Subwoofer-Signalaufbereiter. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Lautsprecher

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Der Autor schlägt eine sehr einfache Schaltungslösung vor, um effektive Anpassungen bei der Signalbildung für den Subwoofer zu erreichen. Zur einfacheren Einstellung vom Hörplatz aus kann der Knoten mit einer Kabelfernbedienung ausgestattet werden, die dabei hilft, den Subwoofer optimal mit einem bestimmten Stereolautsprecher zu koppeln.

In Mehrkanal-Kino-Audiosystemen ab 5.1-Format ist das Subwoofer-Kanalsignal bereits gebildet – es bleibt nur noch die Verstärkung und Wiedergabe. Gewöhnliche Zweikanal-Stereoanlagen werden mittlerweile oft auch mit einem Subwoofer ergänzt – man erhält ein 2.1-System. Mit dieser Lösung können Sie die Wiedergabe von Signalen im Bassband verbessern und die Lautstärke der Lautsprecher des linken und rechten Stereokanals reduzieren (sie benötigen keinen vollwertigen „Bass“ mehr). In preiswerten Systemen der Klasse der Musikcenter oder Computerlautsprecher hat der Nutzer in der Regel keine oder nur minimale Anpassungen am Subwoofer-Kanal (nur Pegel). In hochwertigen industriell gefertigten Aktiv-Subwoofern sind eine Reihe von Komponenten notwendig, um den Klang des Systems an einen bestimmten Raum anzupassen: ein Filter zur Unterdrückung infratiefer Frequenzen (Subsonic), ein Phasenkorrektor, ein Bass-Equalizer.

Den Lesern werden zwei Optionen für den Subwoofer-Signalaufbereiter mit den erforderlichen Anpassungen angeboten. 

In der ersten Version (Diagramm in Abb. 1) sind eine Pegelfernsteuerung und eine Fernumschaltung der Phase des Subwoofer-Signals vorgesehen. Die erste Stufe des DA1.1 ist ein Addierer und ein Tiefpassfilter erster Ordnung mit einer Grenzfrequenz von 160 Hz. Die Kaskade auf DA1.2 kehrt die Phase um, es bleibt nur noch das Signal für den besten, kontinuierlichen Klang auszuwählen. Auf dem DA2-Chip (TDA8196) sind ein Signalphasenschalter und ein von einer konstanten Spannung gesteuerter Fernpegelregler vorhanden.

Reis. 1 (zum Vergrößern anklicken)

Der Betriebsmodus der Mikroschaltung wird durch interne Schaltkreise eingestellt. Eine Spannung nahe der Hälfte der Versorgungsspannung wird von Pin 5 abgenommen, um den Operationsverstärkermodus DA1 sicherzustellen. Vom Ausgang des Pegelreglers wird das Signal dem Tiefpassfilter zweiter Ordnung am Emitterfolger VT1 zugeführt. Die Grenzfrequenz kann stufenlos von 150 bis 50 Hz eingestellt werden (Abb. 2 zeigt den Frequenzgang des Knotens – Kurve 1 bzw. 2), und der Qualitätsfaktor des Filters wird höher als der von Butterworth gewählt. Dadurch erreicht die Flankensteilheit bei maximaler Grenzfrequenz 18 dB pro Oktave. Der Anstieg, der im Frequenzgang des Filters auftritt, wird durch den Tiefpassfilter auf dem DA1-Chip neutralisiert, da der Frequenzgang bei steigender Grenzfrequenz einen scharfen Knick erfährt.

Fig. 2

In der zweiten Version des Shapers (Abb. 3) gibt es neben der Pegelfernsteuerung (variabler Widerstand R21) eine stufenlose Einstellung der Phase des Subwoofer-Signals (variabler Widerstand R8) und eine originale Korrekturstufe am Transistor VT1, die einen Bass kombiniert Verstärker und einen Hochpassfilter (Subsonic), der den Durchgang der tiefsten Schallfrequenzen begrenzt. Das Funktionsprinzip des Bassoptimierers ist einfach: Aufgrund der hohen Güte des Hochfrequenzfilters entstand in der Nähe der Grenzfrequenz ein „Buckel“ und die Steigung des Frequenzgangs wurde merklich erhöht. Der Hauptvorteil besteht darin, dass beim Einschalten eines solchen Bassverstärkers nicht reproduzierbare niederfrequente Signalanteile unterdrückt werden und der Bass, der die gewünschte „Elastizität“ und „Fleischigkeit“ erhält, die Lautsprecher nicht dazu zwingt, die Spule auf den Magneten zu schlagen .

Reis. 3 (zum Vergrößern anklicken)

Normalerweise sind Subsonics abstimmbar. Wenn Sie sich jedoch weigern, den Filter in der Frequenz abzustimmen, ist das Design bei gleicher Effizienz deutlich einfacher. Es ist zweckmäßig, die Grenzfrequenz des Filters im Bereich von 20...30 Hz zu wählen – in diesem Fall werden einerseits die Klanganteile des Tieffrequenzsignals nicht beeinträchtigt und andererseits eine ausreichende Unterdrückung gewährleistet der Komponenten mit einer Frequenz von 10...15 Hz, was zu einer Überlastung des Subwoofers führen kann. Auf Abb. 2 zeigt den Frequenzgang mit aktiviertem (Kurven 3, 4) und deaktiviertem (Kurven 1, 2) Bassoptimierer.

Das Design ist für die Art der Teile nicht entscheidend. In der DA1-Position können Sie jeden Operationsverstärker mit integrierter Korrektur (4558, 4560 usw.) verwenden, nicht unbedingt dual. Transistoren – jede NPN-Struktur mit einem Basisstromübertragungskoeffizienten von mindestens 100. Das kabelgebundene Bedienfeld kann auf eine Entfernung von mehreren Metern verschoben werden, auf Wunsch kann eine LED-Hintergrundbeleuchtung eingebaut werden.

Autor: A. Shikhatov

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