DIY Soundbar με ενσωματωμένο DSP: 6 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Κατασκευάζοντας μια μοντέρνα εμφάνιση ηχομπάρας από κόντρα πλακέ με πάχος 1/2 . Το soundbar έχει 2 κανάλια (στερεοφωνικό), 2 ενισχυτές, 2 tweeters, 2 γούφερ και 4 παθητικά καλοριφέρ για ενίσχυση των χαμηλών συχνοτήτων σε αυτό το μικρό ντουλάπι. Ένα από οι ενισχυτές διαθέτουν ενσωματωμένο προγραμματιζόμενο ψηφιακό επεξεργαστή σημάτων (DSP) τον οποίο χρησιμοποιώ για να δημιουργώ crossovers δύο κατευθύνσεων, προσαρμοσμένα EQ και να προσθέτω δυναμική ενίσχυση μπάσων. Ο ενισχυτής DSP χρησιμοποιεί τον επεξεργαστή ADAU1701 ο οποίος μπορεί να διαμορφωθεί με χρήση αναλογικών συσκευών SigmaStudio (δωρεάν λογισμικό). Χρειάζεται ξεχωριστός προγραμματιστής USBi για να κατεβάσετε το πρόγραμμα SigmaStudio στον επεξεργαστή. Σίγουρα προσφέρει ένα όχι τόσο αστρικό για 20 $, διαφορετικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια πιο ακριβή έκδοση από τις Αναλογικές Συσκευές.

Κύρια λίστα μερών:

• Γούφερ (x2): Dayton Audio ND91-4
• Tweeters (x2): Dayton Audio ND20FB-4
• Παθητικά καλοριφέρ (x4): Dayton Audio ND90-PR
• Ενισχυτής 1 (τροφοδοτικά tweeters): Dayton Audio Kab-215
• Ενισχυτής 2 (γούφερ τροφοδοσίας): Sure Electronics Jab3-250
• Περίβλημα: Κόντρα πλακέ πάχους 1/2 "(Home Depot)
• Μπροστινή διάφραγμα: MDF πάχους 1/2 "(Home Depot)

Βήμα 1: Kerf Bending the Enclosure

Wantedθελα ένα μοναδικό περίβλημα που δεν φαινόταν "κουτί", έτσι αποφάσισα να χρησιμοποιήσω μια τεχνική κάμψης για να πετύχω μια απρόσκοπτη ομαλή άκρη γύρω από το περίβλημα. Έκανα αρκετές (9 ανά κάμψη) λεπτές πτέρυγες χωρίς περικοπές που τελειώνουν περίπου mm 2 χιλιοστά μακριά από την επιφάνεια του φύλλου κόντρα πλακέ. Αυτό απέδωσε μια στρογγυλεμένη άκρη με ακτίνα κάμψης περίπου 1 ". Η αφαίρεση του υλικού από τη μία όψη του ξύλου, επιτρέπει την εύκολη κάμψη του κόντρα πλακέ. Ωστόσο, πρέπει να ληφθεί μέριμνα επειδή αυτή η στροφή είναι αρκετά εύθραυστη. Η κάμψη Kerf απαιτεί να γνωρίζουμε το πάχος (kerf) της λεπίδας σας, το πάχος του υλικού σας και την ακτίνα που επιθυμείτε. Γνωρίζοντας αυτές τις παραμέτρους, μπορείτε να υπολογίσετε την ποσότητα του υλικού που αφαιρέθηκε (αριθμός κοπών), τα μήκη εξωτερικού και εσωτερικού τόξου (διαστήματα κοπής). Για να διευκολύνετε τα πράγματα, υπάρχουν αριθμομηχανές κάμψης κεφαλής αλλά έχουν συντηρητικό όριο στην ακτίνα κάμψης. Ένα παράδειγμα μπορείτε να βρείτε εδώ:

Βήμα 2: Κολλήστε μαζί

Δημιούργησα ένα μείγμα dust 1: 1 σκόνης πριονιού και κόλλας ξύλου και το χρησιμοποίησα για να γεμίσω τις περικοπές σε κάθε στροφή. Προσπάθησα να εφαρμόσω γενναιόδωρα το μείγμα κόλλας, καθώς αυτές οι κάμψεις δεν έχουν πολύ υλικό και η κάμψη είναι εύθραυστη. Ωστόσο, μόλις στεγνώσει το μείγμα κόλλας, η κάμψη είναι αρκετά ισχυρή (τουλάχιστον αρκετά ισχυρή για ένα ηχείο). Δημιούργησα επίσης μια άρθρωση μισού γύρου η οποία χρησιμοποιείται για να ενώσει το πάνω κομμάτι στο κάτω μέρος. Θεωρητικά θα μπορούσατε να έχετε ένα μακρύ κομμάτι χωρίς ραφή το οποίο θα είναι κοντά στα 90 και θα είναι δύσκολο να το χειριστείτε. Δεδομένου ότι ο πυθμένας δεν είναι ορατός, επέλεξα να χωρίσω το περίβλημα σε δύο κομμάτια και οι αρμοί να είναι στο κάτω μέρος.

Βήμα 3: Κατασκευή μπροστινού διαφράγματος MDF

Χρησιμοποίησα ένα δρομολογητή βύθισης και κύκλο κοπής κύκλου για να κόψω τις τρύπες για κάθε γούφερ και παθητικό καλοριφέρ. Χρησιμοποίησα ένα μεγάλο forstner bit και τρυπάνι για τις tweeter τρύπες. Χρησιμοποίησα επίσης ένα στρογγυλό κομμάτι για να εξομαλύνω τις άκρες κάθε οπής καθώς και το εξωτερικό άκρο του διαφράγματος. Τοποθέτησα τα tweeters όσο το δυνατόν πιο μακριά το ένα από το άλλο για καλύτερη απεικόνιση, αλλά δεν είμαι σίγουρος πόσο μεγάλη επίπτωση έχει αυτό.

Βήμα 4: Τοποθέτηση ηχείων και υφασμάτινο περιτύλιγμα

Για να τελειώσω το διάφραγμα, τοποθέτησα πίσω όλα τα γούφερ, τα παθητικά θερμαντικά σώματα και τα tweeters χρησιμοποιώντας βίδες ξύλου 1/2 . Οι οδηγοί ήρθαν με παρεμβύσματα αφρού (αποστέλλονται χαλαρά) που δημιούργησαν μια καλή σφράγιση κατά την τοποθέτηση πίσω. Χρησιμοποίησα επίσης την τρύπα μοτίβο σε κάθε παρέμβυσμα για να τρυπήσω τις πιλοτικές βίδες μου - εξαλείφοντας τις εικασίες. Κάλυψα το μπροστινό μέρος του διαφράγματος με ύφασμα (προσαρτημένο με συνδετήρες) και χρησιμοποίησα μια κολλητική ταινία αφρού για να δημιουργήσω μια σφράγιση μεταξύ του μπροστινού διαφράγματος και του περιβλήματος.

Βήμα 5: Πίσω διάφραγμα + Ηλεκτρονικά

Το πίσω διάφραγμα έχει ένα ακρωτηριασμένο άκρο το οποίο χρησιμοποιείται για να δημιουργήσει μια στεγανή αεροστεγή σφράγιση με το περίβλημα. Χρησιμοποίησα ένα κομμάτι λοξοτομής και ένα τραπέζι δρομολογητή για να δημιουργήσω το λοξοτομή 45 μοιρών και χρησιμοποίησα την ίδια λωρίδα αφρού για τη δημιουργία της σφράγισης. Τα ηλεκτρονικά (2 ενισχυτές, υποδοχή εισόδου ισχύος DC, στερεοφωνική υποδοχή εισόδου και 2 LED) είναι όλα τοποθετημένα στο πίσω διάφραγμα. Τα ηλεκτρονικά είναι τοποθετημένα σε μια σφραγισμένη κοιλότητα στο κέντρο του περιβλήματος που χωρίζει τα αριστερά/δεξιά κανάλια.

Βήμα 6: Προγραμματισμός/συντονισμός DSP

Οι Digitalηφιακοί Επεξεργαστές Σήματος (DSP) χρησιμοποιούνται ευρέως στις περισσότερες σύγχρονες ηχητικές ράβδους καταναλωτών. Το μεγαλύτερο πλεονέκτημά τους είναι ότι δέχονται ψηφιακή είσοδο και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ήχο sorround πολλαπλών καναλιών. Για αυτό το έργο, χρησιμοποίησα τις αναλογικές εισόδους επειδή είναι πιο εύκολο να σχεδιαστούν. Ο ενισχυτής Sure Electronics Jab3-250 είναι εξοπλισμένος με επεξεργαστή ADAU1701 ο οποίος διαθέτει 2 ADC εισόδου (μετατροπείς αναλογικού σε ψηφιακό) και 4 DAC εξόδου (μετατροπείς ψηφιακού σε αναλογικό). Χρησιμοποίησα δύο DAC εξόδου για να τροφοδοτήσω κάθε tweeter και δύο DAC για να τροφοδοτήσω κάθε woofer. Επισυνάπτεται η εικόνα του γραφικού μου προγράμματος SigmaStudio και μερικά από τα σημαντικά μπλοκ που χρησιμοποιούνται περιγράφονται παρακάτω:

Ρύθμιση επιπέδου εισόδου: χρησιμοποιείται για τη μείωση της έντασης εισόδου για κάθε κανάλι. Διαπίστωσα ότι αυτό είναι ένα κρίσιμο βήμα που απαιτείται για να λειτουργήσει η λειτουργία Dynamic Bass Boost (περιγράφηκε αργότερα).

Parameteric EQ: Χρησιμοποίησα μια εφαρμογή τηλεφώνου που ονομάζεται "Advanced Spectrum Analyzer" για να καταγράψω μια σάρωση συχνοτήτων (20Hz - 20kHz) και να μετρήσω χοντρικά την απόκριση συχνότητας του ηχείου χωρίς καμία εξίσωση. Αυτή δεν είναι η πιο ακριβής προσέγγιση, ωστόσο, είναι γρήγορη και μου δίνει ένα καλό σημείο εκκίνησης χωρίς να επενδύσω σε πιο ακριβή εργαλεία όπως μικρόφωνο μέτρησης και κάρτα ήχου για το φορητό υπολογιστή μου. Σκοπεύω να κάνω καλύτερες μετρήσεις στο μέλλον και να χρησιμοποιήσω επιπλέον λογισμικό όπως το Room EQ Wizard (https://www.roomeqwizard.com) για να με βοηθήσει να υπολογίσω το σωστό EQ. Προς το παρόν, δημιούργησα ένα προσαρμοσμένο παραμετρικό EQ που μειώνει την ένταση μεταξύ 500hz και 4000hz. Τα αυτιά μου αντιλήφθηκαν αυτό το εύρος συχνοτήτων πιο δυνατά από τα υπόλοιπα. Το ηχείο ακούστηκε καλύτερα (σε μένα) με την ένταση σε αυτό το εύρος να μειώνεται. Πριν και μετά επισυνάπτονται καμπύλες απόκρισης συχνότητας. Αυτά δεν είναι μια πραγματική μέτρηση της απάντησης του ομιλητή και πιθανότατα πολύ ανακριβή, αλλά επέλεξα να τα συμπεριλάβω έτσι ώστε να μπορώ να τονίσω πόσο αποτελεσματικό είναι ένα DSP στην αλλαγή ήχου. Στα συνημμένα γραφήματα, η πορτοκαλί γραμμή αντιπροσωπεύει την καταγεγραμμένη απόκριση αιχμής και η λευκή γραμμή αντιπροσωπεύει το επίπεδο πραγματικού χρόνου (το οποίο μπορεί να αγνοηθεί).

Crossover: Χρησιμοποίησα ένα φίλτρο Linkwitz-Riley 4ης τάξης που ορίστηκε στα 3.000 Hz για το φίλτρο χαμηλής διέλευσης στα γούφερ και φίλτρο υψηλής διέλευσης στα τουίτερ. Ένα από τα τεράστια οφέλη ενός DSP είναι ότι μπορεί να δημιουργήσει πολύπλοκα φίλτρα όπως αυτό με ευκολία. Η δημιουργία ενός παθητικού 4ου παραγγελιών Linkwitz-Riley crossover θα απαιτούσε επιπλέον εξαρτήματα που θα μπορούσαν εύκολα να αυξήσουν το κόστος του DSP ($ 35).

Dynamic Bass Boost: Το μπλοκ Dynamic Bass Boost παρέχει ώθηση που ποικίλλει ανάλογα με το επίπεδο σήματος εισόδου: τα χαμηλότερα επίπεδα απαιτούν και λαμβάνουν περισσότερα μπάσα από τα υψηλότερα επίπεδα. Χρησιμοποιώντας ένα φίλτρο μεταβλητού Q, αυτό το μπλοκ προσαρμόζει δυναμικά την ποσότητα ώθησης. Το επίπεδο εισόδου πρέπει να μειωθεί για να λειτουργήσει η ώθηση. Αυτό σημαίνει ότι ο ομιλητής δεν είναι πλέον τόσο δυνατός, ωστόσο πιστεύω ότι η αντιστάθμιση αξίζει τον κόπο. Στα 50W / κανάλι, υπάρχει αρκετή ισχύς.

Αυτό είναι το πρώτο μου έργο με DSP και SigmaStudio και ακόμα μαθαίνω. Θα συνεχίσω να ενημερώνω αυτό το Instructable καθώς ρυθμίζω καλά τον ήχο. Ελπίζω να σας άρεσε η κατασκευή!