Home Projects Audio Φίλτρο χαμηλής διέλευσης -Subwoofer

 
 

Φίλτρο χαμηλής διέλευσης -Subwoofer
source: Technical Election


 Κατασκευή: Σούλης Παπαναστασίου

 

 

 Το ακουστικό φάσμα εκτείνεται από πολύ χαμηλές συχνότητες 20Ηz και φτάνει ως τους 20000Ηz στις υψηλές συχνότητες. Στις χαμηλές συχνότητες υποβιβάζεται η αίσθηση της κατεύθυνσης. Ο λόγος αυτός μας οδηγεί στη χρησιμοποίηση ενός ηχείου για την απόδοση των πολύ χαμηλών συχνοτήτων. Η κατασκευή που σας προτείνουμε ξεχωρίζει αυτές τις συχνότητες, για να τις οδηγήσουμε στον αντίστοιχο ενισχυτή. Τα ακουστικά φίλτρα συναντώνται σε διάφορα σημεία στα ηχητικά συστήματα. Η πλέον γνωστή εφαρμογή είναι τα φίλτρα baxandal για τα ρυθμιστικά τόνου χαμηλών και υψηλών συχνοτήτων και το φίλτρα crossover όπου η ακουστική περιοχή διαχωρίζεται σε υπoπεριοχές, για να οδηγήσει τα αντίστοιχα μεγάφωνα. Η εφαρμογή που σας προτείνουμε είναι ένα απλό φίλτρο μιας περιοχής που περιορίζει την ακουστική περιοχή (20-20000Hz) στην περιοχή 20-100Hz.

Με την κατασκευή που σας προτείνουμε μπορείτε να φτιάξετε ένα ενεργό φίλτρο για να οδηγήσετε ένα μεγάφωνο πολύ χαμηλών συχνοτήτων. Με αυτό θα τοποθετήσετε ένα μεγαλύτερο ηχείο ανάμεσα στα ηχεία του στερεοφωνικού σας. Για να έχετε  μια πλήρη εικόνα του ήχου θα χρειαστείτε και τον αντίστοιχο ενισχυτή. Στην είσοδο του κυκλώματος θα συνδέσετε τις δύο εξόδους ενός προενισχυτή ή την έξοδο γραμμής κάποιου προενισχυτή. Το κύκλωμα της κατασκευής διαθέτει μια έξοδο για να οδηγηθεί μέσο ενός κυκλώματος ισχύος ένα subwoofer. Eάν για κάποιο λόγο δεν έχετε χώρο για να τοποθετήσετε τρίτο ηχείο στο χώρο ακρόασης, τότε μπορείτε να επιλέξετε μικρότερο ηχείο. Η απόδοση θα εξαρτηθεί από το είδος της μουσικής που ακούτε. Εάν μάλιστα έχετε χώρο, τότε αφού φτιάξετε ένα φίλτρο και μείνετε ευχαριστημένοι, μπορείτε να το συστήσετε σε φίλους σας ή ακόμα να φτιάξετε άλλο ένα ίδιο για τους φίλους σας.

 Θεωρητικό κύκλωμα

 

 

Στο σχήμα φαίνεται το θεωρητικό κύκλωμα του φίλτρου. Σε πρώτη ματιά βλέπουμε τρία διαφορετικά κυκλώματα που είναι κυρίως κατασκευασμένα γύρω από δυο τελεστικούς ενισχυτές. Τα κυκλώματα αυτά αποτελούν ένα μίκτη, έναν ενισχυτή με μεταβλητή ενίσχυση και ένα μεταβλητό φίλτρο. Η κατασκευή τέλος χρειάζεται ένα κύκλωμα τροφοδοσίας με συμμετρική τάση τροφοδοσίας ίση με ±12. Οι τελεστικοί ενισχυτές που αποτελούν τα ενεργά στοιχεία για τα κυκλώματα αυτά είναι διπλοί τελεστικοί τύπου όπως οι ΤL082 και ΝΕ5532. Οι τελεστικοί αυτοί ενισχυτές ανήκουν σε μία οικογένεια εφοδιασμένη με τρανζίστορ επιδράσεως πεδίου JFΕΤ στις εισόδους τους. Κάθε μέλος της οικογένειας διαθέτει στο κύκλωμα τους διπολικό τρανζίστορ και επιδράσεως πεδίου. Τα κυκλώματα αυτά μπορούν να λειτουργήσουν σε υψηλή τάση, λόγω του ότι χρησιμοποιούν τρανζίστορ υψηλής τάσεως. Επίσης έχουν υψηλή τιμή ρυθμού ανύψωσης (slew rate), χαμηλό ρεύμα πόλωσης για τις εισόδους και επηρεάζονται λίγο από τη θερμοκρασία. Οι τελεστικοί αυτοί ενισχυτές έχουν εύρος ζώνης μοναδιαίας απολαβής (unity gain bandwidth) 3ΜΗz. Ένα άλλο σημαντικό στοιχείο για την επιλογή τους είναι η μεγάλη απόρριψη θορύβου, όταν αυτή υπάρχει στη γραμμή τροφοδοσίας.

Η τιμή απόρριψης είναι μεγαλύτερη από 80dB, Η κατανάλωση τους είναι μικρή, από 11 έως 3 mA. Διατίθενται σε κέλυφος με οκτώ ακροδέκτες και εσωτερικά διαθέτουν δύο τελεστικούς ενισχυτές, Στην ίδια σειρά σε κέλυφος δεκατεσσάρων ακροδεκτών ενσωματώνουν τέσσερις τελεστικούς, Στο εμπόριο διατίθενται με κωδικό ΤL074, ΤL084 και ΤL064, Σε κέλυφος με οκτώ ακροδέκτες διατίθενται οι τελεστικοί ενισχυτές ΤL061 ΤL071 καιΤL081. Στην κατασκευή χρησιμοποιήσαμε το ΤL082 που έχει δύο τελεστικούς. Ο πρώτος τελεστικός από το ΤL082 δουλεύει ως ενισχυτής και μικτής για τα δύο κανάλια, Στην αρνητική είσοδο του υπάρχει ένας μικρός μίκτης με δύο αντιστάσεις. Ένα ποτενσιόμετρο στη βαθμίδα αυτή καθορίζει την ενίσχυση του κυκλώματος. Στο σημείο αυτό το αριστερό και το δεξί κανάλι του προενισχυτή προστίθενται μέσο των δύο αντιστάσεων. Εν συνεχεία ο τελεστικός ενισχύει το σήμα με ενίσχυση εξαρτώμενη από τη τιμή που έχει το ποτενσιόμετρο.

Η θέση του δρομέα είναι ανάλογη με την ενίσχυση του κυκλώματος. Ο δεύτερος τελεστικός ενισχυτής είναι το φίλτρο της κατασκευής. Το φίλτρο είναι ακουστικής συχνότητας δευτέρας τάξης και είναι φτιαγμένο με τα υλικά που είναι γύρω από τον τελεστικό ενισχυτή. Το φίλτρο είναι χαμηλής διέλευσης με μεταβλητή συχνότητα αποκοπής. Η συχνότητα αυτή μπορεί να μεταβληθεί και να πάρει τιμές από πολύ χαμηλή συχνότητα τα 30Ηz ή ακόμα να ξεπεράσει τους 150Ηz. Η συχνότητα αποκοπής του φίλτρου εξαρτάται από τις τιμές που έχουν τα εξαρτήματα του κυκλώματος. Μεταβάλλοντας τις αξίες των εξαρτημάτων μπορούμε να έχουμε συχνότητα αποκοπής 150Ηz, 130Ηz, Ι00Ηz, 75Ηz, 63Ηz η ακόμα και 33Ηz, Οι τιμές αυτές μπορούν να επιτευχθούν με την απλή περιστροφή ενός διπλού ποτενσιόμετρου. Το κύκλωμα του φίλτρου έχει φτιαχτεί γύρω οπό τον ένα τελεστικό που έχει το ολοκληρωμένο ΤL082 που είναι διπλός τελεστικός ενισχυτής. Στην έξοδο του φίλτρου θα ενώσουμε το βύσμα εξόδου όπου συνδέεται ο ενισχυτής. Στην έξοδο του κυκλώματος εμφανίζεται, περιορισμένο ως προς το εύρος συχνοτήτων, το σήμα που εφαρμόζουμε στην είσοδο του κυκλώματος.

 Κατασκευή

 Υλικά: 

R1  = 39   Kohm

R2  = 39   Kohm

R3  = 47   Kohm

R4  = 10   Ohm

R5  = 22   Kohm

R6  = 4,7  Kohm

R7  = 22   Kohm

R8  = 4,7  Kohm

R9  = 10   Ohm

R10 = 220  Ohm

C1  = 39   pF

C2  = 0.1  uF

C3  = 0.1  uF

C4  = 0.2  uF

C5  = 0.4  uF

C6  = 0.1  uF

C7  = 0.1  uF

IC1 = TL064

  

 

Για να φτιάξετε την κατασκευή θα χρειαστείτε το τυπωμένο που φαίνεται στο σχήμα. Σε αυτό θα τοποθετήσετε τα υλικά σύμφωνα με το παρακάτω σχήμα. Τα υλικά είναι αρκετά και εύκολα μπορούν να γίνουν κάποια λάθη. Με λίγη προσοχή όμως μπορείτε να τα αποφύγετε. Εάν παρουσιαστούν διαφορά μικροπροβλήματα, ελέγξτε προσεκτικά το κύκλωμα. Το κύκλωμα, όπως είπαμε, είναι φίλτρο και πρέπει να χρησιμοποιηθούν υλικά καλής ακριβείας και ποιότητας, ιδιαίτερα για τους πυκνωτές. Οι πυκνωτές των φίλτρων θα έχουν ανοχή 5%. Βεβαία, η κατασκευή θα δουλέψει και με υλικό χαμηλότερης ποιότητας, Η δοκιμή της κατασκευής μπορεί να γίνει με ακουστικό σήμα μιας γεννήτριας Εφαρμόζουμε τη γεννήτρια στην είσοδο της κατασκευής και μετράμε με ένα βολτόμετρο την τάση στην έξοδο του φίλτρου. Αν μεταβάλουμε το ποτενσιόμετρο και μεταβάλλεται η τάση, τότε όλα έχουν καλώς.

 

 

E-mail: steve_filianos@hotmail.com for questions - info.

Also check the conversation about this project at the community. Post you questions here.

 

 
 

 

Search Site | Support us | Advertising | Profile | Books | Gadgets | Add your link here | Contact Us


IQ Technologies @ copy right 2008

Powered by Wild Host   Site Design By : FRIEND