DIY klankbalk met ingeboude DSP: 6 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Die bou van 'n moderne klankbalk van 1/2 dik laaghout-laaghout. Die klankbalk het 2 kanale (stereo), 2 versterkers, 2 tweeters, 2 woofers en 4 passiewe verkoelers om die lae frekwensies in hierdie klein kas te verhoog. die versterkers het 'n ingeboude programmeerbare Digital Signal Processor (DSP) wat ek gebruik om tweerigting-crossovers, pasgemaakte EQ's te skep en dinamiese basversterking by te voeg. Die DSP-versterker gebruik die ADAU1701-verwerker wat konfigureerbaar is met Analog Devices SigmaStudio (gratis sagteware 'N Afsonderlike USBi -programmeerder is nodig om die SigmaStudio -program na die verwerker af te laai. Dit bied beslis 'n nie so wonderlike een vir $ 20 nie, anders kan 'n duurder weergawe van Analog Devices gebruik word.

Belangrikste onderdele lys:

• Woofers (x2): Dayton Audio ND91-4
• Tweeters (x2): Dayton Audio ND20FB-4
• Passiewe verkoelers (x4): Dayton Audio ND90-PR
• Versterker 1 (voer tweeters): Dayton Audio Kab-215
• Versterker 2 (voedingswoofer): Sure Electronics Jab3-250
• Omhulsel: 1/2 "dik laaghout (Home Depot)
• Voorste skyf: 1/2 "dik MDF (Home Depot)

Stap 1: Kerf buig die omhulsel

Ek wou 'n unieke omhulsel hê wat nie 'boksig' lyk nie, en ek het besluit om 'n kerfbuigtegniek te gebruik om 'n gladde, gladde rand rondom die omhulsel te verkry. Ek het verskeie (9 per buiging) dun, deurlopende snitte gemaak wat ongeveer ~ 2 mm van die oppervlak van die laaghoutblad eindig. Dit het 'n afgeronde rand opgelewer met 'n buigradius van ongeveer 1 . Deur materiaal van die een kant van die hout te verwyder, kan die laaghout maklik gebuig word. Wees egter versigtig, aangesien hierdie buiging taamlik broos is. Kerf -buiging vereis dat jy die dikte ken (kerf) van u lem, die dikte van u materiaal en die gewenste radius. Deur hierdie parameters te ken, kan u die hoeveelheid materiaal wat u verwyder het (aantal snitte), die buitenste en binneste booglengtes (snyafstand) bereken., sakrekenaars bestaan, maar hulle het 'n konserwatiewe limiet op die buigradius. Een voorbeeld kan hier gevind word:

Stap 2: Saamplak

Ek het 'n mengsel van ~ 1: 1 saagstof en houtlym gemaak en dit gebruik om die snitte in elke draai te vul. Ek het probeer om die gom mengsel mildelik toe te pas, aangesien hierdie buiging nie veel materiaal oor het nie en die buiging broos is. As die gom -mengsel egter droog is, is die buiging redelik sterk (ten minste sterk genoeg vir 'n luidspreker). Ek het ook 'n halwe skoot gewrig gemaak wat gebruik word om die boonste stuk aan die onderkant te verbind. U kan teoreties 'n lang naatlose stuk hê wat naby 90 lank en moeilik hanteerbaar is. Aangesien die onderkant nie sigbaar is nie, het ek gekies om die omhulsel in twee stukke te verdeel en die gewrigte aan die onderkant te hê.

Stap 3: Maak MDF -voorplaat

Ek het 'n dompelrouter en sirkelknip gebruik om die gate vir elke woofer en passiewe verkoeler uit te sny. Ek het 'n groot forstner -boor en boorpers gebruik vir die tweetergate. Ek het ook 'n afrondbout gebruik om die rande van elke gat sowel as die buitenste rand van die baffel glad te maak. Ek het die tweeters so ver as moontlik van mekaar gemonteer vir 'n beter beelding, maar ek is nie seker hoeveel impak dit het nie.

Stap 4: Monteer luidsprekers en stofomslag

Om die skyf af te handel, het ek al die woofers, passiewe verkoelers en tweeters agtertoe gemonteer met 1/2 houtskroewe. Die bestuurders het skuimpakkies (los gestuur) wat 'n mooi seël by die agterste montering geskep het. Ek het ook die gat gebruik patroon op elke pakking om my proefskroefgate te boor - raaiwerk word uitgeskakel. Ek het die voorkant van die skottel bedek met stof (vasgemaak met krammetjies) en 'n kleefstrook met 'n kleefsteun gebruik om 'n seël tussen die voorste skut en die omhulsel te maak.

Stap 5: Agterskerm + elektronika

Die agterste baffle het 'n versterkte rand wat gebruik word om 'n lugdigte seël met die omhulsel te skep. Ek het 'n afskorting en 'n freestafel gebruik om die afskuining van 45 grade te skep en dieselfde skuimstrook gebruik om die seël te maak. Die elektronika (2 versterkers, DC -ingangsaansluiting, stereo -ingangsaansluiting en 2 LED's) is almal in die agterste skyf gemonteer. Die elektronika is gemonteer in 'n geslote holte in die middel van die omhulsel wat die linker/regter kanale skei.

Stap 6: DSP -programmering/tuning

Digitale seinverwerkers (DSP's) word wyd gebruik in die meeste moderne klankbalke vir verbruikers. Hul grootste voordeel is dat hulle 'n digitale invoer aanvaar en gebruik kan word vir meerkanaals omringende klank. Vir hierdie projek het ek die analoog insette gebruik omdat dit makliker is om te ontwerp. Die Sure Electronics Jab3-250 versterker is toegerus met 'n ADAU1701 verwerker met 2 ingang ADC's (analoog-na-digitale omsetters) en 4 uitvoer DAC's (digitaal-na-analoog omsetters). Ek gebruik twee output DAC's om elke tweeter te voer en twee DAC's om elke woofer te voer. 'N Beeld van my grafiese SigmaStudio -program is hierby aangeheg en 'n paar van die belangrike blokke wat gebruik word, word hieronder beskryf:

Invoervlakaanpassing: word gebruik om die insetvolume vir elke kanaal te verlaag. Ek het gevind dat dit 'n kritieke stap is wat nodig is om die Dynamic Bass Boost -funksie te laat werk (later beskryf).

Parameteriese EQ: Ek het 'n telefoonprogram genaamd 'Advanced Spectrum Analyzer' gebruik om 'n frekwensie -sweep (20Hz - 20kHz) op te neem en om die frekwensierespons van die luidspreker grof te meet sonder om gelyk te maak. Dit is egter nie die akkuraatste benadering nie; dit is vinnig en dit gee my 'n goeie beginpunt sonder om te belê in meer akkurate gereedskap, soos 'n meetmikrofoon en 'n klankkaart vir my skootrekenaar. Ek is van plan om in die toekoms beter metings te neem en ekstra sagteware soos Room EQ Wizard (https://www.roomeqwizard.com) te gebruik om my te help om die regte EQ te bereken. Ek het vir eers 'n pasgemaakte parametriese EQ geskep wat die volume tussen 500hz en 4000hz verminder. My ore het hierdie frekwensiebereik harder as die res gesien. Die luidspreker klink (vir my) beter, terwyl die volume in hierdie reeks verminder. Voor en na frekwensieresponskurwes word aangeheg. Dit is nie 'n ware meting van die reaksie van die spreker nie en waarskynlik baie onakkuraat, maar ek het gekies om dit op te neem, sodat ek kan wys hoe effektief 'n DSP is om klank te verander. In die aangehegte grafieke verteenwoordig die oranje lyn die aangetekende piekrespons en die wit lyn stel die intydse vlak voor (wat geïgnoreer kan word).

Crossover: Ek het 'n 4de-orde Linkwitz-Riley-filter op 3, 000 Hz gebruik vir die laagdeurlaatfilter op die woofers en die hoogdeurlaatfilter op die tweeters. Een van die groot voordele van 'n DSP is dat dit komplekse filters soos hierdie met gemak kan skep. Om 'n passiewe vierde-orde Linkwitz-Riley-crossover te maak, sal addisionele komponente verg, wat maklik die koste van die DSP ($ 35) kan beloop.

Dynamic Bass Boost: Dynamic Bass Boost-blok bied 'n hupstoot wat wissel met die insetsein-vlak: laer vlakke vereis en ontvang meer bas as hoër vlakke. Met behulp van 'n veranderlike-Q-filter, pas hierdie blok die hoeveelheid hupstoot dinamies aan. Die insetvlak moet verlaag word sodat die hupstoot kan werk. Dit beteken dat die spreker nie meer so hard is nie, maar ek meen dat die afweging die moeite werd is. By 50W / kanaal is daar genoeg krag.

Dit is my eerste projek met 'n DSP en SigmaStudio, en ek leer nog steeds. Ek sal aanhou om hierdie instruksies op te dateer terwyl ek die klank verfyn. Ek hoop jy het die konstruksie geniet!