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.

• Программирование микроконтроллеров
• Гаджеты
• DIY или Сделай сам
• Звук
• Электроника для начинающих

Домашняя акустика своими руками

Звук в Creta никак не хочет пилиться, слушаю “штатку” 🙁 Домашки тоже нет, да и не было никогда. Из всех меломанских удовольствий — плеер Fiio X3 II да наушники Edifier H850 (кстати, очень неплохие за свою стоимость). А звука душа требует 🙂 Вот и задумал я сделать себе подарок в виде домашней акустики на предстоящий день рождения. Покупать что-то боле-менее приличное — дорого, б/у — не хочется. Значит сделаем сами, желательно с минимальными затратами.

За основу взял акустику фирмы Wavecor. Для справки: руководителем Wavercor Ltd является выходец из датской Vifa A/S Аллан Исаксен. После объединения компаний Vifa и Peerless в DST (Danish Sound Technology), он возглавлял китайское отделение DST Loudspeakers (PanYu) Ltd. вплоть до 2005 года — до момента основания компании Wavecor Ltd.
Итак, СЧ/НЧ Wavecor WF146WA01-01, ВЧ Wavecor TW022WA05-01. Ценник на эти позиции в Аудиомании был более чем вменяемый, поэтому — берём (с доставкой СДЭК немного расстроил, груз пролежал в Казани четверо суток, теперь это не важно, но осадочек остался)

Для этой связки находим кроссоверы от Crescendo Opus 8.6 (привет, merrsonn ). Старая пред-топовая линейка (был еще Opus 9.9), нам в принципе большего и не нужно.

Внезапной проблемой стало отсутствие нормального материала для изготовления ящиков. Куда ни посмотри, везде сплошная фанера 4 класса и ЛДСП в придачу. Но добрые люди (привет, 2mix ) подсобили найти МДФ в нашем ауле

Для соединения частей корпуса между собой принципиально отказался от различного вида саморезов, уголков и прочих железяк. Только клей ПВА Момент Столяр Супер и деревянные шканты. Просверливаем отверстия и прикидываем

Хорошенько шкурим 120-кой стыки, шпателем равномерно наносим клей ПВА на склеиваемые поверхности, ждем минут 10-15 и фиксируем. Правильнее было воспользоваться струбцинами, но их нужно достаточно много. Общая стоимость струбцин, способных стянуть такие размеры, выходила за рамки разумного. Поэтому воспользовался подручными средствами — оставил на сутки под прессом из книг, ящика с инструментами и, дополнительно, стянул прочной верёвкой. После высыхания клея тщательно шкурим снаружи для выравнивания, подозрительные места еще раз обрабатываем клеем ПВА.

Для демпфирования использовал Visaton Damping Material (синтетическая вата). В комплекте два листа, достаточных для примерно 20 литров объема. Очень удобно с ним работать.

Выпилить отверстия идеально лобзиком невозможно, поэтому отдал передние стенки профессионалам с наличием фрезера (привет, valmont ). Левый и правый края передней стенки по моей просьбе также обработали фрезой.

Для внешней отделки выбрал не покраску, а шпон. Вот здесь меня ждал приятный сюрприз — в Уфе есть интернет-магазин, где в наличии оказался шпон файн-лайн нужной фактуры! Причем, крайне недорого, за лист 1400*650 отдал около 300 с мелочью рублей. Клей также взял специальный для шпона (запах как от клея Момент, только в разы сильнее). Кисточкой наносим клей на обе поверхности, ждем несколько минут и клеим. Для ускорения процесса используем обычный утюг. Сначала переднюю и боковые стенки одним листом, затем заднюю, нижнюю и верхнюю. Края наклеенного шпона легко обрабатываются шкуркой так, что получается идеальный стык (кому интересно, можно на ютубе посмотреть, роликов на эту тему очень много). Небольшая заминка возникла при обработке отверстий под динамики. Но спасибо неравнодушным людям из чатика в Вайбере, подсказали: предварительно острым ножом вырезаем отверстия в шпоне, оставшуюся часть под углом вовнутрь шкурим; шпон сам загибается и при дальнейшей обработке шкуркой отваливается.

Затем последовательная шлифовка. Зернистость 180, 240, 360, 600. Далее обрабатываем поверхность матовым прозрачным лаком. Два раза по три слоя с обработкой 600-й шлифовальной бумагой между слоями

От набивших оскомину терминалов в пластиковом стакане для сабвуферов я отказался, ибо зачем снижать жесткость и выпиливать достаточно большое отверстие в ящике, когда можно этого не делать. Нам вполне подойдут удлиненные аудиотерминалы типа “банан” из магазина электроники.

Провода к динамикам сначала хотел подключить с помощью клемм. Но хороших клеммочек не нашлось. Поэтому припаиваем провода из посеребренной меди Crescendo Interlude, которые остались из инсталла в предыдущем автомобиле (привет, AVP-Ufa )

Скоро сказка сказывается, да не скоро дело делается. Весь процесс от покупки акустики Wavecor до первого запуска занял почти три недели. Зато в разы дешевле, чем покупать что-то аналогичное в магазине/барахолке. И что самое важно — сделано своими руками.

Тестовый запуск… Динамики не прогретые. Пока можно сказать, что звук получился с “тёмным” уклоном. Но при этом все детальки голоса слышно прекрасно

И просто фотографии результата

По источнику, ЦАПу и усилителю наверное сделаю отдельную запись, ибо лимит фотографий практически исчерпан.

Отдельное спасибо уважаемым karennur , c5d , и всем остальным за консультации и помощь в создании моей первой домашки.

Акустика для компа из авто динамиков с мозгами от обычных маленьких компьютерных.

Добры день ! Тема может и не нова, но всё же …
У меня начали сдыхать маленькие компьютерные колонки купленные ещё при ” царе горохе ” — хрипы и треск уже задолбал, особенно при прослушивании музыки чуть громче среднего и при просмотре фильмов.

Походив по магазинам торгующими акустикой для ПК понял, что если хочется хорошего качества звука — то это дорого, если не сказать больше… ! При ценниках от 12.000 р. за более или менее сносный звук жаба меня насмерть задушила прям возле витрины :))
Вообщем увидел как то видюху как колхозят авто акустику ко всему чему не поподя, лишь бы играло :)) Опыт подобного колхоза у меня уже был — штатный динамик из передней двери от своей Тойоты был вживлён в душевую кабину за место маленького, стрёмного, родного динамика и превосходно играет там уже 4 года !

Дома лежал бесхозный комплект овалов JBL с моего авто, которые я когда то после покупки усилителя заменил на мощные. После многочисленных не удачных попыток продать эти динамики на Драйве и на Авито — оставил их себе про запас, т.к. люди хотели что бы я их отдал чуть ли не за бесплатно .

Произвёл эксперимент, просто ради интереса оторвал провод от компьютерной колонки и тупо накинул на авто-динамик — ничего не сгорело, не заклинило и динамик заиграл — хорошо так заиграл, ему просто не хватало закрытого объёма ! Эксперимент удался и решено было заморочиться с корпусами под динамики — Авито в помощь и в этот же день передо мной уже стояли ещё очень крепкие корпуса от какого то древнего “Маяка” времён СССР — купил за 200р.

Отверстия в корпусах были круглые 18 см., по этому лобзиком довёл их до размеров овалов, накрутил в торец саморезов и замазал жидкими гвоздями — получилось очень крепко и надёжно.

Вставил один овал, внутри проложил сентипоном, прикрутил к корпусу и колонка заиграла — не супер громко, но очень качественно, все частоты в разы лучшем чем на акустике для ПК в магазине, объём звука очень понравился — и это только при одной готовой колонке !

Со второй было чуть больше канители, т.к туда нужно было впихивать все потроха — кнопки, усилитель, гнёзда для подключения наушников и самое главное синюю светодиодную лампочку — обожаю её, уж больно не хотелось терять весь функционал. Особо заморачиваться не стал и просто вырезал кусок корпуса старой колонки со всей этой шнягой :)) в новом корпусе выпилил отверстие и ВУАЛЯ …

Новые корпуса полностью были покрашены в чёрный цвет из баллончика под глянец, причём тряпку покрасил той же самой краской. Колонки получились в масштабах всей стойки ПК достаточно грамоздкими но, прикрутив их уголками к задней стенке стойки всё стало на свои места.

По моему не плохо, а как Вы думаете ? …

При подготовке материала использовались источники:
https://habr.com/ru/articles/653611/
https://www.drive2.ru/b/475166870278766626
https://www.drive2.ru/c/452149418984998748/