BI-AMP ESTE ALTO-FALANTE: 5 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:40

Sempre quis construir um alto-falante ativo, mas desanimado pelo preço exorbitante de crossovers comerciais? Bem, agora a ajuda está à mão. Por 20 libras, você pode simplesmente construir o kit de circuito descrito aqui e você está pronto para começar. Tudo que você precisa é um par de amplificadores estéreo e uma fonte de sinal. Como engenheiro de áudio de 35 anos, sei que os únicos alto-falantes com bom som estão ativos. Mas, para se tornar ativo, geralmente é preciso gastar muito no departamento de equipamentos. Na verdade, tudo que você precisa é de um bom filtro e um amplificador estéreo sobressalente. Como o canal do tweeter só precisa de alguns watts de potência, este amplificador sobressalente também não precisa ser caro. Se você verificar a rede, você encontrará muitos crossovers ativos à venda. Muitos usam tecnologia esotérica, mas todos são caros e inadequados para experimentadores. Então, aqui vou apresentar um novo conceito para experimentadores de áudio, o kit básico. Acredito que seja contraproducente tentar enviar itens pesados para o exterior. Especialmente porque a maioria pode obter peças pesadas e caras localmente e a um preço mais baixo. Faz sentido então projetar kits de alta qualidade que possam ser operados por uma ampla variedade de fontes de alimentação disponíveis localmente. Por localmente, quero dizer em todos os lugares com uma fonte de alimentação. Os circuitos são projetados para operar a partir de fontes de alimentação do tipo eliminador de bateria. O requisito atual é 20mA. Se o cabo de alimentação for conectado ou se a rede elétrica não estiver disponível, o circuito pode ser operado com baterias, uma bateria de carro é ideal. Da mesma forma, um alojamento básico é fornecido. Se o construtor quiser mais, ele pode fazer seus próprios arranjos localmente. A recompensa é menos despesas e maior desempenho para o cliente e, esperançosamente, maiores vendas para nós. Por que ficar ativo? Os audiófilos sabem que os chamados alto-falantes passivos, aqueles acionados por filtros passivos de um único amplificador de potência, nunca soarão tão bem quanto um alto-falante ativo. Colocar um filtro passivo em série com os drivers de alto-falante irá privar os drivers de todo o fator de amortecimento do amplificador que o aciona. O resultado, som confuso. Além disso, a maior parte da energia na música ocorre abaixo de 1kHz, de modo que um único amplificador pode ficar sobrecarregado, passando os indesejados componentes de distorção de altas frequências para o tweeter por meio do crossover passivo. No sistema ativo, o tweeter será conduzido por um amplificador separado, de modo que mesmo se o amplificador do woofer estiver sobrecarregando, nenhum dano poderá ser causado ao tweeter e todo o sistema ainda terá um som agradável. Outra vantagem do sistema ativo é que a resposta necessária as curvas são facilmente geradas por estágios de filtro padrão e são independentes dos parâmetros do alto-falante. Qualquer pessoa que tenha tentado projetar crossovers passivos estará bem ciente das dificuldades e concessões envolvidas.

Etapa 1: OBTENDO AS PEÇAS

Obtendo as peças. Um diagrama de circuito completo e uma lista de componentes para este filtro estéreo estão disponíveis em meu site

Etapa 2: COMO FUNCIONA

Como funciona. Versatilidade é a marca registrada desse filtro. Pretende ser universal na medida em que qualquer sistema de filtro pode ser. A frequência de rotação na versão padrão foi definida para 2,5 kHz. Porque? Bem, isso está dentro da faixa linear da maioria dos woofers pequenos com menos de 10 polegadas de diâmetro. Também está seguramente acima da frequência de ressonância da maioria dos tweeters de domo. A frequência de rotação pode ser alterada conforme necessário mudando 4 resistores, R4, R5, R6 e R7. Sabendo que a frequência de rotação necessária, f, é expressa em kHz, então o valor do resistor R exigido será em kohms. R = 15916 / fTécnicamente, o circuito é baseado no conhecido e respeitado amplificador operacional TL074. O circuito do filtro é baseado nesses amplificadores operacionais operando no modo de ganho unitário. Isso significa que a distorção máxima será inferior a 0,003% em toda a banda de áudio. Da mesma forma, os níveis de ruído serão <100db abaixo de uma entrada de nível de linha. Na prática, o ruído é inaudível. O circuito de filtro padrão Sallen & Key é empregado para as seções de passagem alta e baixa. Ambos operam como filtros de 2ª ordem, proporcionando roll-off de 12 db / oitava na banda de parada. O filtro 'Q' foi definido em 0,5 dando uma característica de roll-off de Bessel como usado em filtros de crossover 'Linkwitz-Riley'. A atração das seções de filtro Q = 0,5 é porque elas são 'batidas mortas', ou seja, não sofrem de overshoot em transientes. Isso os torna ideais para filtros de áudio.

Etapa 3: REUNIÃO

Conjunto. A maioria dos componentes é montada no painel de strip-board. O layout disso é mostrado na Fig 1. A primeira ordem de trabalho é fazer as quebras nas trilhas de strip-board, mostradas como 'X' no desenho. A melhor maneira de fazer isso é com uma ferramenta patenteada ou, alternativamente, torcendo uma broca de 3 mm nos orifícios apropriados. Uma vez feitas as rupturas nas pistas, os componentes podem ser montados. Porém, primeiro insira os links de fio entre A2-J2, B1-C1, B16-C16, G8-H8 e G19-H19. É uma questão de escolha a ordem em que os outros componentes são inseridos e soldados no lugar. Pessoalmente, eu começaria com o soquete DIP de 14 pinos, pois isso torna as posições das partes restantes fáceis de encontrar. A principal coisa que deve ser observada com atenção é a orientação do eletrolítico, C1 do diodo, D1 e é claro que IC1 precisa estar corretamente montado em seu soquete. Uma vez satisfeito que a placa foi corretamente construída, verifique! Para isso, você precisará de um multímetro comutado para a faixa de ohms baixos. Verifique sistematicamente a resistência entre as trilhas adjacentes para testar a falta de continuidade. Exceto nas trilhas onde há links de arame, você não deve encontrar nenhum. Se você fizer isso, significa que há uma ponte de solda entre os trilhos. Eles precisam ser caçados e eliminados. Assumindo que tudo está bem, a próxima fase de construção pode começar. Tendo construído e testado a placa, a atenção agora pode ser voltada para a mecânica. O circuito é montado em um painel de plástico de 3 mm de espessura que mede 157 x 61 mm. O desenho mecânico mostra a posição dos orifícios de montagem para os fonos de entrada / saída e soquete CC, etc. Uma vez que eles tenham sido perfurados como mostrado, monte os soquetes no lugar. Agora o vôo da solda leva à placa, conforme mostrado no esquema. Deixe-os com cerca de 200 mm de comprimento para permitir uma soldagem fácil. Como o dispositivo será alimentado por uma fonte de baixa impedância, não há necessidade de cabos blindados aqui. Um fio de conexão simples, digamos, calibre 7/02 é o suficiente. Uma palavra especial sobre a fonte de alimentação. Conforme mencionado anteriormente, este dispositivo e outros projetos foram projetados para usar fontes de alimentação prontamente disponíveis. Qualquer voltagem entre 9-35 VCC serve. Eliminadores baratos de bateria CC operados por rede elétrica são ideais e estão disponíveis em todo o mundo. A faixa de voltagem também garante que a operação possa ser feita a partir de uma bateria. De um PP3 para cima, uma bateria de carro é ideal. Parte da fonte de alimentação da placa é o LED D2. Isso é operado em série com o circuito cuja corrente quiescente consumida pelo circuito o acende quando em operação. Aqui, usei um método de fixação muito simples, mas surpreendentemente eficaz. Um pequeno pedaço de fita adesiva! Embora seja bem conhecido, vale a pena repetir. Uma maneira simples de determinar o terminal catódico (k) do led é segurá-lo contra a luz. Dentro da lâmpada LED, você verá uma barra horizontal conectada a um lado. Este lado é o cátodo. Para montar, empurre o led no orifício de montagem de 3 mm. Dobre os cabos para baixo no painel. Prenda cobrindo a parte traseira do orifício com um pedaço de fita adesiva. Agora vem o problema. Qual a melhor forma de fixar a placa na posição sem fazer furos feios? A solução escolhida é usar almofadas autoadesivas de dupla face disponíveis em todas as boas papelarias. Posicione um desses blocos nos quatro cantos de onde você deseja que o tabuleiro fique. Observe que as superfícies adesivas são protegidas por uma guia de papel. Estes precisam ser removidos para expor o adesivo. Deixe as guias voltadas para cima no local. Você não quer consertar permanentemente a placa até que tenha testado! A última parte da construção é conectar a placa e os soquetes conforme mostrado no esquema.

Etapa 4: TESTE FINAL

Depois de fazer isso, teste! Aplique energia e uma fonte de sinal ao circuito. Quando ligado, o LED deve acender. Se, depois de alguns segundos, nada der errado, você pode estar confiante o suficiente para encaixar um terminal de sinal em cada uma das saídas, uma de cada vez. Você deve ter dois canais de graves / médios e dois canais de agudos. Finalmente encaixe a placa nas almofadas adesivas. Boa audição.

Etapa 5:

O gráfico abaixo mostra a resposta de frequência do filtro. A frequência de rotação é 2,5 kHz.