Конденсатор для низкочастотного динамика своими руками

Нет, нет, не пугайтесь! Если вы доучились до 9-ого класса, это для вас будет семечки.

В этой главе мы узнаем (а точнее вспомним) много нового об электричестве, а потом в двух словах я вам расскажу, как делать фильтры. Так что можете сразу перейти к самому интересному и не париться.

Для тех, кто все же не боится париться я, для начала расскажу для чего же нужны эти самые пресловутые фильтры. Как вы уже поняли, эти фильтры фильтруют. На самом деле все эти фильтры являются фильтрами низких частот (электрический сигнал с частотой звука – это сигнал низкой частоты, а высокой – это уже радиочастоты), но для упрощения разделим их на низкочастотные фильтры (ФНЧ) и высокочастотные фильтры (ФВЧ). ФВЧ отсекают (как серпом), т.е. просто не пропускают низкочастотную составляющую сигнала, а ФНЧ – высокочастотную.
Электрический сигнал с частотой звука представляет из себя приблизительно вот что:
Рисунок 0 Что мы здесь видим? Мы видим диаграмму. Эта фиолетовая (или лиловая, или сиреневая, а для дальтоников — серенькая) линия показывает, как в течение времени изменяется напряжение в проводах, подключенных к колонке. Состоит эта диаграммка из вытянутых (низкочастотных) и сжатых (высокочастотных) гармошечек. Если к этому участку фонограммы применить ФНЧ, то выйдет такая фигня:
Рисунок 1 Т.е. в фонограмме пропадут сжатые гармошки.
А если применить ФВЧ, то выйдет вот что:
Рисунок 2 Теперь пропали вытянутые гармошки. Вам понятно? Мне нет.… Ну да, ладно. Проблемы шерифа, как говорится, индейцев не касаются.
Что ж такое эти пресловутые фильтры?

ФНЧ представляет собой просто катушку, намотанную толстым проводом (диаметром порядка 0,6-1,2 мм) на пластиковый, деревянный, картонный или другой немагнитный каркас. Чем больше витков в катушке и чем больше диаметр провода, тем больше индуктивность, а, следовательно, тем ниже частота среза (тем уже пропускаемая полоса частот) фильтра. Принцип действия заключается в свойстве катушки с увеличением частоты увеличивать свое сопротивление.
Вот так динамик будет играть одни басы:
Рисунок 3

ФВЧ представляет собой кондер (конденсатор, емкость и т.п.) Кондер представля… вообщем они разные бывают. В основном в качестве ФВЧ применяются бумажные кондеры, такие параллелограммчики с двумя выводами. Для ФВЧ рекомендую применять высоковольтные (не ниже 160 В) конденсаторы, у них и ток утечки поменьше и «звучат они ярче». Главное, внимательно поищите обозначение на кондере «+», или «-», или толстой цветной точки (полосы), или отличия в толщине выводов. Если их нет, значит кондер подойдет. Поляризованные (у которых есть + и -) конденсаторы применять можно, но не нужно. Конденсатор работает как катушка, тока наоборот. Т.е. с уменьшением частоты сопротивление конденсатора возрастает (постоянный ток кондер не пропускает вообще). Чем меньше емкость (количество микрофарад), тем выше частота среза (или уже пропускаемая полоса частот) фильтра.
Вот так динамик будет играть одни тарелочки:
Рисунок 4

А как же быть со средними частотами? – спросите вы меня. А я вам отвечу так. Нормальные люди применяют два фильтра (ФНЧ и ФВЧ) таким образом, что остается только средние частоты, а остальное отрезается. Но я к нормальным людям конечно не отношусь (мне влудень мотать катушку для СЧ), поэтому я оставляю среднечку высокие частоты и подключаю только кондер (микрофарад так на 25-40).

Постойте, а зачем же нужны эти фильтра, может ну их… Можно, конечно, и ну их…, только не советую. Попробуйте на минимальной громкости подключить пищалку без кондера. Пищалка будет хрипеть, кряхтеть, но не как не пищать. Мощные ударные, которые поступают на нее, забивают нежные верха, и вообще без кондера пищалка быстренько перегорит.
Попробуйте подключить лопух без фильтра. Да ничо, нормально играет. Странно… Играет он конечно нормально, но вот КПД его упал довольно значительно. Это происходит из-за того, что «нежные» верха жестко «держат» динамик, заставляя колебаться с малой амплитудой, гася тем самым большие по амплитуде басы. Другими словами: ему бы болтаться туда-сюда, а его держат.
Среднечок сочетает в себе оба недостатка. Поэтому ему желательно два фильтра. Однако, если вы делаете студийного качества колонки (здесь подойдет закрытый ящик и один хороший широкополосник), фильтра вам даже противопоказаны (чем больше электрических элементов, тем больше искажений). Но тут другой случай, тут в ущерб КПД мы добиваемся высокого качества.

Итак, ФНЧ представляет собой катушку. Я рекомендую намотать 240 витков провода диаметром 1 мм (ПЭВ-2, покрытый лаком) на каркасе высотой 24 мм и диаметром 25 мм. Частота среза в этом случае будет порядка 350 Гц. От каждых 60 витков советую сделать отводы в виде петелек для дальнейшего настраивания на свой вкус звука колонки, а также для взятия СЧ (одна катушка для лопуха и среденечка). Наматывать можно вразвалку, как получится, только витки нужно делать как можно туже.

ФВЧ представляет собой кондер. Я рекомендую для ВЧ конденсатор емкостью в 1 мкФ и на 400 В. Для СЧ – 40 мкФ и 160 В.

Подведем итог. Мы с вами, не зная, что такое АЧХ, крутизна характеристики, скорость нарастания сигнала, звуковая атака, мили Генри, искажение типа «ступенька», децибелы, звуковое давление и прочая умная хрень сумели построить колонки. Я думаю, цель достигнута.

Источник

Фильтр для нч динамика

Трёхполосные акустические системы, состоящие из трёх динамиков, являются самым удачным решением для высококачественного звуковоспроизведения. В них используются три типа звуковых головок. Они отличаются по размеру, конструктивным особенностям и полосе воспроизводимых частот. Для разделения всего частотного диапазона выдаваемого усилителем низкой частоты используются полосовые фильтры-кроссоверы. В них используются конденсаторы дроссели и, реже, резисторы.

Сделать своими руками фильтр для динамика НЧ очень просто.Основным элементом устройства является индуктивность или дроссель. Катушка включается последовательно с низкочастотным динамиком.

Фильтр для низкочастотного динамика

Фильтр нижних частот из дросселя и конденсатора большой ёмкости называется схемой Баттерворта второго порядка. Он обеспечивает спад частот выше частоты среза до 12 dBна октаву. Схема работает следующим образом. Индуктивность в LC контуре выполняет функцию переменного резистора. Его сопротивление прямо пропорционально частоте ивозрастает с увеличением диапазона. Поэтому высокие частоты практически не попадают на НЧ динамик. Такую же функцию выполняет и конденсатор. Его сопротивление обратно пропорционально частоте и он включается параллельно громкоговорителю.

Поскольку схема устройства должна хорошо пропускать низкие частоты и обрезать высокие, то конденсаторы такого устройства имеют большую ёмкость.Пассивный фильтр для динамика может быть выполнен по более сложной схеме. Если соединить две схемы Баттерворта последовательно, то получится устройство четвёртого порядка из двух индуктивностей и двух конденсаторов. Оно обеспечивает спад частотной характеристики низкочастотного громкоговорителя в 24 децибела на октаву.

Для того чтобы выровнять частотную характеристику и более точно согласовать схему Баттерворта и динамик, между катушкой индуктивности и конденсатором, включается резистор с небольшим сопротивлением. Для этой цели лучше использовать проволочные резисторы.

Фильтры для динамиков своими руками

Сделать фильтр для динамика совсем не сложно. Он состоит всего из двух элементов – конденсатора и катушки индуктивности. Рассчитать параметры радиоэлементов для пассивной схемы низкой частоты второго порядка проще всего на онлайн калькуляторе. Там можно задать желаемый уровень среза и сопротивление акустической головки. Программа выдаст требуемую ёмкость конденсатора и индуктивность катушки. Например, выбран уровень среза 150 Гц, а сопротивление динамика равно 4 Ом. Калькулятор выдаст следующие значения:

Ёмкость конденсатора – 187 мкф
Индуктивность катушки – 6,003 мГн

Требуемую ёмкость можно получить из параллельно соединённых конденсаторов К78-34, которые специально разработаны для работы в акустических системах. Кроме того есть обновлённая линейка конденсаторов аналогичного типа. Это KZKWhiteLine. В качестве недорогих аналогов, радиолюбители часто используют конденсаторы типа МБГО или МБГП.

Катушка индуктивности на 6 мГн наматывается на оправке диаметром 1 см и длиной 6 см. Поскольку катушка не имеет магнитного сердечника в качестве бобины можно использовать цилиндр из любого материала, на который для удобства намотки, нужно сделать щёчки. Для намотки используется медный провод типа ПЭЛ диаметром 1 мм. Длина проволоки 84 метра. Намотку нужно делать виток к витку.

Источник

УЛУЧШЕНИЕ ЗВУЧАНИЯ АКУСТИКИ

Совсем недавно рассказывал о конструировании индикатора мощности УМЗЧ. Сегодня вновь хочу вернуться к теме реанимированного усилителя Солнцева. Сам процесс реанимации прошел хлопотно, но безболезненно. Однако при прослушивании фонограмм постепенно, но уверенно начало складываться впечатление зажатости одного канала. Возникало ощущение, что одному каналу чего-то не хватает для дыхания «полной грудью». Низы были какими то вялыми и размазанными, на средних провал, высокие будто бы через войлок просачиваются.

Первоначально подозрение пало на сам усилитель так, как в ходе реинкарнации его пришлось практически переделать. Начал проверять предварительный усилитель, темброблок, УМЗЧ, удостоверился в отсутствии просадки питающего напряжения при увеличении мощности. Менял каналы местами, менял проходные керамические конденсаторы на пленочные, подавал сигнал с генератора звуковой частоты, смотрел осциллографом сигнал на выходе. Все оказалось в порядке, но исследование постепенно навело на мысль о некорректной работе аккустической системы. Усилитель, как и 20 лет назад в первой своей жизни, нагружен на югославские колонки фирмы Ei модель HZK 12031 мощностью 120/100 Ватт сопротивлением 4 Ома.

Глобальная сеть упорно молчит по поводу характеристик оных, а документация на них не сохранилась. Удалось лишь выяснить, что объем составляет 55 литров, а чувствительность 91 дБ/Вт/м2. Однако шильдик на передней декоративной панели свидетельствует, что это не просто так, а Hi-Fi.

Нужно отметить, что низкочастотный динамик имеет резиновый подвес, а динамики с таким подвесом всегда ценились выше динамиков с поролоновым подвесом из-за своей долговечности. Решился произвести вскрытие.

Схема АС

Внутри лежала картонка со схемой фильтра.

И вот тут был слегка удивлен. Конденсаторы в акустических фильтрах оказались электролитическими.

Заметьте, конденсатор С1 емкостью 22 мкф набран из двух конденсаторов емкостью 47 мкф, что в результате дает 23,5 мкф. Причем включены они таким образом, что образуют неполярный электролитический конденсатор. Спорить с конструкторами не стал. Обратила на себя внимание дата выпуска конденсаторов – начало 80-х годов прошлого века).

На тыльной стороне низкочастотного динамика вот такая наклейка:

Однако выводы относительно конденсаторов пока делать не стал, и приступил к вскрытию второй колонки. Тут снова сюрприз. Второй фильтр собран несколько иначе. Здесь установлен один конденсатор на 22 мкФ.

Учитывая 35-ти летний возраст электролитов напрашивался вывод о их замене, но таки решил проверить их емкость: при номинале 4,7 мкф прибор показал 6,5 мкф, при 10 мкф — 11,5 мкф, на 22 мкф – 26,5 мкф, 33 мкф — 40 мкф. Это данные по электролитам из фильтра колонки, которая у меня нареканий не вызывала.

В фильтре колонки с подозрениями на некорректную работу показания были такими: 4,7 – 5,2 мкф, 10 – 12,5 мкф, 33 – 45 мкф. Отдельно пришлось проверять составной конденсатор – тут их емкости, против заявленных 47 мкф, оказались на уровне 56 мкф, что дает 28 мкф в итоге.

В целом с точки зрения номинала все они оказались вполне еще ничего. Однако под рукой нет измерителя ESR, да и токи утечки измерить нечем. В итоге решил поменять все электролиты, походу уйдя от составления неполярного конденсатора.

Обратило на себя внимание медное покрытие гетинакса платы (это точно не текстолит) – на ощупь чувствовалась солидная его толщина.

На плате для конденсатора С1 зарезервировано два посадочных места для параллельного включения двух электролитов. Видимо у конструкторов были какие-то соображения на этот счет. Заводом устанавливались конденсаторы с рабочим напряжением 35 вольт, для перестраховки увеличил до 50, а для С2 до 160 (был под рукой).

Собрав колонки, подключил их к усилителю. С первых же секунд стало ясно, что все мои мытарства до замены конденсаторов были напрасными, и только их замена смогла оживить звук, придав ему прозрачность, мягкость басов и четкость высоких частот. Особую благодарность (обеспокоенность) выражают соседи по батарее, проникшись глубиной замысла Du Hast в исполнении Рамстящих)).

До этого даже были внутренние намеки на разочарование усилителем Солнцева. Звучать 20 лет назад, когда импортной хорошей аппаратуры было слишком мало, и звучать сейчас это две большие разницы. Однако простая замена конденсаторов в фильтрах акустических систем полностью развеяла мои сомнения.

Источник

Звуковой фильтр своими руками

Фильтр для низкочастотного динамика

Фильтры для динамиков своими руками

Ёмкость конденсатора – 187 мкф
Индуктивность катушки – 6,003 мГн

Фильтр для низкочастотного динамика

Фильтры для динамиков своими руками

Ёмкость конденсатора – 187 мкф
Индуктивность катушки – 6,003 мГн

Фильтр для автомагнитолы сделать самому

Хотя мы уже живём в XXI веке, в то время когда наши космические корабли бороздят просторы вселенной, в нашем родном социуме до сих пор существует некая каста автовладельцев, в автомобилях которых отсутствует фильтр для питания автомагнитолы. Их не смущает ни низкое качество звука издаваемого из динамиков их акустической системы, ни хрипы, ни гудения и не гул двигателя.
Конечно же, все эти проблемы легко решаемы заменой старой автомагнитолы на более современную цифровую и многофункциональную имеющую процессорное управление, но, к сожалению, иногда и этот проверенный способ не помогает. Поэтому в данной статье вашему вниманию представлена инструкция о том, как своими руками выявить и устранить лишние шумы автомобильной акустики.

Причины шумов и способы их устранения

Так как цена вопроса с заменой автомагнитолы на новую нас не устраивает, то я предлагаю найти причину посторонних шумов своими руками, старым проверенным способом – методом исключения. И что бы увеличить шансы на скорейшее выявление и устранение виновника помех советую начинать от большего к меньшему, а именно от головного устройства к периферии.

Магнитола

Достаём автомагнитолу из посадочного места (кстати, фон может пропасть уже при демонтаже головного устройства) и затем:

Попробуем отключить антенный штекер. Фонит? Идём дальше…;
Любым подходящим проводом(см.Провода для автомагнитолы: какие они бывают), минуя все соединения и разъёмы, прокладываем плюс и минус на головное устройство напрямую от аккумуляторной батареи;

Если шумы пропали, то это значит, что главным действующим лицом этого спектакля является плохой контакт питания (кстати, так же одним из симптомов плохого контакта являются шумы, возникающие при увеличении/уменьшении громкости).
Оба питающих провода устройства в целях защиты акустической схемы автомобиля должны быть в обязательном порядке оборудованы плавкими вставками. При периодически возникающих посторонних шумах рекомендуется в схему питания автомагнитолы между положительной и отрицательной клеммой добавить конденсатор, который будет по существу работать как фильтр питания автомагнитолы, то есть сглаживать в цепи электропитания магнитолы колебания тока, стабилизировать её работу и исключать возможные звуковые помехи.

Совет! Как правило, положительная клемма обозначается как «А7» (жёлтый/красный провод), а отрицательная как «А8» (чёрный провод).

Кстати, данной доработкой мы убиваем двух зайцев – устраняем помехи и избавляемся ещё от одной проблемы, а именно от паузы, происходящей во время срабатывания стартера автомобиля, когда отключаются все потребители тока, и магнитола в том числе.
Итак, ставим больше ёмкостный конденсатор в цепь питания «головы», например 2200мкф – 16 вольт, в паре с диодом рассчитанным на тот же ток что и предохранитель автомагнитолы (например, к пяти амперному предохранителю подойдут как пятиамперные диоды КД 210 и КД 206, так и десятиамперные Д 214 и Д 215).

Внимание! Диод необходимо впаять именно на положительный провод, иначе при постановке автомобиля на сигнализацию необходимо будет выжидать некоторое время, пока не произойдёт разрядка конденсатора.

Всё это «дело» вываливаем на стол и спаиваем, как показано в схеме на фото:

Фильтр питания для автомагнитолы

Совет! Каждая автомагнитола имеет свою выдержку времени на загрузку носителя информации, а так же свои индивидуальные характеристики потребления тока. Поэтому возможно вам придётся самостоятельно подбирать для вашей автомагнитолы ёмкость конденсатора (чем больше ёмкость, тем дольше работа автомагнитолы в автономном режиме).

Если название фирмы производителя вашей автомагнитолы хоть немного похоже на бренд Pioneer, то можно попробовать проделать следующий фокус:

Попробовать пробросить «массу» на линейные выходы устройства, то есть на внешнюю «юбку» RCA – разъёма.

Дело в том, что при выходе из строя предохранителя линейных выходов именно на магнитолах данной марки устройство начинает ужасно «фонить» как на стоящем автомобиле, так и при работающем двигателе.

Внимание! Появление данной неисправности возможно при подключениях между блоками во время работы усилителя или же головного устройства, а так же при кратковременном коротком замыкании выходов усилителя.

Усилители звука

Проверяем на предмет хорошего контакта RCA – разъём усилителя, при необходимости пропаиваем их;
Прокладываем, вместо отключённого провода «REMOTE», помимо всех разъёмов положительный провод на устройство от аккумуляторной батареи (12 Вольт);
Попробуем изменить местоположение «усилка», лучше всего вообще вынести его за пределы салона автомобиля (бывает, что сам бензонасос создаёт ощутимый фон во время своей работы);
Корпус усилителя не должен соприкасаться с «массой» автомобиля;

Кабели межблоков

«Хвостики» экранов (не земля!) должны быть надёжно закреплены на корпусе усилителя, а хвостик межблока на корпусе головного устройства;
Отключаем межблоки от автомагнитолы и усилителя звука(см.Как подключить к автомагнитоле усилитель и сабвуфер: сам себе мастер) и «прозваниваем» их на предмет плохого контакта, его обрыва, а так же на предмет короткого замыкания с кузовом автомобиля;
Пробуем менять их местоположение, прислушиваемся к фону и перекладываем по воздуху, желательно вне салона машины.

Кроссоверы

Проверяем кроссоверы так же методом перемещения в другое место с одновременным прослушиванием фона.

Акустическая система с проводами

«Прозваниваем» каждый провод на предмет короткого замыкания с салоном автомобиля.

Другие возможные причины

Все точки заземления, во избежание возникновения эффекта «земляной петли» должны быть сведены в одной точке (объедините массу головного устройства с массой усилителей);
Устраните контакт абсолютно всех компонентов систем с кузовом/массой автомобиля;
Подчистите и подтяните клеммы аккумуляторной батареи (при контактном зажигании проверьте и прочистите контакты трамблёра);
Попробуйте временно поменять аккумуляторную батарею и элементы системы зажигания (свечи, высоковольтные провода, трамблёр).

Как вы уже поняли помехи можно «словить» от любого другого оборудования автомобиля будь то ксенон, парктроники, свечи и высоковольтные провода системы зажигания. То есть, все системы запитанные от бортовой системы автомобиля, так или иначе «фонят».
И чтобы исключить их влияние на качество воспроизводимого звука вам просто необходимо установить в электрическую схему подключения фильтр(см.Фильтр от помех для автомагнитолы: как изготовить) для питания автомагнитолы. Ну а так как и мы не лыком шиты, то простыми рекомендациями данная инструкция заканчиваться, как вы поняли не может, поэтому предлагаю вам сделать фильтр питания для автомагнитолы своими руками.

Самодельный фильтр питания

Предлагаю вашему вниманию два очень простых, но надёжных способа о том, как сделать самому фильтр питания для автомагнитолы. Главным преимуществом представленных самодельных девайсов является их цена и простота изготовления, которая ни в коей мере не избавляет вас от личной ответственности за возможные последствия подключений самодельных фильтров питания.

Способ первый

Данная схема представляет собой четыре конденсатора и катушку:

Фильтр для автомагнитолы сделать самому

Ёмкости конденсаторов взяты на 4700 и 1000 мкф (обязательно шунтируем их по 0,1 мкф);
Катушка с индуктивностью в 100 микрогенри имеет обмотку на ферритовом кольце из эмальпровода с сечением в 0,9 .

Фильтр для автомагнитол

Преимуществом данной схемы является то, что в ней каждый элемент играет роль своеобразного фильтра: электролитические ёмкости сглаживают различные помехи и пульсации, а шунтирующие «кондеры» устраняют высокочастотные наводки.

Совет! Токопроводящие дорожки на «печатке» желательно залудить толстым слоем.

Фильтр питания автомагнитолы

Второй способ

Схема этого простого LC – фильтра также состоит из катушки с конденсаторами, правда с добавлением защиты от переполюсовки (диодом) и предохранителем.

Фильтр для питания автомагнитолы

Перед сборкой схемы нам необходимо изготовить дроссель, который состоять будет состоять так же из ферритового кольца и намотанной на него обмотки в виде 10…15 витков провода с сечением в 1…1,5 миллиметра (для удобства можно использовать три жилы провода с сечением в 0,5 миллиметров каждая).

Совет! Вместо ферритового кольца можно использовать кольцо из порошкового железа, которое применяется в компьютерных блоках питания (кольцо белого или желтого цвета).

Преимущество именно этой схемы состоит в том, что она работает с очень широким диапазоном номинальных значений включённых в неё компонентов. Ёмкость конденсаторов не критична и варьируется от 1000 до 4700 мкФ (чем больше, тем лучше), а также возможно использование электролитов с напряжениями от 16 до 100 Вольт (большее напряжение не имеет смысла).
На этом инструкция о том, как фильтр для автомагнитолы сделать самому подошла к концу, надеюсь, она вам пригодится и по праву займёт свою нишу в вашей личной копилке полезных советов.

Источник