Как сделать усилитель звука для колонок

Как сделать усилитель звука для колонок своими руками?

Полноценная колонка не работает без усилителя так, чтобы музыку и речь было слышно из неё на приличное расстояние. Маломощный предварительный усилитель, которым оснащены, к примеру, карманные радиоприёмники и MP3-плееры, будучи подключённым к колонкам без основного усилителя, работает с перегрузкой и может выйти из строя. Однако умельцы смогут сделать усилитель звука для колонок своими руками.

Мощный и качественный самодельный усилитель звука

Недавно обратился некий человек с просьбой собрать ему усилитель достаточной мощности и раздельными каналами усиления по низким, средним и высоким частотам. Подобные усилители до этого не раз уже собирал для себя в качестве эксперимента и, надо сказать, эксперименты были весьма удачными. Качество звучания даже недорогих колонок не очень высокого уровня заметно при этом улучшается по сравнению, например, с вариантом применения пассивных фильтров в самих колонках. К тому же появляется возможность довольно легко менять частоты раздела полос и коэффициент усиления каждой отдельно взятой полосы и, таким образом, проще добиться равномерной АЧХ всего звукоусилительного тракта. В усилителе были применены готовые схемы, которые до этого не раз были опробованы в более простых конструкциях.

Усилитель звука своими руками: самые простые схемы, особенности проектирования недорогого устройства

Первые 2 варианта пользуются большей популярностью среди радиолюбителей за счёт компактности, хорошего диапазона воспроизводимых частот и низкого процента искажений.

Для сборки усилителей часто используются микросхемы TDA. Они отличаются:

1. Простотой в работе. Результат достигается путем подведения питания, подключения динамиков и нескольких радиоэлементов.
2. Доступностью. Их можно приобрести как на интернет площадках, так и в магазинах радиоэлектронике. Чтобы покупка была выгодной, стоит предварительно сравнить цену.
3. Комплектацией. Микросхема снабжена защитой и другими опциями в зависимости от модели.
4. Оптимальным соотношением цены и качества.

Стоит учитывать, что продукция данного бренда имеет свойство сильно греться. Поэтому её рекомендуют монтироваться над радиатором.

Усилители звука для колонок: разновидности и критерии выбора

Правильный выбор усилителя для аудиоколонок — задача далеко не такая легкая, как может показаться на первый взгляд. Неправильно подобранное оборудование в лучшем случае приведет к тому, что колонки попросту не обеспечат высококачественное звуковоспроизведение, а в худшем— приведёт к перезагрузке и поломке акустической системы.

Именно поэтому прежде чем подобрать усилитель, необходимо подробнее изучить, что он из себя представляет, и каким требованиям должен отвечать.

Структурная схема

На рисунке ниже показана схема 1 канала:

Как видно из схемы, усилитель имеет три входа, один из которых предусматривает простую возможность добавления предусилителя-корректора для проигрывателя винила (при такой необходимости), переключатель входов, предварительный усилитель-тембролок (также трёхполосный, с регулировкой уровней ВЧ/СЧ/НЧ), регулятор громкости, блок фильтров на три полосы с регулировкой уровня усиления каждой полосы с возможностью отключения фильтрации и блок питания для оконечных усилителей большой мощности (нестабилизированный) и стабилизатор для «слаботочной» части (предварительные каскады усиления).

Особенности

Все акустические системы профессионального и бытового назначения используют специальное устройство — усилитель звука. Он необходим для обеспечения громкого, четкого и качественного воспроизведения аудиозаписи без каких-либо искажений и помех.

Это устройство преобразует поступающий электрический сигнал в более сильный за счет увеличения мощности тока. Усилитель мощности выполняется как в виде отдельного прибора, входящего в состав акустической установки, так и в форме встроенного компонента. Установка включает следующие конструкционные элементы:

• непосредственно усилитель звука — подключается к источнику аудиозаписей, может отличаться большим или меньшим выходным напряжением;
• блок питания — этот элемент отвечает за преобразование входящего электрического потока в ток с более высокими параметрами напряжения;
• выходной каскад — состоит из группы транзисторов, которые обеспечивают преобразование высокого напряжения от блока питания в корректную форму сигнала, который и передается на устройство звуковыведения;
• модуль регулировки — этот компонент присутствует только в автономных усилителях, обуславливает тонкую настройку качества звучания на выходе.

Принцип работы любого усилителя звука сводится к нескольким процессам.

• От стандартной электрической сети в 220 вольт в блок питания поступает ток, после чего он трансформируется в постоянную величину.
• Усилитель звука для акустических систем через входы получает сигнал от любого подключенного к ним устройства, например, плеера, и изменяет его амплитуду при помощи постоянно идущего тока. При этом длина звуковой волны остаётся неизменной.
• Сигнал с усиленной мощностью передаётся на выходящее устройство, то есть колонки, через них он уже и воспроизводится в более четком и улучшенном звучании.

Из чего можно сделать?

Усилитель для одной, двух или нескольких колонок в домашних условиях можно сделать на основе любого из устройств, в корпус от которого поместилась бы по длине и ширине его электронная плата. Корпусом может служить как сама активная колонка, в которую он устанавливается в отдельное, отгороженное пространство вместе с блоком питания, так и мощное зарядное 0.

Альтернативным решением служит корпус от старой магнитолы, из которой удалён кассетный или CD-привод, отработавший свой срок службы. Зачастую от старых автомагнитол остаётся лишь мощный стереоусилитель – в этом случае ничего переделывать не нужно. Если готовых корпусов нет – сам корпус изготавливается самостоятельно из фанеры небольшой толщины (до 1 см), алюминиевых листов, двустороннего фольгированного стеклотекстолита и других материалов.

Ламповый усилитель звука своими руками

Ламповые усилители звука – это дорогостоящие устройства при условии, что вы закупаете все комплектующие на собственные средства. Старые радиолюбители иногда держат у себя коллекции ламп и других деталей. Собрать ламповый усилитель на дому своими руками относительно легко, если вы готовы потратить несколько дней на поиск подробных схем в интернете. Схема усилителя звука в каждом случае уникальна и зависит от источника звука (старый магнитофон, современная цифровая техника), источника питания, предполагаемых габаритов и других параметров.

Предварительный усилитель-темброблок

В качестве него была применена схема, не раз проверенная до этого, которая при своей простоте и доступности деталей показывает довольно хорошие характеристики. Схема (как и все последующие) в своё время была опубликована в журнале «Радио» и затем не раз публиковалась на различных сайтах в интернете:

Входной каскад на DA1 содержит переключатель уровня усиления (-10; 0; +10 дБ), что упрощает согласование всего усилителя с различными по уровню источниками сигнала, а на DA2 собран непосредственно регулятор тембров. Схема не капризна к некоторому разбросу номиналов элементов и не требует никакого налаживания. В качестве ОУ можно применить любые микросхемы, применяемые в звуковых трактах усилителей, например здесь (и в последующих схемах) пробовал импортные ВА4558, TL072 и LM2904. Подойдёт любая, но лучше, конечно, выбирать варианты ОУ с возможно меньшим уровнем собственного шума и высоким быстродействием (коэффициентом нарастания входного напряжения). Эти параметры можно посмотреть в справочниках (даташитах). Конечно, здесь вовсе не обязательно применять именно эту схему, вполне можно, например, сделать не трёхполосный, а обычный (стандартный) двухполосный темброблок. Но не «пассивную» схему, а с каскадами усиления-согласования по входу и выходу на транзисторах или ОУ.

Оборудование для работы

Первым шагом в том, как сделать усилок, становится проверка наличия всего необходимого для работы:

• Коннектора для кроны;
• Самой кроны;
• Динамика;
• Мини джека;
• Резистора;
• Микросхемы;
• Выключателя;
• Конденсатора.

Все компоненты подбираются между собой, исходя и мощности и сопротивления. В результате должно получиться достаточно мощное устройство, не создающее перегрузки для микросхемы.

Усилитель звука на транзисторах

Сборка предусилителя звука своими руками без использования сложных микросхем возможна на транзисторах. Усилитель на германиевых транзисторах легко встраивают в современные аудиосистемы, он не требует дополнительной настройки. Недостатком схем на транзисторах считается больший размер плат в сборе. Неприятна и зависимость от «чистоты» фона – вам потребуется экранированный кабель, либо дополнительная схема подавления шумов и пульсаций из сети.

Если устройство собрано правильно

В том случае, если предварительный усилитель своими руками собран правильно, при подаче питания и подключении телефона колонки заработают в штатном режиме.

Обратите внимание на то, что транзисторные усилители, функционирующие в стерео режиме, обладают конструкционным включением из двух независимых устройств.

Схема из трех каскадов является наиболее функциональной, так как в ее работе каскады передают мощность друг другу – от первого до последнего. На самый последний каскад следует монтировать радиатор.

Рекомендации

Старайтесь не держать паяльник долго в одной точке – несколько секунд перегрева (температура свыше 250 градусов) способны отслоить слой медной фольги, и дорожку придётся заменить на медную проволоку. Проволочные дорожки из-за большей кривизны вносят дополнительную дестабилизацию в работу высокочастотных электрических цепей и каскадов.

Чтобы не перегревать микросхему, транзисторы и/или диоды (от перегрева они получают тепловой пробой), используйте паяльный флюс (в простейшем случае это раствор хлорида цинка) или лимонную кислоту и немного канифоли. Испаряющийся флюс частично охлаждает выводы радиодеталей, не давая последним перегреться. Движения должны быть чёткими, но довольно быстрыми.

Не рекомендуется использовать паяльник мощностью более 40 Вт – высокомощный за секунду и более перегреет активные радиокомпоненты.

Не пренебрегайте радиаторами. Полезно провести тепловой расчёт схемы. Выпускникам технических вузов, отучившимся на факультетах радиоэлектроники и конструирования аппаратуры, в этом плане легче. Усилитель, перегревающийся при большей громкости, рано или поздно выйдет из строя.

Нельзя завышать питающее напряжение больше максимального значения, указанного в инструкции схемы. Недостаток питания приведёт к тому, что усилитель не заработает либо сработает на минимальной мощности.

Компьютерный блок питания, использовавшийся в домашнем компьютере, который уже давно устарел по производительности, может пригодиться – он потребляет 250-400 Вт, но выдаёт не менее 70% от этого значения. Среди выходных напряжений компьютерного БП имеются 3,3; 5 и 12 В. Это универсальное решение для «самодельщиков» – блок питания от старого ПК выступает в роли лабораторного.

Согласуйте (соотнесите) мощности колонок и усилителя. Слабые колонки сгорят на мощном усилителе. Возможна и обратная ситуация, когда звук в слишком мощных колонках будет «захлёбываться». Для избавления от наводок со стороны блока питания вход и выход усилителя подключают посредством экранированной витой пары – коаксиального кабеля с двумя независимыми центральными проводниками, играющего роль акустического.

Определившись с ожидаемыми параметрами, вы соберёте универсальный усилитель, мощности которого (и колонок для него) хватит, чтобы организовать прослушивание музыки на большой территории площадью в несколько сотен квадратных метров.

В следующем видео вы узнаете один из вариантов создания усилителя звука для колонок своими руками.

Усилитель для компьютерных колонок своими руками для чайников

При просмотре фильмов или прослушивании музыки, нам часто недостаточно мощности стандартных колонок. Ниже будет подробно описано как можно создать усилитель для колонок вручную. При создании усилителя следует учитывать силу мощности внешних колонок, которая составляет не больше двух ватт и сопротивляемость обмоток, что равна четырёх ОМ.

Чтобы собрать устройство понадобятся такие компоненты:

• печатная плата;
• 9 — вольтный блок питания;
• микросхема серии TDA;
• корпус;
• следующие конденсаторы: два неполярных 0,2 мкФ.полярный 100 мкФ, полярный 220 мкФ, полярный 470 мкф;
• постоянный резистор. 10 Ком м 4,7 ОМ;
• кнопка — выключатель;
• разъём для входа.

Инструкция по созданию

Процесс сборки усилителя для компьютера напрямую зависит от той схемы, которую вы выбрали. Важно лишь, оставить на корпусе место для радиаторных решёток. Они важны тем, что дают воздуху из внешней среды охлаждать микросхемы.

• Первым этапом будет установка радиодеталей на печатную плату соблюдая полярность.
• Собираем корпус. При сборке корпуса следует предусмотреть место для радиаторных решёток и прочих дополнительных деталей. Корпус можно создать самому или приобрести готовый. Также в корпус можно вмонтировать плату.
• Для выявления неисправностей, следует включить устройство в тестовом режиме.
• Собираем усилитель. Для этого подключаем к блоку питания.

Собирать любые виды усилителей для колонок в домашних условиях — выполнимая задача, с которой справится каждый начинающий радиолюбитель. Простота заключается в том, что для начала сборки необходимо лишь приобрести необходимые материалы для последующей спайки. Дальше просто нужно пересмотреть все возможные и доступные схемы, и выбрать ту, которая вам подойдёт. Самый главный плюс — экономия. Ведь покупка в магазине такого устройства, обойдётся гораздо дороже.

Алгоритм сборки мини-усилителя

Устройство данного типа собирается из минимума деталей. В качестве основы можно будет взять микросхему РАМ8403, входящую в состав готового модуля, имеющего все необходимые дискретные элементы.

• К модулю подсоединяются коронки, источник питания и входного сигнала.
• При этом нужно учесть, что сопротивление должно находиться в пределах 6-8 Ом.
• А получаемая на выходе мощность составит 2 Ватт на канал.

Конструкция самодельного усилителя

Это, пожалуй, был самый сложный момент в изготовлении, так как подходящего готового корпуса не нашлось и пришлось выдумывать возможные варианты :-)) Чтобы не лепить кучу отдельных радиаторов, решил использовать корпус-радиатор от автомобильного 4-канального усилителя, довольно больших размеров, примерно такой:

Все «внутренности» были, естественно, извлечены и компоновка получилась примерно такой (к сожалению фотографию соответствующую не сделал):

— как видно, в эту крышку-радиатор установились шесть плат оконечных УМЗЧ и плата предварительного усилителя-темброблока. Плата блока фильтров уже не влезла, поэтому была закреплена на добавленной затем конструкции из алюминиевого уголка (её видно на рисунках). Также, в этом «каркасе» были установлены трансформаторы, выпрямители и фильтры блоков питания.

Вид (спереди) со всеми переключателями и регуляторами получился такой:

Вид сзади, с колодками выходов на динамики и блоком предохранителей (поскольку никакие схемы электронной защиты не делались из-за недостатка места в конструкции и чтобы не усложнять схему):

Изготовление блока питания

Подготовив перечень приборов, радиодеталей, инструментов и расходных материалов, следует перейти к созданию самодельного блока питания.

Для изготовления устройства на десять вольт – подобные блоки могут быть использованы только в том случае, если усилитель пропускает сильные падения по напряжению – предстоит выполнить некоторую работу, а именно последовательно соединить выводы зарядных устройств по 5 вольт каждый.

Таким образом, создается биполярный источник питания с характеристикой в 10 вольт, который может быть заземлен в нулевую точку. Обратите внимание на то, что минус и плюс соединяются последовательно.

Как правильно настроить?

Если вы установили пассивную аудиосистему, то для подключения вам потребуется двухполосный усилитель звука. Если колонок в вашем распоряжении много, то лучше взять четырехканальный, поскольку на двухканальный невозможно единовременно подключить и усилитель, и сабвуфер – в этом случае мощность будет чересчур высокой, и устройство может перегореть.

Колонки подводят к усилителю через кабель, как правило, это RCA. Чуть реже используют состоящий из двух проводов «тюльпан», он включает красный и белый провода, предназначенные для различных каналов. Одним краем провод подключается к акустическим колонкам, другим – к соответствующему разъему на корпусе усилительной установки. Затем усилитель подводится при помощи провода к устройству, отвечающему за выведение звука (компьютеру, телевизору либо плееру).

Обращаем ещё раз внимание на то, что к двухполосному усилителю можно подключить либо пару фронтальных колонок, либо один только сабвуфер, но никак не всё вместе.

О мощностях колонок и усилителях подробнее смотрите далее.

Особенности создания стерео систем

Конструкции такого типа сложны для создания своими руками. Их регулировка и отладка требуется дополнительного измерительного оборудования, которое имеется далеко не у всех радиолюбителей.

• Однако схожий по свойствам усилитель можно собрать по схеме класса «А», где входной и выходной сигналы повторяют друг друга, а мощность звука достигает 15 Ватт.
• Основой для такого устройства станут транзисторы КТ803, КТ 805 и КТ 819.

Стоит учитывать, что схема отличается большим энергопотреблением, и при отсутствии сигнала транзисторы нагреваются. Поэтому их устанавливают на транзисторы.

• В качестве альтернативы можно добавить в цепь кулер, используемый для охлаждения компьютеров.
• Чтобы получить стерео систему, нужно создать две схемы, соответствующие правому и левому каналу.
• Создание полного усилителя доступно только радиолюбителю с большим опытом работы и необходимым техническим оборудованием.
• Такой проект реализуется на транзисторах или интегральных микросхемах путем предварительного и оконечного каскадов.
• Помимо монтажа такая конструкция нуждается в настройке. Однако на выходе получится устройство, позволяющее более тонко регулировать тембр и громкость звука.

Подведем итоги: Собранные собственными руками усилители по мощности и другим параметрам не уступают моделям, приобретаемым в магазинах.

Для выполнения такой работы нужны определенные познания в электрике, а также готовность разбираться в схемах.

• При сборке нужно соотнести расположение лапок с нумерацией на бумаге.
• После этого можно поочередно присоединять к микросхеме нужные элементы.

Если работа выполнена правильно, получится простое, но достаточно мощное устройство.

Инструменты

В качестве основного набора инструментов используется перечень, присутствующий в доме каждого мужчины.

• Пассатижи.
• Крестовая отвертка.
• Отвертка под прямой шлиц.
• Паяльная станция с подставкой.
• Тестер, также называемый мультиметром.

Помимо вышеуказанных инструментов, также может понадобиться ручная дрель и набор сверл. Подобные материалы потребуются в том случае, если плата для усилителя звука также изготавливается самостоятельно вручную.

Также следует приготовить резак, с помощью которого на плате намечаются дорожки и прочие участки для прохождения тока. Собрать усилитель класса «А» своими руками можно без каких-либо специфичных инструментов.

Обратите внимание!

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками: пошаговое руководство изготовления устройства в домашних условиях, подбор материалов для сборки конструкции

Лабораторный блок питания своими руками | Пошаговая инструкция как и из каких элементов построить блок питания

Антенна для цифрового тв своими руками — фото инструкции как сделать простейшие антенны для digital TV

Технические характеристики УЗЧ

При реальных измерениях усилитель достиг таких параметров:

• выходная мощность 2 х 53 Вт
• частотная характеристика 5 Гц — 330 кГц
• внутреннее сопротивление 0,15 Ом.

Естественно всё это можно упростить, удалив цифровое управление и блок ДУ, исключив отдельный усилитель на наушники, снимая сигнал через резисторный делитель с основного, упростив питание, индикацию и так далее, но цель была сделать всё по высшему разряду, так что TDA-шкам тут не место))