Elektroakustyka
05/2000 9
Subwoofer aktywny 
kino domowe
Opisujemy wykonanie głoS
nika niskotonowego wraz z obudową,
wzmacniaczem i filtrem aktywnym. Zestaw ten poprawia odtwarzanie
niskich tonów. Może współpracować z dowolnym sprzętem elektroa-
kustycznym  nawet renomowanej firmy. Poprawia efekty odsłuchowe
kina domowego. Innym zastosowaniem subwoofera będzie wzboga-
cenie domowego zestawu elektroakustycznego, zwłaszcza z małymi
kolumnami. Przy zastosowaniu subwoofera dx
więk nabierze głębi,
plastycznoS
ci i pojawią się nowe brzmienia dotąd niesłyszalne.
Dane techniczne: Spotykanym rozwiązaniem jest tzw. fer aktywny dołącza się do wzmacniacza
Dolna częstotliwoS
ć  40 Hz (zależnie od bierny subwoofer zawierający głoS
niki ni- niezależnie od używanych zespołów gło-
głoS
nika) skotonowe w specjalnej obudowie i zwrot- S
nikowych. OczywiS
cie wymaga on wła-
CzęstotliwoS
ć górna nice częstotliwoS
ciowe umożliwiające dołą- snego zasilania.
(regulowana)  100�250 Hz czenie głoS
ników stereofonicznych tzw. sa- Koncepcja ta umożliwia ograniczenie
Moc znamionowa  50 W telitów. Satelity mogą posiadać małe wy- pasma częstotliwoS
ci na wejS
ciu wzmac-
Zniekształcenia miary i dzięki temu łatwo je ulokować we niacza subwoofera i poprawę warunków
nieliniowe  0,5% współczesnych mieszkaniach. Umiejscowie- dla odtwarzania najniższych częstotliwoS
ci.
Pobór mocy (max.)  90 VA nie subwoofera nie jest krytyczne z uwagi KoniecznoS
ć jednoczesnego odtwarzania
Napięcie zasilania  220 V/50 Hz na brak kierunkowoS
ci przy odtwarzaniu S
rednich i wyższych częstotliwoS
ci przez
Wymiary niskich tonów. Subwoofer bierny dołącza wzmacniacz zmniejsza możliwoS
ć maksy-
(obudowa głoS
nika) 430�250�330 mm się do wyjS
ć wzmacniacza. Satelity nato- malnego wysterowania dla tonów niskich.
miast dołącza się do subwoofera. Wymiary i rodzaj obudowy subwoo-
Równolegle jest realizowana koncep- fera zależą od rodzaju głoS
nika. Przy ma-
Subwoofery
cja tzw. subwooferów aktywnych, które łych głoS
nikach regułą jest stosowanie
Odtwarzanie niskich częstotliwoS
ci stały się istotną pozycją w sklepach ze obudów basreflex (z otworem). Przy du-
jest  piętą achillesową wielu zestawów sprzętem elektroakustycznym. Są to głoS
ni- żym głoS
niku stosuje się zarówno obudo-
elektroakustycznych. Wynika to najczę- ki niskotonowe w obudowie wraz ze wy basreflex jak i obudowy zamknięte. Te
S
ciej z kompromisów między wymiarami wzmacniaczem i aktywnym filtrem dolno- drugie wprawdzie podnoszą częstotliwoS
ć
zewnętrznymi, ceną a jakoS
cią odtwarza- przepustowym. Wzmacniacze czy amplitu- rezonansową głoS
nika, ale poprawiają dy-
nia. Tylko niewielka liczba dużych i dro- nery wielu firm wyposażane są w dodatko- namikę basów.
gich zespołów głoS
nikowych posiada we wyjS
cia sygnału do subwoofera aktyw-
wbudowane głoS
niki do odtwarzania naj- nego. Sygnał ten to najczęS
ciej suma kana-
Opis konstrukcji
niższych częstotliwoS
ci tzw. subwoofer. łów L i P z wyjS
cia wzmacniacza. Subwoo-
Opisywane rozwiązanie wykorzystuje
wzmacniacz mocy na tranzystorach po-
lowych opisany w PE 1/98. Możliwe jest
+30V
wykorzystanie innego wzmacniacza
R4
C2
3,3k
o mocy wyjS
ciowej 30�50 W przy rezy-
100mF
stancji obciążenia odpowiadającej rezy-
C3
D1
100n stancji głoS
nika (4 lub 8 W). Zakres od-
C12
twarzanych częstotliwoS
ci powinien za-
C7 47n
R1
czynać się od 20 Hz. Niższe częstotliwo-
10k R6 P1 P1 R7
2
8
TL072
L 15k 22k-A 22k-A 15k
1 5
S
ci nie są pożądane z uwagi na uciążli-
WE US1A
3 7
P US1B
C4 C6
4 woS
ć dla otoczenia (sąsiadów).
6
R2
47n
R3* C1 100mF
P2
10k Wzmacniacz na tranzystorach polo-
47n
1k R9 22k
22k-B
D2 C5
wych wymaga niewielkiej modyfikacji.
C12 100n WY
Jest nią zmiana pojemnoS
ci kondensato-
C8 1n
R8
R5
ra C4 na 100 mF. Istotną cechą jego ukła-
22k
3,3k
du jest możliwoS
ć pracy przy rezystancji
 30V
obciążenia 8 lub 4 W. Na płytce druko-
wanej znajduje się prostownik z konden-
Rys. 1 Schemat ideowy filtru aktywnego satorami filtrującymi. Wystarczy podłą-
T
T
Subwoofer aktywny
10 5/2000
w odtwarzanych dx
więkach. Wzmocnienie
R10
filtru i potencjometr P2 umożliwiają dosto-
+30V  30V
2,2k
sowanie się do x
ródła sygnału.
D3
 C14 +C13
Filtr należy połączyć ze wzmacnia-
+
L
czem mocy zgodnie ze schematem połą-
WE
WZMACNIACZ
P FA WY WE WY GŁ
czeń z rys.2.
(płytka NR359)
Osobnym zagadnieniem jest obudo-

wa głoS
nika. Można wzorować się na obu-
~21V ~21V
dowach subwooferów dostępnych w han-
dlu, czy wręcz nawet wykorzystać gotową
WS
TS
B4
obudowę. Można też adaptować subwoo-
fer bierny, łącząc równolegle jego głoS
niki
T630mA ~220V
i eliminując filtry zwrotnicy.
Proponowana do wykonania obudowa
Rys. 2 Schemat połączeń wzmacniacza subwoofera
umożliwia montaż pojedynczego głoS
nika
czyć transformator sieciowy z dwoma na- warunków pracy filtru dolnoprzepustowe- niskotonowego o S
rednicy od 13 do 25 cm.
pięciami symetrycznymi 20�25 V (bez go od x
ródła sygnału wejS
ciowego. W modelu redakcyjnym zastosowano gło-
obciążenia). Z płytki wzmacniacza będzie WłaS
ciwy filtr rozpoczyna się od wyj- S
nik GDN 13/50 4 W. Wymaga on wykona-
pobierane napięcie zasilające filtr aktywny. S
cia US1A. Jest to filtr dolnoprzepustowy nia otworu basreflex o S
rednicy wewnętrz-
Dolnoprzepustowy filtr aktywny jest drugiego rzędu. O jego częstotliwoS
ci gra- nej 40�45 mm i długoS
ci rury około 5 cm.
niezbędnym układem subwoofera aktyw- nicznej decydują sumaryczne rezystancje GłoS
niki o S
rednicy większej od 20 cm mo-
nego. Ogranicza on pasmo częstotliwoS
ci R6 i P1 oraz R7 i P1 wraz z pojemnoS
cia- gą pracować w obudowie zamkniętej. Obu-
doprowadzanych do wzmacniacza i dalej mi C6 i C7. Podwójny potencjometr P1 dowa zamknięta powinna być w całoS
ci wy-
głoS
nika subwoofera. Oprócz opisanych umożliwia zmianę częstotliwoS
ci granicz- pełniona materiałem tłumiącym (pianką,
wyżej zalet, zawężenie pasma częstotliwo- nej filtru w zakresie od 100 do 250 Hz. watą itp.). Obudowa z otworem basreflex
S
ci jest niezbędne dla prawidłowego od- Możliwe jest wykonanie filtru z ustaloną powinna mieć wyłożone S
cianki cienką war-
twarzania stereofonicznego przez głoS
niki częstotliwoS
cią, bez potencjometru P1. stwą materiału tłumiącego.
podłączone bezpoS
rednio do wzmacniacza. Przy wartoS
ciach rezystorów R6 i R7 wyno- Materiałem zalecanym do wykonania
Schemat ideowy filtru prezentuje rys. 1. szących 22 kW częstotliwoS
ć ta wynosi obudowy jest płyta MDF o gruboS
ci od 12
Na wejS
ciu filtru znajduje się sumator około 150 Hz. Nachylenie charakterystyki do 19 mm. W ostatecznoS
ci można wyko-
rezystancyjny umożliwiający sumowanie częstotliwoS
ciowej filtru ma wartoS
ć rzystać płytę meblową okleinowaną o gru-
sygnałów L i P uzyskanych z wyjS
cia  12 dB/oktawę, a wraz z kondensatorem boS
ci 18 czy 19 mm. Wykonanie obudowy
wzmacniacza. Dla specjalnego sygnału C1  18 dB/oktawę. Daje to tłumienie sy- można zlecić znajomemu stolarzowi lub
subwoofera wystarczy jeden z rezystorów gnału o częstotliwoS
ci 1 kHz rzędu 40 dB. poprosić go o przycięcie S
cianek obudowy
(R1 lub R2) i jedno wejS
cie, ponieważ su- Dobór wzmocnienia US1B rezystora- i wykonanie otworów. Sklejenie S
cianek
mowanie odbywa się już we wzmacniaczu mi R8 i R9 wpływa na dobroć filtru i cha- można wykonać samemu używając do te-
(ampli tunerze). Przy korzystaniu z sygna- rakterystykę w pobliżu częstotliwoS
ci gra- go celu kleju Wikol lub jego odpowiedni-
łu dla subwoofera należy zwiększyć war- nicznej. Aktualnie wzmocnienie to wynosi ka. Przy klejeniu S
cianek bocznych do
toS
ć rezystora R3 do 39 kW. 2 V/V. Kondensator C8 zmniejsza możli- przedniej i tylnej wykorzystać listwy
Kondensator C1 dodatkowo ogranicza woS
ć wzbudzania się filtru w stanach nieu- wzmacniające o przekroju 15�15 mm.
pasmo częstotliwoS
ci już na wejS
ciu filtru stalonych. Potencjometr P2 na wyjS
ciu fil- Wymiary obudowy wykonanej z płyty
i zwiększa nachylenie charakterystyki. tru umożliwia regulację poziomu sygnału MDF o gruboS
ci 12 mm pokazuje rys. 3.
CzęS
ć A wzmacniacza US1 pracuje jako doprowadzanego do wzmacniacza mocy, R
rednicę D otworu pod głoS
nik należy
wtórnik operacyjny dla uniezależnienia a więc zawartoS
ć najniższych częstotliwoS
ci dopasować do posiadanego głoS
nika. Gło-
S
nik należy zamontować od zewnątrz
250
z użyciem podkładki uszczelniającej.
300
200
Otwór o S
rednicy 48 mm w tylnej S
ciance
A
obudowy jest dostosowany do gniazda
A-A
głoS
nikowego obudowy zamkniętej lub ru-
ry dla obudowy basreflex. Naddatki bocz-
nych S
cianek umożliwiają ustawienie obu-
D
dowy w pozycji pionowej lub poziomej
(głoS
nikiem do podłogi).
Montaż i uruchomienie
A
Zakres prac jest doS
ć szeroki  trzeba
Płyta MDF=12
wykonać wzmacniacz mocy, filtr aktywny
i obudowę głoS
nika. Opis wzmacniacza
Rys. 3 Obudowa głoS
nika subwoofera
400
430
48
o
T
T
T
T
Subwoofer aktywny
05/2000 11
sić odpowiednio +12 i  12 V. Dołączyć
głoS
nik, podać sygnał wejS
ciowy i spraw-
dzić działanie całoS
ci.
Podczas eksploatacji subwoofera po-
tencjometrem P2 można dostosować czu-
łoS
ć do poziomu sygnału wejS
ciowego.
Można także regulować nim zawartoS
ć naj-
niższych tonów w odtwarzanej audycji. Po-
tencjometrem P1 dobrać pasmo częstotli-
TL
woS
ci subwoofera do właS
ciwoS
ci posiada-
072
nych zespołów głoS
nikowych (stereo).
Życzę słyszalnej poprawy brzmienia
basów  litoS
ci dla sąsiadów.
Wykaz elementów  Filtr aktywny
Półprzewodniki
US1  TL 072
D1, D2  BZP 683C12
Rys. 4 Płytka drukowana i rozmieszczenie elementów
Rezystory
mocy znajdziemy w PE nr 1/98, lub sko- ponujemy gniazda m.cz. typu Cinch. Gnia- R3*  1 kW/0,125 W (39 kW)
rzystamy z gotowego wzmacniacza czy in- zda wyjS
ciowe to typowe gniazda spręży- R4, R5  3,3 kW/0,25 W
nego opisu. Do wzmacniacza mocy nie- nujące do dołączania przewodów głoS
ni- R1, R2  10 kW/0,125 W
zbędny jest odpowiedni transformator sie- kowych. R6, R7  15 kW/0,125 W
ciowy (zgodnie z opisem wzmacniacza). Montaż wzmacniacza przeprowadzić R8, R9  22 kW/0,125 W
Wykonanie filtru aktywnego nie po- zgodnie ze schematem ideowym z rys. 2. P1  2�22 kW-A PRP-185
winno nastręczać większych trudnoS
ci. Je- Sygnały wejS
ciowe L i P dołączyć przewo- P2  22 kW-B PR-185
dynie rezystory R4 i R5 powinny być za- dami ekranowanymi do wejS
ć filtru aktyw- Kondensatory
montowane na wysokoS
ci 3�5 mm nad nego. Sygnał z wyjS
cia filtru dołączyć także C8  1 nF/50 V ceramiczny
powierzchnią płytki. Montaż pozostałych przewodem ekranowanym do wej- C1, C6, C7  47 nF/63 V MKSE-20
elementów przeprowadzić zgodnie z wła- S
cia wzmacniacza. Napięcie zasilania C3, C5  100 nF/63 V MKSE-20
snymi upodobaniami i rys. 4. +30 V z kondensatora C13 wzmacniacza C2, C4  100 mF/16 V
Wzmacniacz mocy (uruchomiony) podłączyć do zacisku +30 V filtru. Napię- Inne
z transformatorem i filtr aktywny zamon- cie zasilania  30 V z kondensatora C14 do- płytka drukowana numer 528
tować w obudowie metalowej. Tylną łączyć do zacisku  30 V filtru. Masę z płyt-
Wykaz elementów  Wzmacniacz
S
ciankę obudowy (zwłaszcza aluminiową) ki wzmacniacza połączyć z obudową meta-
D3  LED
można wykorzystać jako radiator tranzy- lową. Połączenia z transformatora i do
storów mocy. Wymagają one zastosowania gniazda głoS
nikowego prowadzić przewo- R10  2,2 kW/0,5 W
TS  wg opisu
podkładek izolacyjnych. Obudowa powin- dem o przekroju co najmniej 0,5 mm2.
B4  WTAT-250 V/630 mA
na posiadać otwory wentylacyjne. Zaleca- Szczególną uwagę zwrócić na montaż
B  gniazdo bezpiecznikowe
ne rozmieszczenie podzespołów w obudo- obwodów sieci 220 V. Przewód sieciowy
wie przedstawia rys. 5. w podwójnej izolacji, zamocować w pobli- WS  segment sieciowy Isostat
Obudowę ze wzmacniaczem można żu S
cianki tylnej i poprowadzić do wyłącz- WE  gniazdo Cinch
WY  gniazdo głoS
nikowe
przymocować na stałe do tylnej S
cianki nika sieciowego. Przewody prowadzone
obudowy głoS
nika lub pozostawić jako z wyłącznika także powinny być w podwój-
Wykaz elementów  Obudowa głoS
nika
wolnostojącą (nie związaną S
ciS
le z obudo- nej izolacji a ich przekrój powinien wynosić
wą głoS
nika). Jako gniazda wejS
ciowe pro- co najmniej 0,5 mm2. Zaizolować wszyst- GŁ  głoS
nik wg opisu
płyta MDF 12 mm:
kie punkty lutownicze pod
WY WE 400�300  2 szt.
napięciem 220 V.
Wzmacniacz mocy po- 430�250  2 szt.
B
300�200  2 szt.
winien być już wczeS
niej
WZMACNIACZ
(płytka NR359)
(wymiary w mm)
uruchomiony zgodnie z jego
TS
opisem. Po montażu w obu-
dowie sprawdzić popraw- Płytki drukowane wysyłane są za zalicze-
(płytka NR528)
noS
ć napięć zasilających do- niem pocztowym. Płytki można zamawiać
FA
prowadzonych do filtru ak- w redakcji PE.
WS
tywnego (ą30 V). Następ- Cena: płytka numer 528  2,80 zł
nie sprawdzić zasilanie US1. + koszty wysyłki.
napięcia na wyprowadze-
niach 8 i 4 powinny wyno-
Rys. 5 Rozmieszczenie elementów wzmacniacza ą R.K.
T
T
P2
528
WY
C2
ARTKELE
C3
C8
C7
R7
D2
D1
C6
C5
R6
C4
R1
C1
 30V
+30V
R2
L
P
P1
R8
R9
R4
R5
R3