Alto-falante Bluetooth Zebrano - Como fazer você mesmo: 10 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Este é um alto-falante bluetooth, um design totalmente personalizado com foco na qualidade de áudio em relação à portabilidade. Dito isso, se você está procurando uma caixa acústica BT leve para levar a qualquer lugar, ela não é para você.

Possui:

• Bateria 16V - 11700mAh
• Frente em madeira zebrano
• Amplificador TPA3116D2 BT
• 1 x 6-1 / 2 "subwoofer
• 2 radiadores passivos de 6-1 / 2"
• 2 x 4 "woofer de gama média
• Tweeter de cúpula 2 x 1"

Produz um som muito impressionante, especialmente nas frequências mais baixas. Este foi meu primeiro alto-falante sério construído, e estou muito feliz com o resultado.

Suprimentos

Madeira

• 1 x folha de MDF 121x122 cm 18 mm - preto - 70% PEFC (não precisa ser preto)
• 1 x defletor de madeira (neste caso: ZEBRANO 610x235x21 mm)

Motoristas

• 1 x Dayton Audio DCS165-4 6-1 / 2 "Subwoofer Clássico 4 Ohm
• 2 x Dayton Audio DSA175-PR 6-1 / 2 "Designer Series Cone Radiador Passivo
• 2 x Dayton Audio RS100-8 4 "Referência Full-Range Driver 8 Ohm
• 2 x Dayton Audio DC25T-8 1 "Titanium Dome Tweeter

Pacote de bateria

• 12 x bateria de íon-lítio Samsung 18650 - 2900mAh - 8,25A - INR18650-29E
• 3 x porta-bateria 18650 (4 baterias)
• 1 x circuito de proteção Li-ion-Li-Po (BMS) - 4S

Crossovers

• 4 x Capacitor - ME-3, 30T3.450 | 3, 30 µF | 3% | 450 V
• 2 x Capacitor - ME-1, 50T3.450 | 1, 50 µF | 3% | 450 V
• 2 x Resistor - DNR-8.0 | 8,0 Ω | 10 W | 2%
• 2 x Indutor - AC20-10 | 0,10 mH | 0,21 Ω | 5% | 20 AWG
• 2 x Indutor - AC201 | 1,0 mH | 0,73 Ω | 5% | 20 AWG

Elétrico

• TPA3116D2 amp + BT
• Solda
• Tubo encolhível de cabeça
• Plugue de áudio
• Cabos de força
• Cabo de áudio
• Chassi Jack
• Chave ON / OFF
• Chassi com plugue de alimentação AC / DC

Diversos

• Parafusos de madeira
• Fita de espuma universal - 10 mm de largura
• Material de amortecimento de alto-falante

Etapa 1: antes de começar

Ciência

Quando o foco de um alto-falante está na qualidade do áudio, é importante ter alguns conhecimentos básicos sobre drivers, volumes, etc. Google "como construir um alto-falante" e há uma tonelada de informações que variam de muito simples a extremamente complicadas. Você precisa encontrar o equilíbrio entre o tempo que deseja dedicar à ciência / compreensão de como o palestrante funciona e quanto tempo deseja dedicar ao projeto como um todo.

Precisa ser perfeito

Se você é como eu e está gastando uma quantidade muito generosa de tempo, esforço e dinheiro em um projeto como este, ele tem que ser perfeito. Isso é algo que você nunca alcançará e precisará aceitar que nem tudo será perfeito. Você está limitado às ferramentas e experiência às quais tem acesso.

Projeto

Portanto, ao projetar um alto-falante como este; estabeleça uma meta realista. No meu caso; "Quero um alto-falante que seja esteticamente agradável e que soe bem. Não precisa ser extremamente alto." Depois de saber que tipo de formato e volume deseja, você pode começar a desenhar. Coloquei todo o meu design em um programa 3D; Solidworks. Dessa forma, foi fácil determinar o volume e o tamanho do alto-falante.

Etapa 2: Drivers e gabinete

Nem todos os componentes são igualmente importantes para acertar. Ao construir um alto-falante, os drivers estão bem no topo dessa lista.

Motoristas

Você precisa encontrar drivers que se ajustem ao seu orçamento. No meu caso; Eu planejava gastar no máximo 500 euros (sim, é muito e você não precisa gastar tanto) neste alto-falante. Procurei então um pacote de motorista total de cerca de 200 euros. Provavelmente o mais importante é o volume recomendado para os drivers.

Projeto

Existem duas maneiras de escolher os drivers e projetar seus alto-falantes. Projete o gabinete primeiro ou escolha os drivers primeiro. Ao projetar o gabinete primeiro e, em seguida, encontrar drivers que correspondam ao tamanho e volume, você pode ajustar o gabinete depois, mantendo o design desejado. Será apenas um pouco maior / menor / mais largo / etc.

No meu caso; Eu queria 5 drivers. Um subwoofer e um canal esquerdo e direito de 2 vias (um médio e um tweeter cada). O defletor (onde são montados os acionadores) precisa ter superfície suficiente para suportar tudo isso. Portanto, é aqui que você vai começar. Em seguida, projete o gabinete em torno dele e certifique-se de ter volume suficiente para o subwoofer.

Você pode ficar tão louco quanto quiser, mas lembre-se de que você também terá que construí-lo. Um invólucro em forma de estrela pode ser legal, mas vai levar muito tempo e muita precisão para ser feito. Em vez disso, eu recomendo projetar algo que você esteja construindo confortável (ou pelo menos não muito fora de sua zona de conforto).

Defletor

O defletor é provavelmente o lado mais importante do gabinete. Seus drivers serão montados nele, portanto, ele precisa ser forte o suficiente. Se você estiver usando um subwoofer, pense na vibração que isso causará e na força do defletor para permanecer imóvel.

No meu caso; Eu optei por um defletor de madeira Zebrano. É madeira maciça, relativamente dura e, acima de tudo, acho muito bonita. A característica das linhas escuras na madeira clara chama a atenção.

Antes de começar a fazer orifícios, certifique-se de saber quais drivers precisam estar em uma câmara separada. Neste caso, os drivers de médio alcance precisam ter sua própria câmara (~ 1, 5L). Os tweeters não exigem nenhum. O que significa que meu gabinete será dividido em 3: a câmara principal (para o subwoofer), que tem cerca de 19 litros, e as duas para os drivers de gama média.

Mantenha espaço suficiente ao redor dos orifícios para os drivers construírem essas câmaras no gabinete e ainda ser capaz de montar os drivers corretamente (eles se projetam na parte traseira, dã).

Gabinete

Faça uma rápida pesquisa no Google sobre o material que você deve usar para o seu gabinete. Você descobrirá que a maioria das pessoas recomenda o MDF. Principalmente porque é um material homogêneo. Igualmente pesado e denso em cada mm quadrado. É (quase) ideal, tem HDF, mas isso é um pouco exagero (demais).

Etapa 3: Eletrônica

Crossover

Provavelmente, as peças eletrônicas mais importantes no alto-falante são os crossovers. Isso garante que o sinal de áudio seja dividido em tons altos (que são enviados para o seu tweeter) e tons médios / baixos (que são enviados para o seu woofer de médio alcance).

Se você usar um subwoofer, recomendo comprar o amplificador listado acima, pois ele é capaz de separar o sinal de graves dos médios e agudos. Você pode conectar o subwoofer diretamente no amplificador e ele funciona perfeitamente bem.

Projetando seu crossover

Isso é complicado. Você pode se aprofundar nisto o quanto quiser, a verdade é que levará algum tempo para entender como eles funcionam, quanto mais para ser capaz de projetar um. Existem alguns tutoriais por aí que eu recomendo que você assista e leia. Eles explicam muito melhor do que eu. Existe um software para simular o que eles farão, recomendo que você o use para testar sua configuração antes de comprar qualquer coisa.

Se isso for demais para você, pode copiar o meu. As peças estão listadas na seção de suprimentos, como soldá-las será mostrado na seção de construção.

Amplificador

Qualquer sistema de som que não seja "plug & play" (a maioria das coisas com um conector de áudio de 3,5 mm, como fones de ouvido para o seu telefone) precisa de um amplificador. Um amplificador aumenta o sinal enviado da fonte para garantir que seja forte o suficiente para os drivers tocarem. As informações mais importantes que você precisa saber antes de comprar uma placa amplificadora para seu alto-falante são as seguintes: Impedância (em Ohms), a potência de entrada e saída (em Watt) e a configuração do canal de saída (2.0 / 2.1 / 5.1 / etc.)

Novamente, pesquise sobre isso se desejar usar um diferente do meu, se não: Use o TPA3116D2. Esta placa tem bluetooth embutida, não é muito cara (a minha me custou 24 euros) e fornecerá energia suficiente para esta configuração.

Pacote de bateria

Um amplificador precisa de energia, geralmente uma voltagem específica para placas como a TPA3116D2. Esta placa é capaz de 2 × 50 W em uma carga BTL de 4 Ω a 21 V. Este é apenas o canal esquerdo e direito, o canal de graves é capaz de emitir 100W. ISTO NÃO SIGNIFICA QUE VOCÊ TEM QUE EXECUTÁ-LO A 21V. Eu o executo a 16 V porque não preciso que seja extremamente alto. O TPA3116D2 funciona em qualquer lugar entre 12V e 25V. Portanto, sua bateria precisará produzir qualquer coisa entre essas tensões EM TODOS OS TEMPOS.

Construir sua própria bateria é fácil, contanto que você entenda como funciona a energia eletrônica. A melhor e mais fácil opção, de longe, é usar baterias de íon-lítio 18650. Existem muitos tutoriais no YouTube que explicam como fazer isso. Eu recomendo que você assista a um (ou mais) destes.

As partes essenciais são:

• O BMS (Sistema de Gerenciamento de Bateria). Você verá 3S, 4S, até 5S ou superior por aí. Meu BMS é 4S e irá garantir que o amplificador obtenha 4 x 3,65 V (tensão nominal da bateria) = 14,6 V no mínimo em todos os momentos.
• As próprias baterias 18650 (certifique-se de que a saída máxima é maior do que o necessário para que não superaquecem)

ATENÇÃO: Ao escolher seu BMS, certifique-se de calcular com a tensão nominal, não a máxima. Por exemplo: BMS 3S: 3,65 V x 3 não atende aos requisitos mínimos para o TPA3116D2 (12 V), mas 3 x 4,2 V (tensão máxima) sim.

Etapa 4: Corte de madeira

Finalmente! Podemos começar a construir. Você tem seu design, drivers, crossover, bateria, amplificador e qualquer outro. partes que você deseja no seu alto-falante pensadas. Vamos começar.

A precisão é importante

Por favor, pelo amor de Deus, não faça isso o mais rápido possível, para fazer o seu alto-falante o mais rápido possível. O resultado irá decepcioná-lo. Em vez disso, reserve um tempo para medir, verificar e verificar novamente o seu plano antes de fazer buracos que você não pode colocar de volta. Você sempre pode aparar, não adicionar madeira. Dito isso, usei uma máquina de corte a laser para desenhar (não cortar) as linhas na minha folha de MDF. Dessa forma, há menos espaço para erro humano. Cortei toda a madeira com as máquinas disponíveis na oficina da minha Universidade. Use as ferramentas que você tem à mão, se você não tiver acesso a uma oficina de madeira adequada, é recomendável usar uma serra circular manual. Apenas certifique-se de ser cuidadoso e preciso.

Defletor

Fazer os furos para os drivers pode ser complicado. Você deseja que eles se encaixem perfeitamente para garantir que não haja vazamento de ar e que haja espaço suficiente para os parafusos ao montar o defletor. Se a borda for muito pequena, pode rachar a madeira. Usei uma serra circular em uma máquina perfuratriz para garantir que estava reta e exatamente onde eu queria. Novamente; SEM PRESSA.

Etapa 5: construir o gabinete

Depois que todos os seus painéis forem cortados, você estará pronto para construir o gabinete. Recomendo usar fita adesiva para colocar tudo junto e verificar se cabe tudo.

Parafusos ou cola?

Usei parafusos e cola para os painéis mais importantes, aqueles que serão mais estressados (porque pretendo fazer uma alça de transporte nas laterais, os painéis laterais têm parafusos nos painéis superior / traseiro / frontal / inferior). Os painéis laterais manterão os outros painéis juntos e, como eu queria um acabamento liso, usei apenas cola para os painéis frontal / superior / traseiro / inferior.

Câmaras internas

Antes de construir as câmaras dentro do gabinete. Monte os drivers no defletor e certifique-se de que tudo se encaixe. É sempre diferente na vida real do que no papel. É importante que cada uma dessas câmaras (para os woofers de médio alcance) seja hermética, então usei um kit de silicone para montar e fechar as câmaras internas. Para garantir que não haja vazamentos de ar do gabinete, você pode lacrar tudo, se desejar.

Etapa 6: soldando os eletrônicos

Crossover

O crossover é provavelmente o mais difícil de projetar, mas o mais fácil de soldar. Recomendo desenhar os componentes no papel e conectá-los antes mesmo de tocá-los com um ferro de solda. Dessa forma, você sabe exatamente o que estará fazendo.

A bateria

Em seguida, há a bateria. Se, e somente se, você tiver acesso a uma máquina de solda por pontos, poderá soldar abas de níquel nas baterias diretamente. Se não, recomendo que você faça o mesmo que fiz aqui. Estes são suportes de bateria, especificamente para PCBs, mas as bordas laterais são fáceis de soldar usando um pouco de fio de cobre sólido. O mesmo se aplica aqui como no crossover; Desenhe sua configuração antes de soldar qualquer coisa. É importante que você conecte o BMS corretamente. Pense nisso antes de fazer qualquer coisa com a matilha.

Etapa 7: pintar o gabinete e tratar a madeira

Defletor

Este defletor é uma sólida prancha de madeira Zebrano. Depois de testar vários óleos e lacas nas peças cortadas, decidi usar o óleo para móveis SKYDD da IKEA. Ele realça as linhas escuras e torna a coisa toda atraente.

Gabinete

A pintura do gabinete começa com o lixamento de todas as bordas desiguais. Tenha cuidado ao usar máquinas para isso, pois bagunçar neste estágio significa que você terá uma pintura feia mais tarde, terá que consertá-la ou terá que construir tudo de novo.

Etapa 8: Montagem de componentes eletrônicos no gabinete

Bateria e crossovers

Primeiro, você precisa colocar a bateria e os crossovers. Montei ambos em um pedaço de madeira compensada para poder removê-los facilmente se eu precisar.

Sinal de driver de médio alcance

Seus drivers de médio alcance devem estar em uma câmara separada se você tiver um subwoofer, como discutido anteriormente. Certifique-se de que você pode alimentar o sinal para esses drivers usando uma opção hermética. Fiz peças de latão alimentando o sinal através das laterais da câmara (fotos de referência) e soldei os fios nelas.

Etapa 9: o amplificador

TPA3116D2

Este amplificador possui um botão de volume principal (vermelho), volume de agudos, equilíbrio de canal L / R, volume de graves e frequência de graves. O último regula até que frequência o canal de baixo deve tocar.

A maneira como você conecta isso é mostrada no diagrama. O baixo é óbvio, o woofer e os tweeters de gama média são os canais L e R. Eles irão para o seu crossover e, em seguida, serão divididos no tweeter e no woofer de médio alcance.

Você pode montar seu amplificador em um painel de plástico (mostrado na primeira foto), madeira compensada ou até mesmo metal. A menos que você queira soldar novamente os potenciômetros e conectá-los em outro lugar (o que tem suas vantagens), você terá que verificar se o painel é hermético. Qualquer vazamento de ar diminui a efetividade do subwoofer.

Etapa 10: Montagem do alto-falante

Pessoalmente, gosto de dedicar tempo aos detalhes, como os pés. Nas fotos você vê pés de borracha, que estão disponíveis online. Eu escolhi fazer uma peça de alumínio em torno dele, fazendo o resultado final parecer bem chique.

A pior coisa que você pode fazer é apressar essa fase. Você gastou tanto tempo fazendo a caixa e o defletor, soldando uma bateria, etc. E, por favor, não tenha pressa ao fazer um orifício no seu defletor, montando os drivers, prendendo a caixa com fita de espuma, tudo! Se algo se encaixa bem, ótimo, se não couber, NÃO FORCE. Honestamente, se você gastou tanto dinheiro e esforço, certifique-se de estar feliz com o resultado final e não deixe que seu entusiasmo o faça correr para a última fase.

Testando

Dito isso, a primeira coisa que você fará, claro, é testar o alto-falante! Antes de apertar todos os parafusos e montar o defletor no gabinete, teste a configuração elétrica. Não soará muito bem, mas você terá certeza de que o sistema pelo menos funciona. Em seguida, monte tudo e execute-o novamente. Faça todos os ajustes, no meu caso, na fita de espuma e no peso passivo do radiador, e teste novamente.

Pensamentos finais

Mais importante ainda, aproveite sua criação. Os alto-falantes são complicados e você pode se orgulhar de tê-los criado. Da próxima vez que for construir um alto-falante, NÃO usarei um defletor de madeira maciça. É muito incômodo quando se dobra, especialmente depois de fazer buracos enormes na prancha. Eu tive que adicionar espuma e remover a espuma e aplicar pressão esquerda e OH DEUS, não use madeira maciça!

Adoro o resultado, gosto de olhar e ouvir. Fico extremamente satisfeito, toda vez que ligo e aprecio o som que ele produz.

Boa sorte

Se isso o convenceu a construir seu próprio, boa sorte! Tome seu tempo e decida quanto dinheiro (e tempo) você quer gastar antes de começar. Essas coisas podem ficar muito caras e tomar horas e horas do seu tempo.