Частотный преобразователь низких и высоких частот для сабвуфера

Преобразователь сети сабвуфера

Прибор создан на драйвере КА7500. Существует блокировка перенапряжения, идет отключение, если на входе U больше 15 В. Защита недостающего напряжения уберегает от чрезмерного разряда, драйвер отключается при падении постоянного напряжения до 9 В.

Защита тока предотвращает от неисправностей транзисторов, защищает всю схему. Индикация диода зеленого цвета показывает работу в нормальном режиме, диод красного цвета сигнализирует отключение драйвера. Плавный пуск по схеме дает возможность плавно запустить преобразователь, хотя на выходе большие емкости.

Трансформатор можно изготовить самому, взять готовый от компьютера. Используются выходы на 12 и 5 В, коэффициент трансформации 2,4. Если подается напряжение 14 вольт на линию в 5 В, то получается больше в 2,4 раза. На линии 12 В выходит напряжение 33 В для питания усилителя. Частота тока переключения 50 Гц, изменяется установкой емкости.

Полевые транзисторы можно заменить мощностью выше 100 Вт на выходе.

Какое качество звука будет при таком подключении?

Сразу же следует сказать, что все манипуляции, описанные в этой статье, оправданы, если вы хотите с небольшими усилиями улучшить качество звучания вашей штатной акустической системы. Добавление сабвуфера значительно расширит динамический диапазон музыкальных треков, которые вы сможете слушать. Звук станет более глубоким и объёмным.

Но ожидать значительного прироста качества всё же не стоит, поскольку большинство штатных магнитол в принципе не могут выдать звук высокого качества. Если вы выбрали первый вариант, как подключить сабвуфер к штатной магнитоле, с выпаиванием линейных выходов, качество звука будет выше, по сравнению с другими вариантами. Если вы воспользовались внешним высокоуровневым преобразователем или входами высокого уровня в усилителе, качество будет немного хуже.

Возможно, большинству людей этого будет достаточно. Если же нет, выход один — менять головное устройство или устанавливать отдельную магнитолу, с необходимой вам функциональностью и достаточным количеством линейных выходов.

Сохранить

Сохранить

Сохранить

Сохранить

Сохранить

Сохранить

Сохранить

Как подключить сабвуфер к штатной магнитоле?

Есть три варианта подключения сабвуфера к штатной магнитоле: вывести линейный выход из него, воспользоваться отдельным высокоуровневым преобразователем или же подключиться к входам высокого уровня в усилителе. Рассмотрим их ниже.

Первый вариант

В первом варианте производится процедура, которую называют «выпаять линейники». При этом головное устройство снимается с автомобиля, разбирается, а с его платы выводятся линейные низкоуровневые выходы.

Они выглядят как два обычных RCA-разъёма. После такой операции к ним можно подключать усилитель, а к усилителю — сабвуфер.

Небольшой сложностью может быть процесс снятия штатной магнитолы. Сначала кажется, что это непосильная задача. На самом деле тут всё просто. Нужно всего лишь прочитать инструкцию, если она есть. Или найти на просторах интернета руководство по снятию ГУ. Часто люди выкладывают фотографии или видеозаписи, которые помогут вам в этом.

Обычно для того, чтобы снять штатную магнитолу, нужно отсоединить переходную рамку, если есть такая необходимость. Затем, с помощью двух или четырёх спиц, которые вставляются в небольшие отверстия на магнитоле, отщёлкиваются фиксаторы и ГУ снимается. Вместо спиц можно использовать другие подручные средства, например, тонкие металлические полоски или что-то другое, в зависимости от модели головного устройства.

Второй вариант

Второй вариант ещё проще. За сумму, которая может составлять от $20 до $100, приобретается высокоуровневый преобразователь, представляющий из себя пластиковую коробочку с торчащими из неё проводами.

С одной стороны — «тюльпаны», с другой — провода для акустики. Например:

• Audio Control LC7i,
• Connects 2,
• Hollywood HLC 3,
• Helix AFC Competition,
• Helix AAC Active,
• Carpower FGA 22HQ,
• Stinger SG N12 и другие похожие модели.

Потом нужно найти провода, идущие на задние динамики. Обнаружить их можно непосредственно на выходе из головного устройства. Чтобы узнать, что это нужные вам провода, ищите распиновку для вашей модели ГУ.

Также их можно отыскать в области центральной стойки, перед их проходом в дверь, это будет даже проще. Провода для акустики подключаются к преобразователю с одной стороны. А «тюльпаны», с помощью межблочного кабеля, соединяются с линейным входом усилителя.

Третий вариант

Третий вариант — подключить провода, идущие к задним динамикам, к высокоуровневым входам на усилителе, если они есть в наличии. Если сабвуфер активный, то есть — со встроенным усилителем, входы высокого уровня в нём также могут присутствовать.

Найти акустические провода, которые идут к задним динамикам можно так же, как и во втором варианте. Причём отрезать их полностью необязательно. Достаточно снять изоляцию и, без разрезания кабеля, подсоединить сабвуферный усилитель.

Если же динамики находятся в задних дверках, их можно не отключать, а сначала послушать.

Советы по сборке схемы

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…

Схемы для авто

Блок фильтров низкой частоты

ФНЧ срезает частоты, которые не нужны, передает на входной канал усилителя только низкочастотные колебания звуковой частоты. Многие фильтры срезают сигналы меньше 20 Гц и больше 200 Гц, при этом остается бас, который слышен из сабвуфера.

Базовые виды фильтров низких частот:

• Активный;
• Пассивный;

Фильтр пассивного вида включает в себя только резисторы и емкости.

Фильтры не имеют в составе компоненты усиления. Главное преимущество фильтра – это конструктивная простота, малое число компонентов.

Фильтры низких частот имеют негативную сторону. Проходящий через фильтр звук уменьшает громкость, и на выходе остается слабый сигнал, требующий усиления. Для усиления такого сигнала применяют усилитель, после которого сигнал идет на главный усилитель.

Фильтры пассивного вида производят первого порядка. Во втором каскаде фильтрации нет смысла, так как сигнал звука после него уменьшается в десятки раз.

Фильтры активного вида включают в себя пассивный фильтр и усилитель частот звука, который восполняет потери от фильтра, усиливает звук на выходе. ФНЧ можно изготовить с помощью одного транзистора. Фильтры изготавливаются на микросхемах, применяются усилители звука малой мощности.

Главное преимущество фильтра низкой частоты состоит в обеспечении высокого сигнала выхода, в регулировке частот необходимого интервала. Фильтры подключают к питанию. На главном трансформаторе создают обмотку питания фильтра.

Большое число радиодеталей, сложная схема являются вторым недостатком фильтров низкой частоты.

Виды преобразователей частоты

Изобретение частотных преобразователей стало прорывом в приводах электрической машины. Изменился подход в конструировании систем приводов двигателей. Когда создавали сложную конструкцию регулирования значений момента и скорости, то за основу брали двигатели, работающие на постоянном токе. Автономные инверторы тока с двигателями переменного тока вытеснили моторы постоянного тока.

В электрических приводах двигатели короткозамкнутые, вытеснили двигатели с последовательным возбуждением постоянного тока.

Классы преобразователей частоты

Прибор, изменяющий напряжение определенной частоты входа в напряжение с другой частотой является преобразователем частоты.

Классы:

• Двухзвенные.
• Непосредственные.

Реверсивный частотник – непосредственный класс прибора. Преимущество состоит в прямом подключении без дополнительных сетевых приборов.

Тиристорный, транзисторный частотник – это двухзвенный инвертор. Он отличается от непосредственного инвертора. Для безопасной эксплуатации ему нужно звено постоянной величины. Для соединения с сетями общепромышленного вида нужен выпрямитель. Выпрямитель, частотник комплектуют совместно, для дальнейшей работы в одной управляющей системе.

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.

Фильтр для сабвуфера: своими руками, низких частот, активный, схема, НЧ, пассивный, саба

Многие меломаны сталкиваются с проблемой низкого качества звука, который выдает акустическая система. Для решения проблемы применяется специальный фильтр для сабвуфера.

Он может быть приобретен в специализированном магазине или изготовлен собственным силами для экономии. Фильтры для низкочастотных динамиков могут отличаться по большом количеству признаков.

Выбор правильного позволит избежать многих проблем, сделать акустическую систему более эффективной.

Предназначение

Рассматриваемое устройство предназначено для того, чтобы сделать звук более качественным, оно часто называется кроссовером.

Предназначение заключается в повышении эффективности воспроизведения требуемой частоты.

Поэтому низкокачественные динамики могут звучать намного лучше.

Различные НЧ-фильтры для сабвуфера устанавливаются для достижения хорошего качества звучания аудиосистемы. Поэтому есть необходимость в подборе наиболее подходящего изделия. Если в продаже не встречается подходящий кроссовер для саба, то его можно изготовить самостоятельно. Динамики автомобильной акустической системы могут снабжаться еще сумматором.

Как сделать своими руками

Проще всего изготовить пассивный фильтр низких частот. Это связано с тем, что он изготавливается при применении всего нескольких элементов. Среди особенностей проведения работы своими руками отметим следующее:

• Проводятся подробные расчеты. Повысить удобство можно путем применения специальных калькуляторов, с помощью которых проводится расчет параметров основных элементов изделия.
• Выбирается наиболее подходящая схема. Она предусматривает применение специального разделителя, который изготавливается в виде сумматора. Качественного звука в этом случае не достигнуть, но устройство прослужит долго.

Простой фильтр для 2-полосного усилителя собрать просто. Инструкция по проведению работы следующая:

1. Подается сигнал на вход операционного усилителя.
2. Подается сигнал на МС2.
3. С выхода ФНЧ переводится сигнал на МС2.
4. Блок стабилизации напряжения создается на основе резистора, конденсатора и стабилизатора.
5. При напряжении питания менее 15В из схемы исключается резистор R11. На компонентах R1, R2, C1, C2 собирается сумматор входного сигнала. Этот элемент отключается в том случае, если подается моносигнал. Подключение источника сигнала проводится напрямую ко второму контакту.
6. Конденсатор C7 предназначается для фильтрации выходного сигнала. Регулятор сигнала основан на R9, R10, C8.
7. Для получения устройства потребуется печатная плата. Изготовить ее можно самостоятельно из стеклотекстиля, рекомендуемые размеры листа 2 на 4 см.
8. Поверхность шлифуется до блеска, после чего обезжиривается. Распечатанный рисунок схемы переносится на поверхность.
9. Выполняется травлене при применении специального состава. Лишняя медь растворяется, после чего поверхность промывается чистой водой.

Для соединения отдельных элементов проводится пайка. При правильной сборке схемы она должна заработать сразу, при этом дополнительная настройка не требуется. Если звука нет, то придется проверить надежность всех соединений. При работе есть вероятность повреждения основных элементов.

Активный фильтр

Большое широкое распространение получил активный фильтр сабвуфера. Подобная схема обладает следующими особенностями:

• Активный элемент не нагружает акустическую систему.
• Входной сигнал фильтруется. За счет этого есть возможность устранить шумы.
• При правильном подходе можно гибко настроить усилитель.
• Исходный спектр часто разделяется на несколько каналов. Схема активного фильтра позволяет выбрать низкие и средние, высокие частоты.

Изготовить самостоятельно активный фильтр можно, для этого не требуется специальное оборудование.

Пассивный фильтр

Пассивное устройство проще в изготовлении, но обладает менее привлекательными характеристиками. Его особенности заключаются в следующем:

• Предназначено для отсеивания низких частот в заданном диапазоне.
• Не усиливает сигнал.

В продаже встречается большое количество пассивных фильтров. Они могут прослужить в течение длительного периода и имеют относительно небольшие размеры.

Готовые решения

Средняя стоимость кроссовера составляет 4$. При этом схема может иметь различные размеры и эксплуатационные характеристики. Подключение проводится при помощи проводов путем пайки. Поэтому требуется паяльник с тонким жалом и подходящим припоем.

Вам также может понравиться

Двухзвенные инверторы

Преобразователь частоты, с фильтром, выпрямителем, созданный с инвертором с токовым звеном, называется двухзвенным.

ЭМ – машина электрическая, АИН – инвертор автономного типа, L_ф, С_ф, — емкость и индуктивность, f_нз – выходная частота, u_dз – выходного напряжения при применении выпрямителей, СУВ, СУИ – управляющие системы, u_нз – определение напряжения, В – выпрямитель. Включенные связи изображены пунктиром, зависят от типа прибора.

Чтобы улучшить сглаживание и качество энергии применяют фильтр LC. Схема подключения Г-образная. В схеме применяют сдвиг фаз, обмотки трансформатора включают в звезду и треугольник.

Эта схема подключения имеет высокую стоимость, используется совместно с индивидуальным трансформатором.

Выпрямительный блок бывает управляемым и неуправляемым. При управляемом выпрямителе опция регулировки напряжения достается ему или автономному инвертору. Выпрямитель должен иметь реверс и полное управление для осуществления рекуперации электроэнергии (двухкомплектный). Управление инвертором осуществляется  методом импульсов. Широко применяемые способы – широтно-импульсные.

Автономные частотники используются в большей степени.

АИТ – автономный токовый инвертор, СУИ, СУВ – управление частотниками, УВ – управляемый блок выпрямителей, L_ф – индуктивность, f_нз – частота на выходе, і_dз – ток на выходе звена постоянного тока.

В автономном частотнике выходная величина – это напряжение. В автономном токовом частотнике ток — регулируемое значение. Частота коммутации имеет значение в образовании сигнала выхода заданной частоты. При повышении частоты улучшается качество синусоиды, увеличиваются потери в инверторе.

Результат работы модели инвертора на транзисторах при разных коммутационных частотах:

Частота коммутации 800 Гц

Коммутационная частота 2000 Гц

Частота коммутации 8000 Гц

Уменьшение частоты ухудшает качество тока выхода. Частоту коммутации определяют, чтобы не было пульсаций.

Индуктивность подключена последовательно, емкость параллельно. Работа инвертора образует гармоники, для их снижения применяют фильтры.

Как подключить сабвуфер к штатной магнитоле, без линейных выходов

Есть желание слушать во время езды любимых исполнителей, есть автомагнитола, но она, к сожалению, не дает желаемого эффекта, музыка играет, но хотелось бы чего-то более мощного. Для этого и нужен сабвуфер, но подключение саба все-таки сопровождается некоторыми трудностями. На него, как и на любой другой усилитель, нужно подать питание, а также подключить и кабель, по которому будет передаваться аудиосигнал.

И вот тут, если вы, не продвинутый радиолюбитель, можно зайти в тупик, потому что в автомагнитоле вы не находите ни одного отверстия, куда можно было бы подключить желаемый усилитель.Появляется закономерный вопрос можно ли вообще, и если возможно, то, как подключить усилитель к штатной магнитоле?

1) Приобретение новой магнитолы

Первый способ хорош для тех, кто плохо разбирается в радиоделе, но не имеет особых ограничений в денежных средствах. Надо просто пойти в автомагазин и приобрести новую магнитолу, более современную, и вполне возможно, что все вопросы решатся сами собою. Этот способ действительно неплохой, но требует соблюдения некоторых формальностей. Например, ваше авто должно поддерживать покупаемое штатное головное устройство. Также в магнитоле должна быть функция поддержки, чтобы подключаемый сабвуфер работал, и давал прекрасный звук. Ну и последний немаловажный пункт – это стоимость головных устройств, с современным кризисом их цена подпрыгнула до цены космических кораблей.

2) Обратиться к радиолюбителям

Итак, если вы не миллионер, и к тому, же не очень хорошо разбираетесь в проводах, то для вас наилучшим выходом будет обращение за помощью к опытным радиолюбителям.

Найти их можно в небольших мастерских. Некоторые специалисты буквально за считаные минуты, у вас на глазах, разберут вашу магнитолу, припаяют дополнительные провода и выведут их наружу RCA разъёмы. Схема простая, но на все 100% рабочая. Вы уже дальше сами сможете на выведенные контакты подключить усилитель или сабвуфер. Если мастер хороший, то он обеспечит вам не только прекрасный звук, но и полную безопасность в салоне машины.

3) Установить линейный преобразователь

Следующий вариант подходит для тех людей, которые сами плохо разбираются в тонкостях радиодела, но не хотят обращаться к другим. В данной ситуации лучший выход покупка преобразователя уровня. Именно через него и можно будет соединить между собою два прибора, головное устройство без нужных нам выходов и сабвуфер, или усилитель. Купить данный преобразователь можно в любом магазине автозвука. Сам этот прибор простой, и поэтому не будем вникать в его внутренний мир, а вот снаружи у него с одной стороны два тюльпана (так называются аудиоразъемы – RCA), а с другой — четыре провода.

Справиться с подключением преобразователя может даже школьник, главное не перепутать контакты, плюс и минус присоединяются к правому динамику, оставшиеся два проводка подключаются к левому динамику. Более наглядно это можно увидеть изучив схему подключения магнитолы. На этом все, ваши высокоуровневые частоты превращаются в низкоуровневые, и вы в полной мере, насколько это, возможно, наслаждаетесь музыкой. И еще один немаловажный момент, что вследствие подобного подключения вся ваша электроника будет в полной безопасности.

4) Выбирать усилитель или сабвуфер с низкоуровневым входом

Последний вариант, пожалуй, самый простой, но опять-таки все упирается в деньги. То есть, имея определенную сумму на руках, вы снова идет в магазин электроники, и покупаете так называемый активный сабвуфер или усилитель с низкоуровневым входом. Также, не вникая в принцип его работы, отмечаем, что в этом аппарате линейный преобразователь уже встроен. Вы его подключаете согласно инструкции к динамикам и наслаждаетесь музыкой.

Как видите, в принципе, ничего сложного, даже в самом сложном варианте нет. Имея пару инструментов и ровные руки, можно все сделать самостоятельно. Необязательно тратить много денег, и не надо каких-то специальных знаний, нужно просто желание, и музыка в вашем салоне будет звучать всегда!

Теперь вам известны все способы как можно взять сигнал с магнитолы, которая не имеет линейных выходов, рекомендуем к прочтению следующую статью «как правильно подключить усилитель».