BI-AMP DIE LUIDSPREKER: 5 stappen

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:20

Altijd al een actieve luidspreker willen bouwen, maar afgeschrikt door de exorbitante prijs van commerciële crossovers? Welnu, er is hulp bij de hand. Voor 20 pond kun je eenvoudig de hier beschreven circuitkit bouwen en je bent klaar om te gaan. Het enige wat je nodig hebt is een paar stereoversterkers en een signaalbron. Als audio engineer van 35 jaar weet ik dat de enige goed klinkende speakers actief zijn. Maar actief gaan vereist meestal grote uitgaven op de afdeling apparatuur. Eigenlijk heb je alleen een goed filter en een reserve stereoversterker nodig. Omdat het tweeterkanaal maar een paar watt vermogen nodig heeft, hoeft deze reserveversterker ook niet duur te zijn. Als u een kijkje neemt op het net, vindt u tal van actieve crossovers te koop. Velen gebruiken esoterische technologie, maar ze zijn allemaal te duur en ongeschikt voor onderzoekers. Dus hier zal ik een nieuw concept introduceren voor audio-experimenten, de kernkit. Ik geloof dat het contraproductief is om zware artikelen naar het buitenland te sturen. Vooral omdat de meeste de zware en dure onderdelen lokaal en tegen een lagere prijs kunnen krijgen. Het is dan logisch om kits van hoge kwaliteit te ontwerpen die kunnen worden bediend door een breed scala aan lokaal beschikbare voedingen. Met lokaal bedoel ik overal met een stopcontact. De circuits zijn ontworpen om te werken met stekkervoedingen van het type batterij-eliminator. De huidige vereiste is 20mA. Als de stekker in het stopcontact zit, of als het lichtnet niet beschikbaar is, kan de schakeling op batterijen werken, een auto-accu is ideaal. Evenzo wordt voorzien in een basishuisvesting. Als de bouwer meer wil, kan hij ter plaatse zijn eigen afspraken maken. Het resultaat is minder kosten en betere prestaties voor de klant en hopelijk hogere verkopen voor ons. Waarom actief gaan? Audiofielen weten dat zogenaamde passieve luidsprekers, die worden aangedreven door een enkele eindversterker, passieve filters nooit zo goed zullen klinken als een actieve luidspreker. Door een passief filter in serie te plaatsen met de luidsprekerdrivers, beroven de drivers van de volledige dempingsfactor van de versterker die het aanstuurt. Het resultaat, muzzy geluid. Bovendien vindt de meeste energie in muziek plaats onder 1 kHz, zodat een enkele versterker overbelast kan worden door de ongewenste hoogfrequente vervormingscomponenten via de passieve crossover naar de tweeter te sturen. In het actieve systeem wordt de tweeter aangestuurd vanuit een aparte versterker zodat zelfs als de woofer versterker overbelast is er geen schade aan de tweeter kan worden toegebracht en het hele systeem nog steeds zoet klinkt. Een ander voordeel van het actieve systeem is dat de vereiste respons curven worden eenvoudig gegenereerd door standaard filtertrappen en zijn onafhankelijk van luidsprekerparameters. Iedereen die heeft geprobeerd passieve cross-overs te ontwerpen, zal zich terdege bewust zijn van de moeilijkheden en compromissen die ermee gepaard gaan.

Stap 1: DE ONDERDELEN VERKRIJGEN

De onderdelen halen. Een volledig schakelschema en componentenlijst voor dit stereofilter is beschikbaar op mijn website

Stap 2: HOE HET WERKT

Hoe het werkt. Veelzijdigheid is het kenmerk van dit filter. Het is bedoeld om universeel te zijn voor zover elk filtersysteem dat kan zijn. De omzetfrequentie in de standaardversie is ingesteld op 2,5 kHz. Waarom? Welnu, dit is binnen het lineaire bereik van de meeste kleine woofers met een diameter van <10 inch. Het ligt ook veilig boven de resonantiefrequentie van de meeste dome-tweeters. De omloopfrequentie kan naar wens worden gewijzigd door 4 weerstanden, R4, R5, R6 en R7 te veranderen. Als u weet dat de vereiste omzetfrequentie, f, wordt uitgedrukt in kHz, dan is de vereiste weerstandswaarde R in kohm. R = 15916 / fTechnisch is de schakeling gebaseerd op de bekende en gerespecteerde TL074 quad op amp. Het filtercircuit is gebaseerd op deze op-amps die in eenheidsversterkingsmodus werken. Dit betekent dat de maximale vervorming over de audioband minder dan 0,003% zal zijn. Op dezelfde manier zullen de geluidsniveaus <100db onder een lijningangsniveau liggen. In de praktijk is ruis onhoorbaar. Standaard Sallen & Key-filtercircuits worden gebruikt voor zowel hoog- als laagdoorlaatsecties. Beide werken als filters van de 2e orde en geven 12db/octaaf roll-off in de stopband. Filter 'Q' is ingesteld op 0,5 en geeft een Bessel roll-off-karakteristiek zoals gebruikt in 'Linkwitz-Riley' crossover-filters. De aantrekkingskracht van Q=0.5 filtersecties is omdat ze 'dead beat' zijn, dat wil zeggen dat ze geen last hebben van overshoot op transiënten. Dit maakt ze ideaal voor audiofilters.

Stap 3: HET SAMENSTELLEN

Samenkomst. De meeste componenten zijn gemonteerd op het stripboard-paneel. De lay-out hiervan is weergegeven in figuur 1. De eerste werkvolgorde is het maken van de pauzes in de stripboardsporen, weergegeven als 'X' in de tekening. Deze kunnen het beste worden gemaakt met een eigen gereedschap of afwisselend door een boor van 3 mm in de juiste gaten te draaien. Nadat de breuken in de rails zijn gemaakt, kunnen de componenten worden gemonteerd. Plaats eerst de draadverbindingen tussen A2-J2, B1-C1, B16-C16, G8-H8 en G19-H19. Het is een kwestie van keuze in welke volgorde de andere componenten worden geplaatst en op hun plaats worden gesoldeerd. Persoonlijk zou ik beginnen met de 14-pins DIP-aansluiting, omdat dan de posities van de resterende onderdelen gemakkelijk te vinden zijn. Het belangrijkste dat goed in de gaten moet worden gehouden, is de oriëntatie van de elektrolyt, C1 de diode, D1 en natuurlijk IC1 moet correct in de socket worden gemonteerd. Als u er zeker van bent dat het bord correct is gebouwd, moet u dit eens bekijken! Hiervoor heb je een multimeter nodig die op het lage ohm bereik is geschakeld. Controleer systematisch de weerstand tussen aangrenzende sporen om te testen op gebrek aan continuïteit. Behalve over de sporen waar draadverbindingen zijn, zou je er geen moeten vinden. Als je dat doet, betekent dit dat je een soldeerbrug tussen de sporen hebt. Deze moeten worden opgespoord en geëlimineerd. Ervan uitgaande dat alles goed is, kan de volgende fase van de bouw beginnen. Nadat het bord is gebouwd en getest, kan de aandacht nu worden gevestigd op de mechanica. Het circuit is gemonteerd op een 3 mm dik plastic paneel van 157 x 61 mm. De mechanische tekening toont de positie van de montagegaten voor de input/output phono's en dc-aansluiting enz. Zodra deze zijn uitgeboord zoals afgebeeld, monteer de sockets op hun plaats. Soldeer nu vliegende draden naar het bord zoals weergegeven in het schema. Laat deze ongeveer 200 mm lang om gemakkelijk te kunnen solderen. Omdat het apparaat wordt gevoed vanuit een bron met lage impedantie, zijn hier geen afgeschermde kabels nodig. Eenvoudige aansluitdraad, zeg maar 7/02 meter. Een speciaal woordje echter over de voeding. Zoals eerder vermeld, zijn dit apparaat en andere projecten ontworpen om gebruik te maken van direct beschikbare voedingen. Elke spanning tussen 9-35VDC is voldoende. Goedkope op netstroom werkende dc-batterij-eliminators zijn ideaal en ze zijn over de hele wereld verkrijgbaar. Het spanningsbereik zorgt er ook voor dat de werking vanaf een batterij kan worden gedaan. Alles vanaf een PP3, een auto-accu is ideaal. Onderdeel van de voeding voor het bord is de LED D2. Deze wordt in serie met de schakeling bedreven. De door de schakeling verbruikte ruststroom brandt tijdens bedrijf. Hier heb ik een heel eenvoudige maar verrassend effectieve bevestigingsmethode gebruikt. Een klein stukje plakband! Hoewel het bekend is, is het voor herhaling vatbaar. Een eenvoudige manier om de kathode (k)-aansluiting van de led te bepalen, is door deze tegen een lamp te houden. In de led-lamp ziet u een horizontale balk die aan één kant is verbonden. Deze kant is de kathode. Om te monteren, duwt u de led in het 3 mm montagegat. Buig de kabels plat naar het paneel. Zet vast door de achterkant van het gat af te dekken met een stuk plakband. Nu komt het probleem. Hoe kan ik het bord het beste op zijn plaats bevestigen zonder lelijke gaten te boren? De gekozen oplossing is om dubbelzijdige zelfklevende pads te gebruiken die verkrijgbaar zijn bij alle goede kantoorbenodigdheden. Plaats een van deze pads op de vier hoeken van waar u het bord wilt hebben. Houd er rekening mee dat de zelfklevende oppervlakken worden beschermd door een papieren lipje. Deze moeten worden afgepeld om de lijm bloot te leggen. Laat de naar boven gerichte lipjes op hun plaats. Je wilt het bord niet permanent bevestigen voordat je het hebt getest! Het laatste stukje constructie is om het bord en de stopcontacten aan elkaar te bedraden zoals weergegeven in het schema.

Stap 4: LAATSTE TESTEN

Als je klaar bent, test het dan! Breng stroom en een signaalbron aan op het circuit. Bij inschakelen moet de LED gaan branden. Als er na een paar seconden niets misgaat, kunt u er zeker van zijn dat u om de beurt een signaalkabel op elk van de uitgangen aansluit. Je zou twee bas/midrange- en twee treble-kanalen moeten hebben. Plaats tenslotte het bord op zijn plaats op de zelfklevende pads. Goed luisteren.

Stap 5:

Onderstaande grafiek toont de frequentierespons van het filter. Omzetfrequentie is 2,5 kHz.