ГРОМКОГОВОРИТЕЛЬ

   Здравствуйте. Опять эту статью решено посвятить автолюбителям. Сегодня подлежит к рассмотрению громкоговоритель для авто. Наверное все прекрасно знают, о чем пойдет речь. Милиция при нарушении кричит за машиной номера, чтобы водитель понял и остановился, но конечно кричит при помощи устройства под названием громкоговоритель. Именно его мы сегодня приготовим своими руками. 

   Устройство собрано из доступных деталей и имеет очень простую конструкцию, собственно как и все статьи на сайте радиосхемы. Итак, о самом устройстве. Усилитель мощности, динамическая головка и микрофон без предварительного усилителя, вот и вся конструкция самого громкоговорителя. Микрофон электретный, применен от китайского магнитофона, динамическая головка от колонок С-30 (25 ГД), усилитель мощности собран на интегральной микросxеме TDA2003 включенной по мостовому варианту. Таким образом удалось получить выxодную мощность порядка 20 ватт. Вот xарактеристики используемого УМЗЧ:

 Напряжение питания — 14 В
 Ток потребления при максимальной выходной мощности – 4 А
 Максимальная выходная мощность – 20 Вт
 Диапазон частот — 40–40000 Гц
 Сопротивление нагрузки – 4 Ом
 Входное напряжение – 50 мВ.  

   Почему был выбран именно этот вариант усилителя? Просто у него очень большая чувствительность и приличная мощность, плюс к этому ничтожная цена — всего 1 доллар за штуку. Усилители нужно ставить на теплоотвод во избежание от перегрева. У меня на плате собраны сразу два усилителя, поскольку требовалось наличие более громкого звука, соответственно использовал и две динамические головки. Итак, после сборки усилителя мощности берем электретный микрофон. Внимательно смотрим на его контакты — один из контактов линиями подключен к корпусу, этот контакт нужно подключить к минусу общего питания. К выxоду микрофона подключен конденсатор 0,1 микрофарад и резистор 10 килоом, второй конец резистора нужно подключить к плюсу общего питания, а конденсатор подключен к вxоду усилителя мощности. 

   Подробно смотрите сxему. Готовый микрофон нужно установить в маленьком пластмассовом корпусе и поставить вместе с усилителем мощности вблизи к водителю. Нужно на плюс микрофона поставить кнопку и общий выключатель по питанию. Усилитель желательно поставить в корпус от автомобильного магнитофона, но можно использовать практически любой подxодящий.

   Динамическая головка — громкоговоритель поставлена в цилиндрический корпус и закреплена в удобном месте под капотом. При нажатии кнопки можно говорить, а ваш голос будет издаваться из динамической головки и будет слышен всем. В моём варианте конструкция громкоговорителя собрана в пластмассовой трубе. В обе стороны трубы поставлены динамические головки. Можно дополнить устройство оригинальным сигналом и вашу машину не отличить от милицейской. Использование подобного устройства не законно, не забывайте об этом! Автор — АКА.  

   Форум по громкоговорителям

   Обсудить статью ГРОМКОГОВОРИТЕЛЬ

Пассивный громкоговоритель для телефона-свернутый рупор

Есть что-то очень привлекательное в оборудовании, которое не нуждается в электрической энергии, а пассивный динамик телефона вписывается в эту категорию. Я решил рассказать, как построить его по принципу сложенного рупора. Конструкция имеет глубокий звук (но, конечно, не настоящий бас) и усиливает звук в два-три раза, оставаясь при этом довольно компактной. Я не сомневаюсь, более крупный рупор даст еще лучший звук, но конечно за счет размеров и сложности.

ШАГ 1 Принцип сложенного рупора

На первой картинке показано, как работает сложенный рупор. Звук поступает в горло рупора, в отверстие напротив динамика телефона, двигается через постепенно расширяющееся стенки рупора, пока не выходит в устье- наибольшую часть рупора. Рупор называется сложенным, только потому, что экономится место за счет “складывания” конструкции. Вторая картинка показывает отверстие, которое будет находиться прямо за динамиком телефона, направляя звук в горло рупора. Никаких расчетов не было произведено для данной конструкции. Я произвольно выбрал размер, который бы подошел к моему GALAXY SII, а потом методом проб и ошибок изготовил рупор. Возможно, если бы я произвел расчеты, то звук был бы лучше, но данная конструкция рассчитана на людей не обладающими специальными знаниями.

Я использовал фанеру не очень хорошего качества, толщиной 4 мм, но лучше, если фанера будет хорошего качества с гладкой поверхностью. Так же подойдет ДВП. Можно использовать материалы толщиной 3 мм, т.к. звуковое давление в рупоре не будет большим.

Если вы используете фанеру, не забудьте принять меры, чтобы ограничить дробление кромки до минимума. Это может быть кусок липкой ленты, которым надо заклеить линию отреза, сделайте легкий надрез пилой или используйте защитную накладку на фанеру или МДФ.

Ширина всех деталей, за исключением боковых панелей-70 мм – это ширина моего GALAXY SII. Если вы будете использовать телефон другой ширины, то вам придется, соответственно, поменять ширину всех деталей, на ширину своего телефона.

ШАГ 2 Сборка

Изготовление рупора очень простое — используется только фанера и столярный клей и струбцина. Я использую клей ПВА, он не очень быстро сохнет, это дает время выровнять и подогнать все детали, но после высыхания он очень сильно связывает материал. Это хорошо работает в конструкциях, таких, как эта, где используются соединения встык. Чем больше вы используете клея, тем прочнее будет соединение. Лучше всего вырезать все детали сразу по размеру, промаркировать их длину, т.к. ширина у всех, кроме боковых стенок 70 мм.

Конечно, много деталей надо склеить вместе, я думаю, что не надо пытаться склеить их все сразу. Лучше всего это сделать за несколько шагов, часть за частью. Это займет немного больше времени, т.к. нужно будет дать каждому соединению высохнуть, но позволит сделать процесс простым и легким.

1. Начните со склеивания задней панели под прямым углом к правой боковине. Я использовал для этого небольшой брусок, чтобы можно было их зафиксировать.

2. Пока они сохнут, склейте вместе под прямым углом два куска с размерами 30 и 65 мм. Нужно, чтобы край детали с размером 35 мм был приклеен к детали с размером 65 мм, а не наоборот. Эти две детали будут формировать одну сторону и нижнюю часть горла рупора.

3. Как только задняя и боковая панели высохнут, можете приклеить 50 мм верхнюю деталь и 74 мм нижнюю деталь, а задняя панель поддержит их во время сушки. При приклеивании этих частей и последующих, держите под рукой левую боковину (которая будет устанавливаться последней) и используйте ее, чтобы проверить подгонку деталей, предотвращая неожиданные сюрпризы, когда боковая панель позже будет установлена на место. Также вы можете использовать эту панель в качестве прижима с грузом, когда приклеиваете внутренние детали.

4. Две детали 65 и 30 мм, склеенные ранее, после просушки можно установить на место, учитывая расстояние с боков, как показано на фото выше.
5. Последним на место устанавливается деталь с размером 81 мм лицевой панели. В нижней части рупор должен быть шириной 7 мм. Это достигается правильной установкой детали с размером 81 мм напротив детали с размером 30 мм. В моем случае это получилось в результате небольшого отклонения детали (81 мм) от прямого угла.

6. Приклейте детали с размерами 11,14,16 мм к углам в соответствии с фотографией. Они будут делать прохождение звука плавным (я так думаю). Вы можете отформовать торцы этих деталей, чтобы они лучше прилегали к стенкам, а пустоты заполнить силиконовым герметиком.

7. Теперь приклейте левую боковину.

ШАГ 4 Отделка
После сборки ваш рупор должен выглядеть как на фото, за исключением отверстия под динамик телефона и грунтовки, я сделал это позже.

Отверстие должно находиться прямо напротив динамика телефона, в этом случае оно позиционировалось для GALAXY SII, для других телефонов оно будет в другом месте. Насколько я знаю, большинство динамиков у телефонов располагается сзади внизу. Если ваш динамик расположен выше, вы, конечно, можете просверлить отверстие в соответствующем месте на панели 81 мм , но я не знаю, как это отразится на звуке.

Отмечу также ,что верхние передние углы боковых панелей были обрезаны вровень с кромкой, на которую телефон будет опираться, после сборки конструкции. Возможно, лучше разметить и обрезать их до сборки, если вы уверены, что сможете правильно все отмерить, чтобы не было неприятных сюрпризов при дальнейшей сборке.

Основная сборка рупора закончена, и окончательный вид зависит от вас.
Я сделал передние кромки боковых панелей немного изогнутыми, используя для этого шаблон. Радиус кривой шаблона 500 мм.

Наконец я округлил кромки боковых панелей. И покрасил все это дело краской из баллончика. После этого я приклеил ножки, которые сделал из ДВП толщиной 6 мм.

Если вы решили повторить эту конструкцию- приятного прослушивания.
Ниже я приведу пример модификации рупора для владельцев телефонов, чьи динамики находятся в нижней части, как у iPhone.

ШАГ 5 модификации для телефонов с нижним расположением динамиков

Поместите два блока по краям полки, на которую опирается телефон, чтобы приподнять его на несколько миллиметров над ней. Если вы хотите, то можете еще больше ограничить пространство, вставив более длинный блок. Не забудьте, что надо оставить расстояние между блоками, в том месте, где находится динамик телефона. Чтобы предотвратить выход звука вперед, добавьте еще один тонкий блок как показано на фото. Просверлите отверстие в горле рупора, напротив динамика, чтобы звук мог пройти в рупор, как показано стрелкой на фото.

ШАГ 6 Пробуем улучшить звук

На фото вы можете увидеть модификацию рупора, которую я построил ранее, пытаясь определить, будет ли звучать рупор лучше, если использовать более толстую фанеру и округлить все внутри. Это странно, но звук был только хуже, так что я собрал рупор, который описал выше.
Таким образом, вы можете экспериментировать с размерами, чтобы сделать рупор звучащий хорошо для вас.
Источник Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Схема защиты акустических систем

В интернете сейчас представлено огромное количество различных усилителей звука, на любой вкус и цвет, под любые нужны. Как известно, даже самые надёжные усилители имеют свойство выходить из строя, например, из-за неправильных условий эксплуатации, перегрева или неправильного подключения. В этом случае велика вероятность того, что высокое питающее напряжение окажется на выходе усилителя, и, следовательно, беспрепятственно окажется прямо на динамиках акустической системы. Таким образом, вышедший из строя усилитель утягивает за собой «в мир иной» подключенную к нему акустическую систему, которая может стоить гораздо дороже самого усилителя. Именно поэтому крайне рекомендуется подключать усилитель к колонкам через специальную плату, которая называется защитой акустических систем.

Схема

Один из вариантов такой защиты показан на схеме выше. Работает защита следующим образом: сигнал с выхода усилителя подаётся на вход IN, а колонки подключаются к выходу OUT. Минус усилителя соединяется с минусом схемы защиты и идёт к колонкам напрямую. В обычном состоянии, когда усилитель работает и на плату защиты поступает питание реле Rel 1 замыкает вход платы на выход и сигнал идёт напрямую с усилителя на колонки. Но как только на входе появляется постоянное напряжение хотя бы 2-3 вольта, защита срабатывает, реле отключается, тем самым отключая усилитель от колонок. Схема не критична к номиналам резисторов и допускает разброс. Транзистор Т1 можно ставить 2N5551, 2N5833, BC547, КТ3102 или любой другой маломощный npn транзистор. Т2 обязательно должен быть составным с большим коэффициентом усиления, например, BDX53 или КТ829Г. Светодиод на схеме служит для индикации состояния реле. Когда он горит реле включено, сигнал идёт напрямую с усилителя на колонки. Помимо защиты от постоянного напряжения, схема обеспечивает задержку подключения акустической системы. После подачи напряжения питания реле включается не сразу, а через 2-3 секунды, это нужно для того, чтобы избежать щелчков в колонках при включении усилителя. Напряжение питания схемы 12 вольт. Реле можно применить любое с напряжением питания обмотки 12 вольт и максимальным током через контакты хотя бы 10 ампер. Кнопка с фиксацией S1 выводится на проводах, она нужна для принудительного отключения реле, на всякий случай. Если это не требуется, можно просто замкнуть дорожки на печатной плате.

Сборка устройства

Усилители, чаще всего, рассчитаны на два канала, левый и правый, поэтому схему защиты нужно повторить дважды для каждого канала. Для удобства плата разведена так, что на ней уже предусмотрена сборка сразу двух одинаковых схем. Печатная плата изготавливается методом ЛУТ, её размеры составляют 100 х 35 мм.

После сверления отверстий дорожки желательно залудить. Теперь можно приступать к запаиванию деталей. Особое внимание следует уделить цоколёвке транзисторов, очень важно не перепутать её и впаять транзисторы нужной стороной. Как обычно, сначала запаиваются мелкие детали – резисторы, диоды, конденсаторы, а уже затем транзисторы, клеммники, и в самую последнюю очередь массивные реле. Для подключения всех проводов можно использовать клеммники, места для которых предусмотрены на плате. После завершения пайки нужно смыть остатки флюса с дорожек, проверить правильность монтажа.

Испытания защиты

Теперь, когда плата полностью готова, можно приступать к испытаниям. Подаём питание на схему (12 вольт), спустя две секунды одновременно должны щёлкнуть реле и включиться светодиоды. Теперь берём какой-нибудь источник постоянного напряжения, например, батарейку, и подключаем её между минусом схемы и входом. Реле должно сразу же выключиться. Убираем батарейку – реле вновь включается. Можно подключить батарейку, поменяв её полярность, схема срабатывает независимо от того, какой полярности напряжение появится на её входе. Те же самые манипуляции проделываем со второй схемой, расположенной на этой же плате. Порог срабатывания защиты составляет примерно 2 вольта. Теперь, когда плата защиты протестирована, можно подключать её к усилителю и не бояться, что динамики в дорогостоящих колонках испортятся из-за поломки усилителя. Удачной сборки.

Мощность полосовых усилителей

В чем суть вопроса? Очень часто встречаются рассуждения такого типа: «я купил себе 150-ватный усилитель на миды, а для пищалок возьму мистери 2.50, а что, им же много не надо, они же 150 Вт не выдержат». Естественно речь идет о поканальном усилении, не важно, с процессором или нет.
Эти рассуждения в корне не правильны, потому что

Мощности усилителей в СЧ и ВЧ полосах должны быть одинаковыми.

А еще лучше, чтобы усилители были одинаковыми. Поясню почему.
Высказывание о том что для пищалок не нужен мощный усилитель, в корне не верно. Мощность — сложный параметр. У нас с вами на СЧ и ВЧ используются широкополосные усилители. Специальных для ВЧ или СЧ нет пока в продаже. Свою паспортную мощность усилитель способен развить только в широком диапазоне частот. А мы же его используем как усилитель для ВЧ сигнала, а это далеко не широкая полоса. Тогда встает вопрос — сколько мощности звукового сигнала в ВЧ диапазоне. Ответ есть — для музыкального сигнала (именно музыкального, не шумового) мощность его ВЧ составляющей равна примерно 10% от общей. То есть, если ограничить диапазон работы усилителя только высокими частотами, то он сможет развить не более 10% своей паспортной мощности. Больше просто не сможет.
Не дорогие рупорные пищалки вполне могут выдержать 15-20 Вт. То есть чтобы их полностью нагрузить, надо «дать им» усилитель с номиналом 150 — 200 Вт. Иначе будет дисбаланс, пищалки «не догонят» середины.

Чтобы понять почему, давайте проведем эксперимент в уме. 
Представим, что у нас есть компонентные колонки. Например пионер. Мидбас, пищалки и кроссовер. Мы собираем эту компонентную АС и подключаем к 2-канальному усилителю с номиналом 50Вт. Все нормально играет. Но нам захотелось громче. Мы меняем усилитель на другой, с номиналом 2х100Вт. Будет ли громче? Ответ — да будет, безусловно максимальный уровень громкости будет выше. То есть громкость мидбаса повысится? — да, повысится. И громкость пищалок повысится? — да, повысится.
А теперь давайте представим, что мы сделали поканалку на усилителях с разной мощностью. На мидбасы у нас усилитель с номиналом 100Вт, а на пищалки усилитель с номиналом 50Вт. Разве не очевидно, что будет разбалансировка. Потенциал мидбаса будет в два раза выше, чем ВЧ звена. При повышении громкости, пищалка отвалится первой, так как ее усилитель перегрузится раньше. Причина в том, что 100-ватный усилитель имеет коэффициент усиления в полтора раза выше, чем 50-ватный. И никакая регулировка Gain не поможет вам эту разницу убрать.

Если делаете поканалку, используйте одинаковые усилители в полосах. Если считаете что это слишком затратно — применяйте пассивное разделение.

Громкоговоритель для телефона из подручных материалов

Современные мобильные устройства всеми своими характеристиками подразумевают индивидуальную модель использования. Никому не придет в голову разговаривать вдвоем по одному телефону, играть на пару в одну игру, да и смотреть видео на мизерном экранчике, толкаясь перед ним головами, удобным не назовешь. Однако иногда бывают случаи, когда умения вашего телефона понадобятся сразу всей компании. Например, если вы выбрались на природу и хотите провести время под хорошую и достаточно громкую музыку. Или у вас дома выключили свет и ничего не остается, как устроить ночную дискотеку. Во всех этих случаях вам пригодится самодельные спикеры, которые можно сделать из подручных материалов.

Кухонная посуда

Самый простой DIY динамик для смартфона можно найти на любой кухне и представляет собой подходящую по размеру миску, вазочку или чашу. Не стоит недооценивать размер и материал посуды для звучания устройства. Изделия из бамбука, пластика, стекла или керамики, с разной толщиной и размерами дают настолько разные аудио эффекты, что любой встроенный программный эквалайзер отдыхает. Экспериментируя с разными емкостями, вы сможете найти самое подходящее для вас звучание. Что касается усиления, то оно значительно лучше, когда динамик направлен в сторону дна чаши.

Журнал

Не менее интересные результаты можно получить от использования скрученного в трубку журнала. Закрепите конструкцию резинками, скрепками или клеем, затем прорежьте примерно посередине прорезь для телефона. Вставьте его таким образом, чтобы динамик телефона был внутри журнала. Звуки, издаваемые таким устройством, не могут похвастаться излишней громкостью, зато приобретают некоторую объемность и даже благородство, благодаря приглушению слишком высоких нот, издаваемых пищалкой телефона.

Туалетная бумага и пластиковые стаканчики

Следующий пример построения рукотворного динамика будет самым сложным, так как он состоит аж из трех частей. Нам понадобится один стержень от рулона туалетной бумаги и два пластиковых стаканчика. Собрав конструкцию таким образом, как показано на фотографии, мы получаем довольно громкое, но не очень насыщенное, слегка «пластиковое» звучание. Впрочем, экспериментируя с разными видами пластиковой посуды и их расположением на основе, можно добиться довольно интересных результатов.

Упаковка от чипсов

Эта конструкция отличается неустойчивостью, так что вам придется позаботиться о ее фиксации. Не смотря на свой внешний вид, данное устройство обладает хорошими звукоусилительными способностями и неплохим качеством. Вы можете также значительно его изменить, пробуя различные наполнители для звуковой трубы, например туалетную бумагу.

Взяв за основу предложенные способы усиления звуковых колебаний и дополнив их своими изобретениями , вы сможете не только найти свою уникальную конструкцию телефонного спикера, но и с интересом провести время. Экспериментируйте, изобретайте, делитесь своими находками в комментариях!

Источник: http://lifehacker.ru/

Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Высококлассный звук: электростатические звукоизлучатели / Habr

Здравствуйте. Эта статья хоть и не в русле главной тематики сайта, но, думаю, будет многим интересна, а кого-то, может быть, даже сподвигнет изготовить статики своими руками.
Я интересуюсь темой качественного звуковоспроизведения, успел почерпнуть кое-какие знания, и у меня возникло желание просветить публику о не слишком известной, но очень интересной и простой технологии — электростатических громкоговорителях, которые, собственно, и обратили мой интерес в сторону аудиотехнологий, тем более, что несколько раз они упоминались в комментариях, но никто не углублялся в подробности.

Martin Logan CLX

Что такое электростатический громкоговоритель? Это один из самых распространённых видов нетрадиционных звукоизлучателей, основанный на принципе электростатического взаимодействия. Его преимуществами являются чрезвычайная простота конструкции и недосягаемое для динамических громкоговорителей качество звука. Именно электростатики дают наименьшие искажения из всех типов звукоизлучателей.

История электростатических громкоговорителей

Электростатики были изобретены в Германии еще в 1880х годах, точная дата не известна. Поскольку тогда применялись чисто механические граммофоны, первые электростатики использовались в опытах по получению ультразвука. Только в 1915 году началось развитие электромеханического, а не чисто механического звуковоспроизведения. Тогда же начались эксперименты по применению электростатиков в звуковоспроизведении. В 1922 году родились ламповые усилители, и тут же была создана первая коммерческая акустическая система на электростатиках, предназначенная для озвучки кинотеатров. Тогда еще не были разработаны достаточно мощные магнитные материалы, и эффективность динамиков была ниже, чем электростатиков. Вскоре электростатики стали производить в заметных, для тех времен, количествах. Их конструкция еще отличалась от современных, по большей части, те статики были однотактными и давали далекий от идеала звук. В 1927 году Ганс Вогт создал двухтактный электростатический звукоизлучатель, который остался практически неизменным и по сей день. Но уже в 1930 году были созданы первые достаточно сильные ферромагнетики, и динамические звукоизлучатели быстро вытеснили все остальные технологии.

Проблемой первых электростатиков было отсутствие подходящего материала для мембраны, обычно использовалась алюминиевая фольга. Она не обладала достаточной прочностью и гибкостью, а кроме того, имена низкое сопротивление, что приводило к тому, что при пробое пленка просто сгорала. В 1950х годах появились первые прочные полимерные пленки, и уже в 1953 году Артур Янсен (Arthur Janszen) получил патент на первый практичный электростатический громкоговоритель. Началось возрождение статиков, совпавшее с началом эпохи стерео. Но широкого распостранения статики так и не получили, оставшись уделом аудиофилов. В 1957 году появился QUAD ESL 57, настоящий долгожитель — он выпускался до 1981 года, и стал одним из самых широко распостраненных статиков. В 1981 его сменил ESL 63, пожалуй, самый известный из всех статиков, решивший одну из проблем этого типа звукоизлучателей — узкую диаграмму направленности излучения.

QUAD ESL 63

В 1982 году на Чикагской выставке Consumer Electronics Show Гейл Мартин Сандерс и Рон Логан Сазерленд представили свою собранную в гараже систему CLS — решавшую ту же проблему более простым путем — использованием изогнутой панели. Их разработка получила приз за дизайн и конструкцию и вскоре появилась фирма Martin Logan, один из известнейших производителей электростатиков в мире.

Martin Logan CLS

Помимо полноразмерных АС, статики применяются и в составе традиционных АС в роли высокочастотных излучателей. В 1980х годах даже производились музыкальные центры с электростатическими «пищалками». Существуют и электростатические наушники. В 1960 году японская компания Stax начала производство первых наушников, и по сей день остается практически единственным производителем. Мэтры наушникостроения, такие как Sennheiser, AKG, Koss также время от времени выпускали электростатические наушники, занимавшие стабильно наивысшее место в линейке, например — легендарные Sennheiser HEV-90, комплект из усилителя и наушников, стоящий около 12 тысяч долларов.

Sennheiser HEV-90

А что же было в нашей стране? Надо сказать, что и в СССР статики разрабатывали и производили, да и до сих пор производят. В 1977 году в ИРПА им А.С. Попова был разработан первый отечественный электростатик АСЭ-1.

АСЭ-1

К сожалению, простой советский гражданин получил возможность приобщиться к миру электростатического звука только в 1988 году, когда в серию был запущен полноразмерный 25АСЭ-101 и династатическая АС 35АСДС-017, представлявшая собой гибрид из НЧ и СЧ секций от 35АС-018 и ВЧ панель от 25АСЭ-101.

25АСЭ-101

Советские статики имели не самую лучшую конструкцию, акустические трансформаторы и, кроме того, использовали толстую, 25 микрон, металлизированную лавсановую пленку («цветочная» упаковочная пленка), что вносило дополнительные искажения и понижало надежность, но тем не менее, на голову превосходили все остальные АС по качеству звука. После распада СССР 25АСЭ-101 была модифицирована, в частности, стали использовать 6 микронную высокоомную пленку для мембраны, переименована в «Статик», и выпуск продолжился. Сейчас выпускается, хоть и практически в штучных количествах уже «Статик-2М», весьма серьезная АС, по цене заметно ниже любых западных электростатических АС — около 4 тысяч долларов.

Статик-2М

Принцип работы электростатиков

Думаю, читателю уже интересно, что же это за такой волшебный электростатик? 🙂 На самом деле, все просто и гениально. Вспомните школьный курс физики, электростатическое взаимодействие, одноименные заряды отталкиваются, противополоные притягиваются. Именно этот закон и лежит в основе принципа действия статиков.

Устройство электростатического звукоизлучателя

Между статорами — пластинами из перфорированного металла, покрытыми защитным лаком, предотвращающи пробои, натянута тонкая высокоомная мембрана из прочного полимерного материала, практически всегда используется лавсан, он же полиэтилентерефталат. К мембране приложено высокое (1-10кВ) напряжение поляризации, создающее на мембране электрический заряд. На статоры же подается звуковой сигнал высокого напряжения, простые усилители такого напряжения не развивают, поэтому для согласования используют трансформаторы. При этом мембрана начинает притягиваться к одному статоро и отталкиваться от другого, и наоборот. Движение мембраны приводит в действие воздух, который проходит сквозь отверстия в статорах.

Так работает электростатический звукоизлучатель

Такая конструкция имеет 2 основных фактора, обеспечивающих высокое качество звука:
Во-первых, электростатическое поле между статорами практически однородно, и на мембрану по всей ее площади воздействует одна и та же сила, вся мембрана двигается как единое целое, что обеспечивает постоянный поршневой режим на всех частотах, в отличие от динамиков, где на высоких частотах происходит «излом» диффузора.
Во-вторых, масса пленки сопоставима, а обычно заметно меньше, чем масса прилегающего к ней воздуха, что обеспечивает практически полное отсутствие инерции — можно сказать, что звуковой сигнал передается непосредственно воздушной массе. В динамиках же масса подвижной части намного выше массы воздуха, и они «не успевают» за звуковым сигналом.

По своей сути, статик представляет собой просто конденсатор, и имеет емкостную характеристику сопротивления — высокое сопротивление на НЧ, низкое — на ВЧ. Таким образом, чтобы получить на ВЧ тот же уровень громкости, что и на НЧ, требуется намного большая мощность, что в корне отличается от классических АС, где все наоборот. (На самом деле, с чувствительностью статиков все далеко не так просто, но сейчас не стоит в это углубляться.) Таким образом, не всякий усилитель сможет работать с электростатическими АС.
Кроме того, сопротивление статика в целом намного выше, чем динамика, и он требует для работы высокого напряжения, но потребляет относительно небольшой ток. Соответственно, идеальным кандидатом для электростатика являются лампы — устройства также высоковольтные и слаботочные, и ламповый усилитель можно подключить к статику без трансформатора, который ухудшает звук. Чаще всего, по бестрансформаторной схеме делают усилители для наушников, надо сказать, что и высоковольтные транзисторные усилители тоже существуют. А вот для полноразмерных АС требуются очень высокие напряжения, надежный бытовой усилитель для них создать практически невозможно, и только отдельные энтузиасты не без риска для жизни собирают для себя монструозные ламповые усилители, зато взамен получают ультимативное качество звука.

Характеристики электростатиков

Вкратце, можно перечислить следующие достоинства статиков:
— Практически идеальные АЧХ и ФЧХ — конструкция обуславливает минимум резонансов.
— Очень широкий частотный диапазон — фактически, один излучатель может работать со всем диапазоном 20 Гц — 20кГц, впрочем, основательно нагружая усилитель.
— При достаточно больших размерах, статик работает как линейный источник, и с удалением от него, громкость падает медленнее — не на 6 Дб с удвоением дистанции, а только на 3.
— Самое главное — чрезвычайно низкие искажения, на 2-3 порядка ниже, чем в динамических излучателях, сравнимые по уровню с искажениями, возникающими в усилителях.
— Простота конструкции. Это один из немногих излучателей, которые легко можно собрать самому.

График нелинейных искажений ESL 63

Есть и недостатки:
— Дипольный характер излучения — статик излучает звук в обе стороны одновременно. Его нельзя размещать в комнате где попало, например, вдоль стен, так как сигнал с задней стороны будет влиять на звук.
— Отсюда вытекает малое количество НЧ из-за взаимоисключения волн, излучаемых с противоположных сторон. Бороться с этим можно либо увеличением размера, либо применением эквализации, что понижает чувствительность.
— А чувствительность и без того не велика, заметно ниже, чем у большинства динамических АС. Отчасти на это влияют потери в трансформаторе, но и у самого электростатика в отрыве от трансформатора она не слишком велика. Можно повысить коэффициент трансформации, но это ухудшит звук и нагрузит усилитель. Можно повысить напряжение поляризации, но у этого повышения есть предел — электрическая прочность воздуха ограничена, и после определенного порога статик уже не будет заряжаться дальше — будут постоянно происходить пробои между пленкой и статорами.
— Узкая направленность на ВЧ и СЧ. Существуют инженерные решения, борющиеся с этим, но они ухудшают качество звука.
— Максимальная громкость жестко ограничена зазором между мембраной и статорами и площадью статика — это предел объемного смещения. При увеличении зазора падает чувствительность.
— Высокие рабочие напряжения, необходимость в источнике постоянного напряжения и трансформаторе, который вносит искажения, либо высоковольтном усилителе. Как следствие — малая распространённость и высокая стоимость.
— Статики притягивают пыль. 🙂

Впрочем, на самом деле, все эти недостатки не так уж и страшны и с лихвой перевешиваются достоинствами. А у электростатических наушников и вовсе по большей части нет таких проблем.
Единственная серьезная проблема электростатиков — это огромная цена, вызванная прежде всего эксклюзивностью. Даже китайцы не стремятся обвалить рынок и производят не менее дорогие статики. Впрочем, перед самодельщиками такой проблемы не стоит.
характеристики

По поводу самого важного — качества звука — не буду особо расписываться, в Сети множество обзоров и отзывов. Основная черта статиков — чрезвычайная детализация, настолько высокая, что многие перестают слушать большинство своих записей, так как вылезают все огрехи, но с другой стороны — раскрывающая неслышные до того нюансы.

Вот еще немного картинок:

Наушники производства Stax

Китайские наушники HE Audio Jade

И то, что у них внутри

Электростатические затычки Stax SR-003

АС Sound Lab Ultimate

QUAD ESL 57

Самодельные АС киевлянина ВалерийИвановича

Самодельщикам

Если кого-то статья вдруг сподвигла изготовить свои собственные наушники или АС — дерзайте! В сети есть множество информации, в частности здесь архив основной информации в Рунете. Здесь находится начало многолетней дискуссии по электростатикам, а здесь ее продолжение, изучайте. 🙂 Можете спрашивать и у меня, чем смогу, помогу. Вскоре выложу еще одну статью — перевод отчета о изготовлении электростатических наушников, с дополнениями от себя.

Усилитель звука своими руками. Как сделать усилок для колонок

Многих радиолюбителей не устраивает звучание промышленных звуковых систем, поэтому проблема как сделать усилитель для колонок своими руками является интересной. Имеется много схем, которые пригодны для повторения начинающими радиолюбителями. Они собираются на доступных и недорогих деталях, просты в изготовлении и не требуют сложного налаживания. Можно сначала сделать усилитель звука простейшего типа, а затем переходить к более сложным конструкциям.

Мощный усилитель звука своими руками

Радиолюбитель, собирающийся сделать систему низкой частоты (УНЧ), должен решить ряд следующих вопросов:

• Элементная база
• Электрические параметры
• Выбор схемы

Современные звуковые системы собираются с применением биполярных или полевых транзисторов и интегральных микросхем. Такие конструкции не требуют высокого напряжения в цепях питания, достаточно компактны и обеспечивают хороший диапазон воспроизводимых частот и низкий процент искажений. Звуковая аппаратура высшего класса собирается на электронных лампах, которые в серийной технике не применяются уже давно. Электрические параметры зависят от того, для какой цели будет использоваться УНЧ. Конструкция, предназначенная для подключения к планшету или компьютеру, не предполагает высокого качества воспроизведения звука.

Для специалиста будет просто собрать своими руками аудио усилитель, обеспечивающий достаточно высокие параметры. В такой конструкции можно использовать мощные транзисторы или микросхемы. Блок может быть предназначен для работы с устройствами, которые выдают мощный выходной сигнал. Тогда предварительный каскад не требуется и достаточно собрать только оконечник. Если устройство предназначено для работы с микрофоном, проигрывателем виниловых дисков или электрогитарой, то придётся собирать полный тракт с предварительным каскадом и регулировками тембра. Оконечный усилитель мощности своими руками можно проще всего собрать на интегральной микросхеме. Такая конструкция собирается на простейшей печатной плате, не требует регулировок, налаживания и при правильной сборке сразу начинает работать.

Конструкция обеспечивает выходную мощность до 20 ватт на канал, работает от напряжения от 10 до 18 В, поэтому может быть использована в автомобиле. Такая мощность обеспечивается при использовании микросхемы TDA1557. Корпус TDA8560Q может выдать до 30 ватт в каждом канале. Для более стабильной работы конструкции при воспроизведении низких частот рекомендуется в фильтре питания использовать 5, соединённых параллельно емкостей по 2200 мкф. Корпус микросхемы сильно нагревается, поэтому её нужно установить на радиатор. Чтобы собрать усилитель звука для колонок своими руками потребуется тестер и паяльник. Осциллограф и генератор для простых схем не используются.

Как собрать усилитель звука

Начинающим радиолюбителям нет смысла браться за повторение сложных транзисторных схем с высокими параметрами. Для регулировки таких конструкций потребуется сложная измерительная аппаратура. Самым простым вариантом для начинающих будет повторение схем, выполненных на интегральных компонентах. Для начала можно своими руками собрать простой усилитель звука небольшой мощности.

Микросхема LM386 работает в широком диапазоне питающего напряжения и обеспечивает мощность до 1,2 ватта на нагрузку 8 Ом. Коэффициент искажений сигнала не превышает 0,2%. Переменный резистор 4,7 кОм позволяет изменять коэффициент усиления от 20 до 200. Самодельное устройство можно собрать на макетной плате или навесным монтажом.

Стерео усилитель звука своими руками

Собрать качественный стерео усилитель звука для колонок своими руками довольно сложно, так как такие схемы требуют тщательной регулировки и отладки. Существуют схемы, которые обеспечивают высокое качество звучания без сложных настроек. Предлагаемая конструкция представляет собой ультралинейную схему, работающую в классе «А». Это означает, что выходной сигнал практически не искажается и повторяет форму входного сигнала. В выходном каскаде можно использовать транзисторы КТ803, КТ805 или КТ819. С выхода каскада можно получить до 15 ватт мощности, причём искажения минимальны и соответствуют параметрам аппаратуры самого высокого класса.

Схема, работающая в данном режиме, потребляет большой ток, и выходные транзисторы греются при отсутствии сигнала, поэтому они устанавливаются на радиаторы. Чтобы сделать своими руками аудио усилитель для колонок стереофонического тракта собираются две схемы – для правого и левого каналов. Если конструкция будет использоваться для автомобильной магнитолы, то этой схемы достаточно. В других случаях потребуется предварительный каскад с регулировками усиления, тембров и стереобаланса. Спаять усилитель звука лучше всего на печатной плате. Выходные транзисторы монтируются на радиаторы. Для надёжного охлаждения можно использовать кулер от компьютерного блока питания. Конденсатор С2 должен быть плёночным.

Увеличить мощность усилителя звука своими руками, можно повысив напряжение питания на 10-15%. Предварительно нужно узнать критические величины напряжения для транзисторов. В некоторых случаях поможет увеличение входного сигнала. Это эффективнее раскачает выходной каскад.

Вопрос как сделать мощный усилитель звука своими руками часто возникает у радиолюбителей с небольшим опытом работы. Браться за транзисторную схему не имеет смысла. Это сложно, долго и нет гарантии, что конструкция заработает. Лучше всего применить специальные микросхемы. Интегральный УНЧ может выдавать на выходе сотни ватт, при этом схема не нуждается в регулировке.

Усилитель для колонок своими руками для чайников

Обычно конструкции с большой выходной мощностью используют для сабвуферов, но если имеются мощные акустические системы, то такую конструкцию можно использовать для озвучивания больших помещений. Таким УНЧ требуется правильно подобранный источник питания, а для корректной работы нужно продумать охлаждение выходных каскадов или корпуса мощной микросхемы.

Простая схема низкочастотного блока большой мощности может быть собрана на нескольких типах интегральных микросхем, но нумерация выводов не меняется. Выходная мощность (W) соответствует следующим типам микросхем:

• PA01 – 50
• OPA12 – 60
• TSC1468 – 120
• PA04 – 400
• PA03 – 1000

Самодельные усилители звука, сделанные своими руками при использовании исправных элементов и аккуратном монтаже, смогут обеспечить хорошие параметры. Питание конструкции осуществляется от двухполярного источника питания с напряжением от 15 до 45 вольт. Кроме РА01 максимальное напряжение для которой, не должно превышать 28 вольт. В качестве нагрузки используются широкополосные колонки, так как амплитудно-частотная характеристика достаточно линейна в диапазоне 10 Гц-40 кГц. Коэффициент нелинейных искажений на частоте 1 кГц и выходной мощности 50 ватт не превышает 0,005%. Несмотря на то, что микросхемы достаточно дорогие на них можно собрать хороший усилитель звука.

Мини усилитель звука для колонок своими руками

Такая конструкция должна иметь небольшое количество доступных деталей, легко собираться и не нуждаться в настройке. Для такой цели лучше всего подойдут распространённые и недорогие микросхемы. Они применяются в серийной аппаратуре, но их можно использовать для домашних самоделок. Конструкция сможет обеспечить выходную мощность достаточную для озвучивания помещения среднего размера. Как сделать самый простой усилитель звука своими руками будет ясно после прочтения данной статьи.

Собрать простой мини усилитель звука, своими руками очень просто, используя готовый модуль с микросхемой РАМ8403. Для этой конструкции не потребуются никакие дискретные элементы, поскольку они предусмотрены в схеме. Достаточно подключить колонки, питание и подать входной сигнал. Сопротивление акустических систем должно быть 6-8 Ом. Выходная мощность достигает 2 ватт на канал.

Полный усилитель звука своими руками

Полный усилитель звука состоит из предварительного и оконечного каскадов, которые могут быть реализованы на транзисторах или интегральных микросхемах. Чтобы собрать аудио усилитель своими руками нужно иметь опыт и необходимое техническое оборудование, так как без измерительных приборов наладить такую конструкцию невозможно. Блок схема полного усилителя.

Регулировку устройства может выполнить только опытный радиолюбитель. На рисунке показана схема одного входного канала. В стереофонический тракт входят две такие схемы. Это каскад с активными регулировками тембра и регулятором громкости с компенсацией можно подключить к любому оконечному каскаду. Предварительный каскад собран на сдвоенном операционном усилителе с высоким быстродействием LM833 и на TL071. Вместо них можно использовать ОУ 544 серии.

Простой аудио усилитель своими руками

Простейший усилитель звука своими руками собирается на микросхеме TDA7231. Представленная схема обеспечивает выходную мощность до 1,5 ватт на четырёхомную нагрузку. Микросхема имеет большой допустимый диапазон по питанию, поэтому УНЧ может применяться в батарейных конструкциях. Ток покоя устройства не превышает 8 mA. Потребляемый ток при максимальной мощности достигает 1,5 А. К устройству можно подключить любую динамическую головку с сопротивлением 4 Ом. Для качественного воспроизведения музыки эта конструкция не подходит из-за большого процента искажений, который при максимальной громкости достигает 8%. Устройство может быть использовано в электронных игрушках с автономным питанием или системах охранной сигнализации.

Простой аудио усилитель звука для дома легко собирается на микросхеме 4069, которая содержит 6 инверторов. Система пригодна для подключения наушников при прослушивании музыкальных файлов с компьютера, телефона или планшета. Простая схема обеспечивает удовлетворительные параметры.

Изменяя сопротивление резисторов R2 и R3 можно менять коэффициент усиления устройства. Для этого УНЧ не обязательно делать печатную плату. Подойдёт стандартная макетная плата с металлизированными отверстиями.

Существует много простейших конструкций, которые доступны для повторения радиолюбителями с небольшим опытом. Для изготовления таких устройств потребуется только тестер для проверки основных цепей. После того, как в процессе изготовления и наладки простых схем появится опыт, можно переходить на более сложные системы.