суббота, 23 мая 2020 г.

Соберём сами усилитель для наушников?. 1. Составляем планы и структуру.

Так будет выглядеть начинка усилителя для наушников


Всем привет!

Я не супергерой. Уверен в этом... Во всяком случае когда смотрелся в зеркало в последний раз, не обнаружил никаких соответствующих признаков... И обтягивающая супергеройская одежда мне все также не идёт... я в ней буду смотреться просто жутко.

Но пусть я не герой (это самый малый из моих недостатков), помощь моя кое-кому все же нужна: замечательные наушники в печали, им требуется усилитель. И я могу помочь: построить его). Не для этого ли я десять последних лет сжигал детали, портил краску, обжигался, травмировался и однажды, даже, случайно воткнул себе в ногу сверло (брррр)... *Хотя наверное все же не для этого... ну да ладно).

Кстати... сборка ушника - отличный повод выполнить обещание (данное в своем инстаграмме), и рассказать подробно обо всем процессе изготовления ушного усилителя... с начала и до конца. Заранее хочу отметить что все о чем буду писать - мое личное мнение. Не претендую ни на грамотность ни на красоту ни на оригинальность решений и идей... Просто расскажу что, как и почему делаю, а заодно потрындю о некоторых "филосовских" вопросах схемотехники)).



Вообщем читайте, советуйте, ругайте... Ну а я постараюсь отвечать, прислушиваться и стыдливо краснеть... *впрочем, последнее - это вряд ли)).

Эта запись первая) в ней я хочу лишь наметить план проекта. Так сказать расставить красные флажки по маршруту, обозначить ими контрольные точки - самые важные отметки пути. Надеюсь они помогут мне не стать паровозиком из Ромашково, отвлекающемся в дороге на всякие интересные, но не нужные штуковины.

А теперь к делу:

Начнем...

... с прямоугольника:

Заготовка для "карты" усилителя

Думаете, это очередной мировой шедевр "белый прямоугольник с кривой черной рамкой"? Нееее. На самом деле я изобразил условный корпус будущего усилителя, и сейчас я его заполню, определив все те модули и элементы, которые предстоит выбрать, собрать и установить. Каждый их них - будет шагом на пути к готовому усилителю).


Шаг 1.  Всему начало - выбор схемы усилительного модуля


Тот самый который и будет усиливать сигнал... Подумал о нем и мне взгрустнулось: выбор очень богат, и это плохо. Разных схем что звезд на небе. Форумы, сайты, книги, соц. сети, знакомые специалисты в области аудио, знакомые радиолюбители, знакомые никогда не занимавшиеся аудиосхемотехникой, знакомые никогда не занимавшиеся электроникой, знакомые не знающие даже закон ома... и точно такие же (всех градаций) незнакомые люди... Стоит только попросить и каждый из них готов поделиться "самой-самой лучшей" схемой... И всем им искреннее спасибо за это :) 

Вот только разобраться во всем этом разнообразии возможных решений (транзисторных, микросхемных, ламповых (с трансформатором и без) а так же гибридных (всех мастей, составов и раскрасок)) ой не просто: глаза разбегаются, а уши отвисают под тяжестью лапши, навешиваемой некоторыми из авторов :)

Но надо - значит надо. Без модуля никуда. А потому сразу дорисуем его в наш будущей усилитель:

Добавим усилитель мощности

Изобразил так как пришло в голову, а обозначил УМ ("усилительный модуль" или "усилитель мощности" - кому как больше нравится). Как он будет выглядеть на самом деле узнаем только когда выберу схему.

Думаю пойти по простому пути:

  1. Сперва определю зачем вообще усилитель в системе, его задачи. Он же в конце концов не для красоты *(впрочем, и для этого можно).
  2. Выбранные задачи подскажут какие параметры устройства действительно важны, а какие - чистое "бряцанье бубном над аудиофильским костром из деревянных стоечек под провода". *простите меня все кто ценят эти стоечки... поверьте, я тоже их люблю, они красивые   
  3. Ну а по параметрам уже не так сложно схему выбрать, безжалостно отсеивая все то что не проходит.

Скорее всего, в результате, под разные задач подберутся разные решения. Постараюсь со всем поэкспериментировать... Ух, чувствую много интересного впереди).

Вопрос: А какая схема для ушника на ваш взгляд самая лучшая? Посоветуйте). Вэлком в комментарии и в инсту)


Шаг 2. Блок питания - это не просто.


Да, с ним все ни чуть не проще чем с усилителем. Выбирать есть из чего: концепций много. А еще много неразберихи: мифы и реальные, имеющие смысл, технические вопросы смешались в один большой запутанный пестрый клубок. 

  • Какая мощность нужна?
  • Огромный питающий трансформатор (и такие же фильтрующие емкости) - это круто или все тот же "аудиофильский бубен"?
  • Можно ли использовать импульсные схемы, или они - чистое зло?
  • Можно ли стабилизировать напряжение, или счастье принесут только П- и Г-образные LC фильтры *те что по размерам больше самого усилителя* ?
  • Может активные фильтры решение всех проблем?
  • И т.д. *устал перечислять :)*

Понятно что все это зависит не только от нашего желания, но и от требований конкретной усилительной схемы. Тем не менее место для вариаций есть... Вообщем придется разбираться, сравнивать варианты между собой. Будет повод посмотреть в работе разные схемы, промоделировать их. Потом что-то соберу, протестирую, измерю и сравню... Сплошное веселье: ) *Довольно потираю руки* 

Чуть не забыл добавить блок питания на рисунок. Исправляюсь:

Без БП усилителю для наушников не обойтись

Пусть пока это будет нечно обобщенное, работающее от сети 220В. Потом уточним). А сейчас движемся дальше.


Шаг 3.  Скажем "нет" щелчкам - схема подключения наушников.


Бывает в усилителях такая беда: при включении/выключении питания они громко щелкают, а иногда еще и хрипят искажениями. Для дорогих, во всех смыслах, наушников - это вредно, а для родных любимых собственных ушей - не только вредно, но и неприятно.

Защитить наушники и уши призвана незаметная, но нужная штуковина - схема подключения наушников. После включения питания она задерживает подключение наушников к выходу усилителя до тех пор, пока усилитель запускается и выходит на режим. При выключении питания - отключает наушники от выхода еще до того, как сам усилитель поймет что его обесточили, и успеет сказать "пока" щелкнув или начав искажать сигнал (из-за нехватки питания).

Разнообразие подобных схем (а точнее их концепций) не такое огромное как в случае с блоком питания или усилительным модулем. Выбрать будет проще. Пока думаю поработать с четырьмя схемами. Первые три аналоговые: совсем простая (на одном конденсаторе, резисторе и реле), посложнее на пригоршне деталек и еще одна на готовых таймерах. Четвертая схема - цифровая, на микроконтроллере.

У каждой есть свои плюсы... и, конечно, минусы. Любопытно будет промоделировать, собрать и сравнить по сложности, стабильности, универсальности... ну и по стоимости тоже)... 

Добавим схему на рисунок и обозначим гордо МПН (Модуль Подключения Наушников):

Наушники и уши надо защищать


Шаг 4. Забота о любимых наушниках


Есть схема со странной судьбой. Она боец запаса, и во многих усилителях всю свою жизнь проживет балластом, так ни разу не проявив себя, не исполнив своей миссии.

Если в усилителе все в порядке - она не работает. Если усилитель ломается - она тоже, чаще всего, оказывается неприделах... Лишь в редком случае она проявит себя. Но если такой момент настал, значит ей пора спасать от повреждения любимые (и часто не дешевые) наушники).

Эх... незамечена, недооценена, не признана, но всегда на страже. Она - схема-герой. Она - схема защиты от появления постоянного напряжения на выходе усилителя. Если опасное напряжение появится - схема немедленно отключит наушники.... если сама будет жива).

Претендентов на эту у меня пока нет. Обычно я строю усилители с разделительными выходными конденсаторами, защищающими наушники от постоянки надежнее любой самой навороченной схем.

Но в этот раз все не так. Схема нужна. И ее придется придумать: надежную, быстро срабатывающую, недорогую. Если есть идеи - советуйте, буду рад) *жду вас в комментариях :)

Добавляем на рисунок:

Если устройству защиты наушников никогда не представится возможности сработать - это будет очень хорошо

Гордая аббревиатура УЗН означает "Устройство Защиты Наушников" 

Впрочем, отмечу еще раз: не в каждом усилителе есть место для схемы-героя. Иногда (не так уж и редко) ее функции на себя берут обычные элементы-труженики. Например: выходные разделительные конденсаторы в усилителях с однополярным питанием, или выходные трансформаторы ламповых конструкций, отлично оберегающие наушники.

Тааак... что там еще осталось добавить в усилитель?


Шаг 5.  Усилителю нужна ручка что бы покрутить...


Да, без регулятора громкости не обойтись. Еще пригодятся разъемы и кнопочка включения. С их выбором проблем нет, так как и самого выбора нет. Ну почти).

С кнопками включения беда. Во всяком случае с такими которые не стыдно поставить на переднюю панель. Нет их. Или дорогие. Кстати если что-то интересное в продаже встречали - черкните пожалуйста в комментариях или в инстаграме. Буду признателен).

С переменниками тоже грустно. Мало их правильных: одновременно надежных, недорогих и нужного типа. Да еще и подделки встречаются. Вот, например, есть у меня упаковка с полусотней резисторов. Но не нашлось работы которую можно доверить им... очень уж любят делать пакости.

Выбираешь любого из них, достаешь из пакета, проверяешь тестером - отлично работает. Ставишь в усилитель - тоже ни каких признаков подвоха. Но как только усилитель закончен, и последний из болтиков, фиксирующих верхнюю крышку, закручен - переменник, ехидно ухмыльнувшись, перестает работать... Вот он как будто специально ждал этого момента).

Эх... никому не нужен пакет зловредных резисторов?)) 

Ладно, добавляем элементы к рисунку: кнопка включения (ВКЛ), регулятор громкости (РГ) и входные разъемы RCA... Кстати, заодно подключим 220В)

Не так уж и много всего нужно)



Шаг 6. Корпус - вечная головная боль


И цитрамон от нее не поможет.. Недорого, красиво, функционально, и желательно из того что уже есть под руками - вот обычные непростые требования. Если удается выполнить хотя бы половину - это очень хорошо :)

В этот раз (в этом проекте) хочу провести небольшую ревизию и навести хоть какой-то порядок в используемых мною методах обкорпусения усилителей: что и где покупаю, какие готовые решения использовал, что и как делаю сам. Материалы и методики до которых так руки и не добрались тоже думаю стоит вспомнить).

А заодно постараюсь рассказать об этом всем тут)...


Финал, но не совсем


Усилитель я соберу. В этом нет сомнений.... И это будет только начало :)

В планах, и на очереди, еще как минимум три конструкции ушников, и парочка усилителей для домашней акустики. Интереса ради постараюсь сделать их все разными как по электронике так и по конструктиву). Обо всем этом тоже хочу потом подробно рассказать).

Возможно это все растянется во времени: есть море другой работы. Но все же стоит попробовать...


Заключение:


Если вам интересно за всем этим понаблюдать, или, что еще лучше, поучаствовать - подписывайтесь на оповещения о новых статьях блога по электронке (форма подписки вверху блога).

А все самое свежее найдется в моем профиле инстаграма. Подписывайтесь - буду вам рад)

Ну и конечно - милости прошу в комментарии: тем для обсуждения море)


Спасибо за ваш интерес)
С уважением, Константин.

Комментариев нет:

Отправка комментария