Как сделать колонку своими руками

Автомобильные модификации

Колонки для автомобилей выпускаются на два или три динамика. Для самостоятельной сборки модели понадобятся листы фанеры. В некоторых случаях используется шпон, покрытый лаком. Чтобы зафиксировать динамик, необходимо сделать отверстие на панели. Следующим шагом устанавливается фазоинвертор. Некоторые модификации изготавливаются с низкочастотными сердечниками. Если рассматривать колонки (самодельные) небольшой мощности, то фазоинвертор разрешается устанавливать без усилителя.

В данном случае для регулировки звуком используется многоканальный кроссовер. Некоторые специалисты клеммники устанавливают за фазоинвертором. Если рассматривать колонки с мощность более 50 Вт, то микросхемы применяются на два усилителя. Диффузор стандартно устанавливается импульсного типа

Перед скреплением корпуса важно позаботиться о виброизоляционном слое. Для клеммника на пластине нужно сделать отдельное отверстие. Некоторые считают, что корпус в обязательном порядке следует зачистить

Некоторые считают, что корпус в обязательном порядке следует зачистить

Провода для колонок подойдут двухжильного типа

Некоторые считают, что корпус в обязательном порядке следует зачистить. Провода для колонок подойдут двухжильного типа.

Что понадобится

Для выполнения монтажа самодельной колонки на 2 среднечастотных динамических излучателях понадобится ряд расходных материалов и инструментов.

Комплектующие:

1. Динамики. Подбираются по требуемым параметрам: извлекаемый частотный диапазон, выходная мощность.
2. Декоративные решетки для излучателей. Их можно приобрести или изготовить самостоятельно.
3. Усилитель. Рекомендуется класса D с выходной мощностью на 2 канала до 50 Вт.
4. Цифровой или светодиодный вольтметр. Он позволяет контролировать уровень заряда аккумулятора при автономной эксплуатации устройства.
5. Регулятор громкости. Подойдет любой стандартный для устройств подобного типа.
6. Можно дополнить конструкцию дополнительным аудиовходом.
7. Гнездо и модуль зарядки. Рекомендуется брать на 14 В.
8. Переключатель и разъем питания. Подойдут любые стандартные для устройств подобного типа.
9. Аккумуляторные батареи — 3 шт. х 1,5 В. Необходимо ставить образцы проверенного бренда с одинаковым уровнем заряда.
10. Блютуз-устройство. Рекомендуется использовать беспроводное. Если проводное, то к нему нужна еще плата питания.

Материалы:

1. ДСП. Площадь заготовки берется с запасом 10% от расчетной.
2. Мебельные саморезные стяжки. Количество берется из расчета 2-3 шт. на одну грань. Для прямоугольного корпуса понадобится максимум 24 шт.
3. Шурупы или крепления для задней панели, если она съемная. Количество из расчета 2-3 шт. на грань.
4. Клей ПВА. Он используется для смазывания скрепляемых поверхностей.

Инструменты:

• ножовка по дереву;
• дрель с насадками и сверлами;
• лобзик по дереву;
• слесарный нож;
• отвертка или шуруповерт;
• кисточка для клея;
• наждачная бумага;
• паяльник.

8 Как сделать колонку своими руками – расстановка

Правильно расставленная акустика даст возможность воспользоваться всем спектром звука, его объемом и качеством. Для динамиков с высокой частотой лучшим вариантом будет размещение на уровне ушей и вдали от стены. Расстояние от стены не меньше, чем 15 см, чтобы звук не встречал на своем пути никаких препятствий. Передние динамики должны быть размещены перед слушателем, под углом в 30°. Задние динамики под углом в 90° от передних. Свободному ходу звуковой волны препятствует открытая дверь на балкон, громко включенный телевизор, так как уменьшается общая детализация.

Нужно сосредоточить свой выбор на том, какие будут собираться колонки: пассивные или активные. В условиях небольшого пространства, выделенного на размещение акустической системы подойдут пассивные колонки, так как идут отдельно колонки и усилитель. Активный вариант предполагает встроенную акустику с усилителем, что требует больше места для расположения, затрат и влияет на сложность во время ремонта. Удобнее, если отдельно имеется сабвуфер, тогда собирается только пассивная акустика, чтобы решить проблему со звуком.

Устройства на 50 Вт

Колонки (самодельные) на 50 Вт подойдут для обычных акустических проигрывателей. В данном случае корпус можно сделать из обычной фанеры. Многие специалисты также рекомендуют использовать шпон из натурального дерева

Однако важно отметить, что он боится повышенной влажности

После выбора материала следует заняться динамиками. Устанавливаться они обязаны рядом с фазоинвертором. В данном случае без усилителя не обойтись. Многие эксперты рекомендуют подбирать только низкочастотные кроссоверы. Если рассматривать модификации с регулятором, то у них используется импульсный диффузор. Клеммник в данном случае устанавливается в последнюю очередь. Для оформления колонок всегда можно использовать кожзаменитель. Более простым вариантом считается покрытие поверхности лаком.

Модели для компьютеров

Колонки для компьютеров часто делают на один динамик. Для сборки модели подбираются листы шпона небольшой толщины. На передней панели вырезается отверстие для динамика. Фазоинвертор должен располагаться в задней части корпуса. Если рассматривать модели небольшой мощности, то усилитель можно использовать без резистора.

С целью регулировки громкости колонок применяются специальные кроссоверы. Данные элементы разрешается устанавливать на фазоинверторе. Если рассматривать устройства с мощностью более 100 Вт, то усилители можно брать только с резисторами. Некоторые для модели подбирают импульсные диффузоры. В конце работы всегда устанавливается клеммник.

Мини колонка своими руками за минимальные вложения.Часть 2

Всем привет! Вторую часть статьи было решено полностью посвятить электронике нашей мини колонки.

Предыстория. Прошлый раз я не упоминал о экспериментах, проведенных до приезда платы от Power Bank. Так как ехала она ну очень долго…

Примерно так выглядел первый полностью смонтированный и работоспособный вариант. Зарядка и индикация выполнялась с помощью уже довольно известной в кругу самодельщиков платы на TP4056. Как видно, наша плата заряжала только одну Li-ion батарею. Уже после первого теста стало ясно, что ее емкости катастрофически будет не хватать.

 Функция фонарика на плате так и осталась не использованной

Через несколько дней экспериментов все было демонтировано с корпуса и переделано. Все 4 аккумулятора были сбалансированы и запараллелены медной шиной. Подключения на платы производились с помощью заводских разъемов, то есть ни каких изменений в конструктив внесено не было.

 И кстати, все использованные в данном проекте провода-медные.

Монтаж внутри колонки производился с помощью герметика. Соединения так же были укреплены для исключения возможности отсоединения от вибраций.

УНЧ. При желании есть возможность использования более мощного усилителя низкой частоты. Если применить в место PAM8403, например PAM8610, можно получить более высокую выходную мощность, однако теряя при этом часть автономности.

 К сожалению схему на Bluetooth модуль найти не удалось

Примерная электронная схема нашей колонки. Оказалось что схемы на свои устройства продавцы не желают распространять, а даташит найти та еще проблема.
Источник

Металлические корпуса АС

Приоритетный выбор среди металлов — сплавы алюминия. Причина предпочтения — одновременная легкость и жесткость получаемых корпусов АС. Заметно уменьшение резонанса и улучшенная передача звука на высоких частотах. И если полностью металлические корпуса пока еще не приветствуются, то вот изготовление верхних и нижних панелей корпусов АС, перегородок жесткости — вполне приемлемо.

Настенная акустика Gallo Acoustics Micro Single Droplet Stainless Steel

Как видим, материалов, применяемых для изготовления корпусов АС достаточно много. Также проблематично исследовать качество звучания таких колонок с помощью специального оборудования. Единственным и естественным анализатором изделий должен выступать собственный человеческий слух. Эмоциональное восприятие подскажет, сможет ли звук, излучаемый такой АС, доставить вам максимальное удовольствие.

Пошаговая инструкция

Для изготовления колонки необходимо подготовить рабочее место. Оно должно соответствовать основным требованиям техники безопасности:

1. Иметь рекомендуемые ГОСТом и ТУ освещенность и проветриваемость.
2. Поблизости должны отсутствовать легковозгораемые предметы и жидкости.
3. Желательно иметь на месте сборки и тестирования изделия провод заземления.

На момент начала работ необходимо сделать все расчеты и выполнить схемы и чертежи.

Сборка корпуса

Порядок проведения:

1. На листе ДСП вычерчиваются детали колонки. Дается припуск к полученным расчетным данным на толщину материала.
2. Детали выпиливаются ножовкой.
3. На лицевой панели размечается место для установки динамиков. Предполагаемые отверстия обрисовывают циркулем или обводят по шаблону. Они должны быть круглыми и точно подходить под размеры излучателей.
4. Отверстия под излучатели выпиливаются ручным лобзиком (или подобным электроустройством). Внешние края тщательно зачищаются наждачной бумагой.
5. Производится сборка верхней, боковых и нижней панелей. Места соединения намазываются клеем ПВА, завинчиваются по 2-3 самореза на каждом соединении. Они должны вкручиваться под прямым углом.
6. Корпус должен быть герметичным, поэтому склеивающим веществом нужно промазать все швы после завинчивания шурупов.
7. Если заднюю стенку планируется сделать съемной, то по ее периметру нужно наклеить уплотнитель.
8. На переднюю панель монтируются излучатели с внутренней стороны и декоративные решетки сверху. Смонтированная панель устанавливается на свое место по аналогии со сборкой каркаса (клей+саморезы).

Включатель и разъем питания

Они подключаются методом припаивания к кейсу батарей вместе с платой защиты.

Чтобы все было сделано правильно, необходимо соблюсти ряд условий при установки разъема питания:

1. Правый контакт можно отогнуть или удалить.
2. Средний является положительным.
3. Левый должен идти к заземлению.
4. Следует в разъем вставить включенное зарядное устройство и мультиметром проверить напряжение. Это позволит убедиться в правильной полярности контактов разъема.
5. Затем происходит его впайка в цепь защиты.

Подключение к блютуз-модулю

Питание на него подается через выключатель. Так как колонка единственная, стереозвук на модуле сводится в один канал. В этом случае в цепь необходимо вставлять резисторы (по одному на канал). Если подключать один провод, то резистор не нужен. Управление звуком будет осуществляться с передающего устройства (смартфона, планшета и т.п.).

Подсоединение аккумулятора

Есть различные варианты использования автономных источников питания, но один из более простых и надежных — это применение недорогих аккумуляторных батарей.

Плата защиты используется для предотвращения форсмажорных обстоятельств:

• короткого замыкания;
• перезаряда;
• чрезмерного разряда и др.

Эта плата является обязательным элементом при использовании литий-ионных батарей.

Для удобства сборки и эксплуатации аккумуляторного блока батареи (3 шт.) следует поместить в кейс.

Проверка состояния

Перед креплением собранной схемы в корпусе фазоинвертора необходимо провести проверку ее работоспособности.

Порядок действий:

1. Для этого следует вставить в кейс батарейки и нажать на выключатель.
2. При этом блютуз-модуль должен издать характерный писк, свидетельствующий о его подключении.
3. После звукового сигнала проводится сопряжение модуля со смартфоном.
4. Если все сделано верно, можно включать музыку.

После положительной проверки устройства осуществляется крепление собранной схемы в корпусе колонки.

Акустические системы – конструктивное устройство и принцип действия

Чтобы самостоятельно собрать акустическую систему (АС), нужно понимать ее устройство. В общем случае в конструкцию АС входят динамики, заключенные в корпус, и усилитель.

Корпус

Корпус – это первый важный элемент колонок, в который помещены остальные комплектующие. Он отвечает за воспроизведение звука на низких частотах и разделяет динамики, препятствуя их воздействию друг на друга, а также играет эстетическую роль.

Чтобы добиться звука высокого класса, нужно грамотно выбрать форму корпуса. Стандартные колонки выполнены в виде прямоугольника (куба, параллелепипеда), но такие устройства не позволяют достичь идеального звука, потому что прямые углы создают резонанс и сопутствующие отрицательные эффекты. Также АС изготавливаются в форме конструкций с острыми или тупыми углами (пирамиды, трапеции) и окружности (шара, эллипса), оптимальной для широкополосной акустики.

На заметку! Чтобы добиться наилучшего звучания от недорогих колонок, воспроизводящих основной диапазон частот, разработчики часто используют круглые формы. Передняя панель при этом выполняется ровной, а боковые стенки вместе с задней формируют изогнутую поверхность, эффективно отражающую и направляющую волны в сторону пользователя.

Сабвуферы воспроизводят низкочастотный звук, поэтому для них чаще используют кубическую форму. В сабах обычно устанавливают фазоинвертор, являющийся полой трубой, фокусирующей звуковые волны и проходящей сквозь одну из панелей.

Материал корпуса также бывает разным. Для качественного звука используют ДВП, ДСП, неплотную фанеру. Хорошо подходит дерево, но такая акустика получается тяжелой и массивной, поэтому деревянными обычно делают напольные колонки. Хороший корпус получается из специальных полимеров, но качество звука немного ухудшается. Дешевые АС выполняют из простого пластика. Такой материал плохо поглощает звук, что приводит к образованию лишних шумов. А если увеличить громкость до максимума, будут слышны гудение и гул.

Динамики

Динамики – основная составляющая часть акустической системы, так как именно они производят звуковые волны. В их конструкцию входит постоянный магнит, создающий непрерывное магнитное поле независимо от окружающих условий. Чаще всего он ферритовый. На дорогой акустике используются неодимовые магниты.

Магнитное поле окружает вторую важную составляющую динамиков – медную катушку, на которую воздействует переменный ток от розетки, батареи или USB разъема. Под воздействием тока и в окружении магнитного поля она совершает перпендикулярные колебания. Это заставляет вибрировать диффузор, что влечет колебания воздушных масс, воспринимаемые человеческими органами слуха как звуковые волны. Диффузорная мембрана изготавливается из полимеров или натуральных материалов, например, целлюлозы. На дорогой акустике используются тонкие пластинки из титана. От свойств материала зависит качество звучания.

На заметку! В зависимости от воспроизводимых частот, динамики бывают низкочастотными (сабвуферы, 20-120 Гц), среднечастотными (основной звуковой диапазон, до 5 кГц) и высокочастотными (твиттеры, от 2 до 20 кГц). Сабвуферы имеют самые большие размеры, твиттеры  — самые маленькие.

Усилитель

АС бывает активной или пассивной. В первом случае в колонки встраивается отдельный усилитель, преобразовывающий сигнал под мощность динамиков. Без этой детали звук будет очень тихим. Тогда как пассивная акустика подключается к внешнему усилителю звука специальным кабелем с клеммами. Данные аудиоусилители могут не только преобразовывать мощность сигнала, но и собирать и объединять аудиодорожки от нескольких колонок в многоканальной акустике.

На заметку! Для преобразования аудиосигнала может использоваться не только усилитель, но и ресивер.

Общий принцип работы

Схематически принцип действия АС выглядит следующим образом. Источник звука отправляет аудиосигнал на усилитель. Последний его обрабатывает и посылает на динамики в виде электрических импульсов. Ток поступает на катушку и вместе с магнитным полем воздействует на нее. В результате этого катушка движется вверх и вниз с различной амплитудой. От этого с такой же синхронностью движется диффузор, создавая звуковые волны различной громкости.

Как сделать колонку для телефона в корпусе из фанеры

Не менее простым методом будет изготовление колонки для смартфона, в основе которой лежит фанера. Изначально потребуется понимать габариты динамика, после чего подобрать размеры корпуса под него. Для расчета колонки нужно на листке фанеры перенести разметку с чертежом динамиков на лицевой части. Все детали выпилить и зачистить наждачной бумагой, чтобы убрать неровности и добавить гладкости.

Части колонки можно закрепить саморезами и обязательно произвести герметизацию. Дальнейшими действиями будут покраска поверхности и подключение. Соединительный кабель прикрутить к разъему с другой стороны его завести на заднюю сторону колонки и выполнить припой. Помнить о полярности, чтобы не перепутать.

Подключить динамик к корпусу, свободный кабель оставить внутри коробки. После этого колонка готова.

Травление платы

После завершения переноса рисунка вам потребуется раствор хлорного железа. Большинство радиолюбителей применяют его, так как процесс травления с его помощью занимает мало времени. Если использовать раствор медного купороса и соли, то травление может занять и сутки, и двое, в зависимости от концентрации веществ. Бывает и так, что раствор хлорного железа плохо разъедает медь, поэтому для увеличения скорости травления нужно нагревать его. Старайтесь только не пропустить тот момент, когда дорожки будут освобождены от лишнего металла, иначе пойдет разрушение той части фольги, которая находится под тонером.

В принципе, сделать музыкальные колонки своими руками можно и без травления печатных плат. Существует навесной монтаж, который сделать намного проще. Но ведь красивая плата с правильным монтажом смотрится намного приятнее, нежели собранные в кучу провода и выводы элементов. Да и возможность возникновения помех в случае с навесным монтажом значительно выше. После проведения травления платы ее необходимо тщательно вымыть и высушить. И только после снятия слоя тонера растворителем или спиртом можно приступить к установке элементов.

Дело — труба

Еще одним способом обуздания противофазного тылового излучения стал фазоинвертор, по-русски буквально «разворачиватель фазы». Чаще всего он представляет собой полую трубку, смонтированную на передней или задней поверхности корпуса. Принцип работы понятен из названия и незамысловат: раз избавляться от излучения обратной стороны диффузора трудно и нерационально, значит нужно синхронизировать его по фазе с фронтальными волнами и использовать на благо слушателей.

Амплитуда и фаза движения воздуха в фазоинверторе меняются в зависимости от частоты колебаний диффузора

По сути труба с воздухом является самостоятельной колебательной системой, получающей импульс от движения воздуха внутри корпуса. Обладая совершенно определенной частотой резонанса, фазоинвертор работает тем эффективнее, чем ближе колебания диффузора к частоте его настройки. Звуковые волны более высоких частот сдвинуть с места воздух в трубе просто не успевают, а более низкие хотя и успевают, но чем они ниже, тем сильнее смещается фаза излучения фазоинвертора, и, соответственно, его эффективность. Когда поворот фазы достигает 180 градусов, тоннель начинает откровенно и весьма эффективно глушить звук басового драйвера. Именно этим объясняется очень крутое падение звукового давления АС ниже частоты настройки фазоинвертора — 24 дБ/окт.

В борьбе с турбулентными призвуками конструкторы фазоинверторов постоянно экспериментируют

У закрытого ящика, между прочим, на частотах ниже резонансной спад АЧХ куда более плавный — 12 дБ/окт. Однако в отличие от глухой коробки, коробка с трубой в боковой стенке не заставляет конструкторов идти на любые хитрости ради максимального снижения резонансной частоты самого динамика, что довольно хлопотно и дорого. Тоннель фазоинвертора настроить куда проще — достаточно подобрать ее внутренний объем. Это, правда, в теории. На практике, как всегда, начинаются непредвиденные сложности, например, на больших уровнях громкости воздух на выходе из отверстия может шуметь почти как ветер в печном дымоходе. К тому же инертность системы частенько становится причиной падения скорости атаки и ухудшения артикуляции на басах. Одним словом, простор для экспериментов и оптимизации перед конструкторами фазоинверторных систем открывается просто невероятный.

Фазоинвертор

Плюсы: Энергичная отдача на НЧ, возможность воспроизведения самых глубоких басов, относительная простота и дешевизна изготовления (при изрядной сложности расчета).

Минусы: В большинстве реализаций проигрывает закрытому ящику в скорости атаки и четкости артикуляции.