Чарльз Платт - Электроника для начинающих (2-е издание)

Подсоедините один конец тестового провода с зажимом «крокодил» к положительному выводу конденсатора С6, а второй — к центральному проводнику аудиокабеля. Вторым тестовым проводом соедините экран кабеля с отрицательной шиной схемы. Очень важно, чтобы музыкальный плеер и схема усилителя имели общее заземление.

Включите вашу схему, затем плеер, и вы должны услышать музыку. Если она слишком громкая и искаженная, то необходимо добавить резистор с номиналом 1 или 10 кОм между аудиопроводом от музыкального плеера и положительной обкладкой конденсатора.

Как только вы добьетесь приемлемой громкости, то сможете поэкспериментировать с фильтрами верхних и нижних частот, чтобы понять, как они влияют на звучание. Улучшить воспроизведение не удастся, но изменить оттенки звука можно.

В традиционной аудиосистеме в одном корпусе находятся два динамика: меньший, называемый «пищалкой» (tweeter), воспроизводит верхние частоты, и больший, называемый «вуфером» (woofer), воспроизводит нижние частоты. В современных системах часто выносят низкочастотный динамик в отдельный корпус, который можно разместить где угодно, поскольку на слух трудно определить направление прихода звуков низкой частоты. В такой системе низкочастотный динамик называют сабвуфером, потому что он может воспроизводить очень низкие частоты.

Аудиочастоты разделяются между динамиками верхних и нижних частот путем фильтрации, чтобы высокочастотный динамик не пытался иметь дело ни с какими низкими частотами, а низкочастотный — с высокими. Цепь, которая осуществляет такую фильтрацию, называется разделительной, а, как известно, аудиофилы высшей пробы собирают такие фильтры самостоятельно и подключают их (особенно в автомобилях) к своим динамикам, корпуса которых они также проектируют и изготавливают сами.

Если вы хотите собрать подобный разделительный фильтр, следует подобрать высококачественные конденсаторы из полиэфирного пластика (они неполярные, более надежные и прослужат дольше, чем электролитические аналоги) и катушку индуктивности с точно рассчитанными размерами и числом витков, чтобы получить требуемую частотную характеристику. На рис. 5.53 изображен неполярный конденсатор из полиэфирного пластика, а на рис. 5.54 — разделительная катушка индуктивности, которую я купил в интернет-магазине eBay за 6 долларов. Мне было интересно узнать, как она устроена, и поэтому я разобрал ее.

Сначала я снял черную виниловую ленту, которая закрывала обмотку. Внутри оказался обычный медный обмоточный провод с тонким покрытием из шеллака или из полупрозрачного пластика (рис. 5.55). Я размотал этот провод, сосчитав при этом число витков. На рис. 5.56 показан провод и каркас, на котором он был намотан.

Итак, технические характеристики этой катушки для разделительного аудиофильтра таковы: 12 метров медного обмоточного провода 20-го калибра, образующего 200 витков на небольшом пластмассовом каркасе.

Вывод: аудиокомпоненты окружены неким «таинственным» ореолом. Их цена зачастую завышена, и вы вполне можете самостоятельно изготовить катушку индуктивности, если будете ориентироваться на указанные параметры и затем скорректируете их под свои нужды.

Допустим, вы хотите установить в своем автомобиле очень мощные низкочастотные динамики. Сможете ли вы создать собственный фильтр так, чтобы они воспроизводили только нижние частоты? Конечно — потребуется лишь добавить больше витков, пока катушка индуктивности не станет срезать необходимую часть верхних частот. Проверьте только, что сечение провода достаточно большое, чтобы он не перегревался, когда вы пустите по нему звуковую мощность в 100 ватт и выше.

Вот еще одно устройство, о котором стоит серьезно подумать: светомузыка. Вы можете сделать отвод от выхода стереосистемы и с помощью фильтров разделить аудиочастоты на три канала, подключив к каждому отдельную группу цветных светодиодов. Красные светодиоды будут светиться при низких тонах, желтые — при средних, а зеленые — при высоких (цвет можете подобрать на свой вкус). Последовательно со светодиодами можно подключить импульсные диоды, чтобы выпрямить переменный ток, и резисторы, чтобы ограничить напряжение на светодиодах, скажем, до 2,5 В (когда громкость музыки максимальная). С помощью мультиметра выясните, какой ток проходит через каждый резистор, и умножьте это значение на величину падения напряжения на резисторе, чтобы найти рассеиваемую мощность и убедиться, что резистор способен ее выдержать, не сгорев.

Аудиосистемы — это обширная область для любителей проектировать и создавать электронные устройства самостоятельно.

Давайте попробуем собрать еще один вариант схемы из эксперимента 29. Он продемонстрирует еще одну важную особенность звука: искажение.

• Установка из эксперимента 29, собранная на макетной плате (см. рис. 5.44).

• Транзистор серии 2N2222 (1 шт.)

• Резисторы номиналами 330 Ом (1 шт.) и 10 кОм (1 шт.)

• Конденсаторы емкостью 1 мкФ (2 шт.) и 10 мкФ (1 шт.)

Мы внесем лишь незначительные изменения в предыдущую схему. Необходимо добавить транзистор, два резистора и три конденсатора. На рис. 5.57 показаны новые компоненты в верхней части макетной платы, а ранее установленные компоненты обесцвечены.

На рис. 5.58 приведены те же компоненты и их номиналы в соответствующей секции схемы, остальные компоненты опущены.

Транзистор 2N2222 перегружает вход микросхемы LM386, в то время как конденсаторы С8 и С9 емкостью 1 мкФ ограничивают нижние частоты, чтобы усилить искажение звука.

Конденсатор C10 предназначен для увеличения коэффициента усиления LM386. Это особенность данной микросхемы: если добавить конденсатор между выводами 1 и 8, коэффициент усиления возрастает с 20 до 200.