W poprzednim odcinku serii Dr Amp omówiliśmy pokrótce sposoby, jak można obniżyć głośność naszej gry. Dzisiaj chcę w praktyce przedstawić Wam możliwość zbudowania Attenuatora do wzmacniacza. Omówię schemat i zasadę, jak wyliczyć, żeby było to bezpiecznie dla posiadanego wzmacniacza.
Na rysunku 1 widzimy prosty schemat z dwoma rezystorami i głośnikiem. Głównym założeniem jest obniżenie mocy dostarczanej do głośnika przy zachowaniu impedancji jaką potrzebuje wzmacniacz. Wszystko co potrzebujemy do wyliczeń to znajomość prawa Ohma i Kirchoffa, a więc podstawy elektroniki.
Zasada działania układu
Zakładając, że wzmacniacz wymaga 8Ω obciążenia (a nasz głośnik naturalnie też jest 8-omowy) to musimy tak dobrać rezystory, aby jednocześnie obniżyć wartość impedancji głośnika i brakującą impedancję uzupełnić rezystorem. Rezystor R2 służy do obniżenia impedancji głośnika. Im mniejsza wartość R2, tym mniej mocy popłynie przez głośnik. Natomiast rezystorem R1 wyrównujemy wartość do potrzebnej impedancji wytracając kolejną porcję mocy.
Policzmy zatem co z tego wyjdzie :
R=R2*RG/R2+RG, czyli R2=1Ω, RG=8Ω
R=1*8/9= 0,88(8)Ω
Czyli wartość rezystora R1 =7,12Ω. Takiej wartości możemy nie znaleźć, więc bierzemy najbliższą, która jest w typoszeregu (np. 7Ω). Teraz pytanie jak w takim wypadku rozłoży się moc na naszym attenuatorze?
Zakładając, że mamy wzmacniacz, który na wyjściu posiada napięcie około 24V i prąd 3A (czyli 72W) to:
Ur1 = I*R1 = 3A*7,12Ω= 21,36V a więc Ur= I*R. Czyli Ur=2,64V
Jaka moc wydzieli się na Rezystorze R1?
Pr1= I*Ur1 = 3*21,36=64,08W
Czyli dla R (połączenia głośnika i rezystora R2) pozostaje do dyspozycji raptem 8W.
A dla samego głośnika? Musimy policzyć najpierw prąd płynący przez głośnik:
Ig=Ur/Rg = 2,64V/8Ω= 0,33A
Pg= Ur*Ig= 2,64V*0,33A= 0,8712W
Czyli na naszym głośniku wytraci się moc poniżej wartości 1W. Co daje nam bardzo dużą redukcję głośności. W takim wypadku na R2 wytraci się moc trochę ponad 7W. Czyli do projektowania takiego Attenuatora musielibyśmy użyć rezystorów o wartości :
R1 – 7Ω lub 7,2Ω i mocy najlepiej 100W
R2 –1Ω i mocy minimum 10W (optymalne 20W dla bezpieczeństwa)
Wytracimy w takim wypadku w ciepło około 71W mocy, co oczywiście spowoduje dosyć dużą temperaturę, więc warto w takim wypadku użyć wentylowanej obudowy i ewentualnych dodatkowych radiatorów, do których mocujemy rezystory posmarowane pastą termoprzewodzącą.
Schemat właściwego układu z redukcją mocy z 15W do 7,5W oraz 1W
Na rysunku 2 przedstawiam schemat właściwego urządzenia, które zaprojektowałem z myślą o 15W wzmacniaczu, który pracuje przy 8Ω głośniku. Redukcja pozwala na zejście za pomocą układu przełączającego (switch SW1) do 7,5W lub 1W. Jest też opcja wyłączenia (switch SW2). Podstawową zaletą tego układu jest to, że nie musimy wyłączać wzmacniacza w czasie, kiedy przełączamy funkcje, gdyż stale mamy podłączone obciążenie niezależnie od pozycji switchów.
Po co redukcja mocy wzmacniacza do 15W? Już wyjaśniam, pierwsze zastosowanie to chociażby w studio, aby uzyskać niższą głośność i większe nasycenie końcówki mocy np. do wzmacniacza Vox AC15. Innym zastosowaniem jest użycie na scenie, gdzie wielokrotnie spotkałem się z prośbą realizatora o ściszenie wzmacniacza, a ściszanie Master Volume nie wpływa jednak pozytywnie na brzmienie. Piętnastka potrafi być głośna! No i redukcja mocy przydaje się także przy codziennym graniu w domu, przy małych dzieciach, bądź nie zawsze chcących słuchać naszej gry sąsiadach. Dorabiając footswitch możemy używać to jako odwrotnego boostera (wyłączając dodajemy mocy do głośnika i zwiększamy głośność) np. przy solówkach.
To tyle jeśli chodzi o dzisiejszy temat, mam nadzieje że spodobała się wam ta opcja i spróbujecie kiedyś takiego urządzenia do redukcji mocy.
