DIY Soundbar Sa Built-in DSP: 6 na Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Ang pagbuo ng isang modernong hitsura ng soundbar mula sa 1/2 makapal na kerf-baluktot na playwud. Ang soundbar ay may 2 mga channel (stereo), 2 amplifiers, 2 tweeter, 2 woofers, at 4 passive radiator upang makatulong na mapalakas ang mababang mga frequency sa maliit na gabinete na ito. Isa sa ang mga amplifier ay may built-in na programmable na Digital Signal Processor (DSP) na ginagamit ko upang lumikha ng 2-way crossovers, mga pasadyang EQ, at magdagdag ng pabagu-bago ng bass boost. Gumagamit ang DSP amp ng ADAU1701 processor na na-configure gamit ang Analog Devices SigmaStudio (libreng software). Ang isang hiwalay na programmer ng USBi ay kinakailangan upang mai-download ang programang SigmaStudio sa processor. Sigurado na nag-aalok ng isang hindi gaanong bituin para sa $ 20, kung hindi man ang isang mas mamahaling bersyon mula sa Mga Analog Device ay maaaring magamit.

Pangunahing listahan ng mga bahagi:

• Woofers (x2): Dayton Audio ND91-4
• Mga Tweeters (x2): Dayton Audio ND20FB-4
• Passive Radiators (x4): Dayton Audio ND90-PR
• Amplifier 1 (nagpapakain ng mga tweeter): Dayton Audio Kab-215
• Amplifier 2 (pagpapakain ng mga woofer): Sure Electronics Jab3-250
• Enclosure: 1/2 "makapal na playwud (Home Depot)
• Front baffle: 1/2 "makapal na MDF (Home Depot)

Hakbang 1: Kerf Bending ang Enclosure

Nais ko ang isang natatanging enclosure na hindi mukhang "boxy" kaya't nagpasya akong gumamit ng isang diskarte sa baluktot ng kerf upang makamit ang isang seamless makinis na gilid sa paligid ng enclosure. Gumawa ako ng maraming (9 bawat liko) na manipis na-kerf na hindi dumaan na mga pagbawas na tinapos ang halos ~ 2mm ang layo mula sa ibabaw ng sheet ng playwud. Nagbunga ito ng isang bilugan na gilid na may isang radius ng liko na humigit-kumulang na 1 ". Ang pag-aalis ng materyal mula sa isang mukha ng kahoy, pinapayagan na madaling baluktot ang playwud. Dapat mag-ingat gayunpaman dahil ang liko na ito ay medyo marupok. Ang kerf baluktot ay nangangailangan ng pag-alam sa kapal (kerf) ng iyong talim, ang kapal ng iyong materyal, at ang nais na radius. Sa pamamagitan ng pag-alam sa mga parameter na ito, maaari mong kalkulahin ang dami ng natanggal na materyal (bilang ng mga pagbawas), panlabas at panloob na haba ng arko (gupitin ang spacing). Upang gawing mas madali ang mga bagay, kerf bending calculator mayroon ngunit mayroon silang isang konserbatibong limitasyon sa radius ng liko. Ang isang halimbawa ay matatagpuan dito:

Hakbang 2: Magdidikit

Lumikha ako ng isang halo ng ~ 1: 1 nakakita ng alikabok at pandikit na kahoy at ginamit ito upang punan ang mga hiwa sa bawat liko. Sinubukan kong ilapat ang timpla ng pandikit dahil ang mga liko na ito ay walang maraming natitirang materyal at ang liko ay marupok. Gayunpaman, sa sandaling ang drue ng kola ay dries, ang liko ay medyo malakas (hindi bababa sa sapat na malakas para sa isang nagsasalita). Lumikha din ako ng isang half-lap joint na ginagamit upang sumali sa tuktok na piraso hanggang sa ibaba. Maaari kang magkaroon ng teoretikal na isang mahabang piraso ng seamless na malapit sa 90 haba at mahirap hawakan. Dahil ang ibaba ay hindi nakikita, pinili kong hatiin ang enclosure sa dalawang piraso at ang mga kasukasuan ay nasa ilalim.

Hakbang 3: Paggawa ng MDF Front Baffle

Gumamit ako ng isang plunge router at circle cutting jig upang gupitin ang mga butas para sa bawat woofer at passive radiator. Gumamit ako ng isang malaking forstner bit at drill press para sa mga butas ng tweeter. Gumamit din ako ng isang bilog na piraso upang makinis ang mga gilid ng bawat butas pati na rin ang panlabas na gilid ng baffle. Inilagay ko ang mga tweeter na malayo sa bawat isa hangga't maaari para sa mas mahusay na imaging ngunit hindi ako sigurado kung magkano ang epekto nito.

Hakbang 4: Pag-mount ng Mga Nagsasalita at Balot ng tela

Upang tapusin ang pagkataranta, inilagay ko sa likuran ang lahat ng mga woofer, passive radiator, at tweeter na gumagamit ng 1/2 mga screws ng kahoy. Ang mga driver ay nagdala ng mga foam gaskets (naipadala na maluwag) na lumikha ng isang magandang selyo sa likurang pag-mount. Ginamit ko rin ang butas pattern sa bawat gasket upang mag-drill ang aking mga butas ng tornilyo ng piloto - inaalis ang paghula. Tinakpan ko ang harap ng baffle na may tela (naka-attach sa mga staples) at gumamit ng isang malagkit na backed foam strip upang lumikha ng isang selyo sa pagitan ng harap na baffle at ng enclosure.

Hakbang 5: Rear Baffle + Electronics

Ang likurang paghinto ay may isang mitered edge na kung saan ay ginagamit upang lumikha ng isang flush airtight seal na may enclosure. Gumamit ako ng chamfer bit at isang router table upang likhain ang 45 degree chamfer at ginamit ang parehong foam strip para sa paglikha ng selyo. Ang electronics (2 amplifiers, DC power input jack, stereo input jack, at 2 LEDs) lahat ay naka-mount sa likurang pag-abala. Ang electronics ay naka-mount sa isang selyadong lukab sa gitna ng enclosure na naghihiwalay sa kaliwa / kanang mga channel.

Hakbang 6: Programming / pag-tune ng DSP

Ang mga Digital Signal Processor (DSP) ay malawakang ginagamit sa karamihan sa mga modernong soundbars ng consumer. Ang kanilang pinakamalaking kalamangan ay tanggapin nila ang isang digital input at maaaring magamit para sa multi-channel sorround na tunog. Para sa proyektong ito, ginamit ko ang mga analog input dahil mas madaling mag-disenyo sa paligid. Ang Sure Electronics Jab3-250 amplifier ay nilagyan ng isang processor ng ADAU1701 na mayroong 2 input ADCs (analog-to-digital converter) at 4 na output DAC (digital-to-analog converter). Gumamit ako ng dalawang output DAC upang pakainin ang bawat tweeter at dalawang DAC upang pakainin ang bawat woofer. Ang imahe ng aking programang graphic na SigmaStudio ay nakakabit at ang ilan sa mga mahahalagang bloke na ginamit ay inilarawan sa ibaba:

Pagsasaayos ng antas ng pag-input: ginamit upang bawasan ang dami ng pag-input para sa bawat channel. Nalaman ko na ito ay isang kritikal na hakbang na kinakailangan para gumana ang tampok na Dynamic Bass Boost (na inilalarawan sa paglaon).

Parameteric EQ: Gumamit ako ng isang app ng telepono na tinatawag na "Advanced Spectrum Analyzer" upang mairekord ang isang dalas ng walis (20Hz - 20kHz) at upang masukat ang sukat ng tugon ng dalas ng speaker nang walang anumang pagpapantay. Hindi ito ang pinaka-tumpak na diskarte, gayunpaman, ito ay mabilis at nagbibigay ito sa akin ng isang mahusay na panimulang punto nang hindi namumuhunan sa mas tumpak na mga tool tulad ng isang pagsukat ng mikropono at soundcard para sa aking laptop. Plano kong magsagawa ng mas mahusay na mga sukat sa hinaharap at gumamit ng karagdagang software tulad ng Room EQ Wizard (https://www.roomeqwizard.com) upang matulungan akong makalkula ang tamang EQ. Sa ngayon, lumikha ako ng isang pasadyang parametric EQ na bumabawas ng dami sa pagitan ng 500hz at 4000hz. Napansin ng aking tainga ang saklaw ng dalas na ito na mas malakas kaysa sa iba pa. Ang speaker ay mas mahusay na tunog (sa akin) na ang dami ng saklaw na ito ay nabawasan. Bago at pagkatapos ng dalas ng mga curve ng pagtugon ay nakakabit. Hindi ito isang totoong pagsukat ng tugon ng nagsasalita at malamang na napaka-tumpak ngunit pinili kong isama ang mga ito upang maitampok ko kung gaano kabisa ang isang DSP sa pagbabago ng tunog. Sa mga nakakabit na grap, ang linya ng orange ay kumakatawan sa naitala na tugatog na tugat at ang puting linya ay kumakatawan sa antas ng real-time (na maaaring balewalain).

Crossover: Gumamit ako ng ika-4 na order na Linkwitz-Riley filter na itinakda sa 3, 000 Hz para sa mababang pass filter sa mga woofer at high pass filter sa mga tweeter. Ang isa sa malaking pakinabang ng isang DSP ay maaari itong lumikha ng mga kumplikadong pansala tulad nito nang madali. Ang paggawa ng isang passive 4th order na Linkwitz-Riley crossover ay mangangailangan ng mga karagdagang sangkap na maaaring madaling idagdag sa gastos ng DSP ($ 35).

Dynamic Bass Boost: Ang Dynamic Bass Boost block ay nagbibigay ng boost na nag-iiba sa antas ng input-signal: nangangailangan ng mas mababang mga antas, at tumatanggap, ng higit na bass kaysa sa mas mataas na mga antas. Gamit ang isang variable-Q filter, ang pag-block na ito ay pabagu-ayusin ang dami ng boost. Dapat na bawasan ang antas ng pag-input upang gumana ang boost. Nangangahulugan ito na ang nagsasalita ay hindi na kasing malakas, subalit naniniwala ako na sulit ang trade-off. Sa 50W / channel, maraming lakas.

Ito ang aking unang proyekto sa isang DSP at SigmaStudio at natututo pa rin ako. Ipagpapatuloy kong i-update ang Instructable na ito habang inaayos ko ang tunog. Inaasahan kong nasiyahan ka sa pagbuo!