Поделка не совсем свежая, завершил я её в январе, но как-то подумалось, что возможно именно сейчас, со всей напряжённой ситуацией как раз время для такого рода поста. Думаю, подобных проектов на Пикабу достаточно, пусть теперь будет ещё один 🙂 Публикую в сообществе "Аудио и видео", надеюсь, что в тему. Если у кого-то есть другая идея насчёт сообществ, я рад выслушать.
Не то чтобы это было прямо моим хобби, но осенью прошлого года у меня возникла идея сделать беспроводную колонку, так сказать из говна и палок своими силами. Как и нафига возникла эта идея сказать трудно, у нас дома есть JBL Charge 4. Колонка для своих размеров очень даже хороша звучанием, но человек всегда стремится попробовать новое и надеется на лучшее. В общем я как-то заказал флагманский корабль из колонок подобного типа - JBL Boombox 2. Ну сравнил я её с Charge 4 и осознал, что она лучше, но не в два, или в два с половиной раза, несмотря на то что стоит она в два с половиной раза дороже. К тому же она довольно громоздкая и тяжёлая, где-то около шести килограмм. Вот для сравнения размеры JBL Charge 4 и JBL Boombox 2:
Ну и начал я думать, а нельзя ли сделать что-нибудь своими руками и возможно даже получше в плане звучания? Сначала были мысли попробовать что нибудь из канализационной трубы ПВХ, но чем дольше думал, тем меньше хотелось возиться с пластиком, клеить его, лакировать, или обтягивать плёнкой, поэтому эту идею я довольно быстро отмёл. Остановился на классическом ящике колонки, поначалу хотел его сделать из бамбука толщиной 10 мм, но потом оказалось, что бамбуковые панели толщиной 10 мм купить в Германии практически невозможно и я решил сделать первый прототип из МДФ, благо плиты МДФ толщиной 10 мм можно купить в магазине стройматериалов. В дальнейшем звучание прототипа мне вполне понравилось и я решил в порядке эксперимента обклеить его шпоном и покрыть маслом. В результате получилось на мой вкус довольно неплохо и из прототипа получился окончательный вариант. Так же долго я думал о типе ящика колонки. Закрытый ящик отпал сразу, потому что из минимальных размеров хотелось выжать хороший бас. То есть либо фазоинвертор, либо пассивный радиатор. Сначала хотелось попробовать пассивный радиатор, но долгий поиск на eBay и на AliExpress практически ничего нужных размеров не дал. Ну и известная мне теоретическая база построения колонок на пассивных радиаторах довольно скудна, кроме того, что площадь надо брать где то в полтора раза больше саба и "усё будет окей" информации практически никакой. Потом, я из того что нашёл, просчитал пару вариантов программой WinISD и осознал, что всё-таки не стоит рисковать и надо делать фазоинвертор. На скрине сравнение фазоинверторного ящика (зелёная линия), с двумя вариантами ящиков по два пассивных радиатора 2х Ø100 мм и соответственно 2х Ø130 мм:
Резонансная частота 35 Гц и нижняя граничная частота 27 Гц (-10дБ) меня вполне устроили. Тут мне пришлось забежать с моим рассказом немного вперёд, но это ничего. Сначала я конечно прикинул, из какого усилка можно смастерить колонку. Мой выбор пал на усилитель класса Д на TPA3116D2, выполненный по схеме 2.1 (стерео плюс сабвуфер) со встроенным модулем блютуз. Их продаётся много похожих и на иБее и на АлиЭкспрессе, но мой выбор пал на Fosi Audio ZK-TB21, мне понравися его дизайн выполненный полностью из элементов SMD, ну кроме главного сглаживающего конденсатора. Купил я его на Amazon. Можно было на Али подешевле, но не хотелось долго ждать и в случае чего иметь возможнось сдать его назад:
Запитал усилок от бп 24В / 6А, купленного кстати по случаю тоже на Амазоне. 6А в принципе не нужны, но по началу меня несколько испугала заявленная выходная мощнось усилка 2х50Вт + 100Вт поэтому решил, что чуть больше не помешает. Звучание я опробовал, подключив к усилку сателлитные колонки от своей стереосистемы, остался доволен и принял решение копать продвигаться дальше.
Потом я потихоньку выбрал динамики. Мой выбор пал на Visaton W 130 X в качестве саба, у них кстати на сайте есть и пример исполнения фазоинверторного ящика с этим динамиком, который я взял на заметку. В качестве левого и правого каналов мой выбор пал на полнодиапазонные динамики Monacor SPX-30M. Стереодинамики восьмиомные, саб обладает двумя катушками и возможностью использоваться в режиме 2/4/8 Ом, но я его задействовал в режиме 8 Ом (последовательное соединение катушек), так как все соки из усилка выжимать не собирался. Насчёт динамиков, особого выбора и не было, выбирал восьмиомные, с полиуретановой мембраной и чтобы можно было быстро их купить.
Потом я прикинул, как бы ящик колонки мог бы выглядеть, сделал эскиз в MS Visio. Тогда я ещё конечно не знал, что все элементы управления и индикации не поместятся на одну панель и сзади прийдётся делать ещё одну для зарядки и питания. Получилось что-то вроде этого:
В общем было решено, какого размера будет ящик и я взялся за его расчёт. Расчитывал "винрарной" программой WinISD. Она уже настолько древняя, что база данных динамиков безнадёжно устарела, разработчики её судя по всему забросили, последняя доступная версия 2016го года. Но кое как работает, если ей дать администраторские права. Благо выбранные мной динамики обладали подробными даташитами со всеми необходимыми ТТХ и внести саб в базу данных не составило особого труда, а отсеки под полнодиапазонные динамики я не расчитывал. В общем расчёт объёма корпуса выглядел примерно так:
внутренний объём: 430 x 180 x 150 мм = 11.610.000 мм³ = 11,61 л
- 2x П/Л отсек: 2x 80 x 110 x 110 мм = 2x 968,000 мм³ = 2x 0,968 л = 1,936л
- АКБ: 130 x 70 x 20 мм = 182.000 мм³ = 0,182 л
- усилитель = 100 x 100 x 20 = 200.000 мм³ = 0,2 л
- распорки = 4x 150 x 10 x 20 mm = 4x 30.000 мм³ = 120.000 = 0,12 л
- канал фазоинвертора = 140 x 150 x 10 + 140 x 150 x 10 + 50 x 150 x 10 + 40 x 150 x 10 = 555.000 мм³ = 0,55 л
----------------------
=> 8,622 л (за вычетом всех внутренностей)
длина канала фазоинвертора = 150 + 30 + 140 + 30 + 50 мм = 400 мм (400,2 мм по расчётам WinISD с тюнинговой частотой 34,75 Гц и граничной частотой -10дБ, 26,77 Гц)
сечение канала фазоинвертора = 150 x 10 мм = 1500 мм²
Фазоинвертор решено было делать не в виде пластмассовой трубы, а в виде щели шириной в стенку из МДФ, т.е. 10мм, сложенной "улиткой" внутри корпуса.
Показал свои наброски коллеге по работе и тут понеслось. Я всё хотел делать вручную, а коллега у меня самоделкин по жизни и обладает 3Д принтером и самодельной фрезой с ЧПУ, что в дальнейшем оказалось не без недостатков, но понял я это чуть позже. Он мне говорит "помучаешься постигая автокад, зато потом, после первого прототипа сможешь настрогать этих колонок как на конвейере". Ну я подумал, почему бы и нет. В общем уломал он меня освоить программку CAD Autodesk Fusion 360. Программа для личного пользования бесплатна, но требует регистрации. Проблема конечно в том, что пользовательский интерфейс этой программы отличается от всех остальных программ, которыми я пользовался когда-либо в своей жизни. Он настолько специфичный, по крайней мере для меня, что ради любой мелочи надо лезть в Ютуб и смотреть туториал. Ничего не объясняется само собой, всё надо где-то посмотреть, иначе ничего понять и догадаться невозможно. Но отступать было уже некуда. КАДом я сделал только переднюю и заднюю стенку бокса. Всё остальное фрезировать не надо было, просто нарезал циркуляркой:
MDF, толщина 10mm
количество длина x ширина мм примечание
---------------------------------------------------
2x 450 x 200 мм передняя и задняя стенки
2x 450 x 150 мм верхняя и нижняя стенки
1x 150 x 180 мм левая боковина
1x 150 x 170 мм правая боковина (со щелью фазоинвертора)
1x 150 x 40 мм изгиб фазоинвертора
2x 150 x 140 мм две средние пластины фазоинвертора
1x 150 x 50 мм начало фазоинвертора
3x 150 x 20 мм распорки горизонтальные
1x 180 x 20 мм распорки вертикальные
2x 100 x 70 мм боковина отсека полнодиапазонного динамика
2x 110 x 70 мм низ отсека полнодиапазонного динамика
2x 110 x 110 мм задняя стенка отсека полнодиапазонного динамика
Модельки для передней и задней панели нарисовал тем же КАДом и сделал STL файлы для 3д печати.
Почему понадобилась ещё и задняя панель? Индикатор зарядки оказался довольно большим, плюс решил предусмотреть предохранитель и выключатель, чтобы отключать батарею полностью и не разряжать её режимом ожидания. Индикатор зарядки купил на eBay, можно было на Али дешевле:
Там же заказал балансер для зарядки батареи Li Ion 6S, 6 подходящих банок типоразмера 18650 и ёмкости 2600 мАч у меня уже имелись. Без флажков, поэтому пришлось паять непосредственно банки, что немного муторно, но возможно с мощным паяльником и подходящим флюсом.
Готовый аккупак выглядел вот так, я его потом ещё упаковал в термоусадочный кембрик.
Прервый прототип передней панели выглядел так:
Коллега мой человек креативный, его просишь распечатать чёрным филаментом, а он тебе приносит на следующий день светлозелёную панель и говорит: "Тебе так пойдёт? У меня ещё были остатки этого филамента в принтере и я их решил использовать и твоя деталька в процессе неможечко отслоилась от подложки, поэтому она кривая, но ничего же страшного, да же?" 🙂 Поэтому прототипов передней панели мы с ним напечатали штук десять. Но я всё равно был очень рад и благодарен, что он мне помогает, потому что у меня нет ни фрезы ни 3Д принтера. В конечном итоге оказалось, что напечатать красиво панель с надписью на его 3Д принтере не представляется возможным. Но первые испытания колонки прошли на напечатанных панелях и свою функцию они выполнили на ура. У фрезы потом ещё оказалась сдвинутая ось Z и кривой стол, поэтому переднюю стенку пришлось тоже переделывать несколько раз, но в конечном итоге всё получилось 🙂
В процессе фрезировки передней стенки:
Конечный результат / Тыльная сторона с вклеенными гайками / Задняя панель с элементами управления питанием и зарядкой:
Потом я занялся сборкой, точнее склеиванием ящика. Клеил клеем для дерева, D3, водостойким. Клеил встык, без особых премудростей:
Жёсткая конструкция ящика с вклеенными распорками в обеих плоскостях в местах наибольших предполагаемых колебаний стенок корпуса делают ненужной обклейку бокса изнутри материалом гасящим вибрации. Маленькие отсеки для полнодиапазонных динамиков я на всякий случай обклеил изнутри слоем полиэфирного войлока - "синтепона".
Швы получились не очень аккуратные, если не сказать совсем неаккуратные, но мне было всё равно, потому что хотел прежде всего попробовать, как звучит ящик. Звучание понравилось. Мне понравилось, жене, друзьям, коллеге по работе тоже. Поэтому ящик из статуса прототипа было решено перевести в конечный вариант, тем более бамбуковых плат 10 мм толщиной я так и не нашёл. Самый лучший вариант - это импортировать контейнер из Китая, но мне для моих нужд контейнера многовато будет 🤦♂️
В общем швы я тщательно зашлифовал и решил обклеить ящик шпоном. Шпон покупал на eBay, "чёрный", который по факту к сожалению оказался тёмно-коричневым, но это всё равно было лучшим вариантом из тех, что я нашёл. Для обклейки я выбрал способ с утюгом, так как всякими прессами я не обладаю. Вкратце: шпон смачивается водой с лицевой стороны и с тыльной промазывается клеем для дерева с помощю валика, чтобы слой клея был равномерным. Так же валиком промазывается поверхность МДФ. Потом клею надо чуть подсохнуть и затем шпон приглаживается к МДФ утюгом (самым горячим, на "хлопок") через бумагу для выпечки. Края срезаются грубо ножом для ковролина, потом сошлифовываются наждачкой под углом 90°, вровень с краем МДФ. На Ютубе много видео, туториалов, после просмотра сразу всё становится понятным. Оказывается, ничего сложного в обклейке шпоном нет.
Ну и вот уже собственно конечный результат, покрытый один раз маслом. Масло Bondex, бесцветное, но от него шпон стал на тон темнее. Масло неприятно пахнет немного "прогоркшим" запахом, типичным для льняного масла, но со временем запах выветривается, так что ничего страшного. Сейчас думаю, не покрыть ли вторым слоем?
Штош, оказывается с картинками мне пора закругляться, очевидно я исчерпал лимит, больше картинок в этот пост я вставить не могу 🤷♂️.
Из косяков могу сказать, что многие гнёзда-выключатели я покупал в pollin.de, это у нас такой небезызвестный в узких кругах магазин по распродаже остатков и неликвида и качество там попадается иногда просто отвратительное. Например ручку пластмассовую я купил ужасного качества, она была поведённая от литья. Пытался греть её феном и выпрямить и сломал при этом. Потом пришлось искать с таким же расстоянием между болтами, потому что дырки были уже просверлены и гайки вклеены. Потом главный выключатель иногда не срабатывает, его приходится по нескольку раз щёлкать туда-сюда, надо будет потом поменять на марочный. Гнездо для зарядки 2,1/5,5 мм одно развалилось у меня в руках при попытке зафиксировать его гайкой в панели.
Если бы я с самого начала знал, что буду обклеивать ящик шпоном, то было бы наверное лучше сначала обклеить фронт, а потом уже фрезировать углубления для динамиков. Так пришлось помучиться - сначала грубо вырезать отверстия в шпоне ножом для ковролина, потом шлифовать края вровень наждачкой, намотанной на круглую палочку.
Переднюю панель я переделал, потому что напечатанная на принтере очень плохо выглядит из за расплывшихся подписей элементов управления. В конечном итоге я плюнул и высверлил всё вручную из чёрного листового ABS и подписал всё своим принтером для этикеток Brother, бело-прозрачной лентой. Получилось не так уж и плохо, но могло бы быть и получше🤦♂️.
Если бы у меня была возможность сделать за божеские деньги элоксированные алюминиевые панели с фрезированными, или типографски напечатанными надписями, было бы здорово, но у меня такой возможности к сожалению нет 🙁. У нас есть фирмы вроде Schäfer AG, которые делают такие панели мелкосерийно. Но это офигеть как дорого, я скачал их софт, сделал переднюю панель и мне их софт говорит, что одна панель будет стоить около 50 Евро. Плюс НДС, плюс пересылка, то есть передняя и задняя панель мне обойдётся в 120-130 Евро, это мне кажется дороговато 🙁. Хотя коллега говорит, теперь это уникат и сколько я в него денег ещё вбухаю - это уже пофиг. Ещё можно было бы пластмассовые хромированные пимпочки от потенциометров заменить на цельнометаллические, фрезированные и элоксированные. Они есть на АлиЭкспрессе, но те которые мне понравились есть в недостаточном количестве, поэтому жду.
Ещё я на АлиЭкспресс докупил специальное зарядное устройство для аккупака 6S на 25,2 Вольта. Оно полнее заряжает аккупак и у него есть светодиод, который светится во время зарядки красным, а как зарядится - переходит на зелёный. Аккума хватает на очень долго, практически на целый день. Мы на новый год гоняли бумбокс (ещё не облицованный) часов десять и потом ещё индикатор показывал 50%, но конечно это зависит от громкости. В общем аккупака 6S 2600 мАч (это получается где-то 66 Втч) хватает выше крыши, а я даже сначала сомневался, достаточно ли.
Ещё там же, на Али я нашёл модуль для быстрой зарядки QC3.0 и сделал из него небольшой кабель, который подключается к гнезду зарядки и по сути превращает мой бумбокс в пауербанк. К сожалению его я очень долго ждал, целых полтора месяца, поэтому самым верным решением оказалось сделать из него дополнительный кабель и не встраивать его внутрь бумбокса. Корпус сделал в КАДе и коллега мне его напичатал 3Д принтером. Если бы его встроить во внутрь бумбокса, то пришлось бы думать, как уплотнять гнездо УСБ, чтобы через него не свистел воздух, гоняемый сабом, скорее всего бы пришлось сделать специальный герметичный отсек для этого модуля, что создало бы проблемы с охлаждением, потому что когда он заряжает телефон 20-ю Ваттами то очень греется. Если он сгорит в дополнительном кабеле, то заменить будет легче, чем лезть в бумбокс. Фото выложу в комментариях.
Весит вся конструкция ровно семь килограмм 🤷♂️, то есть получилось всего на 17% тяжелее, чем JBL Boombox 2, а выглядит с моей точки зрения стильнее 😉
