Alto-falante portátil 360 graus: 8 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:34

O que oferece?

Olá a todos, espero que todos estejam se divertindo com DIYs. Desta vez, estou de volta com um alto-falante portátil especial de 360 graus, que é um pouco diferente dos tradicionais. Ele usa 6 drivers de alto-falante individuais (um par de woofers, tweeters e radiadores passivos) juntamente com um par de crossovers de áudio para aprimorar as frequências de áudio baixas, médias e altas.

Os drivers são colocados uniformemente ao redor da caixa de madeira para cobrir todos os 360 graus. Este arranjo particular preenche uniformemente o som em todos os cantos da sala. Eu não sei como colocar isso em palavras, mas é muito diferente quando comparado aos alto-falantes frontais. Para melhorar as coisas, optei por uma caixa de madeira onde as paredes mais densas mimam a qualidade geral do som. Para ir mais longe, a opção de reforço de graves e intensificação de agudos nos permite personalizar o tom de acordo com nossas preferências.

Ele também vem com alguns recursos amigáveis ao usuário! A alça dobrável torna-o super adaptável para o nosso deslocamento diário. Graças às células duplas de íons de lítio, ele tem uma bateria de reserva enorme, o que o torna um entretenimento ininterrupto.

Além disso, ele tem um botão dedicado para alternar do modo de bateria para o modo Line-in. O último seria útil para conduzir diretamente o amplificador de um carregador USB externo sem descarregar a bateria. Também ajuda a carregar e alimentar simultaneamente o alto-falante diretamente da porta USB. Aqui, uma parte da potência de entrada é alimentada separadamente para carregar e alimentar o amplificador. Isso reduz o desgaste da bateria devido ao carregamento e descarregamento contínuos, conforme visto em outros alto-falantes portáteis.

No que diz respeito às indicações, ele vem com um display de nível de bateria e indicação de carga e carga total na parte superior. Então, o que você acha do palestrante? Está interessado em ver a construção inteira? Em seguida, as etapas restantes estão esperando por você.

Etapa 1: Modelos e gabinete de madeira

Para organizar os drivers de alto-falante para a função desejada e utilizar o volume máximo do gabinete, é necessário um tipo diferente de design de gabinete. Então, eu segui a técnica de fechamento em camadas, onde vários recortes de madeira eram empilhados verticalmente para formar uma estrutura de pilha única.

Os recortes do modelo (arquivos pdf) foram anexados junto com este artigo. Basta imprimir e colar em cima do compensado e cortar ao longo das linhas com uma serra circular.

Por conveniência, nomeei os modelos conforme mencionado abaixo. Observe que eu também trataria dos recortes de madeira finais com os mesmos nomes.

1) Seção do círculo inferior (apenas 1 necessária)

2) Seção principal do invólucro (7 deles necessários)

3) Seção superior parte 1 (apenas 1 necessária)

4) Seção superior parte 2 (apenas 1 necessária)

5) Seção de manuseio (apenas 1 necessária)

Destes cinco, a parte superior do gabarito 2 e o gabarito da alça foram cortados em um compensado de 3 mm de espessura e o restante em um compensado de 12 mm.

Uma vez que as linhas externas foram cortadas corretamente, alguns orifícios foram feitos no interior para que uma lâmina de serra circular pudesse atravessar e cortar os lados internos também.

Assim que todos os recortes estiverem feitos, retire os modelos de papel e faça um pouco de lixamento para obter um bom resultado de superfície. Então, usando cola de madeira e pregos, as 7 seções principais do gabinete foram empilhadas e colocadas sobre a seção do círculo inferior.

A seção superior parte 2 agora está fixada sobre a seção superior parte 1 com colas de madeira e pregos. Esta seção seria anexada à configuração do gabinete anterior no estágio final da construção, juntamente com a seção da alça

Observe- Ao juntar as duas seções superiores, os 5 recortes da seção superior, parte 2, são fechados pela parte 1. Portanto, temos que recortar esses 5 recortes novamente.

Como eu criei o design do modelo?

Acho que seria uma boa ideia compartilhar o processo de pensamento por trás do design do modelo. Você pode pular totalmente para a próxima se não quiser entrar nesses detalhes.

Portanto, o aspecto principal do projeto era descobrir o diâmetro externo do gabinete. A dimensão é escolhida de forma que seja portátil e também tenha volume interno suficiente para acomodar todos os drivers e circuitos de alto-falantes. Portanto, adquirir todos os componentes antes da construção seria a melhor maneira de iniciar o projeto. Depois de algumas tentativas e erros, descobri que um raio de 7 cm seria um ajuste perfeito para o gabinete. Cheguei a esse resultado desenhando um círculo em um papel com uma estimativa aproximada do valor do raio. Em seguida, coloque os drivers e os circuitos sobre o desenho para ver se seria um bom ajuste. Caso contrário, altere o diâmetro para um valor maior e repita o processo até que um ponto ideal seja alcançado.

Etapa 2: drivers de alto-falante e cortes

Assim que terminarmos com a caixa de madeira, poderíamos começar a cortar os orifícios para os 6 drivers de alto-falantes. Os radiadores passivos, woofers e tweeters que usei são de 2,25 polegadas, 2 polegadas e 1,25 polegadas, respectivamente. Como usei um amplificador de 3W + 3W para este projeto, qualquer driver com classificação acima de 3W seria adequado para uso. Mas é melhor ficar perto da classificação de potência do amplificador. Os woofers são de 5W e 4 ohms, os tweeters são de 20W e 4 ohms.

woofers

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tweeters

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radiadores passivos

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A parte mais larga do gabinete seria o lado traseiro, que em um estágio posterior, inclui um radiador passivo com dois tweeters de cada lado. Na frente, outro radiador passivo seria arranjado com dois woofers de cada lado.

Usando uma bússola, um círculo aproximado é desenhado em todas as 6 faces de acordo com a dimensão dos drivers. Isso nos ajuda a encontrar o centro e a posição adequada dos motoristas. Agora, usando os respectivos acessórios de serra copo, os recortes são feitos em todas as 6 faces do gabinete. Esta etapa é seguida pela perfuração de todos os orifícios dos parafusos para os drivers de alto-falante.

Etapa 3: grade do alto-falante

A grade do alto-falante é bastante simples de fazer. Usei duas peças de canos de PVC semi-redondos (5 polegadas), que são comumente encontrados como canos de calha de água de chuva em lojas de ferragens.

Em um estágio final, ele se encaixa entre as seções superior e inferior do gabinete e oculta todos os drivers de alto-falante. Aquela que fica entre a parte superior e inferior é a seção principal do gabinete explicada anteriormente. Em resumo, a grade do alto-falante deve ter um comprimento igual à altura total das 7 seções principais do gabinete (7x 12 mm = 84 mm). Em seguida, eles são colocados ao redor do gabinete para marcar o contorno de todos os 6 recortes de alto-falantes. Alguns modelos de grelha (anexados nas imagens) agora estão colados sobre esses contornos e são perfurados para obter o padrão de grelha desejado. Essas duas seções são então unidas usando um pedaço de pano de juta e adesivo de borracha (também conhecido como cimento de borracha). Todas as bordas do tecido também foram dobradas e coladas para um bom acabamento. Dobrar o pano certamente se estenderá ao comprimento total e, portanto, é melhor considerar o comprimento do PVC como 80 mm em vez dos 84 mm mencionados anteriormente como fator de tolerância. No entanto, a juta cobre todos os orifícios da grelha, que são reabertos com um ferro de soldar quente. O resultado foi coberto com uma camada final de tela preta para grades de alto-falantes.

Etapa 4: Componentes eletrônicos

Os circuitos usados para este projeto são os seguintes

1. Amplificador 3W + 3W

www.banggood.in/3_7V7_4V-11_1V14_8V-Li-po-…

2. Crossovers de áudio bidirecionais (dois deles necessários)

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3. Módulo conversor DC-DC Boost

www.banggood.in/3pcs-DC-2V-24V-To-5V-28V-2…

4. Células de íon-lítio (duas delas necessárias)

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5. Módulo de carregamento de íons de lítio

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6. Indicador de nível da bateria de íon-lítio

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Destes, os quatro primeiros, ou seja, o amplificador, os cruzamentos, o conversor de reforço e as células de íons de LI estão dispostos acima de uma folha de fibra de vidro que tem a mesma dimensão interna do invólucro. O layout dos circuitos é desenhado na folha e os orifícios dos parafusos são feitos com um ferro de solda quente. Ele agora é inserido em nosso gabinete de madeira feito anteriormente para fazer furos no local exato da folha. Confira o vídeo para ter um melhor entendimento.

A folha de fibra de vidro ajuda a proteger as células de íon de lítio e o conversor de reforço com laços zip, pois esses dois não vêm com orifícios de parafuso para fixação. Também poderíamos usar cola quente para o efeito, mas acredito que não seja um método de fixação permanente e eventualmente perderia a ligação com o tempo. A folha também isola o calor dos componentes eletrônicos para a madeira abaixo dela e fornece segurança contra qualquer cenário de pior caso.

O resto dos módulos, ou seja, o módulo de carregamento e o indicador de nível de bateria foram dispostos dentro da seção superior e seriam discutidos em seções posteriores.

Como você pode ver, usei células de íon-lítio em configuração paralela para obter mais bateria de reserva. Antes de conectar as células em paralelo, é muito importante carregar totalmente cada célula individualmente. Do contrário, a célula de tensão mais alta carregaria a célula de tensão mais baixa incontrolavelmente, o que não é nada bom a fazer.

Depois que as células são fixadas com laços de zíper, podemos prender os fios soldando-os a partir de seus terminais. Antes de organizar o resto dos circuitos, certifique-se de ter soldado os fios de todos os seus terminais também. Para dar espaço aos cruzamentos, eles são dispostos verticalmente com alguns parafusos e porcas. O conversor de reforço agora é fixado com laços zip e a tensão é definida para 5 V girando o potenciômetro a bordo. Poderíamos alimentar temporariamente o módulo com a bateria em sua entrada e usar um multímetro na saída para definir o valor em 5V. Feito isso, poderíamos colocar os crossovers e a placa do amplificador sobre a folha de fibra de vidro. Mas antes de inserir os circuitos no gabinete, um orifício é feito em um lado da parte inferior para fixar a porta USB. É protegido adequadamente com a ajuda de um pouco de massa epóxi. Agora podemos inserir os circuitos no gabinete e fixá-los com parafusos. Os 4 parafusos dos cruzamentos são fixados com parafusos na parte inferior do gabinete.

Etapa 5: consertar os drivers do alto-falante

Como mencionado antes, temos um total de 6 drivers de alto-falante individuais para o projeto. Os radiadores passivos e os tweeters foram consertados primeiro. Foi um pouco difícil encontrar parafusos mais finos que pudessem passar pelos orifícios dos parafusos e, portanto, eles foram fixados com parafusos. Usando um alicate, os parafusos foram fixados com porcas e o comprimento restante dos parafusos foi cortado com serra. Os fios de conexão dos crossovers foram agora soldados aos terminais do tweeter. Da mesma forma, os dois woofers foram conectados adequadamente e fixados com parafusos. As coisas estão quase concluídas com a seção de gabinete. Vamos passar para outras seções.

Etapa 6: a alça

Conforme explicado anteriormente, já cortamos a alça no início, junto com outras seções. Agora temos que trabalhar na junta em que deve ser fixada na seção superior. Usei duas pequenas dobradiças de metal para esse fim. Como a área da dobradiça é muito pequena, não podemos fixá-la corretamente nas extremidades do cabo de madeira. Assim, uma peça de metal cortada de uma braçadeira em L é fixada por parafuso em um lado da dobradiça para que seu comprimento seja estendido. Isso agora pode ser preso à alça usando outro conjunto de parafusos. A mesma coisa se repete do outro lado e toda a parte de madeira do cabo é colada e forrada com tecido de juta.

Etapa 7: A seção superior

Como você pode ver na imagem, a seção superior tem 5 orifícios para interruptores e duas áreas de calha para fixar o módulo de carregamento e o indicador de nível da bateria. Furos necessários foram feitos nessas calhas para que as conexões dos fios desses dois módulos pudessem passar. Alguns pequenos ajustes devem ser feitos nas seções superiores para encaixar perfeitamente esses 2 módulos. Por exemplo, você pode colar pequenos pedaços de madeira compensada nas calhas para aumentar o indicador de nível da bateria para que fique uniforme na superfície. Como o módulo de carregamento seria coberto, não há necessidade de alinhá-lo uniformemente com a superfície superior. No entanto, para que as luzes indicadoras do módulo de carregamento sejam visíveis, ele é coberto com uma folha de acrílico branco de 2 mm. Ele é colocado na pequena borda da guia feita no topo da calha de madeira ao redor do módulo de carregamento. Uma faca afiada seria suficiente para cortar a madeira para as guias. Toda esta seção superior é coberta com tecido de juta semelhante a antes. No entanto, precisamos cortar com precisão o pano na parte do indicador de exibição da bateria e na indicação da luz de carga, para expô-lo. O que fiz foi, passei uma fita transparente sobre estes dois módulos e com um marcador, tracei com precisão as bordas. Essa fita é então colada no centro de um pano de juta e usado um ferro de solda a quente com ponta pontiaguda para queimar e cortar essas partes.

Pano de juta é super fácil de cortar com ponta de ferro de solda e as bordas queimariam bem e não ficariam roscadas. Esse é um dos principais motivos pelos quais uso muito a juta em meus projetos. Além disso, seu menor custo e textura áspera sempre me atraiu nele.

O pano é então colado na seção superior com adesivo de borracha, como explicado nas etapas anteriores.

Agora poderíamos anexar a alça explicada anteriormente na seção superior, fixando as duas dobradiças no lugar com parafusos.

Etapa 8: A montagem final

Agora podemos inserir as 5 chaves DPDT no corte correspondente na seção superior. Os interruptores são mencionados abaixo e sua posição na seção superior é identificada na imagem.

1) Chave liga / desliga

2) Botão de aumento de graves

3) Interruptor de aumento de agudos

4) Interruptor de nível da bateria

5) Chave de carregamento

A dimensão dos interruptores são

Largura - 13,1 mm, Comprimento - 19 mm, Altura - 18,7 mm (valor aproximado)

Uma coisa a ser observada é que a chave Liga / Desliga DPDT deve ter uma posição central desligada. Isso é para acomodar a função de alternância entre o modo de linha e o modo de bateria, conforme explicado na introdução. Você pode ter uma ideia melhor enquanto analisa o diagrama de fiação. Os 4 interruptores restantes não precisam de nenhuma posição central desligada e um interruptor DPDT de duas posições é suficiente.

Assim que os interruptores forem inseridos, podemos iniciar o processo de fiação e soldagem. Consulte o diagrama de fiação anexado na seção de imagem. Eu acredito que não há nada de especial para mencionar sobre a fiação, é pura e simples. Se precisar de mais ajuda com relação a isso, deixe-me saber na seção de comentários abaixo.

Para criar uma vedação hermética, devemos selar os interruptores na parte de trás para evitar qualquer vazamento de ar pelas aberturas ao redor dos interruptores. Usar massa epóxi seria uma boa escolha para fazê-lo.

Então, as coisas estão quase prontas! Agora poderíamos finalmente juntar a seção superior sobre a seção principal do gabinete. Aplique um pouco de cola de madeira na superfície da caixa e aperte 4 parafusos na seção superior para fixá-la com segurança. Como estamos fixando com parafusos, podemos abrir a seção a qualquer momento no futuro para quaisquer personalizações ou reparos. Basta desparafusar os parafusos e deslizar em uma lâmina de massa ou algo para separar a cola e você certamente poderá abrir o gabinete sem muito esforço.

Antes de conectar a grade do alto-falante, certifique-se de ter cortado um entalhe para expor a porta USB na parte inferior. A única coisa que resta agora é a grade do alto-falante, portanto, prenda-a ao gabinete com parafusos.

Então, o projeto finalmente foi concluído. Agora podemos finalmente relaxar um pouco com o som agradável deste alto-falante. Eu recomendo fortemente este projeto para aqueles que estão procurando construir um alto-falante portátil. Embora seja um pouco demorado, é definitivamente um passo além da configuração usual de dois drivers. Portanto, o esforço vale totalmente a pena. Então, o que você acha desse projeto? Deixe-me saber na seção de comentários. Além disso, se você tiver alguma dúvida sobre isso, fico feliz em saber.