Изготовление акустики для домашнего кинотеатра. Часть 1. Саб и усилитель при помощи ЛУТ

для раздела Блоги

Изготовление акустики для домашнего кинотеатра. Часть 1. Саб и усилитель при помощи ЛУТ.


В общем вот, еще одна кривенькая статеечка…


Многие наверняка часто загораются желаниями изготовить, что-то оригинальное собственными силами. Или просто попадается, что-либо интересное, что необходимо проверить/собрать/пронаблюдать/.… Вот и я частенько загораюсь всяческими желаниями и идеями. ЛУТ – просто незаменимая «технология», которая сделала мою жизнь и жизнь многих людей проще и легче. Ведь в большинстве случаев самым трудным звеном конечного продукта является печатная плата. Многие заказывают изготовление печаток в фирмах, но если экземпляр единичный то получается недешево, мягко говоря.
Дело было больше года назад, поэтому некоторые моменты могут выпасть, ибо изначально были записаны в кратковременную часть моей памяти…


Часть первая. Динамик и короб.


Загорелся я однажды желанием заиметь сабвуфер. Ну, с динамиком и ящиком под него все было понятно. Едем за динамиком, выбираем. Попал на глаза Prology WOW-12.


(кликните по картинке для увеличения)

Prology WOW-12

Привлек низкой ценой и более-менее широким подвесом, правда добротность высокая и чувствительность низкая, но что делать, видимо будет огромный куб фазоинвертор. Сейчас бы взял Ivolga Drive 12C, ибо и магнит побольше и корзина пожестче и добротность пониже и катушка два дюйма и вентиляционное отверстие в центре имеется. Но, увы. Исходя из параметров головки и наших потребностей, выбираем тип оформления, с помощью подсчетов, своего острого чутья и фантастического глазомера прикидываем объем, размеры, и конечный вид сего чуда. Пилим листовой дсп/мдф/фанеру/мамин шифоньер/бабушкин шкаф/дедушкин комод/папину тумбочку. Толщину деревяшки лучше поискать от 20мм. Затем начинаем собирать все это дело на клей и большущие саморезы, оббиваем изнутри поролоном и синтепоном. Впеживаем фазоинвертор, которым служит отрезок сантехнической трубы.


(кликните по картинке для увеличения)

изнутри синтепон

Вот собственно саб готов, осталось только обклеить карпетом. Вышло 78 литров, фазоинвертор диаметром 100мм и длиной 270мм настроен на 32Гц что ли. Не помню точно. Потребовалось заполнение части объема ватой, по углам и вокруг фазика, для получения более правильного звука.


(кликните по картинке для увеличения)

саб на боку

Забегая вперед скажу, что потраченные 900 рублей динамик отрабатывает как ненормальный, виной тому, наверное, фазоинвертор.
Только чем его раскачивать, чтоб подешевле, да посердитее? Вот так вопрос.


Выбор схемы усилителя.


Звуковая карта имеет уже подрезанный сверху выход под саб, поэтому фильтров не требуется, нужен просто усилитель. Ползем на http://cxem.net/ и http://forum.cxem.net/, проводим там немного времени и находим то, что нас устраивает. Для меня было два варианта. Либо Stonecold на ~200 ватт либо мост на TDA7294. Стоун лучше и мощнее, но сложнее в изготовлении и настройке (нужен осциллограф). Тдашки немного дешевле и не требуют настройки, но качества звука от них высокого не дождешься. Тогда думал что для саба качества не надо. В общем, решил делать мост. Вот схема:


схема моста

Ни о каком тональном балансе и правильности звучания TDA7294 говорить не приходится. Хромает у нее звук, мягко говоря. Это услышал даже я, своими помятыми ушами. Короче, можно сказать эта микросхема создана для саба. Скоро хочу таки попробовать собрать Stonecold и повесить на него Иволгу 12С в полосовом корпусе четвертого порядка.

Поискал схем, рисунков печаток, но не одна, почему-то не устроила, да и хотелось таки сделать все свое, от начала до конца. Поэтому скачал Sprint-Layout, и начал разводить печатную плату самостоятельно. В итоге получилось вот это.


(кликните по картинке для увеличения)

TDA7294 ver 1.06


А теперь начинается непосредственно ЛУТ.


Распечатываем лазерным принтером (выставляем максимальное качество) при помощи все того же Sprint-Layout нашу печатку на глянцевой бумаге из любого журнала. Именно на глянцевой. Именно лазерным принтером. На этом моменте, главное не запутаться с какой стороны рисовали плату, и какой стороной ее потом печатать. Следует окончательно все проверить, прикинуть при помощи своего острого чутья и фантастического глазомера как на этой печатной плате будут располагаться наши детали. Получаем это:


(кликните по картинке для увеличения)

ингридиенты

Теперь берем эти бумажки, фольгированый текстолит, утюг, ненужную тряпку и топаем все это гладить. Текстолит необходимо предварительно зачистить мелкой наждачной бумагой и обезжирить спиртом либо еще чем-нибудь, я использую «пемо люкс сода эффект», довольно действенная штука кстати. Кладем нашу распечатку на обезжиренный кусочек текстолита, обворачиваем бутерброд обычной бумагой, по краям рекомендую зацепить это дело либо скребками, либо степлером. Разогреваем утюг на «двух точечках» для глажки хлопка, хотя можно и на трех. И начинаем гладить, главное сильно не ерзать, чтобы расплавленный тонер не смазался, затем еще раз проглаживаем через ненужную тряпку. Гладим в течение 1-2 минут, но лучше выбрать время самостоятельно, предварительно потренировавшись «на кошках». Умение правильно гладить приходит очень быстро. Студим бутерброд, разворачиваем, и несем текстолит с прилипшей к нему распечаткой под воду. Даем бумаге размокнуть, и начинаем большим пальцем стирать бумагу, как бы скатывать, тонер должен оставаться на текстолите.


(кликните по картинке для увеличения)

трем пальцем

В итоге должно остаться что то вроде этого:


(кликните по картинке для увеличения)

тонер остался

Дальше все более-менее просто. Берем хлорное железо, заранее купленное в радиодеталях, растворяем горячей водой, и бросаем туда нашу будущую печатную плату.


(кликните по картинке для увеличения)

травим лут

Если хлорное железо свежее и вода действительно горячая, то процесс идет очень быстро, минут 10-15. Вытаскиваем, после того как вся медь стравится. Промываем холодной водой с мылом, затем бензином либо наждачной бумагой убираем тонер. И все, осталось только просверлить отверстия.


Сверлим отверстия. Микро дрель.


Для начала закупаем по 2 сверла любого диаметра: 0.6; 0.8; 1; 1.2, по вкусу.
Думаю, каждый заядлый радиолюбитель найдет, где вырвать подходящий электромоторчик. У меня, вследствие моего детского увлечения моделированием управляемых игрушек осталась целая коробка всевозможных движков. Берем гелиевую ручку либо наконечник иглы шприца, и делаем вот это:


(кликните по картинке для увеличения)

микродрели

Подключаем к необходимому источнику питания, коим у меня служит вот такой самодельный парниша, отслуживший уже не один год.


(кликните по картинке для увеличения)

блок питания

Он умеет плавно менять напряжение в пределах 0-46В, поэтому микро дрелью было удобно пользоваться, подгазовывая, когда надо. Вот вроде все готово. Слева уже почти готовый продукт.


(кликните по картинке для увеличения)

готовая и просверленная

Осталось впаять заранее закупленные детали и можно пробовать включать.
Паяем, затем опять моем с мылом, сушим, покрываем дорожки лаком. Готово.


(кликните по картинке для увеличения)

залакерованая


(кликните по картинке для увеличения)

готовенькие схемы ждут питания

Первое включение рекомендую производить через лампочку на 25-40Вт подключенную последовательно первичной обмотке трансформатора, дабы не ослепнуть от фонтана искр и не оглохнуть от сухих хлопков взрывающихся микросхем. А так же не сразу подключать сие чудо инженерной мысли к компьютеру и хорошим колонкам.


Альтернатива ЛУТ, или как я жил раньше.


До того как я узнал про лазерно-утюжную технологию, когда у меня не было лазерного принтера, жизнь моя была тяжела и мучительна.
Угадайте, как я делал печатные платы? Сейчас расскажу.
В общем, берем жидкий корректор для канцелярских работ (чем тоньше, тем лучше), копирку и фольгированый текстолит. Сначала при помощи копирки переводим распечатанный (скорее всего струйным принтером) рисунок печатной платы на текстолит. Затем обводим переведенный рисунок корректором, даем подсохнуть.


(кликните по картинке для увеличения)

травим плату

Бросаем в хлорное железо.


(кликните по картинке для увеличения)

Травим рисованную

Ждем, пока стравится вся медь, берем бензин или спирт и стираем корректор. Сверлим отверстия и готово, паяй и пользуйся.
Качество отвратительное, дорожки кривые, некрасиво, но главное работает, и греет душу.


(кликните по картинке для увеличения)

платы с деталями

Предварительно тестирование:


(кликните по картинке для увеличения)

тестирование


Испытания и издевательства, расчеты и просчеты.


Я склонился к тдашкам еще и потому, что по даташиту при подключении мостом для нагрузки 8Ом? они требуют напряжение питания 25В для 150Вт. У меня как раз имелся трансформатор на ~300 ватт и 22.5+22.5В переменки, выпрямляем и получаем +/-32В постоянки без учета проседания.
При помощи простейших расчетов, своего острого чутья и фантастического глазомера прикидываем, сколько ватт может отыграть головка, сколько выдать усилитель, сколько рассеять радиатор и сколькими накормить трансформатор. Пробуем включать. Да что такое?!? Опять все заработало с первого раза! Так даже не весело чесно слово! Нечего будет вспомнить. Надо было хоть полярность перепутать что ли, для разнообразия. Удивляемся еще раз, пробуем выкрутить на максимум. Поражаемся не понятно от куда взявшейся дури. Пугаемся. Привыкаем.
Как показали последующие испытания, эти микросхемы довольно бронявые и легко держат перегрузки. Но не стоит забывать про тепловое сопротивление корпуса микросхемы и критическую температуру, поэтому не увлекаемся.

Проводим небольшой, простейший, немного кривой, но действенный расчет. Описано длинно, но все кристально понятно и считается в течении минуты.

В datasheet указано следующее: тепловое сопротивление типичное - 1, максимальное (с запасом) - 1.5C/W, критическая температура 150С, максимальный ток 10А, кпд около 66% или 0,66.
Допустим максимально достигаемая температура радиатора, на который посажена микросхема 50 градусов. Это обычный процессорный кулер, с сопротивлением 0.3-0.35 C/W, при температуре воздуха 25С, и при рассеиваемой мощности 100 ватт (мощность взята с запасом, ибо температура воздуха может колебаться). Считаем, сколько ватт реально может передать микросхема на этот радиатор: 150С – 50С = 100С; 100С / 1.5C/W = 66 ватт. Исходя из кпд считаем полезную мощность. Из 100% на динамик пошло 66% (0,66), на микросхеме рассеялось 34% (0,34): 66Вт / 0,34 = 194Вт – полная (100%); 194 * 0.66 = 128 Вт – полезная мощность. То есть бесконечно долго корпус одной микросхемы может выдавать в нагрузку 128Вт и работать в «нормальном» режиме, независимо от напряжения и тока. У нас мост (2 микросхемы), поэтому 128 + 128 = 256 Вт. Теперь проводим расчет на ток. Чтобы получить 256 ватт на нагрузке 3.8ома, необходимо приложить напряжение равное корню из этой мощности, умноженной на 3.8, получилось 31 вольт (здесь некоторые могут со мной поспорить, мол, как ты так считаешь это же переменный ток, там надо немного по другому). Находим ток: 256 / 31 = 8.25А, то есть укладываемся в необходимые рамки(до 10А). Но давайте теперь зайдем с другой стороны. Если микросхема отдает в нагрузку ток в 8.25 А, значит она такой же ток и потребляет (плюс ток покоя). В итоге имеем потребляемый ток ~8.5А, напряжение питания берем свое +-30 вольт, получаем 8.5 * 30 = 510Вт. Из этих 510 на микросхемах рассеялось 173.4Вт (510 * 0.34), на одну микросхему пошло 87Вт. А где полученные ранее 66Вт? У меня ответ один. А цензура их знает! Вот так (выходит те некоторые могут со мной поспорить вполне обоснованно ).

Единственное, что могу сказать в оправдание, прикидки верны, ибо удалось получить 270Вт при питании +-35В. Больше не стал выдаивать, испугался за целостность микросхем. Использовать усилитель в таком режиме никак нельзя, но для галочки интересное наблюдение. В итоге, уже в сборе, при просевшем до +/-28В питании на нагрузке 3.8Ом удалось развить честную долговременную мощность 224Вт при Кг < 10%. Микросхемы разогревают радиатор как утюги, трансформатор пыхтит как разъяренный бык, испытательный резистор уже почти вскипятил трехлитровую банку воды, но все работает. Чему я несказанно рад. Потому как динамик выдерживает около 150Вт честных в продолжительном режиме, и 300-400 в пике. И это несмотря на то, что написано 500Вт номинал и пик 1000Вт. Prology цензура.
На динамике, сопротивлением 3.7Ом удалось получить 28.4 вольт переменки частотой 30Гц (и 29.2 вольт переменки частотой 1000Гц), без заметных на слух искажений. Что соответствует 28.4^2 / 3.7 = 217.8Вт. Это при просевшем напряжении питания до +-27.5 вольт. Должен заметить, что уход усилителя в клиппинг очень заметен на слух, и отделен четкой границей.

На этом я и остановился. Обе микросхемы повесил на боксовый кулер от пенька под S478, запитал моим трансформатором с выпрямительным мостом на 35А и конденсаторами общей емкостью 25000Мкф в плече.

В итоге получилась вот такая коробочка.


(кликните по картинке для увеличения)

в сборе, корпус от бесперебойника

При желании можно использовать как стерео усилитель, достаточно только щелкнуть маленьким красеньким переключателем. Например, при поездке на дачу, для раскачки двух S-90. Компактно, дешево и самое главное сердито цензура.

Дома даже на мощности до 100 Вт начинают дребезжать стекла и тарелки на кухне. При выкручивании на максимум и прослушивании в течение пяти минут подскакивает внутричерепное давление и начинает болеть голова соседей живущих двумя этажами ниже. Благодаря большому объему ящика и низко настроенному фазоинвертору озвучивает взрывы в фильмах и играх на 5+. Так же стоить заметить, что он очень удачно состыковывается с остальными колонками, если немного поиграть с настройками аудиги. Но все-таки для музыки он не очень подходит в сравнении со сравнительно старым добрым центром SONY (трифоник, две трехпосные колонки и саб). Возможно, моему коробу в компанию стоит подобрать нечто иное вместо S-30, возможно потаскать по комнате в поисках лучшего места расположения, а может быть он такой и есть, выдающий громкий, низкий и не совсем музыкальный, но весьма собранный и упругий бас.


Будто послесловие.


Несмотря на относительную дешевизну и небольшую незавершенность, мой сабвуфер занял почетное место в составе моего, пока еще недоделанного комплекта акустики для домашнего кинотеатра, но в основном для проведения скромненьких и тихих домашних посиделок.
Стоит также заметить, что мой скромняга обыгрывает кучу автосабов продающихся уже в ящике (до 3-4 т.р. без усилителя), кучу сабов продающихся в комплекте с компьютерной акустикой (категория 5-10 т.р.), а также множество стационарных сабов продающиеся отдельно. Причем как по звуковому давлению, так и по общему качеству звучания.
Мнение не только мое, ибо мне медведь изрядно уши потоптал.
Естественно с действительно хорошими сабами ему не потягаться, но и по цене они уходят далеко за бюджет моей постройки в 1500р.
Единственный минус, который меня напрягает это размер, все-таки огромный короб получился.



P.S.
Все промежуточные испытания, требующие долговременной работы на высоких громкостях и мощностях, проводились вне дома, ибо соседей жалко.


Архив с печатной платой, описанием и схемой. Пароль "132"
http://cp.people.overclockers.ru/cgi-bin/dl.pl?id=26445&filename=TDA7294_my.rar

Sprint-Layout 5.0 можно скачать по приведенной ниже ссылке, либо поискать в гугле.
http://texnic.ru/99/99.php?ad=106

Еще статья про ЛУТ
http://people.overclockers.ru/NAPman/record5

Ветки по теме на cxem.net
http://forum.cxem.net/index.php?showtopic=20013&st=380
http://forum.cxem.net/index.php?showtopic=3761&st=240


Ветка для обсуждения, вопросов, и помидоров
http://forums.overclockers.ru/viewtopic.php?t=191267&start=160

Telegram-канал @overclockers_news - это удобный способ следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
Оценитe материал

Возможно вас заинтересует

Популярные новости

Сейчас обсуждают