Amplificateur de haut-parleur pour PC : 6 étapes (avec photos)

2025 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2025-01-23 14:45

Il s'agit d'un amplificateur à transistors de petite puissance (moins de 10 watts) utilisant LM386 et TIP41/42.

Bien que la puissance de sortie ne soit pas très impressionnante, il peut tout de même servir d'amplificateur pour haut-parleur PC et lecteur MP3.

Lorsque vous vivez ensemble dans un appartement bondé, la moitié de la puissance de sortie de cet amplificateur produit facilement des plaintes de la part de ma famille.

Quoi qu'il en soit, il peut piloter des haut-parleurs de 8 ohms et 4 ohms avec une alimentation maximale de 12 V.

J'ai obtenu les schémas originaux sur le site Web (https://www.bristolwatch.com/radio/lm386_power_amp.htm, Lm386 Audio Amplifier Adding Push-Pull Output Stage).

Comme le circuit n'utilise pas d'alimentation à double polarité (+/-), la complexité globale du circuit n'est pas très élevée et la taille compacte (15 cm (L) x 10 cm (P) x 5 cm (H)) du châssis peut être utilisée comme indiqué dans le image ci-dessus.

J'avais fait plusieurs amplificateurs avec des schémas originaux et celui montré dans l'image ci-dessus est la version finale qui a appliqué de légères modifications par rapport à l'original.

Étape 1: Version précédente de l'amplificateur

Il s'agit d'une ancienne version de l'amplificateur fabriqué selon les schémas d'origine.

Il utilise des transistors TIP31/32 comme étage de sortie push-pull.

J'utilise un circuit régulateur de tension LM7812 commun et un adaptateur mural 220V(in)/15V(out) comme alimentation car le circuit amplificateur nécessite moins de 1A de courant pendant le fonctionnement normal.

C'est assez satisfaisant car le niveau de sortie est suffisant pour piloter n'importe lequel des haut-parleurs de 8 ou 4 ohms que j'ai.

La qualité sonore est également raisonnable par rapport à l'amplificateur audio commercial que j'ai utilisé auparavant.

Mais il semble qu'un bruit aigu sorte lorsque l'on écoute de près un haut-parleur.

Peut-être que le circuit intégré de l'amplificateur LM386 semble produire un bruit de sifflement à haute fréquence avec un signal audio amplifié normal.

Par conséquent, cet amplificateur n'est pas fréquemment utilisé car entendre plusieurs heures me rend généralement mal à l'aise en raison du son aigu sortant d'un haut-parleur.

Et parfois, le rafale RF (radiofréquence) se produit lorsque la moto passe près de mon appartement avec un gros bruit.

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J'avais cherché sur Internet pour réduire complètement les sifflements aigus et les captations RF occasionnelles.

Le schéma ci-dessous est le résultat qui est appliqué avec quelques modifications recommandées dans plusieurs pages Web.

Étape 2: schémas de circuit

Comme je ne suis pas bon en électronique analogique, une explication scientifique n'est pas possible pour les modifications que j'ai apportées aux schémas ci-dessus.

Mais le résultat est assez satisfaisant lorsque j'écoute des fichiers MP3 et que j'entends la sortie audio de vidéos pendant plusieurs heures avec un circuit d'amplificateur modifié.

Comme la qualité audio est une question très subjective selon un point de vue personnel, les actions correctives ci-dessus ne conviendront pas à quelqu'un.

Mais de toute façon, il n'y a plus de capteur RF et les aigus de bruit gênant ont finalement disparu.

Le raisonnement de l'ajout et de la suppression de composants électroniques est le suivant.

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- L'application de condensateurs de dérivation à basse fréquence (100 uF) et haute (0,1 uf) est recommandée sur la ligne d'alimentation du LM386 pour éliminer le bruit d'entrée du circuit intégré de l'amplificateur

- La réduction du gain du LM386 (ouvrir les broches 1 et 8 pour corriger le gain par défaut 20 (26 dB)) aide à supprimer le bruit haute fréquence est également recommandée dans d'autres pages Web.

- Et enfin ajouter un autre condensateur en céramique (condensateur de 0,1 uF qui est numéroté 3 dans le schéma ci-dessus) à la sortie LM386 est revendiqué pour éliminer tout bruit aigu car le condensateur en céramique agit comme un filtre passe-bas

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Toutes les recommandations ci-dessus que j'ai trouvées dans les pages Web sont appliquées et testées une par une pour produire le schéma final montré dans l'image ci-dessus.

Tout d'abord, je ne pense pas que l'ajout supplémentaire de condensateur céramique (partie numéro 3 dans les schémas) à la sortie LM386 soit une bonne idée.

Parce que le condensateur peut éventuellement supprimer une partie du signal audio haute fréquence utile de la sortie du haut-parleur est une suspicion très raisonnable pour quiconque.

Mais l'ajout de condensateur devient une solution assez efficace pour supprimer le captage RF et le sifflement aigu de la sortie audio à la fin.

Étape 3: schéma de câblage

Comme une sortie stéréo est requise, deux circuits amplificateurs sont positionnés et câblés sur une carte PCB universelle.

Lorsque vous comparez les schémas et le schéma de câblage, vous pouvez voir que chaque câblage représenté dans les schémas correspond au schéma de câblage du dessin ci-dessus.

La taille similaire de chaque composant électronique est représentée, localisée et câblée avec d'autres composants dans le schéma de câblage.

Pour réduire la longueur totale du câblage, un schéma de câblage non oblong et incliné est utilisé.

Et les lignes de couleur orange sont câblées et connectées sur la face supérieure du PCB.

Pendant ce temps, d'autres lignes de couleur rouge/vert sont câblées et connectées à l'arrière (à souder) du PCB.

Étape 4: Pièces

Je ne peux pas décrire et expliquer chaque composant un par un dans l'image ci-dessus.

Mais la plupart des composants dignes de mention sont décrits dans l'image.

Le détail BOM (Bill of Materials) est décrit dans la liste ci-dessous. (Le coût du seul composant important est écrit. Mais les informations sur les coûts sont fournies à titre indicatif)

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- Amplificateur LM386 IC x 2 (Environ 1$)

- TIP41 (transistor NPN) x 2, TIP42 (transistor PNP) x 2 (Environ 1,2$ pour chacun)

- Diode 1N4148 x 4 pour polariser les transistors en classe AB

- Régulateur de tension LM7812 (Alimentation amplificateur)

- Potentiomètre ALPS bleu velours 20K (Contrôle du volume, double VR 20K inclus, 10$)

- Condensateur électrolytique 1000uF x 2 pour filtrer le courant continu de la sortie audio

- Condensateur électrolytique 100uF x 2 pour contourner le bruit basse fréquence de la ligne électrique

- Condensateur électrolytique 10uF x 2 pour contourner l'alimentation avec LM386 IC

- Condensateur électrolytique 2.2uF x 2 pour coupler l'entrée audio au circuit amplificateur

- Condensateur céramique 0,1 uF x 6 pour le filtrage de puissance et la suppression du bruit haute fréquence

- Condensateur à film 0.33uF x 1 pour le filtrage du bruit du régulateur LM7812

- Condensateur à film 0,047uF x 2 pour la stabilisation de la sortie (réseau Zobel)

- Résistance 2.2ohm 1/2W x 4 pour le chargement du transistor

- Résistance 1K 1/4W x 2 pour polarisation transistor

- 10ohm x 2 pour la stabilisation de la sortie avec le réseau Zobel

- Bornier de câblage du câble d'enceinte (4 broches, 3$)

- Prise d'entrée audio stéréo 3,5 mm

- Prise d'alimentation circulaire pour adaptateur d'alimentation mural 15V

- Carte PCB universelle d'environ 15 cm (L) x 10 cm (P)

- Panneau acrylique x 4 (15cm (L) x 10cm (P) x 5mm/3mm (H))

- Support métallique taille M3 (boulon/écrou) 3,5cm x 4

- Câbles 2 fils (calibre 5V et plus de 2A)

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La correspondance des transistors est recommandée sur la page Web où le schéma d'origine est publié.

Pour une meilleure qualité audio, une correspondance des transistors est généralement requise pour prendre en charge les caractéristiques physiques identiques des transistors NPN/PNP.

Mais comme le processus d'appariement est un peu délicat, je ne mentionnerai pas les détails dans cette histoire.

Étape 5: Câblage et soudure

Les fils d'étain (taille AWG 24) sont utilisés pour créer des schémas de câblage, comme illustré dans les schémas et le dessin de câblage.

Plusieurs câbles de démarrage sont utilisés en raison des erreurs commises lors de la soudure.

Comme la méthode de soudure est expliquée dans d'autres instructables (https://www.instructables.com/circuits/raspberry-pi/projects/recent/), je ne décrirai pas les détails de cette histoire.

Mais fondamentalement, le câblage et la soudure sont effectués selon les détails indiqués dans le schéma de câblage.

Comme le montre l'image ci-dessus, divers câbles sont connectés à l'amplificateur, notamment un câble audio stéréo, des câbles d'enceinte à 2 fils et un câble d'alimentation 15V.

Étape 6: Jouer et poursuivre le développement

Une fois la fabrication de l'amplificateur terminée, commencez à écouter de la musique avec.

Le haut-parleur montré dans l'image ci-dessus est Scandyna MicroPod SE qui a été acheté il y a environ 10 ans.

Maintenant, le modèle de connexion par câble audio est changé en Bluetooth et la même forme de modèle semble toujours disponible à l'achat.

Personnellement, je suppose que les spécifications techniques et les performances de l'enceinte sont plus importantes que l'amplificateur pour la qualité audio.

Les spécifications techniques de l'enceinte sont les suivantes.

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- Applications Hi-Fi stéréo, systèmes AV-Home cinéma

- Amplificateur requis 10 - 100 watts

- Impédance nominale 4 Ω

- Réponse en fréquence 65-20.000 Hz (± 3dB)

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J'ai décrit l'utilisation de cet amplificateur pour haut-parleur PC.

Mais il peut être interfacé avec diverses sources audio pour la lecture de musique ou de vidéo.

Vous pouvez voir la vidéo du fonctionnement de l'amplificateur dans le lien suivant.

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drive.google.com/file/d/131MuCqJzu-P7cf5pM…

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Comme l'enregistrement est effectué par smartphone, la qualité audio n'est pas très reconnaissable.

Quoi qu'il en soit, j'utilise cet amplificateur comme appareil de base pour lire n'importe quel contenu multimédia avec un PC, un serveur Raspberry Pi, un smartphone, etc.

Dans le prolongement de ce projet, des add-on fonctionnels seront intégrés à cet amplificateur.

Merci d'avoir lu.