Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Budujemy wzmacniacz... do subwoofera. Moduł z Chin - warto?

398216 Usunięty 14 Mar 2023 15:43 2073 12
  • Kolejny moduł Audio - zmontowany układ filtra o przestrajanej szerokości do zastosowaniu w subwooferze prezentuje się jak na zdjęciach poniżej.
    Otrzymujemy zapakowany w torebkę zestaw elementów do polutowania - chociaż sobie polutować można... ;)

    Budujemy wzmacniacz... do subwoofera. Moduł z Chin - warto? Budujemy wzmacniacz... do subwoofera. Moduł z Chin - warto? Budujemy wzmacniacz... do subwoofera. Moduł z Chin - warto? Budujemy wzmacniacz... do subwoofera. Moduł z Chin - warto?


    Po otwarciu torebki wysypujemy zawartość i sprawdzamy, czy aby nie mamy czegoś za mało - schematu oczywiście brak (chociaż można się spodziewać aplikacji po przewertowaniu podobnych układów w sieci), ale wszystkie elementy są dokładnie opisane na płycie:

    Budujemy wzmacniacz... do subwoofera. Moduł z Chin - warto? Budujemy wzmacniacz... do subwoofera. Moduł z Chin - warto?


    Sprawdzamy elementy:

    Budujemy wzmacniacz... do subwoofera. Moduł z Chin - warto? Budujemy wzmacniacz... do subwoofera. Moduł z Chin - warto? Budujemy wzmacniacz... do subwoofera. Moduł z Chin - warto? Budujemy wzmacniacz... do subwoofera. Moduł z Chin - warto?


    Lutowania nie pokazuję tym razem, bo i za bardzo nie ma co. Jak poprzednio - wystarczy sprawdzić, czy wkładamy odpowiednią wartość elementu w opisane miejsce i... gotowe! Układzik mały, dużo do roboty nie ma, niemniej należy to zrobić poprawnie.

    Budujemy wzmacniacz... do subwoofera. Moduł z Chin - warto? Budujemy wzmacniacz... do subwoofera. Moduł z Chin - warto? Budujemy wzmacniacz... do subwoofera. Moduł z Chin - warto?



    Co prawda moduł dość zgrabny, niewielki przy tym...

    Budujemy wzmacniacz... do subwoofera. Moduł z Chin - warto? Budujemy wzmacniacz... do subwoofera. Moduł z Chin - warto?


    ...ale ważniejsze jak działa...

    (Tego rodzaju filtry - współpracujące z dedykowanym wzmacniaczem i głośnikiem w wyliczonej do niego obudowie mogą być realizowane w różny sposób, np. może być tylko wejście nisko-sygnałowe - o poziomie do ok. 0,7V - z sumowaniem sygnałów z obu kanałów stereo we wzmacniaczu stereo i już wstępnie "wyczyszczone" z zakresu wyższych niż basowe częstotliwości lub nie - zależy od konstrukcji wzmacniacza stereo. Może być też wejście wysoko-sygnałowe - czyli takie, do którego podłączamy - równolegle - kolumny główne L i P. Ten filtr z artykułu posiada możliwość współpracy z wyjściami kolumnowymi niewielkiej mocy - ma wbudowany sumator, ale warunek - wyjścia muszą mieć wspólną masę lub też z wyjściem ze wzmacniacza stereo o poziomie jw. i NAJLEPIEJ z odfiltrowanymi częstotliwościami powyżej ok. 200Hz - wyjaśnienie dalej w tekście)

    Dlatego też sprawdzamy polaryzację zasilania przy gnieździe i podłączamy napięcie z zewnętrznego (STABILIZOWANEGO) zasilacza.
    Do wyjścia wpinamy się oscyloskopem, na wejście podłączamy generator, włączamy zasilanie i... zasilacz alarmuje przekroczenie prądu. Czyżbym podłączył zasilanie odwrotnie? Sprawdzamy raz jeszcze jest ok, ale z powodu zaćmy wlutowałem diodę zabezpieczającą (równolegle do gniazda zasilania) odwrotnie... No co zrobić? Nie myli się tylko ten, co nic nie robi. Wylutowałem, wlutowałem tym razem poprawnie ( ;) ), sprawdziłem na wszelki wypadek czy przeżyła (przeżyła) i ponawiam próbę. Zasilanie i... działa. Znaczy pobiera jakiś maleńki prądzik dioda sygnalizująca (LED red) się świeci, a na wyjściu pokazał się typowy skok napięcia typowy dla stabilizacji warunków pracy (ładowanie kondensatorów).
    Przełączyłem swojego Vellmana (dzięki Artur!) w pomiar "przegwizdania" charakterystyki, sondy do wejścia i wyjścia, uruchamiam pomiar (a raczej pomiary - od minimalnej szerokości pasma do maksymalnej co ok. 1/4 obrotu gałki) i oto co wyszło:

    Budujemy wzmacniacz... do subwoofera. Moduł z Chin - warto?


    Coś nie teges jakby? Czyżbym znów coś spsocił? Sprawdzam raz jeszcze, tym razem po kolei każdy element - jest poprawnie. Postanowiłem spróbować raz kolejny, ale tym razem ustawiłem zakres przemiatania częstotliwości od 1Hz do 1 kHz (a nie jak poprzednio od 10Hz do 10kHz) uruchamiam program i mamy jasność:

    Budujemy wzmacniacz... do subwoofera. Moduł z Chin - warto?


    Czyli niby coś tam filtruje, ale czemu tak nisko? Jako stary (wiekiem i doświadczeniem) praktyk wiem, że puszczanie w głośnik (nawet subbasowy) częstotliwości poniżej 20Hz (no, może 16...) to głupota: po pierwsze - głośnik musiałby mieć możliwość taką częstotliwość przyjąć na siebie przy pełnej mocy, po drugie - moc głośnika (a wiec i wzmacniacza) musi być dużo większa dla np. 5Hz niż dla 50Hz, a po trzecie w 99% wypadków częstotliwości poniżej 18Hz nikt nie słyszy, a wrażenie basu jako takiego najsilniej jest odczuwane dla wyższych częstotliwości - mniej więcej w okolicach od 40Hz. Poza tym nagrania z tak niskimi częstotliwościami są stosunkowo rzadkie... No chyba że ktoś nie słucha, a ogląda - łopot głośnika na "testach basu" - ale to już raczej z muzyką (a do niej ma służyć przede wszystkim kolumna głośnikowa) nic wspólnego nie ma.

    Z jakiego więc powodu przy najmniejszej szerokości pasma (odpowiedzialny za szerokość pasma niskotonowego potencjometr w lewo do oporu) występuje jedynie niewielki wzrost (w stosunku do wyższych częstotliwości) wzmocnienia (ok. 5dB), a podbicie to kończy się już dla 20Hz, by przy ok. 35Hz zakończyć się płaską linią charakterystyki? Gdyby to miał być filtr do ULTRA SUBBASU - w porządku. Może takie pasmo byłoby i dobre (ale filtracja praktycznie żadna!), ale spójrzmy, co się dzieje przy poszerzeniu pasma (jak pisałem - potencjometr za szerokość pasma przenoszenia ustawiany od minimum do max co ćwierć obrotu). Nieco lepiej, ale do ideału nadal daleko.
    Szczególnie wykres częstotliwościowy maksymalnej szerokości pasma wygląda... dość dziwnie. Owszem - w stosunku do reszty pasma mamy różnicę ok. +10 dB (nadal ciut mało) to nie dość, że sięga aż ponad 150Hz (typowy zakres dla pracy subbasu to 100Hz - tu wzmocnienie wyrównuje się z sygnałem dla wyższych częstotliwości przy 200Hz), co jeszcze można by uznać, to czemu powyżej tej częstotliwości tworzy się spory "dołek"? 300-400Hz mają niższy poziom od reszty o 5dB.

    Najwidoczniej coś się Chińczykowi w rachunkach pomyliło i wyszło... jak wyszło. Typowo dla chińskiej "klasy popularnej" - działa? Działa. A że nie do końca poprawnie... "Głupi nie zauważy, a mądry pomyśli, że tak musi być" jak mówi mądrość ludowa. No, niestety. Moim zdaniem tak być nie powinno. Po pierwsze - najniższe częstotliwości (poniżej 20Hz) winny być już tłumione filtrem pasmowo zaporowym co najmniej 12dB/oct. Zaoszczędzimy w ten sposób na głośniku (bo nie wyłomocze się poniżej strojenia obudowy, gdzie tłumienie akustyczne jest praktycznie żadne - głośnik pracuje jak bez obudowy), po drugie - po co pchać w subwoofer częstotliwości, które z założenia ma już przenosić główna kolumna? 10dB w porównaniu do części basowej pasma to mimo wszystko niewiele. Można się więc spodziewać najróżniejszych - niepożądanych - zjawisk wynikających ze "zdudniania się" sygnałów o tej samej częstotliwości, ale różnych fazach. Na pewno poprawnie brzmieć to nie będzie. Co do regulacji szerokości pasma - jak pisałem - od biedy jeszcze można zostawić tę górną granicę (200Hz), ale dolna granica jest dla mnie całkiem bez sensu - wątpię, i to szczerze, by ktokolwiek potrzebował mieć podbite subbasem pasmo od infradźwięków do ok. 25Hz - powody swojego punktu widzenia przedstawiłem wyżej.

    Dobrze, że chociaż nic się nie zmienia w trakcie zmiany czułości wejściowej:

    Budujemy wzmacniacz... do subwoofera. Moduł z Chin - warto?


    Zakres odcięcia nieco poniżej maksymalnej szerokości działania filtra, sygnał wejściowy o poziomie ok. 2V RMS, przemiatanie od 10Hz do 10kHz.
    Podsumowując - moim skromnym zdaniem to ten filtr nie jest udanym zestawem. Kilka podobnych filtrów ("firmowych") widziałem, kilka robiłem sam i mniej więcej wiem jak powinny działać - jedno jest pewne - nie tak jak w tym wypadku.
    Dla mnie to coś, co miało być filtrem do subbasu, nie wyszło. Zapewne powodów takiego stanu rzeczy jest kilka; od złych założeń poprzez zły dobór elementów aż po za duże uproszczenie układu - filtr jest tu robiony na jednym WO (typowy 5532) - być może. Jednak nawet dla tak uproszczonej konstrukcji można było chociaż pomyśleć nad nieco lepszym wyborze elementów - by zakresy były bardziej rozsądne.
    Tak więc - ja nie polecam tego układu. Zamiast niego można znaleźć wiele zdecydowanie lepszych i albo kupić inny układ, albo... zaprojektować płytkę i zrobić od zera we własnym zakresie. Jak pisałem - w sieci można znaleźć tego typu filtrów całkiem sporo - również z opisem budowy i działania. Na forum już też jest kilka konstrukcji - można podejrzeć, popytać... Efekt na pewno będzie lepszy.

    Pozdrawiam.

    Cool? Ranking DIY
    About Author
    398216 Usunięty
    Level 43  
    Offline 
    Has specialization in: Hodowla marchewki wysokopiennej
    398216 Usunięty wrote 30025 posts with rating 6168, helped 3617 times. Been with us since 2015 year.
  • #2
    2konrafal1993
    Level 37  
    Dodatkowo brak przełącznika fazy, na większym wypasie płynnej regulacji fazy ale sam przełącznik to podstawa. Jak tu potem zgrać subwoofer fazowo z kolumnami?
  • #3
    Mlody_Zdolny
    Level 24  
    398216 Usunięty wrote:
    najniższe częstotliwości (poniżej 20Hz) winny być już tłumione filtrem pasmowo zaporowym co najmniej 12dB/oct

    Filtr pasmowozaporowy dla tłumienia 20 Hz i niżej?
  • #4
    398216 Usunięty
    Level 43  
    2konrafal1993 wrote:
    Dodatkowo brak przełącznika fazy,
    Akurat ten niedostatek łatwo poprawić we własnym zakresie - ostatecznie nie jest to kompletny moduł wzmacniacza do subwoofera, a tylko jego element.
    Mlody_Zdolny wrote:
    Filtr pasmowozaporowy dla tłumienia 20 Hz i niżej?
    Tak właśnie napisałem i nawet wytłumaczyłem swój punkt widzenia w tej sprawie. Skoro Kolega uważa inaczej - nic nie stoi na przeszkodzie by to napisał jednoznacznie i wyjaśnił czemu tak uważa. No, chyba że to kolejna próba wywołania g...burzy.
  • #5
    2konrafal1993
    Level 37  
    398216 Usunięty wrote:
    Akurat ten niedostatek łatwo poprawić we własnym zakresie - ostatecznie nie jest to kompletny moduł wzmacniacza do subwoofera, a tylko jego element.
    Można poprawić ale niesmak zostaje, ci którzy składają takie moduły zazwyczaj nie są tak ogarnięci by umieć samodzielnie dodać tą funkcjonalność.

    Ja tam jestem na tym etapie że wolę sam przeliczyć taki filtr, wstawić to co jest potrzebne i zrobić płytkę krojoną pod resztę modułów które też są mojego autorstwa. Nawet kopiowanie schematów też może prowadzić na manowce bo np. Popularny kit A-140 ma poważną wadę, przed przesuwnikiem fazy brak tam rezystora i to powoduje że wzmacniacz operacyjny jest obciążony pojemnością 100n a to musi spowodować wzbudzanie.
  • #6
    Mlody_Zdolny
    Level 24  
    398216 Usunięty wrote:
    Tak właśnie napisałem i nawet wytłumaczyłem swój punkt widzenia w tej sprawie. Skoro Kolega uważa inaczej - nic nie stoi na przeszkodzie by to napisał jednoznacznie i wyjaśnił czemu tak uważa.

    Filtr pasmowozaporowy wycina częstotliwości z zakresu od do. Ty chcesz wyciąć f poniżej 20 Hz więc potrzebujesz filtru górnoprzepustowego. Ale jako, że jest to filtr do subwoofera trzeba wyciąć również górę. Więc potrzebujesz filtru pasmowoprzepustowego, przepuszczającego częstotliwości przykładowo od 20 Hz do 200 Hz.

    Filtr pasmowozaporowy można zastosować do tłumienia przydźwięku sieciowego, ustalając częstotliwości graniczne od 49 Hz do 51 Hz, albo inaczej mówiąc przepuszczając częstotliwości do 49 Hz i od 51 Hz.

    Wycinanie częstotliwości poniżej jakiejś wartości pasmowozaporowym filtrem to jest nonsens.
  • #7
    398216 Usunięty
    Level 43  
    Mlody_Zdolny wrote:
    Filtr pasmowozaporowy wycina częstotliwości z zakresu od do.
    No i? A jak ten zakres ustalimy sobie na od 0Hz do 20 Hz to będzie źle ?
    Jak zwykle Kolega czepia się dupereli w dodatku nie umiejąc przedstawić stosownych argumentów sam sobie zaprzecza.
  • #8
    chemik_16
    Level 25  
    Było ;)

    Używam w przerobionym subwoferze pasywnym razem z TPA3116.
  • #9
    aaanteka
    Level 41  
    Z racji rzeczywistych parametrów filtrów nie ograniczamy nigdy pasma dla czestotliwosci dokładnie takiej jaka nas interesuje dla zakresu przenoszenia. Nawet przy nachyleniu 12dB/na oktawę częstotliwość podziału musi być z pewnym zapasem. A więc użyteczny filtr 50-150Hz w rzeczywistości będzie posiadał pasmo w zakresie 20-30Hz do 180-200Hz.
    W tej raalizacji projektant dumnie podaje zakres 20Hz-300Hz.

    Filtr środkowo-zaporowy może również być w zakresie 5Hz- 20Hz, 10Hz-30Hz, 200Hz-1200Hz(...) kwestia o jakiej dobroci i którego rzędu on będzie i jakie będzie jego przeznaczenie.
    Powszechnie w akustyce stouje się filtry środkowo-zaporowe o regulowanych zakresach pasma oraz dobroci, jak chociażby w typowych aktywnych crosoverach częstotliwości, czy parametryczne regulatory barwy w konsolach reżyserskich, czy pasywne w zwrotnicach głośnikowych trójdrożnych i więcej.
    Mlody_Zdolny wrote:
    Filtr pasmowozaporowy można zastosować do tłumienia przydźwięku sieciowego, ustalając częstotliwości graniczne od 49 Hz do 51 Hz, albo inaczej mówiąc przepuszczając częstotliwości do 49 Hz i od 51 Hz.
    To to jest szczególny rodzaj filtra selektywnego o specjalnym zastosowaniu, najczęściej typu 2T, Π.
    Co ciekawe tego typu filtr umieszczony w sprzężeniu zwrotnym tworzy filtr środkowo-przeustowy. Przykładowo 40-180Hz.


    W tematycznym rozwiązaniu mamy typowy układ napięciowego wzmacniacza wstępnego z filtrem dolnoprzepustowym drugiego rzędu.
    Budujemy wzmacniacz... do subwoofera. Moduł z Chin - warto? (Tyle widać przy pierwszym obejrzeniu obwodu).
    Jak dla mnie ma ono szansę prawidłowo funkcjonować, przyczym musi być odpowiednio wykorzystane w danej aplikacji obwodu. Filtr musi współpracować z rzeczywistym wzmacnianczem mocy z rzeczywistymi elementami kształtującymi parametry wejściowe wzmacniacza mocy ( obciążenie wyjścia filtru). Zwykle robione jest to biernie i dodatkowo w w sprzężeniu zwrotnym samego wzmacniacza, oczywiście klasy AB.
    Ogólnie dla takiego całkowitego toru otrzymujemy w ten sposób (w prostych rozwiązaniach do jakich został stworzony ten zestaw) porządane pasmo dla subwoofera.

    Wstępna analiza obwodu pozwala przypuszczać, że potencjometr regulacji częstotliwości filtru ma za dużą wartość. Trzeba to szczegółowiej przeanalizować. Budujemy wzmacniacz... do subwoofera. Moduł z Chin - warto?

    Dodano po 20 [minuty]:

    Budujemy wzmacniacz... do subwoofera. Moduł z Chin - warto?
  • #10
    żarówka rtęciowa
    Level 37  
    Witam

    Zastosowanie wzmacniacza operacyjnego MC4558, czy TL072 zamiast NE5532 pozwoliło by na zmniejszenie poboru prądu przez układ.
  • #11
    aaanteka
    Level 41  
    żarówka rtęciowa wrote:
    MC4558, czy TL072 zamiast NE5532 pozwoliło by na zmniejszenie poboru prądu przez układ
    Jednak przy pogorszeniu parametrów, a ile faktycznie zaoszczędziłoby to w poborze energii(orientacyjne parametry katalogowe):

    MC4558.............5-6mA 680mW
    TL072..........1,4-2,5mA/680mW
    NE5532...6-10mA 500/1100mW

    Przy zestawieniu tego z ogólnym poborem mocy przez kompletny wzmacniacz subwoofera ma to pomijalne znaczenie.
  • #12
    398216 Usunięty
    Level 43  
    żarówka rtęciowa wrote:
    Zastosowanie wzmacniacza operacyjnego MC4558, czy TL072 zamiast NE5532 pozwoliło by na zmniejszenie poboru prądu przez układ.
    Wielokrotnie już przekonałem się, ze w ten sposób (patrząc na jakiś jeden wybrany parametr) można się przejechać w efekcie. Ja na przykład nie lubię TL072 stosować w miejsce "uniwersalnego" (w cudzysłowie, bo tak naprawdę jest to dobrze przemyślany do audio układ) 4558 z wielu względów. Mimo podobnych aplikacji nie da się go wstawić na zasadzie 1:1 w dowolny układ w miejsce oryginalnego 4558 bo może się okazać, że zamiast poprawić sytuację pogarsza się ją. Tak więc jeśli ktoś naprawdę dokładnie sprawdził, przeliczył i uznał, ze w danym miejscu najlepiej się sprawdzi układ "A" to wstawienie innego (na pozór o lepszych parametrach) układu "B" może przynieść więcej szkody niż pożytku. Owszem, gdyby przeanalizować dokładnie cały układ i go dostosować/"dopasować" do wzmacniacza "B" mogło by być lepiej, jednak taka zmiana "na żywca" (bez dokładnej analizy i wprowadzenia poprawek) w większości wypadków może przynieść odwrotne od zamierzonego efekty.
    A wracając do "apetytu na prąd" - akurat w tym momencie (subwoofer aktywny) TO JEST NAJMNIEJSZY "PROBLEM". Zmniejszenie poboru mocy nawet o 1/2 przy JEDNYM układzie operacyjnym niczego nie poprawi. Większym problemem jest to, na co starałem się zwrócić uwagę - słaba jakość samego filtra. 10 dB dla wybranego (w dodatku w najwęższym pasmie bezsensownie niskiego) zakresu częstotliwości to moim zdaniem najistotniejsza wada tego konkretnego układu.
  • #13
    aaanteka
    Level 41  
    Cóż to prosty filtr i nie ma co od niego wymagać. Można problemowi zaradzić dając odpowiednie ograniczenie w postaci filtra biernego RC pierwszego rzędu przed stopniem mocy ( który i tak musi coś takiego posiadać).

    Z drugiej strony rzeczywisty materiał audio nie posiada zwykle takich częstotliwości( z racji przyjętych standardów w torach zastosowanych do jego tworzenia), jedynie mogą one stanowić sygnał zakłócający, ale również takowy zwykle występuje sporadycznie w rzeczywistości, w powszechnych zastosowań "domowych".

    Z pewnością błędnie jest dobrany zakres regulacji filtru, z pewnością wystarczyłaby wartość potencjometru dwukrotnie mniejsza(22k-25k).
    W prosty sposób można zmienić zakres tego filtra poprzez zmianę wartości pojemności kondensatorów C7 i C6 odpowiednio do wartości: 100nF(110nF) i 220nF lub jeszcze bardziej 47nF(50nF) i 100nF. Jednak nadal użyteczny zakres regulacji będzie stanowił tylko część pełnego obrotu potencjometru.