Domowe głośniki są bramą do praktycznie nieograniczonej mocy. Możesz stworzyć co najmniej kilka watów głośników HF lub subwoofer na setki watów, praktycznie zbliżając się do sprzętu używanego na parkietach iw dyskotekach. Możliwości ogranicza tylko wysoki koszt największego głośnika.
Funkcje domowych modeli
Jeśli chcesz, aby Twoi sąsiedzi zazdrościli Ci tylko dlatego, że masz super mocną pół- lub profesjonalną akustykę, sensowne jest wyposażenie głównych głośników stereo w potężny subwoofer, który ich przewyższa dziesięciokrotnie. Osobliwością niskich częstotliwości jest to, że w przeciwieństwie do średnich i wysokich częstotliwości nie są one poddawane działaniu dźwięku stereo. Oznacza to, że nie ma sensu wytwarzanie dwóch głośników szerokopasmowych, w których głośniki niskotonowe są oddzielne.
Najważniejsze jest, aby wybrać głośniki i potężne mikroukłady wzmacniacza, a także potężny zasilacz impulsowy na 100 lub więcej watogodzin zużywanej energii elektrycznej.
Reszta materiałów eksploatacyjnych w porównaniu z nimi kosztuje ani grosza. Zwracając szczególną uwagę na jakość, użytkownik faktycznie własnoręcznie montuje głośniki, które służyły przez dziesięciolecia bez żadnych problemów. Zasadniczo tylko radioelementy półprzewodnikowe (diody, tranzystory, mikroukłady) się starzeją.
Niemal nieograniczona wyobraźnia projektowa pozwoli na wykonanie dowolnej kolumny - sześcianu, „równoległościanu”, dowolnego innego wielościanu. Bardzo popularne są również kolumny okrągłe - cylindryczne, jajowate. Z konkretnych szczegółów - na przykład „jajko” może mieć cztery falowniki fazowe, co jest również ważne z punktu widzenia rozwiązań konstrukcyjnych.
Narzędzia i materiały
Do pracy potrzebne będą następujące narzędzia:
- wiertarka z zestawem wierteł;
- szlifierka z tarczą do cięcia drewna;
- wyrzynarka z piłą o drobnych zębach;
- śrubokręt z końcówkami płaskimi i kręconymi.
Elektronarzędzie pozwala wykonać pracę kilka razy szybciej niż całkowicie ręczny zestaw narzędzi. Ale potrzebne są również narzędzia ślusarskie: młotek, szczypce, nożyce boczne, ewentualnie klucz nastawny, przecinak, pilnik (lub dłuto). Będziesz także potrzebować lutownicy ze stojakiem.
Materiały kolumnowe:
- płyta wiórowa, płyta pilśniowa lub płyta ze sklejki;
- wkręty samogwintujące;
- śruby i nakrętki z podkładkami grawerowanymi;
- uniwersalny klej do klejenia drewna, gumy i tworzyw sztucznych (lub narożników mebli - preferowane przy demontażu kolumny w przypadku awarii);
- klej uszczelniający;
- lut, kalafonia i topnik do lutowania.
Jeśli sam montujesz płytę wzmacniacza, będziesz potrzebować również włókna szklanego pokrytego folią.
Alternatywą jest montaż na dowolnej płycie dielektrycznej (z wyjątkiem gumy), gdzie ścieżki płytek są przylutowane z drutu, a nie nacięte / wytrawione na przewodzącej warstwie (szkle) PCB.
Elementy radiowe są kupowane zgodnie z obwodem wzmacniacza. Oprócz głównego mikroukładu potrzebne są załączniki - rezystory, kondensatory, diody, ewentualnie cewki i dławiki. Dodatkowe tranzystory super-mocy są używane jako stopnie końcowe - gdy moc głównego mikroukładu już nie wystarcza, a mostkowanie stopni końcowych może pomóc użytkownikowi uzyskać prawie nieograniczoną moc.
Do nawijania domowych cewek obwodów oscylacyjnych filtra zwrotnicy, jeśli kolumna jest ogólna , a nie dla niskich częstotliwości, będziesz potrzebował drutu emaliowanego, kleju epoksydowego i kawałka plastikowej rury o wymaganej średnicy.
Instrukcja produkcji
Produkcja kolumny jest procesem wieloetapowym, podzielonym na prace ślusarskie i elektryczne. Głośnik do domu (a raczej do komputera PC lub kina domowego) jest wykonany według wcześniej wybranego rysunku. Wybierz opcję subwoofera - mini lub zwykły, od tego zależy wielkość pudełka wykonanego na początku pracy.
Składanie obudowy
Aby zmontować obudowę, wykonaj następujące czynności.
- Pociąłem płytę wiórową, drewno naturalne lub płytę MDF zgodnie z rysunkiem na jej elementy składowe.
- Przygotuj prostokątny otwór na labirynt z kanału kablowego.
- Zaklej taśmą w rogach lub przyklej górną, dolną, tylną i boczną krawędź klejem epoksydowym. Rezultatem jest niekompletnie zmontowane pudełko, które ma wystarczającą sztywność.
Skrzynka kolumnowa jest zmontowana.
Port
Aby zbudować i zainstalować port, wykonaj następujące czynności:
- wyciąć z pudełka odpowiednie kawałki, które pasują do wymiarów kolumny;
- przymocować kolanko puszki w punkcie obrotu kanału kablowego;
- sprawdź, czy port (pojemnik na kable) mieści się w pudełku;
- przyklej go gorącym klejem lub uszczelniaczem.
Po wyschnięciu kleju sprawdź, czy port nie jest poluzowany z pudełka. Niedostateczne mocowanie może prowadzić do tego, że wchodzi w rezonans przy określonej częstotliwości.
Otwór na głośnik
Głośnik wymaga dużego, najlepiej idealnie okrągłego otworu na swoją zewnętrzną średnicę. Wytnij go tak, aby głośnik swobodnie się w nim zmieścił. Większość „głośników niskotonowych” o małej mocy (do 30 watów) mieści się w średnicy otworu 8 cali. Jeśli subwoofer jest montowany na podstawie zwykłego głośnika prostokątnego lub sześciennego, wymień przednią ścianę. Dodatkowe otwory z dodatkowych głośników nie są potrzebne.
Przetwarzanie wnętrza etui
Po zamontowaniu kanału labiryntowego, który pozwala wydobyć z głośnika maksymalny bas i jednocześnie nie „bełkotać” przy niższych częstotliwościach, wewnętrzna część głośnika pokryta jest materiałem tłumiącym. Zmniejsza prawdopodobieństwo wystąpienia rezonansu w czasie. Jako amortyzator używają głównie grubej tkaniny, serwety złożonej z kilku warstw, wełnianej tkaniny lub po prostu kawałka starego, znoszonego dywanu. Pochłania nadmiar fal dźwiękowych, zapobiegając ich kilkukrotnemu odbijaniu, co ostatecznie doprowadziłoby do rozluźnienia konstrukcji i pojawienia się rezonansu.
Ważną częścią wewnętrznego montażu jest układ, rozmieszczenie funkcjonalnej elektroniki. Najpierw przygotowywany jest wzmacniacz. Proszę wykonaj następujące czynności.
- Wykonaj płytkę drukowaną zgodnie z jej topologią (mapy ścieżek).
- Umieść elementy radiowe zgodnie ze schematem połączeń (rysunek montażowy).
- Przylutuj wszystkie szpilki nóg części do ścieżek płytki drukowanej.
- Przylutuj przewody do wejścia, wyjścia i zasilania zmontowanego wzmacniacza.
- Przymocuj radiator wzmacniacza do głównego układu i umieść go w bezpiecznym miejscu na głośniku, na przykład za pomocą śrub. Dopuszczalne jest również umieszczenie go na okładzinie drewnianej - nie nagrzeje się na tyle, aby drewno było podpalone.
- Jeśli moc głośnika osiągnie setki watów, zamontuj dodatkowe stopnie wzmacniające. Ich ilość ograniczona jest jedynie wolną przestrzenią wewnątrz kolumny.
Na przykład 8 stopni po 100 watów każdy, wzmocnionych 25-watowym dźwiękiem z wyjścia mikroukładu, połączonych w obwód mostkowy, jest w stanie zapewnić 800 watów.
Ale aby schłodzić wszystkie radiatory, potrzebujesz wydajnej chłodnicy komputerowej, której przepływ powietrza jest kierowany do tych radiatorów. Każdy tranzystor będzie potrzebował własnego radiatora. W dawnych czasach używano również lamp radiowych - teraz są one wypierane przez tranzystory i mikroukłady. Ponadto poziom zniekształceń liniowych na stopniach wzmacniacza lampowego jest poza skalą.
Moc na kolektorze rozpraszana przez tranzystor (jego rzeczywista moc użyteczna) jest tylko 1,5-2 razy większa niż moc cieplna wydzielana przez złącza półprzewodnikowe podczas nagrzewania podczas intensywnej pracy. Aby usunąć nadmiar ciepła z elementów mocy, potrzebny jest grzejnik.
Odżywianie
Potężny głośnik aktywny, którym jest subwoofer, może wymagać wewnętrznego zasilania. Powinien dostarczyć dziesiątki amperów i być wystarczająco mocny - bez takiej mocy nie da się przetaktować zestawu głośnikowego. Aby zachować tę samą eufonię i efektywność „basu”, często zarówno wzmacniacz, jak i zasilacz są umieszczane w osobnej komorze, szczelnie odgrodzonej od głównego ogniwa akustycznego. Wymaga to siódmej ściany szuflady, która służy jako przegroda wewnętrzna. Jest wycięty, biorąc pod uwagę przebiegającą przez niego labiryntową ścieżkę. Elektronika znajduje się z tyłu pudełka. Jeśli kolumna nie jest aktywna, wzmacniacz i zasilacz są pobierane w osobnym urządzeniu. Tylko przewód zasilający nadaje się do samej kolumny.
Jako źródło zasilania często przyjmuje się ładowarkę do akumulatorów samochodowych. Daje nie więcej niż 15 V, podczas gdy prąd może osiągnąć dziesiątki amperów. Wykonany jest zgodnie z nowoczesnym schematem zasilacza impulsowego, który obejmuje:
- prostownik sieciowy - mocny mostek diodowy na 220 V;
- przetwornica częstotliwości z jednostek na kilkadziesiąt kiloherców - pozwala kilkadziesiąt razy zmniejszyć wielkość transformatora;
- transformator - izoluje galwanicznie część wyjściową od napięcia sieciowego, chroniąc przed porażeniem prądem i przebiciem wysokiego napięcia;
- mostek prostowniczy wysokiej częstotliwości oparty na nowoczesnych diodach o wysokiej sprawności;
- filtr - opóźnia przepięcia prądu;
- stabilizator impulsów - eliminuje przepięcia.
Cały ten schemat, mając niezbędne szczegóły, można złożyć w kolumnie i siebie. Ale częściej umieszczają gotowe urządzenie wbudowane lub zewnętrzne (w tym samym przypadku ze wzmacniaczem). Po umieszczeniu wszystkich niezbędnych węzłów funkcjonalnych wewnątrz kolumny wykonujemy następujące czynności:
- wyświetlamy linie mocy i dźwięku;
- podłączamy głośnik do wyjścia wzmacniacza;
- załóż przednią część (z głośnikiem) i zamocuj ją.
Zanim zaczniesz pracować nad projektem i ergonomią głośnika, przetestuj go:
- podłącz dowolne źródło dźwięku (na przykład smartfon) do wejścia wzmacniacza;
- włącz zasilanie;
- podłączyć również głośniki wysokiej częstotliwości („satelity”) do wyjścia wzmacniacza;
- odtwórz jakąś ścieżkę muzyczną w swoim gadżecie.
Dźwięk powinien być czysty, bez świszczącego oddechu. Subwoofer musi wyraźnie odtwarzać częstotliwości basów.
Większość subwooferów koncentruje się na niskich częstotliwościach od dziesiątek do setek Hz, reszta jest odtwarzana za pomocą głośników o wysokiej częstotliwości. Można to sprawdzić, tymczasowo wyłączając te „satelity” podczas pracy. Jeśli test zakończył się powodzeniem (nie wykryto grzechotania, świszczącego oddechu ani innego hałasu w dźwięku), należy przeprowadzić obliczenia akustyczne pomieszczenia lub samochodu.
- Umieść subwoofer gdzieś na podłodze pokoju. W samochodzie jest to najczęściej bagażnik lub przestrzeń pod tylną kanapą.
- Przejdź się po pokoju (lub w pobliżu samochodu, zmień miejsca w samochodzie), słuchając naturalnego dźwięku basu. Jeśli dźwięk staje się buczący, przenieś subwoofer w inne miejsce.
- Spróbuj ponownie skonfigurować korektor (jeśli jesteś muzykiem, to sampler) wzmacniacza lub samego gadżetu. Staraj się o optymalne ustawienia, aby głośnik nie wchodził w obszar lekko zawyżonych niskich częstotliwości (100-250 Hz).
Jeśli nie możesz całkowicie pozbyć się rozmytego basu, przyczyny są następujące:
- nieprawidłowe obliczenie skrzynki i kanału;
- głośnik nie spełnia deklarowanych właściwości;
- szczeliny między ścianami słupów nie są odpowiednio uszczelnione;
- zbyt cienka sklejka, z której wycina się ściany.
W przypadku głośników o dużej mocy nie można zastosować płyty lub płyty o grubości mniejszej niż 15 mm - sztywność ścian w tym przypadku jest niewystarczająca dla fal dźwiękowych.
Rejestracja
Projekt zewnętrzny kolumny można wykonać w dowolny, nawet najbardziej nietypowy sposób. Opcje wykończenia:
- poszycie kolumny materią;
- obróbka płyty wiórowej za pomocą szpachli, malowanie;
- montaż cienkościennych paneli z tworzywa sztucznego, metalu lub kompozytu;
- klejenie wysokiej jakości tapet plastikowych lub folii dekoracyjnej.
Przednia część, w której znajduje się głośnik, jest zamknięta kratką z drobnej siatki. Ta ostatnia ochroni dyfuzor tubowy przed przypadkowymi ruchami szturchającymi. W niektórych głośnikach wielokrotne bas-refleksy pozwalają ukryć cały głośnik w środku.
Zalecenia
Należy pamiętać, że napięcie wyjściowe przy mocy wzmacniacza setek watów może osiągnąć 40 woltów. Dźwięk to szybko przemienny prąd o zmiennej częstotliwości. Wystąpi porażenie prądem elektrycznym przy niższych napięciach o wysokiej częstotliwości. Nie chwytaj gołych (w punktach połączeń) przewodów głośnika pracującego z pełną mocą. Zdarzały się przypadki, gdy ludzie byli wstrząsani napięciem 25 V z częstotliwością na przykład 8 kiloherców.
Głośnik do sal koncertowych osiąga moc jednego kilowata lub więcej. Zakup takiego głośnika jest niezwykle trudny - może kosztować dziesiątki, a nawet setki tysięcy rubli.
Głośnik, który będzie słyszalny trzy kilometry dalej, będzie również wymagał mocnej linii energetycznej. Elitarne dyskoteki w Moskwie i Sankt Petersburgu wykorzystywały subwoofery o mocy do 500 kW. Taki dźwięk czasami wymagał oddzielnej podstacji i linii zasilającej zaprojektowanej na bardzo duże obciążenie. Wzmacniacze i głośniki w gotowej formie kosztują ponad milion rubli. Sam głośnik będzie kosztował kilkaset tysięcy rubli. Nie ścigaj kilowatów. Wysokiej jakości „car audio” jest ograniczony do stu lub dwustu watów. Najważniejsze jest ustawienie korektora i obliczenie akustyki, a 10-50 W wystarczy na każdy kanał stereo.
Tworząc dla siebie potężny subwoofer, upewnij się, że głośnik nie emituje częstotliwości poddźwiękowych (do 20 Hz). Nie próbuj ich zdobyć! Normalny dźwięk o częstotliwości 20-20 000 Hz wprawia ciało w drgania i nie stanowi większego zagrożenia. Ale fale dźwiękowe o częstotliwości 6-8 Hz przy podobnej mocy i głośności głośnika mogą prowadzić do pęknięcia narządów wewnętrznych, ponieważ wchodzą w rezonans. Fale o częstotliwości 16-18 Hz wywołują halucynacje - efekt ten był używany w dyskotekach.
Młodzi ludzie, którzy przyszli miło spędzić czas na dyskotece, gdzie głośny dźwięk zawierał skrajnie niskie częstotliwości i służył jako narkotyk, wpadali w stan zmienionej świadomości nawet bez alkoholu i tytoniu. Współcześni producenci nie pozwalają na emitowanie infradźwięków przez głośniki, tranzystory i mikroukłady. Faktem jest, że jego użycie ogranicza się do naukowych badań laboratoryjnych i nie jest przeznaczone do użytku domowego. Do zwykłych celów cywilnych potężne infradźwięki są prawnie zabronione.
Kolumny należy używać z dala od mrozu, wysokiej wilgotności i kwaśnych oparów. Zapobiegnie to przedwczesnej porażce.
Subwoofer nie może być używany w całkowicie mobilnym polu. Jeśli chcesz brzmieć jak w samochodzie, z dobrze zdefiniowanymi częstotliwościami 20-80 Hz podczas chodzenia lub wędrówki, użyj potężnych słuchawek dla graczy, które całkowicie zakrywają uszy. Pracują z dowolną częstotliwością od 20 Hz do 20000 Hz. Niezbędne ustawienia dźwięku można ustawić w oprogramowaniu odtwarzacza multimedialnego na smartfonie, tablecie lub ultrabooku.
Komputer nie wyprodukuje kilkudziesięciu watów - jego przedwzmacniacz jest zaprojektowany tylko na 1-2 waty. Nie podłączaj subwoofera bezpośrednio do wyjścia karty dźwiękowej: impedancja głośnika wynosząca 8 lub mniej omów wypali ostatnie etapy ścieżki audio.
Potężny, ręcznie robiony subwoofer oszczędza 10 razy lub więcej na całkowitym koszcie głośnika. Dzięki umiejętnościom montażu i prac hydraulicznych zaoszczędzisz 10 lub więcej tysięcy rubli ze swojego budżetu.
Jak zrobić subwoofer własnymi rękami, patrz poniżej.
