32
Elektroakustyka
Płytki drukowane wysyłane są za zalicze-
niem pocztowym. Płytki można zamawiać
w redakcji PE.
Cena: płytka numer 592 - 17,50 zł
+ koszty wysyłki (10 zł).
Ę%
Ę%
Ę% mgr inż. Dariusz Cichoński
Ę%
Ę%
prawda, nawet w kolumnie średniej jako-
Przestrajany filtr aktywny ści można zamontować stosunkowo tani
głośnik wysokotonowy taki sam jak w ko-
lumnie wyższej klasy. Obie kolumny
do subwoofera
 górę będą odtwarzać podobnie. Nato-
miast dół będzie się już różnił bardzo
Słowo subwoofer zadomowiło się w języku polskim na dobre. Mimo tego tak napraw-
mocno.
dę niewiele osób wie dokładnie co ono oznacza. Znalez
ć je można tylko w słownikach
Najtańsze kolumny nie przenoszą nawet
technicznych. Woofer to po prostu głośnik niskotonowy. Natomiast przedrostek sub
częstotliwości poniżej 150 Hz. Te trochę lep-
oznacza coś pod, poniżej. Czyli mamy kolejny typ głośnika ultraniskotonowego jak
sze zaczynajÄ… grać od 80÷100 Hz. CaÅ‚kiem
chyba należało by nazwać ten wynalazek w języku polskim. Aktywny filtr do głośnika
dobre zestawy mogą  pociągnąć od czę-
ultraniskotonowego pozwala rozwiązać wiele problemów związanych z dobrym od- stotliwości rzędu 40 Hz. Najlepsze zaczy-
biorem najniższych częstotliwości jakie możemy spotkać w naszych ulubionych na- nają w okolicach 28 Hz. Generalna zasadą
dobrych tonów niskich jest głośnik niskoto-
graniach.
nowy o dużej średnicy i obudowa o dużych
Od początku rozwoju elektroakustyki ło się dość szybko rozwiązać i to dzięki wymiarach. To pociąga za sobą koszty i to
odtwarzanie częstotliwości ze skrajów amatorom, którzy wpadli na pomysł gło- znaczne. Rozwiązaniem ekonomicznym jest
pasma akustycznego stanowiło duże pro- śnika kopułkowego. Jako kopułkę w kon- wykorzystanie pewnej właściwosci tonów
blemy techniczne. Na początku w erze strukcjach amatorskich stosowano połów- niskich. Nie są one kierunkowe. Na tonach
wzmacniaczy lampowych tony wysokie kę skorupki jajka, Materiał bardzo sztyw- niskich nie jesteśmy w stanie zauważyć
przyprawiały o ból głowy nie jednego pro- ny i równocześnie lekki. z którego kierunku dobiega dz
więk. Dzięki
jektanta. Wszystko to za sprawą transfor- Kłopoty z przenoszeniem tonów ni- temu można zrezygnować z dwóch kana-
matora wyjściowego, który był nieodłącz- skich zawsze tkwiły po stronie przetwor- łów i najniższe tony pasma akustycznego od-
nym elementem każdego wzmacniacza. ników, czyli głośników i obudów głośni- twarzać przy pomocy oddzielnego, pojedyn-
Pojemności rozproszone uzwojenia pier- kowych. Przyczyną były i są w dalszym czego zestawu niskotonowego, nazywane-
wotnego skutecznie tłumiły częstotliwości ciągu niezmienne, w całym poznanym go z angielska subwooferem.
powyżej 10 kHz. Jedynym sposobem wy- Wszechświecie, prawa fizyki. Nakładają Oprócz obniżenia kosztów takie roz-
brnięcia z tej trudnej sytuacji było dziele- one wymogi dotyczące głośników i obu- wiązanie posiada jeszcze jedną zaletę,
nie uzwojeń na sekcje. Taki transformator dów i im trzeba się podporządkować. ważną w małych pomieszczeniach. Głów-
przypominał dzieło sztuki przestrzennej W miarę upływu lat i rozwoju technologii ne kolumny głośnikowe mogą być znacz-
nawiniętej na karkasie. Oczywiście pod- materiałów w tym magnesów udało się nie mniejsze, gdyż nie muszą się  męczyć
nosiło to koszt samego transformatora. pokonać kłopoty z tonami niskimi. Mimo z tonami najniższymi. Ułatwia to dobre
Era wzmacniaczy tranzystorowych tego zestawy które dobrze przenoszą naj- pod względem odsłuchu stereofoniczne-
usunęła na bok problem tonów wysokich, niższe częstotliwości z pasma akustyczne- go posadowienie kolumn w pokoju. Sub-
przynajmniej po stronie wzmacniacza. go są najdroższe. Jak twierdzi wielu melo- woofer może leżeć na podłodze byle
Pozostały jeszcze głośniki. Także i to uda- manów w kolumnie płaci się za basy. To gdzie.
Przestrajany filtr aktywny do subwoofera 33
R9
C6 220n
C3
R1 R7
47k
22mF
1,5k 47k R10 R11
+
2
3,9k   +
3,9k
+
1 5
8
US1A
WE-L
C1 R3 R5 3 7
P1
US1B
100p 220k 220k C5 6
10k-B
4
220n R12
TL082
1,5k

C4
R2 R8
22mF
1,5k 47k
R13
10k
WE-P
C2 R4 R6
100p 220k 220k
R21 T1 BD137 +40÷+60V
+15V +
10W
R27
R23
4,7k
220W
C11
R24
47mF
220W
C13 D1
C8 100n
220mF 16V
R14 R15
+
C9
16k 16k R22 T2 BD138  40÷ 60V
P2
3
8
22mF
 15V 
22k-A
1
US2A
10W
TL082
C7 2
C10
do wzm.
R19
4 R28
100n R16 R18 5
47uF mocy
R25
4,7k
12k 100k 7

US2B 220W
1k C12
6 R26
47mF
WY
R20
R17
220W
C14 D2
100k
10k
220mF 16V
Rys. 1 Schemat ideowy filtru aktywnego do subwoofera
Idea subwoofera pozwala także na odtwarzanego pasma akustycznego. Subwo- Filtr aktywny pozwala na bezproble-
modernizację istniejącego zestawu głośni- ofer z założenia przenosi tony niższe niż mowe  wycięcie tonów powyżej pew-
kowego. Wystarczy tylko zbudować do- zestaw podstawowy. Natomiast część pasma nej ustawianej potencjometrem granicy.
datkowy, monofoniczny wzmacniacz obejmująca wyższe partie tonów niskich Dzięki temu można dobrać górne pasmo
mocy i kolumnę głośnikową  subwoofer. będzie odtwarzana zarówno przez subwo- przenoszone przez subwoofer zgodnie
Pozostaje jeszcze  zgranie zestawu pod- ofer jak i przez kolumny podstawowe dając z upodobaniami słuchacza. Inną zaletą fil-
stawowego z subwooferem, przy czym nieprzyjemne wzmocnienie na częstotliwo- tru jest możliwość podłączenia wzmac-
pomocny bÄ™dzie opisany poniżej przestra- Å›ciach leżących w okolicach 80÷150 Hz. niacza mocy bezpoÅ›rednio do gÅ‚oÅ›ników
jany filtr aktywny. Objawia się to dudniącym i głuchym odtwa- niskotonowych. W ten sposó eliminuje się
Każda kolumna głośnikowa charaktery- rzaniem dz
więku, który w tym paśmie za- kłopotliwe w wykonaniu zwrotnice gło-
zuje się spadkiem efektywności na krańcach czyna dominować. śnikowe. Taki podłączenie wpływa też ko-
rzystnie na elektryczne tłumienie głośni-
ka, poprawiajÄ…c jego brzmienie. Dz
więk
[dB]
jest krótszy i mniej dudniący, a  stopka
+10,0
ostra. Stopka to po prosu wielki bęben
w perkusji.
+2,0
Opis układu
 6,0
Jak już wspomniano wcześniej kanał
oddzielnego subwoofera z reguły jest
monofoniczny. Dlatego też trzeba na
 14,0
jego wejściu zsumować sygnału lewego
i prawego kanału. Funkcję tą spełnia su-
 22,0
mator zbudowany na wzmacniaczu ope-
racyjnym US1A. Mała impedancja wyj-
[Hz] ściowa pozwala umieścić bezpośrednio
 30,0
10 100 1000
za sumatorem filtr donoprzepustowy
Czebyszewa, o stromo opadajÄ…cym zbo-
czu.
Rys. 2 Charakterystyki przenoszenia filtru
T
34 Przestrajany filtr aktywny do subwoofera
ce drukowanej i urzÄ…dzenie jest gotowe
do pracy.
Regulacja polega na subiektywnym
dobraniu częstotliwości granicznej filtru
ARTKELE
i poziomu sygnału odtwarzanego przez
594
subwoofer. W zasadzie nie ma ogólnych
wskazówek czym kierować się przy regu-
lacjach. Jedyne co można poradzić to prze-
prowadzanie regulacji przy średniej gło-
śności odtwarzania muzyki dla różnych
nagrań. Najlepiej wybierać nagrania które
są dobrze znane (osłuchane) wtedy zde-
cydowanie łatwiej uda się wychwycić róż-
nice brzmienia.
Życzę miłej zabawy i dobrego odsłuchu.
R21
R7
Wykaz elementów:
C9
WE-L
C11
R27
T1
C3
+
R16 US2
Półprzewodniki
US1 R23
C7 C8 WY R24
C13 US1, US2  TL 082
D1
T1  BD 137, średniej mocy
C10
npn UCE>60 V
C1 C12
T2
R8 C5
R22
T2  BD 138, średniej mocy
WE-P
R17
C4 C6 R28
R10 pnp UCE>60 V

594 R25
D1, D2  dioda Zenera 16 V/50 mW
D2
R26
ARTKELE C14
Rezystory
C2 R21, R22  10 W/0,25 W
P1 P2
R23÷R26  220 W/0,25 W
R19  1 kW/0,125 W
R1, R2,
R12  1,5 kW/0,125 W
R10, R11  3,9 kW/0,125 W
R27, R28  4,7 kW/0,5 W
R13, R17  10 kW/0,125 W
Rys. 3 Płytka drukowana i rozmieszczenie elementów.
R16  12 kW/0,125 W
Częstotliwość odcięcia filtru regulowa- stycznej, subwoofera będzie się różniła od
R14, R15  16 kW/0,125 W
na jest stereofonicznym potencjometrem efektywności zestawów zasadniczych.
R7÷R9  47 kW/0,125 W
P1. Dla zastosowań akustycznych filtr nie Układ zasilany jest bezpośrednio ze
R18, R20  100 kW/0,125 W
musi być doskonały i dlatego możliwe było wzmacniacza mocy, co upraszcza całe
R3÷R6  220 kW/0,125 W
zastosowanie potencjometru stereofonicz- urządzenie. Z uwagi na wysokie napięcie
P1  10 kW-B RV 16LN (PH)
nego, który niestety nie posiada dobrej zasilania końcówek, wynoszące
15KQ
współbieżnoÅ›ci obu sekcji. SprawÄ™ trochÄ™ Ä…40÷Ä…60 V zastosowano prosty parame-
P2  22 kW-A RV 16LN (PH)
poprawia fakt, że jest to potencjometr li- tryczny stabilizator szeregowy z filtrem
15KQ
niowy, który z założenia zawsze ma lepszą aktywnym. W układzie takim filtracja jest
Kondensatory
współbieżność niż potencjometr logaryt- dwustopniowa. Pierwszym członem filtra-
miczny. W części opadającej nachylenie cyjnym jest dioda Zenera. Drugi człon fil- C1, C2  100 pF/50 V ceramiczny
charakterystyki wynosi 12 dB/okt. Uzupeł- tracyjny to mnożnik pojemności. Jest on C7, C8  100 nF/50 V MKSE-20
nieniem filtru przestrajanego jest nieprze- utworzony z kondensatora C13 i tranzy- C5, C6  220 nF/50 V MKSE-20
strajalny filtr dolnoprzepustowy zrealizowa- stora T1. Efektem działania tego układu jest
C3, C4, C9  22 mF/25 V
ny na wzmacniaczu operacyjnym US2A. zwiększenie pojemności C13 tyle razy ile
C10  47 mF/16 V
Częstotliwość odcięcia tego filtru wynosi wynosi wzmocnienie prądowe tranzysto-
C11, C12  47 mF/25 V
ok. 150 Hz. Wypadkowe charakterystyki ra T1. Tranzystory średniej mocy charak-
C13, C14  220 mF/25 V
obu filtrów dla różnych położeń suwaka teryzują się w zależności od typu wzmoc-
płytka drukowana numer 594
potencjometru zamieszczono na rysunku 2. nieniami prÄ…dowymi rzÄ™du 40÷100. Zatem
Za filtrami znajduje się potencjometr pojemność jaka jest symulowana po stro- Płytki drukowane wysyłane są za zalicze-
regulacji siły głosu. Umożliwia on dokład- nie obciążenia ma wartość rzędu
niem pocztowym. Płytki można zamawiać
ne dobranie głośności dz
wiÄ™ku wytwarza- 8800÷22000 mF. Tak duża pojemność kon-
w redakcji PE.
nego przez subwoofer. Skutkiem tego moż- densatora filtru zapewnia wystarczające
Cena: płytka numer 594 - 5,30 zł
na  zgrać subwoofer z zestawami zasad- tłumienie tętnień napięcia zasilającego.
+ koszty wysyłki (10 zł).
niczymi. Jest to niezbędne, gdyż najczę- Wykonanie filtru nie wymaga żadnych
ściej efektywność, czyli sprawność zamia- wielkich umiejętności. Wystarczy tylko
ny energi elektrycznej na energię fali aku- zamontować wszystkie elementy na płyt-
Ę%
Ę%
Ę% Jerzy Słota
Ę%
Ę%
082
082
TL
TL
R9
R12
R1
R3
R5
R14
R13
R15
R19
R20
R18
R2
R4
R6
R11
T
T
T
T