Усилитель – колонка из маркера – Своими Руками

Как сделать усилитель звука для колонок своими руками: собираем простой стереоусилитель для динамика

Уже некоторое время я хотел своими руками создать стерео усилитель звука для колонок, но у меня не было возможности осуществить свою задумку. Когда я узнал о Mono Audio Amp Breakout с сайта Sparkfun, я понял, что время настало.

Эта плата – именно то, что мне нужно. Она эффективна, а припаять к ней нужные провода не сложнее, чем собрать обычный самодельный усилитель для колонок. Не говоря уже о том, насколько великолепно она выглядит в этом, акриловом футляре, вырезанном на лазерном ЧПУ.

Шаг 1: Материалы и инструмент

• 1 микро-джек USB
• 2 потенциометра, не логарифмические, мои были – логарифмические и у них узкий диапазон контроля
• 2 платы Mono Audio Amp Breakout
• Припой
• 1 выключатель
• 1 джек 3.5 мм
• Провод
• 8 болтов и гаек нужного размера

Инструмент (Это то, что понадобилось мне, вы возможно, обойдётесь и меньшим набором)

• Паяльник
• Дрель
• Эпоксидка
• Наждачка
• Вторая пара у зачастую будет очень полезна, но если вы достаточно ловкий, сами
• Долото и молоток.

Шаг 2: Дизайн

Есть отличный плагин от flightsofideas для Google Sketchup, который создает в этом самом Google sketchup файл SVG из 3D-дизайна. Я спроектировал корпус и сконвертировал их в файл SVG, а затем перенёс их в шаблон для лазерной резки.

Шаг 3: Подготавливаем разрезанные акриловые листы

Как только у меня на руках оказались листы разрезанного акрила, я снял с них защитную плёнку и проверил, хорошо ли они сходятся вместе.

Шаг 4: Спаиваем большую часть железа

Я соединил провод, идущий от заземления USB-джека с заземляющими пинами на моно усилителе и с негативным пином выключателя. Не забудьте пропустить выключатель через отверстие перед тем, как вы его припаяете.

Затем я соединил позитивный провод напряжения с противоположным концом выключателя.
Затем я соединил потенциометры с соответствующими отверстиями на моно усилителях, краевой пин к краевому отверстию и средний пин к среднему отверстию.

Я соединил пины аудиоджека с соответствующими пинами моно усилителей. Пин с отверстием — негативный, а два изогнутых пина по бокам – позитивные (смотрите на фотографии для более четкого понимания). Соедините разные позитивные провода с разными моно усилителями, а негативный провод соедините с обоими усилителями.

Я пропустил провода динамиков через оба отверстия, а затем припаял их к пинам аудиовыходов.
Удостоверьтесь, что всё соединено правильно и будьте готовы к тестированию.

Шаг 5: Тест

Перепроверьте всё еще 1 раз, затем подключите USB в порт компьютера, а динамик в соответствующий порт динамика. Посмотрите на выход наушников – они что-то играют!

Шаг 6: Урезаем провода

Теперь, когда я обнаружил, что у меня чересчур много длинных проводов, мне нужно было обрезать их, иначе железо не помещалось в корпус. Я разрезал длинные провода, отрезал лишнее, оголил их концы, заново соединил и спаял. Затем я изолировал соединение лентой, ведь нам не нужны короткие замыкания. Весь процесс я повторил со всеми длинными проводами.

Шаг 7: Подгоняем и приклеиваем

На потенциометрах есть маленькие штырьки, которые не дают им вращаться по акрилу. Я поставил потенциометры в соответствующие для них отверстия, и когда штырь задел край акрила, я сделал в этом месте отметку. Затем я просверлил в этом месте дорожку и провел испытания, чтобы убедиться, что потенциометры теперь нормально крутятся.

Затем я вырезал необходимые слоты для USB и досверлил спереди углубление для аудио-джека, к которому прилагался маленький болт. Обязательно сверлите достаточно глубоко, иначе джек не войдёт полностью, но не слишком глубоко, иначе его будет еще сложнее закрепить на акриле.

Теперь начинайте склеивать акрил. Приклейте лишь USB, аудио-джек и гнездо вкл/выкл. Для всех деталей, закреплённых в отверстиях, я использовал эпоксидную смолу, а для соединения стенок корпуса я использовал горячий клей. Когда вам осталось закрепить последнюю сторону, нанесите клей на соединения и совместите их. После того, как клей высохнет, используйте канцелярский нож, чтобы срезать лишнее. Когда оба корпуса склеены, нанесите клей на сторону с отверстием маленькой коробки и придавите её на большую коробку, чтобы отверстия, предназначенные для проводов динамиков, встали вровень.

Шаг 8: Придайте девайсу опрятный вид

Если вам не хочется видеть, как на выключателе всё время горит светодиод, нанесите на него слой Surgu, или придумайте свой вариант маскировки светодиода.

Пришло время создать из пластиковой карты держатель для кабелей. В каждом углу проделайте небольшое отверстие и вырежьте трапециевидный участок сверху. Затем прорежьте к каждому отверстию по входу (смотрите фото, чтобы увидеть как это всё работает).

Шаг 9: Готово

Стереоусилитель готов, можете гордиться собой!

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Изготавливаем портативную акустическую систему своими руками. Часть 1 и самая нудная — краткая теория.

Итак, согласно предыдущего поста начинаю цикл статей по изготовлению своей портативной акустики. Считаю что необходимо не только рассказать рецепт, но и рассказать немного о теоретической и практической части акустико строения. Теория будет изложена очень кратко. Более подробно можно почитать в интернете. HiFi систему и тем более HiEnd с этим знаниями вряд ли получишь, но качества можно добиться очень приемлемого и даже лучшего чем многие массовые системы. Для изготовления так же будут использованы распространенные материалы, которые преимущественно можно купить в близлежащем магазине. Настоящую систему необходимо рассчитывать более профессионально, погружаясь в талмуды и опыты, однако на первый раз ограничимся относительно простой но надежной конструкцией. Спешу успокоить – более половины (боюсь даже более 70%) всей массовой акустики вообще никак не просчитывается — сделали корпус как попало или как красиво, вставили динамик и используют усилитель по принципу чтобы не сгорело.

Изготовление акустики начнем с теории динамика. Динамик это устройство, которое превращает электрический сигнал непосредственно в звуковую волну. По устройству динамик от наушника мало чем отличается от динамика в автоколонке или обычной любой другой. Бывают конечно и динамики другого устройства, но самые распространенные построены по принципу — магнит, катушка и диффузор. Для нас в данный момент интересны 4 момента: Мощность, диапазон частот и сопротивление катушки.

Обычно динамики бывают нескольких видов по диапазону : широкополосные (ШП), высокочастотные (ВЧ), средне частотные (СЧ) и низкочастотные (НЧ). Обычно для портативных применяются широкополосные — один динамик который производит максимальный спектр частот. В идеал это 20 Гц — 20 Кгц однако даже в HiEnd системах таких динамиков не встречается. Будем работать с тем что есть на рынке в большом количестве, к примеру для первого раза вполне подойдут широкополосные автомобильные динамики 10 см. Не в коем случае не пиарю марки динамиков, но по опыту вполне приличные можно купить уже за

В принципе подойдут любые 10 см, с сопротивлением 4 ом и номинальной мощностью выше 20 (беру с запасом).

Экспериментируя с ними, опытным путем, понял что мощность произведения звука, без существенных искажений у всех 4” ограниченна 10 вт. Для посиделок/дискотеки у костра в количестве около 10 человек вполне достаточно.

После подаваемых 10W они начинают некорректно производить низкие частоты (бум бум) и характерно хрипят. 13 см уже производят 15W, 16 см — 20W и так далее. Связанно это с физикой. Поэтому нормальные сабвуферы (НЧ. тыц тыц) в авто занимают половину багажника и требуют соответствующий объем помещения для динамика.

Корпуса бывают из разных материалов. Самые простые обычно пластиковые (и, как правило, самые плохие), дсп/фанера и прочее из деревянных волокон различной обработки, чистое дерево, металл и даже стекло. В нашем случае, можно применить композитные материалы. В моём примере будет использоваться: пластик (сантехническая труба диаметром 110 мм для канализации), «шумка» (антискрип, шумоизоляция на клею), древесно-волокнистая плита (задние стенки шкафов, днища выдвижных ящиков, эти шершавые на ощупь листы и есть ДВП) и кожу/кожзаменитель для финальной внешней отделки.

Конечно для качественной акустики корпус это отдельная тема, на самом деле идеальным с точки физики считается каплевидный корпус с большим шаром, куда крепится динамик. Корпус нужно рассчитывать в соответствии с динамиком и прочее.

Для нас в данный момент важна прочность и более-менее качество. Корпус построим таким образом (изнутри — наружу): «шумка» для поглощения внутренних «паразитных» волн, пластиковая труба, 2 слоя ДВП, кожа. Между кожей и ДВП так же можно добавить слой «шумки» для мягкости конструкции. Динамики 10 см идеально вставляются вовнутрь пластиковой сантехнической трубы, а их крепления закручиваются в двойную ДВП. Сами материалы можно посадить на клей, к примеру ПВА. Для пластика ПВА конечно не подойдет но ДВП и пластик можно дополнительно стянуть стяжками 150-130 и болтами (не в коем случае не саморезами — от вибрации открутятся сами с течением времени или разболтают резьбу в пластике.)

Если есть знакомый с токарно-фрезерным станком по дереву, который сможет сделать деревянный цилиндр из дерева то задачу существенно упрощается. Просим его сделать такой корпус из полена, далее залакировать дерево и всё. Можно в конце усилить пластиком. Такой вариант развития вполне применим.

Для извлечения первоначального звука подойдет любой телефон или плеер от дядушки Али. На первый этап этого звука вполне хватит для воспроизведения.

А вот с окончательным усилителем сигнала придется повозится.

Можно купить уже готовую плату, опять таки от дядюшки Али, можно купить почти готовую плату и припаять провода, можно купить в рассыпную и спаять полностью самому. На первый раз рекомендую на всем известном сайте найти готовый и не мучатся.

С усилителями так же есть над чем подумать. Есть несколько базовых типов: А, В, С, D (за более подробной информацией опять таки можно пойти в ЯГугль)

Самый первый это А — шикарный звук, однако КПД и прочие параметры нам не подходят.

Массовый АВ — уже лучше, но греется зараза и КПД тоже низковат — порядка 60%. Хотя на нём вполне можно построить хорошую систему с минимумом деталей, используя микросхемы TDA, к примеру TDA7297. Спаять можно даже самому навесным монтажом без платы. Сначала я сделал для себя усилитель на этой схеме. Однако АКБ очень быстро садился. Буквально пара часов и стандартная ИБП батарея 12В/7Ач идет на зарядку.

Относительно новые класса D – очень экономичные. КПД достигает 90%. Начинающему в пайке достаточно сложные но помогает дядюшка Али. Готовую плату под ключ (ставил проводки, зажал и готово) можно приобрести за 200 деревянных, есть такие же платы для пайки (проводки питания и аудио надо припаять к уже готовой плате), соответственно дешевле.

Ищется по словам PAM8610. Я лично взял для пайки. По тесту скажу что качество звука вполне хорошее если не включать на полную громкость и ограничится 2/3. По времени питания на 2-3 порядка выше чем TDA, а то и в 4.

Для более качественного звука можно взять TA2024 но она и дороже в 2-3 раза. Качество кстати существенно выше. Это уже не голый D класс а Т. КПД такой же, однако за счёт цифровой обработки сигнала повышается качество. Некоторые даже сравнивают с ламповыми усилителями. Лично для меня рядом не стояло, но эту разницу не всегда можно услышать. Обычно можно уловить только с качественными колонками и в хорошем помещении.

Вообще сейчас всюду встраивают этот класс — он экономичный, позволяет добиться высоких мощностей без огромных радиаторов.

Мини усилитель для колонок своими руками

Стояли эти колонки у автора без дела где-то недельку-две, после чего он решил сделать для них максимально дешевый усилитель мощности. Перед тем как начать, поставил перед собой несколько задач. В частности, минимально возможная стоимость проекта, максимально компактные размеры и выходная мощность около 10 ватт на канал. Ах да, и самое главное, это должен быть полноценный усилитель со встроенным сетевым источником питания.

Должен сказать, что все пункты выполнены на ура, ну по крайней мере автор так считает. Еще раз напомню, что это максимально дешевый проект, но несмотря на это, усилитель вполне слушабельный. Но если вам нужно что-то большее и не самодельное, то можно посмотреть, что предлагают местные магазины или алиэкспресс. Но это не наш выбор, мы же самоделкины.

Теперь поговорим о компонентах.
В качестве усилителя взята готовая плата на базе микросхемы pam8610.

Стоит такая плата чуть больше доллара, и самое главное работает в классе d, а это значит, что усилитель греться практически не будет. Следовательно, в радиаторе нет совершенно никакой необходимости, а это, в свою очередь, резко уменьшает габаритные размеры всей конструкции.

Усилитель двухканальный. Несмотря на довольно скромные размеры, выдает около 15 Вт мощности на канал. Питается такая схема от источника с напряжением 12 В.

Сам источник питания импульсный. Плата была специально разработана для данного проекта.

Сейчас перед вами представлена схема, которую автор срисовал с довольно редкого электронного трансформатора. В этой схеме базовые обмотки для ключей намотаны на основном трансформаторе, поэтому тут всего один трансформатор. Также отсутствует динистор. Представленная схема до боли проста. Трансформатор не нуждается в тщательном расчете.

Пару слов о компонентах: 2 транзистора из линейки MJE (можно использовать MJE 13001, 13003,13005 более мощные нет смысла); конденсаторы полумоста должны быть рассчитаны на напряжение на 250 В, а лучше 400В. На выходе имеем полумостовой выпрямитель (использован сдвоенный диод шоттки MBR 2045CT).

Такой диод имеет многократный запас по току. Можно использовать диоды на пару-тройку ампер, но наш вариант проще, найти, если у вас под рукой есть, нерабочий компьютерный блок питания.

Дроссель. Его индуктивность около 100 мкГн, диаметр провода обмотки 0,65 мм. Параметры данного дросселя особо не критичны. В ходе предварительных тестов, автор использовал дросселя, индуктивность которых отличалась на 50 %, и все они работали нормально. Импульсный трансформатор является самой сложной частью в этой схеме. Размеры использованного автором сердечника представлены ниже.

Так как схема двухтактная, половинки сердечника не должны иметь никакого зазора. Очень важно запомнить и соблюдать последовательность намотки обмоток. Сначала на голый каркас мотается первичная или сетевая обмотка. Она намотана проводом 0,3 мм и содержит 130-140 витков. Обмотку мотают послойно, каждый слой желательно изолировать. Далее мотается одна из базовых обмоток. Она содержит 5 витков и намотана тем же проводом, что и сетевая обмотка. Поверх этой обмотки ставится изоляция, и мотается вторая обмотка. Она идентична первой и содержит 5 витков проводом 0,3 мм.

Затем мотаем вторичную обмотку. Эту обмотку мотают из расчета 1 виток – 1 вольт. В данном случае обмотка содержит 2 по 12 витков проводом 0,8 мм. После намотки, начало первого плеча соединяют с концом второго, для образования средней точки, по схеме это у нас масса.
Представленная схема не имеет защиты от коротких замыканий, поэтому выход ни в коем случае не замыкайте и никогда не дотрагивайтесь платы во время работы. Затраты на постройку такого блока питания минимальны. Все компоненты можно найти в старых компьютерных блоках питания, в балластах эконом ламп и так далее.

Такой блок питания может отдавать нагрузку мощностью в 30-50 Вт с таким раскладом компонентов. Выходное напряжение 12 вольт.

Давайте начнем сборку.
Первым делом необходимо подготовить провода. Автор, для данной самоделки, использовал вот такие:

Благодарю за внимание. До новых встреч!

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Источники:

http://masterclub.online/topic/15457-kak-sdelat-usilitel-dlya-kolonok-svoimi-rukami
http://pikabu.ru/story/izgotavlivaem_portativnuyu_akusticheskuyu_sistemu_svoimi_rukami_chast_1_i_samaya_nudnaya__kratkaya_teoriya_4316125
http://usamodelkina.ru/11103-mini-usilitel-dlya-kolonok-svoimi-rukami.html