Найти в Дзене
Илья 'Nem0' Стельмах

Шестиканальный усилитель мощности на базе ОМ2.7 в исполнении Александра Сизенкова

Автор: Александр Сизенков
Вёрстка и правки: Илья Стельмах История такая. Решил я значит собрать себе систему полностью. За основу была взята концепция активной многополосной системы. Ее основа - это цифровой кроссовер (процессор) - Behringer DCX2496 Pro. Процессор имеет 3 аналоговый входа, 1 цифровой стерео вход и 6 выходов. В наличии различные типы фильтров кроссовера с крутизной среза от 6 до 48 дБ/окт. Возможность задержек для всех входов и выходов. Различные типы эквалайзеров (LP/BP/HP) для каждого входа/выхода. Динамический эквалайзер для выравнивания в зависимости от уровня сигнала и параметрические эквалайзеры для всех входов/выходов. И прочие полезные функции, в общем - мечта при сведении АС. В качестве сателлитов собрал шары их стеклоткани на 10-дюймовом коаксиале Beyma 10CX300FE (ЗЯ 30 литров), а в качестве саба - JBL 2241HPL - 18-шка в ФИ (настройка порта на частоту 40 Гц). Фотография сделана в процессе настройки. Дома ремонт, но музыку слушать никто не отменял :) Чувствител

Автор: Александр Сизенков
Вёрстка и правки: Илья Стельмах

История такая. Решил я значит собрать себе систему полностью. За основу была взята концепция активной многополосной системы. Ее основа - это цифровой кроссовер (процессор) - Behringer DCX2496 Pro.

Внешний вид процессора Behringer DCX2496
Внешний вид процессора Behringer DCX2496

Процессор имеет 3 аналоговый входа, 1 цифровой стерео вход и 6 выходов. В наличии различные типы фильтров кроссовера с крутизной среза от 6 до 48 дБ/окт. Возможность задержек для всех входов и выходов. Различные типы эквалайзеров (LP/BP/HP) для каждого входа/выхода. Динамический эквалайзер для выравнивания в зависимости от уровня сигнала и параметрические эквалайзеры для всех входов/выходов. И прочие полезные функции, в общем - мечта при сведении АС.

В качестве сателлитов собрал шары их стеклоткани на 10-дюймовом коаксиале Beyma 10CX300FE (ЗЯ 30 литров), а в качестве саба - JBL 2241HPL - 18-шка в ФИ (настройка порта на частоту 40 Гц).

Фотография аудио системы в процессе настройки
Фотография аудио системы в процессе настройки

Фотография сделана в процессе настройки. Дома ремонт, но музыку слушать никто не отменял :)

Чувствительность СЧ/НЧ динамиков - 97 дБ/Вт/м и 107 дБ/Вт/м у пищалки, что накладывает определенные требования на шумовые характеристики усилителей. С такой чуйкой честных 100 Вт RMS за глаза.

И вот уже вырисовываются требования к усилителю: 6 каналов усиления, 100 Вт на 8 Ом, и как можно ниже уровень шума. Все каналы усиления должны быть одинаковыми, иначе сшить систему по фазе будет практически нереально, и кроме того, все не должно занимать место с пол комнаты, желательно - в одном корпусе, а значит плата должна быть мощная и маленькая... Тогда я вспомнил про
Only Music 2.7, тем более, что на тот момент, давно правда, я уже собрал их в количестве 4 штук, благо герберы уже были готовые - кайф.

Пара "чистых" плат для усилителя мощности Only Music 2.7
Пара "чистых" плат для усилителя мощности Only Music 2.7
Печатные платы шести каналов усилителя мощности Only Music 2.7 в процессе монтажа электронных компонентов
Печатные платы шести каналов усилителя мощности Only Music 2.7 в процессе монтажа электронных компонентов
Печатные платы шести каналов усилителя мощности Only Music 2.7 в процессе монтажа электронных компонентов
Печатные платы шести каналов усилителя мощности Only Music 2.7 в процессе монтажа электронных компонентов
Печатные платы шести каналов усилителя мощности Only Music 2.7 в процессе монтажа электронных компонентов
Печатные платы шести каналов усилителя мощности Only Music 2.7 в процессе монтажа электронных компонентов
Выходные индуктивности для плат усилителей мощности
Выходные индуктивности для плат усилителей мощности
Пара полностью собранных каналов усилителей мощности Only Music 2.7
Пара полностью собранных каналов усилителей мощности Only Music 2.7

Далее нужно было согласовать балансные выходы DCX-а и входы усилителей мощности, так как у профессионального оборудования выход почти 8 В RMS или 10 дБ - запас относительно 0-го уровня. Использование балансного входа снизит шум еще на 6 дБ, а значит буфер с балансным входом напрашивается сам собой, плюс после него можно без вреда для КНИ встроить аттенюатор и согласовать уровни процессора и усилителей.

Схема была найдена сразу же. Накидал плату и заказ ушел на завод к китайцам.

Печатные платы преобразователя балансного в не балансный сигнал
Печатные платы преобразователя балансного в не балансный сигнал
Примерка гнезда XLR на плату преобразователя балансного в не балансный сигнал
Примерка гнезда XLR на плату преобразователя балансного в не балансный сигнал
Печатные платы преобразователя балансного в не балансный сигнал и необходимые для монтажа электронные компоненты
Печатные платы преобразователя балансного в не балансный сигнал и необходимые для монтажа электронные компоненты
Печатные платы преобразователя балансного в не балансный сигнал в процессе монтажа
Печатные платы преобразователя балансного в не балансный сигнал в процессе монтажа
Полностью собранная пара плат преобразователя балансного в не балансный сигнал
Полностью собранная пара плат преобразователя балансного в не балансный сигнал

Начало положено. Далее нужен копрпус. Примерный размер плат мы знаем, выделяемую мощность тоже, а значит знаем размеры радиаторов. А далее, в течении месяца я мониторил Али на предмет подходящего корпуса за адекватные деньги - и ура, он был найден! Усилители в аккурат вписывались по 3 канала на каждый радиатор с отличной толстой подложкой - заказал!

Все это нужно было чем-то питать - на музыке, грубо мощность БП должна быть равна мощности на выходе усилителя. Поскольку у меня 3 усилителя по 100 Вт на каждый канал, то мне бы хватило блока питания на 300-400 Вт, а учитывая, что в каждом канале, один усилитель будет работать на НЧ, второй - СЧ, а третий - вообще ВЧ, то этой мощности хватит с головой.

Китайцы как раз предлагают подходящий блок питания - LLC резонансный импульсный источник питания, с высокой частотой генерации, с синусоидальной формой тока, стабилизированный на 300 Вт долговременной выходной мощности со штатными радиаторами, и 500 Вт с заменой на радиатор большего размера или с обдувом - мечта просто. Таких блоков питания было заказано два: по одному на каждый канал (на каждые три усилителя).

LLC резонансный импульсный источник питания в упаковке и без нее
LLC резонансный импульсный источник питания в упаковке и без нее
Общий вид LLC резонансного ИИП
Общий вид LLC резонансного ИИП
LLC резонансный ИИП - вид сзади
LLC резонансный ИИП - вид сзади
LLC резонансный ИИП - вид сбоку, со стороны выходных клемм
LLC резонансный ИИП - вид сбоку, со стороны выходных клемм
LLC резонансный ИИП - вид сбоку, со стороны входных клемм 230 В
LLC резонансный ИИП - вид сбоку, со стороны входных клемм 230 В

После была долгая сборка. Пришлось много сверлять, пилять, и еще много других "-лять" :)

Процесс нарезания резьбы в радиаторе
Процесс нарезания резьбы в радиаторе
Радиатор с нарезанными резьбами и установленными стойками для плат усилителей
Радиатор с нарезанными резьбами и установленными стойками для плат усилителей
Формовка и подгонка выводов выходных транзисторов
Формовка и подгонка выводов выходных транзисторов
Формовка и подгонка выводов транзисторов, устанавливаемых на радиатор
Формовка и подгонка выводов транзисторов, устанавливаемых на радиатор
Фото в процессе формовки и подгонки выводов транзисторов, устанавливаемых на радиатор
Фото в процессе формовки и подгонки выводов транзисторов, устанавливаемых на радиатор
Окончательное закрепление транзисторов на радиаторе через изоляционные прокладки
Окончательное закрепление транзисторов на радиаторе через изоляционные прокладки
Все платы и все транзисторы установлены на радиаторах
Все платы и все транзисторы установлены на радиаторах

И вот первый старт... Свист из динамика - это фиаско. Выход +/- 15 В для слаботочки в китайском блоке питания никуда не годится - там просто дикие шумы и пульсации, а значит для питания преобразователей сигнала балансного в не балансный придется использовать линейный стабилизированный источник питания. Не долго думая, таковой был собран на микрухах, и ура - в колонках гробовая тишина!

А дальше настройка "нуля" на выходе, тока покоя:

Настройка нулевого постоянного напряжения на выходе усилителя
Настройка нулевого постоянного напряжения на выходе усилителя
Усилители мощности в процессе настройки
Усилители мощности в процессе настройки

Монтаж всех необходимых плат в корпусе:

Нижняя панель корпуса с частично установленными стойками плат
Нижняя панель корпуса с частично установленными стойками плат
Задняя панель корпуса с отверстиями под разъемы
Задняя панель корпуса с отверстиями под разъемы
Установка XLR и Speakon разъемов на заднюю панель корпуса
Установка XLR и Speakon разъемов на заднюю панель корпуса
Все платы смонтированные в корпусе усилителя
Все платы смонтированные в корпусе усилителя
Процесс разводки проводки в корпусе усилителя
Процесс разводки проводки в корпусе усилителя
Усилитель в собранном виде без верхней крышки
Усилитель в собранном виде без верхней крышки

После причёски усилителя уже все устраивало, пока я его не выключил - получил просто офигенный хлопок в динамиках и если для НЧ и СЧ - это пшик, то для ВЧ... в общем я перебдел я тогда знатно.

Защита акустических систем была запитана от 15 В выход ИИП, а у него емкости на входе большие, поэтому он работал дольше, чем отдельный источник питания для входных буферов-преобразователей, последний некисло так хлопал - не порядок!

Нужно либо запитать защиту от отдельного трансформатора, либо как-то отключать ее питание сразу. В плате плавного пуска (софт старта), есть реле, коммутирующее входное питание, и оно отключается сразу. Параллельно этому реле было подключено реле с двумя группами контактов и через них запитаны платы реле: включается усилитель, далее реле замыкает термисторы, вместе с ним включается реле питающее защиту АС и через пару секунд защита подключает акустические системы к усилителю - вуаля! Усилитель мощности работает четко и при отключении защита моментально отключает выходы усилителя от акустики.

Плата плавного пуска (софт старта), со стороны деталей
Плата плавного пуска (софт старта), со стороны деталей
Плата плавного пуска (софт старта), со стороны дорожек
Плата плавного пуска (софт старта), со стороны дорожек

В таком виде усилитель живет уже полтора года с того момента.

Ниже находится замер одного из каналов получившегося усилителя в RMAA (остальные каналы полностью аналогичные - я замерял, там все один в один). Замер производился на полной выходной мощности в 100 Вт на 8 Ом (резистор).

Общее результаты измерения одного из каналов усилителя при помощи RMAA
Общее результаты измерения одного из каналов усилителя при помощи RMAA
Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ)
Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ)
Соотношение сигнал/шум
Соотношение сигнал/шум
Гармонические искажения + шум (коэффициент нелинейных искажений + шум)
Гармонические искажения + шум (коэффициент нелинейных искажений + шум)
Интермодуляционные искажения
Интермодуляционные искажения

С разработками Nem0 я знаком еще с первых версий усилителей "Оплеуха Микрухам" (они же Only Music). Спасибо за отличный усилитель мощности: простой, мощный, качественных параметров его за глаза в 99%!

В заключение, немного об акустической системе.

Амплитудно-частотная характеристика сателлитов - шаров
Амплитудно-частотная характеристика сателлитов - шаров

Это АЧХ сателлитов - шаров. Вписываемся в неравномерность 5 дБ.

Коррекция только ниже 500 Гц в 6 дБ, но это помещение и у меня комната дает яму на 100 Гц, а так у них до 80 Гц без спада АЧХ.

Импульсная характеристика сателлитов-шаров
Импульсная характеристика сателлитов-шаров

Импульс как у ширика - тычек и спад, причем обратите внимание на время, за которое достигает пика и на время затухания.

Кроссовер - второй порядок, Баттерворт, частота среза - 1,6 кГц на СЧ и 3,46 кГц на ВЧ, получаем частоту сшивки 2,5 кГц.

Задержка на СЧ, так как, ВЧ утоплен за магнитную систему - получаем практически идеальную, как по книжке сшивку.

Измерения проводились на 10-15 градусах от оси излучателей, поскольку ВЧ рупорный, а любой рупор дает характерные для этого оформления провал на оси излучения, но стоит лишь чуть отойти - красота!

Измерения проводились при помощи измерительного микрофона Behringer ECM8000.

На этом все! Спасибо за внимание!