Вот ещё один аккуратный проект небольшого, но мощного сабвуфера для дома. Известно, что чем больше корпус, тем больше басов. Правда в данном случае приемлемым был размер около 30 х 30 х 50 см. Еще одним ограничением является цена, мало кто замахивается на слишком высокие проекты, поэтому использовалась головка средней мощности – 50 Вт. Кстати, использование более мощного динамика без более мощного усилителя ничего не даст, иногда даже наоборот, так что затраты лишь возрастут.
Выбор динамика
Лучше всего в этом объеме будет работать динамик диаметром 20 см. Выбрали НЧ головку SB20PFCR30, 4-омная версия, которая проще и дешевле в раскачке.
Громкоговоритель выбирался по ориентирам, что он должен хорошо звучать от 40 Гц и выдерживать термически и механически полную заявленную мощность.
Теперь, когда выбрали конкретную модель динамика, можно рассчитать точные параметры корпуса. Здесь понадобится корпус объемом 30 литров, настроенный на ~ 44 Гц. Начертили и сделали тумбу из ламинированного мебельного щита 18 мм.
Это решение оказалось самым дешевым. Его не нужно никак дорабатывать, шлифовать, красить, клеить. Достаточно хорошо вырезать детали. Кроме того, такие доски широко доступны и дешевы. Соответствующая жесткость обеспечивается внутренним поперечным соединителем, также изготовленным из 18-мм доски. Кожух был как следует задемпфирован, верхняя часть 4-мя слоями ваты 2 см, нижняя половина укрыта тоже.
Электронная часть
Далее время электроники. Нужен усилитель около 50 ватт на 4 ома. Это одна из немногих вещей, которые не стоило делать самостоятельно, ведь стоимость готового УМЗЧ очень даже неплохая. Для этой цели отлично подходит модуль с интегральной микросхемой TPA3116. На его плате нет ничего лишнего, никаких дополнительных фильтров. Он также имеет выход отключения звука, который полезен для подавления щелчков, создаваемых предварительным усилителем, когда он выключен.
Благодаря тому, что модуль фильтра собрали сами, удалось разместить все необходимые схемы на одной плате. К ним относятся: регулируемый фильтр нижних частот 4-го порядка. Размещение динамика между стеной сабвуфера и полом дает сильный подъем в диапазоне около 800 Гц. С фильтром 4-го порядка (24 дБ/окт) будем уверены, что никакие нежелательные резонансы не возникнут. Другое дело – инфразвуковой фильтр, обеспечивающий динамику комфортные условия работы, фильтрующий весь инфразвук, который саб нормально не воспроизвел бы, и который бы излишне потреблял электроэнергию и механически утомлял динамик.
Затем был использован эквалайзер, задача которого — усилить низкочастотную полосу на несколько децибелл в районе настройки фазоинверторного порта. Точные параметры коррекции: +3dB Q3 f44Hz. Благодаря этому сабвуфер звучит еще полнее, несмотря на небольшой корпус.
Также существует проблема ограничения мощности. Как известно, все виды динамиков малой и средней мощности очень легко перегрузить. Тогда звук делается неприятный и можно спалить все внутри. Одним из решений является использование ограничителя, который, когда входное напряжение превышает заданный порог, начинает ограничивать его, чтобы предотвратить перегрузку УНЧ.
Есть еще и такие мелочи, как переключатель полярности, индикатор рабочего состояния и выключатель. Весь фильтр разработан на одной плате, с возможностью прикручивания к ней снизу платы усилителя.
Затем все, что нужно сделать, это подключить трансформатор и динамик без каких-либо дополнительных кабелей.
На плате два больших потенциометра: регулятор громкости и частота среза ФНЧ. Рядом есть переключатель полярности. Кроме того, дополнительные регулировки производятся с помощью монтажных потенциометров. Потенциометры rv1 и rv2 используются для установки частоты и глубины коррекции эквалайзера. Потенциометр rv5 устанавливает порог срабатывания ограничителя.
Используемый модуль УМЗЧ TPA3116 имеет настройку усиления 32 дБ. Это означает, что для полного управления мощностью 50 Вт 4 Ом, потребуется напряжение 0,4 В (среднеквадратичное значение). При нормальной работе светодиод будет зеленым, при ограничении сигнала – оранжевым.
