Направи си сам саундбар с вграден DSP: 6 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:53

Изграждане на модерно изглеждаща звукова лента от шперплат с дебелина 1/2 . Звуковата лента има 2 канала (стерео), 2 усилвателя, 2 високоговорителя, 2 баса и 4 пасивни радиатора, за да подпомогне повишаването на ниските честоти в този малък шкаф. Един от усилвателите имат вграден програмируем цифров сигнален процесор (DSP), който използвам за създаване на двупосочни кросоувъри, персонализирани еквалайзери и добавяне на динамично усилване на басите. Усилвателят на DSP използва процесора ADAU1701, който се конфигурира с помощта на Analog Devices SigmaStudio (безплатен софтуер). За да изтеглите програмата SigmaStudio на процесора е необходим отделен USBi програмист. Разбира се предлага не толкова звездна за $ 20, в противен случай може да се използва по -скъпа версия от Analog Devices.

Списък на основните части:

• Нискочестотни звуци (x2): Dayton Audio ND91-4
• Високоговорители (x2): Dayton Audio ND20FB-4
• Пасивни радиатори (x4): Dayton Audio ND90-PR
• Усилвател 1 (захранващи пищялки): Dayton Audio Kab-215
• Усилвател 2 (захранващи баси): Sure Electronics Jab3-250
• Корпус: 1/2 "дебел шперплат (Home Depot)
• Предна преграда: 1/2 "дебел MDF (Home Depot)

Стъпка 1: Kerf огъване на корпуса

Исках уникален корпус, който не изглеждаше "кубче", затова реших да използвам техника за огъване на прореза, за да постигна безпроблемен гладък ръб навсякъде около корпуса. Направих няколко (9 на завой) тънкорезни непробивни разреза, които завършват на около 2 мм от повърхността на листа от шперплат. Това доведе до заоблен ръб с радиус на огъване приблизително 1 ". Премахването на материала от едната страна на дървесината позволява лесно да се огъне шперплата. Трябва обаче да се внимава, тъй като това огъване е доста крехко. Огъването на керф изисква да се знае дебелината (прорез) на острието, дебелината на вашия материал и желаният радиус. Като знаете тези параметри, можете да изчислите количеството на отстранения материал (брой разфасовки), дължината на външната и вътрешната дъга (разстоянието на рязане). За да улесните нещата, калкулаторите за огъване на пробиви съществуват, но имат консервативна граница на радиуса на огъване. Един пример може да се намери тук:

Стъпка 2: Лепене заедно

Създадох смес от прах и дървесно лепило ~ 1: 1 и го използвах за запълване на разрезите във всяко огъване. Опитах се да нанасям лепилната смес щедро, тъй като тези огъвания не остават много материал и огъването е крехко. Въпреки това, след като лепилната смес изсъхне, огъването е доста силно (поне достатъчно силно за говорител). Създадох и съединение с половин обиколка, което се използва за свързване на горната част към дъното. Теоретично бихте могли да имате едно дълго безшевно парче, което да е близо до 90 дълго и трудно да се обработва. Тъй като дъното не се вижда, реших да разделя корпуса на две части и фугите да са на дъното.

Стъпка 3: Изработка на предна преграда от MDF

Използвах фреза за потапяне и кръгъл нож, за да изрежа дупките за всеки нискочестотен и пасивен радиатор. Използвах голям накрайник за укрепване и преса за пробиване на отворите на пищялката. Използвах и заоблен бит, за да изгладя ръбовете на всяка дупка, както и външния ръб на преградата. Монтирах пищялките възможно най -далеч един от друг за по -добро изображение, но не съм сигурен доколко това влияе.

Стъпка 4: Монтиране на високоговорители и обвивка от плат

За да завърша преградата, монтирах отзад всички нискочестотни високоговорители, пасивни радиатори и пищялки, използвайки 1/2 винтове за дърво. Шофьорите се предлагаха с уплътнения от пяна (доставени разхлабени), които създадоха хубаво уплътнение при задно монтиране. Използвах и отвора модел на всяко уплътнение за пробиване на моите пилотни отвори за винтове - елиминиране на предположенията. Покрих предната част на преградата с плат (прикрепен със скоби) и използвах лепяща лента от пяна, за да създам уплътнение между предната преграда и корпуса.

Стъпка 5: Задна преграда + електроника

Задната преграда има скосен ръб, който се използва за създаване на затваряне на херметически затворено уплътнение с корпуса. Използвах бита за фаски и маса за рутер, за да създам 45 -градусова фаска и използвах същата лента от пяна за създаване на уплътнението. Електрониката (2 усилвателя, входен жак за постоянен ток, стерео входен жак и 2 светодиода) са монтирани в задната преграда. Електрониката е монтирана в запечатана кухина в центъра на корпуса, която разделя левия/десния канал.

Стъпка 6: DSP програмиране/настройка

Цифровите сигнални процесори (DSP) се използват широко в повечето съвременни потребителски звукови ленти. Най-голямото им предимство е, че те приемат цифров вход и могат да се използват за многоканален съраунд звук. За този проект използвах аналоговите входове, защото те са по -лесни за проектиране. Усилвателят Sure Electronics Jab3-250 е оборудван с процесор ADAU1701, който има 2 входни ADC (аналогово-цифрови преобразуватели) и 4 изходни DAC (цифрово-аналогови преобразуватели). Използвах два изходни DAC за захранване на всеки високоговорител и два DAC за захранване на всеки нискочестотен говорител. Изображението на графичната ми програма SigmaStudio е приложено, а някои от използваните важни блокове са описани по -долу:

Регулиране на нивото на входа: използва се за намаляване на входния обем за всеки канал. Открих, че това е критична стъпка, която е необходима, за да работи функцията Dynamic Bass Boost (описана по -късно).

Параметричен еквалайзер: Използвах телефонно приложение, наречено „Разширен анализатор на спектъра“, за да запиша честотна честота (20Hz - 20kHz) и да измервам приблизително честотната характеристика на високоговорителя без изравняване. Това обаче не е най -точният подход, той е бърз и ми дава добра отправна точка, без да инвестирам в по -точни инструменти като измервателен микрофон и звукова карта за моя лаптоп. Планирам в бъдеще да правя по -добри измервания и да използвам допълнителен софтуер като Room EQ Wizard (https://www.roomeqwizard.com), който да ми помогне да изчисля правилния EQ. Засега създадох персонализиран параметричен еквалайзер, който намалява силата на звука между 500Hz и 4000hz. Ушите ми възприеха този честотен диапазон по -силно от останалите. Високоговорителят звучеше по -добре (за мен) с намаляване на силата на звука в този диапазон. Кривите на честотната характеристика преди и след са приложени. Това не са истински измервания на отговора на оратора и най -вероятно много неточни, но аз избрах да ги включа, за да мога да подчертая колко ефективна е DSP при промяна на звука. В приложените графики оранжевата линия представлява записания пиков отговор, а бялата линия представлява ниво в реално време (което може да бъде пренебрегнато).

Кросоувър: Използвах филтър Linkwitz-Riley от четвърти ред, настроен на 3 000 Hz за нискочестотния филтър на басите и високочестотния филтър на високоговорителите. Едно от огромните предимства на DSP е, че той може лесно да създава сложни филтри като този. Изработването на пасивен кросоувър Linkwitz-Riley от четвърти ред би изисквало допълнителни компоненти, които лесно биха могли да увеличат цената на DSP ($ 35).

Dynamic Bass Boost: Динамичното усилване на басите осигурява усилване, което варира в зависимост от нивото на входния сигнал: по-ниските нива изискват и получават повече баси от по-високите нива. Използвайки филтър с променлива Q, този блок динамично регулира размера на усилването. Нивото на входа трябва да бъде намалено, за да може усилването да работи. Това означава, че ораторът вече не е толкова силен, но смятам, че компромисът си заслужава. При 50 W / канал има много енергия.

Това е първият ми проект с DSP и SigmaStudio и все още се уча. Ще продължа да актуализирам този Instructable, докато фино настройвам звука. Надявам се изграждането да ви е харесало!