Усилитель для компьютера - усилитель для звуковой карты

Усилитель для компьютера


Задавались ли вы мыслью о том, чтобы использовать ваши большие колонки от музыкального центра или оставшиеся от дедушки (типа Радиотехника S90) с вашим компьютером? Не надоело постоянно включать и выключать вашу активную акустическую систему каждый раз запуская компьютер? Или может быть вы хотите большей мощности, вместо той, что позволяет ваша компьютерная акустика? Хотите заставить звучать ваш компьютер не хуже хорошего музыкального центра? Тогда это самая актуальная статья.

 

В настоящее время качество интегрированных звуковых карт в материнских платах поднялось до невиданных высот. Нынешние интегрированные звуковые чипы способны генерировать высококачественный звуковой сигнал в диапазоне 15-20000 Гц при мизерных искажениях и уровне шума. Об этом можно было только мечтать. Звуковые чипы оборудованы программными и аппаратными средствами регулировки тембра и громкости. Интегрированные звуковые карты способны стать идеальным источником звука. Появились платы включающие в себя все компоненты компьютера, не издающие шума, т.к. обладают пассивным охлаждением. С помощью таких плат можно строить бесшумные медиа центры для воспроизведения музыки и видео.

 

Остается одна проблема - при нынешних возможностях звуковых карт создать соответствующие качественные условия воспроизведения звука. Создать достойный усилитель для звуковой карты, обладающий достаточной мощностью для озвучивания квартиры и питаемый от источника питания компьютера, и размещенный в том же корпусе. Качественная акустика у многих уже имеется, а если нет то ее легко найти в продаже причем весьма недорого. Пассивная импортная акустика рассмотрена здесь. Акустика российского производства уже давно не выпускается и не продается, но ее можно найти в продаже б/у. И если хорошо поискать можно купить в очень хорошем состоянии. Отечественная акустика в плане качества при ее стоимости является наиболее предпочтительным вариантом получения высококачественного звука. А если есть руки, то немного доработав такую акустику, превратить ее в шедевр звучания. Но многих она устроит и без этого. Описание ее находится в разделе "Отечественная акустика".

С подобной акустикой вы легко обгоните по качеству звука любые, даже самые дорогие активные акустические системы, а так же очень сильно сэкономите.

 

Некоторые могут сказать, а не проще подключить музыкальный центр с линейным входом к звуковой карте и наслаждаться звуком? Для игр это может и подойдет, но для высококачественного воспроизведения музыки врятли. Почему так? Есть нюансы. Ознакомится с особенностями усилителей муз. центров можно в статье Усилитель из музыкального центра.

 

Как известно звуковые карты имеют не только контакты для внутренних соединений, но и регулируемую громкость и многополосную регуляцию тембра. Нам остается лишь собрать оконечный усилительный каскад, выполненный ради удобства и компактности на микросхеме стереофонического усилителя и установить ее в корпус компьютера. Дополнительно нам потребуется небольшой радиатор, для рассеивания тепла, выделяемого микросхемой, а также несколько резисторов и конденсаторов. Их количество зависит от выбранной схемы.

 

Итак мы задались целью собрать усилитель мощности низкой частоты  УМЗЧ для работы в корпусе системного блока совместно с установленной в нем звуковой картой. Встроенной или внешней решать вам, что больше вас устраивает. Основная идея получить качественный и мощный звук исходя из возможностей блока питания вашего компьютера.

 

Основные питающие напряжения, которые возможно использовать для работы усилителя мощности являются:

 

+3.3V  28A

+5.0V  30A

+12V   15A

- 12V   0.8A

 

Самым подходящий напряжением является +12V, т.к. его достаточно для работы усилителя и оно обеспечивается током в 15А.

 

Вот фотографии различных блоков питания. Первым представлен Б/П Inwin на 300 Вт, это качественный блок питания, где указанные на нем характеристики полностью соответствуют заявленным значениям. Как видим на напряжении +12В ток указан 15А.

 

 

 

 

Далее представлен Б/П Inwin, но другой модели, похоже российской сборки. Напряжение +12В заявлено более мощным 18А, при том, что блок питания той же мощности и стоит дешевле.  Видно, чем ниже стоимость и качество блока питания тем лучшие показатели указаны на нем. Хотелось бы верить что это правда, но для нашей затеи это слишком опасно. Поэтому будем придерживаться эталона на 15 ампер.

 

Исходя из этого получаем что максимальная потребляемая мощность на канале +12В равна 180Вт.Этого хватит чтобы повесить на нагрузку очень мощный усилитель.  Это при том что не будет никакой другой дополнительной нагрузки на блок питания. Реальная максимальная мощность по всем напряжениям 280 Вт. Если учесть что процессор и другие устройства (видеокарта особенно) потребляют достаточно много электроэнергии, то реально у нас останется 80- 120Вт. Да и то все зависит от подключенной нагрузки.  Если у вас мощный и греющийся Pentium4 + мощная видеокарта типа GeForce 9800 то мощности останется дай бог 40 Вт. Совсем другое дело когда у вас Celeron или холодный Athlon 64 (технология 65 мкм), встроенная видеокарта и один жесткий диск тогда запас мощности у блока питания однозначно есть и мы можем позволить поставить в корпус достаточно мощный усилитель.

 

Справа представлен китайский Б/П. Как видим заявленные токи еще выше, чем на фирменных блоках питания. Правда это или нет проверять не будем.

 

Усилитель для компьютера. Усилитель должен потреблять мощность в разумных пределах, чтобы не перегрузить блок питания компьютера. Усилитель будет стереофоническим, т.к. 6 мощных каналов наш Б/П может не потянуть. Так же встречаются 4х канальные усилители, которые так же можно использовать вместе с компьютером. Оптимальная мощность от 4 до 20 Вт. Усилитель должен быть выполнен на микросхеме, т.к. это компактнее, удобнее и проще ее устанавливать на радиатор. И тем более проще такой усилитель собирать. Напряжение питания соответственно будет 12В. Поэтому рассматриваем микросхемы с максимальный питающим напряжением до 18V. Будем рассчитывать на максимально потребляемую мощность в 80 Вт. С запасом можно взять значение еще меньше. Итак максимальная мощность усилителя на каждый канал не должна превышать 20 Вт.

2 х 20Вт = 40Вт + потребление самого усилителя на разогрев и тд. примерно столько же. Реально на полную мощность наш усилитель врубать мы не будем, оптимальной мощностью будет 5-6Вт на комнату средних размеров, чтобы оглушить всех соседей. При этом потребляемая мощность составит 20-25Вт. Возможно больше, но мы берем с запасом, так что это не важно.

 

Что нам нужно для монтажа собранного усилителя в корпус системного блока.

Монтировать усилитель прикрепленный к радиатору удобнее всего в отсек флоппи диска или CD-рома. В отсеке CD-рома больше места и соответственно лучше вентиляция.

Для этого нам потребуется корпус неработающего fdd-дисковода или пластмассовый корпус карт ридера для крепления в отсек 3,5" или корпус CD-Rom'а для крепления в отсек 5,25". Корпус нужен для крепления конструкции к боковым стенкам системного блока. Корпус лучше не использовать в качестве радиатора, т.к. теплопроводность стали довольно хреновая. К корпусу мы прикрепим радиатор, к которому будет привинчена микросхема или плата с микросхемой. Корпус дисковода хорош тем, что у него уже имеется на плате разъем питания, с которого легко можно сделать выводы для питания усилителя. Так же если планируется выводить регуляторы громкости или тембра на переднюю панель, то лучше для этого использовать закрывающую планку именно 3,5" отсека.

Дисковод нам придется распотрошить, оставив лишь корпус и возможно какие-то необходимые детали, типа платы с разъемом питания.

 

Усилитель для компьютера можно собрать самостоятельно или купив готовую сборку в радиомагазине. Последнее удобнее, т.к .не придется возится с пайкой и при том не намного дороже. Но если руки растут из нужного места, можно спаять усилитель самостоятельно, причем некоторые схемы настолько просты, что можно спаять усилитель без платы, на весу. Мы будем использовать готовую сборку. Немного подробнее про готовые наборы.

 

Сборка BM2032 - Усилитель НЧ 4х40 Вт на 4х канальной микросхеме TDA7386

 

УНЧ выполнен на интегральной микросхеме TDA7386, содержащей четыре идентичных УНЧ по 40 Вт.
Конструктивно усилитель выполнен на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита. Конструкция предусматривает установку платы в корпус (для этого зарезервированы монтажные отверстия по краям платы под винты 2,5 мм).

Габариты устройства специально рассчитаны для использования его совместно с компьютерным радиатором от процессоров семейства Pentium. Для питания можно использовать компьютерный блок питания с напряжением 12В. и естественно рассчитывать на меньшую мощность.

 

Технические характеристики.
Напряжение питания: 6…18 В.
Пиковое значение выходного тока: 4,5…5,5 А.
Ток в режиме mute/stand-by: 100 мкА.
Диапазон воспроизводимых частот: 20…75000 Гц.
Коэффициент нелинейных искажений: 1 %(max 10 %).
Сопротивление нагрузки: >2 Ом (номинальное 4 Ом).
Выходная мощность: 4х40 Вт (TDA7386).
Входное сопротивление: 100 кОм.
Коэффициент усиления: 26.
Размеры печатной платы: 45x40 мм.

 

Примерно так будет выглядеть усилитель с радиатором от процессора семейства Pentium. Правда в последнее время таких радиаторов уже почти не найти, а не так давно из продавали за копейки на барахолках. Вот такой вот усилитель для компьютера.

 

Слева показана сборка BM2039 Усилитель НЧ 2х40 Вт

 

УНЧ выполнен на интегральной микросхеме TDA8560Q/TDA8563Q (DA1). Эта ИМС представляет собой УНЧ класса В и устанавливается в аудиоустройствах для получения высококачественного выходного музыкального сигнала средней мощности. Микросхема содержит два идентичных мостовых усилителя мощность до 40 Вт на нагрузке 2 Ом. Между корпусом микросхемы и радиатором необходимо установить диэлектрическую теплопроводящую прокладку.

 

 

Технические характеристики:
Напряжение питания: 6 - 18 В; типовое 14,4 В.
Пиковое значение выходного тока: 7,5 А.
Ток в режиме покоя: 120 мА.
Долговременная выходная мощность, при
Rн = 4 Ом, коэффициенте гармоник = 10%,  25 Вт,
Rн = 2 Ом, коэффициенте гармоник = 10%,  40 Вт.
Коэффициент усиления по напряжению: 40 дБ.
Входное сопротивление: 30 кОм.
Входная чувствительность: 100 мВ.
Диапазон воспроизводимых частот: 20 - 20000 Гц.
Размеры печатной платы: 83x24 мм.

 

Двухканальный усилитель для компьютера или автомобиля. Он одинаково хорошо работает и от 12В и от 14,4 В. Его удобство в том, что паять не придется совсем, все провода крепятся специальными зажимами. Единственный минус изоляция корпуса микросхемы (или радиатора) от земли.

 

 

Усилитель 2х28 Вт

 

Технические характеристики:

Диапазон воспроизводимых частот .... 30...30000 Гц

Напряжение питания ....................... 8...16 B (макс 18В)

Максимальная (пиковая) мощность (Uпит.=14 В, Rн=4 Ом) ... 2 х 28 Вт

Коэффициент нелинейных искажений: ... 2 %  (максимальная мощность)

Сопротивление нагрузки .................  4...16 Ом

Входное сопротивление ................... 100 кОм

 

Довольно мощный усилитель на достаточно компактной плате. Собран на микросхеме Philips

 

Двухканальный усилитель 2x42 Вт с аналоговым темброблоком

Вот вам готовый усилитель для компьютера с тембром, балансом и аналоговой громкостью, причем с достаточной мощностью по 42 Вт на канал. Именно эту схему мы использовали для построения усилителя для компьютера. Микросхема была закреплена на массивном радиаторе, предназначенном для больших советских транзисторов. Для этого пришлось просверлить в нем два отверстия. Прижимали болтами. Чтобы не повредить микросхему использовали широкие шайбы. По уму лучше было использовать специальную скобу, в промышленных изделиях такие используются, но в продаже ее не найти.

 

Технические характеристики:

Диапазон воспроизводимых частот ..... 20...20000 Гц

Напряжение питания ....................... 9...16 B

Сопротивление нагрузки .................  2...16 Ом

Коэффициент нелинейных искажений: ... 0.1 %

Входное сопротивление ................... 100 кОм

Выходная мощность:

при нагрузке 8 Ом ........................... 2х20 Вт

при нагрузке 4 Ом ........................... 2х30 Вт

при нагрузке 2 Ом ........................... 2х42 Вт

Диапазон регулировки тембра:

на частоте 80 Гц (не менее) ............... 20 дБ

на частоте 12 кГц (не менее) ............. 15 дБ

Диапазон регулировки баланса .......... 0...10 дБ

 

Реальная максимальная мощность от 20 до 30 Вт. 2 Омную акустику Hi-Fi найти сложно. Подавляющее большинство импортной акустики 8 Ом. Получается максимальная мощность не более 20 Вт, а мощность без заметных искажений наверняка еще меньше. При питании 12 В эта цифра еще меньше. С другой стороны 20 Вт для компьютерного усилителя это очень много. Для комнаты средних размеров больше 4-6 Вт не потребуется, если не планируется устраивать дискотеки. Сопоставляя эти данные с мощностью домашних кинотеатров, где мощность усилителей собранных на аналогичных микросхемах составляет 15-20 Вт для сателлитов и чуть больше для сабвуфера.

 

А вот как выглядит морда собранного нами усилка. Усилитель для компьютера выполнен на базе микросборки - Двухканальный усилитель 2x42 Вт с аналоговым темброблоком и собран в корпусе от старого CD-Rom. Этот корпус спокойно крепится к корпусу компьютера, а к нему в свою очередь прикреплены все элементы усилителя - большой радиатор, печатная плата усилителя и вынесенная плата с темброблоком.

Усилитель для компьютера подключенный к звуковой карте

 

 

Микросхемы интегральных усилителей.

 

Рассмотрим микросхемы, которые мы можем применять для нашего усилителя.

 

Из российских единственный достойный вариант  К174УН15  двухканальный усилитель мощности.

 

Технические характеристики:

Максимальная выходная мощность (U=15V)   7Вт   (U=13.5V)   5Вт     (U=12V)   3,5Вт

Напряжение питания                                      8-18V

Входное напряжение                                      0,05V

Коэффициент нелинейных искажений на максимальной мощности  10%

Коэффициент усиления                                  42Дб

Полоса частот                                      30-20 000Гц

Оптимально сопротивление нагрузки           4 Ом

Рекомендуемая площадь радиатора не менее    50 кв.см.

Корпус SIP-P  11 выводов

 

Импортные интегральные схемы.

Микросхемы иностранного производства в настоящее время доступнее и порой дешевле отечественных и в целом можно сказать что они лучше. Единственная сложность, не всегда можно найти описание включения новых моделей таких микросхем.

 

Hitachi HA13127   Стоит всего 64р

Двухканальный усилитель мощности звукового сигнала. При напряжении питания 18 В микросхема способна отдать в нагрузку 2х17 Вт звуковой мощности.

 

Микросхема Sanyo LA4446 стоимостью 20р.

Двухканальный усилитель мощности  2x5.5 Вт на нагрузке 4 Ом при максимальном питающем напряжении 18 В. Выполнена в корпусе SIL13.

 

 

Hitachi HA1394

 

Philips TDA7370

 

Технические характеристики:

Максимальная выходная мощность (U=12V)   12Вт

Напряжение питания                                      9-24V

Входное напряжение                                      0,5V

Коэффициент нелинейных искажений на максимальной мощности  8%

Коэффициент усиления                                  42Дб

Полоса частот                                      30-20 000Гц

Оптимально сопротивление нагрузки           8 Ом

Рекомендуемая площадь радиатора не менее    -

Корпус SIP-P  15 выводов

 

Усилитель для компьютера на микросхеме TDA8560Q

 

Технические характеристики:
Uпит.= 8-18 V
Uпит.оптим.= 12-16 V
Iпотр.макс.- до 4 А (4 ома)
                      до 7,5 А (2 ома)
Iпотр.средний - 2 А (4 ома)
                            3,5 А (2 ома)
Iпотр.(Uвх=0) = 115...180 mА
Uвх.= ~40...70 mV (без R*)
Uвx.= ~0,2...4 V (R*= 20...200 кОм)
Кусил.= 46 dB (200 раз)
fраб.= 10...40000 Hz (-3 dB)
Кгарм.=0,1 % (20 W; 2 ома; 1 kHz)
Rнагр.=1,6...1б Ом

 

Примечания к схеме.

С1=С2=0,22 mF (0,l , 0,15mF)
С3=470 mF (1...1000 mF U>16V)
R1=R2=10 k (5,6 12k)

 

Резисторы нарисованные на схеме пунктиром (R*) желательно ставить 20...50 кОм если на входы подается сигнал амплитудой около ~250 mV (стандартный выход) и 100 200 кОм если сигнал снимается с выхода на колонки. Для поддержания динамической мощности усилителя полезно включить параллельно питанию (от +12 к земле) электролитический конденсатор большой емкости 4700...10000 mF x16V тогда питание не будет просаживаться при прохождении пиков максимальной мощности Категорически запрещается менять питание + на а также замыкать выходы на +12 V на массу а также между собой в любой последовательности

 

Номинальная мощность микросхемы на нагрузке 4 Ом - 17 Вт.

Выходной каскад усилителя работает в режиме мягкого ограничения (Soft Klipping) - при достижении выходным сигналом максимальных значений пики сигнала срезаются не резко, а с закругленными фронтами. Все это, в итоге, дает мощное, неискаженное звучание.

 

Стереофонический усилитель низкой частоты высокого класса на микросхеме TDA1552.

 

На основе интегральной микросхемы TDA1552 можно собрать стереофонический усилитель высокого качества звучания с выходной мощностью 2×22 Вт.

 

 

Как и в большинство микросхем из серии TDA, в TDA1552 встроена термо защита и защита от короткого замыкания. Питание микросхемы однополярное - +14,4 Вольт, хотя стабильно работает в приделах 8-17 Вольт. Диапазон воспроизводимых частот от 20 до 20 000 Герц, что позволяет использовать данный усилитель в аппаратуре высокого класса. Коэффициент гармоник - 10%, коэффициент усиления - 48 Дб. Входное сопротивление - 50...75 К, сопротивление нагрузки - 4 Ома на канал. При использовании приведенной монтажной платы между площадками 8-9 нужна перемычка. Микросхему необходимо установить на теплоотвод площадью не менее 150 см2. Размер платы усилителя - 43 на 22 см.

 

Резисторы:
R1, R2 - 22К...68К/СП3-38А

Конденсаторы:
С1, С2 - 0,22МКФ/КД1
С3 - 0,1МКФ/КД1
С4 - 1000...2500МКФ 25В/К35-50

 

 

Микросхема TDA 2030А применяемая во внешнем усилителе колонок Microlab 6201 и Microlab 6331.

Микросхема одноканальная. Выходная мощность 18 Вт при двухполярном питании ± 22 и сопротивлении нагрузки 4 Ом.

Напряжение питания ± 6-22 В. При мостовом включении нагрузка должна составлять 8 Ом.

Коэффициент усиления по напряжению Au: 26 дБ

Диапазон воспроизводимых частот: 20 - 25000 Гц.

Долговременная выходная мощность при коэффициенте гармоник = 0,5 % и
Uп = ±16 В, Rн = 4 Ом: 18 Вт,
Uп = ±19 В, Rн = 8 Ом: 12 Вт,
Uп = ±19 В, Rн = 8 Ом: 16 Вт.

 

 

Наименование Выходная мощность Напряжение пит      
LA4446 2x5.5 18      
LA4451 2х12 18      
HA13127 2x17 14      
LA4663(N) 2x16 5.5...20      
TDA7057AQ DBS13P 2x8 18      
LA4445 2x5.5 18      
LA4631 SIP13 2x16 5.5...22      
uPC1185 2x5.8 12…18      
BA5406 2x4.5 5...15      
HA13135 2х22 18      
BA5410 2х5.2 6...14      
TA8149N 2+2        
К174УН13, (TDA1002)     Универсальный усилитель записи- воспроизведения    
КР1005УН1А, (AN262)          
           
           
           
           
           
           
           
           
           
           

 

 

 

 

 

 

 

Понравилась статья про усилителя для компьютера - помоги с распространением нужной и полезной информации. Размести на нее ссылку, на сайте, форуме или в  блоге. Хочешь сам стать автором - поможем. Скачай шаблон и напиши свою статью, тестирование или обзор. Если она интересная и по теме мы с удовольствием разместим на сайте.

 

 

О компании Услуги Контакты Статьи Бесплатное Каталог Форум