5. Звуковой усилитель для субвуфера к компьютеру

Звуковой усилитель для субвуфера к компьютеру

Неотъемлемой частью современного мультимедийного компьютера является наличие двух активных звуковых колонок (закрепленных на мониторе или установленных рядом с ним). В силу ряда физических ограничений от двух малогабаритных компьютерных колонок невозможно добиться хорошего воспроизведения всего диапазона звуковых частот. Особенно заваливаются и искажаются низкие частоты. Поэтому для получения музыкального сопровождения высокого качества обычно используют еще и третью колонку — субвуфер (sabwoofer).

В высококачественных активных колонках, например фирмы Altec Lansing, у встроенного звукового усилителя имеется выход с маркировкой "SUB" (для модели ACS40, рис. 5.1). Он предназначен для подключения низкочастотной активной колонки. Такая колонка может иметь любые габариты (обычно она больше боковых) и располагается по центру на попу, например под столом.

В этом случае используется особенность восприятия человека:

стерео эффект проявляется на средних и высоких частотах и для его передачи достаточно боковых колонок,

Третья колонка применяется для улучшения воспроизведения низкочастотного диапазона звуковых частот. Использование такой дополнительной низкочастотной колонки позволяет сделать звук более естественным, объемным и приятным. Эффект особенно заметен при прослушивании музыкальных компакт дисков, но это и в играх лишним не будет, так как многие из них имеют хороший музыкальный фон.

В качестве субвуфера можно использовать любую колонку от бытовой радиоаппаратуры, но для ее питания потребуется собрать звуковой усилитель. Проще всего такой усилитель выполнить на основе интегральной микросхемы К174УН14, рис. 5.2.

Микросхема DA1 применена в типовом включении и в особых пояснениях не нуждается. Ее коэффициент усиления зависит от соотношения резисторов R8-R9. Цепь из элементов R10-C6 ограничивает полосу усиливаемых частот что повышает устойчивость работы, исключая возникновение генерации на частотах выше 100 кГц.

Звуковые сигналы с выхода "SUB" поступают на смеситель, собранный из полевых транзисторов (VT1, VT2). Смеситель обеспечивает развязку между выходами и усиливает сигнал примерно в 3 раза.

Резистором R6 устанавливается необходимый уровень звука в низкочастотной колонке ВА1 по отношению к боковым колонкам, а основная (общая) регулировка громкости и тембра обычно выполняется в основном усилителе на корпусе в одной из боковых колонок или же из программы.

Приведенная схема усилителя имеет следующие основные технические характеристики:

1) выходная мощность на нагрузке 4 Ом до 4 Вт;

2) полоса усиливаемых частот 60...120000 Гц;

3) ток потребления при Uвх=0 не более 35 мА;

4) напряжение питания может находиться в диапазоне 9...15 В;

5) коэффициент нелинейных искажений не более 0,5%.

В схеме применены детали: постоянные резисторы МЛТ, регулятор R6 — типа СПЗ-33; конденсаторы С1, С2 и С6 из серии К10 (например К10-17а, К10-49), полярные СЗ..С5, С7 типа К50-35 на 16 В или аналогичные малогабаритные.

Микросхема усилителя DA1 может быть заменена импортным аналогом TDA2003. Так как она греется, для нормальной работы микросхемы необходимо установить теплоотвод, в качестве которого возможно использование металлических узлов конструкции самого корпуса.

Все элементы схемы, выделенные пунктиром, кроме переменного резистора R6, размещены на печатной плате из стеклотекстолита толщиной 1,5...3 мм с размерами 80х25 мм, рис. 5.3.

Для питания схемы подойдет любой стабилизированный источник напряжением 12 В и допустимым током до 0,8 А.

Все внешние соединительные кабели между блоками желательно выполнять экранированными проводами, а общее сопротивление используемых в колонке звуковых динамиков не должно быть меньше 4 Ом.

Схему дополнительного усилителя можно собрать и на более дешевой микросхеме К174УН7 (импортный аналог ТВА810) в типовом включении, рис. 5.4. Работает она не хуже выше описанной, но содержит больше внешних элементов, обеспечивающих режим.

Основные технические параметры усилителя:

1) выходная мощность на нагрузке 4 Ом — 2 Вт;

2) полоса усиливаемых частот 40...20000 Гц;

3) ток потребления при Uвх=0 не более 40 мА;

4) напряжение питания может находиться в диапазоне 6...12 В;

5) коэффициент нелинейных искажений не более 1%