Mini sluchátkový zesilovač /basový zesilovač: 6 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Poslouchám hudbu, když dojíždím metrem. Protože je to v metru velmi hlučné, basový zvuk hudby bývá maskován. Vyrobil jsem tedy malý sluchátkový zesilovač, který dokáže podle potřeby posílit basový zvuk.

Níže jsem uvedl své požadavky a začal navrhovat.

• Použijte dvě baterie AA nebo AAA (nechtěl jsem použít 9V baterie)
• Dlouhá výdrž baterie
• Slušná kvalita zvuku - nemusí být audiofilní, protože se bude používat převážně v metru
• Přepínatelné zesílení basů

Krok 1: Návrh obvodu

Našel jsem vhodný IC zesilovače s názvem LM4880. Tento IC byl vyvinut pro přenosná zvuková zařízení a byl široce používán v počítačových zvukových kartách. K provozu vyžaduje pouze 2,7 V, přesto je schopen pohánět 8 ohmové reproduktory.

LM4880 Datový list

Podle datového listu potřebujete na výstupu blokovací kondenzátory DC, což je typické pro zesilovače s jedním napájením. Obvod však můžete upravit tak, aby používal duální napájení, a eliminoval tak potřebu těchto velkých kondenzátorů.

Krok 2: Návrh obvodu (pokračování)

Jak vidíte, pomocí každé baterie jako kladného a záporného napájecího zdroje (duální napájecí zdroj) můžete eliminovat výstupní kondenzátory. To je velká výhra pro přenosný design, nemluvě o úspoře nákladů (vysoká kvalita, velké kondenzátory potřebné pro výstup zesilovače nejsou levné).

Přímé propojení (jako tento obvod) výstupu zesilovače a reproduktoru/sluchátek zlepšuje kvalitu zvuku odstraněním kondenzátoru degradujícího zvuk ve výstupní cestě.

Krok 3: Přidání funkce Bass Boost

LM4880 umožňuje nastavení zesílení pomocí externích komponent pro nastavení negativní zpětné vazby - podobně jako typický obvod operačního zesilovače. Rozhodl jsem se zahrnout časovací komponenty (kombinace kondenzátorů a rezistorů), aby zesilovač zvýraznil basy. Topologii se říká „regálový filtr“.

K přepínání mezi vypnutím a dvěma úrovněmi zesílení jsem použil třípolohový přepínač.

Hodnoty komponent můžete přizpůsobit tak, aby se měnily frekvence zesílení a množství zesílení, aby vyhovovaly vašim telefonům a hudbě, kterou posloucháte.

Pokud chcete vědět, jak vypočítat frekvenční odezvu regálového filtru, podívejte se na tuto stránku:

Vyzkoušel jsem několik různých hodnot, dokud jsem nenašel zvuk, který se mi líbil.

Krok 4: Mnoho verzí prototypů…

Vytvořil jsem několik verzí prototypů - baterie AA/AAA s/bez ovládání hlasitosti a mírně odlišné konfigurace obvodů …

Zde je připojena konečná verze schémat zapojení.

Krok 5: Postavte si jeden pro sebe a užívejte si

Pokud chcete dát dohromady, můžete si PCB objednat z OSH Park:

BOM

• IC1: LM4880 nebo LM4881 (SOIC8)
• R2 (x2), R3 (x2), R6 (x2): Res, kovový film, 27 k ohmů (0603)
• R1 (x2), R4 (x2): Res, kovový film, 62 k ohmů (0603)
• R5 (x2)*: Res, kovový film, 1 k ohm (0603)
• R7: Res, 1 k ohm (0603)
• R8: Res, 1M ohm (0603)
• R9: Res, 330k ohm (0603)
• C1 (x2): Čepice, filmová nebo keramická (C0G), 0,1uF (1206)
• C2 (x2): čepice, film nebo keramika (C0G), 68nF (1206)
• C3: Čepice, keramická, 1uF 6,3 V (0603)
• Cs1, 2, 3, 4: Čepice, keramická, 100uF 6,3V (1210)
• Cb: Čepice, keramická, 0,1uF 6,3 V (0603)
• VR1: Pot, Dual, kužel B 100 kOhm nebo kužel A 10 kOhm
• SW1: Posuvný přepínač DPDT
• SW2: Posuvný přepínač DP3T
• CN1, CN2: 3,5 mm stereofonní konektor

(* volitelné součásti)

Doporučuji použít rezistory z kovových fólií (tenkých filmů) místo silných filmových (uhlíkových) rezistorů pro nižší šum.

Kondenzátory, kterými prochází audio signál, by měly být filmové nebo keramické typu C0G. Vyhněte se jiným typům keramických kondenzátorů (jako X5R, X7R atd.) Pro zvukovou cestu, protože zkreslují zvuk. Zkoušel jsem jak film (řada Panasonic ECH-U), tak keramiku C0G a nenašel jsem žádný rozdíl v kvalitě zvuku. Keramické kondenzátory však zachycují vibrace jako hluk (slyšitelné pouze při přímém klepnutí na kondenzátor) - některým z vás se to nemusí líbit.

Použil jsem nastavení zisku -7,22 dB, což je neobvyklé, ale používal jsem telefony do uší, které jsou velmi citlivé a na dostatečně hlasitou hlasitost potřebovaly pouze malý výkon. Pro většinu případů však doporučuji nastavení zisku jednoty (0 dB) - jednoduše zaměňte R1 a R2, jak je popsáno ve schématu.

Tento jednoduchý sluchátkový zesilovač poskytuje poutavý zvuk a dlouhou výdrž baterie. Můžete také použít dobíjecí baterie AAA pro nejlepší hospodárnost.