Аудио колонки своими руками трехполосные

Как сделать самому классную портативную акустику?

А зачем делать самому? Все же продаётся! — Спросите Вы меня.
Во-первых, это реализация своего творческого потенциала. Сделать собственный проект это занимательно, интересно и позволяет унять желание сделать что-то своими руками.
Во-вторых, крупноблочный DIY проект это не очень сложно, но позволяет получить изделие с уникальными характеристиками и авторским дизайном.
И, наконец, DIY проект портативной акустики может стать необычным, но полезным подарком.
Я сделал более двух десятков различных типов колонок, хочу поделится своим опытом.

Содержание

Пройдемся по каждому этапу изготовления DIY портативной акустики.

Выбор концепции и дизайна акустики

Сначала надо определится с размерным классом будущего изделия. Условно разделим портативную акустику на три класса: микро, мини и макси.

Микро — портативная акустика ближнего поля, формата небольшого радиоприемника. Такую даже можно сделать моно, все равно размер не даст получить нормальный стереозвук.
Мини — типовой формат, китайские покупные колонки как раз такого размера. Там обычно пара динамиков и пассивный излучатель.
И, наконец-то, макси формат. Размер на грани портативного. Для вечеринок большой компанией. Формат аудио чаще всего 2.1 (стерео с отдельным низкочастотным каналом).

Дизайн вещь индивидуальная! Тут есть место полету фантазии. Совет: необходим эскиз/чертеж/трехмерная модель будущего изделия, что бы прикинуть компоновку узлов и не ошибиться в размерах.

Выбор типа корпуса

Пожалуй, самая видовая и занимательная часть акустики — это корпус.
Рассмотрим несколько «рецептов» изготовления корпуса для DIY портативной акустики.

• Фанера
• Готовые «доноры»
• Корпуса для РЭА
• Профили
• 3D печать и формовка

Фанера

Самый простой в обработке и легкодоступный материал — фанера. Как вариант: деревянный массив, ДСП или МДФ.

Минусы — это тяжесть и дополнительные работы по влагостойкости.

Кроме фанеры можно использовать текстолит (клеить эпоксидкой) и картон. Последний неплохо пропитать горячим лаком.

Вот мои поделки — под ретро радио из стеклотектолита и вариант корпуса из пропитанной картонной трубы:

Готовые «доноры»

Донором для портативной акустики может служить:

• Чемоданы
• Ящики для инструмента
• Канистры
• Аптечки
• Кашпо
• Кейсы от коньяка
• И экзотические варианты, например, патронный ящик от пулемёта.

Рассмотрим как реализовывали это различные авторы:

Корпуса для РЭА

Можно использовать корпуса для РЭА. Это удобно: широкий выбор размеров, доступность. Корпуса чаще всего герметичные (с резиновым уплотнением).

Корпуса для РЭА есть пластиковые (чаще), алюминиевые (дороже) и комбинированные.

Пластиковые корпуса очень легко обрабатывать «на коленке». Нужен гравер, перьевое сверло, напильник.

При приложении рук получается вполне нарядно:

С алюминием, конечно, чуть сложнее, но не забываем при обработке добавлять смазку, хотя бы банальный WD-40.

Из алюминиевых корпусов мне очень понравился такой с торцевыми пластиковыми крышками (я купил):

Профили

В строительных супермаркетах сейчас продают много различных замкнутых профилей, как пластиковых для вентиляции и канализации, так и алюминиевых. Из них коже можно сделать корпус колонки, главное придумать и обыграть как сделать герметичные торцы.

Пластиковые корпуса нужно усиливать ребрами жесткости.

Вот мой мой пример корпуса из профиля:

3D печать и формовка

Повальное распространение 3D принтеров, печатающих пластиком, серьезно упростило жизнь самодельщикам. Теперь небольшие корпуса или элементы конструктива можно печатать из пластика. Без проблем можно реализовать сложные формы, вроде, лабиринтов.

Формовка — подразумевает собой классический приём: каркас, стеклоткань и эпоксидная смола. На финише шпатлёвка, шлифовка и окраска. Таким образом можно получить корпус весьма замысловатой формы.

Подбор динамиков и акустического оформления

Помните про размерный класс? Так вот, и динамики можно соотнести так же.

• Микро — размер 3″ Там уже может быть использованы и две полосы, а так же сабвуферный басовый канал.

Для размера «мини» и «макси» желательно измерить параметры Тиля — Смолла для точного расчета объема и выбора акустического оформления. Я использую ПО bassbox 6 pro. Это позволит получить максимальную отдачу динамика на низких частотах.

Основные акустические оформления для портативной акустики:

1. Закрытый ящик. Самый простой вариант, меньше риск ошибиться.
2. Фазоинвертор. Тяжело настраивать без параметров динамика. В маленьких корпусах тяжело реализуем.
3. Пассивный излучатель. Самый распространенный в портативных решениях вариант. Площадь излучателя должна быть больше или примерно равна площади динамика, а настройку рабочей частоты можно подкорректировать добавочной массой.

Но все это тема сложная и требующая отдельной статьи. Для портативной акустики можно опираться на данные производителя и от них выбирать объем оформления. А тип оформления рекомендую использовать пассивный излучатель, на нем сейчас 99% такой акустики и сделано.

Пожелания к динамикам для портативной акустики:

• Желательно неодимовый магнит (мощнее, компактнее, эффективнее)
• Желательно диффузор с защитой от влажности (пластик, полимер)
• Резиновый широкий подвес (прочнее, долговечнее, больше ход динамика, глубже бас)
• Лучше брать динамики 4 Ом, чем 8, так как усилитель выдаст на такую нагрузку больше мощности

Для защиты от внешних воздействий рекомендуется использовать защитные сетки (грили). Продаются они на Алиэкспресс любых размеров, состоят из пластикового фланца и мелкоячеистой металлической сетки.

Подборка предпочтительных моделей динамиков приведена в конце статьи.

Подбор усилителя

Основные пожелания к усилителю мощности в портативную акустику:

• Высокий КПД, малое потребление от батареи (а это class D)
• Компактный размер
• Однополярное питание под аккумуляторы
• Запас по искажениям и мощности
• Способность работать в замкнутом пространстве без массивных радиаторов

Не малое значение в выборе имеет напряжение аккумулятора модели, от него и смотрим усилитель с максимальной эффективностью. В компактном устройстве надо стремится к максимальной отдаче и энергоэффективности.

Соответственно для размерных классов напряжения для питания усилителя:

Подборка предпочтительных моделей плат усилителей приведена в конце статьи.

Подбор источника сигнала

Тут нужно отталкиваться от своих предпочтений и что будет наиболее востребовано.

Просто линейный вход на усилитель, если нужно проводное подключение. Если источником будет только смартфон/планшет по Bluetooth или WiFi, то плата приемника беспроводного сигнала.

Если нужна универсальность (Bluetooth/FM радио/USB/карта SD и пульт ДУ) — то лучше выбрать mp3-модуль с нужным функционалом и подходящего размера.

Есть еще интересный современный вариант источника от Arylic — Up2Stream Mini V3 плата с поддержкой стриминговых сервисов и интернет радио. Входы: WiFi, Bluetooth 5.0 и линейный вход. Питание 5 В, размеры 55х45х12 мм. Управляется с мобильного приложения.

Рекомендую для крупных проектов использовать толковый MP3/FLAC-модуль TDM 157. Я делал на него подробный обзор.

Подборка остальных предпочтительных mp3-модулей приведена в конце статьи.

Выбор аккумулятора

Для носимой техники предпочтительнее литиевые аккумуляторы, чаще всего в форм-факторе цилиндров или плоских пакетов.

У многих есть в использовании аккумуляторы популярного формата 18650, можно их и применить.

Помимо аккумуляторов нужна плата зарядки, защиты и балансировки и желательно кейс (холдер) или рамки для набора нужной батареи.

Для крупных колонок зарядное устройство можно разместить внутри, а для зарядки использовать сетевой кабель.

Для морозостойкого исполнения бумбокса можно применить аккумуляторы формата LiFePO4.

Сборка изделия

Советы для финальной сборки портативной акустики:

• Корпус акустики должен быть герметичен, щелей и лишних отверстий быть не должно.
• В большом корпусе лучше разделить левый канал от правого перегородкой.
• Динамики нужно стараться поставить дальше друг от друга.
• Разборная конструкция практичнее склеенной.
• Ручка или петелька для переноски добавят удобства использования.
• Пайка проводов лучше чем скрутка, разъемы практичнее.

И еще важный момент, для развязки земляной петли (фона) при питании от одного аккумулятора и источника и усилителя, нужно запитать источник сигнала через преобразователь B1212. Это компактный DC-DC преобразователь 12 В, с гальванической развязкой и выходной мощностью 1 Вт. Фона гарантированно не будет.

Можно добавить «красоты» изделию:

• Часы
• Кнопку с подсветкой
• Кольцевую RGB подсветку
• Светодиодный фонарик
• Стрелочный или цифровой индикатор уровня

Для наглядности и контроля батареи рекомендую поставить индикатор заряда аккумуляторов:

Если что-то не вместилось при компоновке, всегда можно навесить доп. оборудование в отдельном кейсе снаружи конструкции:

Заключение

Нельзя объять необъятное ©

В комментариях предлагайте свои идеи и делитесь своими конструкциями портативных колонок.

Спасибо за внимание. Творческих успехов и удачных конструкций!

Источник

Самодельные трёхполосные колонки 15МАС-1 на советских динамиках

Содержание / Contents

↑ Выбор типа АС

С течением времени и накоплением определенного опыта, постепенно я пришел к выводу, что двухполоска – это хорошо, но для неё трудно найти подходящие динамики хорошо звучащие в достаточно широкой полосе частот.

Есть динамики 6ГД-2 и некоторые другие, но они дефицитны и малогабаритные АС на них точно не сделать, 6ГД-2 требуют ящиков размером с небольшой холодильник.

Чтобы получить более-менее низкую частоту на щите, он должен быть очень большим, это тоже не МАС. Для МАС остается только ФИ т. к. на мой взгляд, нет советских динамиков способных обеспечить бас в небольшом ЗЯ.

Все известные мне НЧ динамики имеют резиновый подвес (были с поролоном, но в данное время им требуется обязательная замена подвесов, да и объем ящика будет великоват для МАС) и плохо звучат на СЧ, а эти частоты для меня очень важны т. к. считаю, что именно они определяют общее качество звука.

Все советские МАС сделаны по двухполосной схеме, имеют высокую частоту раздела, примерно 5 кГц, поэтому звучат невыразительно из-за того, что «резиновый» НЧ динамик звучит выше 1…2 кГц далеко не лучшим образом.

Большинство промышленных АС, даже собранных по трехполосной схеме, тоже звучат на СЧ мутно т.к. в них обычно установлен «резиновый» 15ГД-11. Этим обстоятельством и вызвано огромное число статей по переделке 25АС, 35АС и их клонов. Поэтому для проекта был выбран трехполосный вариант с бумажным СЧ динамиком.
Кроме того, я считаю, что для СЧ динамика лучшее оформление — щит или неглубокий ОЯ. Щит предпочтительнее по звуку, но неудобен по конструктиву.

Поэтому выбор типа колонок такой: трехполоска, НЧ динамик в небольшом ящике с ФИ, СЧ динамик в небольшом неглубоком ОЯ, ВЧ динамик на крохотном щите.

↑ Выбор динамиков

Выбор динамиков был вызван несколькими обстоятельствами.
Имея по нескольку штук каждого типа динамиков, я мог сравнивать их характеристики и выбрать лучшие, оценить разницу между однотипными динамиками.

Динамики хотя и очень старые, но до сих пор доступные и весьма дешевые. Некоторые выпускаются и сегодня, но по поводу новодела ничего сказать не могу. У меня есть немало разных СЧ-ШП динамиков, но по разным причинам я отклонил их, выбрал 3 ГДШ2-8 (2ГД-40).

Выбор ВЧ динамиков был сильно ограничен. Самый доступный – 2ГД-36, он стоял в каждом телевизоре. Динамики 10ГД-35 и аналогичные в данном случае ставить нецелесообразно, кроме того, слишком большое число клонов ухудшает возможность повторения т. к. они несколько отличаются друг от друга. 3ГД-31 требует кардинальной доработки.

НЧ динамик 25ГДН3-4 (15ГД-14) для МАС — почти единственный. Лучшим выбором был бы 15ГД-17, но они весьма дефицитны, а 25ГДН3-4 стоят в 15АС-109 и множестве их клонов, поэтому доступны. Выбор НЧ динамика обусловлен и тем, что в 15АС-109 он звучит неплохо.

Наверное, можно поставить 10ГД-34, но он имеет более слабый магнит и заметно худшие характеристики. Остальные широко распространенные советские динамики для МАС, такие как 10ГД-30, не годятся т. к. требуют намного большего ящика. Можно поставить другой НЧ динамик, если ему достаточен ящик до 20 литров.

↑ Доработка динамиков

К сожалению, со временем, параметры динамиков ухудшаются, в первую очередь это касается НЧ динамиков из-за того, что их диффузор имеет наибольшую амплитуду колебаний.
Резиновый подвес дубеет, токосъемные провода разрушаются.

При необходимости, для восстановления качества, надо отремонтировать динамики, особое внимание уделить подвесу. Вариант доработки я предлагал в статье «Доработка малогабаритных колонок 15АС-109 и им подобных».

Необходима также доработка СЧ динамиков. Гофр (весь диффузор пропитывать нельзя) пропитать жидким раствором герлена. Процесс подробно описан Шоровым и его последователями.
Но этого оказалось недостаточно. При прослушивании собранных и настроенных колонок, звук был несколько жестковат. Причина оказалась в высокой акустической добротности динамиков. Пришлось применить ПАС, это дало заметный положительный результат.

Попытки доработать 2ГД-36 по методике улучшения 3ГД-31, положительного результата не дали.

↑ Разделительный фильтр АС

Мне было интересно попробовать модные последовательные фильтры, получить опыт работы с ними. Впечатления оказались неоднозначными.
Могу точно заявить, что это не панацея. Для этих фильтров нужны динамики с ровными АЧХ в рабочей области и без значительных выбросов даже вне рабочего диапазона.

Мне не удалось ровно свести СЧ-ВЧ динамики на частоте около 5 кГц, вынуждено получилось только на частоте 8…9 кГц, что имеет свои недостатки. Раздел НЧ-СЧ на 500 Гц.

В отличие от параллельных фильтров, где фильтр для каждого динамика можно настраивать отдельно и независимо, здесь есть нежелательная взаимозависимость, что усложняет настройку.
В итоге получился вот такой фильтр.

По заявлению автора такого решения, схема обладает наиболее гладкими стыками т. к. всё что отрезается фильтрами НЧ и ВЧ поступает на СЧ динамик. Мысль интересная и всё так и было бы, если вместо динамиков стояли резисторы. Но, как я много раз писал, динамики, как электромеханические устройства, обладают своим норовом и результат может не оправдать ожиданий.

↑ Конструкция АС

Пришлось подстраиваться под него. Труба ФИ получилась очень длинная – 27 см и пришлось ее делать Г-образной. Сделана из стандартной сантехнической трубы диаметром около 50 мм. Поскольку этот пластик клеить трудно, я сварил его паяльником, получилось достаточно прочно, уплотнение с корпусом сделано изолентой, шов изнутри обработан термоклеем.

Лицевая панель АС съемная.

СЧ динамик в ОЯ, желательно его делать минимально глубоким. ПАС выпилена из отрезка ламината, большое отверстие – под магнитную систему динамика, малые диаметром 10 мм для ПАС. Число отверстий некритично, можно сделать около 20.

Сначала я сделал с запасом, потом заклеивал их малярным скотчем. Акустическая добротность уменьшилась с 11 примерно до 1. Все делалось по рекомендациям Шорова. Материал взят от старой льняной простыни, натянут во влажном состоянии на ламинат, покрытый клеем 88-Lux. По периметру ткань закреплена скобами столярного степлера. При высыхании ткань дополнительно натягивается.

ВЧ динамик установлен на маленьком прямоугольном кусочке ламината.

Поскольку сделано три независимых корпуса, появилась возможность сдвига динамиков внутрь. СЧ сдвинут примерно на 4 см, ВЧ тоже на 4 см относительно СЧ. И если сдвиг СЧ динамика относительно НЧ мало влияет на форму измерительного импульса, то сдвиг ВЧ динамика достаточно заметен, величина сдвига выбрана оптимальной для прослушивания колонок с расстояния 2…2,5 метра.

Хочу отметить, что если все динамики разместить традиционно в одном корпусе, выполнить это смещение будет очень затруднительно. Представьте себе углубление в 8 см…

Можно спорить по поводу пользы такого решения, но оно примерялось в некоторых колонках очень давно и думаю, что от него отказались из-за нетехнологичности.
Впрочем, такое решение применяется и сегодня, но не в деревянных, а литых корпусах – пластмассовых или металлических. Для этого углубление делается пологим, некоторые считают, что это рупор, но это не так – это способ сдвинуть динамики внутрь.

Думаю, меломаны разницу услышат, я не проводил специальных испытаний на музыке, а настраивал с помощью компьютерных программ и микрофона.

Высота колонки 73 см, если слушать сидя в кресле, подставка под колонку не нужна. Направление осей СЧ и ВЧ динамиков выбрано сознательно.

↑ Итоги

Благодаря комплексу вышеизложенных мер, получился хороший результат, выше ожиданий. Звук не отличный, т.к. для него нужны динамики более высокого класса, но хороший.

Думаю, лучше любой советской малогабаритной АС, что не удивительно т.к. они двухполосные.
Что касается промышленных трехполосок, то здесь ситуация неоднозначная. Ясно, что по мощности (уровню громкости), мои колонки не могут тягаться с сериями клонов 25АС и 35АС.
Не могут тягаться и по количеству баса, несмотря на то, что мои колонки работают примерно от 34 Гц по уровню -3 дБ, динамик такого малого диаметра, заметно уступает по мощи НЧ динамикам серии 25ГД, 30ГД.

Но 2ГД-36 звучит мягче, чем 10ГД-35. А главное преимущество — на СЧ. Резиновые 15ГД-11 звучат явно хуже, хотя и громче. Думаю, суммарный баланс в пользу этих МАС, но не для любителей убойного баса.

Для домашнего применения громкости данных колонок вполне достаточно, несмотря на низкую чувствительность 25ГДН3-4. А для дискотеки – нет. Но для дискотеки качество не нужно.

Целью моих опытов было опробовать некоторые приёмы и методы настройки, посмотреть, что можно сделать из дешевых и доступных динамиков, и при положительном результате предложить читателям «Датагора» новую статью.

Считаю, что конструкция годится для повторения, затраты на комплектующие невелики. Если бы я применил редкие импортные динамики, возможность точного повторения была бы минимальной.
Частотный диапазон АС – минимально 40…20000 Гц, фактически, по стандартной методике, даже шире.

Колонки хорошо работают с усилителем В. Мосягина (MVV) на LM1875 по «помповой» схеме.
Графиков измерений не даю, кто пожелает — измеряйте сами, например, по описанным мной на Датагоре методикам.

Спасибо за внимание!

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать

Опробовано в лаборатории редакции или читателями.

Источник