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Aktivbox

Vorsicht

Achtung!

Dieses Projekt ist nur etwas für erfahrene Elektroniker, da hier mit Netzspannung von 230 Volt gearbeitet wird.

Beitrag vom 15. 08. 2013

Eine Aktivbox verbindet einen NF-Verstärker mit einer Lautsprecherbox.
Netzteil, Klangregelung, Endstufe und Lautsprecher sind also in einem Boxengehäuse zusammen untergebracht.

Anmerkung: Statt eines Eigenbau-Netzteils kann man auch ein Steckernetzteil verwenden.

Damit vermeidet man das Arbeiten mit 230-V-Netzspannung.

Ich finde es jedoch meist lästig, wenn Geräte mit Steckernetzteile ausgestattet werden... Daher baue ich lieber eine Netzteil-Platine, die später im Gerät "verschwindet".

Das Netzteil wird auf einer separaten Platine aufgebaut. Die Schaltung ist sehr einfach:


Schaltplan Netzteil

Geeignet ist der folgende Trafo von Pollin:

Printtrafo HAHN 08W24, 12 V, 833 mA, 4,50 €, Bestellnummer 300 533

PDF Datenblatt Printtrafo

Der Vorwiderstand für eine Standard-LED (2-3 V, 20 mA) sollte 2,2 KOhm sein.

PDF PDF-Vorlage A4 (2 Platinen) zum Aufbügeln

Bestückung der Netzteilplatine (Größe 60 x 100 mm)

Bestückung

Zip-Ordner Platinen-Daten  (Sprint Layout)
Zip-Ordner Schaltplan Netzteil CircScheme


Netzteil

Foto: Die fertig bestückte Netzteil-Platine

Der Sicherungshalter wurde abgedeckt, um versehentliches Berühren der Netzsspannung zu verhindern. Dafür wurde eine große Tic-Tac-Schachtel passen zugeschnitten.


Als Endstufen-IC wird ein TDA2030AV mit Kühlkörper verwendet.

Endstufe

Foto: Endstufe mit TDA2030, passiver Klangregelung und Aufholverstärker (von links nach rechts: Lautstärke, NF-Eingang, Bass, Höhen)

Dieser Chip (TDA2030AV) kann bis zu 44 Volt vertragen und gibt dann bis zu 18 Watt ab. Bei 18 Volt (12-Volt-Trafo) sind es schätzungsweise maximal 5 Watt. Aber auch das ist immer noch sehr laut!

Da der NF-Verstärker-Bausatz (Pollin-Bestellnummer 810 043 - siehe weiter unten) nicht meinen Qualitätsansprüchen gerecht wurde (dumpfer Klang - keine Höhen) habe ich die TDA2030-Enstufe laut Standard-Schaltung des Datenblatts aufgebaut und um eine passive Klangregelung (Kuhschwanz-Schaltung) mit Aufholverstärker ergänzt.

Externer Link Quelle: http://www.themt.de/el-1310-sound-49.html

Schaltplan

Die Schaltung / Platine hat auf Anhieb funktioniert. Allerdings habe ich den Emitterwiderstand der zweiten Verstärkerstufe (Aufholverstärker) verkleinert auf 100 Ohm, um eine ausreichende Aufhol-Verstärkung zu erreichen. Die Gesamtverstärkung der Klangregel-Schaltung soll normalerweise 1 betragen - also keine zusätzliche Verstärkung.

Ich bin hier folgendermaßen vorgegangen:
Der Sound eines angeschlossenen CD-Players (altes CD-ROM-Laufwerk) wurde auf eine Endverstärkerstufe ohne Klangregelung (linker Kanal) und auf die hier beschriebene TRA2030-Endstufe mit Klangregelung (rechter Kanal) geschickt. Nun habe ich den Emitterwiderstand so lange verkleinert (war ursprüglich mit 2,2 Kiloohm angegeben), bis beide Kanäle gleich laut waren.
Eine angenehme Zimmerlautstärke ergab sich nun bei halb aufgedrehtem Volume-Regler.

Außerdem hatte ich anfänglich eine Brummschleife auf der Platine. Das Auftrennen der Masse oberhalb des Kühlkörpers beseitigte diese Brummschleife aber vollständig.

Leider haben die verwendeten Potentiometer (Drehwiderstände) keinen vierten Anschluss für das Gehäuse bzw. die Gerätemasse. Daher bekommt die Platine eine Frontblende aus doppelseitigem Leiterplattenmaterial. Die Potis werden mit dieser Frontblende verschraubt. Die Frontblende wird dann mit der Platine verlötet. Nur so kann eine Brummeinstreuung über die Potis vermieden werden.

Im Vergleich zu einer TDA2030-Endstufe ohne Klangregelung produziert die Klangregel-Schaltung ein Eigenrauschen. Standard-Transistoren wie BC547C oder BC548C sind ungeeignet. Ich verwende die besonders rauscharmen BC549C-Transistoren. Damit ist das Eigenrauschen der Verstärkerbox (bei runtergedrehtem Volume-Regler) kaum noch zu hören. Auch der Transistor BC550 ist geeignet. Er hat im Datenblatt den geringsten maximalen Rauschwert von 3 dB.

PDF Datenblatt BC546/BC548/BC549/BC550

Eine Alternative wäre es, den Volume-Regler hinter der Klangregelschaltung einzubauen. Dann sollte man aber am Eingang dennoch einen Vorpegelregler (wie bei den meisten Mischpulten) vorsehen.

In einer (vielleicht später) überarbeiteten Version werde ich das wohl so machen... Laughing

Bestückung der Platine:

Bestückung

Zip-Ordner Schaltplan (CircScheme)
Zip-Ordner Platine (Sprint-Layout)
PDF PDF-Vorlage A4 mit 3 Platinen 50 x 100 mm zum "Aufbügeln" oder Belichten


Zur Geometrie der Aktivbox

Externer Link Wikipedia-Artikel über Bassreflex-Boxen

Externer Link Livebericht eines Boxenbauers - www.lautsprecherbau.de

Die Geometrie und Auslegung einer Lautsprecherbox ist ein heikles Thema - zumal wenn man mit preiswerten Lautsprechern arbeiten möchte.
Als " Arbeitshypothese" sollten erst einmal die folgenden Teile von Pollin Verwendung finden:

Tiefton-Lautsprecher "SONY 1-826-446-11", 2,95 €, Pollin-Bestellnummer 640 746

Technische Daten:
- Sinus-/Musikleistung 10/40 W
- Impedanz 5,5 Ω
- Frequenzbereich 60...8500 Hz
- Korb-ø 153 mm
- Einbau-ø 135 mm
- Einbautiefe 65 mm

Hochton-Chassis "HiFi-Hochtonkalotte 43120025", 0,95 €, Pollin-Bestellnummer 640 802


Technische Daten:
- Impedanz 8 Ω
- Sinus-/Musikleistung 40/80 W
- Frequenzbereich 3000...22.000 Hz
- Schalldruck 88 dB
- Einbau-ø 45 mm
- Gesamtmaße: 51x51x24 mm

Hochtoener   Tieftoener

Der Tieftöner scheint als Autolautsprecher konzipiert zu sein. Das ermöglicht auch mit geringen Leistungen der Endstufe (5 W) meist eine ausreichende Lautstärke und Basswiedergabe. Eine offene Bauweise der Box (Bassreflex) dürfte möglich sein.
Der Tieftöner hat einen Durchmesser (Membran) von ca. 13 cm. und ein fest montiertes Schutzgitter.

Es wird ein Bassreflexrohr benötigt

Externer Link Berechnung des Bassreflexrohres

  Bassreflexrohr Bassreflexgehäuse

Passende BR-Rohre mit verschiedenen Durchmessern gibt es bei Pollin.

z.B. Bassreflexrohr 50 mm Durchmesser, 0,75 €, Pollin-Bestellnummer: 640 019
Daten: Innen-ø 50 mm - Außen-ø 70 mm - Einbau-ø 52 mm - Länge 103 mm

 


Zuschnitt und Zusammenbau der Aktivbox

Zuschnitt

Die Bohrungen beziehen sich natürlich auf die oben ausgewählten Lautsprecher und das passende Bassrohr mit 52 mm Einbaudurchmesser:

Aktivbox      Bohrungen

Anschließen der Lautsprecher (Hochtöner hat als "Frequenzweiche" 1 Kondensator 2,2 uF Folie - keine Elektrolytkondensartoren verwenden!!!):

Lautsprecheranschluss

Die Lautsprecherkabel werden durch 3-mm-Bohrungen in das "Verstärkerfach" geführt.

Wichtig ist dabei, dass beide Boxen (für Stereo-Betrieb) identisch verschaltet werden. Das sorgt dafür, dass sich die Membranen der Lautsprecher gleichsinnig bewegen können. Nur so entsteht später ein guter Stereo-Effekt. Natürlich müssen die Lautsprecherkabel auch an die Endstufen "richtig" angeschlossen werden. Dazu habe ich das rechte Kabel (PLUS) vor dem Durchstecken durch die Bohrung am Ende mit Permanentmarker gekennzeichnet. Das nicht gekennzeichnete Kabel (MINUS) schließe ich später an Masse an.

Auch bei der Verschaltung von Basslautsprecher und Hochton-Lautsprecher muss auf Gleichsinnigkeit geachtet werden. Unsere beiden Lautsprecher machen es leicht: Sie haben ein PLUS- und ein MINUS-Symbol.

Test der fertigen Boxen:

Getestet (Probehören) habe ich die fertigen Aktivboxen mit einer Jazz-CD.
Der Klang erscheint luftig und ausgewogen. Es stellte sich ein deutlicher und angenehmer Stereo-Effekt ein. Die maximale erreichbare Lautstärke (Schalldruck) ist auch für größere Wohnräume völlig ausreichend. Die Basswiedergabe könnte allerdings etwas druckvoller sein.

Fazit: Bei einer Bestückung mit Lautsprechern zum Preis von ca. 4 € sind keine Wunder zu erwarten!
Der Klang ist aber ziemlich gut!

 


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Letzte Änderung:
October 24. 2018 15:31:58
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