| Главная » Статьи » Статьи » Звукотехника |
Персональный компьютер — музыкальный центр
Многие владельцы мультимедийных ПК оценили их возможности
в воспроизведении звука. Действительно, компьютер
с процессором Pentium, оснащенный приводом CD-ROM, УКВ
тюнером, звуковой картой и активными громкоговорителями,
способен воспроизводить музыку не хуже иных музыкальных
Hi-Fi центров.
В статье дано краткое описание конструкции встраиваемого
в ПК блока усилительно-коммутационного устройства, которое
расширяет возможности персонального компьютера, оснащенного
двухканальной звуковой картой (Sound Blaster) и имеющего
свободное посадочное место под блок типоразмера 5,25".
Cтруктурная схема одного канала
усилительно-коммутационного
устройства (УКУ)
и подключаемых к нему источников
аудиосигналов приведена
на рис. 1. УКУ включает в себя следующие узлы: магнитофонную панель (МП), коммутатор источников сигнала, состоящий из коммутатора входов SW и переключателя SA1 звуковой карты (ЗК), телефонный усилитель (УТ) и усилитель мощности (УМ) с блоком регулировок громкости и тембра (БР). Все входные аналоговые источники сигналов (кроме микрофона), подключаемые ранее непосредственно к ЗК, подведены к коммутатору: магнитофонный проигрыватель, УКВ тюнер, привод CD-ROM (с аналоговым выходом); есть также вход для внешнего источника сигнала. При верхнем по схеме положении переключателя "ЗК" выбранный входной сигнал через селектор входов SW поступает на линейный вход "LINE IN" звуковой карты, С выхода высокого уровня звуковой карты ("SPEAKER") сигнал подается на УТ и параллельно через БР — на УМ. К выходам УМ подключена основная акустическая система (АС), а к выходу УТ — головные телефоны (ГТ) или маломощная дополнительная АС. Таким образом, этот режим не отличается от стандартного, за исключением того, что аналоговые источники звука коммутируются внешним переключателем SA1. Такой режим позволяет, например, проводить запись входных аналоговых сигналов на винчестер ПК. При нижнем по схеме положении переключателя SA2 входной аналоговый сигнал через селектор входов SA1 "Входы" напрямую поступает через БР на УМ и далее на основную АС. На УТ по-прежнему поступает сигнал со звуковой карты, т. е. в данном режиме возможно одновременное прослушивание двух независимых источников сигнала, например, УКВ тюнера — на основную АС, звуковой карты — на головные телефоны. Дело в том, что благодаря многозадачности ОС Windows возможно одновременное управление несколькими устройствами в составе ПК при условии, что только одно устройство передает по цифровой шине аудиопоток данных в звуковую карту. Принципиальная схема УКУ приведена на рис. 2. В нем использованы пять микросхем в типовом включении: DA1 — усилитель воспроизведения (УВ) МП, DA2 — коммутатор входных сигналов, DA3 — УТ, DA4 — основа БР с электронным регулированием, DA5 — УМ. Основные технические характеристики Номинальная выходная мощность УМ, Вт 2x20 Номинальное сопротивле- ние нагрузки УМ, Ом .4 Коэффициент гармоник УМ (при Рвых = 5Вт), % 0,2 Диапазон воспроизводимых УМ частот, кГц 0.02...20 Номинальная выходная мощность УТ, Вт 2x0,65 Сопротивление дополнительной АС (или телефонов), Ом 4 Диапазон регулировки громкости, дБ 90 Диапазон регулировки тембра по НЧ, дБ -19...+17 Диапазон регулировки тембра по ВЧ, дБ -15...+15 Диапазон воспроизводимых частот МП, кГц . 0,05...12 Номинальное входное напряжение (с выхода ЗК и внешних аналоговых источников), мВ 500 Ток потребления мин./макс, А . .0,15/4 УКУ размещено в корпусе от привода CD-ROM, из которого удалены все узлы. Помимо металлического корпуса оставляют пластмассовую лицевую панель и разъем питания. В корпусе устанавливают печатную плату УКУ, лентопротяжный механизм (ЛПМ) МП и элементы управления с гнездом для телефонов Х6 (на лицевой стороне корпуса). Разъемы Х2 и Х3 монтируют на отрезках кабеля длиной 40 см, остальные входные разъемы и разъемы для подключения АС монтируют на металлической планке, закрепленной на задней стороне корпуса ПК напротив свободного слота. Питание всего УКУ напряжением 12 В осуществляется от блока питания ПК. ЛПМ, устанавливаемый в УКУ, — реверсивный с механическим управлением режимами от автомагнитолы "Яуза РМ-202СА" или другой анало- гичный (обычно подобные ЛПМ используют в автомагнитолах производства стран Юго-Восточной Азии).  К сожалению, размеры корпуса привода CD-ROM не позволяют разместить в нем более качественный ЛПМ. Однако в мультимедийном ПК магнитофонную панель используют только для прослушивания и в крайнем случае для последующей перезаписи фонограмм с аудиокассет в цифровой формат МР3 или подобный, так как в ПК более целесообразно использовать в качестве основных записывающих устройств и носителей информации винчестер и пишущий привод CD-RW (или привод DVD±RW). Теплоотвод микросхемы DA5 площадью примерно 200 см2 размещен и закреплен сзади на металлическом корпусе. Один из вариантов конструкции УКУ показан на рис. 3. В зависимости от особенностей используемого корпуса, ЛПМ и примененных деталей конструкцию можно изменять; главное — соблюдать основные правила монтажа: располагать как можно дальше входные и выходные цепи, а проводники питания к разным микросхемам отводить от одной общей шины. На рис. 4 показан чертеж печатной платы УКУ, ее изготавливают из фоль- гированного стеклотекстолита толщиной 2 мм. На рис. 5 представлена фотография смонтированной печатной платы без ЛПМ магнитофонной панели. Дополнительно можно ввести индикацию положения коммутатора входных сигналов. Для этого нужны четыре светодиода, например КИПМ06-1К, аноды которых соединяют вместе и через резистор сопротивлением 2,7 кОм подключают к цепи питания +12 В, а катоды — к неподвижным контактам переключателя SA1. Оксидные конденсаторы — К50-35 или аналогичные импортные. Остальные — К73-17, К10-17б или аналогичные малогабаритные. Все постоянные резисторы — МЛТ-0,125. Вместо отдельных резисторов R2—R4, R7—R9, R12, R13 можно использовать резис- торную сборку НР1-4-8-0,125 470К. Переменные резисторы — малогабаритные с линейной характеристикой, например СП3-3а, подстроечные — СП3-38г. Диоды VD1 и VD2 — любые из серий КД521, КД522, диод VD3 — любой на ток не менее 6 А. Дроссель в цепи питания L1 — от автомагнитолы, намотанный обмоточным проводом диаметром не менее 1 мм. При самостоятельном изготовлении дросселя наматывают десять витков любого изолированного провода сечением 1 мм2 на ферритовое кольцо 1000НМ типоразмера К20х10х5. Переключатель SA1 использован от переключателя диапазонов радиоприемника, например, "Siesta Р-2001", переключатель SA2 — П2К с фиксацией, дополненный кнопкой с удлинителем от магнитолы. Разъем питания Х7 — от привода CD-ROM, гнезда Х1, Х4, Х5, Х6, Х8 и Х9 — под штекер мини-джек 3,5 мм, причем разъем Х6 предназначен непосредственно для монтажа на печатную плату, остальные — для крепления на панели. Разъемы для основных АС Х8 и Х9 должны быть изолированы от металлической планки, на которой они монтируются, например, с помощью текстолитовой шайбы и отрезка трубки ПВХ. Разъемы Х2 и Х3 — от компьютерного аудиокабеля. В качестве проводов, идущих от печатной платы к аналоговым источникам сигнала, также удобно использовать компьютерные аудиокабели. Общий вид собранного УКУ со стороны лицевой панели показан на рис. 6 (сверху металлическая планка с разъемами).  В этом случае от передней панели привода CD-ROM оставлено только обрамление, к которому приклеена пластина из полистирола толщиной 1,5 мм, в ней проде ланы отверстия под органы регулировки и загрузку аудиокассеты.  В любом случае внешнее оформление зависит от корпуса используемого привода CD-ROM и возможностей конструктора. Перед тем как приступать к изготовлению такого УКУ, следует оценить запас мощности БП ПК по цепи напряжения 12 В, поскольку потребляемая УКУ мощность при максимальной громкости достигает 45 Вт. Для этого при отключенном от сети ПК к разъему +12 В подключают эквивалент нагрузки — автомобильную лампу на 12 В мощностью 40...60 Вт, например АКГ12-55. Затем включают ПК на 2...3 ч и нагружают его, запустив различные ресурсоемкие программы. Для перестраховки операцию можно повторить несколько раз.  Если при работе ПК не наблюдается сбоев, "зависаний" и БП не перегревается, то установка такого УКУ в ПК допустима. В противном случае можно порекомендовать следующие меры. Во-первых, снизить мощность, потребляемую материнской платой ПК, воспользовавшись, например, рекомендациями в статье А. Сорокина "Особенности применения оксидных конденсаторов в цепях питания микропроцессоров ("Радио", 2003, № 1, с. 20). Кроме того, можно снизить выходную мощность УМ до значения, не влияющего на работу ПК, уменьшением уровня сигнала, подаваемого на вход УМ, с помощью резисторов R30 и R31. Для решения энергетической проблемы также можно установить отдельный сетевой блок питания для УМ, заменить БП ПК на более мощный или использовать активную АС с исключением из тракта микросхемы УМ на плате УКУ. Убедившись в достаточном запасе мощности БП ПК, приступают к налаживанию устройства. Перед подключением УКУ к источнику питания движок резистора R23 смещают в нижнее по схеме положение, в остальных переменных и подстроенных резисторах его устанавливают в среднее положение. Переключатель SA2 переводят в нижнее по схеме положение. После подачи питания начинают воспроизведение музыкального компакт-диска в приводе CD-ROM (при соответствующей коммутации переключателем SA1). Регулировкой резисторов R30 и R31 добиваются максимальной неискаженной выходной мощности УМ при верхнем по схеме положен и и движков резисторов R23, R26, R28, подавая сигнал на АС, рассчитанную на мощность не менее 25 Вт, например, 25АС-309, S-90 или подобную.  Если УМ начинает самовозбуждаться на высокой частоте при максимальной громкости, к контактам выходных разъемов Х8 и Х9 параллельно громкоговорителям АС припаивают цепи Буше — последовательно соединенные резистор МЛТ-0,5 сопротивлением 1 Ом и конденсатор К73-17 емкостью 0,1 мкФ. Затем, выключив воспроизведение компакт-диска, включают МП на воспроизведение аудиокассеты (лучше с записью композиций того же компакт- диска). Если уровни воспроизведения с диска и компакт- кассеты заметно отличаются, подбором резисторов R5 и R6 в УВ добиваются примерно одинакового уровня звучания от обоих источников сигнала. Далее переключатель SA2 устанавливают в верхнее положение и путем активизации иконки "Громкость" на "рабочем столе" монитора ПК, щелкнув по ней "мышью" два раза, регулируют уровень выходных сигналов звуковой карты ПК: общий — "Master" и по цифровой шине, добиваясь того, чтобы уровень сигнала от любого источника не зависел от положения переключателя SA2 и был примерно одинаков. На последнем этапе настраивают УТ; поскольку он не имеет своего регулятора громкости, следует использовать головные телефоны или АС с собственным регулятором. Под их номинальную мощность, при необходимости, подбирают резисторы R16 и R17 На этом налаживание музыкального центра закончено. Для лучшего теплоотвода готовую конструкцию устанавливают в самое верхнее из имеющихся в компьютере посадочное место 5,25". Если внутри корпуса компьютера температура превышает +40 °С, желательно установить дополнительный вентилятор. | |
| Просмотров: 3315 | Рейтинг: 5.0/1 |
| Всего комментариев: 0 | |
