Alto-falantes estéreo com iluminação LED sincronizada: 8 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:40

Este é um guia passo a passo para construir um par de alto-falantes estéreo bidirecionais, com LEDs sincronizados com o áudio. Os LEDs podem ser desligados quando se deseja música sem iluminação. Nessas caixas acústicas, acrílico transparente é usado para que todo o interior possa ser visto (junto com os LEDs). Minha intenção é que isso seja mais um guia inspirador do que uma série estrita de etapas. Claro que darei as etapas básicas necessárias para construir o meu, mas com projetos como alto-falantes, muitas variações são possíveis. Quero dar a você o máximo de liberdade de criatividade possível. Este Instrutível é construir UM ALTO-FALANTE. Para um par, basta repetir o processo. Eu recomendaria ler todo o instrutível antes de começar. O instrutível será dividido em três partes principais: o gabinete, o circuito e a montagem. Outro instrutivo incrível para a construção de alto-falantes pode ser encontrado aqui: https://www.instructables.com/id/Build-A-Pair -of-Stereo-Speakers / Este é meu primeiro instrutível, então todo e qualquer feedback seria extremamente útil e apreciado. Se você tiver alguma dúvida, sinta-se à vontade para me enviar uma mensagem e farei o meu melhor para ajudar.

Etapa 1: O que você precisa

Aqui está o que você precisa para UM ALTO-FALANTE. Basta dobrar e repetir para o segundo. Ferramentas: Drill e BitsPower Drill e BitsT-SquareRuler (T-square works) Level (T-square) KnifeScoring Pen (T-esquadrados geralmente têm um escondido dentro) Wood GlueDrawing CompassSoldering Iron & SolderPara o gabinete (Observação: os tamanhos variam dependendo dos drivers que você escolher): Vigas de pinho de 3/4 "x3 / 4" Placas de madeira de carvalho 1/4 "Folhas de acrílico (eu usei Lexan) 6 suportes angulares e parafusos de madeira 8 parafusos e porcas de bloqueio 6 Almofadas de móveisPara o circuito: 1 LEDs Woofer1 Tweeter16 (usei dois grupos de 8 LEDs cada, mas você pode misturar cores se quiser!) 2 Transistores NPN (usei 2n4401) 1 Terminal de alto-falante Fio isolado, 3 'por alto-falante deve servir, mas vai variar dependendo do tamanho dos seus alto-falantes Fio do alto-falante (bitola 12 deve ser bom) * Várias bobinas de fio * Vários capacitores de polipropileno * Vários resistores de baixa indutância * Estas peças são para o Cross-Over (que separa o alto e o baixo frequências do áudio), o L-Pad (que ajusta o volume de cada alto-falante individual) e t Filtro Série-Notch (que controla os picos na frequência de ressonância dos drivers). Como alternativa, você pode simplesmente comprar um pré-fabricado (que normalmente é mais barato).

Etapa 2: Seleção de drivers

A primeira etapa de qualquer projeto é o planejamento. Quando se trata de construir alto-falantes, há muitos fatores a serem considerados. Essencialmente, no entanto, tudo se resume à seleção do driver. Comprei meus drivers e outras peças da Parts-Express (https://www.parts-express.com/home.cfm). Eu recomendo altamente o Parts-Express. O frete é muito rápido, os preços são bons e você pode obter conselhos técnicos muito bons deles. Onde quer que você compre seus drivers, por alto-falante, você vai precisar de: 1 Woofer (driver de baixa frequência) 1 Tweeter (alta frequência) driver) 1 Wire Terminal Plate1 CrossoverAo olhar para os drivers, você deve considerar a impedância (quanta resistência o driver oferece), o nível de pressão do som (SPL, o volume do driver) e a faixa de frequência. Idealmente, você quer o seu woofer e o tweeter devem ter a mesma impedância, com SPL semelhante e com faixas de frequência sobrepostas. O crossover divide a entrada da fonte de áudio em frequências altas e baixas para os drivers individuais, mas a divisão é gradual. Com uma sobreposição maior, é mais fácil encontrar um crossover em uma frequência que está entre os graves do tweeter e os agudos do woofer. Você também deve considerar comprar um L-pad. Os L-pads variam o volume de cada driver independentemente, portanto, se você quiser mais graves e menos agudos, poderá ajustar o L-pad para fazer isso por você. Todas essas peças estão disponíveis em partsexpresshttps://www.parts- express.com/speaker-building.cfmDe qualquer forma, aqui está o que eu ganhei: $ 36,82 EA Goldwood GW-8PC-30-4 8 "Woofer para serviços pesados 4 Ohmhttps://www.parts-express.com/pe/showdetl.cfm? Número de peça = 290-312 $ 11,00 EA Goldwood GT-525 1 "Soft Dome Tweeter 8 Ohmhttps://www.parts-express.com/pe/showdetl.cfm? Partnumber = 270-182 $ 1,21 Terminal de alto-falante EA Squarehttps://www.parts -express.com/pe/showdetl.cfm?Partnumber=260-297$22.95 RL Speaker Wire 12 AWG Clear 50 ft.https://www.parts-express.com/pe/showdetl.cfm? Partnumber = 100-112 Observe que o woofer tem uma impedância de 4 ohms, enquanto o tweeter tem uma impedância de 8 ohms. Eu fui um pouco descuidado quando fiz o pedido, então tive que corrigir isso no meu crossover. Eu recomendaria escolher tweeters e woofers com impedância correspondente.

Etapa 3: Planejando o gabinete

O recinto, claro, mantém tudo junto. A forma e as dimensões da caixa também são importantes e impactam o som dos alto-falantes. Supostamente, os cubos levam à maior perda na qualidade do som, enquanto os da esfera fornecem o melhor som. Para manter as coisas simples, usei um prisma retangular (como a maioria dos alto-falantes). O tamanho da caixa deve variar de acordo com o tamanho do driver. Esta bela tabela, encontrada em https://www.homerecordingconnection.com/news.php?action=view_story&id=32, bem como em outros alto-falantes instrutíveis que mencionei anteriormente, fornece volumes aproximados para certos tamanhos de driver. Tamanho do alto-falante --- Caixa Volume4 "--------------- 0,25 - 0,39 pés cúbicos6" --------------- 0,35 - 0,54 pés cúbicos8 "- ------------- 0,54 - 0,96 pés cúbicos10 "--------------- 0,96 - 1,8 pés cúbicos12" ------- -------- 1,8 - 3,5 pés cúbicos 15 "--------------- 3,5 - 8 pés cúbicos Alternativamente, você pode usar uma calculadora especial para ajudá-lo a determinar o volume adequado do enclosure.https://www.diyaudioandvideo.com/Calculator/BoxDesenhar o gabinete é praticamente um processo aberto, e a aparência que você deseja depende de você. Contanto que você mantenha o volume total em mente, bem como o tamanho da frente (certifique-se de que os drivers realmente cabem!), Você deve ficar bem. Eu fiz o meu 16 "A x 10" L x 10 "D = 0,926 pés cúbicos, que estão na extremidade maior para um driver de 8 ". Essas são as dimensões externas, portanto, na verdade, o volume é um pouco menor.

Etapa 4: construir o gabinete

Descobri que a maneira mais fácil de construir um gabinete é usando vigas de 1 "x 1" (ou, neste caso, 3/4 "x 3/4") para a estrutura, tábuas de carvalho de 1/4 "para painéis e cola de madeira para segure-os todos juntos. Comece colando as vigas em um quadrado de modo que ele percorra a borda, conforme mostrado na 3ª foto. Depois de secar, coloque um painel lateral plano e cole as bases em ambas as extremidades, conforme mostrado em a 4ª foto. Não se esqueça de adicionar as vigas de suporte vertical. Conforme seca, as laterais podem começar a se inclinar para um lado ou empenar. Para lidar com isso, coloquei temporariamente o painel lateral oposto no topo (5ª foto) e usei o nível do meu quadrado em T para ter certeza de que tudo estava nivelado. Em seguida, você vai precisar fazer um orifício no painel traseiro para a placa do terminal do fio. A minha exigia um orifício circular, mas nem todas as placas do terminal são o mesmo. Claro, você deve cortar um orifício que se encaixe na sua placa de terminal de fio. Por falta de outras ferramentas, usei uma dremel para cortar o orifício. As imagens 6 a 14 documentam o processo de forma eficaz. Ao montar a placa do terminal do fio, certifique-se de usar parafusos de metal (de preferência com baixa resistência - o meu mede cerca de 2 ohms) e certifique-se de que eles vão até o fim e se projetam do outro lado do borda. Vamos usá-los como uma maneira conveniente de permitir que a eletricidade flua de fora da caixa para dentro. Os LEDs serão conectados aos parafusos expostos e a fonte de alimentação será conectada do lado de fora. Desta forma, é muito mais fácil desligar os LEDs ou trocar a bateria alimentando-os. Por fim, uma vez montada a placa do terminal do fio, cole o painel traseiro no alto-falante e deixe o gabinete secar. Agora você deve ter uma bela caixa com a frente aberta e a placa do terminal do fio na parte de trás.

Etapa 5: Cortar a frente

Se você quiser que o alto-falante tenha uma frente clara, siga esta etapa usando acrílico. Se você quiser um alto-falante normal, use madeira. De qualquer maneira, o processo deve ser bastante semelhante. Quando comprei meu acrílico, estava com um orçamento bastante apertado e não entendi totalmente o impacto das lacunas nos alto-falantes. Eu queria usar o Lexan porque sabia que era extremamente forte e durável (supostamente cerca de 100 vezes mais resistente a impactos do que vidro de espessura semelhante), mas para obter duas folhas de 10 "x 16", tive que comprar uma grande e cara Folha. Para economizar dinheiro, decidi comprar duas folhas de 10 "x 8" por alto-falante para formar uma folha de 10 "x 16". Eu não recomendaria isso, pois acabou causando mais aborrecimento do que valia e provavelmente causou alguma perda na qualidade do áudio. O processo para fazer os furos para os drivers é muito semelhante a fazer o furo para a placa do terminal do fio. Usando um t-quadrado, marque os centros de seus círculos. Lembre-se de que os drivers precisam estar longe o suficiente das bordas para que o acrílico não rache e para que os drivers não batam na moldura de madeira (no meu caso, isso significa que eu precisava de pelo menos 1 "borda). Depois de marcar os centros, use um compasso, com o raio adequado, para desenhar os círculos. Você pode notar que é difícil ver as linhas do lápis, principalmente na capa de plástico sobre o acrílico. Para facilitar o corte, usei uma caneta para traçar os círculos. Isso corta o plástico de proteção sobre o acrílico, permitindo-me retirá-lo (foto 3). Agora que os círculos estão bem definidos, use uma dremel para recortar os círculos (fotos 4-6). Por fim, coloque as chaves nos orifícios (ou atrás deles, se forem montadas dessa forma) e marque onde os orifícios dos parafusos devem estar. Mais uma vez, use o sempre útil esquadro em T para se certificar de que tudo está nivelado. Assim que os orifícios estão marcados, perfure-os com cuidado. Alise tudo agora e lixe quaisquer arestas ásperas / afiadas.

Etapa 6: Construindo o circuito de LED

Para fazer os LEDs acenderem em sincronia com os alto-falantes, vamos usar transistores. Os transistores atuam como gateways elétricos. Quando uma pequena quantidade de corrente flui para o pino do meio (a base), a corrente pode fluir de um pino (o coletor) para outro (o emissor). Vamos usar a corrente do áudio para abrir o portão, permitindo que a eletricidade flua para o LED. Sempre que um som é produzido, os LEDs acendem. Cada driver terá uma unidade de luz LED acoplada a ele, de modo que a iluminação dos graves e agudos será independente. Em meus alto-falantes, usei LEDs azuis para os graves e LEDs verdes para os agudos. Para construir isso, você precisará de LEDs, transistores e fios. www.ledshoppe.com oferece bons LEDs a preços muito razoáveis. Para construir uma unidade de luz LED, comece pegando 8 LEDs e dobrando seus cabos (imagem 2-4). Anote qual terminal do LED é positivo e qual é negativo, pois é mais difícil determinar qual cabo é mais longo quando eles não estão próximos um do outro. Na maioria dos LEDs, a metade menor no LED real é positiva, enquanto a parte maior de onde a luz é emitida é negativa. Depois que todos os LEDs estiverem prontos, reúna-os em um pacote, certificando-se de que todos os condutores estejam apontando para o direção correta. Usando fita isolante, prenda os fios com fita isolante. Repita este processo para os outros 8 LEDs. Agora você deve ter dois feixes de LEDs. Depois que seus feixes de LED estiverem prontos, pegue um transistor NPN e separe os fios com cuidado. O transistor na imagem está com o lado plano para cima. Usando um ferro de solda, solde o transistor, o feixe de LED e os fios juntos, conforme mostrado nas figuras 10-12 (se você precisar de dicas sobre soldagem, envie uma mensagem ou pesquise dicas online). Depois, use fita isolante para garantir que todo o metal exposto seja coberto. Repita o processo para o segundo pacote de LED.

Etapa 7: Adicionando o Crossover

Um crossover é necessário para dividir um sinal de áudio em duas partes, um alto e um baixo. Se você decidiu construir um crossover, então ele precisa ser adaptado para caber na faixa de sobreposição de seu tweeter e woofer. Uma ferramenta muito útil pode ser encontrada aqui: https://www.diyaudioandvideo.com/Calculator/XOver/Ao inserir as informações relevantes, esta calculadora criará um esquema para você e listará todas as peças necessárias. Se você decidir construir o seu próprio, eu recomendaria usar um Butterworth de 3ª ordem. Ao comprar e construir um crossover, é importante lembrar que, para adicionar resistores e indutores, coloque-os em série. Para adicionar capacitores, coloque-os em paralelo. Se você decidiu comprar um crossover, você precisa se certificar de que está na faixa de sobreposição do tweeter e do woofer. Detalhes para uso de unidades de crossover específicas devem ser incluídos quando você os compra.

Etapa 8: Montagem dos alto-falantes

Para montar o acrílico, resolvi usar cantoneiras com protetores de móveis. Conforme mostrado nas figuras 2 a 4, coloque um forro de mobília em um dos lados da cantoneira e corte o excesso. Coloque os suportes onde deseja que fiquem no gabinete (sem o acrílico no meio). Sem comprimir o enchimento, marque na caixa onde o parafuso deve ficar. Faça agora os orifícios piloto para os parafusos. Agora mova cuidadosamente o crossover para dentro do gabinete. Provavelmente, é uma boa ideia proteger o crossover para que ele não se mova quando o alto-falante for movido. Agora pegue seus sistemas de LED e conecte os fios conforme mostrado na figura 6. Os fios de sinal devem estar em paralelo com os drivers correspondentes para. Os dois sistemas de LED são alimentados pela mesma fonte, portanto, pegue os fios positivos da fonte de alimentação e solde-os em um dos parafusos desencapados da placa do terminal do fio. Em seguida, pegue os fios terra da fonte de alimentação dos LEDs e solde-os em outro parafuso. Prenda os parafusos com fita isolante para segurança (figura 7). Agora monte os feixes de LED dentro do gabinete como quiser. Para alimentar os LEDs, aplique uma corrente nos parafusos (que têm os fios do outro lado) de fora (figura 9). Agora os alto-falantes estão quase prontos! Basta usar os parafusos e porcas para montar os drivers na folha de acrílico e, em seguida, conectar os drivers ao crossover. Tudo o que resta agora é fechar a caixa. Isso pode ser um pouco complicado, então é útil ter alguém para ajudá-lo aqui. Levante cuidadosamente a placa de acrílico e alinhe-a com o resto do gabinete. Enquanto alguém o segura ali, pegue os suportes angulares que você fez e, usando parafusos de madeira e os orifícios piloto que foram feitos anteriormente, fixe-os no alto-falante. As almofadas da mobília devem ser justas e comprimidas, e a folha de acrílico deve ser fixada com segurança entre os suportes e o resto do gabinete. Parabéns! Pronto! Espere, não, ainda não. Teste seus alto-falantes mais uma vez e verifique se tudo está funcionando. Caso contrário, desparafuse os suportes e tente encontrar o que deu errado desde a última vez que testou o sistema. Depois de esclarecer isso, aparafuse os suportes e o acrílico de volta e teste novamente. Se tudo funcionar… Parabéns! Agora você está pronto!