Активный сабвуфер на 30ГД-2: проект и схема

Конструкция корпуса и акустическое оформление

Проект представляет собой активный сабвуфер на базе динамика 30ГД-2 (12 дюймов). Корпус выполнен в виде «кубика» с равными сторонами — такое решение было выбрано по желанию заказчика. Внутренний чистый объём корпуса составляет 53 литра. Для обеспечения правильного звучания важно, чтобы от задней стенки динамика до задней стенки ящика оставалось расстояние не менее 10 см. Общий вес устройства около 40 кг.

Акустическое оформление — фазоинвертор, настроенный на частоту 35 Гц. Внутренний диаметр трубы фазоинвертора (порта) составляет 85 мм, толщина стенки 6 мм, длина трубы 192 мм + толщина стенки 16 мм. Такая геометрия обеспечивает оптимальную настройку для данного типа динамической головки.

Передняя панель (акустическая решетка) состоит из двух слоёв ДСП, склеенных силиконовым герметиком и стянутых саморезами. Все остальные стенки корпуса имеют толщину 16 мм. Соединение элементов осуществляется на брусках с использованием герметика и саморезов. Для подавления внутренних резонансов корпус изнутри оклеен ватином толщиной 5 мм в два слоя. Задняя панель изготовлена из стеклотекстолита, загрунтована и окрашена в три слоя аэрозольной матовой чёрной краской.

Электроника: усилитель и питание

Гибридное питание

Особенностью проекта является гибридная система питания, позволяющая использовать сабвуфер как в автомобиле (12 В), так и дома (220 В).

• Блок питания 220 В: Используется импульсный преобразователь на базе ШИМ-контроллера TL494. Трансформатор взят от старого компьютерного блока питания мощностью 350 Вт, перемотка не требуется. Первичная обмотка включается стандартно, вторичная используется с линии +12 В. Напряжение на выходе не стабилизировано, поэтому при отклонении сетевого напряжения от 220 В выходное напряжение может незначительно меняться.
• Блок питания 12 В: Представляет собой отдельный преобразователь, подключенный параллельно выходам блока 220 В. Это обеспечивает возможность одновременной работы от двух источников питания.

Панель изолирована от внутреннего объёма герметичным отсеком объемом около 0,5 л. Провода, идущие к усилителю и блокам питания, герметизированы силиконовым герметиком. На задней панели установлены три клеммы: плюс, минус и клемма дистанционного управления (REM), подключаемая к автомагнитоле. Также установлен индикатор работы и выключатель сети.

Усилитель мощности

В качестве усилителя используется микросхема TDA7293 (или аналогичная TDA7294), включенная по инвертирующей схеме. Печатная плата была слегка доработана, установлены предохранители для защиты цепи. Для увеличения выходной мощности рекомендуется использовать ключи IRF3205, а диоды моста закрепить на радиаторах с изолирующими прокладками.

Общий вид плат усилителя:

Преобразователь напряжения (ШИМ контроллер TL494):

Импульсный блок питания:

TDA7293 в инвертирующем включении, печатная плата слегка переделана, установлены предохранители:

Сумматор и фильтр

В версии устройства установлен фильтр-сумматор. В моем варианте реализована только регулировка среза и чувствительности. Фазовращатель не устанавливался, вместо него использована перемычка и светодиод для индикации питания.

Фильтр сумматор:

Защита и безопасность

Проект предусматривает защиту АС (активной акустической системы) со стабилизацией питания. Реле защиты рассчитано на 24 В, но в схеме используется реле на 12 В с последовательно включенным резистором для снижения напряжения на обмотке. Блок питания состоит из двух отдельных преобразователей (12 В и 220 В), подключенных выходами параллельно. Это позволяет осуществлять одновременную работу от двух источников питания.

Звуковое давление сабвуфера настолько велико, что хватает с избытком даже для небольшой комнаты (например, 21 м² с потолком 2,8 м). В качестве источника сигнала может использоваться смартфон. Однако стоит учитывать, что соседи могут негативно реагировать на громкий бас. В одном из экспериментов сабвуфер работал от сети 220 В и аккумулятора одновременно, демонстрируя стабильность работы при сбоях в электросети.

Плата защиты:

Для самостоятельного повторения проекта доступны печатные платы в формате .lay в . Также рекомендуется ознакомиться с проектом сабвуфера на 1000 ГДН для сравнения подходов к конструкции.

Технические характеристики

Параметр	Значение
Динамик	30ГД-2 (12 дюймов)
Объем корпуса	53 литра
Акустическое оформление	Фазоинвертор
Частота настройки	35 Гц
Усилитель	TDA7293 (инвертирующее включение)
Питание	Гибридное (12 В / 220 В ±27 В)
Масса	~40 кг

Автор проекта: . Если вас интересуют другие варианты акустических систем, обратите внимание на обзор Grundig Box TL 100 или проект сабвуфера на 25ГД-26Б.