Самодельный усилитель с темброблоком для смартфона или плеера (TDA2003). Мощный и качественный самодельный усилитель звука Трехполосный темброблок своими руками

набор NK022

Любой высококачественный усилитель должен иметь не только возможность регулировки усиления входного сигнала, но и обеспечи­вать коррекцию амплитудно-частотной характеристики для каждого канала, как минимум, в двух частотных областях: верхней и нижней. С такой задачей успешно справляются электронные устройства, называ­емые темброблоками.

Схемотехнические варианты построения темброблоков базируют­ся на применении RC-цепочек. При их включении в цепь прохождения аудиосигнала получается эффект фильтрации отдельно взятой частот­ной области в полосе частот 20…20000 Гц. Это происходит потому, что емкость RC-цепочек зависит от частоты. На RC-цепочках строят фильтры высоких и низких частот, а также широко применяемые в графических эквалайзерах полосовые фильтры.

Некоторые фильтры позволяют изменять амплитудно-частотную характеристику усилителя довольно эффективно. Они способны в процессе корректировки вносить не только затухания, но также и уси­ливать сигнал. Такие фильтры называют активными, поскольку RC-цепочки включаются в цепи обратной связи активных радиоэле­ментов, например, транзисторов или операционных усилителей. К их недостаткам можно отнести искажения входного сигнала вызванные нелинейностью характеристик активных радиоэлементов.

Другой класс фильтров - это пассивные фильтры. Состоят они только из конденсаторов и резисторов. Но пассивные фильтры имеют довольно низкий коэффициент передачи. Например, на средних часто­тах (800… 1200 Гц) они понижают уровень сигнала в 10… 12 раз! Поэто­му при их применении необходимо использовать дополнительные кас­кады усиления сигнала. Кроме того, пределы регулирования низких и высоких частот темброблоком, построенном на пассивных фильтрах, тем шире, чем меньше выходное сопротивление источника сигнала и больше входное сопротивление последующего каскада. Однако в срав­нении с активными фильтрами нелинейные искажения пассивных фильтров минимальны.

Темброблок NK022 построен с использованием пассивных филь­тров низкой (НЧ) и высокой (ВЧ) частоты. Он предназначен для ис­пользования в высококачественных стереофонических усилителях мощности низкой частоты. Темброблок позволяет корректировать ам- плитудно-частотную характеристику усилителя одновременно по двум каналам в соответствии с индивидуальными желаниями слуша­теля, характеристиками акустических систем и особенностей помеще­ния, а также раздельно регулировать тембры ВЧ, НЧ и громкость каж­дого из двух каналов. Напряжение питания устройства 9… 18 В.

Описание электрической схемы темброблока

Внешний вид платы темброблока с установленными на ней элемен­тами и электрическая схема темброблока показаны на Рис. 1 и Рис. 2.

Рис. 1. Внешний вид темброблока

Устройство имеет два отдельных канала корректировки амплитуд- но-частотной характеристики. Рассмотрим работу блока на примере верхнего канала. Входной сигнал поступает на усилитель, выполнен­ный на транзисторе VT1. Усиление необходимо, поскольку пассивные фильтры, как уже говорилось выше, значительно ослабляют входной сигнал. Усиленный сигнал подается на фильтры для регулировки по НЧ (Р1) и по ВЧ (Р2).

Известно, что емкость для переменного тока низкой частоты пред­ставляет собой довольно высокое реактивное сопротивление, а для то­ков высокой частоты - низкое. Поэтому, емкостная цепочка С5-С6 «закорачивает» ВЧ-составляющую входного сигнала на общий провод, а в общей точке соединения резисторов R7 и Р1 присутствует только НЧ-составляющая. В точке соединения резисторов Р1 и R8 НЧ-со-

Рис. 2. Электрическая схема стереофонического темброблока

ставляклцая значительно ослаблена этим резистивным делителем. Значит, перемещение ползунка переменного резистора Р1 от верхнего по схеме положения до нижнего приведет к плавному уменьшению спектра НЧ-составляющей на выходе темброблока.

Похожая ситуация имеет место на перестраиваемом ВЧ-фильтре. В точке соединения С9 и Р2 будет максимум ВЧ-составляющей, а в точ­ке соединения Р2 и СЮ - минимум. Перемешая ползунок резистора Р2 сверху вниз, получим плавное уменьшение уровня ВЧ-составля- ющей в спектре выходного сигнала.

Переменный резистор Р4 образует регулируемый делитель напря­жения относительно общего провода схемы, то есть изменяет выходное напряжение темброблока. Предназначен он для частотнонезависимого изменения громкости звучания одного из каналов усилителя мощности.

Аналогично первому каналу работет второй канал темброблока.

Сборка темброблока

Перед сборкой стереофонического темброблока внимательно озна­комьтесь с приведенными в начале этой книги рекомендациями по монта­жу электронных схем. Это поможет избежать порчи печатной платы и от­дельных элементов схемы. Перечень элементов набора приведен в Табл. 1.

Места расположения элементов на плате темброблока и плата с ус­тановленными элементами показаны на Рис. 3. На Рис. За показаны также линии подключения собранного устройства.

Рис. 3. Расположение элементов на печатной плате темброблока: а - места расположения элементов на плате; б - плата с установленными элементами

Отформуйте выводы элементов, установите элементы на плату и припаяйте их выводы; при этом установите сначала малогабаритные, затем все остальные элементы. После сборки проверьте правильность монтажа, особенно внимательно проверьте правильность установки электролитических конденсаторов. Правильно собранный темброблок в настройке не нуждается.

Таблица 1. Перечень элементов набора NK022

Если вы, уважаемый читатель, намерены собрать усилитель мощ­ности для домашнего аудиоцентра, все необходимое для этого вы най­дете в каталоге МАСТЕР КИТ, приведенном в приложении к насто­ящей книге. Это и стабилизированный источник питания, и усилитель мощности, и даже подходящий корпус. Собрать высококачественный усилитель низкой частоты - вполне реальная задача!

Набор для стереофонического темброблока, а также и другие набо­ры, которые могут понадобиться при сборке усилителя, можно приоб­рести в магазинах радиодеталей или на радиорынках.

Ниже приведены принципиальные схемы и статьи по тематике "темброблок" на сайте по радиоэлектронике и радиохобби сайт .

Что такое "темброблок" и где это применяется, принципиальные схемы самодельных устройств которые касаются термина "темброблок".

Сложно себе представить современный усилитель звука низкой частоты без темброблока, да и не у каждого современного МП3 проигрывателя являющегося источником звука есть качественный эквалайзер полностью удовлетворяющий острый слух настоящих меломанов. Поэтому предлагаю вам собрать простой и довольно качественный темброблок всего на одной микросхеме LM1036N своими руками. Данная микросхема устанавливается в дорогой аудио аппаратуре и отлично работает в качестве предусилителя звука практически с любым усилителем низкой частоты.

На этом рисунке изображена схема двухканального темброблока имеющего регуляторы: громкость, баланс, тембр НЧ, тембр ВЧ и расширитель стереобазы.

В данной схеме микросхема LM1036N выполняет роль предварительного усилителя звука низкой частоты с регулировкой громкости, баланса, тембра низкой частоты и тембра высокой частоты. Полезной опцией микросхемы является встроенный расширитель стереобазы, который позволяет усилить стерео эффект за счет перекрестного сложения отфильтрованных сигналов левого и правого канала. Как это работает, рассказывать не буду, лучше один раз послушать ушами, чем сто раз прочитать о этом глазами. Стабилизатор напряжения L7812CV позволяет питать схему напряжением от 12 до 30 вольт. Собирать схему желательно на печатной плате, так будет красиво и надежно. Микросхему обязательно надо аккуратно пропаивать стараясь не перегревать ножки иначе может выйти из строя. Ни в коем случае не ставьте микросхему в DIP панельку, от этого качество звука заметно ухудшится и появятся ужасные фоновые звуки. При покупке микросхемы обратите внимание на качество маркировки, буквы должны быть четкие и хорошо читаемые, очень много подделок. Я покупал в Китае на Али Экспресс, прислали на 100% новые и оригинальные. Собранная схема работает сразу и в настройке не нуждается.

На этом рисунке изображена печатная плата темброблока на микросхеме LM1036N.

Для проверки схемы я подключил к темброблоку заранее собранный о котором я уже писал в одной из своих статей. Качество звука просто превосходное, словами не передать это надо только слышать. Надеюсь настоящим меломанам моя самоделка очень понравиться. Рекомендую!

Радиодетали для сборки

• Микросхема LM1036N
• Резисторы R1, R2, R3, R4 47К 0.25W
• Переменные резисторы Р1, Р2, Р3, Р4 50К
• Конденсаторы С1, С2 0.47, С3 47mF 25V, C4, C6, C9 0.022mF, C5, C8, C15, C16 10mF 50V, C7, C13, C14, C17, C18 0.22mF, C10 100mF 25V, C11 0.1mF, C12 1000mF 25V
• Стабилизатор напряжения L7812CV
• Радиатор KG-487-17 (HS 077-30)
• Тумблер Китайский миниатюрный типа ON-ON

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Представленное ниже устройство обладает хорошим качеством звучания и низким уровнем шумов, а также имеет функцию обхода (прямая АЧХ), в тоже время простота схемы не отпугнет начинающих радиолюбителей. В основу пассивной части схемы входит разработка, описанная E.J.James"ом еще в 1948 году, а все устройство вместе смахивает на работу Baxandall"a образца 1952 года:) Смахивает использованием усилительного каскада, в данном случае ОУ, которым можно поднять амплитуду, "съеденную" (у этого регулятора амплитуда падает в пять раз или -13дБ!) темброблоком. Анализируя широко известные любому радиолюбителю источники (в коих наблюдается некоторая историческая неточность), было принято решение поэкспериментировать с этой вещичкой:

К сожалению, реальные графики АЧХ так и не успел снять, однако приведем результат моделирования в программе Tone Stack Calculator . Данная схема примечательна использованием R5-R6, которые обеспечивают более узкий подъем частот, не затрагивая середину. Этих резисторов нет в разработке E.J.James"a, поэтому симуляция произойдет без них:). Однако на общее впечатление от графика это не скажется, просто полоса подъема высоких частот будет более широкой.

Но мне хотелось бы большего: ещё больший подъем на НЧ и в особенности ВЧ, так сказать с запасом, хотя в вашем случае все может быть совершенно иначе. Вернее не в вашем случае, а в случае вашей акустики:). К примеру из опыта эксплуатации продукции бердского радиозавода ВЕГА 50АС-106 регулировка низких частот темброблока в RRR УП-001 совсем не подходила, поскольку поднимала лишь область верхнего баса (200-250 Гц, басом это трудно назвать, скорее гул). Однако на акустических системах производства рижского радиозавода Radiotehnika RRR S50b, можно было добиться приемлимого качества звучания. Хотя все это считается баловством, поскольку корректирует лишь впечатление от прослушивания, корректировку АЧХ колонок и, если усилитель ущербен, проводят другими схемотехническими изысканиями, к примеру параметрическими эквалайзерами с регулировками не только по усилению, но и с возможностью перемещения подымаемой частоты и добротности. Но мы же здесь не собрались исправлять огрехи дорогой акустики?

Итого +6 дБ на основной низкой частоте, и +5 дБ на высокой. Спад -3 дБ в области средних частот решено поднять усилением на ОУ. Признаюсь, стало немного многовато. В схеме поворотом регуляторов трудно добиться ровной АЧХ (вернее совсем не добиться), поэтому решено добавить устройство, отключающее темброблок. Это может оказаться полезным при эксплутации с вашим усилителем более "продвинутого" эквалайзера. Простым замыканием входа и выхода пассивной части или же всего темброблока (в первом случае замыкается конденсатор С3 и как следствие заваливаются верха, во втором - регулировка ВЧ и НЧ сохраняется, правда в небольших пределах) здесь не обойтись. Поэтому можно осуществить элементарную коммутацию на реле с перекидными контактами (типа РЭС-9, РГК-14 и т.д.).

Стоит отдельно затронуть изъезженную тему конденсаторов в блоке тембров. По своему субъективному опыту эксплуатации известного предусилителя Шмелева , в конструкции которого применял незадумываясь керамику импортного производства, широкораспространенную в магазинах, выходной сигнал был насыщен гармониками, что ощущалось на слух. Быть может в слепом тесте этого темброблока с другими конденсаторами я бы этого и не заметил, но тем не менее у меня это глубоко отложилось в памяти. В данной конструкции решил использовать исключительно конденсаторы на бумажной основе. Конечно, здесь я не буду описывать опыт использования импортных конденсаторов за сотни долларов, но как говорится, чем богат:). Из накопленных запасов были вытащены конденсаторы серий БМТ-2, БМ-2 и МБМ.

Итак, при использовании данных конденсаторов, первое что необходимо сделать, это измерить их емкость и осмотреть на внешние повреждения (в особенности для БМТ-2). Среди десятка образцов конденсаторов серии МБМ, 90% имели превышение номинальной емкости на 40-50%, что в двое больше их допуска. Измерение емкости позволяет подобрать конденсаторы в пары для 2-х каналов для обеспечения симметричной регулировки. Первое включение и вердикт - однозначно предпочтительнее использования китайской керамики. К своему стыду, мне не удалось отыскать бумажный конденсатор в цепи ВЧ, поэтому применил конденсатор серии КТК, широко использовался в ламповых телевизовах и прочей аппаратуре. Кроме всего прочего данный конденсатор обладает хорошей термостабильностью. Обкладки из серебра на звуке никак не сказались:) (хотя после пополнения багажа знаний о данном конденсаторе, звук постепенно стал становиться краше и... :)). Графики, которые получилось снять:

Регуляторы повернуты на максимум:

Регуляторы повернуты на минимум:

Схема получившегося устройства:

Характеристики данного темброблока:

• Коэффициент гармоник, %: не более 0,02.
• Диапазон регулировки, не менее: НЧ +-16 дБ, ВЧ +-17 дБ.
• Входной сигнал: ~1V.

Показатели по КГ, сигнал/шум зависят от примененного ОУ. Выбор пал на TL072, (это сдвоенный ОУ фирмы ST) в силу его дешевизны и распространенности. Отлично сюда впишутся и такие операционники, как NE5532, NJM4558, LM358. Поэкспериментировать можно и с одиночными ОУ (с дальшейшей переделкой ПП) TL071, NE5534, КР544УД1,2, К157УД2 (с цепями коррекции) и так далее. С бумажными конденсаторами и ОУ в золотом корпусе, чем не раритет? Для оперативной замены микросхемы (если отдали предпочтение другому ОУ), рекомендуется предварительно установить на соответствующее место панельку DIP-8.

Для питания активной части устройства используется параметрический стабилизатор напряжения на два плеча + и - без использования каких-либо усилительных элементов, поскольку в данной схеме общий ток потребления меньше номинального тока стабилитронов. Для сглаживания остатков пульсаций, вызванных пульсациями блока питания УМЗЧ, в схеме присутствуют два электролита. Их емкость невелика для обеспечения низкой инерционности. Такой небольшой набор дает низкий уровень фона при эксплуатации устройства.

Разумеется, для обеспечения минимального уровня фона этого бывает недостаточно. Снизить фон может помочь заземление корпусов переменных резисторов. У некоторых групп регуляторов для этого есть отдельный вывод (например СП3-33-23). В моем распоряжении оказались широко распространенные резисторы В-группы (для регулировки баланса они не подходят), корпус которых после обработки наждачкой я и заземлил. Земли свел к одной выбранной точке (корпус регулятора низких частот), откуда направил их земле блока питания УМЗЧ. Фотография устройства и печатная плата:

Размер печатной платы 140х60 мм, здесь можно скачать файлик в формате .lay . Желаю успехов в повторении! .

Обсудить статью ТЕМБРОБЛОК

Схема лампового тембр блока для усилителя основана на LM1036N, контролирующей громкость и баланс в автомагнитолах. Дополнительный управляющий вход позволяет довольно просто применять компенсацию громкости.

Все что вам потребуется для сборки своими руками темброблока на транзисторах — это LM1036N, 15 конденсаторов, несколько фиксированных резисторов и несколько потенциометров. В результате вы получите качественное устройство для управления громкостью и другими параметрами звука.

Шаг 1: Базовая информация

Схема, которую я использовал, приведена в техническом паспорте изготовителя: ссылка

Посмотрите на страницу 6.

Схема работает просто отлично, поэтому, если это ваш первый опыт – используйте эту, она будет прекрасно работать, если только вы не испортите детали.

Вам понадобится:

• LM1036N
• 47 мкФ x 1
• 0.47 мкФ x 2
• 0.01 мкФ x 2
• 0.22 мкФ x 4
• 0.39 мкФ x 2
• 10 мкФ x 2
• 10 мкФ x 1
• 47k резисторы x 4
• 47k потенциометры x 4
• Выключатель x 1
• 3.5 аудио джек разъемы (мама и папа) (размер может быть любой)
• Кабеля (используйте защищенные для входящих и выходящих сигналов)
• Пустая плата, к которой вы будете все припаивать
• Паяльник и режущие инструменты
• Пластиковый корпус
• Кнопки для потенциометров

На все про все я потратил около 1000 рублей.

Шаг 2: Экспериментируем

Я начал со сборки схемы на макетной плате. Это очень удобно, если вы новичок и не уверены, что все сразу получится, но имейте ввиду, не стоит особо доверять симуляциям. Когда я делал тесты, было довольно много шумов в аудио сигнале.

Вы можете пропустить этот шаг и сразу приступить к пайке, если уверены, что у вас все получится.

Хочу заметить, что для проверки входящего сигнала я использовал свои пальцы. Когда вы касаетесь ими штекера, должен издаться нехороший звук, похожий на шум. Выкрутите потенциометр, который отвечает за громкость на максимум, если вы не слышите никакого звука, то не стоит подключать свой телефон, так как может быть короткое замыкание в схеме или просто что-то не так подсоединено.

Заметка: Все электролитические конденсаторы должны быть подключены правильно. У них есть маркировка на одной из сторон (чаще всего на отрицательной), потратьте немного времени, чтобы разобраться с этим.

После того, как я услышал шум в каждом из каналов, я подключил свой телефон и включил музыку, проверил все кнопки и послушал разницу в звучании.

Еще один момент — выходной сигнал. Я использовал обычные наушники. Если вы будете использовать дешевые, то можете не заметить особой разницы в настройках.

Шаг 3: Делаем схему

На первой фотографии, я припаял большинство компонентов. Постарайтесь установить конденсаторы как можно ближе к микросхеме, так как это сократит длину дорожек и минимизирует шум. Это также поможет при выборе корпуса, он будет меньше и плата в него лучше влезет.

На втором фото вы можете видеть законченную схему с выходными кабелями, припаянными снизу. Желтый и красный – каналы, черный – заземление.

На третьем фото вы можете увидеть маленькие входные кабеля. Они идут от старых наушников, в которых уже есть 3.5 мм разъем, а значит его не надо паять.

Шаг 4: Делаем корпус

Скорее всего, вы захотите установить потенциометры на одной стороне коробки. Я использовал пластиковый корпус по размеру моей платы. Просверлил четыре отверстия спереди, чтобы просунуть через них оси потенциометра, которые затягиваются на небольшой пластиковой детали внутри корпуса.