Како направити радио са добром контролом јачине звука
Прављење сопственог радија је забаван и едукативан електронски пројекат. Поред јачања вашег разумевања радио таласа, кола за појачавање звука и напајања, овај пројекат вас такође изазива да произведете квалитет звука који је удобан за слушање. Један од најважнијих фактора за „добро“ звучање радија је глатка контрола јачине звука, тиха репродукција и рад без изобличења. Овај чланак говори о томе како направити једноставан радио - са посебним фокусом на пројектовање добре контроле јачине звука.
1. Одредите тип радија који ће се направити
Пре него што се упустите у коло за јачину звука, прво одлучите коју врсту радија желите да направите. За почетнике постоје две најреалније опције:
1. Модул тјунера/ФМ радио базиран на интегрисаном колу (нпр. TEA5767, RDA5807 или готови ФМ радио модул). Ово је најлакше јер је РФ пријемник већ стабилан.
2. Дискретни AM/FM радио (одвојене компоненте). Ово је сложеније и осетљивије.
За брзе и стабилне резултате, овај чланак претпоставља да користите FM пријемни модул који емитује аудио сигнал линијског нивоа. Аудио затим иде до појачала и контроле јачине звука.
2. Основни блокови радио кола
Генерално, домаћи радио се састоји од неколико блокова:
1. Пријемник/тјунер: снима емитовани сигнал и претвара га у аудио сигнале.
2. Претпојачало / Бафер (опционо): подешава импедансу и благо појачава.
3. Контрола јачине звука: подешава ниво аудио сигнала пре уласка у финално појачало.
4. Појачало снаге: појачава сигнал за погон звучника.
5. Напајање: стабилизује напон за модул и појачало.
6. Звучници и кутије: утичу на карактер звука и удобност.
Добра контрола јачине звука не подразумева само „инсталирање потенциометра“, већ и избор типа потенциометра, његовог положаја у колу, начина уземљења и избор појачала како не би дошло до изобличења.
3. Избор правих компоненти за контролу јачине звука
а) Користите аудио потенциометар (логаритамски)
Људско ухо реагује на звук логаритамски. Стога је идеалан потенциометар аудио тапер (А), а не линеарни (Б). Ако користите линеарни потенциометар, промене јачине звука ће се осећати као да „скачу“ на почетку, а затим се успоравају на крају.
Препорука: потенциометар A10K или A50K.
– A10K: добар за прилично јаке аудио изворе и блиске струјне кола (отпорнији на буку).
– A50K: често се користи за улаз појачала и флексибилан је за многе модуле.
За стерео радио, користите стерео потенциометар (двоструки) тако да леви и десни појас иду горе-доле заједно.
б) Уверите се да је потенциометар доброг квалитета.
Јефтини лонци често производе „пуцкетање“ када се окрећу због прљавих или истрошених карбонских канала. Изаберите бољи лонац или барем проверите да ли је нов и заштићен од прашине.
ц) Размотрите употребу дигиталног интегрисаног кола за јачину звука (опционо)
Ако желите веома глатку и тиху јачину звука, можете користити дигиталну контролу јачине звука као што су PGA2311, PT2258 или контролу засновану на I2C-у. Оне су сложеније, али резултати су елегантни и модерни.
4. Поставите контролу јачине звука на исправну тачку
У пракси, контрола јачине звука је најбоље постављена:
– После пријемног модула (аудио излаз)
– Пре улаза појачала снаге
Једноставна шема:
Излаз тјунера → спрезни кондензатор → потенциометар → улаз појачала
На овај начин, потенциомер смањује ниво сигнала пре него што се појача, тако да се појачало не преоптерећује лако и да се може контролисати изобличење.
5. Препоручено коло за контролу јачине звука
Ево општег и ефикасног концепта пасивног кола за јачину звука (моно; за стерео само удвостручите):
1. Аудио излаз тјунера иде на спрегни кондензатор (нпр. 1 µF–4.7 µF, електролитички/филм, у зависности од захтева).
2. Након кондензатора, сигнал улази у горњи део потенциометра (улаз потенциометра).
3. Дно лонца је уземљено.
4. Средња нога (брисач) потенциометра иде на улаз појачала.
Зашто вам је потребан спојни кондензатор?
Да би се блокирало да једносмерна струја из модула тјунера уђе у потенциомер и појачало, што може изазвати „пуцкетање“ и сметње.
Идеална вредност потенциометра је генерално 10k–50k. Превелики потенциомер може лако да изазове шум, док премали потенциомер може да преоптерети излаз тјунера.
6. Смањује буку и пуцкетање при појачавању јачине звука
Контроле јачине звука често имају проблема са буком, зујањем или шкрипањем током репродукције. Ево како то да решите:
а) Правилно уземљење
Не повезујте само уземљење. Користите концепт звездастог уземљења, што значи да се сва аудио уземљења састају у централној тачки, обично близу улазног уземљења појачала.
Избегавајте уземљивачке петље које стварају зујање од 50/60 Hz.
б) Увијени аудио каблови или употреба заштићених каблова
Ако је потенциометър монтиран даље од плоче тјунера/појачала (нпр. на предњој плочи кутије), користите заштићене каблове за путање сигнала, посебно од тјунера до потенциомера и од потенциомера до појачала.
ц) Одвојите аудио путању од путање напајања
Каблови за напајање и регулаторски водови често емитују шум. Избегавајте постављање аудио каблова паралелно са кабловима за напајање на великим растојањима.
д) Додајте раздвајајући кондензатор
Поставите кондензатор од 100 nF близу VCC пина модула тјунера и интегрисаног кола појачала. По потреби додајте електролитске кондензаторе од 10 µF–470 µF. Ово помаже у сузбијању шума напајања који би иначе могао да уђе у звук.
е) Потенциометар који „пуцкета“
Ако је лонац већ прљав:
– Пробајте специјално средство за чишћење електронских контаката (по потреби).
– Ако проблем и даље постоји, замените лонац. Покушај поправке истрошеног лонца обично није одржив.
7. Изаберите појачало које подржава фину контролу јачине звука
Да би се постигла пријатна јачина звука, појачало мора имати следеће карактеристике:
– ниска бука када је јачина звука ниска,
– не снима се брзо када је јачина звука висока.
Популарни избори:
– LM386: једноставан, али има тенденцију да буде бучан и стандардног квалитета. Погодан за једноставне пројекте.
– PAM8403 (класа D 5V): мали, ефикасан, прилично чист.
– TDA2822: једноставан, добар за мале звучнике.
– TPA3110/TPA3116: ако желите већу снагу и бољи квалитет.
За мале кућне радио-апарате са напајањем од 5V–9V, PAM8403 је често практична опција: чист је и енергетски ефикасан.
8. Избегавање дисторзије током велике јачине звука
Деформација се обично јавља због:
1. Улаз појачала је превелик (преоптерећење).
2. Напон напајања пада када је бас висок.
3. Звучник није способан.
Решење:
– Уверите се да је контрола јачине звука испред појачала.
– Користите јако и стабилно напајање (нпр. адаптер од 5V 2A за PAM8403).
– Додајте велики кондензатор (нпр. 470 µF–1000 µF) близу појачала.
– Користите звучнике који одговарају импеданси и снази (нпр. 4Ω/3W за PAM8403).
9. Учините да се јачина звука „осећа“ удобније
Добра контрола јачине звука није само ствар технике, већ и укуса. Неки трикови:
– Користите аудио потисник за смањење јачине звука како би повећање јачине звука било природно.
– Ако вам се чини превише осетљивим, можете додати мали серијски отпорник или направити делитељ напона на улазу да бисте подесили појачање.
– Ако појачало има велико појачање, смањите појачање према техничком листу (на пример заменом отпорника повратне спреге на неким интегрисаним колима или избором модула појачавача са мањим појачањем).
10. Склапање у кутији и тестирање
Када је коло спремно:
1. Инсталирајте тјунер, појачало и потенциомер у кутију.
2. Уверите се да предња плоча саксије случајно не дође у контакт са земљом (у зависности од дизајна).
3. Укључите и тестирајте:
– Да ли се чује зујање при ниској јачини звука?
– Да ли је звук јасан до 70–80% јачине звука?
– Да ли се чује „пуцкетање“ приликом укључивања/искључивања?
Ако постоји „пуцкетање“, можете додати једноставно коло за искључивање звука или одложити повезивање звучника (меки старт), посебно на одређеним појачалима.
Закључак
Израда радија са добром контролом јачине звука захтева пажњу посвећену детаљима: избор потенциометра за конусност звука, постављање дугмета за јачину звука испред појачала, коришћење кондензатора за спрезање, правилно постављање ожичења и инсталирање исправног напајања. Применом правилног уземљења и избором одговарајућег појачала, можете направити кућни радио који не само да функционише већ је и пријатан за слушање - глатко појачавање и смањење јачине звука, минимална бука и без изобличења.
Ако желите, могу вам помоћи са одређеном шемом кола (нпр.: FM модул RDA5807 + A50K потенциомер + PAM8403) са вредностима компоненти и предложеним распоредом ожичења.
