Altoparlante Bluetooth Zebrano - Come costruire fai da te: 10 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 09:59

Questo è un altoparlante bluetooth, un design completamente personalizzato con l'accento sulla qualità audio rispetto alla portabilità. Detto questo, se stai cercando un diffusore BT leggero da portare ovunque, questo non fa per te.

È dotato di:

• Pacco batteria da 16V - 11700mAh
• Frontale in legno zebrano
• Amplificatore BT TPA3116D2
• 1 subwoofer da 6-1/2"
• 2 radiatori passivi da 6-1/2"
• 2 x 4" woofer di fascia media
• Tweeter a cupola 2 x 1"

Produce un suono molto impressionante, specialmente sulle frequenze più basse. Questo è stato il mio primo diffusore serio costruito e sono molto contento di come è venuto fuori.

Forniture

Legna

• 1 x foglio MDF 121x122 cm 18 mm - nero - 70% PEFC (non deve essere nero)
• 1 x Deflettore in legno (in questo caso: ZEBRANO 610x235x21 mm)

Autisti

• 1 x Dayton Audio DCS165-4 subwoofer classico 6-1/2" 4 Ohm
• 2 x Dayton Audio DSA175-PR 6-1/2" Radiatore passivo a cono in alluminio serie Designer
• 2 x Dayton Audio RS100-8 Driver full-range di riferimento da 4" 8 Ohm
• 2 x Dayton Audio DC25T-8 Tweeter a cupola in titanio da 1"

Pacco batteria

• 12 x batteria agli ioni di litio Samsung 18650 - 2900mAh - 8.25A - INR18650-29E
• Portabatterie 3 x 18650 (4 batterie)
• 1 x circuito di protezione Li-ion-Li-Po (BMS) - 4S

Crossover

• 4 x Condensatori - ME-3, 30T3.450 | 3, 30 µF | 3% | 450 V
• 2 x Condensatori - ME-1, 50T3.450 | 1, 50 µF | 3% | 450 V
• 2 x resistore - DNR-8.0 | 8.0 | 10 W | 2%
• 2 x induttore - AC20-10 | 0,10 mH | 0.21 | 5% | 20 AWG
• 2 x induttore - AC201 | 1,0 mH | 0.73 | 5% | 20 AWG

Elettrico

• TPA3116D2 amplificatore + BT
• Saldare
• Tubo termoretraibile per la testa
• Spina jack audio
• Cavi di alimentazione
• Cavo audio
• Telaio jack
• Interruttore ON/OFF
• Chassis della spina di alimentazione CA/CC

Varie

• Viti per legno
• Nastro in schiuma universale - 10 mm di larghezza
• Materiale di smorzamento dell'altoparlante

Passaggio 1: prima di iniziare

Scienza

Quando l'obiettivo di un oratore è la qualità audio, è importante avere alcune conoscenze di base su driver, volumi, ecc. Google "come costruire un altoparlante" e ci sono un sacco di informazioni che variano da molto semplici a estremamente complicate. Devi trovare l'equilibrio tra il tempo che vuoi dedicare alla scienza/capire come funziona l'oratore e quanto tempo sei disposto a dedicare all'intero progetto.

Deve essere perfetto

Se sei come me e stai spendendo una generosa quantità di tempo, fatica e denaro in un progetto come questo, deve essere perfetto. Ora questo è qualcosa che non otterrai mai e dovrai accettare che non tutto sarà perfetto. Sei limitato agli strumenti e all'esperienza a cui hai accesso.

Design

Quindi, quando si progetta un altoparlante come questo; fissare un obiettivo realistico. Nel mio caso; "Voglio un altoparlante che sia esteticamente gradevole e che suoni alla grande. Non è necessario che sia estremamente rumoroso." Una volta che sai che tipo di forma e volume desideri, puoi iniziare a disegnare. Ho inserito l'intero progetto in un programma 3D; Lavori solidi. In questo modo è stato facile determinare il volume e le dimensioni dell'altoparlante.

Passaggio 2: driver e custodia

Non tutti i componenti sono ugualmente importanti per essere corretti. Quando si costruisce un altoparlante, i driver sono piuttosto in alto in quella lista.

Autisti

Devi trovare driver adatti al tuo budget. Nel mio caso; Avevo pianificato di spendere un massimo di 500 euro (sì, è molto e non è necessario spendere così tanto) per questo diffusore. Quindi ho cercato un pacchetto driver totale di circa 200 euro. Probabilmente la cosa più importante è il volume consigliato per i driver.

Design

Ci sono due modi per scegliere i driver e progettare i tuoi altoparlanti. Progetta prima la custodia o scegli prima i driver. Progettando prima l'involucro, quindi trovando i driver che corrispondono alle dimensioni e al volume, è possibile modificare l'involucro in seguito mantenendo il design desiderato. Sarà solo un po' più grande/più piccolo/più largo/ecc.

Nel mio caso; Volevo 5 driver. Un subwoofer e un canale sinistro e destro a 2 vie (un midrange e un tweeter ciascuno). Il deflettore (dove sono montati i driver) deve avere una superficie sufficiente per supportare tutto questo. Quindi è qui che inizierai. Quindi progetta l'involucro attorno ad esso e assicurati di avere abbastanza volume per il subwoofer.

Puoi diventare pazzo quanto vuoi, ma tieni presente che dovrai anche costruirlo. Un recinto a forma di stella potrebbe essere interessante, ma richiederà molto tempo e molta precisione per essere realizzato. Invece, ti consiglio di progettare qualcosa che stai costruendo a tuo agio (o almeno non troppo lontano dalla tua zona di comfort).

Deflettore

Il deflettore è probabilmente il lato più importante del recinto. I tuoi driver saranno montati su questo, quindi deve essere abbastanza forte. Se stai usando un subwoofer, pensa alla vibrazione che questo produrrà e quanto forte dovrà essere il deflettore per rimanere fermo.

Nel mio caso; Ho optato per un deflettore in legno Zebrano. È di legno massiccio, relativamente duro e, soprattutto, lo trovo molto bello. La caratteristica delle linee scure nel legno chiaro attira l'attenzione.

Prima di iniziare a praticare i fori, assicurati di sapere quale dei driver deve essere in una camera separata. In questo caso, i driver di fascia media devono avere la propria camera (~1, 5L). I tweeter non ne richiedono. Ciò significa che il mio recinto sarà diviso in 3: la camera principale (per il subwoofer) che è di circa 19 litri e le due per i driver di fascia media.

Mantieni abbastanza spazio intorno ai fori per consentire ai driver di costruire queste camere nel recinto, ed essere ancora in grado di montare correttamente i driver (sporgono sul retro, duh).

Allegato

Fai una rapida ricerca su google su quale materiale dovresti usare per il tuo recinto. Scoprirai che la maggior parte delle persone consiglia MDF. Principalmente perché è un materiale omogeneo. Altrettanto pesante e denso in ogni mm quadrato. È (quasi) l'ideale, c'è HDF, ma è un po' eccessivo (troppo).

Passaggio 3: elettronica

crossover

Probabilmente i pezzi elettronici più importanti nell'altoparlante sono i crossover. Questi assicurano che il segnale audio sia suddiviso in toni alti (che vengono inviati al tuo tweeter) e toni medi/bassi (che vengono inviati al tuo woofer di gamma media).

Se ti capita di utilizzare un subwoofer, ti consiglio di acquistare l'amplificatore sopra elencato, in quanto è in grado di separare il segnale dei bassi dai medi e dagli alti. Puoi collegare il subwoofer direttamente all'amplificatore e funziona perfettamente.

Progettare il tuo crossover

Questo… è complicato. Puoi approfondire quanto vuoi, la verità è che ti ci vorrà del tempo per capire come funzionano, figuriamoci per essere in grado di progettarne uno. Ci sono alcuni tutorial là fuori che ti consiglio di guardare e leggere. Fanno un lavoro molto migliore nello spiegare di quanto farò io. C'è un software per simulare ciò che faranno, ti consiglio di usarlo per testare la tua configurazione prima di acquistare qualsiasi cosa.

Se questo è troppo per te, puoi copiare il mio. Le parti sono elencate nella sezione forniture, come saldarle insieme verrà mostrato nella sezione costruzione.

Amplificatore

Qualsiasi sistema audio che non sia "plug&play" (la maggior parte delle cose con un jack audio da 3,5 mm, come le cuffie per il telefono) ha bisogno di un amplificatore. Un amplificatore amplifica il segnale inviato dalla sorgente per garantire che sia abbastanza forte da consentire ai driver di suonare. Le informazioni più importanti che devi sapere, prima di acquistare una scheda amplificatore per il tuo altoparlante, sono le seguenti: Impedenza (in Ohm), potenza di ingresso e uscita (in Watt) e configurazione del canale di uscita (2.0/2.1/5.1/ecc.)

Di nuovo, fai qualche ricerca su questo se desideri usarne uno diverso da me, in caso contrario: usa il TPA3116D2. Questa scheda ha il bluetooth integrato, non è troppo costosa (la mia mi è costata 24 euro) e fornirà energia sufficiente per questa configurazione.

Pacco batteria

Un amplificatore necessita di alimentazione, solitamente una tensione specifica per schede come il TPA3116D2. Questa scheda è in grado di fornire 2 × 50 W in un carico BTL da 4 a 21 V. Questo è solo il canale sinistro e destro, il canale dei bassi è in grado di emettere 100 W. QUESTO NON SIGNIFICA CHE DEVI FAR FUNZIONARE A 21V. Lo uso a 16V perché non ho bisogno che sia estremamente rumoroso. Il TPA3116D2 funziona ovunque tra 12V e 25V. Quindi il tuo pacco batteria dovrà emettere qualsiasi cosa tra quelle tensioni SEMPRE.

Costruire il tuo pacco batteria è facile, purché tu capisca come funziona l'energia elettronica. L'opzione di gran lunga più semplice e migliore è l'utilizzo di batterie agli ioni di litio 18650. Ci sono molti tutorial su YouTube che spiegano come realizzarli. Ti consiglio di guardare uno (o più) di questi.

Le parti essenziali sono:

• Il BMS (sistema di gestione della batteria). Vedrai 3S, 4S, anche 5S o superiori là fuori. Il mio BMS è 4S e assicurerà che l'amplificatore riceva 4 x 3,65 V (tensione nominale della batteria) = 14,6 V come minimo in ogni momento.
• Le stesse batterie 18650 (assicurati che la potenza massima sia superiore a quella necessaria in modo che non si surriscaldino)

ATTENZIONE: Quando scegli il tuo BMS assicurati di calcolare con la tensione nominale, non quella massima. Es: BMS 3S: 3,65 V x 3 non soddisfa i requisiti minimi per TPA3116D2 (12 V), ma 3 x 4,2 V (tensione massima) sì.

Passaggio 4: taglio del legno

Finalmente! Possiamo iniziare a costruire. Hai il tuo design, driver, crossover, pacco batteria, amplificatore e qualsiasi altro. parti che vuoi sul tuo altoparlante pensato. Iniziamo.

La precisione è importante

Per favore, per l'amor di Dio, non accelerare il più velocemente possibile, per far funzionare il tuo altoparlante il più velocemente possibile. Il risultato ti deluderà. Invece, prenditi il tempo per misurare, controllare e ricontrollare attentamente il tuo piano prima di fare buchi che non puoi rimettere a posto. Puoi sempre tagliare, non aggiungere legno. Detto questo, ho usato una macchina da taglio laser per disegnare (non tagliare) le linee sul mio foglio di MDF. In questo modo c'è meno spazio per l'errore umano. Taglio tutto il legno con le macchine a disposizione nel laboratorio della mia Università. Usa gli strumenti che hai a portata di mano, se non hai accesso a un'officina del legno adeguata, va bene usare una sega circolare portatile. Assicurati solo di essere attento e preciso.

Deflettore

Fare i fori per i driver può essere complicato. Vuoi che si adattino perfettamente per assicurarti che non ci siano perdite d'aria e che tu abbia abbastanza spazio per le viti durante il montaggio del deflettore. Un bordo troppo piccolo potrebbe spaccare il legno. Ho usato una sega circolare su un trapano a colonna per assicurarmi che fosse dritto e esattamente dove li volevo. Ancora; PRENDITI IL TUO TEMPO.

Passaggio 5: costruzione del recinto

Una volta che tutti i pannelli sono stati tagliati, sei pronto per costruire il recinto. Consiglio di usare del nastro adesivo per mettere tutto insieme e controllare se tutto si adatta.

Viti o colla?

Ho usato viti e colla per i pannelli più importanti, quelli che verranno sollecitati di più (perché ho intenzione di realizzare una cinghia di trasporto sui lati, i pannelli laterali hanno viti nei pannelli superiore/posteriore/anteriore/inferiore). I pannelli laterali terranno insieme gli altri pannelli e, poiché volevo una finitura liscia, ho usato solo la colla per i pannelli anteriore/superiore/posteriore/inferiore.

Camere interne

Prima di costruire le camere all'interno del recinto. Montare i driver sul deflettore e assicurarsi che tutto si adatti. È sempre diverso nella vita reale che sulla carta. È importante che ciascuna di queste camere (per i woofer di fascia media) sia a tenuta d'aria, quindi ho usato un kit di silicone per montare e chiudere le camere interne. Per assicurarti che non ci siano perdite d'aria dal tuo recinto, puoi sigillare tutto se lo desideri.

Passaggio 6: saldatura dell'elettronica

crossover

Il crossover è probabilmente il più difficile da progettare, ma il più facile da saldare. Consiglio di disegnare i componenti su carta e di collegarli prima ancora di toccarli con un saldatore. In questo modo saprai esattamente cosa farai.

Il pacco batteria

Poi c'è il pacco batteria. Se, e solo se, hai a disposizione una saldatrice a punti puoi saldare lembi di nichel direttamente sulle batterie. In caso contrario, ti consiglio di fare come ho fatto io qui. Questi sono portabatterie, specifici per PCB, ma le labbra sul lato sono facili da saldare insieme usando un filo di rame solido. Lo stesso vale qui come sul crossover; Disegna la tua configurazione prima di saldare qualsiasi cosa insieme. È importante che il BMS sia collegato correttamente. Pensaci prima di fare qualsiasi cosa al branco.

Passaggio 7: dipingere l'involucro e trattare il legno

Deflettore

Questo deflettore è una solida tavola di legno Zebrano. Dopo aver testato più oli e lacche sui pezzi ritagliati, ho deciso di utilizzare l'olio per mobili SKYDD di IKEA. Fa risaltare le linee scure e rende il tutto un colpo d'occhio.

Allegato

La verniciatura della custodia inizia con la levigatura di tutti i bordi irregolari. Fai attenzione con l'uso di macchine per questo, poiché incasinare in questa fase significa che hai un brutto lavoro di verniciatura in seguito, devi ripararlo o devi ricostruire l'intera cosa.

Passaggio 8: montaggio dell'elettronica nell'armadio

Batteria e crossover

Prima di tutto, devi posizionare il pacco batteria e i crossover. Ho montato entrambi su un pezzo di compensato per poterli estrarre facilmente se mai ne avessi bisogno.

Segnale del driver di fascia media

I tuoi driver di fascia media dovrebbero essere in una camera separata se hai un subwoofer, come discusso in precedenza. Assicurati di poter inviare il segnale a questi driver utilizzando un'opzione ermetica. Ho realizzato dei pezzi di ottone che alimentano il segnale attraverso i lati della camera (immagini di riferimento) e ho saldato i fili su questi.

Passaggio 9: l'amplificatore

TPA3116D2

Questo amplificatore è dotato di una manopola del volume principale (rossa), volume degli alti, bilanciamento del canale L/R, volume dei bassi e frequenza dei bassi. L'ultimo regola fino a quale frequenza dovrebbe suonare il canale dei bassi.

Il modo in cui lo colleghi è mostrato nel diagramma. I bassi sono evidenti, il woofer e i tweeter di fascia media sono i canali L e R. Questi andranno al tuo crossover, quindi verranno suddivisi in tweeter e woofer di fascia media.

Puoi montare il tuo amplificatore su un pannello di plastica (mostrato nella prima immagine), compensato o persino metallo. A meno che tu non voglia risaldare i potenziometri e collegarli da qualche altra parte (il che ha i suoi vantaggi), dovrai assicurarti che il tuo pannello sia a tenuta d'aria. Qualsiasi perdita d'aria riduce l'efficacia del subwoofer.

Passaggio 10: assemblaggio dell'altoparlante

Personalmente, mi piace dedicare del tempo ai dettagli, come i piedi. Nelle immagini vedete piedini in gomma, che sono disponibili online. Ho scelto di fare un pezzo di alluminio attorno ad esso, rendendo il risultato finale molto chic. Prenditi il tuo tempo

La cosa peggiore che puoi fare è affrettare questa fase. Hai appena trascorso così tanto tempo a realizzare la custodia e il deflettore, a saldare un pacco batteria, ecc. E per favore prenditi il tuo tempo quando fai un buco nel tuo pannello, montando i driver, fissando la custodia con nastro di schiuma, tutto! Se qualcosa è stretto, bene, se non si adatta, NON FORZARLO. Onestamente, se hai speso così tanti soldi e sforzi, assicurati di essere soddisfatto del risultato finale e non lasciare che il tuo entusiasmo ti faccia affrettare l'ultima fase.

test

Detto questo, la prima cosa che farai, ovviamente, sarà testare l'altoparlante! Prima di fissare tutte le viti e montare il deflettore nella custodia, testare la configurazione elettrica. Non suonerà alla grande, ma sarai sicuro che almeno il sistema funzionerà. Quindi assemblare il tutto ed eseguirlo di nuovo. Apportare eventuali modifiche, nel mio caso al nastro in schiuma e al peso del radiatore passivo, e riprovare.

Pensieri finali

Soprattutto, goditi la tua creazione. Gli altoparlanti sono complicati e puoi essere orgoglioso di te stesso per averlo costruito. La prossima volta che costruirò un altoparlante, NON userò un pannello in legno massello. È troppo fastidioso mentre si piega, soprattutto dopo aver fatto enormi buchi nella tavola. Ho dovuto aggiungere schiuma e rimuovere la schiuma e applicare la pressione a sinistra e OH DIO, non usare il legno massello!

Mi piace il risultato però, mi piace guardarlo e ascoltarlo. Sono estremamente soddisfatto, ogni volta che lo accendo e mi godo il suono che produce.

Buona fortuna

Se questo ti ha convinto a costruirne uno tutto tuo, buona fortuna! Prenditi il tuo tempo e decidi quanti soldi (e tempo) vuoi spendere prima di iniziare. Queste cose possono diventare davvero costose e richiedere ore e ore del tuo tempo.