Системный блок персонального компьютера (ПК), в отличие от ноутбука или планшета не содержит усилителя мощности звуковых частот (УМЗЧ). Для воспроизведения аудиофайлов и системных звуков надо подключать отдельное устройство, которое, в свою очередь, требует дополнительного электропитания. Обычно акустические системы питаются от сетевого напряжения и многие из них могут потреблять больше монитора, а то и самого ПК.
Всё это ничего, но если ПК приходится работать от блока бесперебойного питания (ББП), то может возникнуть некоторые проблемы. В любом случае такое положение является неэкономичным и неэффективным, так как питание УМЗЧ проходит несколько ступеней преобразования, что ни есть «зер гут».
Монтаж аудио канала в системный блок
Казалось бы, нет ничего проще, чем вмонтировать готовую (или самостоятельно собранную) плату УМЗЧ непосредственно в системный блок компьютера. Усилитель может быть какой угодно, стерео или моно, даже квадростерео (2 стереофонические платы – 4 канала), мощность тоже можно выбрать различную. Я, обычно, так и делал. Брал плату УМЗЧ от телевизора или другого какого устройства (можно со старых магнитофонов), «запитывал» её от +12В (или +5В) блока питания ПК.
На лицевую панель или с обратной стороны «системника» устанавливал элементы управления: регуляторы звука и тембра, также баланса в вариантах стерео. При желании можно установить индикаторы различного типа, заказав оные с Али экспресса, или из какого-нибудь аппарата, подлежащего разборке. Можно задействовать стрелочную индикацию усилителя записи магнитофона.
Чаще всего, в такую переделку я использовал монофонический усилитель средней мощности, от 2 до 4,5 Вт. Считаю, что создать нормальный стереоэффект в шумящем системном блоке не получится. А вмонтированный УМЗЧ будет как вспомогательный, который работает, как бы, по умолчанию. Если вход его подключить к разъёму материнской платы, который имеется на задней панели, то при неподключенном входе на передней панели наш вмонтированный усилитель будет проигрывать звук. Если же в переднее гнездо вставить входной разъём для передачи звука на музыкальный цент, например, то вход на внутреннюю самоделку отключается автоматически.
Динамик можно установить около передней панели блока. В старых корпусах даже есть для него крепление и сеточка, защищающая диафрагму. В новых – круглый динамик можно закрепить на месте, рассчитанном для монтажа дополнительного кулера, таковые почти всегда имеются.
При задействовании выхода внутреннего разъёма - звук пойдёт на используемое самодельное устройство.
А дополнительные выходы для усиления, например, музыкальным центром или другим каким УМЗЧ можно взять с разъёмов задней панели. Эту функцию делают драйвера Realtek High Definition Audio, которые желательно установить в программное обеспечение (ПО) ПК. Два входа (стерео) соединяют резисторами 1 кОм в общую точку для преобразования в канал моно (см. схему на картинках 1 и 2). Смысла ставить стерео для "пищалки" по умолчанию я не вижу.
Можно применить стереоусилитель с выносом динамиков наружу и закреплением его платы в самом системном блоке. Но это на любителя, впрочем, как и мощность звука. Правда, в этом случае придётся поработать с питанием, использовать шину +12В - нежелательно (проблема описана ниже).
Некоторым достаточно и 0,1Вт, взяв звуковую платку, например, с пейджера, а питание с шины +5В. Возможен вариант такой поделки, что даже разъём под наушники Ø3,5 мм в установленной дополнительной плате, взятой с какого-нибудь гаджета, тоже используется (см. схему на картинке 2). Это на случаи, когда увлечённый пользователь, может прослушивать интересный материал и не мешать другим.
Такого рода дополнения не перегружают блок питания ПК даже в самых слабых его модельных вариантах и очень удобны в использовании, но есть "подводный камень".
Доводка звуковой доработки
Однако есть в подобного рода дополнениях один очень существенный недостаток. При высоком коэффициенте усиления, когда положение входного регулятора громкости выше среднего значения, то ощутимо прослушиваются помехи ПК системного характера. Эти шумы, подчас, очень значительные по громкости и надоедливы своим «щебетанием».
Я пробовал подавить их дополнительными фильтрами помех питающего напряжения и входного сигнала. Но результат был малозначительным. Лучшие результаты получились бы при использовании синфазного дросселя, но его из-а общей шины питания и входного сигнала невозможно применить ни в питающей, ни в сигнальной цепях. Разбираясь с причиной их появления, я понял, что необходима гальваническая развязка питания усилителя. Представляю вариант такой схемы.
И хоть в предлагаемом варианте схемы преобразователя для питания дополнительного УМЗЧ минусовые полюса соединены, но системные помехи в звуковой тракт уже не попадают.
Описание схемы дополнительного УМЗЧ к ПК
УМЗЧ собран на микросхеме КА2206, которая включена топологией монофонического усилителя (см. картинку 3). Для варианта стерео – схему подключения придётся изменить (см. картинку 4).
Преобразователь напряжения собран на микросхеме NE555 или ей подобной, в качестве генератора можно применить даже логические интегральные элементы в различной вариации. Остановка работы генератора происходит при открывании стабилитрона, который начинает проводить ток, если напряжение на нём увеличилось выше 8В (напряжения стабилизации стабилитрона V3, картинка 3).
В этом случае включается светодиод оптрона и открытый коллектрный перход его транзистор блокирует работу генератора. При разряде конденсатора С3 через нагрузку, ток через цепь практически не протекает, и работа генератора продолжается до нового включения светодиода оптрона. Таким образом происходит преобразование с авторегулировкой до напряжения, примерно 9В.
В качестве трансформатора применён малогабаритный сетевой фильтр. Можно использовать ферритовое кольцо с одинаковым количеством витков в расчёте 1 – 2 витка на 1В. Например, если питание составляет 5В, то 5 – 10 витков, для 12В – от 12 до 25 витков. Микросхему КА2206 надо обязательно снабдить небольшим радиатором. Его можно изготовить из закаточной крышки, вырезав по шаблону (см. Картинку 4). Ножки впаиваются (металл закаточной крышки легко лудится паяльником с любым припоем) в отверстие платы вместе с ножками самой микросхемы. Термоконтакт радиатора с микросхемой смазывают термопастой.
Микросхема греется, поэтому предложенного теплоотвода хватит, если напряжение на выходе преобразователя не более 10В, а сопротивление динамика – не менее 8 Ом. Если оно меньше, то лучше:
· применить дополнительные резисторы в цепи акустики;
· использовать 2 динамика последовательно;
· увеличить площадь радиатора;
· снизить напряжение питания;
· задействовать микросхему другого типа.
Транзистор преобразователя IRF640FI в изолированном корпусе также необходимо установить на теплоотвод. Я использовал п-образно согнутую алюминиевую пластину, толщиной 4 мм, площадью 50×120мм. В цпь от питания преобразователя до вывода 12 микросхемы D2, картинки 3, я включил фильтр, состоящий из последовательного дросселя (3 витка монтажного провода в кольце из феррита, взятого из польского антенного усилителя) и конденсатора 1 мкф. Последний включён параллельно питанию микросхемы D2. Впрочем, его наличие не обязательно.
