Мой проект сабвуфера для дома был начат с изготовления самого сабвуфера. Проанализировав ситуацию и обратившись за советами на форум vegalab я остановился на НЧ динамике Peerless SLS 12' мод. 830669 и исполнении в ЗЯ (закрытом ящике) объемом 70 литров. Сам процесс изготовления сабвуфера я выкладывал ранее в статье «Сабвуфер для дома». В моем варианте в исполнения с динамиком Peerless мод. 830669 в ЗЯ 70 литров объема недостаточно. В результате завал АЧХ на низких частотах. Как писали мне на форуме для данного динамика требуется минимум 100 литров объема ЗЯ для того чтобы не было этого завала АЧХ. В случае объема ЗЯ в 70 литров, рекомендовали использовать коррекцию. По этой причине я производил коррекцию на низких частотах при помощи программного приложения параметрического эквалайзера, входившее в комплект вместе с драйверами звуковой карты. В данном случае эта коррекция была очень приблизительной и производилась мной больше на слух при отстройке моей акустической системы. Поэтому моя цель на будущее была сделать предварительный усилитель с коррекцией Линквица. Этот вариант был бы более предпочтительным и точным.

Схему для пред. усилителя сабвуфера я взял отсюда   www.electroclub.info . Автор данной статьи тоже собирал сабвуфер с коррекцией для своей акустической домашней системы. Более подробно можно ознакомиться <здесь> .

Как описано с статье автора "Предварительный усилитель для сабвуфера с корректором Линквица" схема пред. усилителя состоит из несколько последовательно соединенных друг за другом блоков. Автор достаточно все понятно расписал: как работает каждый блок, какую функцию выполняет. Все блоки состоят из операционных усилителей (ОУ), номиналы компонентов схемы все указаны. Некоторые параметры схемы требуется рассчитывать. Как производить расчеты автор подробно описал.

Основные расчеты кот. я произвел для своего случая – это расчеты параметров блока сабсоника (фильтра инфранизких частот) и блока корректора Линквица.

Расчеты сабсоника я произвел по упрощенной схеме с фиксированной добротностью фильтра Q=0,7. Выбрав емкость конденсаторов С201 = С202 = 0,22 мкФ по графику приведенному ниже определил значение сопротивления R201 для частоты среза фильтра f=20 Гц. В моем случае R201=25кОм, R202=2*R201=50кОм. В расчетах я придерживался основной рекомендации от автора: Емкость лучше выбирать такой, чтобы оба сопротивления (R201 и R202) лежали в диапазоне 20...80 кОм.

Расчеты параметров корректора Линквица я производил по файлу MS Eсxel, выложенным автором в отдельной статье "Профессиональный расчет корректора Линквица (Linkwitz transform)" . В данном MS Excel на листе «Information» вводятся все необходимые для расчета параметры динамика, корпуса и параметры желаемой результирующей АЧХ. Автор все подробно разъяснил и описал что и куда нужно вводить. В процессе расчетов у меня не возникло сложностей. Для расчета корректора я использовал параметры НЧ динамика, замеренные мной еще до установки в корпус (параметры еще не размятого НЧ динамика). Результаты этих замеров выложены в моей статье про сабвуфер, о кот. я упомянул вначале. Для своего случая я взял следующие параметры желаемой скорректированной АЧХ: Fc=20 Гц; Qtc=0,8. Параметры сабсоника в расчетах я не использовал, т. к. рассчитывал другим способом (см. ранее). Для более правильной визуализации результирующих графиков для сабсоника ввел значения Fc=20 Гц, Q=0,7. Мои расчеты в файле MS Excel можно скачать <здесь> . Автор в данные расчеты добавил еще оценку перегрузки динамика. Эту оценку я посчитал не существенной, т. к. в моем случае усилитель мощности для сабвуфера имеет большой запас по выходной мощности. Результаты расчетов при коррекции сабвуфера в графиках АЧХ привожу ниже.

Параметры схемы корректора Линвица по расчетам я получил следующие:
С301 = 33 нФ (выбирается любое наиболее удобное значение емкости),
R302 = 15 кОм, R301 = 62 кОм, R303 = 120 кОм,
С302 = 1 мкФ, C303 = 133 нФ.

Все эти номиналы вычисляются на листе «Schematics» в MS Excel. Емкость С301 можно выбрать любую, со следующей рекомендацией от автора: Емкость выбираем так, чтобы значения сопротивлений лежали в пределах 3-600 кОм, а емкостей - 0,001-10 мкФ. Значения всех остальных номиналов я округлил ближе к стандартным значениям номиналов радиодеталей.

Для своего сабвуфера по результатам расчета привожу схему пред. усилителя <здесь> . Схема немного отличается от схемы автора в статье "Предварительный усилитель для сабвуфера с корректором Линквица" . В первом блоке входного усилителя я только оставил линейные входа (колоночные входа для высокого уровня сигнала мне не нужны в использовании). 6-ой блок фазового регулятора (phase switch) я тоже убрал. В схеме автора статьи данный блок выполняет лишь функцию инвертора, т.е. только для переключения полярности выходного сигнала. Он мне тоже был не нужен, т.к. фаза сигнала на входе и выходе на моем варианте схемы по полярности совпадает. Так же на выходе пред. усилителя в моем варианте схемы С601, R603, R604 присутствуют, т.к. усилитель мощности и пред. усилитель находятся на расстоянии и соединены между собой экранированным кабелем длиной примерно в 4 метра. В качестве ОУ во всех блоках я использовал TL072. Номиналы элементов, полученные в ходе расчетов описанных ранее, я выделил синим цветом в схеме.
Печатную плату предложенную автором я немного изменил. Причина этих изменений следующая: в блоках сабсоника и корректора Линквица с рассчитанными номиналами элементов было недостаточно места под конденсаторы. Поэтому я добавил под эти емкости побольше места на плате, с учетом того что возможно потребуется делать пересчеты и соот. менять эти емкости на другие. Мой вариант печатной платы выкладываю в формате программы Layout <здесь> . Скачать Layout 6.0

После изготовления печатной платы и сборки на ней моей схемы приступил к предварительным испытаниям этой схемы. Испытания я проводил след. образом:

- Питание для схемы брал с внешнего блока питания (БП) со стабилизацией на LM317 небольшой мощностью (порядка 5-10 Вт), вых. напряжение БП регулируемое до 15 В.
- Выходной сигнал с пред. усилителя подавал на вход усилителя мощности сабвуфера, соединив экранированным микрофонным кабелем длиной 4 метра.
- На входа пред. усилителя подавал сигнал со звуковой карты компьютера (без какой либо обработки и программного эквалайзера).
- В качестве акустики для прослушивания в комнате использовал два монитора Behringer Truth B2030A и свой самодельный сабвуфер на НЧ динамике Peerless мод. 830669.

В ходе испытания я пришел некоторым выводам. Мощности БП со стабилизацией на LM317 оказалось недостаточно. После включения уровень вых. сигнала c пред. усилителя постепенно снижался и в итоге пропадал совсем. В конечном счете я понял что причина в недостаточной мощности питания схемы. Видимо из-за большой удаленности пред. усилителя от усилителя мощности происходят большие потери в соед. кабеле, либо на самой плате использовались по питанию конденсатры небольшой емкости кот. было недостаточно для стабильного питания 3-х микросхем ОУ. В итоге я заменил конденсаторы по питанию на плате а также заменил БП на более мощный. Автор статьи в своей схеме по питанию использовал конденсаторы C1 и C2 емкостью всего 0,68 мкФ, я же поменял емкости C1 и C2 на 4,7 мкФ плюс еще параллельно им добавил электролиты C3 и C4 емкостью 4700 мкФ. БП собрал новый на тороидальном трансформаторе с вых. напряж. 15 В и током 1,5 А без стабилизации. После такой доработки пред. усилитель работал нормально без падения уровня вых. сигнала.

В процессе испытания также пробовал менять параметры сабсоника от частоты среза f=15 Гц до 25 Гц, добротность Q=0,7 - постоянная. Для этого в схеме менял только сопротивления R201 и R202 (использовал переключатель), конденсаторы C201 и C202 оставлял те же. В ходе прослушивания разных записей и исполнителей на мой слух для частоты среза f=15 Гц было больше ощущение давления от динамика и усиление резонансов в комнате от низких частот. При этом сильно терялась сама разборчивость НЧ составляющей записи. Для частот 20 и 25 Гц на мой слух сильное давление от динамика уже не ощущалось и при этом разборчивость записи сильно возросла. В этом случае систему было проще отстроить для комфортного прослушивания. Разницу между частотами среза для сабсоника при 20 и 25 Гц я на слух не заметил и в итоге остановился пока на f=20 Гц. Номиналы для самого корректора Линквица я пока не пересчитывал для более идеальных заводских параметров динамика и не менял их в ходе испытания. Диапазон регулировки фильтра НЧ (Low Pass Krossower) мне показался достаточным для отстройки звука и согласования сабвуфера с моими мониторами. При желании его можно и расширить подборкой емкости C501, но думаю это и не требуется. Частота среза такого НЧ фильтра от 40 до 160 Гц (как указал автор). Этого вполне достаточно для регулировки. Уровня вых. сигнала с пред. усилителя на вход усилителя мощности тоже достаточно. Поэтому на входном блоке номиналы для ОУ я не менял. Диапазон регулировки выходного уровня, предложенный автром, тоже меня устроил. Резистор R401 не дает установить регулятором нулевую громкость.

В качестве основы для корпуса будущего пред. усилителя использовал корпус блока усилителя советского аппарата «Ода-102-Стерео».

Данный советский аппарат мне достался бесплатно в нерабочем состоянии. Всю необходимую начинку я уместил в данном корпусе: блок питания с платой пред. усилителя в одном корпусе. Для предотвращения помех и наводок от питающего трансформатора, разделил отсек БП от пред. усилителя металлической перегородкой. Перегородку сделал из алюминиевой крышки уже нерабочего жесткого диска ПК. Лицевую и заднюю панель сделал из листа сплава алюминия (возможно из дюраль алюминия). На передней панели установил: 2 регулятора (для регулировки вых. громкости и фильтра НЧ); питающий выключатель и дополнительный тумблер. Тумблер планировал использовать в качестве переключения двух режимов сабсоника (выбор частоты среза для сабсоника). Пока его задействовал для режима «MUTE» (отключение выходного сигнала). На задней панели: разъем питания с предохранителем; 2 разъема RCA входа для левого и правого каналов; разъем выхода RCA для сигнала на усилитель мощности сабвуфера. На задней и передней панели сделал надписи при помощи технологии ЛТИ (такая же как при изготовлении печатных плат). Фотографии процесса сборки и его результат ниже.

Результат данного решения меня устраивает. Если сравнивать до (коррекция программная параметрическим эквалайзером) и после (коррекция пред. усилителем), то все же я склоняюсь больше к последнему. По первым впечатлениям моя студийная акустическая система в целом стала звучать более разборчиво. Например во многих записях уже сам бас стал более читаем на слух; стала больше слышна сама извлекаемая нота, а не более низкие частоты и низкие гармоники этой ноты, создающие больше только давление и меньше разборчивости. Это и было основной моей целью: использование сабвуфера в качестве дополнения для сведения баса и НЧ составляющих инструментов.
Возможности отстройки акустической системы стали более гибче, чем ранее при использовании звуковой карточки Creative Live 5.1 и программной коррекции. Карточка имела отдельный выход для сабвуфера и отдельный стерео выход на фронты. Т.е. на выходе для сабвуфера использовался фильтр низких частот (low-pass filter), а на выходе для фронтов фильтр верхних частот (high-pass filter). Частота кроссовера была одна общая для этих выходов. Из-за такой фильтрации сложнее было отстроить систему. В последнем же варианте с пред. усилителем это все упростилось. Настройка стала гибче. Частоту фильтра НЧ для сабвуфера можно было задавать отдельно с пред. усилителя, а у фронтов (студиные мониторы Behringer Truth B2030A) есть возможность снижения уровня низких частот при помощи переключателя (переключатель Low Frequency). В этом случае я уже использовал внешнюю звуковую карту Yamaha Audiogram 6.
Конечно предварительный усилитель для сабвуфера с коррекцией Линквица требует больше времени на испытания с различными вариантами схемы и выбора уже конечного более подходящего результата. Например мне был бы интересен результат при изменении коррекции уже для заводских параметров НЧ динамика сабвуфера. Также есть разные варианты с сабсоником и частотой среза. Но пока хотя бы такой вариант для меня уже намного лучше, чем раньше.
Статья автора «Предварительный усилитель для сабвуфера с корректором Линквица» тоже мне оказалась очень полезной, поэтому я ее также выкладываю в формате DOC .