Piccolo stereo portatile fai-da-te: 7 passaggi

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

Mentre ero seduto nel mio cortile e ascoltavo la mia musica preferita attraverso l'altoparlante integrato del mio telefono Samsung, ho avuto un'idea scintillante: perché non costruire da solo un piccolo Mobile Boombox? Quando ho iniziato la costruzione, volevo solo ottenere un Boombox compatto, ma ho scoperto subito che la costruzione in sé è piuttosto divertente. Ad essere onesti, avevo già in mano la maggior parte delle parti necessarie, quindi l'esperienza complessiva è stata decisamente piacevole. Quanto può essere facile? Se sei interessato a costruire da solo un Boombox mobile economico, continua a leggere!

Passaggio 1: elettronica audio stereo

In un primo momento, mi permetta di spiegare cosa sta per andare all'interno del dispositivo. Dal momento che è pensato per essere un sistema di altoparlanti stereo autonomo, trovare e utilizzare una sorta di amplificatore audio stereo è un must. Anche se al giorno d'oggi ci sono numerose opzioni allegre là fuori, la mia scelta rapida è un minuscolo modulo amplificatore audio stereo di classe D. Potrebbero esserci scelte molto più semplici/serie per la parte principale - l'amplificatore di potenza audio stereo - ma vorrei questo piccolo modulo amplificatore audio stereo di classe D sdraiato su un cassetto per mesi. Se ricordo bene, l'ho comprato per un piccolo progetto di altoparlanti Bluetooth, ma l'ho salvato per un'altra build e l'ho lasciato in un vecchio cassetto.

Il minuscolo modulo audio stereo è basato su PAM8403 disponibile a basso costo al doppio del prezzo. L'ottimo modulo amplificatore di potenza audio stereo di classe D da 3 W è progettato per pilotare un piccolo set di altoparlanti senza componenti esterni. Il modulo ha anche un doppio potenziometro (stereo) integrato (controllore del volume) con un interruttore di accensione/spegnimento, quindi tutto ciò che serve oltre al modulo è solo una coppia di altoparlanti a gamma completa. La sua tensione di alimentazione operativa è compresa tra 2,5 e 5,5 V CC (5 V tipici) e il modulo può fornire un'uscita audio garantita da 3 W al 10% di THD con altoparlante da 4 e fonte di alimentazione da 5 V CC.

Passaggio 2: adattatore audio stereo wireless

Il resto dell'elettronica riguarda principalmente il cablaggio degli altoparlanti al modulo dell'amplificatore e l'amplificatore alla fonte di alimentazione. Per l'audio è sufficiente un cavo audio stereo con una spina da 3,5 mm a un'estremità per collegarlo alla sorgente audio, ovvero la presa delle cuffie di un telefono cellulare o di un lettore musicale portatile. Tuttavia, una connessione senza fili sarà un'opzione gradita, quindi sarebbe meglio interfacciare un modulo audio stereo bluetooth economico con il modulo amplificatore. Di seguito è riportata l'immagine di un modulo bluetooth stereo da 3,7-5 V CC (5 V tipico) contrassegnato come MH-M28.

L'MH-M28 è una soluzione modulo bluetooth a bassa potenza che supporta la più recente trasmissione bluetooth 4.2, la modalità di connessione bluetooth automatica e la riproduzione stereo lossless a due canali. In un ambiente aperto, la distanza della connessione bluetooth può arrivare fino a 20 metri. Possiamo far funzionare il modulo da qualsiasi alimentatore USB standard da 5 V o da una batteria agli ioni di litio da 1 S (3,7 V-4,2 V). Una cuffia stereo può essere collegata direttamente al connettore audio da 3,5 mm del modulo, oppure può essere cablata per l'ingresso audio del modulo dell'amplificatore di potenza, quest'ultimo è ciò che serve qui, però. Inutile dire che il particolare modulo MH-M28 non è molto critico, quindi puoi provare qualsiasi altro modulo adattatore audio stereo wireless bluetooth 5V simile per questo progetto. Allo stesso modo, quando si tratta del modulo amplificatore di potenza ci sono molte opzioni (ma fai attenzione a quello che farai)!

Passaggio 3: batteria/alimentatore

Per l'alimentatore Boombox, ci sono almeno due scelte realistiche: una fonte di alimentazione USB esterna (5 V) o una batteria interna agli ioni di litio 1S (3,7 V-4,2 V). Il primo è più facile ed economico, mentre il secondo è molto più comodo e conveniente. Di seguito è riportato lo schema circuitale proposto della sezione di alimentazione che combina entrambe le risorse: l'uscita della batteria agli ioni di litio come fonte di alimentazione principale e l'ingresso dell'alimentatore USB per la ricarica "difficile" della batteria agli ioni di litio. Ricorda di scegliere una batteria agli ioni di litio adatta (con circuito di protezione interno) che abbia ampia capacità, dimensioni, prezzo, ecc. ed è in grado di fornire ciò che l'installazione richiede veramente. L'uscita di alimentazione da 3,7 V a 4,2 V CC dalla batteria agli ioni di litio è in realtà appena sopra la metà del potenziale binario di tensione di alimentazione in ingresso su cui può funzionare il modulo dell'amplificatore di potenza audio. Tuttavia, non c'è (si spera) alcuna possibilità per una prestazione audio svalutata anche a volumi ragionevolmente alti.

La configurazione proposta consente di caricare la batteria interna con l'ausilio di un alimentatore USB esterno (ad esempio un power bank per telefoni cellulari) tramite la presa X1. L'interruttore a scorrimento S1 è l'interruttore di accensione/spegnimento principale che estende la tensione di uscita della batteria (+) sia al bluetooth che al modulo dell'amplificatore di potenza audio. Il modulo amplificatore audio (quindi gli altoparlanti) può essere acceso o spento tramite l'interruttore di accensione/spegnimento e il regolatore del volume (potenziometro stereo 50K con interruttore) saldato a bordo.

Anche così, puoi semplificare la tua build omettendo i componenti esterni X1 e D1. E poi puoi ricaricare la batteria agli ioni di litio (BAT) tramite il connettore Micro USB saldato sul modulo. C'è già un diodo a bordo (vedi il segno nell'immagine successiva) e penserà al resto. Ricorda, quindi il tuo recinto deve avere una finestra / slot adatto per accedere facilmente alla porta Micro USB. Come ci si potrebbe aspettare, questo spostamento verso il basso ha alcune limitazioni!

Passaggio 4: associazione Bluetooth

Si noti che dopo l'accensione del Boombox, se il telefono cellulare cerca i dispositivi Bluetooth, il Boombox è immediatamente visibile lì come MH-M28 (vedi sotto). Successivamente può riprodurre i file audio in modalità wireless se la connessione Bluetooth viene stabilita (accoppiata) con successo.

Quando il Bluetooth non è connesso, l'indicatore luminoso di bordo (LED blu) montato sul modulo bluetooth MH-M28 lampeggia velocemente, ma rimane acceso in caso di connettività Bluetooth valida (lampeggia molto lentamente durante la riproduzione).

Passaggio 5: esecuzione rapida e rapporto di prova

Come al solito, di seguito potete vedere il prototipo base posato sul mio banco di lavoro. È intenzionale perché avevo bisogno di assemblare e smontare l'elettronica molte volte prima della costruzione finale. All'inizio ho fatto un breve test per assicurarmi che tutto funzionasse come previsto, ed è sicuramente un momento estremamente incoraggiante (tieni presente che gli altoparlanti non funzioneranno bene nello spazio aperto).

Passaggio 6: viste di selezione degli allegati

Una custodia Boombox (preferibilmente impermeabile) è la più difficile da scegliere/progettare poiché ci sono molte cose che influenzano le prestazioni complessive degli altoparlanti. Ho un'esperienza molto limitata nella costruzione di custodie in legno per sistemi audio, quindi alla fine ho deciso di sospendere il processo di progettazione della custodia (vedi l'immagine di esempio) e ho pianificato di utilizzare la scatola di un sistema di altoparlanti multimediali per PC piuttosto economico (e elegante). Dal momento che è ben sigillato, l'acqua e la polvere non dovrebbero essere un grosso problema.

Una nota a margine sull'efficienza degli altoparlanti. Le prestazioni complessive del Boombox dipendono molto anche dall'efficienza dei suoi altoparlanti. Per quanto ne so, l'efficienza tipica di un altoparlante è misurata come il volume che l'altoparlante può produrre a 1 metro di distanza usando 1 W di potenza (ad esempio, un'efficienza di 93 dB - più grande è meglio). Un suggerimento per ulteriori approfondimenti

Passaggio 7: Conclusione

La costruzione potrebbe richiedere mezza giornata per preparare la custodia e mezz'ora per completare l'assemblaggio dell'elettronica. Il tutto costa meno di $ 10-15 in parti e si equipara moderatamente bene ai modelli costosi disponibili online. Certo, questo piccolo Boombox può avere un'applicazione molto limitata rispetto ai modelli di lusso, ma ha un posto nella mia collezione e sono sicuro che col tempo troverò molte idee interessanti per espandere il mio concetto canonico. Buona fortuna per la creazione dei tuoi sistemi. A presto. Bene, vai avanti e Boombox!

Riconoscimento: un ringraziamento speciale a