Переносная колонка с аккумулятором своими руками

2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Самодельная мощная беспроводная колонка на 100 ватт

Сначала возникла идея купить мощную мобильную блютус колонку, но фирменные JBL стоят до 300$, к тому же мощность их редко превышает 40 ватт, поэтому решено было взяться за сборку собственной. «Бумбокс колонка» была основана на УМЗЧ модуле TDA7492P мощностью 2×50 Ватт и Li-Ion аккумуляторной батарее общим напряжением 21 В и емкостью 3500 мАч (70 Вт).

Большинство деталей заказано на известном сайте AliExpress, в том числе и динамики. Пока заряжаются батареи отдельным зарядным устройством IMax, в будущем надо будет сделать готовое зарядное устройство в самом корпусе.

Динамики — два широкополосных мощностью по 25 Вт и два высокочастотных мощностью по 10 Вт, что дает нам в общей сложности 70 Вт, но в пиках выдержит и 100. Компания производитель этих динамиков — малоизвестная Aiyima, но качество их исполнения и качество звука приятно удивило, что позволяет её рекомендовать для сборки небольших колонок. Их параметры следующие:

• Частотный диапазон диапазон: 81 — 5400 Гц
• Чувствительность: 87 дб
• F рез. около 115 Гц

Добавлен модуль USB, в роли Power-Bank. Корпус изготовлен из МДФ толщиной 10 мм и имеет размеры 12x12x27 см. Он была склеен столярным клеем, а также усилен винтами с каждой стороны, кроме плиты на задней панели, которую приклеили термоклеем, на случай необходимости какого-либо ремонта или модификации.

Испытания самодельной колонки

Испытания показали, что эти два широкополосных динамика воспроизводить весь диапазон частот, к сожалению, не способны в полной мере, поэтому вместе с ними поставили твитеры 10 Вт. ВЧ динамики подключили последовательно с пленочными конденсаторами.

Что касается усилителя НЧ на TDA7492 (звук принимается модулем bluetooth 4.1), качество звука очень хорошее, чистое. Единственная проблема этой платы — динамики слегка шумят при тихом прослушивании музыки. В интернете есть решение этой проблемы, необходима лишь легкая модификация платы, но это особо не мешает.

Корпус должен быть очень герметичным, иначе давление внутри колонки приводит к тому, что воздух начинает выходить наружу через маленькие отверстия, что вызывает неприятные «пуканья» динамика.

Стоимость всех расходов на сборку

1. TDA7492P 2x50w 10$
2. Преобразователь USB 0.8$
3. Блютус приёмник 2$
4. 5S Литий-Ионный аккумулятор 2.5$
5. МДФ 10 мм прибл. 1 $
6. Динамики 3″ ШП 36$
7. Динамики 1.5″ ВЧ 12$
8. АКБ 18650 упаковка Panasonic 3400 мАч 5х4$
9. Плюс провода, переключатели, конденсаторы: итого 70 долларов

Микросхема TDA7492 является усилителем класса D, схема работает в диапазоне 8-25 В, так что 21 В ещё не предел — можно поставить и 6 банок. По спецификации на м/с при THD 10%, суммарно получается почти 100 ватт мощности.

НАЖМИТЕ ТУТ И ОТКРОЙТЕ КОММЕНТАРИИ

Я строил на тда7293,два вся на каждый канал. Мощность 2 по 100 ватт,в пике достигает 160. Так же работала от модуля МП3,трансформатор 150 ватт,две обмотки по 30 вольт+-. ДСП 20 мм.размеры 800мм.длина,высота400,ширина 400,фазоинвертор труба.качала только стекла дребезжали.

Источник

Как сделать портативную колонку своими руками?

На прилавках торговых центров и страницах интернет-магазинов сейчас можно найти сотни различных моделей портативных колонок. Но что делать, если вы никак не можете выбрать что-то подходящее именно вам по дизайну, характеристикам и цене? Конечно же, сделать портативную колонку своими руками.

К счастью, это не так сложно, а главное, намного дешевле готовых вариантов. Вы можете создать такой дизайн, который понравится именно вам.

Инструменты и материалы

Хотя самодельную колонку можно сделать и из автомагнитолы, и из канализационной трубы, мы рассмотрим три способа изготовления переносной колонки своими руками: из ПВХ-трубы, из старых проводных компьютерных колонок и собранную полностью с нуля. Для каждого способа нам понадобятся разные запчасти:

• сломанный Wi-Fi роутер или корпус от него;
• угол вентиляционной трубы, диаметр которого не менее 100 миллиметров;
• 2 динамика;
• светодиод;
• резистор на 100 Ом;
• аккумулятор (подойдет как новый, так и оставшийся от старого телефона);
• mp3 speaker с AliExpress;
• 5-вольтовый усилитель, который тоже можно приобрести на китайском рынке;
• модуль заряда для аккумуляторов;
• различные провода;
• выключатели;
• старые колонки;
• контроллер заряда со встроенной защитой;
• усилитель класса D;
• Bluetooth модуль;
• 12 саморезов 2,3 х 12 мм;
• плотный двусторонний скотч (лучше на пенной основе);
• фанера;
• баллончик с лаком для защиты корпуса.

Для всех способов понадобятся одни и те же инструменты:

• крестовая отвертка;
• дрель;
• сверло Форстнера;
• электролобзик и строительный нож;
• клеевой пистолет и клей ПВА;
• паяльник;
• наждачная бумага.

Источник

Изготавливаем портативную акустическую систему своими руками. Часть 1 и самая нудная — краткая теория.

Итак, согласно предыдущего поста начинаю цикл статей по изготовлению своей портативной акустики. Считаю что необходимо не только рассказать рецепт, но и рассказать немного о теоретической и практической части акустико строения. Теория будет изложена очень кратко. Более подробно можно почитать в интернете. HiFi систему и тем более HiEnd с этим знаниями вряд ли получишь, но качества можно добиться очень приемлемого и даже лучшего чем многие массовые системы. Для изготовления так же будут использованы распространенные материалы, которые преимущественно можно купить в близлежащем магазине. Настоящую систему необходимо рассчитывать более профессионально, погружаясь в талмуды и опыты, однако на первый раз ограничимся относительно простой но надежной конструкцией. Спешу успокоить — более половины (боюсь даже более 70%) всей массовой акустики вообще никак не просчитывается — сделали корпус как попало или как красиво, вставили динамик и используют усилитель по принципу чтобы не сгорело.

Изготовление акустики начнем с теории динамика. Динамик это устройство, которое превращает электрический сигнал непосредственно в звуковую волну. По устройству динамик от наушника мало чем отличается от динамика в автоколонке или обычной любой другой. Бывают конечно и динамики другого устройства, но самые распространенные построены по принципу — магнит, катушка и диффузор. Для нас в данный момент интересны 4 момента: Мощность, диапазон частот и сопротивление катушки.

Обычно динамики бывают нескольких видов по диапазону : широкополосные (ШП), высокочастотные (ВЧ), средне частотные (СЧ) и низкочастотные (НЧ). Обычно для портативных применяются широкополосные — один динамик который производит максимальный спектр частот. В идеал это 20 Гц — 20 Кгц однако даже в HiEnd системах таких динамиков не встречается. Будем работать с тем что есть на рынке в большом количестве, к примеру для первого раза вполне подойдут широкополосные автомобильные динамики 10 см. Не в коем случае не пиарю марки динамиков, но по опыту вполне приличные можно купить уже за

В принципе подойдут любые 10 см, с сопротивлением 4 ом и номинальной мощностью выше 20 (беру с запасом).

Экспериментируя с ними, опытным путем, понял что мощность произведения звука, без существенных искажений у всех 4» ограниченна 10 вт. Для посиделок/дискотеки у костра в количестве около 10 человек вполне достаточно.

После подаваемых 10W они начинают некорректно производить низкие частоты (бум бум) и характерно хрипят. 13 см уже производят 15W, 16 см — 20W и так далее. Связанно это с физикой. Поэтому нормальные сабвуферы (НЧ. тыц тыц) в авто занимают половину багажника и требуют соответствующий объем помещения для динамика.

Корпуса бывают из разных материалов. Самые простые обычно пластиковые (и, как правило, самые плохие), дсп/фанера и прочее из деревянных волокон различной обработки, чистое дерево, металл и даже стекло. В нашем случае, можно применить композитные материалы. В моём примере будет использоваться: пластик (сантехническая труба диаметром 110 мм для канализации), «шумка» (антискрип, шумоизоляция на клею), древесно-волокнистая плита (задние стенки шкафов, днища выдвижных ящиков, эти шершавые на ощупь листы и есть ДВП) и кожу/кожзаменитель для финальной внешней отделки.

Конечно для качественной акустики корпус это отдельная тема, на самом деле идеальным с точки физики считается каплевидный корпус с большим шаром, куда крепится динамик. Корпус нужно рассчитывать в соответствии с динамиком и прочее.

Для нас в данный момент важна прочность и более-менее качество. Корпус построим таким образом (изнутри — наружу): «шумка» для поглощения внутренних «паразитных» волн, пластиковая труба, 2 слоя ДВП, кожа. Между кожей и ДВП так же можно добавить слой «шумки» для мягкости конструкции. Динамики 10 см идеально вставляются вовнутрь пластиковой сантехнической трубы, а их крепления закручиваются в двойную ДВП. Сами материалы можно посадить на клей, к примеру ПВА. Для пластика ПВА конечно не подойдет но ДВП и пластик можно дополнительно стянуть стяжками 150-130 и болтами (не в коем случае не саморезами — от вибрации открутятся сами с течением времени или разболтают резьбу в пластике.)

Если есть знакомый с токарно-фрезерным станком по дереву, который сможет сделать деревянный цилиндр из дерева то задачу существенно упрощается. Просим его сделать такой корпус из полена, далее залакировать дерево и всё. Можно в конце усилить пластиком. Такой вариант развития вполне применим.

Для извлечения первоначального звука подойдет любой телефон или плеер от дядушки Али. На первый этап этого звука вполне хватит для воспроизведения.

А вот с окончательным усилителем сигнала придется повозится.

Можно купить уже готовую плату, опять таки от дядюшки Али, можно купить почти готовую плату и припаять провода, можно купить в рассыпную и спаять полностью самому. На первый раз рекомендую на всем известном сайте найти готовый и не мучатся.

С усилителями так же есть над чем подумать. Есть несколько базовых типов: А, В, С, D (за более подробной информацией опять таки можно пойти в ЯГугль)

Самый первый это А — шикарный звук, однако КПД и прочие параметры нам не подходят.

Массовый АВ — уже лучше, но греется зараза и КПД тоже низковат — порядка 60%. Хотя на нём вполне можно построить хорошую систему с минимумом деталей, используя микросхемы TDA, к примеру TDA7297. Спаять можно даже самому навесным монтажом без платы. Сначала я сделал для себя усилитель на этой схеме. Однако АКБ очень быстро садился. Буквально пара часов и стандартная ИБП батарея 12В/7Ач идет на зарядку.

Относительно новые класса D – очень экономичные. КПД достигает 90%. Начинающему в пайке достаточно сложные но помогает дядюшка Али. Готовую плату под ключ (ставил проводки, зажал и готово) можно приобрести за 200 деревянных, есть такие же платы для пайки (проводки питания и аудио надо припаять к уже готовой плате), соответственно дешевле.

Ищется по словам PAM8610. Я лично взял для пайки. По тесту скажу что качество звука вполне хорошее если не включать на полную громкость и ограничится 2/3. По времени питания на 2-3 порядка выше чем TDA, а то и в 4.

Для более качественного звука можно взять TA2024 но она и дороже в 2-3 раза. Качество кстати существенно выше. Это уже не голый D класс а Т. КПД такой же, однако за счёт цифровой обработки сигнала повышается качество. Некоторые даже сравнивают с ламповыми усилителями. Лично для меня рядом не стояло, но эту разницу не всегда можно услышать. Обычно можно уловить только с качественными колонками и в хорошем помещении.

Вообще сейчас всюду встраивают этот класс — он экономичный, позволяет добиться высоких мощностей без огромных радиаторов.

Источник

Изготовление портативной колонки своими руками

Звукоизвлечение и его качество стали неотъемлемой частью эксплуатации современных устройств: телевизоров, компьютеров, смартфонов и др. Встроенные в них динамики не дают должного качества звука: то низкие, то высокие частоты оказываются в дисбалансе общего фона. В таком случае дополнительную акустическую систему можно купить в магазине или узнать, как сделать колонку самостоятельно в домашних условиях.

Коротко об устройстве акустики

Первые устройства для извлечения звука были простыми: граммофонные пластинки прослушивали через раструбы или слюдяные мембраны. Качество такого звучания можно услышать в старинных фильмах: на фоне высоких частот, шума, треска и шороха иглы. Следующим этапом развития звукопередающей аппаратуры стало появление динамика (электродинамического излучателя с коническим диффузором) — он был изобретен в 1924 г.

Для изготовления качественной акустики в нее включают не только динамики, которые лучше передают высокие частоты, но и массивные сабвуферы — для низких. Минимальное количество излучателей в нормальной колонке — 2 шт. Акустическая музыкальная система более высокого класса содержит до 6 шт. и 1 сабвуфер. Современные АС, работающие в режиме «монозвук» практически не выпускаются. Исключение составляют варианты акустики военного и федерального назначения.

На смену «Моно» пришли:

1. «Стерео». Этот режим обеспечивается двумя каналами, которые содержат весь спектр частот.
2. «Звук вокруг». У АС в наличии большее количество каналов (4 и выше), которые создают эффект объемного звучания.

Определение размеров

Они играют важную роль для надлежащего исполнения изделия.

На линейные параметры влияют:

• диаметр используемых динамиков (измеряется до края гофрированной обводки);
• количество динамических излучателей (среднечастотных, сабвуферов и пищалок);
• специфика применения АС (для квартиры, большой аудитории, на свежем воздухе и т.п.) и др.

Размеры колонки с одним набором излучателей могут быть разными. Если будут использоваться 5-6 шт. (3-4 среднечастотных, 1 высокочастотный твиттер и сабвуфер), колонка должна иметь вертикальную ориентацию. Но существуют частные случаи, когда лучше ее выполнить в горизонтальной развертке. Главным определяющим фактором является общий объем внутреннего пространства фазоинвертора для всех вариантов с одинаковым набором излучателей.

Классическая колонка представляет собой корпус, выполненный из материала, обладающего определенной степенью звукопоглощения.

Стандартные формы колонок:

С внутренней стороны внешней панели монтируются динамики (выходом раструба наружу). Для правильной звукопередачи корпус колонки должен иметь объем, сопоставимый с размерами динамиков и их мощностью. Для его расчета существуют различные варианты: от сложных, многоступенчатых формул до стандартных табличных значений.

Если новичок в радиоделе решит самостоятельно изготовить колонку, ему можно использовать параметры изделия из соответствующих таблиц.

Пример таблицы для расчета несложных фазоинверторов на 1 или 2 динамических излучателя:

№	Диаметр динамика без гофры (в см) и количество (в шт.)	Объем корпуса (внутренний), в см³
1.	10	12500
2.	12	18000
3.	13	21125
4.	16	32000
5.	2 по 10	25000
6.	2 по 12	36000
7.	2 по 13	42250
8.	1 на 12 и 1 на 10	30500
9.	2 по 16	64000

Разработчики таблицы указывают на приближенность значений. При изготовлении возможно немного (до 5-8 %) отступать от них в одну или другую сторону.

Пример расчета линейных размеров колонки с 2 динамиками 13 см в диаметре при их горизонтальном расположении (один над вторым):

1. Расстояние между излучателями (от краев): 8 см.
2. Расстояние от внешних ободков до кромки лицевой панели: 8 см.
3. Ширина: 13+8+8=29 см.
4. Высота: 8+13+8+13+8=50 см.
5. Вычисляется площадь панели: 29х50=1450 см².
6. Узнаем глубину корпуса. Табличный показатель объема делим на площадь лицевой панели: 42250:1450=29 см.

Подобным способом рассчитываются размеры для сабвуферных колонок и конусных инверторов.

Выбор материалов для изготовления

Этот фактор прямо влияет на качество излучаемого звука. Подбираемый материал должен соответствовать ряду требований и обладать специфическими свойствами.

Основные из них:

1. Низкое звукопоглощение. Материалы с «рыхлой» поверхностью (ДВП, мягкая древесина и др.) будут активно поглощать высокие частоты, что приведет к глухости звука.
2. Умеренная жесткость. При полной громкости звука устройство не должно подвергаться деформации. Исключаются мягкие пластики, тонкая фанера и т.п.
3. Легкость. Для переносной блютуз-колонки это важный фактор.
4. Простота в обработке. Для тех, кто решил изготовить колонку своими руками в домашних условиях, этот фактор необходимо учитывать при подборе инструмента.
5. Доступная цена. Например, применение черного дерева обеспечивает качественное звучание, но оно дорогое. Если новичок с нуля начинает осваивать радиодело, то ему желательно искать бюджетные материалы.

Акустики-практики рекомендуют остановить свой выбор:

• на ДСП (древесно-стружечной плите средней плотности);
• на МДФ (мелкодисперсной фракции средней плотности).

Что понадобится

Для выполнения монтажа самодельной колонки на 2 среднечастотных динамических излучателях понадобится ряд расходных материалов и инструментов.

1. Динамики. Подбираются по требуемым параметрам: извлекаемый частотный диапазон, выходная мощность.
2. Декоративные решетки для излучателей. Их можно приобрести или изготовить самостоятельно.
3. Усилитель. Рекомендуется класса D с выходной мощностью на 2 канала до 50 Вт.
4. Цифровой или светодиодный вольтметр. Он позволяет контролировать уровень заряда аккумулятора при автономной эксплуатации устройства.
5. Регулятор громкости. Подойдет любой стандартный для устройств подобного типа.
6. Можно дополнить конструкцию дополнительным аудиовходом.
7. Гнездо и модуль зарядки. Рекомендуется брать на 14 В.
8. Переключатель и разъем питания. Подойдут любые стандартные для устройств подобного типа.
9. Аккумуляторные батареи — 3 шт. х 1,5 В. Необходимо ставить образцы проверенного бренда с одинаковым уровнем заряда.
10. Блютуз-устройство. Рекомендуется использовать беспроводное. Если проводное, то к нему нужна еще плата питания.

1. ДСП. Площадь заготовки берется с запасом 10% от расчетной.
2. Мебельные саморезные стяжки. Количество берется из расчета 2-3 шт. на одну грань. Для прямоугольного корпуса понадобится максимум 24 шт.
3. Шурупы или крепления для задней панели, если она съемная. Количество из расчета 2-3 шт. на грань.
4. Клей ПВА. Он используется для смазывания скрепляемых поверхностей.

• ножовка по дереву;
• дрель с насадками и сверлами;
• лобзик по дереву;
• слесарный нож;
• отвертка или шуруповерт;
• кисточка для клея;
• наждачная бумага;
• паяльник.

Пошаговая инструкция

Для изготовления колонки необходимо подготовить рабочее место. Оно должно соответствовать основным требованиям техники безопасности:

1. Иметь рекомендуемые ГОСТом и ТУ освещенность и проветриваемость.
2. Поблизости должны отсутствовать легковозгораемые предметы и жидкости.
3. Желательно иметь на месте сборки и тестирования изделия провод заземления.

На момент начала работ необходимо сделать все расчеты и выполнить схемы и чертежи.

Сборка корпуса

1. На листе ДСП вычерчиваются детали колонки. Дается припуск к полученным расчетным данным на толщину материала.
2. Детали выпиливаются ножовкой.
3. На лицевой панели размечается место для установки динамиков. Предполагаемые отверстия обрисовывают циркулем или обводят по шаблону. Они должны быть круглыми и точно подходить под размеры излучателей.
4. Отверстия под излучатели выпиливаются ручным лобзиком (или подобным электроустройством). Внешние края тщательно зачищаются наждачной бумагой.
5. Производится сборка верхней, боковых и нижней панелей. Места соединения намазываются клеем ПВА, завинчиваются по 2-3 самореза на каждом соединении. Они должны вкручиваться под прямым углом.
6. Корпус должен быть герметичным, поэтому склеивающим веществом нужно промазать все швы после завинчивания шурупов.
7. Если заднюю стенку планируется сделать съемной, то по ее периметру нужно наклеить уплотнитель.
8. На переднюю панель монтируются излучатели с внутренней стороны и декоративные решетки сверху. Смонтированная панель устанавливается на свое место по аналогии со сборкой каркаса (клей+саморезы).

Включатель и разъем питания

Они подключаются методом припаивания к кейсу батарей вместе с платой защиты.

Чтобы все было сделано правильно, необходимо соблюсти ряд условий при установки разъема питания:

1. Правый контакт можно отогнуть или удалить.
2. Средний является положительным.
3. Левый должен идти к заземлению.
4. Следует в разъем вставить включенное зарядное устройство и мультиметром проверить напряжение. Это позволит убедиться в правильной полярности контактов разъема.
5. Затем происходит его впайка в цепь защиты.

Подключение к блютуз-модулю

Питание на него подается через выключатель. Так как колонка единственная, стереозвук на модуле сводится в один канал. В этом случае в цепь необходимо вставлять резисторы (по одному на канал). Если подключать один провод, то резистор не нужен. Управление звуком будет осуществляться с передающего устройства (смартфона, планшета и т.п.).

При припайке блютузного модуля нужно использовать тонкий паяльник, т. к. его разъемы небольших размеров. Провод желательно брать из интернет-кабеля.

Подсоединение аккумулятора

Есть различные варианты использования автономных источников питания, но один из более простых и надежных — это применение недорогих аккумуляторных батарей.

Плата защиты используется для предотвращения форсмажорных обстоятельств:

• короткого замыкания;
• перезаряда;
• чрезмерного разряда и др.

Эта плата является обязательным элементом при использовании литий-ионных батарей.

Для удобства сборки и эксплуатации аккумуляторного блока батареи (3 шт.) следует поместить в кейс.

Проверка состояния

Перед креплением собранной схемы в корпусе фазоинвертора необходимо провести проверку ее работоспособности.

1. Для этого следует вставить в кейс батарейки и нажать на выключатель.
2. При этом блютуз-модуль должен издать характерный писк, свидетельствующий о его подключении.
3. После звукового сигнала проводится сопряжение модуля со смартфоном.
4. Если все сделано верно, можно включать музыку.

После положительной проверки устройства осуществляется крепление собранной схемы в корпусе колонки.

Источник