Самодельная USB-колонка своими руками: экономим 5 тысяч рублей

Я сделаю свою «умную» колонку… «with blackjack and hookers!»

Привет всем. В данной статье я расскажу историю как мы с двоюродным братом сделали свою «умную» колонку.

На самом деле никакая она неумная, грубая и не особо полезная, но зато весёлая и с характером.

За мной сама идея, программирование, железо (подбор и настройка).

От брата 3D-модель, 3D-печать, железо (подбор и электромонтаж).

Статья по-большей части описывает то, что делал я, лишь немного касаясь 3D-модели.

“Ты на самом деле хочешь дружить с роботом?”

Будучи большим фанатом известного мультсериала «Футурама», однажды (где-то в 2018 году) мне захотелось заиметь самодельную голову робота Бендера Родригеса. В голове, в том числе крутились дурацкие варианты сделать её из какой-нибудь кастрюли. В силу своей глупости идея была забыта и заброшена ровно до того момента пока у одного хорошего человека, моего брата, товарища xbost’а не появился 3D-принтер (весна 2019 года). И тут эта идея снова ожила…

Обсудив эту идею за пивом, принялись за работу. Брат начал делать 3D-модель, а я искать, что из электронного хлама в ящике стола можно задействовать в проекте.

К тому моменту, у меня уже несколько лет валялась без дела плата Intel Galileo Gen2. И было желание задействовать её в этом проекте. Изначально никаких «умных» функций не планировалась, просто запихнуть её в корпус вместе с динамиком и светодиодами, вытащить кнопочку, при нажатии на которую воспроизводились бы цитаты из серий и светились диоды.

В то же время вокруг буйным цветом расцветали (и продолжают расцветать сейчас) умные колонки с голосовыми ассистентами. Они вежливы (Алиса правда хамовата), достаточно много всего умеют и не работают без Интернета. И по мне достаточно скучны.

Это привело к мысли, что на основе Бендера с его вредным, эгоистичным и вообще отрицательным характером можно сделать для себя отличную «умную» колонку. Этакий арт-проект, протест против умных колонок. И обязательно работающую оффлайн, даже ценой производительности.

Первые попытки

Почитав о системах распознавания речи с возможностью оффлайн-распознавания, а также узнав, что ещё один хороший человек, коллега с прошлой работы, в то время писавший диплом, использует CMU Sphinx, выбор был остановлен на нём.

В силу своей природной… хм… невнимательности, я упустил существование более подходящей для моей задачи версии – pocketsphinx, и начал с «большого» CMU Sphinx на Java.

Создал простенькие JSGF-грамматику и программу на Яве. Взял несколько наиболее известных цитат для проигрывания(“with blackjack and hookers”, “bite my shiny metal ass”, “kill all humans” и т.п.). Пробовал изначально на достаточно мощном компьютере(MacBook Pro 13-го года), был доволен результатом производительности, но понимал, что на Галилео меня ждёт нечто другое. Но дело оказалось совсем плохо.

Вообще Галилео уже давно заброшен Интелом. Стандартный Линукс, шедший с ним мне в принципе особенно не нравился. Поэтому попробовал с последней доступной для него сборкой Дебиан.

Туда с проблемами(подробности уже честно не вспомню) был поставлен JRE. В качестве устройства ввода/вывода аудио была использована USB-гарнитура. И… Результат был крайне печален в плане производительности. Сейчас опять же не вспомню, возможно неправильную акустическую модель использовал на ней, но на реакции уходило 30-60 секунд. Плюс брат начал разрабатывать 3D-модель, и сказал, что габариты Галилео большеваты. Плюс отсутствие встроенного Wi-Fi. В общем Галилео опять отправилась в стол.

Читайте также:
Термоконтейнер для еды

Решено было попробовать на гораздо более популярной Малинке, и выбор пал на слабую, но самую компактную версию Raspberry Pi Zero W. А также, прокачав внимательность, узнал о pocketsphinx (отличная статья для старта), перешёл на него, и переписал программу на Питоне.

При переходе на Малину, с подачи xbost’а, родилось название для проекта – Pinder (Raspberry Pi + Bender). Да, я прекрасно помню историю с Pidora в русскоязычном сегменте, но в данном случае намеренно выбрал такое лулзовое для русского уха название.

И так предыстория завершена, можно переходить непосредственно к описанию Пиндера.

Внутренняя железная часть

Перечень использованных компонентов:

Raspberry Pi Zero W – собственно основа всего.

Маленький ИБП для Малинки. Его штатный выключатель был выпаян, и к его контактам был припаян микропереключатель (см. далее по списку).

Для подсветки и анимации «зубов»(18 штук) и глаз(2 штуки).

В принципе подойдёт любая, работающая в Линуксе. Подключается через OTG-кабель в единственный доступный для этого порт на Малине Зеро.

В общем тут колхозный вариант был использован. Колонки были раздербанены, взят один динамик, усилитель вытащен из корпуса. Можно было купить отдельный усилитель и динамик, но для меня самым быстрым вариантом было тогда купить эти колонки и разобрать на части.

Но во время разработки поначалу использовался микрофон от телефонной гарнитуры Philips.

Замыкается/размыкается при вставлении/вынимании “антенны” Бендера. Включает/выключает питание от UPS к Малине.

3,5мм разъём и гнездо jack. Для подключения микрофона к аудиокарте (микрофон находится наверху Бендера, в антенне).

В общем внутри всё достаточно колхозно.

Схема подключений очень простая:

Глаза сидят на отдельном пине от зубов и запараллелены между собой. Если бы делал сейчас, то включил бы глаза на одну ленту вместе с зубами, но что уже сделано, то сделано.

3D-модель, корпус

Здесь я не смогу рассказать многого, так как эта часть работы полностью брата.

3D-модель и небольшая инструкция доступны здесь.

Зубы и глаза напечатаны фотополимерной смолой на Anycubic Photon. Все остальные части PLA на Creality Ender 3.

Если будут какие-то вопросы по 3D-модели и печати можно задать мне, я их передам, либо попробовать напрямую спросить у xbost’а на thingiverse (но не уверен будет ли он на них отвечать).

Краткая схема сборки:

Фото в процессе сборки и полностью собранном виде:

Программная часть 1

В качестве ОС используется штатный Raspbian (теперь Raspberry Pi OS).

За распознавание, как уже писалось выше, отвечает pocketsphinx. В качестве аудиоподсистемы используется Alsa (Pulseaudio выпилен).

При разработке никакими лучшими практиками не руководствовался, поэтому код «попахивает».

Поддерживается два языка: английский и русский. Для каждого языка своя JSGF-грамматика, набор аудио-сэмплов(сэмплов в репозитории нет, по соображениям авторских прав) и синтез речи. Русский дорабатывался(и дорабатывается) с некоторым опозданием.

Основной целью была просто возможность отвечать фановыми фразами из серий. Задаешь ему вопросы типа “Как дела?”, “Где ты родился?”, “Что думаешь о Сири?”. Ищется и воспроизводится ответ из сэмплов (в случае отсутствия сэмпла используется синтез речи, но об этом чуть позже).

Изначально скорость ответов на Малине была не очень шустрой (4-6 секунд до ответа):

Покопавшись у себя в коде, были найдены и уничтожены необязательные паузы. То же самое касалось и сэмплов (были пустые места вплоть до 1 секунды в начале файлов). А также прочитана информация о параметрах оптимизации pocketsphinx. Получилось уже получше:

Читайте также:
Собираем компьютер своими руками: экономим три тысячи рублей

Далее начал добавлять кое-какие полезные функции. Первой стала проигрывание музыки с локальной ФС или интернет-радио с помощью MPD. При этом докричаться до Бендера при проигрывании музыки на приличной громкости сложновато:

После достаточно долгого перерыва, живя на даче, была добавлена первая функция “умного дома”- управление освещением в своём углу через ModBusTCP. Вот только Бендера недостаточно иногда просто попросить включить свет, нужно обязательно сказать “пожалуйста”. Работает достаточно шустро:

Программная часть 2

Потом однажды захотелось добавить читалку RSS-новостей. Это уже было невозможно без синтеза речи, но при этом хотелось, чтобы синтезатор звучал как, или хотя бы похоже на голос Бендера. Такой синтез речи на Малине Зеро представляется малореальным и поэтому в этом моменте пришлось сдаться и задействовать онлайн-сервис.

Почитав информацию и попробовав разные варианты остановился на Microsoft Azure Custom Speech.

При создании пользовательского голоса на выбор есть три варианта:

Statistical Parametric – стандартное качество, нужно небольшое количество(для английского языка) сэмплов для обучения.

Concatenative – высокое качество, нужно 6000 сэмплов для обучения.

Neural премиум-качество. По факту недоступно(доступно из США, при написании челобитной в Майкрософт зачем тебе это нужно и выкладывании 100 000$).

Более подробно по технологиям синтеза речи можно почитать например на Википедии.

У меня не было большого количества сэмплов, поэтому сначала поигрался со Statistical Parametric. Результат был неплох, голос конечно не был похож(такой тип синтеза для сильной похожести и не предназначен), но интонации передавал сносно. В итоге на основе набора данных созданного с помощью этой модели я создал оффлайновую модель для CMU Flite, используемую в случае отсутствия связи с MS Azure.

Но всё же хотелось большей похожести и я решился попробовать собрать 6000 сэмплов для Concatenative модели, использующей отрывки из сэмплов настоящего голоса. Очень помог некий хороший человек, выложивший на YouTube 7 видео The Best of Bender. Надёргав оттуда сэмплов, приплюсовав к ним те что уже были и натравив на них майкрософтовский же Text-to-Speech (здесь у меня набор тулзов вспомогательных), получил что-то около 2000 транскрибированных сэмплов. Было принято решение просто скопировать это всё три раза под разными именами, чтобы получить 6000.

В итоге всё это было залито на обучение модели, и результат получился следующим:

Да конечно не идеально, но меня результат трудов устроил.

В итоге синтез речи используется не только для чтения новостей, но и в случае отсутствия оригинального сэмпла. Сначала ищется сэмпл. Если его нет, проверяется связь с порталом MS Azure, если есть – синтезируется с помощью него. Если же связи с Azure нет – используется локальная модель Flite(а для русского языка роботизированный голос eSpeak).

В сумме периодическими волнами и рывками разработка шла с весны 2019-го по весну 2020-го, в свободное время(хорошо видно по коммитам на гитхабе). Далее уже даже не волнами, просто отдельными всплесками.

Будущее

Как таковых планов развития проекта нет. Если появляется желание и вдохновение, то добавляю что-нибудь. Так конечно напрашивается сделать режим просто болталки на нейронке, обученной на фразах Бендера. Ещё возможно добавить режим bluetooth-колонки(и чтобы зубы загорались синим в этом режиме) и приложение для смартфона, для активации схемы патриотизма.

Но для начала надо изобрести удлинитель пальца.

Заключение

Исходный код ПО и 3D-модель выложены под открытыми лицензиями, так что если у кого-то есть желание сделать своего Бендера, добавить свои функции и улучшить – буду рад.

Читайте также:
Санки из водопроводных труб своими руками: экономим солидную сумму денег

Как сделать самому классную портативную акустику?

А зачем делать самому? Все же продаётся! — Спросите Вы меня.
Во-первых, это реализация своего творческого потенциала. Сделать собственный проект это занимательно, интересно и позволяет унять желание сделать что-то своими руками.
Во-вторых, крупноблочный DIY проект это не очень сложно, но позволяет получить изделие с уникальными характеристиками и авторским дизайном.
И, наконец, DIY проект портативной акустики может стать необычным, но полезным подарком.
Я сделал более двух десятков различных типов колонок, хочу поделится своим опытом.

Содержание

Пройдемся по каждому этапу изготовления DIY портативной акустики.

Выбор концепции и дизайна акустики

Сначала надо определится с размерным классом будущего изделия. Условно разделим портативную акустику на три класса: микро, мини и макси.

Микро — портативная акустика ближнего поля, формата небольшого радиоприемника. Такую даже можно сделать моно, все равно размер не даст получить нормальный стереозвук.
Мини — типовой формат, китайские покупные колонки как раз такого размера. Там обычно пара динамиков и пассивный излучатель.
И, наконец-то, макси формат. Размер на грани портативного. Для вечеринок большой компанией. Формат аудио чаще всего 2.1 (стерео с отдельным низкочастотным каналом).

Дизайн вещь индивидуальная! Тут есть место полету фантазии. Совет: необходим эскиз/чертеж/трехмерная модель будущего изделия, что бы прикинуть компоновку узлов и не ошибиться в размерах.

Выбор типа корпуса

Пожалуй, самая видовая и занимательная часть акустики — это корпус.
Рассмотрим несколько «рецептов» изготовления корпуса для DIY портативной акустики.

  • Фанера
  • Готовые «доноры»
  • Корпуса для РЭА
  • Профили
  • 3D печать и формовка
Фанера

Самый простой в обработке и легкодоступный материал — фанера. Как вариант: деревянный массив, ДСП или МДФ.

Минусы — это тяжесть и дополнительные работы по влагостойкости.

Кроме фанеры можно использовать текстолит (клеить эпоксидкой) и картон. Последний неплохо пропитать горячим лаком.

Вот мои поделки — под ретро радио из стеклотектолита и вариант корпуса из пропитанной картонной трубы:

Готовые «доноры»

Донором для портативной акустики может служить:

  • Чемоданы
  • Ящики для инструмента
  • Канистры
  • Аптечки
  • Кашпо
  • Кейсы от коньяка
  • И экзотические варианты, например, патронный ящик от пулемёта.

Рассмотрим как реализовывали это различные авторы:

Корпуса для РЭА

Можно использовать корпуса для РЭА. Это удобно: широкий выбор размеров, доступность. Корпуса чаще всего герметичные (с резиновым уплотнением).

Корпуса для РЭА есть пластиковые (чаще), алюминиевые (дороже) и комбинированные.

Пластиковые корпуса очень легко обрабатывать «на коленке». Нужен гравер, перьевое сверло, напильник.

При приложении рук получается вполне нарядно:

С алюминием, конечно, чуть сложнее, но не забываем при обработке добавлять смазку, хотя бы банальный WD-40.

Из алюминиевых корпусов мне очень понравился такой с торцевыми пластиковыми крышками (я купил):

Профили

В строительных супермаркетах сейчас продают много различных замкнутых профилей, как пластиковых для вентиляции и канализации, так и алюминиевых. Из них коже можно сделать корпус колонки, главное придумать и обыграть как сделать герметичные торцы.

Пластиковые корпуса нужно усиливать ребрами жесткости.

Вот мой мой пример корпуса из профиля:

3D печать и формовка

Повальное распространение 3D принтеров, печатающих пластиком, серьезно упростило жизнь самодельщикам. Теперь небольшие корпуса или элементы конструктива можно печатать из пластика. Без проблем можно реализовать сложные формы, вроде, лабиринтов.

Формовка — подразумевает собой классический приём: каркас, стеклоткань и эпоксидная смола. На финише шпатлёвка, шлифовка и окраска. Таким образом можно получить корпус весьма замысловатой формы.

Читайте также:
Делаем самоделку из Б/У газового баллона своими руками, не тратя денег

Подбор динамиков и акустического оформления

Помните про размерный класс? Так вот, и динамики можно соотнести так же.

  • Микро — размер
  • Мини — размер самый ходовой от 2″ до 3″
  • Макси — >3″ Там уже может быть использованы и две полосы, а так же сабвуферный басовый канал.

Для размера «мини» и «макси» желательно измерить параметры Тиля — Смолла для точного расчета объема и выбора акустического оформления. Я использую ПО bassbox 6 pro. Это позволит получить максимальную отдачу динамика на низких частотах.

Основные акустические оформления для портативной акустики:

  1. Закрытый ящик. Самый простой вариант, меньше риск ошибиться.
  2. Фазоинвертор. Тяжело настраивать без параметров динамика. В маленьких корпусах тяжело реализуем.
  3. Пассивный излучатель. Самый распространенный в портативных решениях вариант. Площадь излучателя должна быть больше или примерно равна площади динамика, а настройку рабочей частоты можно подкорректировать добавочной массой.

Но все это тема сложная и требующая отдельной статьи. Для портативной акустики можно опираться на данные производителя и от них выбирать объем оформления. А тип оформления рекомендую использовать пассивный излучатель, на нем сейчас 99% такой акустики и сделано.

Пожелания к динамикам для портативной акустики:

  • Желательно неодимовый магнит (мощнее, компактнее, эффективнее)
  • Желательно диффузор с защитой от влажности (пластик, полимер)
  • Резиновый широкий подвес (прочнее, долговечнее, больше ход динамика, глубже бас)
  • Лучше брать динамики 4 Ом, чем 8, так как усилитель выдаст на такую нагрузку больше мощности

Для защиты от внешних воздействий рекомендуется использовать защитные сетки (грили). Продаются они на Алиэкспресс любых размеров, состоят из пластикового фланца и мелкоячеистой металлической сетки.

Подборка предпочтительных моделей динамиков приведена в конце статьи.

Подбор усилителя

Основные пожелания к усилителю мощности в портативную акустику:

  • Высокий КПД, малое потребление от батареи (а это class D)
  • Компактный размер
  • Однополярное питание под аккумуляторы
  • Запас по искажениям и мощности
  • Способность работать в замкнутом пространстве без массивных радиаторов

Не малое значение в выборе имеет напряжение аккумулятора модели, от него и смотрим усилитель с максимальной эффективностью. В компактном устройстве надо стремится к максимальной отдаче и энергоэффективности.

Соответственно для размерных классов напряжения для питания усилителя:

  • Микро — 1S (3-4.2 В)
  • Мини — 2-3S
  • Макси — >3S

Подборка предпочтительных моделей плат усилителей приведена в конце статьи.

Подбор источника сигнала

Тут нужно отталкиваться от своих предпочтений и что будет наиболее востребовано.

Просто линейный вход на усилитель, если нужно проводное подключение. Если источником будет только смартфон/планшет по Bluetooth или WiFi, то плата приемника беспроводного сигнала.

Если нужна универсальность (Bluetooth/FM радио/USB/карта SD и пульт ДУ) — то лучше выбрать mp3-модуль с нужным функционалом и подходящего размера.

Есть еще интересный современный вариант источника от Arylic — Up2Stream Mini V3 плата с поддержкой стриминговых сервисов и интернет радио. Входы: WiFi, Bluetooth 5.0 и линейный вход. Питание 5 В, размеры 55х45х12 мм. Управляется с мобильного приложения.

Рекомендую для крупных проектов использовать толковый MP3/FLAC-модуль TDM 157. Я делал на него подробный обзор.

Подборка остальных предпочтительных mp3-модулей приведена в конце статьи.

Выбор аккумулятора

Для носимой техники предпочтительнее литиевые аккумуляторы, чаще всего в форм-факторе цилиндров или плоских пакетов.

У многих есть в использовании аккумуляторы популярного формата 18650, можно их и применить.

Помимо аккумуляторов нужна плата зарядки, защиты и балансировки и желательно кейс (холдер) или рамки для набора нужной батареи.

Для крупных колонок зарядное устройство можно разместить внутри, а для зарядки использовать сетевой кабель.

Для морозостойкого исполнения бумбокса можно применить аккумуляторы формата LiFePO4.

Сборка изделия

Советы для финальной сборки портативной акустики:

  • Корпус акустики должен быть герметичен, щелей и лишних отверстий быть не должно.
  • В большом корпусе лучше разделить левый канал от правого перегородкой.
  • Динамики нужно стараться поставить дальше друг от друга.
  • Разборная конструкция практичнее склеенной.
  • Ручка или петелька для переноски добавят удобства использования.
  • Пайка проводов лучше чем скрутка, разъемы практичнее.

И еще важный момент, для развязки земляной петли (фона) при питании от одного аккумулятора и источника и усилителя, нужно запитать источник сигнала через преобразователь B1212. Это компактный DC-DC преобразователь 12 В, с гальванической развязкой и выходной мощностью 1 Вт. Фона гарантированно не будет.

Можно добавить «красоты» изделию:

  • Часы
  • Кнопку с подсветкой
  • Кольцевую RGB подсветку
  • Светодиодный фонарик
  • Стрелочный или цифровой индикатор уровня

Для наглядности и контроля батареи рекомендую поставить индикатор заряда аккумуляторов:

Если что-то не вместилось при компоновке, всегда можно навесить доп. оборудование в отдельном кейсе снаружи конструкции:

Заключение

Нельзя объять необъятное ©

В комментариях предлагайте свои идеи и делитесь своими конструкциями портативных колонок.

⚠ Анатомия diy бумбокса

Добрый день, уважаемые читатели. Мне часто в личку и в комментариях пишут, из каких компонентов лучше сделать бумбокс (активную портативную колонку). Я решил обобщить и структурировать свой (и не только) небольшой накопленный опыт в данной статье.

Введение
Зачем делать самому, когда можно дешевле купить в магазине?!
А как же удовлетворить зуд рукоделья, желание создать что то свое, авторское.
Помимо денег за компоненты, мы отдаем в самодел частичку себя, своего времени. Мне, например, нравится дарить друзьям портативные колонки.

В начало
1. Из чего сделать корпус?
Начнем с варианта который лежит на поверхности. Корпус из тонкой фанеры. Плюсы — доступность и простота, минусы — тяжесть (что минус для носимой техники) и слабая влагостойкость.
Вариант корпуса из фанеры 6 мм:

Фанера порезана лазерной резкой.
Модуль с тао со встроенным усилителем, автор брать такой не рекомендует — сплошной косяк. Динамики аура тоже с тао.
За рубежом даже не стесняются набирать фанеру по толщине:

выглядит стильно.
Как вариант, изготовление стенок корпуса из текстолита (в моем случае СТЭФ)

Стиль под ретро:

не смог удержаться))

Далее по популярности идут пластиковые корпуса для РЭА:
Простой и изящный вариант активной USB колонки на усилителе PAM8403:

Корпус
Я и сам делал микроколонку для компа в похожем корпусе:

Пластиковые корпуса подкупают простотой обработки.
Вариант в коробке от аптечки:

Да, да, даже Ваш покорный слуга имел неосторожность сделать бумбокс на автодинамиках в таком корпусе, вот такой:

Это было пять лет назад, а недавно я снова купил аптечку — стенки корпуса там очень тонкие, гнется от дуновения, сейчас экономят на пластике.
Продолжая пластиковую тему, есть мысль сделать корпус бумбокса из прямоугольного горшка для цветов (кашпо):

Сделав свою переднюю (заднюю) панель из оргстекла (фанеры).
В ящике от инструментов:

В чемодане:

Если в гугле набрать «diy boombox» там этих чемоданов об буржуев насмотришься…
Военная тема:

Бумбокс в коробе от патронов калибра 0,5”
Продолжая военную тему:
Мой тактический станционарный бумбокс

Сделан из трубы для намотки линолеума, которая даст фору канализационной трубе по качеству звука.

Вот еще легкий и воздушный дизайн из труб:

Рассмотрим теперь корпуса из замкнутых профилей:

алюминиевые профили встречаются в строительных магазинах.
Мини колонка в профиле 85*45

Заглушка торцов напечатана на 3D принтере.
Профиль с раздельным объемом под динамики:

Торцы из дерева:

Колонка из профиля на велосипед:

Колонка с пассивными излучателями:

В качестве заглушки торцов распаячная коробка.
Пластиковые профили более распространены:
Короб для вентиляции 60х120 мм

Профиль не жесткий, поэтому обязательно нужно вводить распорки. С торцами тоже придется пофантазировать.
Зимний бумбокс

Пластиковая труба 80х80 мм:

Существуют прямоугольные трубы из полиэтилена с толстой стенкой, но я пока не нашел где купить.
Комбинация некоторых методов:

Панели из текстолита, объем под динамики из трубы для линолеума, электроника в корпусе РЭА.
Корпус сложной формы:
Технология хорошо знакомая из автозвука:

Каркас обтягивается стеклотканью и покрывается эпоксидной смолой.
Изготовление корпуса:

Отделка:

шпатлевка, покраска.
В итоге 3D бумбокс:

Это далеко не полный перечень возможных идей для корпуса колонки, если Вам есть что дополнить — пишите идеи в комментариях, всем будет полезно!

  • Малая масса по сравнению с ферритовыми магнитами
  • Большая эффективность магнитной системы
  • Меньшие размеры магнита

Сортировку динамиков для бумбокса логичнее сделать по размеру:
Динамики 2” и меньше. Подойдут для небольшой колонки, для прослушивания в ближнем поле (до 1 метра от ушей).
Размер 2,5-3’’ – это золотая середина. Самое то для носимых устройств и оптимум в соотношении отдача/размер.
Размер 4-5” – для большой и тяжелой конструкции или для стационара для домашнего прослушивания.
Тут уже можно использовать две полосы — НЧ/СЧ динамик + ВЧ пищалка, до этого размера просто широкополосной динамик.
Можно использовать коаксиальные автомобильные динамики (из тех что ставят в дверь).
Из того что я обозревал (с замерами):
Динамики 2″
2,5″
3″
еще 3″ Peerless P830986
Из своего опыта скажу, лучше использовать широкополосные динамики с неодимовыми магнитами. Звук устройства на 90% будет определяться динамиками и их оформлением. Из качественных брендов со средней ценой: Peerless, Vifa, Dayton, Aura.

Измерение параметров динамиков
Если есть возможность измерить параметры Тиля-Смолла динамика, то лучше это сделать. Когда выбираем акустическое оформление динамика по измеренным параметрам, то есть шанс выжать из динамика все, на что он способен.
Это важно даже для небольшой колонки (например бумбокс с рассчитанным оформлением, сделанный два года назад, меня радует до сих пор, а тот, где динамики впихнул наобум — разобрал через неделю). Типичные проблемы неправильно подобранного типа оформления и объема — либо гул на низах либо отсутствие баса.
Для расчета оформление есть много софта, я использую bassbox 6 pro.

Выбор акустического оформления — подробная статья.
Для переносной колонки мне видится три основных варианта:
1. Закрытый ящик (ЗЯ) — самое простое оформление, трудно накосячить в чем то. Туда подходят динамики с низким резонансом и высокой добротностью. Не забываем добавлять в ящик синтепон. Главный недостаток — плавный спад на низах, мало драйва.
2. Фазоинвертор (ФИ) — Тут уже нужно добавить в ящик трубу определенного диаметра и длины. ФИ не получится настроить от балды, нужен расчет. Правильно настроенный ФИ (настройка корректируется длинной) дает подпорку АЧХ на низких частотах и расширяет диапазон частот в низ. Для бумбокса реже применим, реализация в компактном корпусе затруднена.
3. Пассивный излучатель (ПИ) — Вот самый интересный вариант для бумбокса, тот же ФИ по сути, но проще реализация. Площадь ПИ должна быть больше или равна площади динамика, а настройку частоты можно подкорректировать добавочной массой.
В продаже есть ПИ как динамик без магнитной системы:

они удобны в применении.
С магнитной системой (его можно подстроить резистором).
И просто рамка с подвесом:

Бытие определяет сознание, а динамик и задумка корпуса — акустическое оформление динамика.

  • Высокий КПД (до 95%)
  • Удобное однополярное питание
  • Отсутствие массивных радиаторов
  • Малое потребление в режиме ожидания

Сделаем подборку по размаху напряжения питания:
1S (3-4.2 В)
Тут лидирует PAM8403 2х3 Вт (при 5 В на 4 Ом)

2S
Есть конечно PAM8610 2×15 Вт, но мне больше нравится TA2024

3S-4S
Тут уже выбор больше. Тех же вариаций 3116 вагон и маленькая тележка, он и удобен в применении: широкий диапазон напряжения питания и неплохой, не плоский звук.
TPA3116
TPA3116 аудиофильский
Дабл TPA3116
Есть еще моно платки на TPA3118
Помощнее — это 7498 и 2050

Самый простой и надежный вариант — сдвоенный переменный резистор на входе сигнала. Часто им оснащена плата усилителя, тогда просто выводим его наружу. Если его нет, вешаем резистор сами. При использовании mp3 модуля громкость можно регулировать с него.
Но есть еще варианты:
Цифровое регулирование громкости:

Есть интересный вариант энкодера с экранчиком:

Для гиков потенциометр с моторчиком и пультом:

Для стационарных конструкций есть варианты предов на PGA2311.

Источник сигнала в портативной колонке можно реализовать по разному:
1. Просто сделав линейный вход к усилителю.
2. Поставить радиомодуль Wi-Fi или Bluetooth (есть платы усилителя с Bluetooth чипом)
3. Поставить много функциональный модуль mp3/радио/Bluetooth

Подробнее поговорим про третий вариант.
Таких универсальных модулей есть у китайских производителей множество, на любой вкус и цвет, и я обозревал довольно много вариантов.

Есть в виде просто платы:

Микро размера, с панелью, но без экрана:

Со встроенным усилителем на пару ватт:

Помню, раньше на DX продавался модуль с 7” экраном для просмотра видео, но это экзотика.

Мы рассмотрим полноценные проверенные варианты среднего размера с экраном:
Flac (и mp3) модуль с управлением со смартфона:

Еще один но с экраном попроще:

тоже управляется со смартфона
Модуль с переходом по папкам:

Классический дизайн:

Появилась еще такая новинка:

Беру обычно у этого продавца, выбор большой и нормальная доставка.
Можно встроить в модуль начинку посерьезней плеер с ЦАПом:

Есть модули с поддержкой видео и видео выходом:
такой и такой
но, я не могу их рекомендовать, они тормознутые и видео выход композитный.

Есть интересные модули от фирмы Tendaelectronics

всем хороши, но купить их можно только на алибабе.

Как источник сигнала mp3 модуль удобное решение: есть пульт, есть радио, в наличие слот под карту и usb и смартфон можно приконнектить по Bluetooth.

  • литий ионные
  • литий полимерные
  • свинцовые

После подбора компонентов нужна изюминка, которая придаст индивидуальный характер устройству.
Если театр начинается с вешалки, но электронное устройство с кнопки включения.
У китайцев большой выбор кнопок с подсветкой, есть пластиковые, есть антивандальные.
Крупная пластиковая с подсветкой

Можно добавить «светомузыки» поставив светодиодный анализатор спектра.

Одноцветный:

Не будет лишней и ручка или ремень для переноски.
Так же рекомендую поставить индикатор заряда аккумуляторов:

Есть для литиевых и свинцовых АКБ.

Нельзя объять необъятное, да и объем поста ограничен.
Я постарался собрать в единую статью все что делал по портативным колонкам, но это, на самом деле, не много. У кого есть интересные идеи или примеры готовых конструкции — дополняйте в комментариях.

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Нам понадобится :
Инструмент:
– Паяльник ;
– Циркулярная пила;
– Вольтметр;
– Электрический лобзик;
– Шлифовальная машинка;
– Строительный степлер;
– Шуруповерт;
– Струбцины .
– Угловая линейка;
– Отвертки.

Материалы:
– Фанера толщиной 1.2 см;
– Белый кожзаменитель;
-Металлические уголки;;
– Резиновые опоры;
-Столярный клей;
– Шурупы;
– Защита для уголков;
– Усилитель (2×20 Вт);
– Большой динамик на 80 Вт/ч.;
– Средний динамик на 70 Вт/ч.;
– ВЧ-динамик на 10 Вт/ч.;
– Кроссовер;
– Аккумулятор и зарядное устройство для него;
– Кабели;
– Звуковой вход;
– Кнопка включения;
– Резисторы;
– Светодиодная лента (50 см).

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Приступим к изготовлению корпуса.

Для этого берем лист фанеры толщиной 1,2 см, и вырезаем внешние стенки будущего корпуса, согласно этим размерам – 52,5 см х 42,5 см х 22,5 см. В качестве режущего инструмента используем циркулярную пилу, или электролобзик .

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Далее берем готовые корпусные детали и начинаем склеивать их между собой, жестко фиксируем струбцинами чтобы не было случайного смещения, затем дополнительно используем саморезы, чтобы основательно укрепить корпус. В правом верхнем углу делаем небольшое окошко для усилителя. Более подробно весь процесс показан на фото .

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Затем нужно вырезать несколько отверстий для динамиков, для этого берем циркуль, карандаш и линейку, определяем место где они будут располагаться, начинаем вычерчивать круги согласно размерам, далее вырезаем электролобзиком. Так же делаем прорези для остальной аппаратуры. Когда все готово нужно отшлифовать корпус, используем ленточную шлифовальную машинку, или любой другой имеющийся шлифовальный инструмент.

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Далее перейдем к декорированию корпуса, для этого используем белый кожзаменитель, фиксируем его при помощи клея. Затем проходимся строительным степлером по окружности отверстий и по границам корпуса. Небольшой кусочек кожзаменителя крепим во внутреннюю часть, где будет в дальнейшем установлен усилитель – это для того, чтобы было удобней устанавливать устройство.

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Начинаем монтировать электронную начинку. Ставим усилитель на свое место, крепим динамики, устанавливаем вольтметр, а так же кнопку включения. Для того, чтобы было удобней переносить корпус в верхней части корпуса крепим ручку, затем чтобы дно не царапалось в нижней части устанавливаем ножки.

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Далее провода от динамиков припаиваем к кроссоверу и подключаем его к усилителю. Затем к проводам ВЧ динамика нужно припаять резистор на 10 Вт. В качестве питания будем использовать аккумулятор на 12 В, к нему подключаем к усилитель, и остальную электронику. Для того чтобы придать еще большей оригинальности корпусу, на днище устанавливаем небольшой отрезок светодиодной ленты. Затем к аккумулятору и кнопке включения припаиваем провода от вольтметра. Фиксируем провода и аккумулятор при помощи специальных стяжек.

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Перед тем как мы закроем крышку корпуса нужно проверить всю аппаратуру на работоспособность.

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Для того, чтобы улучшить звучание портативной колонки внутрь корпуса закладываем стекловату. Когда все готово закрываем корпус.

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Теперь займемся обрамлением кромки корпуса, для этого берем металлические уголки, концы которых режем под углом 45 градусов, должно получиться как на фото, фиксируем их при помощи клея. Чтобы закрыть стыки – используем специальные небольшие уголки.

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Портативная 3-полосная Hi-Fi колонка своими руками

Работу можно считать оконченной, портативная колонка готова.
Теперь любимая музыка всегда будет под рукой!

Самодельная мощная беспроводная колонка на 100 ватт

Сначала возникла идея купить мощную мобильную блютус колонку, но фирменные JBL стоят до 300$, к тому же мощность их редко превышает 40 ватт, поэтому решено было взяться за сборку собственной. “Бумбокс колонка” была основана на УМЗЧ модуле TDA7492P мощностью 2×50 Ватт и Li-Ion аккумуляторной батарее общим напряжением 21 В и емкостью 3500 мАч (70 Вт).

Самодельная мощная беспроводная колонка на 100 ватт

Большинство деталей заказано на известном сайте AliExpress, в том числе и динамики. Пока заряжаются батареи отдельным зарядным устройством IMax, в будущем надо будет сделать готовое зарядное устройство в самом корпусе.

Самодельная мощная беспроводная колонка на 100 ватт

Динамики – два широкополосных мощностью по 25 Вт и два высокочастотных мощностью по 10 Вт, что дает нам в общей сложности 70 Вт, но в пиках выдержит и 100. Компания производитель этих динамиков – малоизвестная Aiyima, но качество их исполнения и качество звука приятно удивило, что позволяет её рекомендовать для сборки небольших колонок. Их параметры следующие:

  • Частотный диапазон диапазон: 81 – 5400 Гц
  • Чувствительность: 87 дб
  • F рез. около 115 Гц

Добавлен модуль USB, в роли Power-Bank. Корпус изготовлен из МДФ толщиной 10 мм и имеет размеры 12x12x27 см. Он была склеен столярным клеем, а также усилен винтами с каждой стороны, кроме плиты на задней панели, которую приклеили термоклеем, на случай необходимости какого-либо ремонта или модификации.

Испытания самодельной колонки

Испытания показали, что эти два широкополосных динамика воспроизводить весь диапазон частот, к сожалению, не способны в полной мере, поэтому вместе с ними поставили твитеры 10 Вт. ВЧ динамики подключили последовательно с пленочными конденсаторами.

Самодельная мощная беспроводная колонка на 100 ватт

Что касается усилителя НЧ на TDA7492 (звук принимается модулем bluetooth 4.1), качество звука очень хорошее, чистое. Единственная проблема этой платы – динамики слегка шумят при тихом прослушивании музыки. В интернете есть решение этой проблемы, необходима лишь легкая модификация платы, но это особо не мешает.

Самодельная мощная беспроводная колонка на 100 ватт

Корпус должен быть очень герметичным, иначе давление внутри колонки приводит к тому, что воздух начинает выходить наружу через маленькие отверстия, что вызывает неприятные “пуканья” динамика.

Самодельная мощная беспроводная колонка на 100 ватт

Стоимость всех расходов на сборку

  1. TDA7492P 2x50w 10$
  2. Преобразователь USB 0.8$
  3. Блютус приёмник 2$
  4. 5S Литий-Ионный аккумулятор 2.5$
  5. МДФ 10 мм прибл. 1 $
  6. Динамики 3″ ШП 36$
  7. Динамики 1.5″ ВЧ 12$
  8. АКБ 18650 упаковка Panasonic 3400 мАч 5х4$
  9. Плюс провода, переключатели, конденсаторы: итого 70 долларов

Самодельная мощная беспроводная колонка на 100 ватт

Самодельная мощная беспроводная колонка на 100 ватт

Микросхема TDA7492 является усилителем класса D, схема работает в диапазоне 8-25 В, так что 21 В ещё не предел – можно поставить и 6 банок. По спецификации на м/с при THD 10%, суммарно получается почти 100 ватт мощности.

НАЖМИТЕ ТУТ И ОТКРОЙТЕ КОММЕНТАРИИ

Я строил на тда7293,два вся на каждый канал. Мощность 2 по 100 ватт,в пике достигает 160. Так же работала от модуля МП3,трансформатор 150 ватт,две обмотки по 30 вольт+-. ДСП 20 мм.размеры 800мм.длина,высота400,ширина 400,фазоинвертор труба.качала только стекла дребезжали.

Беспроводная портативная колонка своими руками

Любите музыку? Любите слушать ее везде, а не только дома? Тогда эта статья придется вам по душе. Думаю, у многих возникала проблема с музыкальным сопровождением пикника или выезда на природу с друзьями, или у кого-то есть дача, но работать на грядках в тишине совсем уж скучно. Выход есть и о нем, конечно, многие знают – это различные портативные колонки. Но цена подобных устройств зачастую заставляет задуматься: «А действительно ли она мне так необходима?». А что если сделать подобное устройство самому и при этом потратить в разы меньше? Именно об этом и пойдет сегодня речь.

Да, сделать полноценную портативную колонку в домашних условиях несложно. И для этого понадобится совсем немного денег и подручные материалы, которые у многих лежат без надобности. С минимальным бюджетом мы получим компактную Bluetooth колонку, которая будет помещаться в карман и при первой необходимости сможет заполнить помещение любимой музыкой.

Взглянув на готовое изделие, многие полагали, что это купленная в магазине колонка. Но это не так. Она сделана фактически из мусора, который оказался под рукой. К примеру, корпус изготовлен из футляра для очков.

Наша колонка будет оснащена двумя неодимовыми динамиками. В сравнении с обычными, они обладают более высокой мощностью и чистотой звука. Разумеется, хорошие динамики должны питаться от хорошего усилителя. На этом экономить не стоит. Мы будем использовать 3-х ватный чип Nsiway NS4263. В плане качества звука он легко сможет конкурировать с готовыми решениями на рынке. Это усилитель класса АВ, который способен обеспечить полностью симметричное волновое усиление.

Технические характеристики

  • Li-ion АКБ емкостью 1 000 мАч (9 часов воспроизведения);
  • 2х3Вт (4 Ом) неодимовые динамики;
  • Беспроводная связь Bluetooth (до 15 метров);
  • 3,5 мм выход;
  • Порт mini USB для зарядки.

Инструменты и материалы

Материалы

Итак, перейдем непосредственно к изготовлению нашей колонки. Нам понадобится:

  • Bluetooth модуль;
  • 2х3Вт динамика;
  • 2х2Вт усилителя Nsiway NS4263;
  • Пассивный излучатель (опционально);
  • Зарядный модуль USB;
  • АКБ емкостью 1 000 мАч;
  • Обычный раздвижной переключатель; ;
  • Футляр для очков;
  • Черная матовая краска.
Инструменты
  • Паяльник;
  • Дрель или шуруповерт;
  • Суперклей; .

С помощью этого нехитрого инструменты мы и будем собирать нашу колонку.

Изготовление

Первым делом мы отмечаем места установки динамиков и вырезаем под них отверстия.

Далее делаем отверстия для порта mini USB и 3,5 мм входа.

После того, как отверстия для динамиков и остальных функциональных элементов готовы, приступаем к окраске.

На этом корпус готов. Переходим к сборке. При помощи пистолета с горячим клеем крепим динамики. Обязательно заполните клеем все зазоры. Динамики должны сидеть абсолютно герметично. Иначе качество звука заметно ухудшится.

После этого закрепляем остальные элементы внутри корпуса.

Следующий этап – это пайка и соединение всех элементов. С этим может справится любой, у кого есть хоть небольшой опыт работы с электроникой.

Остается только уплотнить корпус при помощи суперклея. Обязательно проверьте герметичность стыков. Как и в случае с динамиками, любые зазоры отрицательно скажутся на качестве звука.

Наша колонка готова!

Данный проект позволит нам сэкономить немало денег, а также интересно провести время одному или в компании с друзьями за сборкой колонки.

Статья является авторским переводом с сайта instructables.com

Данная статья является собственностью Amperkot.ru. При перепечатке данного материала активная ссылка на первоисточник, не закрытая для индексации поисковыми системами, обязательна.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: