Mini Headphone Amp / w Bass Boost: 6 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Tôi nghe nhạc khi đi làm bằng tàu điện ngầm. Vì nó rất ồn ào trong tàu điện ngầm nên âm thanh trầm của âm nhạc có xu hướng bị che đi. Vì vậy, tôi đã tạo ra một bộ khuếch đại tai nghe nhỏ có thể tăng âm trầm khi cần thiết.

Tôi liệt kê các yêu cầu của mình như bên dưới, và bắt đầu thiết kế.

• Sử dụng hai pin AA hoặc AAA (tôi không muốn sử dụng pin 9V)
• Pin tốt
• Chất lượng âm thanh tốt - không nhất thiết phải đạt cấp độ audiophile, vì nó sẽ được sử dụng chủ yếu trong các tàu điện ngầm
• Tăng âm trầm có thể chuyển đổi

Bước 1: Thiết kế mạch

Tôi đã tìm thấy một IC khuếch đại phù hợp tên là LM4880. IC này được phát triển cho các thiết bị âm thanh di động và được sử dụng rộng rãi trong các card âm thanh máy tính. Nó chỉ yêu cầu 2,7V để hoạt động, nhưng có khả năng điều khiển loa 8 ohm.

Bảng dữ liệu LM4880

Theo biểu dữ liệu, bạn cần các tụ điện chặn DC ở đầu ra, đây là đặc điểm điển hình của các bộ khuếch đại nguồn cung cấp đơn. Tuy nhiên, bạn có thể sửa đổi mạch để sử dụng nguồn cung cấp kép để loại bỏ sự cần thiết của các tụ điện lớn này.

Bước 2: Thiết kế mạch (tiếp)

Như bạn có thể thấy, sử dụng mỗi pin làm nguồn cung cấp điện tích cực và tiêu cực (nguồn điện kép), bạn có thể loại bỏ các tụ điện đầu ra. Đây là một thắng lợi lớn cho thiết kế di động, chưa kể đến việc tiết kiệm chi phí (chất lượng cao, tụ điện lớn cần cho đầu ra của bộ khuếch đại không hề rẻ).

Ghép nối trực tiếp (như mạch này) của đầu ra bộ khuếch đại và loa / tai nghe giúp cải thiện chất lượng âm thanh bằng cách loại bỏ tụ điện làm suy giảm âm thanh trong đường ra.

Bước 3: Thêm Bass Boost

LM4880 cho phép thiết lập độ lợi bằng cách sử dụng các thành phần bên ngoài để đặt phản hồi tiêu cực - giống như mạch op-amp điển hình. Tôi quyết định bao gồm các thành phần định thời (sự kết hợp của tụ điện và điện trở) để tăng âm trầm cho bộ khuếch đại. Cấu trúc liên kết được gọi là "bộ lọc giá đỡ".

Tôi đã sử dụng công tắc 3 vị trí để chuyển đổi giữa tắt tăng và hai mức tăng.

Bạn có thể tùy chỉnh các giá trị thành phần để thay đổi tần số tăng và lượng tăng, cho phù hợp với điện thoại và nhạc bạn nghe.

Nếu bạn muốn biết cách tính toán tần số đáp ứng của bộ lọc giá đỡ, vui lòng xem trang này:

Tôi đã thử một vài giá trị khác nhau cho đến khi tôi tìm thấy âm thanh mình thích.

Bước 4: Nhiều Phiên bản Nguyên mẫu…

Tôi đã tạo một vài phiên bản nguyên mẫu - pin AA / AAA, có / không có điều khiển âm lượng và cấu hình mạch hơi khác…

Phiên bản cuối cùng của sơ đồ mạch được đính kèm ở đây.

Bước 5: Xây dựng một cho chính bạn và tận hưởng

Nếu bạn muốn ghép một cái lại với nhau, bạn có thể đặt mua PCB từ OSH Park:

BOM

• IC1: LM4880 hoặc LM4881 (SOIC8)
• R2 (x2), R3 (x2), R6 (x2): Độ phân giải, màng kim loại, 27k ohm (0603)
• R1 (x2), R4 (x2): Độ phân giải, màng kim loại, 62k ohm (0603)
• R5 (x2) *: Độ phân giải, màng kim loại, 1k ohm (0603)
• R7: Độ phân giải, 1k ohm (0603)
• R8: Độ phân giải, 1M ohm (0603)
• R9: Độ phân giải, 330k ohm (0603)
• C1 (x2): Nắp, Phim hoặc Gốm (C0G), 0,1uF (1206)
• C2 (x2): Nắp, Phim hoặc Gốm (C0G), 68nF (1206)
• C3: Nắp, gốm, 1uF 6.3V (0603)
• Cs1, 2, 3, 4: Nắp, gốm, 100uF 6.3V (1210)
• Cb: Nắp, Gốm, 0,1uF 6,3V (0603)
• VR1: Pot, Dual, côn 100k ohm B hoặc 10k ohm A côn
• SW1: Công tắc trượt DPDT
• SW2: Công tắc trượt DP3T
• CN1, CN2: Giắc cắm âm thanh nổi 3,5 mm

(* thành phần tùy chọn)

Tôi khuyên bạn nên sử dụng điện trở màng kim loại (màng mỏng) thay vì điện trở màng dày (carbon) để có tiếng ồn thấp hơn.

Các tụ điện mà tín hiệu âm thanh đi qua phải là tụ điện bằng gốm loại C0G hoặc film. Tránh các loại tụ gốm khác (chẳng hạn như X5R, X7R, v.v.) cho đường dẫn âm thanh, vì chúng sẽ làm biến dạng âm thanh. Tôi đã thử cả phim (dòng ECH-U của Panasonic) và gốm C0G và không tìm thấy sự khác biệt về chất lượng âm thanh. Tuy nhiên, các tụ điện gốm sẽ nhận rung động dưới dạng tiếng ồn (chỉ có thể nghe thấy nếu bạn chạm trực tiếp vào tụ điện) - một số bạn có thể không thích điều đó.

Tôi đã sử dụng cài đặt khuếch đại -7,22db, điều này không bình thường, nhưng tôi đang sử dụng điện thoại trong tai rất nhạy và chỉ cần nguồn nhỏ để có âm lượng đủ lớn. Tuy nhiên, tôi khuyên bạn nên cài đặt độ lợi thống nhất (0db) cho hầu hết các trường hợp - chỉ cần hoán đổi R1 và R2 như được mô tả trong sơ đồ.

Bộ khuếch đại tai nghe đơn giản này mang lại âm thanh mạnh mẽ và thời lượng pin dài. Bạn cũng có thể sử dụng pin AAA có thể sạc lại để có nền kinh tế tốt nhất.