Узкополосный УМНЧ для сабвуфера

[nik_tes]

Задавшись вопросом самостоятельного изготовления сабвуфера стал подыскивать подходящую технологию. Динамик и корпус криво-косо посчитаны и скручены вместе. В наличии УМЗЧ 30 Вт на 8-омной нагрузке. Мой динамик имеет сопротивление 4 ома, значит мощность на нагрузке возрастёт и для испытаний, надеюсь, сойдёт (приобретение мощного моно-усилителя для колонки в планах). Сейчас построение и настройка.

Собственно сам вопрос. Стандартная схемотехника активных сабвуферов уже много раз обсуждена и не блещет разнообразием: буферный каскад с сумматором каналов (или просто сумматор на резисторах), фильтр низких частот с регулятором полосы среза, обрезка инфранизких частот (так называемый Subsonic), корректор фазы для согласования сабвуфера с совместно работающей акустикой и, часто, корректор Линквица для закрытых ящиков с объёмом меньше расчетного. И только теперь причёсанный сигнал приходит на ШИРОКОПОЛОСНЫЙ усилитель мощности, верхнюю частотную границу усиления которого часто "загоняют" и за 20кГц. Поскольку частотный диапазон усилителей - параметр настраиваемый и корректируемый, что будет, если предварительный ФНЧ изъять, а активное усиление УМЗЧ ограничить верхней частотой, например, 200-300 Гц? Следом вопрос второй, прикладной, КАК это сделать (и стоит ли)?

Если этот вопрос уже обсуждался, пожалуйста, ткните меня носом в него. У меня найти не получилось может в силу некорректно поставленного вопроса или невнимательности.

Мой подопытный на STK4152MK2K (STK4152II):

[Yuri222]

предварительный ФНЧ изъять, а активное усиление УМЗЧ ограничить верхней частотой, например, 200-300 Гц?

Каким образом предполагается это делать? Увеличить коэфф-т ОС на частотах выше требуемых 200-300 Гц, чтобы упало усиление на высоких частотах? Не боитесь загнать усилитель в возбуждение?

[nik_tes]

Боюсь. Поэтому и спрашиваю.
В даташите описаны варианты изменения ёмкости в цепи ОС. Это изменяет коэффициент усиления на НЧ. Но там же и предупреждение, что нельзя сильно изменять эту ёмкость, чтобы избежать возбуждения.
Но ведь на операционных усилителях как раз и собирают активные фильтры. УМНЧ (мой) тоже сильно похож по схеме на ОУ.

[nik_tes]

Древний К140УД7 по схеме посложнее моего усилителя со всей обвязкой. Простота ОУ скорее всего связана с привычкой рассматривать его в виде функционально-блочного изображения (треугольник с выводами) и предсказуемой логикой его работы в зависимости от обвязки и поставленной цели. Я не оспариваю ставшую уже классической схемотехнику построения сабвуферов. Просто в силу недостатка знаний и измерительных приборов пытаюсь обратиться к Вашему опыту и обсудить свои теоретические размышления на тему! Повторюсь, мне не удалось найти ответа на свой вопрос в этих ваших интернетах!

[bordodynov]

Древний К140УД7 по схеме посложнее моего усилителя со всей обвязкой. Простота ОУ скорее всего связана с привычкой рассматривать его в виде функционально-блочного изображения (треугольник с выводами) и предсказуемой логикой его работы в зависимости от обвязки и поставленной цели. Я не оспариваю ставшую уже классической схемотехнику построения сабвуферов. Просто в силу недостатка знаний и измерительных приборов пытаюсь обратиться к Вашему опыту и обсудить свои теоретические размышления на тему! Повторюсь, мне не удалось найти ответа на свой вопрос в этих ваших интернетах!

Самый простой способ - поставить на входе RC-цепочку, а можно и две. Когда делают усилитель с хорошими динамическими характеристиками могут доводить граничную частоту усилителя и до мегагерца. А нужную частоту получают простейшей RC-цепочкой на входе.

[VladimirIvan]

мне не удалось найти ответа на свой вопрос в этих ваших интернетах

Потому, что превращать УНЧ в ФНЧ не самая лучшая идея. УНЧ должен быть максимально линейным, а формирование частотной характеристики осуществляется в малосигнальном тракте.

[nik_tes]

Спасибо bordodynov, спасибо VladimirIvan. Кратко и по существу. Вывод: не лучшая идея насиловать рассчитанный производителем усилитель мощности.

Тогда прошу ещё совета. Для большего хода диффузора на низких частотах и для запаса по мощности с целью избежать искажений в сабвуферах применяют усилители гораздо мощнее, чем для трактов СЧ-ВЧ. Понимаю, что моя STK слабовата, но и запросы мои в городской квартире невелики и ограничены принципами доброго соседства. Для того, чтобы повысить выходную мощность я планирую включить его по мостовой схеме. А чтобы не вносить изменений в монтаж и не курочить функционально законченный блок стереоусилителя с трансформатором питания и платой защиты АС, собираюсь на входе, после всех цепей коррекции поставить фазоинвертор. Питание двуполярное, поэтому инвертирующий ОУ с двуполярным питанием и единичным усилением. А противофазные сигналы снимать со входа и с выхода этого ОУ. Моя логика подсказывает мне, что тогда я смогу динамическую головку включить просто между выходами усилителя, не внося НИКАКИХ изменений в монтаж. А что говорит опыт уважаемых форумчан?

[VladimirIvan]

Можно и на операционнике, но лучше дифкаскад на транзисторах

[zoog]

Ворочать АЧХ мощного усилителя банально неудобно (даже если бы он допускал единичное усиление - это как раз можно устроить) и неуниверсально.

Древний К140УД7 по схеме посложнее моего усилителя со всей обвязкой.

Больше - не значит сложнее. Часто количество деталей обеспечивает простоту/стандартизацию настроек/сопряжения.

УНЧ должен быть максимально линейным,

Спад АЧХ (предлагаемый) на линейности никак не сказывается.

но лучше дифкаскад на транзисторах

Чем лучше? Искажения, стоимость, сложность, наводки - всё хуже.

[bordodynov]

Вот простейший вариант. Как я уже писал, можно добавить RC-цепочек. Сдвоенный операционник предназначен для звука и имеет очень малые искажения, не достижимые в транзисторном дифкаскаде.