря – динамик), рассчитанный на воспроизведение низких частот. Он не является необходимой деталью: хорошие и большие колонки вполне способны качественно воспроизводить звуки частотой от 20 до 120 Гц самостоятельно. Однако у таких колонок есть два неизбежных недостатка:

1. Размеры. Против банальной физики не возразишь: чем ниже частота – тем больше должна быть площадь излучающего звук элемента. К слову, именно поэтому генератор ультразвука можно оформить в виде брелка, а вот для инфразвука потребуется уже устройство размерами иной раз в несколько метров. Если же речь идёт об автомобильной акустике – то две (для стереозвучания) такие колонки в салоне обычно просто некуда ставить.
2. Цена. Хорошие динамики, оптимально воспроизводящие все частоты, стоят немало и не каждому по карману.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Наилучший выход здесь – это выделить низкие частоты на отдельный элемент, который можно разместить где угодно. Физиология слуха у человека такова, что звуки от сабвуфера по направлению не фиксируются, и стереозвучание нарушено не будет.

Сами же сабвуферы делятся на два типа:

• пассивные, питаемые от аудиовыходов системы, как обычные динамики;
• активные, снабжённые собственным усилителем, где от системы воспроизведения требуется лишь подать сигнал – а энергия на «раскачку» диффузора будет идти из отдельного источника.

Первый тип хорош тем, что не требует дополнительных устройств – однако массивный диффузор низких частот «отъедает» изрядную часть мощности. В итоге или басы не воспроизводятся толком, или же начинают «проваливаться» и грязно звучать высокие частоты. Именно поэтому для качественного звука лучше всего пользоваться сабвуферами активного типа с усилителем.

Типы усилителей, пригодных для установки в машину

На практике усилитель для сабвуфера в машину может относиться к одному из следующих типов:

• Моно – питает один динамик, то есть только сам сабвуфер. Остальные динамики довольствуются сигналом от аудиовыхода магнитолы.
• Двухканальный – энергия идёт на два обычных динамика и один сабвуфер.
• Четырёхканальный – снабжает два низкочастотных и четыре обычных динамика.

Более сложные системы, рассчитанные на большое количество звучащих элементов, как автомобильный
усилитель мощности для сабвуфера непрактичны и почти никогда не используются.

Кроме того, можно выбрать мощность усилителя для сабвуфера. По отношению к мощности самого саба (RMS) они делятся на следующие типы:

1. Меньшая мощность. Не рекомендуется, поскольку не позволит полностью использовать возможности акустики.
2. Равная RMS. Безопасна для саба, но – не автомобильного. Дело в том, что напряжение обычной бортовой сети с выходами на 12 вольт может меняться. Если при работающем усилителе будут включены ещё какие-то электроприборы, система легко уйдёт в клип. Этим термином обозначают ситуацию, когда от усилителя пытаются получить большее напряжение, чем есть в системе питания. А клиппованый сигнал – это быстрая смерть звуковой колонки.
3. Превышающая RMS. Здесь есть свои подводные камни: если постоянно на большой громкости слушать «тяжёлую» музыку с обилием низких частот – такой усилитель тоже спалит саб. Однако при осторожном использовании такой вариант всё-таки является самым безопасным.

Можно ли сделать простой усилитель для сабвуфера своими руками?

Обычно усилитель звука для сабвуфера приобретается в специализированных магазинах. Однако это совершенно не обязательно. Обладая определёнными познаниями в электротехнике и навыками работы с паяльником, можно собрать практически любую конструкцию самостоятельно. При современной доступности микросхем и транзисторов приобрести любые детали несложно.

Для того, чтобы изготовить усилитель для сабвуфера своими руками, потребуются:

• микросхема;
• резисторы;
• конденсаторы;
• транзисторы.

В зависимости от используемой схемы могут потребоваться дополнительные элементы (к примеру, готовый или самодельный трансформатор), но на простой усилитель для сабвуфера этих деталей должно хватить.

Схема автоусилителя на 12 вольт

Для того, чтобы собрать усилитель, необходимо сначала определиться со схемой для него. Вариантов здесь несколько:

Самый простой вариант на базе микросхемы TDA1562. Её преимущества:

• простота монтажа;
• низкое энергопотребление.

Недостатком схемы является то, что мощность свыше 50 ватт из него не вытянешь.

Более сложная схема усилителя для сабвуфера – вариант на базе TDA7294. Она включает преобразователь для сабвуфера и НЧ-фильтр, смонтированные на общей печатной плате.

Наконец, вот схема, позволяющая собрать усилитель для сабвуфера 1000вт на базе TDA2500. Два канала примерно по киловатту на каждый. Однако этот вариант рекомендуется использовать лишь в крайних случаях: для того, чтобы использовать настолько мощный усилитель для сабвуфера, придётся дополнительно решать проблемы с питанием.

Наконец, чуть более простой усилитель для сабвуфера 800w. Вот схема его питания:

Как собрать усилитель?

Для надёжности и компактности сборки монтаж необходимо делать на печатной платы. Для этого потребуется:

• Компьютер.
• Программа «Sprint-layout» (или аналогичная) для расчета и проектирования плат.
• Лазерный принтер.
• Фольгированый текстолит.
• Раствор хлорного железа.

Последовательность действий здесь будет следующая:

1. В программе создаётся схема платы.
2. Плата распечатывается с помощью лазерного принтера. Крайне желательно использовать фотобумагу и фирменный картридж – у перезаправленных может быть слишком низкая плотность тонера. Должно получиться примерно следующее:

1. Полученный рисунок аккуратно вырезается по контуру и накладывается на текстолитовую заготовку. Заготовка перед этим должна быть зашкурена мелкой наждачкой (чтобы убрать окислы) и обезжирена ацетоном. Затем наложенный вниз рисунком листок бумаги проглаживается горячим утюгом. Это – самая ответственная операция, от неё зависит качество платы. При правильной работе получится заготовка с нанесённым на неё тонером рисунком разводки. Температуру надо выставлять максимальную, чтобы тонер заново расплавился и прикипел к фольге.
2. Остывшую после утюга заготовку замачивают в воде, после чего осторожно удаляют размокшую бумагу.
3. Рисунок проверяется. Если какие-то элементы не пропечатались, их можно дорисовать перманентным маркером. Однако злоупотреблять этим не стоит: маркер не так надёжен, как тонер.
4. Затем заготовка протравливается в хлорном железе. В итоге получается чистый текстолит с медью, сохранившейся лишь там, где её защищал слой тонера или маркера.

На получившейся плате уже можно монтировать микросхему и другие детали в соответствии с выбранной конструкцией. Но перед этим нужно определиться с питанием. Здесь снова потребуется компьютер и программа для расчёта трансформаторов: необходимо бортовые 12 В преобразовать как минимум в 80. После расчёта обмотка монтируется на сердечнике с изоляцией каждого слоя. Отличный вариант для самодельного автомобильного сабвуфера – это использование старых трансформаторов от телевизора с соответствующим перерасчётом обмотки.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

В последнюю очередь монтируется фильтр НЧ. Без него на саб пойдут сигналы высоких частот – и тогда само использование сабвуфера бессмысленно. Монтируется фильтр так же, как и остальные части усилителя, а после этого можно перейти к тестированию на бортовой сети и магнитоле.

Важно: при тестировании усилителя необходимо подключать его только через резисторы и лампу накаливания! В противном случае есть риск спалить детали ещё до того, как конструкция будет готова.

Установка усилителя в корпус и использование проводов

После того, как электронная часть готова, нужно подумать о корпусе и проводах для питания и сигналов. Здесь есть множество вариантов исполнения в зависимости от того, какие материалы доступны. В частности, можно использовать:

• фанеру;
• алюминиевый профиль;
• ДВП и т. д.

Отдельно нужно позаботиться о проводах. Они должны быть качественно заизолированы, чтобы избежать электромагнитных наводок и искажения сигнала.

В данной статье рассмотрим подробно как сделать сабвуфер своими руками, если нет профессиональных знаний в области электроакустики и нет желания использовать ранее неизвестные и непонятные схемы, хотя конечно немного измерений все же сделать придется.

Что представляет собой сабвуфер и для каких целей он используется?

Сабвуфер в народе называют просто саб, и если переводить это слово дословно, то звучит достаточно забавно – подгавкиватель. В действительности это самый настоящий басовый динамик, отличающийся низкой частотой, оформленный в специальном ящике с крайне сложным устройством.

На сегодняшний день если посмотреть фото сабвуфера своими руками, то можно заметить, что они используются в огромном количестве самых различных мест, начиная от простых бытовых ситуаций, когда он устанавливается дома и заканчивая тем, что сегодня многие используют сабы в своих машинах.

Если удастся найти хороший чертеж сабвуфера и правильно сделать его, то определенно можно браться практически за любой сложности АС, поскольку именно воспроизведение НЧ является одним из самых сложных моментов в мире электроакустики.

Важно лишь, чтобы схема сабвуфера полностью отвечала вашим представлением об идеальной акустике.

Немного о басах

Воспроизведение различных басов в принципе является достаточно трудным процессом. В целом НЧ-участок абсолютно любого спектра имеющихся волн звука различается в зависимости от своего психофизиологического сильного воздействия на несколько областей.

Для того чтобы не ошибиться в выборе басового, по-настоящему качественного динамика, и впоследствии короб для сабвуфера удалось выполнить достаточно быстро, прежде всего необходимо значить их ключевое значение и соответствующие границы.

Глубина

Для различного рода духовых органов в специально отремонтированных для музыкальных инструментов залах существенное влияние на то, каким будет тембр звука, оказывает подбас. Именно для звуков природы и различных техногенных катаклизмов, вроде неожиданных взрывов характерны достаточно сильные подбасовые составляющие.

Стоит отметить, что большинство людей подбасы или не слышат вообще, или же слышат, но не достаточно хорошо. К примеру, если осуществить отфильтровку принципиально разных по характеру имеющихся звуков ядерного взрыва и сильного урагана, вроде торнадо в тропиках от всего, за исключением подбасов, то со стопроцентной уверенностью можно сказать о том, что вряд ли кому-либо из слушателей удастся понять, что же на самом деле происходит.

Именно по этой причине сабвуфер для дома практически все оптимизируют исключительно на мидбас.

Как выбрать динамик?

При выборе обязательно стоит обратить внимание на то, что полный расчет всего акустического оформления всегда производится только по известным параметрам Тиля-Смолла.

При создании хорошего сабвуфера своими силами важно лишь учесть абсолютную добротность головки именно на ее основной резонансной частоте. Связано это с тем, что по ней осуществляется выбор идеального варианта для будущего акустического оформления.

Автосабвуферы

Если вас интересуют автомобильные сабвуферы, то в таком случае стоит иметь обязательно в виду, что их чаще всего устанавливают либо прямо под сиденьем у водителя, либо в отсек багажника.

При размещении вторым вариантом, автосабвуфер может занять достаточно много полезного места, поэтому к нему прибегают не так часто. Однако и в случае размещения сабвуфера под сиденьем возникают некоторые риски, связанные, например с тем, что его достаточно легко в таком случае повредить ногами.

Стоит обратить ко всему прочему особенное внимание на важный момент, заключающийся в том, что в достаточно тесном салоне машины не обойтись без обязательного эффекта маскировки различных шумов.

Именно по этой причине практически все автомобильные сабвуферы оптимизируются преимущественно на подбас.

В завершение стоит отметить, что сделать самостоятельно усилитель для сабвуфера может в принципе любой человек и это будет достаточно забавным занятием, полезным не только для развития мастерства, но и ума.

Обратите внимание!

Фото сабвуфера своими руками

Обратите внимание!

Всем привет! Как-то сидя у друга в машине и слушая его музыку, пообещал ему собрать усилитель для сабвуфера если он купит сам саб. Прошло некоторое время, друг звонит, говорит купил сабвуфер пассивный - делай усилитель, делать нечего - пришлось собирать... Микросхема TDA1562 была - в автомобильный саб подходит прекрасно, вытравил одну плату для усилителя, другую для сумматора и фильтра ФНЧ.

Схема и плата УНЧ

Схемы были с просторов сети. Заработало с первого раза. Там ничего настраивать и не требуется - просто спаяйте без ошибок.

Корпус УМЗЧ - алюминиевый профиль с двери, просверлил отверстия для зажимов питания, колоночного терминала, светодиодов, переменных сопротивлений.

Всё это прикрутил, спаял провода, на оси резисторов одел ручки. Верхняя, нижняя и боковые стенки, с китайской магнитолы - чуть подрезал их в глубину, и задул с баллона краской. Получился даже не плохой вид.

У друга он стоит в ВАЗ-2109 сзади на полке, подключен сигнал к задним динамикам - ФНЧ не хило гасит сигнал если с магнитолы.

Питание постоянное через предохранитель 15 А. И дежурный режим с магнитолы.

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...

▼ Показать все комментарии ▼