Портативная колонка своими руками. Что нужно знать, перед тем, как начинать делать?
Довольно часто, ко мне обращаются с такими вопросами: помоги рассчитать/подобрать динамики для портативки. Чаще всего, я стараюсь отговорить людей от подобных начинаний, потому что этот тип акустических систем почти невозможно с наскока сделать лучше, чем заводские образцы. И слишком уж много сложностей в подобном проекте. Попробую аргументировать свою точку зрения, а вам решать — смогут ли вас остановить эти трудности.
Пример заводской конструкции: Tronsmart Studio. Алюминиевый корпус, 3 динамика (босовик и пара шириков), 4 пассивных излучателя, очень прикольно выглядит и ощущается в руках. К звуку тоже вопросов особо нет. Сможете сами сделать не хуже?
Для начала разберемся, что такое портативная акустика и каким функционалом она должна обладать. Раз акустика портативная, читай мобильная, переносная — то она должна быть легкой, компактной, удобной. С вариантами подключения и по проводу, и по голубомузубу, и флешку если сможет воспроизвести — совсем отлично будет. Ну а по звуку все просто — чем громче, чем качественнее и чем глубже по басу — тем лучше.
С требованиями разобрались. Допустим, вы как раз тот человек, который не доволен моделями, представленными на рынке, которые звучат недостаточно качественно, недостаточно громко или недостаточно низко (нужный вариант подчеркнуть) и стоят при этом запредельно много. И вы принимаете волевое решение сделать нормально, своими руками, за не дорого. Хочешь сделать хорошо — сделай это сам:) Осталось только лёгкое недопонимание, что именно нужно сделать, чтобы получилось хорошо, и какие компоненты для этого нужно взять.
Начнем с корпуса. Вероятность того, что вы сможете создать что-то конкурентоспособное стремится к нулю. Заводские корпуса портативок в большинстве случаев сделаны из пластика, с просчитанной толщиной стенок, с многочисленными и не случайными ребрами жёсткости в нужных местах. Неужели вы думаете, что из подручных материалов возможно сделать хотя бы примерно то же самое?) Из фанеры/МДФ и прочих корпус однозначно получится больше и тяжелее, при этом далеко не факт, что жёстче и прочнее. Даже если у вас есть 3д принтер — вы уверены, что с первого раза у вас получится оптимальная конструкция? Или у вас есть возможность распечатать несколько тестовых корпусов и объективно и достоверно их испытать?:)
Увы, составить конкуренцию по компактности и лёгкости конструкции, скорее всего, не получится.
Тут её неожиданно много. Нужен аккумулятор и контроллер заряда, желательно с индикацией уровня, удобство же!
Нужен усилитель, и абы какая китайская платка с регулятором тембра тут не подойдёт. Нужен эффективный усилитель, обязательно д-класс или ему подобный, АБ здесь не прокатит. Потому что нужно беречь аккумулятор, время автономной работы важно! А если у нас есть много аккумов — попадаем на некомфортный вес. Если и это не важно — думаем о теплоотводе, который нужно организовывать для горячих усилителей. Объем то закрытый!
Нужно согласовать динамики, если колоночка двух или многополосная. Идеальный вариант — процессор и поканальное усиление: свой канал усилителя под каждый динамик. Если вы используете ширик — вам наверняка потребуется коррекция его АЧХ — ровных от природы шириков в действительно широком диапазоне я пока не встречал. По коррекциям я еще добавлю в разделе про акустическое оформление.
И обязательно нужно отсечь самые низкие частоты, которые колонка акустически не воспроизводит.
Ну и организовать управление тоже не самая банальная задача. Чем больше у вас будет вариантов подключений — тем лучше. Нужно сделать регулировку громкости, настройку звука (пресеты эквалайзеров или тонокомпенсация, или хотя бы темброблок), переключение треков и т.д. Сделать это красиво, удобно, влаго/пылезащищенно для не специалиста совсем не просто!
Надеюсь, к этому моменту вы уже начинаете ощущать масштабы работы по созданию маленькой бубнилки, а это мы еще тему динамиков и акустического оформления не затрагивали:) Если трудности не пугают — продолжаем, сейчас пойдут конкретные советы и рекомендации.
Акустическое оформление.
Вы задумывались, какое акустическое оформление самое распространенное в портативной акустике? И почему?
Есть один вариант оформления, который идеален для подобных конструкций.
Это пассивный излучатель. По сути, это единственный вариант, любое другое акустическое оформление имеет существенные недостатки для такого рода акустики и практически не имеет преимуществ перед ПИ.
Пассивный излучатель — это вариант фазоинвертора, только вместо резонатора в виде трубы используется мембрана. В остальном суть та же — резонансная система состоит из объема воздуха в корпусе, который взаимодействует с подвижной пластиной.
Фазоинвертор в классическом исполнении зачастую физически невозможно применить в компактных корпусах. У вас есть маленький но злой басовик, с маленьким диффузором, но солидным ходом подвижной системы. Он работает в сверх компактном корпусе, объем которого меньше литра. Иногда кратно меньше. Реализовать в таком объеме порт, имеющий нужное сечение и настройку порядка 100Гц или ниже невозможно из-за размеров порта: он может получиться многометровым:) Если даже такой и сделать — он не будет работать из-за огромных потерь в длинной тонкой трубе, а трубные резонансы будут существенно искажать полезный сигнал. Единственная возможность сделать компактный резонатор — использовать пассивный излучатель. Он практически не занимает места, его настройка зависит от жесткости подвеса и массы подвижки. Настраивают, как правило, подбором массы:)
К тому же, колонка получается герметичной! Это довольно важно для потребительских свойств и удобства эксплуатации.
Применение закрытого ящика не оправдано из-за многократных потерь в уровне громкости на басах. Если ограничивающим фактором по громкости является размер линейного хода диффузора динамика. При одинаковом уровне громкости ход динамика будет пропорционально увеличиваться с пониженим частоты. Другими словами: чем ниже частота, тем больше должен быть ход динамика для поддержания одного и того же уровня громкости. Фазоинвертор работает немного иначе: на частоте настройки резонатора ход динамика резко снижается, громкость при этом не падает, т.к. в этот момент максимально эффективно работают пассивные излучатели.
На частоте ниже настройки ход динамика резко увеличивается, а эффективность (уровень громкости) при этом падает. Но мы можем отсечь нижние частоты от частоты настройки и ниже! Получаем гораздо больший запас громкости при тех же ограничениях линейного хода по сравнению с закрытым ящиком.
В общем, идеальное оформление для портативной колонки — пассивный излучатель, при этом сигнал должен быть обрезан ниже частоты настройки резонатора.
Какими параметрами должен обладать динамик? Так как он будет работать с фазоинверотором (ПИ), у него должна быть относительно низкая добротность, 0,3-0,5 — отличные значения. Резонанс обычно получается в районе 100гц. Чем ниже он будет — тем более качественно колонка сможет отыграть низкие частоты. Но, учитывая размеры типичных динамиков для портативок, и 100Гц вполне норм:)
Портативные Bluetooth колонки за 20 баксов и 30 минут. Делаем сами
Идея обладать портативной Bluetooth акустикой давно не давала мне покоя. Однако соотношение цена / качество все никак не приходило к разумному, и по-прежнему оставляет желать лучшего. На рынке есть отличные модели, которые заслуживают быть купленными, как например – портативная колонка JBL Voyager. Правда цена тут слишком высока — порядка 220 долларов США. Но и переплачивать только за именитый бренд не особо хочется.
Ведь по сути, вся портативная акустика – это обычная мультимедиа акустика + Bluetooth модуль + литий-ионный аккумулятор. И если соединить эти компоненты самостоятельно, то можно получить совсем неплохой по качеству бюджетный вариант.
Весна идет полным ходом. И потребность в портативной акустике сейчас весьма актуальна. Ведь ее можно взять с собой и в компанию на улицу, и в поездке за город на пикник, и везде, где нужна мобильность, но нет розетки. Другими словами, наконец, необходимо обзавестись подобным гаджетом! Но желание сэкономить также совсем не пропало. Даже наоборот. А это значит, что пора засучить рукава и сделать все самим. Итак, обозначим цель — быстро, без особых усилий, из доступных частей, собрать недорогую, качественную портативную акустику, которая не уступает готовым гаджетам и существенно ниже по цене. Приступаем.
- Выбрать мультимедиа акустику.
- Выбрать Bluetooth модуль.
- Выбрать литий-ионный аккумулятор (портативное зарядное устройство).
- Все это соединить
синей изолентой. - Профит. Наслаждаться портативной музыкой с друзьями.
1. Одними из важнейших характеристик портативных колонок, на мой взгляд, являются размер и вес. Исходя из этих обязательных критериев, поищем наиболее популярную и недорогую модель мультимедиа акустики. Ok, google) После анализа характеристик, выбор пал на колонки Sven 315. За цену около 8 долларов США, мы получаем очень компактные с качественным звуком мультимедиа колонки. Огромное количество позитивных отзывов это подтверждают. (http://market.yandex.by/product/6226111/reviews?hid=91107&track=tabs)
- Тип 2.0
- Усилитель встроенный
- Выходная мощность 5 Вт (2 x 2,5 Вт)
- Нижняя граница част. диапазона 100 Гц
- Верхняя граница част. диапазона 20 000 Гц
- Высота 70 мм / Ширина 70 мм / Глубина 65 мм
- Питание от USB
2. Следующий компонент — Bluetooth модуль. При беглом осмотре сайтов www.dx.com и www.aliexpress.com нашлись подходящие модули за 6-7 долларов США (http://www.dx.com/s/bluetooth+audio+receiver+module). Однако по объявлению на местном сайте барахолки внезапно нашелся вариант, который можно было забрать уже на завтра за 10 долларов США. Ждать посылки от китайских друзей не особо хотелось, и я приобрел то что было. Мой вариант (Bluetooth Music Receiver Adapter Dock Adaptor Audio Stereo a2dp 30 pin)
Этот адаптер предназначен для подключения к устаревшим док станциям с 30-pin разъёмом Apple. Для сопряжения более новых i-гаджетов (с lightning разъемом) или андроид гаджетов через Bluetooth.
3. И последний компонент — это литий-ионный аккумулятор. Здесь все просто. Поскольку питание наших колонок идет от стандартного кабеля USB (5V), то и берем любое портативное зарядное устройство с выходом USB и емкостью на сколько не жалко денег. (http://catalog.onliner.by/portablecharger/~fp[pcd_outputvoltag][0]=5v)
Тут чем больше емкость аккумулятора, тем дольше играет музыка.
Первым делом нам нужно разобрать SVEN 315. Я воспользовался видео-инструкцией.
Затем разбираем Bluetooth модуль, извлекаем плату. Это нужно только для конкретной моей 30-pin модели (для плат, заказанных с http://www.dx.com/s/bluetooth+audio+receiver+module этого не потребуется).
Разобрав колонку, укорачиваем провод входа аудио и припаиваем его к Bluetooth модулю. Так же разветвляем и припаиваем питание +5v от USB.
Крепим внутри все термопластичным клеем, чтобы ничего не болталось.
После монтажа можно проверять. Подключаем колонки через USB к портативному зарядному устройству. И спариваем с телефоном.
У нас получились отличные бюджетные портативные колонки, с которыми можно смело отправляться на пикник с друзьями.