Усилитель для наушников усилитель своими руками пошаговая инструкция

Как сделать усилитель для наушников своими руками

В общем случае усилитель для наушников (иначе – головных телефонов) — это малогабаритный электронный прибор, способный обеспечить такое звучание динамиков, которое будет сравнимо с воспроизведением высококачественных стационарных стереосистем, в том числе и собранных на лампах. Если по какой-то причине нет возможности приобрести это устройство, его можно изготовить собственноручно, но только обладая соответствующими радиотехническими знаниями и навыками тонких работ. Практические советы по изготовлению усилителя для наушников своими руками – в материале далее.

Зачем нужен усилитель для наушников

Вопрос о том, нужно ли усиливать звук в головных телефонах, волнует многих пользователей наушников. Ведь практически в каждом устройстве, воспроизводящем аудиосигналы (плеер, магнитола, персональный компьютер, смартфон и пр.) имеется встроенный усилитель, оснащенный отдельным выходом для подключения наушников. Мало того, измерение параметров встроенных усилителей, проведенные без подключения нагрузки (на холостом ходу), показывает, что все они отвечают требованиям, необходимым для качественного звучания головных телефонов. Однако все дело в том, что при подключении к воспроизводящему устройству ситуация кардинально меняется, причем не в лучшую сторону. И проблема заключается именно в согласовании этих устройств между собой.

Совет! Поэтому специалисты советуют при подключении головных телефонов к источнику звука обращать особое внимание на рекомендованную изготовителем последнего величину сопротивления нагрузки. Иначе при прослушивании фонограмм возникнут искажения, способные существенно ухудшить качество звучания.

При несоответствии выходного сопротивления звуковоспроизводящего устройства импедансу головных телефонов возможны следующие последствия:

• высокая чувствительность низкоомных наушников способствует появлению фонового шума;
• при подключении высокоомных головных телефонов к низкоомному входу источника звука громкость звучания фонограммы может значительно снизиться и т. д.

Избежать означенных проблем можно, если подключать наушники к источнику звука через внешнее усилительное устройство с достаточно большим (свыше 20 кОм) входным сопротивлением. Такой прибор прекрасно взаимодействует с любым встроенным усилителем, поскольку функционирование последнего на высокоомную нагрузку мало чем отличается от его работы на холостом ходу. О сопротивлении наушников подробнее можно узнать из нашей статьи.

На заметку! Встроенный усилитель без труда обеспечивает максимально возможные характеристики воспроизводящего устройства, а вот полностью раскрыть потенциал подключенных головных телефонов — это задача усилителя для наушников.

Простые конструкции усилителей для наушников

Для радиолюбителей отечественная промышленность производит радиоконструктор «Гамма», купив который пользователь без особого труда сможет изготовить неплохой внешний усилитель для наушников своими руками (см. фото и схему на рис.).

Он подходит как для низкоомных, так и для высокоомных головных телефонов, собирается на одной микросхеме типа NME5532 или OPA2134 (в зависимости от исполнения), отличается ультралинейной амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ) и обеспечивает получение таких технических параметров: диапазона частот (-1 дБ) – 8-400000 Гц, нелинейных искажений — 0,001-0,002 процентов. В комплект поставки входит красочно иллюстрированная пошаговая инструкция, пользуясь которой собрать и настроить усилитель сможет не только опытный, но и начинающий радиолюбитель.

Хороший результат можно получить, собрав аналогичный усилитель для наушников на базе радиоконструктора «Двухканальный усилитель Shareconn Hi-Fi 47» китайского производства. С процессом его сборки можно ознакомиться, посмотрев видеоролик

Простейшие усилители для наушников

Простой усилитель для головных телефонов можно за полчаса собрать на микросхеме TDA2822 или его модификациях. Кроме микросхемы понадобятся также:

• электролитические конденсаторы 100мкфх16 В — 4 шт.;
• разъем для подключения наушников;
• миниатюрный выключатель.

Сборку такого усилителя можно осуществить как с помощью навесного монтажа (см. рисунок), так и на печатной плате, которую придется сделать самостоятельно. Разводка проводников и внешний вид собранной печатной платы показаны на фото. После сборки и проверки работоспособности усилителя его желательно поместить в корпус.

На такой же микросхеме можно собрать и более сложное устройство (электрическую схему см. на фото), для которого понадобятся такие радиоэлементы, как:

• микросхема ТДА2822 или ТДА2003;
• переменные резисторы номиналом 4,7 кОм (2 шт.) и 10 кОм (1 шт.);
• электролитические и неполярные (пленочные) конденсаторы;
• разъемы для подключения элементов электропитания и наушников.

Собирают все элементы на печатной плате, которую затем помещают в подходящий по размерам корпус.

Важно! Наличие печатной платы — основное условие для того, чтобы получить высококачественный усилитель.

Аналогичный результат можно получить, собрав типовой двухкаскадный усилитель мощности на 2 транзисторах типа КТ315. Однако для его стабильной работы понадобится:

• точный подбор напряжений, отдельно подаваемых на базу, коллектор и эмиттер транзисторов;
• наличие положительного и отрицательного напряжений, подводимых по отдельным линиям;
• наличие питающего напряжения номинальным значением не менее 5 В, для чего придется специально подбирать резисторы.

Как правило, все самодельные усилители для наушников требуют применения источника питания напряжением порядка 12 В и выше. Однако, если приобрести готовую сборку MAX4410 (см. фото), работающую от источника питания напряжением 1,5-5 В, то можно собрать карманный усилитель, способный работать на батарейках (пальчиковые или литиевые). Максимальная выходная мощность этого устройства  — 80 мВт.

Высококачественный усилитель для наушников

Для искушенных радиолюбителей не составит большого труда самостоятельно изготовить усилители, позволяющие получить в головных телефонах звук достаточно высокого качества. Например, используя микросхему ОРА2134Р можно собрать клон профессионального усилителя Lehmann Black Cube Linear. Схема его, приведенная на рисунке, представляет собой усилитель класса А, выходные каскады которого не охвачены отрицательной обратной связью (ООС).  ООС охвачен только предусилитель. Конструктивно она размещается в корпусе от CD-ROM с самостоятельно изготовленной передней панелью (см. фото).

Разводка проводников на двусторонней печатной плате выполнена методом ЛУТ (лазерно-утюжная технология).

Изготовление платы методом лазерно-утюжной технологии

ЛУТ — это процесс переноса нарисованной разводки проводников печатной платы на фольгированный материал. Заключается данная процедура в следующем:

• используя одну из существующих программ для создания печатных плат, осуществляют на экране компьютера разводку будущего элемента;
• при помощи лазерного принтера распечатывают полученный рисунок на листе глянцевой бумаги;
• прикладывают лист бумаги с изображением печатной платы к предварительно нагретому фольгированному материалу;
• горячим утюгом проглаживают бумагу с изображением печатной платы, перенося таким образом рисунок на поверхность фольги;
• по окончании проглаживания фольгированный материал помещают в ванночку с теплой водой и осторожно, чтобы не повредить нанесенный на него тонер, снимают бумагу.

Внимание! Изображение печатной платы на фольгированном материале будет зеркальным отображением рисунка, полученного на экране компьютера.

Травление платы осуществляется в ванночке с раствором хлорного железа. По окончании этой процедуры полученную плату тщательно промывают. Затем в ней сверлят все необходимые отверстия. А потом, используя флюс с небольшим количеством оловянного припоя, лудят сторону, где будет производиться пайка радиоэлементов.

Далее на печатную плату устанавливают все радиоэлементы, начиная с цепей электропитания. Учитывая, что электрическая схема усилителя потребляет порядка 150 мА на каждое плечо электропитания, выходные транзисторы нужно установить на радиатор, используя для этого слюдяные прокладки и теплопроводную пасту.

Совет! Для получения высокого качества звучания важно подобрать транзисторы с одинаковым коэффициентом передачи, следить, чтобы разброс номинальных величин всех резисторов не превышал 1% и приобрести качественный регулятор громкости.

Нужно знать, что усилители для головных телефонов с достаточно высокими техническими характеристиками можно собрать на базе широко распространенных микросхем LM358N, TDA7050, К157УД1 или их аналогов. Все они обладают минимальным коэффициентом нелинейных искажений и низким уровнем собственных шумов.

Усилители головных телефонов заводского изготовления

В качестве внешнего усилителя для наушников можно купить и использовать специально выпускаемые устройства. Они бывают нескольких видов.

1. Переносные усилители Lehmann Black Cube Linear весом порядка 1,5 кг предназначены для головных телефонов Hi-End класса. Эти устройства класса А обеспечивают звуковоспроизведение самого высокого качества, сопоставимого со звучанием ламповых усилителей звука, которые выпускает компания Audio Valve. Однако стоимость таких приборов на отечественном рынке может достигать 1000$, что ограничивает их широкое распространение.
   
2. Гитарные мини-усилители. Подключив такое портативное устройство к выходу мобильного телефона (смартфона), плеера или электрогитары, можно передавать аудиосигнал улучшенного качества непосредственно на наушники. Кроме функций, которые необходимы музыкантам (эмуляция звука классических кабинетов для электрогитар, эффекты перегруза, реверберации и пр.) гитарные усилители можно использовать в качестве тюнера и/или эквалайзера. Также с их помощью можно переключать каналы и регулировать громкость звука.
3. Усилители для наушников S.M.S.L SAP-7 размером с кредитную карту обеспечивают неплохие технические характеристики. Они оснащаются миниатюрным аккумулятором емкостью 320 мА, одной зарядки которого хватает на 10 часов непрерывной работы.
   
4. USB-ЦАП M-Audio Micro DAC предназначен специально для компьютеров и гарантирует великолепную чистоту звука при подключении к нему головных телефонов. По габаритам устройство соизмеримо с флэш-накопителем.
   

Резюмируя вышесказанное, нужно отметить, что собственноручное изготовление усилителя для наушников – это занятие кропотливое, длительное, требующее углубленных знаний в электротехнике и усидчивости. Если одного из указанных качеств не хватает, стоит подумать над покупкой промышленного варианта устройства. А если читатель обладает необходимыми навыками и познаниями, ему может быть интересно, как самостоятельно сделать беспроводные наушники или микрофон к головным телефонам.

Самые надежные наушники 2019 года

Наушники JBL T500BT на Яндекс Маркете

Наушники Pioneer SE-MS5T на Яндекс Маркете

Наушники Audio-Technica ATH-S200BT на Яндекс Маркете

Наушники JBL Live 500BT на Яндекс Маркете

Наушники Pioneer HDJ-X10 на Яндекс Маркете

Большая просьба к читателям — не считать первый абзац журналистским приемом…

Недавно мой «Home-made» усилитель стал немного глушить один канал, и пришлось вплотную заняться проверкой деталей. Оказалось — все дело в некачественном конденсаторе на входе.

После окончания ремонта меня уговорили на время одолжить этот усилитель с колонками для проведения «мероприятий» (как раз было время праздников). А что остается делать дома, когда нечего подключить к выходу звуковой карты, но хочется послушать музыку или просто погонять в очередную стрелялку (сейчас это «Call of Duty»)?

Вот и достал я из кладовки изрядно запылившиеся колонки-«чебурашки», которыми когда-то пользовался. Цена им была что-то около 300 рублей, и музыку они воспроизводили с соответствующим качеством. Так что после «качественного» звука (хороший усилитель + более-менее нормальные колонки) слышать издаваемые чахлыми маломерками картонные звуки стало просто невыносимо.

Но выход для наушников на «чебурашках» все-таки был. Ладно, значит, пришла пора попользоваться наушниками. В магазинах среди всяких разных «произведений» наткнулся на гарнитуру от SONY CD-268M.V.

Конечно, ценители качества недовольно поморщатся – да, правда ваша, ведь цена у этих «лопухов» около 10 у.е., а не 100… Но по сравнению с воплями «пуговиц» за 30 рублей это был «Звук».

Хотя, конечно, еще далеко не «ЗВУК» (чебурашки ощутимо фонили…).

Наушники можно было подключить прямо к выходу звуковой карты, но тут возник один вопрос — а на какую нагрузку, собственно, рассчитаны эти самые выходы?

Дело в том, что замеры искажений почти всегда производятся при нагрузке выхода звуковой карты на вход измерительного прибора, а у него входное сопротивление вряд ли 32 Ома. Но ведь при понижении сопротивления нагрузки увеличивается ток, и теперь при увеличении громкости возрастают искажения — посмотрите на характеристику любой микросхемы — усилителя НЧ (графики есть практически в каждом описании).

Получается, что при подключении наушников звуковая карта вряд ли сможет обеспечить высокий стандарт качества звука и полностью раскрыть свои потенциальные возможности. (Или все-таки сможет?)

Вот и пришла идея собрать усилитель специально для подключения наушников — ведь на самодельном усилителе нет специального гнезда (схемное решение такое, что обычные наушники туда просто нельзя подключить). В журналах и интернете схем встретилось довольно много, но выбраны были всего четыре.

Качество «звуковой продукции» у них возрастает постепенно, а сложность сборки практически не увеличивается. Надеюсь, многие меломаны и игроманы найдут здесь полезную информацию. Да и жены смогут отдохнуть от музыки и грохота… (Только теперь докричаться до вас им будет гораздо труднее.)

Внимание! Постоянное использование наушников на максимальной громкости приводит к устойчивому ухудшению слуха! Минздрав предупреждает!

Схема первая, простая

Схема усилителя для наушников достаточно проста. (Автор — Валентий Святы, Practyczny Elektronik №2/2000, c. 4–6.) Собственно , которая при напряжении питания 9 Вольт может развить на нагрузке 8 Ом мощность до 1 Вт. Микросхема нормально работает на нагрузку до 4 Ом и при выходной мощности 150 мВт обеспечивает коэффициент гармоник не более 0,2%. Значит, при работе на наушники усилитель не перетрудится, сильно греться и искажать звук не будет.

Главная особенность данной схемы — автоматическое включение-выключение питания. При подаче на вход усилителя звукового сигнала напряжение на выходе детектора на диодах VD1, VD2 становится достаточным для открывания транзистора VT2, который далее открывает транзистор VT1, через который напряжение питания и проходит на микросхему.

Питание усилителя осуществляется от 9-ти вольтовой батареи («Кроны», например). При отсутствии звукового сигнала напряжение на выходе детектора уменьшается до нулевого, транзисторы закрываются и микросхема обесточивается. Усилитель для наушников работоспособен при напряжении питания от 1,8 до 15 Вольт.

Естественно, если вы не страдаете забывчивостью — можете выбросить из схемы «лишние» детали (детектор и транзисторный ключ) и установить простой выключатель в цепи питания.

Схема вторая, продвинутая

На глаза попалась схема усилителя для наушников, которая называлась «Блок регулирования громкости и тембра для стереонаушников». (Автор — Анджей Космински, Hobby Elektronik, №2/2000, c. 48–49). Сами регуляторы громкости и тембра выполнены на микросхеме А1 — TDA1524A в типовой схеме включения. (Так было написано в журнале, в оригинальном описании на микросхему схема немного другая. Но здесь схема приводится именно в «опубликованнном» виде).

На сдвоенном операционном усилителе А2 собран «мощный» усилитель, способный работать на низкоомные наушники.

Глубина регулировки громкости (R2) от –80 до +21 дБ, тембра НЧ (R4) +/- 12дБ на частоте 100 Гц, тембра ВЧ (R5) +/- 10 дБ на частоте 10 кГц.

Максимальное входное напряжение не более 2,5 Вольт, напряжение питания 12 Вольт, потребляемый ток 40 мА. Регулировочные резисторы должны быть на 47 кОм с линейной зависимостью изменения сопротивления от угла поворота движка (так называемая группа «А»).

Сложностей в изготовлении возникнуть не должно. Если захотите питать усилитель от источника +12 Вольт из блока питания компьютера — придется принимать меры для защиты от помех по цепям питания (таким же образом, как поступают изготовители автомобильных магнитол — ставят специальные фильтры).

Любители стрелялок могут ограничиться данными конструкциями,  а меломанам предлагается читать текст дальше.

Третий вариант усилителя для наушников, крутой

Данная схема — немного переработанный вариант усилителя  из разряда «почти «Hi-End» (пусть фанаты ламп не морщатся — бывают и транзисторные схемы такого класса). Схема опубликована в журнале «Радиохобби», №6 за 2003 год, автор — Вячеслав Щуцкий.

В исходном виде это был усилитель класса «А» с выходной мощностью 25 Ватт на нагрузке 4 Ома, рассеиваемой мощностью 60 Ватт и током покоя выходных транзисторов 2 Ампера (!).

Это законченный узел, являющийся повторителем входного напряжения с коэффициентом усиления по напряжению немного меньше единицы. Работать он должен был с высококачественным усилителем напряжения. (Звуковая карта вполне обеспечит этот усилитель необходимым уровнем сигнала, его нужно только усилить по мощности.)

Нагрузкой (в оригинале) должны быть высокочувствительные акустические системы, например, мониторного типа. В данном случае этот «обогреватель» будет использоваться в качестве усилителя для наушников.

Естественно, ток покоя при этом можно будет сделать поменьше (для этого придется изменить величину сопротивления некоторых резисторов), и заменить выходные транзисторы на КТ854А (пришлось оставить в схеме транзисторы КТ819 — других в наличии не оказалось). Конденсаторы, отмеченные «звездочкой», установлены в ходе доработки. Величины в скобках относятся к «оригинальной» схеме усилителя (если нужно получить на выходе 25 Ватт).

В данной схеме видно, что усилитель не имеет обратной связи,  которая по мнению многих знатоков мешает почувствовать различие между схемами. Но при этом возрастают требования к качеству каждого элемента схемы, о чем будет сказано позже. Рассмотрим конкретно особенности данной разработки.

Входной каскад усилителя выполнен по схеме с общим коллектором (ОК) на транзисторе VT1 с активной нагрузкой в цепи эмиттера в виде источника стабильного тока (ИСТ) на транзисторах VT2, VT3. Транзисторы VT2, VT3 устанавливаются на общем теплоотводе площадью 30…40 см².

Данное схемное решение обеспечивает возможность установки транзисторов на общий теплоотвод и обеспечивает высокую стабильность тока ИСТ и тока покоя выходных транзисторов. Ток коллектора входного транзистора втекает в базу транзистора VT5, на котором построен ИСТ для выходного усилительного транзистора VT4 (принцип Push-Pull).

Выходной усилительный транзистор VT4 также включен по схеме с «общим коллектором», и весь усилитель собран по схеме «ОК-ОК». Транзисторы VT4, VT5 в оригинальном варианте были установлены на общем теплоотводе площадью около 800 см².

Для раскачки наушников нужна мощность весьма небольшая, поэтому ток покоя установим поменьше, снизится рассеиваемая мощность и следовательно, не будет необходимости в «монстроидальном» радиаторе. При изготовлении «ушного» усилителя был использован сравнительно небольшой радиатор от P-II, на который все пять транзисторов устанавливались через изолирующие прокладки из термопленки или слюды (сначала укрепите транзисторы, проверьте омметром отсутствие замыканий на радиатор, а уж потом паяйте!).

Естественно, что таких радиаторов понадобится два — по одному на каждый канал. Вентиляторы можно удалить, но если окажется, что нагрев радиаторов слишком велик (более 80°С), придется их вернуть на место (может, ток покоя все-таки сделаете поменьше?).

Налаживание усилителя производится следующим образом. Перед включением проверяется правильность монтажа, движок подстроечного резистора устанавливается в среднее положение. После включения необходимо проверить потенциал на эмиттере VT4 (половина напряжения питания).

Если напряжение отличается от 6 Вольт, подрегулируйте подстроечный резистор. После настройки его можно заменить на постоянные резисторы, как именно — догадаетесь сами. В изготовленном образце ток покоя первого канала равен 120 мА, ток покоя второго канала 240 мА. Несмотря на такую заметную разницу (виноваты транзисторы — пришлось поставить КТ814 с разными буквенными индексами, отсюда и разброс) отличий в качестве звука уловить не удалось (наверное, потому что наушники не слишком дорогие или уши глухие). Но лучше все-таки подобрать транзисторы в каналах так, чтобы токи покоя были примерно равны.

При недостаточном токе покоя величину сопротивления резистора R5 следует уменьшить. При случае можно дополнительно подстроить напряжение на эмиттере VT4, визуально контролируя равномерность ограничения синусоиды частотой 400…1000 Гц (сверху и снизу) на экране осциллографа при подключенной нагрузке. Во время наладки в качестве нагрузки может выступать резистор сопротивлением, например, 33 Ома (его выбираем примерно равным сопротивлению обмотки наушников).

Теперь — о деталях выпрямителя. Его схема не приводится, потому что она стандартная мостовая. Выпрямительные диоды лучше использовать с большой площадью кристалла, например КД213. Емкость электролитических конденсаторов в выпрямителе — по принципу «чем больше, тем лучше» (в изготовленном образце установлены «в параллель» два конденсатора по 4700 мкФ с максимальным напряжением 25 Вольт). Напряжение на выходе выпрямителя должно быть не менее 15 Вольт.

Но питать усилитель от простого мостового выпрямителя не получится. Дело в том, что усилители данного типа очень чувствительны к пульсациям питающего напряжения. Потребуется изготовить небольшой стабилизатор напряжения на 12 Вольт. Для этого подойдет микросхема — стабилизатор напряжения 7806, включенная по схеме, указанной на рисунке.

Стабилитрон помогает увеличить выходное напряжение стабилизатора до требуемых 12 Вольт (вернее, там будет 6+5,6=11,6 Вольт, но это мелочи). Потребляемый ток небольшой, поэтому радиатор для микросхемы стабилизатора можно использовать малый по размерам.

Для уменьшения влияния каналов стереоусилителя друг на друга фирмы применяют различные по степени «крутизны» ухищрения — например, полностью раздельные блочные конструкции (два «моноблока»), питание от различных трансформаторов, питание от раздельных обмоток одного трансформатора, питание от различных выпрямителей, подключенных к одной обмотке трансформатора. Выбирайте сами, какой вариант вам подходит больше. Еще одна рекомендация — поставить параллельно электролитическим конденсаторам в цепи питания конденсаторы другого типа, например МБГО или МБГЧ –— это улучшает звучание усилителя на высших частотах звукового диапазона. Величину емкости таких конденсаторов можете подбирать сами, ориентируясь на свой слух.

Рекомендуемый тип конденсатора С1 — так называемый «бумаго-масляный» (хотя бы МБМ), выходной электролитический конденсатор — типа К50-29В или импортный (Elina for Audio, Marcon). Но можно и поставить более доступные, если при этом проверить и отобрать лучшие по параметрам. Возможно также параллельное включение конденсаторов меньшей емкости. Например, вместо выходного конденсатора 2200 мкФ пришлось включить параллельно два по 1000 мкФ (фирма «Rubycon»). Резисторы типа МЛТ с рассеиваемой мощностью 0,25…0,5 Вт.

Считается, что чем больше размер элемента — тем меньшие шумы он создает. Предлагаю вам проверить это самостоятельно.

Печатная плата для данного усилителя не разрабатывалась, весь монтаж был выполнен одножильным изолированным проводом. Если есть желание, можете весь монтаж выполнить посеребренным медным проводом (потом будете гордо демонстрировать свой усилок друзьям — только корпус сделайте в моддерском стиле, с прозрачным окошком и подсветкой на светодиодах).

Корпус для данного экспериментального образца усилителя для наушников был изготовлен из фольгированного стеклотекстолита, на боковых крышках закреплены радиаторы канальных усилителей. Правда, по дизайну получилось нечто, смутно напоминающее английский танк «Большой Вилли» времен Первой мировой войны. Светодиодный индикатор включения, гнезда для наушников и гнездо для подключения параллельного усилителя выведены на переднюю панель.

АЧХ усилителя линейная, диапазон воспроизводимых частот от 20 Гц до 120 кГц (дальше не хватило возможностей генератора). Во время прослушивания музыки корректировать тембр не требовалось.

Величину нелинейных искажений измерить не удалось из-за отсутствия необходимых приборов. Но можно надеяться, что искажения будут очень малыми – все-таки транзисторы работают в режиме класса «А». Шумов при включенном усилителе уловить не удается — в наушниках во время пауз полная тишина. Что и требовалось получить…

А играть тоже понравилось — во время разрывов гранат и снарядов в наушниках никаких скрипов или призвуков – только то, что хотели «озвучить» разработчики.

Усилитель для наушников вполне можно использовать для сравнительного тестирования стереонаушников, ну и играть тоже не возбраняется. А вот музыку рекомендуется слушать «качественнуюз, иначе все недостатки (шумы звуковой карты, хрипы наушников, помехи от драйвов и т. д.) покажут себя очень явно.

Конечно, можно было провести сравнительные исследования на тему «Разница в качестве звучания стереотелефонов при подключении их непосредственно к выходу звуковой карты и специализированному усилителю» с привлечением толпы экспертов и груды измерительных приборов, но тогда весь обьем статьи пришлось бы посвятить только этой теме.

Может, вам показалось, что ваять такую громоздкую коробку для воспроизведения только через наушники незачем? А тогда почему люди платят такие смешные деньги (зайдите на www.hi-fi.ru и посмотрите на цены) за усилители, колонки, и даже за соединительные кабели?

Да, конечно, это устройство будет уступать по характеристикам усилителям, собранным на лампах и трансформаторах, намотанных серебряным проводом (Audio Note и т. д.) Но все-таки по сравнению с произведением китайских сборщиков звук у этой самоделки совсем другой — проверено лично.

Схема усилителя для наушников четвертая, для «подвинутых» в ламповую сторону

В данной схеме усилителя для наушников (автор — Б. Каинка, журнал Elektor Electronics, №10/2003 год, с. 70.) используется лампа, применявшаяся в радиостанциях, когда-то стоявших на вооружении Советской Армии (Р-105М, Р-108М, Р-109М и другие). Да и в ДОСААФ такие радиостанции использовались весьма долго — например, для работы в диапазоне 28 МГц подходила Р-108М.

Лампа 1П24Б — пентод прямого накала, тип «стержневая», малогабаритная. Напряжение накала, указанное на схеме, 1,2 Вольта при токе 240 мА.

Анодное напряжение здесь низкое – всего 12 Вольт, так что можно не бояться, что от анодной цепи «долбанет» сотней вольт.

Непосредственно в анодную цепь включаются наушники, сопротивление обмотки которых должно быть не менее 600 Ом (говорят, есть такие «уши» из разряда «студийных»). И конечно же, понадобится две таких лампы — ведь у нас предполагается «стерео»…

Схема источника питания не приводится специально — если  уж вы собрались паять данную схему и нашли такие не особо распространенные на рынке лампы, то в дальнейшем моя помощь в этой конкретной области вам точно не понадобится.

А кто у нас певец?

Напоследок хочется высказать некоторые субъективные замечания по поводу использования компьютера в качестве источника сигнала. Естественно, что собирать схему №3 или №5 для того, чтобы подключить к выходу звуковой карты типа ESS688 особого смысла не будет — разницу в качестве звука не будет слышно из-за особенностей этой весьма старой «звучалки».

Данные схемы просто напрашиваются на работу с картами типа SB Live! и более поздними моделями. Конечно, если у вас в компьютере стоят девайсы, создающие кучу наводок при обращении к ним – качественную музыку придется слушать только в минуты отдыха.

Другой вопрос –— как слушать музыку в наушниках? Лично я использую набор Winamp+DFX. Может, мне просто не встречалось других проигрывателей, качество которых меня устроило? Наверное…

Но дело вот в чем: включите эквалайзер, визуализацию установите в виде анализатора спектра — «тонкие полоски» с максимальным качеством кадров в секунду, «огненный» стиль (когда на пиках верхушки полосок становятся красными). И что вы увидите? Скорее всего, практически все полоски одновременно будут доставать до максимальной отметки… (Интересно, многие ли считают это нормой?)

А теперь попробуйте левый ползунок («preamp» — «предварительное усиление») немного сдвинуть вниз, так, чтобы до верхней отметки цветные полоски доставали только иногда.

Если у вас хорошая акустика и битрейт записи не ниже 160, разницу почувствуете сразу (громкость звука понизится, но это легко компенсировать регулятором громкости). В случае, когда разницу в изменении качества звучания услышать не удается — вы, вероятно, уже давно пользуетесь наушниками при езде в общественном транспорте (прослушивание музыки сокращает дорогу, но при этом сильно ухудшает слух).

Если вы считаете, что при воспроизведении музыки все частоты должны звучать одновременно и на полную громкость — вынужден вас разочаровать. В этом случае такой сигнал не будет иметь к музыке никакого отношения, и в радиотехнике для него даже есть специальное название — «белый шум». Подобной смесью частот проверяют, сколько времени могут выдержать динамики без необратимых механических (и прочих) повреждений. Расслышать при этом все ньюансы звучания инструментов вряд ли получится… Так что, если для вас самое главное при прослушивании музыки — громкость, даже усилители вышего класса могут не оправдать возлагавшихся на них надежд.

Между прочим, изготовление высококлассных усилителей для личного пользования не менее увлекательное занятие, чем разгон процессоров и видеокарт. По крайней мере, мне так кажется…

Чутких вам ушей!

Источник

Двухэлектродные лампы

• схема усилителей на лампах
• схема усилителя звука
• усилитель звука на транзисторах

Усилитель для наушников просто и быстро

Предисловие

Данная статья рассчитана на начинающих паяльщиков или людей совсем без опыта, так как рассматриваемое устройство довольно простое и не требует какой-то подготовки. Людям более-менее продвинутым тут, пожалуй, ничего интересного не откроется.

Несмотря на простоту, девайс звучит вполне прилично, а усиливает вообще замечательно, так что если есть желание что-то сделать своими руками, не тратя на это неделю — добро пожаловать. Если же вам просто нужен усилитель для наушников, то сходите и купите. Это будет дешевле и проще.

Зачем

Как многие разработчики, я люблю работать в наушниках. Это создает необходимый барьер между мозгом и разговорами/телефоном/пр. шумами офиса. Не так давно я купил себе относительно неплохие наушники AKG 272 HD, и втыкаю я их в SB Audigy 2. Звуковая картина в целом радует и дарит всяческие наслаждения, но обнаружился один момент — при прослушивании не очень современной музыки, музыки, не затронутой войнами громкости, а также композиций, не страдающих болезненной компрессией и перегейном, громкости звучания недостаточно, даже при вывернутых на максимум ползунках. Вероятно, это связано с чувствительностью используемых динамиков.

Для решения этого вопроса я решил потратить свободный вечер на постройку небольшого усилителя для наушников.

Подобные устройства не редкость, и их довольно много по цене «от 15$», в большинстве своём made in China. Подобная покупка лично мне кажется а) неспортивной и б) труднопрогнозируемой по качеству звука. Что находится внутри коробочки за 20$ можно узнать только после получения, а на какой чип нанесена маркировка пафосного аудио усилителя — вообще навсегда останется загадкой. Ходить же по локальным магазинам и слушать разные модели — банально лень и жалко времени.

Требования

Каких-то особых требований к устройству я не предъявлял, основные моменты таковы:

• стерео;
• внешнее питание, чтобы не заморачиваться с батарейками;
• умеренные габариты;
• качество звука выше сносного (учитывая, что прослушивание в наушниках, строить hi-end смысла нет);
• простота схемы.

Под эти требования подходит тысячекратно проверенная CMoy Pocket Amplifier. В интернете имеется довольно много англоязычных ресурсов с разбором этой схемы и деталей её работы. Русскоязычной информации почему-то не очень много.

Под какие-то исключительные наушники и звуковую карту эта схема, пожалуй, не подойдет, но для нормального «бытового» оборудования вполне годится.

В оригинальной схеме используется относительно качественный (и довольно дорогой) Burr-Brown OPA132, который, помимо прочего, еще и довольно редок в наших краях, но существует целый ряд альтернатив (ссылка на тестирование в конце статьи) так что можно смело собирать. Других редких или дорогих деталей в схеме не используется.

Подготовка

Схема устройства представлена на рис. 1. Точнее, там схема питания и половина схемы усиления — на один канал.

Рис. 1. Схема питания и одного канала

Как видно, схема предельно проста. Не мудрствуя лукаво, разводим плату как получится, под размеры имеющихся деталей. У меня получилось как показано на рис. 2.

Сразу отмечу — устройство я собирал из того, что было под рукой — резисторы 0.5 Вт 5%, высоковольтная пленка, большие электролиты. Маленькой коробочки под рукой тоже не было, поэтому в размерах я не стеснялся. При желании это всё можно сделать раза в три меньше.

Рис. 2. Эскиз печатной платы

Теперь собираем детали — по сусекам или в магазине.

Полезные советы закупающимся впервые:

• не забудьте купить панельку для микросхемы в корпусе dip 8 (и, соответственно, саму микросхему покупайте в этом корпусе). Панелька нужна чтобы легко менять микросхемы и подбирать их на слух, ну и перегреть её паяльником не получится;
• резисторы пойдут 0.25Вт. Чем точнее, тем лучше, но без фанатизма;
• электролитические конденсаторы брать на напряжение 35В и выше;
• если будете делать светодиод — не забудьте держатель для него, соответствующего диаметра.

Теперь можно приступать непосредственно к изготовлению.

Изготовление платы

С помощью любого удобного способа нужно изготовить плату. Я использовал ЛУТ, у меня уже есть опыт и отличный боевой утюг:

Рис. 3. Утюг

Для травления таким способом понадобятся следующие устройства и материалы:

• Фольгированный текстолит;
• Ножовка по металлу или бормашинка с отрезным кругом;
• Лазерный принтер;
• Глянцевый журнал (лучше без женщин, чтоб не отвлекаться);
• Утюг, который не жалко;
• Мелкая наждачная бумага;
• Ацетон;
• Тряпки или ватные диски;
• Хлорное железо;
• Посудина для травления;
• Раковина, мыло.

Детальные фотографии процесса приводить не буду (сказать и показать что-то новое по поводу ЛУТа довольно трудно, в интернете всё есть). Вкратце процесс таков:

1. Вырезаем подходящий кусок текстолита. В идеале — обработать получившиеся кромки напильником, так легче равномерно проутюжить потом;
2. Зачищаем медный слой мелкой наждачкой, промываем водой с мылом, и стараемся больше не касаться его пальцами;
3. Печатаем лазерным принтером разводку платы на странице из глянцевого журнала;
4. Вырезаем, прикладываем рисунок на текстолит, накрываем листом белой бумаги, и утюжим горячим утюгом до тех пор, пока бумага не пожелтеет (это индикатор того, что текстолит прогрелся достаточно). Утюжим старательно, равномерно, не забывая углы. Перегревать текстолит не следует — расплывется печать, а также текстолит может деформироваться;
5. Кладем текстолит (осторожно, он горячий) с приклеившимся рисунком в толстую книгу (ненужную!), и становимся всем весом сверху на пару минут;
6. Вынимаем, кидаем в ёмкость с горячей водой (я использую глубокую тарелку) минут на 5-10;
7. Под краном с горячей водой осторожно отслаиваем бумагу, «катышками». В итоге останутся только черные дорожки;
8. Изучаем. Если получилось совсем плохо — смываем всё ацетоном идем к п. 3. Мелкие дефекты можно выправить — расплывы удалить кончиком ножа, а плохо прилипшие дорожки подправить чем-нибудь — например, взять у подруги лак для ногтей, удобно и прочно;
9. Разводим раствор хлорного железа в подходящей посудине. Важно! Соблюдайте технику безопасности! Сначала вода, затем железо, и понемногу. Нельзя заливать железо водой — если хлорное железо хорошее, то будет выделяться очень большое количество тепла. Разводим до цвета крепкого чёрного чая;
10. Побалтывая, ждем пока сойдет медь. Лучше делать это в проветриваемом помещении, в тепле (чем выше температура, тем быстрее скорость реакции);
11. Вынимаем плату, тщательно промываем и смываем порошок ватным тампоном/диском с помощью ацетона. Всё, плата готова!

После этого можно начинать сверлить отверстия. В итоге у меня получилась вот такая плата (постарайтесь не перетравить, как это вышло у меня. Это некритично в данном конкретном случае, каких-то больших токов тут не протекает, а заряженные частицы и так найдут где двигаться, но всё же):

Рис. 4. Рассверленная плата.

Меры предосторожности:

• Не используйте хороший утюг — поцарапаете всю подошву и получите нагоняй от его водителя;
• При работе с хлорным железом соблюдайте меры предосторожности. Избегайте попадания на кожу, вдыхания паров, попадания хлорного железа на металлические предметы.

Далее плату лудим и запаиваем детали:

Рис. 5. Лужение

Рис 6. Плата в сборе

При сборке я сразу запаял резисторы R5 (обозначения по схеме) для уменьшения шумов, однако после испытаний от них отказался, впаяв перемычки. В остальном от оригинальной схемы не отступал.

Переключатель питания и светодиод я делать не стал, поскольку батарейное питание и экономия энергии для меня неактуальны, и устройство будет работать от внешнего блока питания.

Как видно на рис. 6, я использовал сдвоенный пот ALPHA и изолированное от корпуса гнездо для питания (это важно).

Также использовались 1/4″ разъемы, просто потому, что они у меня в ходу, как и соответствующие штекеры, хотя в данном проекте логичнее использовать разъемы 3.5 мм. Мои экземпляры не изолированы от корпуса, и я даже получил земляную петлю таким образом, однако на уровень шумов это не повлияло заметным на слух образом.

Подключаем, крутим ручку, радуемся результату. Настройки не требуется, разве что попробовать разные типы ОУ и напряжение питания. Теперь можно приниматься за корпус.

Корпус

Под руками оказалась такая вот коробочка:

Рис. 7. Корпус Gainta G0124.

Купить такой можно, например, тут. Материал — силумин, обрабатывается крайне легко и приятно. Через десять минут получаем результат:

Рис. 8. Рассверленный корпус

Собственно, на этом всё. Запихиваем разъемы в корпус, обрезаем и перепаиваем избыток проводов, лепим на нижнюю крышку (с внутренней стороны) что-нибудь непроводящее (чтобы не позамыкать на плате всякое), и получаем готовое устройство:

Рис. 9. Готовое устройство

Всего на изготовление от поиска схемы до включения готового устройства в розетку потребовалось около 3-4 часов. По деньгам (с чипом OPA2227PA) выходит около 500 рублей. Учитывая получившийся результат — вполне неплохо. Со своими задачами девайс справляется замечательно,

profit

цель достигнута.

В итоге, ссылка на хороший англоязычный ресурс:
tangentsoft.net/audio/cmoy-tutorial
там же есть тестирование различных ОУ:
tangentsoft.net/audio/opamps.html

UPD. Да-да, я знаю, что плата получилась плохо (несвежий раствор + забыл вытащить вовремя), контролируйте процесс и постарайтесь не перетравить, медь должна быть гладкой, блестящей и радовать глаз.

Собираем аудиофильский усилитель для наушников, класс «А», быстро, дешево, сидя на кухне и всего за полдня.
Если так случилось, что наушники плохо играют при подключении к компу или ноуту, то виновата в этом ваша звуковая карта, которая в этом компе или ноуте установлена. Происходит это от того, что она слабенькая, и не все достаточно низкоомные уши она может вытянуть. Способов исправить это есть. Например, можно взять другие наушники, которым будет пофиг от чего играть. Поменять звуковую карту. Или, собрать внешний усилитель.
Когда я с этим столкнулся, то решил идти по второму пути. Поискал схему. Отдавалось предпочтение простой конструкции, так как я не аудиофил, меня устроила бы любая. Нашел в интернете (здесь) простую схему, решил собрать. Схема простая, как валенок. Два транзистора, горстка резисторов, конденсаторов и вот оно, счастье. С этим усилителем мои наушники раскрылись полностью, скрипка зазвучала еще более противнее, чем она может звучать, звуки флейты стали воздушные, песочек пропал, басы стали отчетливее, верха стали божественные, камерная музыка (особенно, «Мурка») зазвучала совсем иначе.

Теперь в сторону розовые ощущения, переходим к описанию схемы, и обходу подводных камней, на которые нашла коса в процессе реализации этой схемы. Хотя, на первый взгляд их и не должно было быть.
Схема:

На схеме два канала (мы же хотим стерео, да?). Канала совершенно идентичные.
Чуть крупнее схема одного канала:

Из плюсов — собрать можно из любого мусора, которые есть в коробочке с радидетальками. Транзистор 2N5401 можно смело заменить на любой маломощный P-N-P, хоть КТ3107, выходной SC4794 на КТ805, КТ819. Резисторы R7R8 — одноваттные, можно поставить один на 33Ом, но мощностью 2Вт, резистор R9 — 0.5 Вт. Остальные резисторы — любые, что есть под рукой. Схема из исправных деталей требует простейшей настройки тока покоя VT2 подстроечным резистором. Сделать это просто, нужно выставить ровно половину на коллекторе VT2 от напряжения питания схемы — в случае питания от 12 вольт, нужно выкрутить 6 вольт на коллекторе выходного транзистора. Все остальное сделает закон Ома. После прогрева, возможно, придется повторить эту процедуру. Все, настройка завершена.

Теперь про подводные камни. У меня был один всего. С номиналами, которые указаны на схеме (с сайта источника), у меня не получалось отрегулировать на коллекторе 6 вольт, минимум, что можно было выжать — это 7-8. Выйти из положения можно либо увеличением сопротивления подстроечного резистора до 100кОм, либо уменьшением резистора R1 (и такого же во втором канале) до 1кОм. Я поставил R1 на 1кОм, так как не было в наличии подстроечника на сотку кОм.

К недостатку класса «А» стоит отнести крайне низкий КПД, который проявляется в достаточно сильном нагреве выходных транзисторов, поэтому радиатор необходим, при чем от слова «однозначно». Но при работе на маломощную нагрузку низким КПД можно пренебречь, мы же не 100 Ватт раскачивать собираемся.

Что вышло:

Размеры вышли гигантскими, 60х60 мм. Детальки использовались самые лучшие, наиболее аудиофильские, которые можно было купить в чипидипе. Радиатор был отпилен от куска аллюминия из АТХ-шного БП, винтики с гайками оттуда же.

Небольшое обновление записи от 15.02.2016.
Конструкция получила корпус (кто-то сомневался в этом).

Все навесным монтажом, держится на передней и задней панелях. Печатную плату пришлось немного модифицировать с помощью ножовки — отрезать часть платы, чтобы можно вплотную прикрутить радиаторы к задней стенке корпуса, которая играет роль теплоотвода

Залезли в корпус.

Передная панель аскетична. Регулятор громкости и выход на наушники. Вполне возможно, что в будущем обзаведусь регуляторома НЧ и ВЧ.

На задней панели входы RCA, вход питания от внешнего источника, небольшой внешний радиатор. Радиатор крепится с помощью винта к алюминевой пластине задней панели, которая, в свою очередь, крепится к радиаторам транзистора. Не самый оптимальный вариант, этакий тройной бутыр, но работает вполне себе.

Схема, прошивка, плата в архиве.

Оглавление

• Вступление
• Схема
• Комплектация
• Необходимые инструменты и материалы
• Изготовление блока питания
• Изготовление усилителя
• Настройка
• Тестирование
• Заключение

Вступление

Сегодня разгонять ничего не буду. Хочется немного отдохнуть от этих гонок, завалиться на диван и послушать хорошую музыку. Что же использовать в качестве неиссякаемого источника дивных мелодий? Конечно, компьютер. Дома он давно стал не столько рабочим инструментом, сколько мультимедийным развлекательным центром. С его помощью и скачиваешь, и слушаешь, и смотришь.

Самый распространенный способ получить музыку с компьютера — это наушники. Просто, привычно, удобно и совсем не мешает окружающим. И все для этого есть. Усилитель для наушников встроен в любую звуковую карту и даже в интегрированный «звук» материнской платы. Но практически всегда в таких случаях он не особо хорош. А оверклокеры — народ требовательный и любят слушать музыку в хорошем качестве.

Если у вас есть приличные наушники, то раскрыть их потенциал не всякому интегрированному усилителю под силу. Кажется, что может быть проще – купи готовое устройство, слушай и радуйся. Тут и начинаются проблемы. Дешевый усилитель, как правило, ненамного лучше интегрированного. Тот, который нравится, стоит таких денег, что желание его приобрести пропадает само собой. А так хочется получить хороший, но по цене нехорошего… Принцип оверклокинга. Максимальный результат за минимальные деньги.

Немного отвлекусь. После того, как вся музыка перешла на цифру, стали вновь популярны ламповые усилители. Почему? Цифровой звук по сравнению с аналоговым более жесткий. А лампы его смягчают. Есть даже такой термин – «ламповый звук».

«Ламповый звук» — термин, возникший в начале 70-х годов в среде любителей звукозаписи и электромузыкальных инструментов, обозначающий характерную тембральную окраску звука, воспроизводимого аудиосистемой, содержащей усилительный тракт, выполненный на электронных лампах. Появление термина связано с началом распространения транзисторных усилителей.

Как вы уже поняли из цитаты, камень брошен не только в огород цифрового звука, но прошлись еще и по полупроводникам. «Камням», как их называют аудиофилы. Чем «камни»-то не угодили?

И полупроводники, и лампы при усилении сигнала вносят искажения, но природа последних различна, что в первых, что во вторых. В «каменном» усилителе преобладают нечетные гармоники. Они неприятны на слух. Но с помощью грамотной схемотехники их можно значительно уменьшить. С лампами иначе. Здесь преобладают четные гармоники, которые приятны нашему слуху. Поэтому коэффициент гармонических искажений хотя и выше, чем у «каменных», но не так критичен.

Мне могут возразить, что нехорошо, когда усилительный тракт вносит отсебятину, пусть даже приятную на слух. Да, наверно это так. Но насколько хорошо звучит эта «отсебятина»! Если лампы приукрашивают звук, то пусть так и будет. Накладывают же женщины макияж для подчеркивания своей красоты? Мы же не называем это «отсебятиной».

Качественное воспроизведение звука — обширная и очень спорная тема. Во многом в этой теме превалируют вкусовые пристрастия, а порой даже эзотерика, поэтому углубляться в нее не стану. И спорить тоже.

О чем это я ? Ах, да. Так почему бы ламповым усилителем для наушников слегка не облагородить тот звук, что выходит с компьютера? К тому же лампы — это красиво. Светящиеся в полумраке красноватым светом нити накала выглядят завораживающе. А если это оформлено в ретро стиле. Но ламповые аппараты такие дорогие… И что? Есть старая мудрая пословица – хочешь получить вещь — сделай ее сам. Так и поступим.

В этой статье я попробую так изложить процесс изготовления усилителя, чтобы было понятно и доступно для повторения даже неподготовленному человеку. Но нужно предупредить, что в усилителе наличествуют высокие напряжения, опасные для жизни. Нужно соблюдать технику безопасности.

Конечно, не стоит ожидать от этого устройства чудес и звука тысячедолларового агрегата, но услышать и оценить «ламповый звук» будет вполне возможно.

Схема

За основу взята схема с сайта Сергея Сергеева. Она очень проста, минимум самых распространенных деталей. Это хорошо сразу с нескольких сторон. Первая — проще сделать. Но есть еще одна грань такой простоты. В ламповой аппаратуре, как в музыкальном инструменте, звучит каждая деталь. Минимум деталей – минимум искажений. Есть даже концепция короткого тракта… Но это опять философия и отход от темы. А тема – изготовление, а не размышления на тему. Поэтому поступаю следующим образом. Пишу список деталей, и еду с ним на радиорынок. На приведенной схеме есть только собственно сам усилитель, без блока питания. Эту схему я приведу ниже, в разделе «сборка». А пока детали.

Комплектация

Итак, список.

• Силовой трансформатор ТАН-31-127/220-50 – одна штука. Не обязательно именно этот. Можно подобрать нужный по справочнику самому или прямо на рынке спросить у продавца трансформатор с обмоткой, чтобы получилось 200-220 вольт выпрямленного напряжения с током 100 миллиампер и обмоткой 6.3 вольта от одного ампера.
• Выходной трансформатор ТВЗ 1-9. Эта модель считается одним из лучших фабричных однотактных трансформаторов, выпускаемых в СССР. Но можно использовать ТВЗ 1-1. Этот не хуже, а некоторые считают, что и лучше 1-9. Или ТВЗ-Ш. Трансформаторы эти давным-давно сняты с производства, так что не пугайтесь их внешнего вида. Желательно, чтобы они были не ржавые, катушка не мятая, без повреждений.
• Лампы 6ж51п – две штуки. Можно взять 6ж52п. Но они почти все с сильным «микрофонным эффектом», их надо подбирать по минимуму этого эффекта из нескольких. Склонны к самовозбуждению. Из шести купленных мною было отобрано только две. Считается, что повезло. Одну вообще выкинул, она откровенно свистела. Но звук у них ничуть не хуже 6ж51п, а некоторым они нравятся больше. Ресурс их работы — 1000 часов. Поэтому при желании можно купить больше, в запас.
• Панельки к лампам ПЛ9 – две штуки.
• Регулятор громкости – сдвоенный переменный резистор 47 кОм – одна штука. Это по желанию. Можно регулировать громкость программно, средствами операционной системы или программного проигрывателя.
• Катодный резистор 100 Ом, 5 Вт – две штуки.
• Два резистора 1.8 кОм, 10 Вт. Это в фильтр блока питания. Лучше, конечно, поставить дроссель. Но это — габариты и усложнение. Хотя с дросселем намного меньше фона. Дроссель от 5 Гн, на ток от 100 мА.
• Сеточный резистор 470 кОм, 0.5 Вт (желательно угольный), две штуки.
• Диодный мост 6 А, 1000 В — две штуки.
• Конденсатор фильтра питания 470 мкФ, 450 В – одна штука. Лучше два. От качества питания во многом зависит звук.
• Конденсатор фильтра питания 100 мкФ, 450 В – одна штука.
• Конденсатор фильтра питания накала 470 мкФ, 16 В – одна штука.
• Конденсатор фильтра питания накала 10 000 мкФ, 16 В – одна штука.
• Катодный конденсатор 4700 мкФ, 16 В – две штуки. Они должны быть Low ESR. Продавцы на рынке называют их «компьютерными».
• Шунтирующие конденсаторы, пленка 1 – 4.7 мкФ, 400 В – четыре штуки. Это для шунтирования электролитических конденсаторов. Лучше купить шесть, пригодятся при настройке.
• Входные разъемы. Два
  RCA разъема
  .
• Выходной разъем TRS, другое название «Джек» 6 мм. Не люблю «миниджеки», ненадежны. Но если у вас на наушниках «миниджек», тогда ставьте его.
• Соединительный провод. Отлично подходят провода, добытые из витой пары пятой категории.
• Провод для соединения блока питания и усилителя. Можно использовать звуковой провод, сечением 0.5 мм. А я нашел старый в тряпочной изоляции. Для ретро вида.

Список — дело хорошее, но с ним — как с напитками. Сколько ни пиши, все равно еще раз бежать придется.

Также понадобятся два корпуса. Один — для сборки самого усилителя, а второй — для сборки блока питания к нему. Тут полная свобода для творчества — сделать самому или подобрать что-то готовое.

Почему блок питания вынесен отдельно? Делается это для того, чтобы максимально разнести трансформатор питания и остальные компоненты. Первое: меньше наводок, а, следовательно, чище звук. Второе: силовой трансформатор при работе вибрирует. Больше или меньше — зависит от качества. А практически все лампы обладают «микрофонным эффектом». Если постучать ногтем по работающей лампе, то в динамиках вы этот стук услышите, плюс звон (от сотрясения) самой лампы. Вибрация силовика будет попадать в звуковой тракт, а это малоприятно.

Для изготовления блока питания использую корпус от сгоревшего компьютерного коллеги. А для усилителя приспособил ящик из-под сигар, купленный по случаю на «молотке». Почему не металлический корпус? Опять защита от вибраций. Вспомним старые ламповые радиоприемники. В некоторых моделях шасси для сборки выполнено из металла, а в некоторых из дерева. Считается, что дерево лучше звучит, поскольку меньше передается вибраций на лампы от трансформаторов. Но это опять же дело вкуса, кому что нравится.

Проблем с покупкой не возникло. Упомянутые детали отнюдь не дефицитны и продаются в достаточном количестве.

Вот с этой кучкой и будем работать. Только, как всегда, произошла небольшая накладка. Забыл купить мощные резисторы в блок питания и продавец по ошибке положил конденсаторы 0.1 мкФ, вместо 1 мкФ (синие в нижнем левом углу). Я не проверил, а когда все собрал, было уже невозможно переснять этот кадр. Так что дальше будут появляться детали, не попавшие в этот снимок.

Необходимые инструменты и материалы

Перед тем, как приступить к сборке, необходимо проверить, есть ли у вас для этого необходимые инструменты.

• Паяльник, мощностью 40-60 Вт.
• Припой, меня вполне устраивает оловянно-свинцовый ПОС-61.
• Флюс. Канифоль в спирте.
• Мультиметр.
• Пинцет, чтобы придерживать детали при пайке.
• Бокорезы, чтобы откусить лишнее.
• Дрель.
• Сверла.
• Малярная лента, для защиты корпуса при работе. Помогает в разметке.
• Кисточка и немного краски, но может и не пригодиться.

Изготовление блока питания

Начну с блока питания. Сначала, открыв корпус, раскладываю детали, которые будут находиться в нем. Когда определяюсь с размещением, сверлю отверстия и с помощью винтов с гайками креплю силовой трансформатор.

И распаиваю его, сверяясь со справочником и схемой.

Конденсатор С1 — это фильтр, стоящий в сетевом разъеме. F1, F2 – предохранители. В отличии от импульсных блоков питания в этом случае они действительно работают. Лучше поставить. К сожалению, у меня оказалась только одна колодка, пришлось один поставить на входе трансформатора. С2, R1, C2 – фильтр анодного питания. Номиналы — С2 100 мкФ на 450 В. R1 составлен из двух параллельно соединенных резисторов 1.8 кОм. С3 – 470 мкФ на 450 В. С2 размещается в блоке питания, а остальное в корпусе самого усилителя. Параллельно С3 припаян пленочный конденсатор 1 мкФ, 400 В. С4 — конденсатор фильтра питания накала ламп 470 мкФ на 16 В.

Один провод от разъема подключения сетевого кабеля припаиваю к выводу 1 трансформатора, выводы 2 и 4 соединяю перемычкой. А второй провод от разъема питания соединяю с трансформатором через выключатель, который присутствовал на блоке питания и предохранитель. Колодка предохранителя закреплена на стенке блока рядом с выключателем.

Прикрепляю к корпусу блока диодные мосты. Опять пользуюсь винтами с гайками. М3 отлично входят в отверстия решетки блока, так что даже пользоваться дрелью не пришлось.

Теперь нужно распаять вторичные обмотки трансформатора. Снова заглядываем в справочник. Припаиваю провод к выводу, обозначенному волнистой линией «~», диодного моста и соединяю с клеммой 7 трансформатора. Затем соединяю клеммы 8 и 9 перемычкой, а клемму 10 соединяю со вторым выводом «~» диодного моста. На выход моста припаиваю конденсатор 100 мкФ на 450 В, соблюдая полярность. Если здесь сделать ошибку, при включении будет небольшой пиф-паф и конденсатор разлетится на клочки. На эти же выводы припаиваю провода, которые пойдут к анодным цепям усилителя.

Теперь проделываю то же самое с цепью накала. С клемм 19 и 21 трансформатора припаиваю провода к диодному мосту. Выводы «~». А к выводам моста «+» и «-» моста — конденсатор 470 мкФ на 16 В. И по аналогии провод, который пойдет к накалам ламп. Провода нужно прикрепить к корпусу, чтобы потом не оторвать. Вот что получилось у меня. На провода, припаянные к выводам 12 и 11, внимания можно не обращать. Это я добавлял обмотки для повышения анодного напряжения. Потом сделал так, как написано выше.

После монтажа нужно проверить правильность соединений. Лучше два раза с перерывом. И только после этого включить блок в сеть и измерить выходные напряжения. Напряжение накала может быть завышенным, в пределах 7-7.3 В, что не страшно. Под нагрузкой оно просядет до нужных 6.3 В. Высокое должно находиться в пределах 180-230 В. У меня получилось 189.

С крышкой блока не повезло, решетка куда-то затерялась. Пришлось сделать новую, из перфорированного металла. В законченном виде блок питания выглядит так.

На мой взгляд, ничуть не хуже, чем было бы с «родной» вентиляционной решеткой.

Почему не все конденсаторы фильтра расположены в блоке? Основные конденсаторы принято располагать как можно ближе к лампам, для уменьшения наводок. Поэтому в блок питания вынесены только первые конденсаторы фильтра.

Пора приступать к самому усилителю.

Схемы высококачественных усилителей мощности для наушников

Хорошим наушникам – хороший усилитель, или как нам создать эксклюзивное High End Audio своими руками

Рассмотрим сегодня довольно простой, но весьма качественный ламповый усилитель для наушников. Усилитель меня очень приятно удивил и я по новой открыл для себя звучание своих наушников. Если вы хотите вкусить лампового звука то этот ламповый усилитель для наушников идеальное решение.

Ламповый усилитель для наушников

Я уже очень давно планировал собрать себе ламповый усилитель для наушников, но каждый раз напрягала мысль о необходимости намотки выходных трансформаторов. Не то чтобы это большая проблема, да и опыт имеется, но нужно искать железо, проволоку, рассчитывать, мотать….. Вобщем лень брала вверх.

К счастью недавно наткнулся на очень увлекательную статью от Олега Иванова. Статья достаточно большая и глубокая, но я бы рекомендовал с ней ознакомиться. Суть в том, что автор загорелся идеей соорудить ламповый усилитель для низкоомных наушников с бестрансформаторный выходом.

Честно говоря, я всегда довольно скептически относился к ламповым усилителям с бестрансформаторным выходом. Но подход автора выглядел очень убедительным и я загорелся попробовать. Как оказалось – не зря!

Смотрите мое видео по этой статье:

Схема лампового усилителя для наушников

Я никоим образом не претендую на авторство схемы и на какое-то к ней отношение. Я просто выступаю в роли пропагандиста здорового образа жизни рукодельничества и электроники.

Вот так выглядит оригинальная схема автора:

Идея схемы состоит в том, что это SRPP каскад и раскачкой наушников занимается по две лампы в каждом канале. Лампой служит довольно распространенная 6Н6П, являющаяся сдвоенным триодом — всё, как вы любите).

Схема рассчитывалась на коэффициент усиления равный двум. Однако на нагрузку в 32 Ома он составляет чуть более единицы, около 1,2 как заявляет сам автор. Если же ваши наушники более высокоомные, то коэффициент усиления будет стремиться к двум.

Тем не менее несмотря на коэффициент усиления немногим больше единицы – это коэффициент усиления по напряжению. Т.е. усилитель практически не усиливает по громкости, зато он усиливает сигнал по току. А это очень важно, т.к. если усилитель для наушников (так же как и любой другой усилитель) не может обеспечить достаточный ток в нагрузку, то это приводит к проседанию выходного напряжения – а это искажения формы сигнала и смерть для звука.

С другой стороны использовать такой усилитель логичнее с наушниками скорее относящимися к категории «профессиональные», а их сопротивление не часто бывает ниже 50-60 Ом.

Если уровень сигнала вашего источника недостаточный, то автор предлагает решение в виде дополнительного входного каскада на лампе 6Н1П, с коэффициентом усиления равным 10:

С моими источниками сигнала и наушниками я не испытал необходимости в этом каскаде.

Что касается лампы 6Н6П то стоит обратить внимание, что она требует достаточно большого накального тока, порядка 750 мА. Если трансформатор не может обеспечить достаточный ток, то напряжение накала будет проседать.

Плохо это не только тем, что звук будет более зажатым, но и тем что при этом будет происходить «холодный вырыв» электронов из катодов ламп. Это приводит к уменьшению срока службы ламп.

Макетирование

Разумеется перед тем, как пилить шасси и заморачиваться с корпусом для лампового усилителя для наушников я в первую очередь решил проверить всё на макете, чтобы вообще убедиться надо ли оно мне.

Для макетирования я разбомбил какой-то ламповый блок от советского самописца. Очень удобно пользоваться готовыми кусками. Плюс тут и трансформатор хороший, даже с экранами между обмотками.

Макетирование так же удобно для того чтобы подобрать детали, и прикинуть необходимые размеры будущего девайса.

Что меня очень приятно удивило в этой схеме – так это полное отсутствие шумов. Сам автор говорит, что на измерениях спектра есть небольшой пик от сетевой наводки, но он абсолютно отсутствует на слух.

Сборка усилителя

Собирая этот усилитель мне захотелось отойти от классического металлического шасси в пользу «хорошо звучащего» дерева. Правда вместо дерева я воспользовался фанерой, которая в прошлой жизни гордо называлась кухонной доской.

Но вот корпус я все равно предпочел сделать из метала для экранировки потрохов усилителя. На роль крышки пошла крышка от куска какого-то военного прибора для проверки радиоламп в полевых условиях. Это счастье досталось мне от соседа, после сноса его гаража.

После того как я определился с расположением элементов на фанерной крышке корпуса, были просверлены все необходимые отверстия. Тут стоит заострить внимание, пожалуй, только на сверление отверстий под панельки для ламп. Т.к. панельки было решено устанавливать с верхней стороны, то для свободного доступа к контактам, с внутренней стороны я высверливал отверстия бОльшего диаметра, оставляя 4 слоя фанеры, для крепления самих ламп.

Тут стоит быть осторожным и внимательным т.к. фанера любит расслаиваться. Поэтому как только появлялся намек на трещину я подклеивал его суперклеем.

Тонировка дерева

Хотелось замутить дизайн между хайтеком и ретро, поэтому я озадачился идей тонировки фанеры. Перечень морилок в ближайших строительных магазинах меня не удовлетворил и было решено воспользоваться технологией состаривания дерева, найденной в интернетах.

Суть метода сводится к тому, что необходимо замочить в уксусной эссенции металлическую стружку или гвозди, настоять это дело недельку – другую. Затем разбавить водой, нанести полученный раствор на дерево и дождаться его высыхания.

Если лень ждать неделю, то можно приготовить эксперсс-раствор. Для этого подойдет чугунная сковорода. Шкурим ее крупной наждачкой и полученную пыль заливаем все той же уксусной эссенцией. После чего можно сразу разбавить раствор 1:1 или более водой и сразу наносить на дерево.

На самом деле такой раствор это не совсем морилка. Раствор искусственно состаривает дерево. Вообще такая морилка не очень эффективно справляется с сосной, из которой изготавливается большинство фанер, но эффект все же есть. Плюс между волокон остаются черные частички сковородки что тоже выглядить достаточно интересно, проявляя волокна дерева.

После того как деревяшка просохнет можно повторить нанесение. Однако это не даст значительного изменения. Поэтому прошкуриваем фанерку мелкой наждачкой чтобы убрать вылезший ворс и покрываем её слоем лака. В моем случае это матовый паркетный лак.

Корпус лампового усилителя для наушников

Первым делом было сделаны все необходимые отверстия. А под разъёмы для входа/выхода и отверстие для регулятора громкости. На задней стенке был сделано отверстие под интерфейс для сетевого питания.

Это готовый блочек, в котором уже совмещены разъем для сетевого провода, выключатель и предохранитель. Потрясающая штука, заказывал в этом магазине всего по 95 центов:

Когда все отверстия готовы, а новых не предвидится – пора переходить к отделочным работам. Для придания корпусу солидного вида – он был отшкурен до металла, затем отшпаклеван автомобильной шпатлевкой. И, после тщательного прошкуривания, я покрыл его тремя слоями черной краски с промежуточными прошкуриваниями.

Исходно, по классике жанра, корпус предполагался черным матовым. Но, увы, нормальную краску удалось достать только глянцевую. Я использовал акриловую нитрокраску. Однако последний слой, так получилось, я наносил при температуре около 17 градусов, что ниже указанной в условиях нанесения. В результате слой таки получился матовым.

Кожух трансформатора красился вместе с корпусом.

Потроха усилителя для наушников

Когда корпус готов остается только собрать все воедино и заставить работать.

Первым делом я провел провода для накала ламп. Я не стал выпрямлять накал, поэтому провода идущие к лампам желательно делать как можно короче. Накальная обмотка моего трансформатора имеет центральный отвод, который я сразу соединил с выводами экранов между обмотками трансформатора и подключил все это дело к земле.

Детали я напаивал непосредственно на выводы панелек ламп, но так же воспользовался столбиками из оргстекла с контактом, выкрученными из какого-то лампового прибора.

Для усилителя я специально заказал хорошие конденсаторы, однако на момент сборки они не успели придти, поэтому не стал заморачиваться с крепежом имеющихся и посадил все на термоклей. Выглядит не самым лучшим образом, зато все прекрасно работает

После сборки усилитель заработал сходу, но на всякий случай еще раз пробежался по схеме и все проверил.

В качестве проверки правильности работы схемы стоит проверить напряжения в указанных на схеме точках. Если схема собранна правильно, но при этом напряжения отличаются от указанных более чем в 10 раз, то это значит лампам пора на мусорку.

Заключение

В итоге получился вот такой потрясающий усилитель:

С этим усилителем я заново открыл для себя свои наушники. Схема усилителя настолько просто, что ее действительно сможет повторить даже начинающий лампостоитель. Главное не забывать о простых правилах безопасности, а именно не забывать отключать питание и разряжать конденсаторы. На этом у меня всё, более подробно процесс сборки смотрите в моем видео в начале статьи.

Всем удачи и хорошего звука!

Статья написана исключительно для сайта AudioGeek.ru

Как сделать усилитель для наушников своими руками?

Порой громкость наушников бывает недостаточно. Стоит заметить, что в этом виноваты не сами наушники, а устройства, с которыми они используются. У них не всегда хватает мощности для обеспечения чистого и громкого звука. Эту неприятность можно легко исправить, собрав специальный усилитель для наушников. Сегодня предлагается множество схем, по которым можно сделать хорошее устройство для улучшения звука.

Общие правила изготовления

При изготовлении устройств есть множество важных моментов, которые следует учесть.

В первую очередь усилитель не должен быть слишком громоздким и занимать много места. Это легко достичь, если делать устройство на уже готовой печатной плате.

Важно обратить внимание на печатную плату, предназначенную для размещения комплектующих. Ее состояние должно быть очень хорошим. Для усиливающей конструкции желательно подобрать корпус из пластика или металла. Он должен отличаться высокой надежностью. Стоит отметить, что корпус необязательно изготавливать самостоятельно, даже будет лучше поручить это профессионалу.

При сборке следует все элементы размещать точно на свои места согласно схеме, подготовленной заранее.

При припаивании проводов и комплектующих важно, чтобы два элемента не были соединены припоем. Радиатор следует устанавливать так, чтобы он не соприкасался с отдельными элементами или корпусом. Данный элемент при закреплении может касаться исключительно микросхемы.

Желательно, чтобы число компонентов в устройстве усилителя было минимальным. Именно поэтому лучше всего использовать микросхемы, а не транзисторы. Сопротивление должно быть таким, чтобы усилитель справлялся даже с высокоомными моделями наушников. При этом искажения и шумы должны быть как можно ниже.

Лучше всего останавливать свой выбор на простых схемах звукоусиливающих устройств. При этом не стоит использовать элементы, которые сложно найти.

Усилители звука, собранные на лампах, имеют весьма стильный вид. Стоит заметить, что они подходят и к старым магнитофонам, и к современным устройствам. Основным недостатком таких схем является сложность при подборе комплектующих.

Транзисторные усилители просты и не отличаются многокомпонентностью. Например, транзисторы из германия можно использовать для любых звуковых устройств. Однако такие усилители имеют существенные размеры. При этом важно соблюдать правильную настройку, чтобы качество звука было высоким. Последнее можно предотвратить, если при сборке использовать экранированный кабель или устройства, подавляющие шумы и помехи.

Инструменты и материалы

Как сделать усилитель?

Для наушников сделать звукоусилитель своими руками совсем несложно, особенно если имеется готовая схема. Стоит подчеркнуть, что есть различные варианты усилителей, среди которых встречаются простые варианты и высококачественные.

Простой

Для создания простого усилителя понадобится печатная плата с металлизированными отверстиями. Сборку усилителя следует начать с установки резисторов на плату. Далее необходимо вставить конденсаторы. При этом первыми идут керамические, а уже потом полярные электролитические. На этом этапе важно внимательно соблюдать номинал, а также полярность.

Если создание усилителя проводится на микросхеме, то ее следует вставить в специально отведенную для этого панельку. Когда все элементы размещены на плате, можно собирать корпус. Для этого на нижней части надо прикрутить стойки с резьбой с использованием отвертки. Далее на них устанавливается плата с отверстиями под гнезда, необходимые для подключений. На последнем этапе присоединяем верхнюю крышку.

Чтобы самодельный усилитель работал исправно, требуется подключить блок питания через штекер в гнездо.

На транзисторах также можно собрать самому качественный усилитель звука. При этом можно использовать полевые или биполярные транзисторы. Первые позволяют создать устройство, характеристики которого будут близки к ламповым усилителям.

Высококачественный

Сборка звукоусилителя класса А является более сложной. Однако это позволяет создать более качественный вариант, который подходит даже для высокоомных устройств. Данный усилитель можно создать на базе микросхемы ОРА2134Р. Также следует использовать переменные резисторы, неполярные и электролитические конденсаторы. Помимо этого, понадобятся разъемы, посредством которых будут подключаться наушники и элементы электропитания.

Конструкцию устройства можно разместить в уже готовом корпусе из-под другого прибора. Однако при этом придется самостоятельно изготовить переднюю панель. Для усилителя понадобится двусторонняя плата. На ней разводка проводников сделана с использованием технологии, получившей название лазерно-утюжной.

Данный метод заключается в том, что на компьютере при помощи специальной программы создается разводка будущей схемы.

Затем на лазерном принтере распечатывают получившееся изображение на листе бумаги с глянцевой поверхностью. После этого его прикладывают к нагретой фольге и горячим утюгом проводят по бумаге. Это позволяет перенести рисунок на фольгу. Затем надо получившуюся печатную плату поместить в контейнер с теплой жидкостью и снять бумагу.

На фольге остается зеркальное отображение печатной платы, которое было создано на компьютере. Для травления платы используют раствор хлористого железа, после чего ее следует промыть. Далее на нее наносятся необходимые отверстия и проводится лужение стороны, на которую будут припаяны элементы.

После этого на плату можно установить все компоненты. При этом начинать необходимо с цепей электропитания. Желательно транзисторы на выходах устанавливать на радиатор. Для этого используются прокладки из слюды, а также теплопроводная паста.

Четырехканальный усилитель звука на две пары наушников можно сделать на базе двух микросхем TDA2822M, резисторов номиналом 10 кОм, конденсаторов номиналом 10 мкФ, 100 мкФ, 470 мкФ, 0,1 мкФ. Также понадобятся гнезда и разъем питания.

Для переноса нужно распечатать плату и перенести ее на текстолит. Далее плата подготавливается и собирается, как описано выше. Однако при сборке устройства на 4 пары особенно внимательно надо быть с пайкой разъемов MicrofonIn и MicrofonOut. Корпус для такого устройства создается самостоятельно из подручных материалов.

Самодельные звукоусилители работают от источника питания с напряжением 12 В и более. На основе готового MAX4410, работающего от источника питания с напряжением от 1,5 В, можно собрать портативный звукоусилитель. Такой прибор может работать на самых обычных батарейках.

Меры безопасности

Самостоятельно изготавливая усилители звука, следует быть не просто аккуратным, но и следовать правилам техники безопасности. Для человека напряжение более чем 36 В является опасным.

Важно проявлять осторожность и быть внимательным при монтаже, настройке блоков питания, первом включении полученного устройства.

Если знаний недостаточно, то стоит прибегнуть к помощи квалифицированного специалиста. Он должен присутствовать при сборке и запуске усилителя. Особенная осторожность понадобится при работе с электролитическими конденсаторами. Не стоит проводить испытания блока питания без нагрузок.

При сборке усилителя приходится использовать паяльник для соединения контактов и проводов. Этот инструмент является опасным, так как может высокой температурой причинить вред человеку. Если придерживаться техники безопасности, то этого всего можно избежать.

В первую очередь важно следить за жалом, чтобы оно в разогретом состоянии не касалось электрических проводов. В противном случае может произойти короткое замыкание.