Mini Headphone Amp /w Bass Boost: 6 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Saya mendengarkan musik ketika saya bepergian menggunakan kereta bawah tanah. Karena sangat bising di kereta bawah tanah, suara bass musiknya cenderung tertutup. Maka saya membuat amplifier headphone kecil yang bisa mendongkrak suara bass sesuai kebutuhan.

Saya mencantumkan persyaratan saya seperti di bawah ini, dan mulai mendesain.

• Gunakan dua baterai AA atau AAA (saya tidak ingin menggunakan baterai 9V)
• Masa pakai baterai yang lama
• Kualitas suara yang layak - tidak harus kelas audiophile, karena sebagian besar akan digunakan di kereta bawah tanah
• Peningkatan bass yang dapat diganti

Langkah 1: Desain Sirkuit

Saya menemukan IC penguat yang cocok bernama LM4880. IC ini dikembangkan untuk perangkat audio portabel, dan digunakan secara luas di kartu suara komputer. Hanya membutuhkan 2.7V untuk beroperasi, namun mampu menggerakkan speaker 8 ohm.

Lembar Data LM4880

Menurut lembar data, Anda memerlukan kapasitor pemblokiran DC pada output, yang merupakan tipikal dari penguat suplai tunggal. Namun Anda dapat memodifikasi rangkaian untuk menggunakan suplai ganda untuk menghilangkan kebutuhan akan kapasitor besar ini.

Langkah 2: Desain Sirkuit (lanjutan)

Seperti yang Anda lihat, menggunakan setiap baterai sebagai catu daya positif dan negatif (catu daya ganda), Anda dapat menghilangkan kapasitor keluaran. Ini adalah kemenangan besar untuk desain portabel, belum lagi penghematan biaya (kualitas tinggi, kapasitor besar yang dibutuhkan untuk output amplifier tidak murah).

Kopling langsung (seperti sirkuit ini) dari output amplifier dan speaker/headphone meningkatkan kualitas suara dengan menghilangkan kapasitor yang menurunkan suara di jalur output.

Langkah 3: Menambahkan Bass Boost

LM4880 memungkinkan pengaturan penguatan dengan menggunakan komponen eksternal untuk mengatur umpan balik negatif - seperti rangkaian op-amp biasa. Saya memutuskan untuk memasukkan komponen waktu (kombinasi kapasitor dan resistor) untuk memberikan dorongan bass amplifier. Topologi ini disebut "filter rak".

Saya menggunakan sakelar 3 posisi untuk beralih antara boost off, dan dua level boost.

Anda dapat menyesuaikan nilai komponen untuk mengubah frekuensi boost dan jumlah boost, agar sesuai dengan ponsel dan musik yang Anda dengarkan.

Jika Anda ingin tahu cara menghitung respons frekuensi filter rak, silakan lihat halaman ini:

Saya telah mencoba beberapa nilai yang berbeda sampai saya menemukan suara yang saya suka.

Langkah 4: Banyak Versi Prototipe…

Saya membuat beberapa versi prototipe - baterai AA/AAA, dengan/tanpa kontrol volume, dan konfigurasi sirkuit yang sedikit berbeda…

Versi terakhir dari skema sirkuit terlampir di sini.

Langkah 5: Bangun Satu untuk Diri Sendiri dan Nikmati

Jika Anda ingin memasangnya, Anda dapat memesan PCB dari OSH Park:

BOM

• IC1: LM4880 atau LM4881 (SOIC8)
• R2(x2), R3(x2), R6(x2): Res, film logam, 27k ohm (0603)
• R1(x2), R4(x2): Resolusi, film logam, 62k ohm (0603)
• R5(x2)*: Res, film logam, 1k ohm (0603)
• R7: Res, 1k ohm (0603)
• R8: Res, 1M ohm (0603)
• R9: Res, 330k ohm (0603)
• C1(x2): Tutup, Film atau Keramik(C0G), 0.1uF (1206)
• C2(x2): Tutup, Film atau Keramik(C0G), 68nF (1206)
• C3: Tutup, Keramik, 1uF 6.3V (0603)
• Cs1, 2, 3, 4: Tutup, Keramik, 100uF 6.3V (1210)
• Cb: Tutup, Keramik, 0.1uF 6.3V (0603)
• VR1: Pot, Ganda, 100k ohm B lancip atau 10k ohm A lancip
• SW1: Saklar Geser DPDT
• SW2: Saklar Geser DP3T
• CN1, CN2: Jack Stereo 3.5mm

(* komponen opsional)

Saya sarankan menggunakan resistor film logam (film tipis) daripada resistor film tebal (karbon) untuk kebisingan yang lebih rendah.

Kapasitor yang dilalui sinyal audio harus film atau keramik tipe C0G. Hindari kapasitor keramik jenis lain (seperti X5R, X7R, dll.) untuk jalur audio, karena akan mendistorsi suara. Saya mencoba kedua film (seri Panasonic ECH-U) dan keramik C0G dan tidak menemukan perbedaan dalam kualitas suara. Namun kapasitor keramik menangkap getaran sebagai suara (hanya terdengar jika Anda mengetuk kapasitor secara langsung) - beberapa dari Anda mungkin tidak menyukainya.

Saya menggunakan pengaturan gain -7.22db, yang tidak biasa, tetapi saya menggunakan ponsel in-ear yang sangat sensitif dan hanya membutuhkan daya kecil untuk mendapatkan volume yang cukup keras. Namun saya merekomendasikan pengaturan gain (0db) untuk kebanyakan kasus - cukup tukar R1 dan R2 seperti yang dijelaskan dalam skema.

Amplifier headphone sederhana ini menghasilkan suara yang kuat dan masa pakai baterai yang lama. Anda juga dapat menggunakan baterai AAA yang dapat diisi ulang untuk penghematan terbaik.