Домашняя аудиосистема на автозвуковых компонентах (#1. Теория)

Показать еще 10 изображений

Компоненты для сборки своими руками акустической системы из автомобильных динамиков:

• Автомагнитола
• Провода для колонок
• Автомобильные колонки
• Короба для колонок (у моих колонок оставались родные коробки)
• Блок питания
• Корпус для всей системы (в него должны поместиться не только колонки системы, но и БП – учтите все размеры в предварительных чертежах)
• Клещи для снятия изоляции и обжимные клещи
• Что-то острое, чтобы резать короб

Шаг 1: Собираем все необходимые материалы

Чтобы начать сборку вашей домашней акустики своими руками из автомобильных динамиков соберите все необходимые компоненты.

Шаг 2: Подключение компонентов

БП не должен быть включен в сеть!

Возьмите большой штекер от БП, от которого отходит множество проводов разного цвета. Вам из них понадобятся только два – зеленый и черный. Все черные провода – земля. У вас есть два варианта:

1. Соедините два вывода, как на картинке, или
2. Обрежьте два провода, снимите с них изоляцию, скрутите их вместе.

Я выбрал второй вариант, он кажется мне надежней.

Далее возьмите из пучка проводов один черный и один желтый проводки. Снимите с них изоляцию на 2,5 см и скрутите их вместе. Они понадобятся на следующем этапе.

Из пучка проводов от магнитолы возьмите красный и желтый провода, снимите с них изоляцию на 2,5 см и скрутите вместе.

Затем соедините их с желтым проводом от БП. Возьмите из пучка проводов магнитолы черный провод (земля) и соедините его с черным проводом (землей) от блока питания.

Если все соединено правильно, то при включении БП в сеть должна включиться соединенная с ним стереосистема.

Шаг 3: Короб

Для изготовления короба я использовал деревянный ящик. Тщательно все измерьте, прежде чем что-то резать.

Измерьте размер магнитолы и начертите под нее место на стенке короба. Отверстие я вырезал немного меньше, потому что расширить его легко, а вот меньше уже не сделать.

Качество срезов на фотографиях такое ужасное, потому что под рукой у меня были только X-acto и карманный нож. Но ввиду того, что это временная аудиосистема, меня все вполне устраивает.

Вырежьте отверстие под штекер блока питания. В стенке короба рядом с вентилятором блока питания насверлите отверстия для вентиляции. А можно вообще квадрат в стенке вырезать. На фото видно, что я сделал недостаточно отверстий.

Так же нужны отверстия для проводов, размер отверстий зависит от диаметра проводов.

Шаг 4: Сборка

Поместите все компоненты в короб. Если вы все рассчитали и сделали правильно, все должно поместиться.

Шаг 5: Подключаем колонки

Подключить можно столько колонок, сколько позволяет ваша магнитола. Я подключил две. Они находились в заводских коробках, в которых я просто вырезал отверстия под динамики и оставил колонки в коробках. Коробки вполне справились с ролью короба.

Для подключения колонок следуйте инструкции от магнитолы. При желании можно подключить передние и задние колонки и сделать «звук вокруг». Если на магнитоле есть выход AUX, можно подключить ее к телевизору.

Шаг 6: Плюсы и минусы

Этот проект создавался исключительно из практических соображений. Позже я планирую сделать колонкам нормальные короба, а короб магнитолы заменить на больший по размеру и более аккуратный в исполнении.

Плюсы проекта:

• Можно подключить много колонок. Я слышал, что некоторые подключали даже сабвуфер и усилитель.
• Если использовать старые компоненты, можно очень сэкономить.
• На моей магнитоле можно смотреть видео, у нее есть радиоприемник и слот под SD-карту.
• Еще у моей магнитолы есть RCA разъем, так что при желании я могу подключить ее к любому устройству с RCA-штекерами и вывести изображение на экран магнитолы.

Минусы проекта:

• Качество звука зависит от качества материалов, поэтому, пока не соберете корпус и не испытаете, не узнаете какой будет звук.
• Если компонентов у вас нет в наличии, покупка может влететь в копеечку.
• При неправильном подключении компоненты могут перегореть.

Различные автомобильные динамики валяются наверное у каждого. Часто им нет применения, а выкидывать жалко, поэтому есть смысл собрать на них хорошую акустику, так как сами по себе (без корпуса) они играют очень слабо. Можно сделать небольшие настольные колонки, вот только смысл ради таких малышей затевать работу, когда можно чуть увеличив конструкцию собрать сразу приличные напольные колонки, которые благодаря большому объёму будут воспроизводить басы настолько хорошо, что и сабвуфер не понадобится!

Обычные компьютерные колонки не подходят для прослушивания техно / хард стилей музыки, разве что в спокойном блюзе они работают хорошо. Здесь же получится пара АС под универсальные цели — и кино, и музыка, и динамичные игры.

Основа — среднечастотный широкополосный динамик. Высокие частоты желательно отдельным ВЧ твитером отрабатывать, благо китайские попсовые стоят недорого.

Настройка бассрефлектора около 44 Гц. Чувствительность 87 дБ. Кабели для соединений 2 мм2. Управляется акустика УМЗЧ с двумя TDA7294. Размеры колонок 1000 x 215 x 300 мм. Туннель рефлектора 72 x 143 мм.

Фильтр кроссовер

Катушки бескаркасные:

• 0,33 MH, 0,480 Ом, Dr 0,70
• 0,050 MH, 0,090 Ом, Dr 1,00

Дроссели с сердечниками:

• 0,47 MH, 0,160 Ом, Dr 1,00
• 2,0 MH, 0,400 Ом, Dr 1,00

Полезное:  Как от литиевого аккумулятора получить 5 и 12 вольт

Резисторы:

• 3,6 Ом, 5 Вт, металлизированный,
• 10 Ом, 5 Вт, керамика
• 4,7 Ом, 5 Вт, керамика,
• 10 Ом, 5 Вт, металлизированный.

Конденсаторы:

• 5.6uf IPC / 400 В
• 15uf IPC / 400 В
• 2.7uf IPC / 400 В
• 10uF IPC / 400 В
• 0,68uf IPC / 400 В
• 2.7uf IPC / 400 В

Изготовление АС

Корпус сделан из панелей ДСП и МДФ 18 мм соответственно скручено винтами, дополнительно склеен с помощью Wikol для усиления структуры и уплотнения. Стены внутри заполнены демпфирующим материалом полиэфирного типа, а задняя стенка — битумным покрытием.

Передняя часть корпуса сделана на заказ и является самой дорогой части конструкции, не считая громкоговорителей (хотя их чаще всего достают бесплатно). Фрезерного оборудования не было, вот и пришлось заказать, но вам нет смысла усложнять работу когда будете повторять АС.

Прослушивание музыки

Высокие тона на хорошем уровне, по качеству средний уровень, басы на удивление сильные, возможно это ощущение вызвано комнатой, в которой они играют, но настольные АС не показывали таких бочек. В целом, положительное впечатление. Звук довольно чистый. Колонки прекрасно работают в блюзе, техно, рэп. Отличный женский вокал, можно долго слушать без перерыва. Громкоговорители 87 дБ и возможно они могли бы выдержать звук до 100 Вт.

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 ~1000 рублей:

https://market.yandex.ru/catalog/54835/list?hid=308016&g…

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.

Корпус колонки

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), В«шумкаВ» (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): В«шумкаВ» для поглощения внутренних В«паразитныхВ» волн, пластиковая труба, 2 слоя ДВП, кожа. Между кожей и ДВП так же можно добавить слой В«шумкиВ» 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.

Усилитель

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.

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

В следующей части практика.

30Используемые источники:

• https://masterclub.online/topic/16246-domashnyaya-akustika-iz-avtomobilnyh-dinamikov
• https://2shemi.ru/samodelnye-kolonki-na-shirokopolosnyh-avtomobilnyh-dinamikah/
• https://pikabu.ru/story/izgotavlivaem_portativnuyu_akusticheskuyu_sistemu_svoimi_rukami_chast_1_i_samaya_nudnaya__kratkaya_teoriya_4316125