Как сделать усилитель своими руками: простые схемы и их реализация. примеры схемотехники и элементной базы (95 фото)
Содержание:
- Усилитель для компьютерных колонок своими руками для чайников
- Изготовление блока питания
- Усилитель своими руками для автомагнитолы
- УНЧ на микросхемах
- Ламповый УНЧ
- Недостатки и преимущества ламповых конструкций
- О намотке трансформатора
- Фото усилителя звука своими руками
- Даташит микросхем
- Простой усилитель звука своими руками
- Защиту АС собирал по этой схеме
- Преимущества усилителей на микросхемах
- Антенны для усиления сигнала
- Усилители мощности
- Рекомендации по правильной сборке усилителя звука своими руками
- Центр усилителя — питание
- Полезные «примочки»
- Напряжение и ток источника питания
- Особенности воспроизведения низкочастотного сигнала
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.
Звуковой диапазон обхватывает частоты от 20 Гц до 20 кГц. Человек с нормальным слухом может воспринимать эти колебания. В системах hi-and полоса воспроизводимых частот может быть расширена от 15 Гц до 40 кГц. Эти системы имеют сложные конструкторские решения. Простые схемы выдающие удовлетворительное качество звучания, можно собрать и собственными силами. Схема усилителя звука, который не сложно сделать своими руками не содержит дефицитных деталей и доступна для повторения. Такая схема может обеспечить полосу частот в пределах 50 Гц-15 кГц при коэффициенте нелинейных искажений не более 0,1% и выдать на низкоомную нагрузку выходную мощность 10-15 ватт. Собрать схему усилителя звука можно как на транзисторах, так и на интегральных микросхемах.
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.
Усилитель своими руками для автомагнитолы
Бывает, что звук музыки в машине не такой качественный как хотелось бы. Для тех, кто не хочет тратить большие деньги на усилители, есть возможность собрать усилитель самому.
Для осуществления такой задумки, вполне подойдёт микросхема TDA8569Q. Она пользуется большой популярностью благодаря своим характеристикам:
- напряжение составляет от шести до 18 вольт;
- высокая входная мощность;
- издает частоту от 20 до 20000 Гц.
Первым этапом в сборке будет рисование печатной платы. Потом рекомендовано обработать плату хлорным железом. Дальше стоит припаять все компоненты микросхемы. Для того чтобы небыло присадок питания нужен толстый слой припоя. Также нельзя забывать оставить на корпусе место для радиаторной решётки, которая выступает в роли охлаждения.
УНЧ на микросхемах
Усилитель, собранный на микросхемах, будет гораздо качественней. Сейчас существует множество микросхем, разработанных специально для усилителей. Такое устройство уже можно применять и в быту. Существует множество принципиальных схем, и самые простые из них вполне доступны для сборки практически каждому, у кого есть желание и элементарные знания работы с паяльником. Зачатую в компоновку микросхем входит два-три конденсатора и несколько резисторов.
Ниже приведена принципиальная схема такого усилителя.
Другие компоненты, которые необходимы для работы УНЧ, заключаются в самом кристалле микросхемы
При сборке усилителя на микросхемах самое главное это уделить внимание питанию. Некоторые схемы требуют трансформатор с двуполярным питанием
Очень часто в них и возникают проблемы. Так, например, такие усилители практически не применяются для автомобильных колонок. Зато они прекрасно зарекомендовали себя как стационарные усилителя для домашнего использования. Здесь также доступно разнообразие мощности. С помощью микросхем вполне реально собрать как маломощный усилитель, так и добиться колоссального звука 1000Вт.
Ламповый УНЧ
Ламповые усилители низких частот встречаются в старой теле- и радиоаппаратуре. Даже после того как такая техника безнадежно устарела, меломаны просто обожают ламповые усилители. Существует мнение, что звук, издаваемый ламповыми УНЧ гораздо красивее и чище, существует такое понятие, как бархатный звук. «Оцифрованное» звучание современный УНЧ звучит более «сухо». Безусловно, звучания лампового усилителя никогда не добиться если использовать при сборке транзисторы. Схема, которая реализована с использованием одного лишь триода:
В приведенной схеме сигнал подается на сетку радиолампы. Напряжение смещения подводится к катоду, методом подбора сопротивления в цепи это напряжение корректируется. Напряжение питания, которое составляет более 150 вольт, подается через конденсатор на первичную обмотку трансформатора на анод. Следовательно, на динамик подключается вторичная обмотка. Эта схема является одной из простейших, чаще всего на практике применяются устройства с двухкаскадными и трехкаскадными конструкциями, состоящие из предуселителя и выходного усилителя на мощных лампах.
Недостатки и преимущества ламповых конструкций
Какой же недостаток может быть у ламповой техники? Выше было упомянуто о том, что анодное напряжение должно быть свыше 150 Вольт. Вдобавок к этому обязательно наличие переменного напряжения 6,3 В для питания нитей накалов ламп. Иногда требуется 12,6 В, так как существуют лампы с таким напряжением накала. Отсюда вывод – огромная схема блока питания, необходимость использовать массивные трансформаторы.
Но есть плюсы, которые отличают ламповую технику от транзисторной: простота монтажа, долговечность, практически невозможно вывести из строя всю схему. Разве что разбить нужно баллон лампы, чтобы сломать ее. Чего не скажешь о транзисторах – чрезмерно нагретое жало паяльника или статика запросто могут разрушить структуру перехода. Такая же проблема и с микросхемами.
О намотке трансформатора
Для трансформатора использовал ферритовые кольца, российские, 40х25х11 2000НН склеенных вместе. Острые края феррита закруглил алмазным напильником. Затем обмотал малярным скотчем. Первичную обмотку трансформатора мотал проводом 0.8. Сложенных вместе 10 жил, 5 витков равномерно распределяя по всему кольцу. Далее разделено пополам. Вторичка мотается аналогично первичке. Тот-же провод 0.8 и 8 жил сложенных вместе. Количество витков 15 и затем разделено пополам. Напряжение на выходе получилось +-40 вольт, под нагрузкой напряжение село на 2 вольта в обеих плечах.
Теперь приступил к сборке усилителя мощности звука. Выбор пал на усилитель Лайков 6-й версии. В схеме ничего не изменял. Но немного столкнулся с трудностями. В этом усилителе нужно хорошо подбирать элементы для симметрии обеих плеч. То есть транзисторы конденсаторы резисторы. Ток покоя 150 мА.
Схема Лайкова 6
После впайки всех элементов делаем так: 1. R6 и R24 установить в средне положение. 2. Закоротить на землю вход усилителя на землю. 3. Отпаять выходные транзисторы. 4. Включить питание схемы. 5. Установить R 6 на выходе усилителя напряжение 0 в. 6. Замерить напряжение питания и +/- 15 В. 7. Установить на R29-R30 напряжение 0,55 В с помощью R24. (В 5м варианте на R11-R12 = 1В). 8. Отключить питание, подключить выходные транзисторы, включив в разрыв цепи коллектора VT10 амперметр на 1 А. 9. Включить питание и R24 установить ток покоя коллектора VT10 в пределах 100 – 150 мА. 10. Замерять ток покоя VT11, он не должен отличаться от тока VT10 более, чем на 5%. 11. Ток покоя выходных транзисторов может быть установлен в пределах от 40 до 200 мА, в зависимости от желаемого качества звучания, режима работы, тепловых режимов, размеров радиаторов. Установку тока покоя нужно производить при температуре выходных транзисторов 35-40 градусов. 12. Проконтролировать работу термокомпенсации, замерив токи покоя при максимальной температуре радиаторов выходных транзисторов. Настройка окончена. Схема усилителя Лайкова 6 версии приведена ниже.
Фото усилителя звука своими руками
Также рекомендуем просмотреть:
- Вентилятор своими руками
- Прикормка своими руками
- Откатные ворота своими руками
- Ремонт компьютера своими руками
- Станок по дереву своими руками
- Столешница своими руками
- Брусья своими руками
- Лампа своими руками
- Котел своими руками
- Установка кондиционера своими руками
- Отопление своими руками
- Фильтр для воды своими руками
- Как сделать нож своими руками
- Усилитель сигнала своими руками
- Ремонт телевизора своими руками
- Зарядное для аккумулятора своими руками
- Точечная сварка своими руками
- Дымогенератор своими руками
- Металлоискатель своими руками
- Ремонт стиральных машин своими руками
- Ремонт холодильника своими руками
- Антенна своими руками
- Ремонт велосипеда своими руками
- Сварочный аппарат своими руками
- Холодная ковка своими руками
- Трубогиб своими руками
- Дымоход своими руками
- Заземление своими руками
- Стеллаж своими руками
- Блок питания своими руками
- Светильник своими руками
- Жалюзи своими руками
- Светодиодная лента своими руками
- Нивелир своими руками
- Замена ремня ГРМ своими руками
- Лодка своими руками
- Как сделать насос своими руками
- Компрессор своими руками
- Аквариум своими руками
- Сверлильный станок своими руками
Даташит микросхем
Итак, вы нашли более-менее подходящую микросхему, которую решили использовать в своем усилителе. Но как же ее подключить правильно, чтобы она начала работать сразу же? И нужна ли настройка усилителя под сабвуфер? Вам необходимо знать ее типовую схему включения. Найти ее можно в документе, который называется Datasheet. По сути, это руководство по эксплуатации. В этом документе приведены все электрические параметры прибора, а также его типовые схемы включения. Причем даже именитые производители теле- и аудиотехники не пытаются вносить существенные изменения. Ведь они прекрасно знают, что в типовой схеме прибор будет работать устойчиво, без искажений, с максимальным сроком службы, а самое главное – качественно. Все параметры дополнительных элементов (а их довольно мало) подобраны самым наилучшим образом. И никакие изменения в схеме уже не нужны.
Простой усилитель звука своими руками
Собрать своими руками аудио усилитель звука без микросхем можно собрать на любых транзисторах, включая как биполярные, так и полевые. Приминение полевых транзисторов в выходном каскаде предоставило создать устройство, приближающееся по характеристикам к ламповым конструкциям.
Схема владеет следующими характеристиками:
- АЧХ линейна в диапазоне 20 Гц-100 кГц
- Коэффициент искажений на 1 кГц не превышает 0,003%
- Выходная мощность 10 ватт на нагрузке 8 Ом
Для раскачки выходного каскада потребуется напряжение 0,7 вольт, которые должен обеспечить предварительный каскад. Операционный усилитель NE5534 можно заменить отечественным ОУ КР140УД608. Стабилитроны должны быть рассчитаны на напряжение стабилизации 18 вольт. 1N4705 можно заменить двумя последовательно включенными полупроводниками на 9 вольт каждый.
Подключение динамиков к ноутбуку, телевизору или другому источнику музыки иногда требует усиления сигнала с помощью отдельного устройства. Идея собрать усилитель своими руками хороша, если вы склонны к работе с печатными платами в домашних условиях и имеете некоторые технические навыки.
Защиту АС собирал по этой схеме
В настройке не нуждается если все собрано верно. Печатные платы будут находится в архиве. При испытаниях с усилителя снял с одного канала 98 ватт, далее он вошел в клиппинг. Как и заявил автор — чистые 100 ватт. Радиаторы использовал от компьютера, от сокета АМ 3+. Без кулеров чертовски греется, так как слишком маленькой площади радиаторы. Решено оставил кулера в работе — сейчас все теплое. Кулера запитал по схеме ШИМ регулятора на таймере NE555.
Далее приступил к сборке второго преобразователя для сабвуферного канала. Схема остается прежней. Есть небольшие изменения по намотке трансформатора. Кольца использовал все те-же, два склееных вместе. Первичка остается прежней. А вот вторичка другая, количество жил прежнее, но витков здесь уже не 15, а 21. На выходе преобразователя получилось +-70 вольт. Для ФНЧ намотал отдельную обмотку проводом 0.8 8 витков. Схема стабилизации остается как в схеме. Также есть еще одна обмотка для питания защиты АС, все аналогично как и в первом преобразователе для Лайкова.
Преимущества усилителей на микросхемах
Самое значимое преимущество – это компактность. Вследствие того что радиолампа сама по себе имеет внушительный размер, вся конструкция получается чересчур большой. А вот микросхема имеет очень маленькие размеры: около двух сантиметров — длина, высота — не более одного. А вот толщина ее составляет несколько миллиметров. Конечно, она нуждается в радиаторе, ведь при работе происходит выделение большого количества тепла. Но самое главное – это то, что питание усилителя на микросхемах может осуществляться от постоянного напряжения 12 Вольт. А вот усилитель для сабвуфера, своими руками собранный на лампах, имеет ряд недостатков. Для ламповой техники необходимо использовать напряжение от 150 Вольт (питание анодов). Следовательно, отпадает необходимость в трансформаторах больших габаритов. И также стоит упомянуть про легкость настройки – никакого подбора «минуса» катода и сетки не требуется, что облегчает задачу изготовления. Конечно, если вы желаете сделать качественный усилитель для дома, то можно и воспользоваться схемами на лампах. Звук они выдают поистине красивый.
Антенны для усиления сигнала
Это простейшие приспособления для увеличения качества приёма телефонных звонков, сигналов ТВ и Интернета.
Выделяют следующие виды усилителей fm сигнала:
- Внешние. Для них характерна установка на крыше дома. Кроме того, такие устройства отличает способность обеспечивать покрытие на объектах значительных габаритов. Антенна принимает сигнал от базовой станции и передаёт его через кабель к усилителю, который обеспечивает качество связи.
- Внутренние. Их устанавливают внутри помещения.
Усилители сигнала для телефона делят на:
- Пассивные. Электропитание данным конструкциям не нужно. Это, в первую очередь, кабель, антенна, делитель. Они работают автономно. Минус – малый радиус покрытия.
- Активные. Их необходимо подсоединять к источнику электроэнергии. К этой группе относятся репитеры, разъёмы и ретрансляторы.
Усилители мощности
С выхода каждого канала фильтра сигналы ВЧ-СЧ-НЧ подаются на входы усилителй мощности, которые, также, можно собрать по любой из известных схем в зависимости от необходимой мощности всего усилителя. Я делал УМЗЧ по известной давно схеме из журнала «Радио», №3, 1991 г., стр.51. Здесь даю ссылку на «первоисточник», так как по поводу этой схемы существует много мнений и споров по повод её «качественности». Дело в том, что на первый взгляд это схема усилителя класса «B» с неизбежным присутствием искажений типа «ступенька», но это не так. В схеме применено токовое управление транзисторами выходного каскада, что позволяет избавиться от этих недостатков при обычном, стандартном включении. При этом схема очень простая, не критична к применяемым деталям и даже транзисторы не требует особого предварительного подбора по параметрам К тому же схема удобна тем, что мощные выходные транзисторы можно ставить на один теплоотвод попарно без изолирующих прокладок, так как выводы коллекторов соединены в точке «выхода», что очень упрощает монтаж усилителя:
При настройке лишь ВАЖНО подобрать правильные режимы работы транзисторов предоконечного каскада (подбором резисторов R7R8) — на базах этих транзисторов в режиме «покоя» и без нагрузки на выходе (динамика) должно быть напряжение в пределах 0,4-0,6 вольт. Напряжение питания для таких усилителей (их, соответственно, должно быть 6 штук) поднял до 32 вольт с заменой выходных транзисторов на 2SA1943 и 2SC5200, сопротивление резисторов R10R12 при этом следует также увеличить до 1,5 кОм (для «облегчения жизни» стабилитронам в цепи питания входных ОУ)
ОУ также были заменены на ВА4558, при этом становится не нужна цепь «установки нуля» (выходы 2 и 6 на схеме) и, соответственно меняется цоколёвка при пайке микросхемы. В результате при проверке каждый усилитель по этой схеме выдавал мощность до 150 ватт (кратковременно) при вполне адекватной степени нагрева радиатора.
Рекомендации по правильной сборке усилителя звука своими руками
Устройство для усиления качества звука, собранное в домашних условиях на основе микросхем серий TDA и их аналогов, выделяет много тепла. Для охлаждения нужна радиаторная решетка подходящего размера в зависимости от модели самой микросхемы и мощности усилителя. В корпусе нужно предусмотреть место для нее.
Преимущество аппарата, изготовленного своими руками в низком потреблении энергии, что позволяет использовать его в автомобилях, подключив к аккумулятору, а также в дороге или дома с помощью батареи. Потребляемая мощность зависит от необходимой степени усиления сигнала. Некоторым изготовленным моделям требуется напряжение тока всего лишь в 3 Вольта.
Центр усилителя — питание
Самое основное в усилителях звукового сигнала — это блок питания. Для устройств усилителей звука используются только специализированные устройства питания.
Главными требованиями к ним будут отсутствие колебаний, пульсаций и электромагнитного излучения. В связи с этим класс блоков питания для звукоусилителей должен быть очень высок, даже в случае с самыми слабыми моделями.
При создании не только усилителей звука, но и любой другой техники в аудио формате не используются импульсные блоки.
Здесь проще отдавать предпочтение трансформаторным моделям, которые по классу соответствуют требованиям. Импульсные создают высокие электромагнитные частоты, от которых исходит то самое вредоносное излучение.
Трансформаторные варианты отличаются тем, что их система содержит емкостные конденсаторы. Благодаря данным устройствам все пульсации сети уравниваются и не чувствуются прибором.
Обратить внимание кроме этого следует и на особенности хлопковых выключателей, которые так же часто применяются.
Полезные «примочки»
Раз уж начался разговор об усилителях на микросхемах, то нелишним будет упомянуть о том, что они могут использоваться с темброблоками. Специально для таких устройств выпускаются микросхемы. Они содержат в себе все необходимые компоненты, останется только правильно произвести монтаж всего устройства.
И у вас появится возможность производить регулировки тембра звучания музыки. Вкупе со светодиодным эквалайзером это будет не только удобным, но и красивым средством визуализации звука. И самое интересное для любителей автозвука – это, конечно же, возможность подключения сабвуфера. Но этому стоит посвятить отдельный раздел, ведь тема интересная и познавательная.
Напряжение и ток источника питания
TDA2050 может питаться от раздельного (двухполярного) источника или от однополярного БП. Выходная мощность усилителя будет выше при раздельном питании, поэтому им и воспользуемся.
Желаемая выходная мощность и полное сопротивление динамика будут определять, какое напряжение нужно от источника питания. Но прежде чем сможем рассчитать напряжение, нужно рассчитать пиковое выходное напряжение усилителя (V opeak).
Пиковое выходное напряжение
Пиковое выходное напряжение можно найти по следующей формуле:
Следовательно пиковое выходное напряжение данного усилителя мощностью 25 Вт с динамиками 6 Ом будет:
Таким образом, при выходной мощности 25 Вт максимальное напряжение на динамиках составит 17,3 В.
Максимальное напряжение питания УНЧ
Теперь можем найти максимальное напряжение питания (V max supply), то есть напряжение необходимое усилителю для получения желаемой выходной мощности. Безопасный предел напряжения для TDA2050 составляет ± 25 В, поэтому не превышайте его!
Формула для расчета максимального напряжения питания имеет вид:
Холостой ход — это увеличение выходного напряжения трансформатора когда нет нагрузки для потребления тока, что происходит когда усилитель не воспроизводит музыку. Точное значение должно быть указано в спецификации трансформатора. Трансформатор, который будем использовать, имеет разброс 6%, поэтому максимальное напряжение питания:
Таким образом данный источник питания должен выдавать ± 24,9 В, чтобы усилитель мог управлять динамиками 6 Ом при 25 Вт. Символ ± означает, что положительное напряжение на шине равно +25 В, а отрицательное напряжение -25 В. И общий ноль (масса).
Максимальное напряжение трансформатора
Цель состоит в том, чтобы найти трансформатор который может выдавать максимальное напряжение питания, близкое к предельному напряжению, необходимому для усилителя на конкретной микросхеме (у нас ТДА2050).
Номинальное напряжение трансформатора говорит только о выходе переменного напряжения. Напряжение постоянного тока, которое получим после того как мостовые выпрямители на блоке питания преобразуют переменный ток в постоянный, будет фактически выше в 1,41 раза. Ещё нужно учитывать скачки напряжения в сети и разброс напряжения вашего трансформатора.
Максимальное напряжение питания которое получите от трансформатора можно рассчитать по формуле:
Начнём с номинала трансформатора 15 В переменного тока чтобы посмотреть, будет ли оно обеспечивать максимальное напряжение питания, необходимое для усилителя:
Таким образом, 15-вольтовый трансформатор даст максимальное напряжение питания 24,7 В постоянного тока после стабилизации питания. Это близко к максимальному напряжению питания 24,9 В, необходимому для данного усилителя, но теперь давайте точно рассчитаем, какую выходную мощность получим с ним.
Выходная мощность УНЧ от максимального напряжения питания трансформатора. Это вычисление полезно если уже есть трансформатор и хотим посмотреть, сколько выходной мощности будет генерировать усилитель:
Максимальное напряжение питания от трансформатора 15 В составляет 24,7 В, поэтому выходная мощность которую получим от усилителя:
Трансформатор 15 В даст выходную мощность 24,6 Вт на колонках сопротивлением 6 Ом, и это достаточно близко к желаемым 25 Вт.
Мощность трансформатора нужная усилителю
Теперь можем определить сколько мощности требуется от трансформатора для питания усилителя. Мощность обычно указывается в номинале «ВА (или VA)» в характеристиках трансформатора. Для расчета минимального VA сначала должны найти общую мощность (P питания) трансформатора, необходимо для питания усилителя.
Общая мощность зависит от максимального напряжения питания которое получаете от трансформатора, пикового выходного напряжения усилителя, сопротивления акустической колонки и тока покоя (QDC) TDA2050 (90 мА):
Таким образом, наш 15-вольтный трансформатор должен обеспечивать как минимум:
Теперь будем использовать полную мощность, чтобы найти минимальную номинальную мощность ВА для трансформатора.
Преобразование общей мощности в VA
Чтобы найти минимальное значение ВА для трансформатора, общее правило заключается в умножении общей мощности на 1,5 раза. Для данного трансформатора 15 В номинальное значение ВА должно быть:
49,4 Вт х 1,5 = 74,1 Вт
Это на канал. Для стерео-усилителя просто умножаем на два:
74,1 Вт х 2 = 148,2 Вт
Таким образом, все что выше 150 ВА, обеспечит усилитель достаточной мощностью. Это довольно полезно знать, потому что если ваш трансформатор слабее, то усилитель может обрезать или искажать звук на более высокой громкости и басах.
Особенности воспроизведения низкочастотного сигнала
Акустика – сложная наука.
Она исследует воспроизведение, распространение, поглощение звуковых сигналов, учитывая особенности их восприятия человеком.
При проектировании концертных залов, театров главным проектировщиком является инженер-акустик. Он производит расчет формы, объема и других параметров области, где располагаются слушатели.
С точки зрения акустики автомобиль далеко не идеальное место для озвучивания:
1. Салон авто выполнен с применением различных материалов, которые по-разному отражают и поглощают звуковые волны. Особенно «вредны» для колебаний пластмассовые детали салона, жестяные корпуса.
Поэтому часто перед установкой мощных сабвуферов автовладельцы производят хорошую звуко- и шумоизоляцию.
2. В салоне располагается множество относительно мелких элементов (руль, зеркало заднего вида, гаджеты), которые участвуют в переотражении сигнала.
3. Обивка сидений, как, впрочем, и пассажиры, отлично поглощают звук. Мягкость звука при этом выигрывает, но его сила (звуковое давление по-научному) уменьшается.
4. Точно рассчитать, как будет распространяться звук внутри салона, не может ни один опытный акустик.
Какие особенности звучания сабвуферов?
Автомобильный сабвуфер предназначен для озвучивания низкочастотной составляющей звукового спектра.
Звук, который воспринимается человеческим ухом, находится в диапазоне от 20 Герц до 18 килоГерц. В некоторых источниках указана частота 20 кГц, но такую высокую частоту может услышать только молодой организм с хорошим слухом.
Сабвуферы рассчитаны таким образом, что излучают сигнал в диапазоне от нескольких Герц до нескольких сотен Герц.
Чем ниже частота, тем больше длина звуковой волны. Поэтому размер динамиков диффузоров больший по сравнению со среднечастотными и высокочастотными излучателями акустической системы.
Соответственно, увеличивается размер корпуса, в который устанавливается динамик для сабвуфера.
Полезное свойство длинных волн (или низких частот) – способность огибать небольшие предметы. Именно поэтому, когда мимо проезжает автомобиль с хорошим сабвуфером, в основном бросается в уши его звучание. Высокочастотный сигнал слабо проникает за пределы автомобиля.
Организм человека воспринимает низкочастотный сигнал внутренними органами. Не всегда это полезно. Инфразвуковой сигнал на частоте 7 Герц может вызвать разрыв диафрагмы (область между легкими и органами пищеварительной системы), что приводит к смерти.
Кроме этого, низкочастотный сигнал большой мощности вызывает состояние тревоги и паники.
В фильмах ужасов часто пользуются этим приемом, чтобы дополнительно воздействовать на психику зрителя.