Усилитель блютуз колонки своими руками

Подборка плат усилителей для самодельной портативной колонки

При сборке самодельной портативной акустики возникает вопрос — а что взять в качестве усилителя мощности? На Алиэкспресс большой выбор плат усилителей звука. Но для портативных решений есть свои требования.

Требования к усилителю в портативную акустику:

• Высокий КПД, малое потребление от батареи
• Компактный размер
• Однополярное питание
• Запас по искажениям и мощности
• Способность работать в замкнутом пространстве без массивных радиаторов

Рассмотрим варианты с большим количеством заказов, ранжирование по увеличению мощности.

PAM8403

Открывает подборку самый маленький, самый дешевый и самый маломощный вариант — плата усилителя на чипе PAM8403. Это двухканальный эффективный усилитель мощности класса D.

На плате сразу размещен регулятор громкости с выключателем, это удобная реализация. Размеры: 30х20х15 мм. И есть вариант платы сразу с приемником сигнала Bluetooth, чтобы не задумываться о источнике звука и готовый модуль для колонки (просто добавь аккумулятор, динамики и корпус).

Работает плата от 2,5-6,4 В и выдает на нагрузку 4 Ом 2,5 Вт в канал (КНИ 1 %).

Это самый простой вариант для микро колонок, работающих от 1S аккумулятора (18650 или Lipol)

PAM8610

PAM8610 компактный и эффективный усилитель для портативных решений.

Имеются три варианта реализации платы усилителя:

• Только плата
• Плата с разъемами и регулятором громкости
• Плата с приемником Bluetooth на борту

Работает от однополярного напряжения 7-15 В и выдает на 8 Ом 10 Вт на канал.

Для колонок, работающих на питании 2S.

TA2024

TA2024 от Tripath Technology — усилитель класса T (модифицированный D). По моему мнению, имеет неплохой звук в таком размере и цене. Я делал несколько бумбоксов с таким усилителем.

Усилитель имеет КПД до 88% и выдает 11 Вт на нагрузку 4 Ом при 0.1% THD + N. Максимальная мощность 15 Вт.

Размеры платы: 91х53 мм. Питание 8-14 В. Для 2S-3S питания.

TPA3116D2

TPA3116D2 — очень популярный и распространенный усилитель класса D. Звук динамичный, устроит рядового пользователя.

• Широкий диапазон питающего напряжения: от 8 до 25 В.
• Выдает усилитель 50 Вт на канал.
• Небольшие радиаторы, КПД 90%
• Нагрузка 4-8 Ом
• Встроенные всевозможные защиты (КЗ, перегрев, и пр.)

TDA7492

Недорогой, но в тоже время мощный вариант для портативных решений.

Размеры платы: 71х60 мм. Питание: 10-26 В DC Нагрузка: 4-8 Ом.

Подключение питания и выход на акустику на винтовых клеммах.

Есть радиатор, при работе греется незначительно.

Максимально выдает 2х50 Вт выходной мощности (при RL = 6 Ом, THD = 10%, VCC = 25V).

TDA7498E 2.1

Завершает подборку вариант для крупных и мощных портативных колонок с сабвуфером.

Плата усилителя 2.1 на паре микросхем класса D TDA7498E выдает максимально 160 Вт на стерео канал и 220 Вт на сабвуферный канал. Питание от 12 до 32 В до 15 А.

На плате размещен Bluetooth модуль и 3,5 мм AUX. Управление простое — три ручки громкости по каналам и срез по частотам.

На радиаторах пара тихих вентиляторов, можно отключить, зависит от используемого источника питания.

Колонка на такой плате усиления с подходящими динамиками «раскачает» вечеринку на открытом воздухе.

Надеюсь, подборка плат усилителей для портативных колонок была полезна и Вы выберете себе вариант подходящей мощности для своего проекта акустики.

Об авторе

Пожаловаться на комментарий

6 комментариев

Добавить комментарий

Очень просто. Необходимо измерить параметры динамиков методом добавочной массы (Параметры Тиля — Смолла), под них специально программой (например, bassbox 6 pro) рассчитывается объем корпуса с учетом оптимального акустического оформления.

А можно совет: где про это всё доступно почитать? К примеру у Гайвера по ардуине очень доступно почти для любого возраста и уровня знаний. Я смотрел, как погроммист с больше, чем 15 годами опыта, и смотрел мой племянник 15-ти лет, оканчивающийся среднеобразовательную без уклона. Мне не пришлось объяснять ему почти ничего — все было рассказано доступным языком. Есть ресурсы с такого типа донесением информации относительно звука?

Ардуина с её шилдами и макетными платами — это и есть детский сад, она так изначально задумывалась. Акустика — совсем другое дело по сложности, тут главная задача — изготовление корпуса, то есть столярка, причём этот корпус ещё и выглядеть должен прилично. Так что портативные колонки самому делать — IMHO, совершенно бессмысленно. Кроме того, вы должны понимать, с каким уровнем имеет смысл конкурировать. Если готовые колонки, которые нравятся, стоят $1000, то проще пойти да купить их.

Источник

Лучшая bluetooth колонка своими руками — 5 критериев успеха

Прошло 2 года с того момента как я начал делать bluetooth колонку. И наконец она полностью готова. (Конечно опять не до конца — еще нужно чуть-чуть дописать прошивку). Нужно сказать, что саму электронику я сделал гораздо быстрее — всего 3 месяца. Это время от идеи до готовой платы. Но вот с корпусом, динамиками, настройками DSP пришлось поколдовать. В итоге я сделал три варианта корпуса, попробовал два типа динамиков, и последний вариант считаю финальным. Переделывать не буду. О какой же колонке речь? Кому интересно читаем..

Требования к колонке

Когда стали набирать популярность колонки компании JBL, то сын попросил купить такую колонку. Так как мы с ним активно занимались электроникой, то сразу же возникла идея сделать себе колонку самостоятельно, и конечно по качеству не хуже JBL Boombox.

Какие же характристики должна была иметь колонка:

• мощный звук (как минимум 40 Вт)
• небольшой вес (2-3кг)
• цветомузыка
• Hi-Fi звук
• bluetooth apt-X
• встроенная sd карта и mp3 плейер — вся коллекция музыки с собой
• долгое время работы от аккумулятора
• FM радио

Также было придумано еще много мелких функций, которые обязательно должны были быть. Их описывать не буду.

Подбираем усилитель звука

Я стал изучать компоненты из которых можно собрать колонку. И конечно же начал с усилителя звука. Изучив, то что есть на рынке и активно используется во всех поделках, я понял — все это не то, и обратил свое внимание на новейшие разработки в области звука. На сайте компании Texas Industries и было найдено сердце будущей колонки — TAS5782M — усилитель звука Hi-Fi уровня . Посмотрите его характеристики:

• 30Вт стерео (итого 60Вт)
• Цифровой звук
• Встроенный DSP процессор с кучей настроек
• Неубиваемость — различные защиты чипа
• Работа без радиатора
• THD — 0.02%

Те самые 5 критериев успеха

Не буду долго описывать все мытарства и сразу перейду к делу. Вот те самые 5 критериев успеха:

• Весь звуковой тракт должен быть цифровым. Аналоговый сигнал очень капризен к трассировке платы, качеству сборки и требует настройки на специальном оборудовании. Цировой же сигнал наоборот, практически не требователен к трассировке, спокойно относится к «кривым рукам». Bluetooth модуль должен быть подключен только по цифровому каналу.
• Обязательно нужен DSP процессор. Получить мощный звук в компактном корпусе очень сложно. DSP процессор позволит расширить акустический диапазон акустики, особенно в области низких частот. Дополнительно, новейшие разработки в этой области, сделают процесс настройки очень простым, а звук качественным на любом уровне громкости.
• В домашних условиях очень сложно сделать качественный, красивый корпус. На помощь приходит 3D печать. Качество 3D печати на домашних принтерах сейчас очень высоко. Современные пластики позволяют получить прочный, стильный корпус. Самостоятельная разработка модели позволяет учесть все особенности расположения компонент и обеспечить быстрый доступ к ним.
• Динамики — сердце нашей системы. Только брендовые компоненты позволят получить натуральный мощный звук. Обязательно использование 2 динамиков: Широкополосный — НЧ и СЧ диапазона и ВЧ динамик. Также для малого корпуса просто необходим пассивный динамик. Динамики обязательно должны иметь паспорт и документацию, график АЧХ, без этого сложно будет произвести их точную настройку без специального оборудования, а его как правило дома нет.
• Вся переносная акустика работает на аккумуляторах, поэтому экономичность и эффективность энергопотрбления всех компонент не на последнем месте. В следствие этого усилитель должен быть D-класса с максмимально высоким кпд. Большую часть времени вы будете слушать акустику на среднем уровне громкости — именно в этом режиме колонка должна работать очень долго. Для получения мощного звука нужен большой ток, а значит нужны высокомощные литиевые аккумуляторы.

Схема модулей колонки

Набросал схему модулей колонки.

Динамики и bluetooth модуль

Лучшие динамики, которые удалось найти — это AURA NS3-193 и хейлы Dayton Audio AMT Mini-8. Звучат они великолепно. Бас, который они выдают очень хорош!

Bluetooth модуль на базе чипа CSRA64215. Все очень не плохо. Цифровой выход. Поддержка apt-X. Отличное качество связи. Готовый к использованию.

Корпус

Основная головная боль оказалась с корпусом. Финальный вариант сделал на 3D принтере. Долго не решался, думал — все развалится сразу же. Но в итоге проведя ряд тестов, я понял, что все очень и очень прочно. Вот как выглядит 3D модель корпуса.

Настройка DSP процессора

TI мне очень нравится как производитель микросхем. Я считаю, что у них самая лучшая документация на производимую продукцию. К усилителю идет подробнейшая документация и рекомендации по пассивным компонентам, а также по настройке DSP процессора. Микросхему я покупал у самого TI на их сайте. После получения микросхемы у них можно запросить софт для ее настройки. Они дают доступ на 3 года на получение обновлений софта, а так пользоваться им можно безлимитно. Настроек не много, а очень много. Все не буду описывать, вот те которые использовал в колонке.

SMART BASS. Это умная настройка баса. Необходимо внести в софт параметры Тиля-Смоля на динамик и указать частоту баса, которая нам нужна. Остальное все будет настроено автоматически. Я сделал в итоге настройку на 60 Гц (-3Дб). Сами динамики без DSP процессора в маленьком корпусе выдают около 80Гц (-3Дб), чтобы добиться 60 Гц, нужно усиление около 10Дб. Конечно вы скажите, что тут все не сложно, много где есть эквалайзеры, но основная проблема, которую отлично решает выбранный усилитель — динамическое усиление. С увеличением громкости усиление должно уменьшаться, иначе динамик будет перегружен. Но и это еще не все, микросхема расчитывает критические параметры динамика — ход головки и нагрев катушки. Усиление в итоге подстраивается под композицию так, чтобы не превысить критические показатели и не ухудшить звук.

Моно бас. В компактном корпусе технически сложно разделить объемы динамиков. Если этого не сделать, то на низких частотах, в случае если в композиции есть стерео эфекты в области баса, может быть наложение звуковых волн и сильное падение громкости. Чтобы этого избежать процессор автоматически в области баса композицию делает моно.

Расширение стерео зоны. В компактном корпусе ВЧ динамики находятся слишком близко друг к другу. Процессор расширяет стереобазу.

Согласовать динамики ВЧ и СЧ по звуковому давлению (громкости) очень сложно за счет пассивных компонент. А вот за счет эквалайзера — легко.

DSP процессор получает твердую пять!

Микроконтроллер — цветомузыка и всякая мишура

Для управления усилителем нужен микроконтроллер. Я сразу взял мощный МК с функциями DSP и float модулем — STM32F446. Он управляет всеми режимами:

• управление усилителем
• управление процессами зарядки аккумуляторах
• оцифровка аналогового звука с FM модуля
• mp3 плейер и обслуживание встроенной sd карты
• управление цветомузыкой
• управление FM модулем
• управление режимом powerbank
• работа как аудиоустройство от компьютера

В качестве цветомузыки используются 90 светодиодов RGB. Управление идет по SPI. Скажу только, что получилось очень классно. Эфекты оценили все, кто видел колонку.

Зачем вообще все это делать самому — купил и все

Проект получился отличный. На одноименном сайте можно найти больше информации. Самодельная колонка позволяет получить нужные функции, взять любые динамики, настроить звук под свои критерии. И самое главное реализовать свой творческий потенциал.

Я полностью доволен данным устройством. Колонка заняла достойное место у меня на рабочем столе. Постоянно беру ее с собой на прогулки, в походы, в гости. Каждый раз слушаю и удивляюсь качеству звука. Цветомузыка украшает звук.

Источник