Napravi sam zvučnu traku s ugrađenim DSP-om: 6 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Izrada moderne zvučne trake od šperploče debele 1/2 debljine savijene u zvučniku. Zvučna traka ima 2 kanala (stereo), 2 pojačala, 2 visokotonca, 2 niskotonca i 4 pasivna radijatora koji pomažu pojačati niske frekvencije u ovom malom ormariću. Jedan od pojačala imaju ugrađen programabilni digitalni procesor signala (DSP) koji koristim za stvaranje dvosmjernih skretnica, prilagođenih ekvilajzera i dodavanje dinamičkog pojačanja basa. DSP pojačalo koristi procesor ADAU1701 koji se može konfigurirati pomoću Analog Devices SigmaStudio (besplatni softver). Za preuzimanje programa SigmaStudio na procesor potreban je poseban USBi programator. Naravno, nudi ne tako zvjezdani program za 20 USD, inače se može koristiti skuplja verzija iz Analog Devices.

Popis glavnih dijelova:

• Vuferi (x2): Dayton Audio ND91-4
• Visokotonci (x2): Dayton Audio ND20FB-4
• Pasivni radijatori (x4): Dayton Audio ND90-PR
• Pojačalo 1 (visokotonci za hranjenje): Dayton Audio Kab-215
• Pojačalo 2 (ulazni niskotonci): Sure Electronics Jab3-250
• Kućište: 1/2 "debela šperploča (Home Depot)
• Prednja pregrada: 1/2 "debeli MDF (Home Depot)

Korak 1: Kerf savijanje kućišta

Željela sam jedinstveno kućište koje nije izgledalo "kutijasto" pa sam odlučila upotrijebiti tehniku savijanja rupa kako bih postigla besprijekoran glatki rub po cijelom kućištu. Napravio sam nekoliko (9 po zavoju) tankih proreza bez proreza koji završavaju oko 2 mm udaljeni od površine lima šperploče. To je dalo zaobljeni rub s radijusom savijanja otprilike 1 ". Uklanjanjem materijala s jedne strane drva omogućuje se lako savijanje šperploče. Međutim, valja biti oprezan jer je ovo savijanje prilično krhko. Savijanje kerfa zahtijeva poznavanje debljine (rupa) oštrice, debljina materijala i željeni radijus. Poznavajući ove parametre, možete izračunati količinu uklonjenog materijala (broj rezova), duljinu vanjskog i unutarnjeg luka (razmak reza). Kako biste olakšali stvari, kalkulatori savijanja proreza postoje, ali imaju konzervativno ograničenje radijusa savijanja. Jedan primjer možete pronaći ovdje:

Korak 2: Lijepljenje zajedno

Napravio sam mješavinu prašine od pile ~ 1: 1 i ljepila za drvo te sam njome popunio rezove u svakom zavoju. Pokušao sam velikodušno nanijeti mješavinu ljepila jer na ovim zavojima nema puno materijala i zavoj je krhak. Međutim, nakon što se mješavina ljepila osuši, zavoj je prilično jak (barem dovoljno jak za zvučnik). Također sam stvorio spoj u pola kruga koji se koristi za spajanje gornjeg dijela na dno. Teoretski biste mogli imati jedan dugi bešavni komad koji bi bio dugačak blizu 90 inča i s njim je teško rukovati. Budući da se dno ne vidi, odlučio sam podijeliti kućište na dva dijela i spojnice biti na dnu.

Korak 3: Izrada prednje pregrade od MDF -a

Koristio sam glodalicu i kružni rezač za izrezivanje rupa za svaki niskotonac i pasivni radijator. Koristio sam veliki nastavak za ojačanje i bušilicu za rupe visokotonca. Također sam upotrijebio zaobljeni nastavak za izravnavanje rubova svake rupe, kao i vanjskog ruba pregrade. Montirao sam visokotonce što je moguće udaljeniji jedan od drugog radi bolje slike, ali nisam siguran koliki je to utjecaj.

Korak 4: Montiranje zvučnika i omotača tkanine

Kako bih dovršio pregradu, stražnje montaže, vučne radijatore i visokotonce montirao sam stražnje strane pomoću 1/2 vijaka za drvo. Vozači su dolazili s brtvama od pjene (isporučene labavo) koje su stvarale lijepu brtvu pri stražnjoj montaži. Koristio sam i rupu uzorak na svakoj brtvi za bušenje probnih rupa za vijke - eliminirajući nagađanje. Pokrila sam prednji dio pregrade tkaninom (pričvršćena spajalicama) i upotrijebila ljepljivu traku od pjene s podlogom za stvaranje brtve između prednje pregrade i kućišta.

Korak 5: Stražnja pregrada + elektronika

Stražnja pregrada ima rubni rub koji se koristi za stvaranje nepropusne brtve s kućištem. Koristio sam bit za skošenje i stol za glodanje za izradu skosa od 45 stupnjeva, a istu traku od pjene za izradu brtve. Sva elektronika (2 pojačala, ulazna utičnica za istosmjernu struju, stereo ulazna utičnica i 2 LED diode) ugrađena je u stražnju pregradu. Elektronika je ugrađena u zatvorenu šupljinu u sredini kućišta koja odvaja lijevi/desni kanal.

Korak 6: DSP programiranje/ugađanje

Procesori digitalnih signala (DSP) naširoko se koriste u većini modernih zvučnih ploča za potrošače. Njihova najveća prednost je što prihvaćaju digitalni ulaz i mogu se koristiti za višekanalni surround zvuk. Za ovaj projekt koristio sam analogne ulaze jer ih je lakše oblikovati. Pojačalo Sure Electronics Jab3-250 opremljeno je procesorom ADAU1701 koji ima 2 ulazna ADC-a (analogno-digitalni pretvarači) i 4 izlazna DAC-a (digitalno-analogni pretvarači). Koristio sam dva izlazna DAC -a za hranjenje svakog visokotonca i dva DAC -a za hranjenje svakog niskotonca. Slika mog grafičkog programa SigmaStudio je priložena, a neki od važnih blokova koji su korišteni opisani su u nastavku:

Podešavanje razine ulaza: koristi se za smanjenje ulazne glasnoće za svaki kanal. Otkrio sam da je ovo kritičan korak koji je potreban za funkcioniranje značajke Dynamic Bass Boost (opisano kasnije).

Parametarski ekvilajzer: Koristio sam aplikaciju za telefon pod nazivom "Napredni analizator spektra" za snimanje frekvencijskog zamaha (20Hz - 20kHz) i za grubo mjerenje frekvencijskog odziva zvučnika bez ikakvog izjednačavanja. Ovo nije najprecizniji pristup, međutim, brz je i daje mi dobro polazište bez ulaganja u preciznije alate poput mjernog mikrofona i zvučne kartice za moje prijenosno računalo. Planiram ubuduće provoditi bolja mjerenja i upotrijebiti dodatni softver, poput Room EQ Wizarda (https://www.roomeqwizard.com) koji će mi pomoći u izračunu pravog EQ -a. Za sada sam stvorio prilagođeni parametarski EQ koji smanjuje glasnoću između 500Hz i 4000Hz. Moje su uši percipirale ovaj frekvencijski raspon glasnije od ostalih. Zvučnik je zvučao bolje (meni) sa smanjenom glasnoćom u ovom rasponu. Prije i poslije se prilažu krivulje frekvencijskog odziva. Ovo nisu pravo mjerenje odgovora govornika i najvjerojatnije su vrlo netočni, ali odlučio sam ih uključiti kako bih mogao istaknuti koliko je učinkovit DSP u mijenjanju zvuka. Na priloženim grafikonima narančasta linija predstavlja zabilježeni vrhunski odziv, a bijela linija predstavlja razinu u stvarnom vremenu (što se može zanemariti).

Crossover: Koristio sam Linkwitz-Riley filter filtera četvrtog reda postavljen na 3 000 Hz za niskopropusni filter na niskotoncima i visokopropusni filtar na visokotoncima. Jedna od velikih prednosti DSP -a je ta što s lakoćom može stvoriti složene filtere poput ovoga. Za izradu pasivnog crossovera Linkwitz-Riley četvrtog reda potrebne su dodatne komponente koje bi se lako mogle povećati na troškove DSP-a (35 USD).

Dynamic Bass Boost: Blok Dynamic Bass Boost omogućuje pojačanje koje varira ovisno o razini ulaznog signala: niže razine zahtijevaju i primaju više basova od viših razina. Koristeći filtar s promjenjivim Q, ovaj blok dinamički prilagođava količinu pojačanja. Ulazna razina mora se smanjiti kako bi pojačanje radilo. To znači da zvučnik više nije tako glasan, međutim vjerujem da se kompromis isplati. Pri 50 W / kanalu, ima dovoljno energije.

Ovo je moj prvi projekt s DSP -om i SigmaStudiom i još uvijek učim. Nastavit ću ažurirati ovaj Instructable dok fino podešavam zvuk. Nadam se da vam se svidjela izrada!