- Der nachfolgende Artikel beschreibt die Entwicklung, Dimensionierung, den Bau und den Test eines aktiven 2.1 Lautsprechersystems für den Computerarbeitsplatz. Die beigefügten Zeichnungen und Schaltpläne sollten ausreichend sein für ein selbstständiges Nachbauen, aber auch dazu anregen das 2.1 System nach persönlichen Ansprüchen zu modifizieren. Etwaige Berechnungen sind beigefügt und dienen als Beispiel und Vorlage für eigene Veränderungen.
* Berechnung des Bassreflexrohres des Satelliten und des Subwoofers
* Vermessung des Verstärkers und der Frequenzweiche mit "audioTester V2.2"
* Vermessung der Klirrfaktoren mit "arta Software"
* Impedanzverlauf des Satelliten und Subwoofers gemessen mit "audioTester V2.2"
Hier die vollständige Dokumentation als PDF
1 Verstärker:
In diesem Gehäuse befindet sich die aktive Frequenzweiche, 6 Verstärkermodulen und zwei 22V Netzteile. Die Verstärkermodule treiben eine Hochton/Tiefmittelton Kombination in einem Satelliten, sowie zwei Tieftöner in einem Subwoofergehäuse.
Die technischen Daten der NF Endstufenmodule im Detail:
Verstärkung: 33dB
Eingangswiderstand: 22KOhm
Last: 4 - 8 Ohm
Versorgungspannung: +/-22V
Ausgangsleistung: 20W RMS, an 4Ohm, k<0,1% typ. 100Hz ~15KHz
Ruhestrom ca. 100mA
Eagle Schaltplan des Verstärkermoduls
Eagle Layout des Verstärkermoduls
Stückliste Verstärkermodul
Datenblatt des TDA2052
Stückliste Verstärker
2 Aktive Frequenzweiche:
Die aktive Frequenzweiche übernimmt die Funktion der
herkömmlichen passiven Frequenzweiche, indem sie die
Signale für Hochtöner, Tiefmitteltöner und Subwoofer
mittels aktiver Filter trennt. Der Aufwand zur Realisierung
aktiver Filter
höherer Ordnung mit Hilfe von Operationsverstärkern ist sehr
gering im Vergleich zu linearen, strom- und spannungsfesten
Kondensatoren und Spulen direkt vor den Chassis. Die technischen Daten
im Detail:Subwoofer: Summensignal von rechts und links
Frequenzbereich: DC- 120Hz 70Hz bis 140Hz einstellbar
Flankensteilheit: 24dB/Oct
Tiefmitteltöner:
Hochpass: 120Hz 120Hz bis 140Hz durchstimmbar
Tiefpass: 2400Hz fix
Flankensteilheit je 12dB/Oct
Hochtöner:
Hochpass: 400Hz 2300Hz bis 3500Hz durchstimmbar
Tiefpass: 20000Hz fix
Flankensteilheit je 12dB/Oct
Eagle Schaltplan der Frequenzweiche
Berechnung Hochpass Butterworth aktiv Filter
Berechnung Tiefpass Butterworth aktiv Filter
Stückliste Frequenzweiche
3 Satelliten:
bestehend aus einem DT94 Hochtöner und einem W130SC Tiefmitteltöner von Visaton. Der Satellit ist als Bassreflex ausgelegt. Das Bassreflexrohr befindet sich hier rechts an der Seite.
Das Nettovolumen beträt 10Liter. Die Chassisanschlüsse sind direkt nach außen geführt. Eine Frequenzweiche ist nicht im Gehäuse implementiert, sondern befindet sich vor den einzelnen Verstärkermodulen.
Der nachfolgend vorgestellt Subwoofer kann obtional betrieben werden.
Stückliste Satellit
Zeichnung Satellit
4 Subwoofer:
besteht aus zwei W200 Tieftönern von
Visaton. Sie treiben das selbe Volumen von ca. 90 Liter. Auch
hier als Bassreflex ausgelegt. Auch in diesem Lautsprecher befindet sich keine Frequenzweiche. Die Anschlüsse sind direkt nach Außen geführt.
Stückliste Subwoofer
Zeichnung Subwoofer