Witam,
Chcę przedstawić moją koncepcję na mały, niedrogi subwoofer do domu. Wiadomo, że im większa obudowa, tym więcej basu. Załóżmy jednak, że akceptowalny rozmiar to coś w granicach 30 x 30 x 50 cm. Kolejnym ograniczeniem jest cena, nie chcemy żeby była zbyt wysoka, więc użyjemy przeciętnego głośnika o mocy 50W, zamiast np. 5 razy droższego o mocy 200W. Swoją drogą użycie mocniejszego głośnika, bez mocniejszego wzmacniacza nic nie da, a przeciwnie, może jeszcze zaszkodzić, więc koszty rosły by do kwadratu.
W tej objętości najlepiej sprawdzi się głośnik 20cm średnicy. Wybrałem markę do której mam dostęp i zaufanie. Jest to głośnik SB20PFCR30-4
https://sbacoustics.com/product/8-sb20pfcr30-4-paper/
Wersja 4 omy, łatwiej i taniej napędzić.
Głośnik został wybrany według wytycznych, że powinien grać dobrze od 40Hz (wgląd na parametry ts), oraz wytrzymać termicznie (moc) i mechanicznie (Xmax) pełną deklarowaną moc.
Teraz gdy rozpatruję już konkretny model głośnika, mogę obliczyć dokładnie parametry obudowy. (przedtem to były zgrubne założenia, teraz konkrety). Okazało się, że potrzebna będzie obudowa o objętości 30L i strojona na ~44Hz. Narysowałem i wykonałem (z pomocą kolegi) obudowę z laminowanej płyty meblowej 18mm.
Takie rozwiązanie okazało się najtańsze. Nie trzeba tego w żaden sposób wykańczać, szlifować, malować, oklejać, itd. Wystarczy dobrze rozkroić formatki. Poza tym takie płyty są powszechnie dostępne i tanie. Odpowiednią sztywność zapewnia wewnętrzny łącznik krzyżowy, wykonany również z 18mm płyty.
Obudowę odpowiednio wytłumiłem, górną część 4 warstwy waty 2cm, dolna połówka oklejona została kocykiem.
Przyszedł czas na elektronikę. Potrzebny był wzmacniacz około 50W na 4om. To jedna z niewielu rzeczy, której nie warto było samemu robić, gdyż koszt gotowca jest bardzo dobry. Moduł z układem scalonym TPA3116 doskonale się do tego celu nadaje. Nie ma na swojej płytce niczego zbędnego, żadnych dodatkowych filtrów. Można go wysterować jak się chce. Ma też wyprowadzone wyjście mute, które przydatne jest do tłumienia stuków generowanych przez przedwzmacniacz podczas jego wyłączania.
Teraz ktoś pomyśli: przecież mogłeś kupić gotowy moduł do subwoofera z filtrami, zamiast robić wszystko na piechotę.
I tak i nie. Wszystko zależy jakie kto ma wymagania. Poza tym wtedy nie byłoby zabawy w elektronikę, a przecież o to tutaj chodzi!
Dzięki temu, że sam zbudowałem moduł filtrów, mogłem umieścić wszystkie potrzebne układy na jednej płytce. A są to między innymi: regulowany filtr dolnoprzepustowy 4-rzędu. Tak, 4, a nie jak zazwyczaj drugiego. Umieszczenie głośnika między ścianą subwoofera a podłogą daje mocne podbicie w zakresie około 800Hz. Przy filtrze czwartego rzędu (24dB/okt) mamy pewność, że żadne niepożądane rezonanse się nie wydostaną. Kolejna sprawa to filtr subsoniczny, zapewniający głośnikowi komfortowe warunki pracy, filtrujący wszystkie infradźwięki, których sub normalnie by nie odtwarzał, a które niepotrzebnie zużywałyby prąd i męczyły głośnik mechanicznie. Następnie zastosowane zostało eq, którego zadaniem jest podbić o kilka dB niskie pasmo, w okolicach strojenia portu bass-reflex. Dokładne parametry korekcji to +3dB Q3 f44Hz. Dzięki temu sub brzmi jeszcze pełniej, mimo niewielkiej obudowy. Jest też rozwiązana kwestia ograniczenia mocy. Jak wiadomo przy wszelakich głośnikach o małej i średniej mocy, bardzo łatwo jest doprowadzić do przesterowania. Wówczas dźwięk jest nieprzyjemny i można popalić wszystko w środku. Jednym z rozwiązań jest zastosowanie limitera, kóry w momencie przekroczenia ustalonego progu napięcia wejściowego zacznie je ograniczać aby zapobiec przesterowaniu wzmacniacza. Są też w końcu takie drobne rzeczy jak przełącznik polaryzacji, wskaźnik stanu pracy i wyłącznik.
Całość filtrów została opracowana na jednej płytce drukowanej, z możliwością przykręcenia do niej od spodu płytki wzmacniacza. Wtedy wystarczy tylko podłączyć transformator i głośnik, bez dodatkowych kabli.
Na płytce widać dwa duże potencjometry: są to regulator głośności i częstotliwość odcięcia filtra dolnoprzepustowego. Obok jest przełącznik polaryzacji. Oprócz tego dodatkowych regulacji dokonuje się za pomocą potencjometrów montażowych. Za pomocą potencjometru rv1 i rv2 ustawia się częstotliwość i głębokość korekcji eq. Potencjometrem rv5 ustawiamy próg zadziałania limitera. Użyty moduł wzmacniacza TPA3116 ma ustawione wzmocnienie 32dB. Oznacza to, że do pełnego wysterowania 50W 4om, potrzebne będzie napięcie 0,4V rms. I takie należy ustawić.
Podczas normalnej pracy dioda led świecić się będzie na zielono, gdy dojdzie do ograniczenia sygnału zaświeci się na pomarańczowo.
Gdyby ktoś chciał zbudować, taki lub podobny subwoofer, mogę udostępnić pliki gerber do wykonania płytki.
Zapraszam do komentowania i zadawania pytań.
Fajne? Ranking DIY
20 lat temu robiłem dokładnie tak jak kolega wyżej opisał 
