DIY Soundbar med innebygd DSP: 6 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

Bygget et moderne utseende soundbar fra 1/2 tykt kantet bøyet kryssfiner. Soundbaren har 2 kanaler (stereo), 2 forsterkere, 2 diskanthøyttalere, 2 bashøyttalere og 4 passive radiatorer for å øke lave frekvenser i dette lille skapet. En av Forsterkerne har en innebygd programmerbar digital signalprosessor (DSP) som jeg bruker til å lage 2-veis crossovers, tilpassede EQ-er og legge til dynamisk bassforsterkning. DSP-forsterkeren bruker ADAU1701-prosessoren som kan konfigureres ved hjelp av Analog Devices SigmaStudio (gratis programvare En separat USBi -programmerer er nødvendig for å laste ned SigmaStudio -programmet til prosessoren. Sikkert tilbyr det en ikke så fantastisk en for $ 20, ellers kan en dyrere versjon fra Analog Devices brukes.

Hoveddeleliste:

• Høyttalere (x2): Dayton Audio ND91-4
• Diskanthøyttalere (x2): Dayton Audio ND20FB-4
• Passive radiatorer (x4): Dayton Audio ND90-PR
• Forsterker 1 (mate diskanthøyttalere): Dayton Audio Kab-215
• Forsterker 2 (fôrhøyttalere): Sure Electronics Jab3-250
• Vedlegg: 1/2 "tykk kryssfiner (Home Depot)
• Frontplate: 1/2 "tykk MDF (Home Depot)

Trinn 1: Kerf Bending the Encase

Jeg ønsket et unikt kabinett som ikke så "boxy" ut, så jeg bestemte meg for å bruke en bøyeteknikk for å oppnå en sømløs, jevn kant rundt kabinettet. Jeg lagde flere (9 per bøyning) tynne, ikke-gjennomgående kutt som ender omtrent ~ 2 mm fra overflaten på kryssfinerplaten. Dette ga en avrundet kant med en bøyningsradius på omtrent 1 ". Ved å fjerne materiale fra den ene siden av treet, kan kryssfiner lett bøyes. Det må imidlertid utvises forsiktighet siden denne bøyen er ganske skjør. Kerb -bøyning krever kjenning av tykkelsen (kant) av bladet ditt, tykkelsen på materialet og ønsket radius. Ved å kjenne til disse parameterne kan du beregne mengden materiale som er fjernet (antall kutt), ytre og indre buelengder (kutteavstand). For å gjøre ting enklere, kalkbøyningskalkulatorer eksisterer, men de har en konservativ grense for svingradius. Ett eksempel finner du her:

Trinn 2: Lim sammen

Jeg laget en blanding av ~ 1: 1 sagstøv og trelim og brukte den til å fylle kuttene i hver sving. Jeg prøvde å påføre limblandingen sjenerøst siden disse bøyene ikke har mye materiale igjen og bøyen er skjør. Men når limblandingen tørker, er bøyen ganske sterk (i det minste sterk nok for en høyttaler). Jeg lagde også en halv-lap ledd som brukes til å feste toppstykket til bunnen. Du kunne teoretisk sett ha et langt sømløst stykke som ville være nær 90 langt og vanskelig å håndtere. Siden bunnen ikke er synlig, valgte jeg å dele kabinettet i to deler og ha skjøtene på bunnen.

Trinn 3: Lag MDF Front Baffle

Jeg brukte en stupfres og sirkelskjæremaskin for å kutte ut hullene for hver bashøyttaler og passiv radiator. Jeg brukte en stor forstner -bit og borepress for diskanthøyttalerne. Jeg brukte også en rund-over-bit for å glatte ut kantene på hvert hull, så vel som den ytre kanten av ledeplaten. Jeg monterte diskanthøyttalerne så langt fra hverandre som mulig for bedre bildebehandling, men jeg er ikke sikker på hvor stor innvirkning dette har.

Trinn 4: Montering av høyttalere og stoffomslag

For å fullføre baffelen bakmonterte jeg alle woofers, passive radiatorer og diskanthøyttalere ved hjelp av 1/2 treskruer. Driverne kom med skumpakninger (sendt løs) som skapte en fin tetning ved bakmontering. Jeg brukte også hullet mønster på hver pakning for å bore pilotskruehullene mine - eliminere gjetting. Jeg dekket fronten på ledeplaten med stoff (festet med stifter) og brukte en klebende skumlist med bakside for å lage en tetning mellom den fremre ledeplaten og kabinettet.

Trinn 5: Bakplate + elektronikk

Den bakre ledeplaten har en gjæret kant som brukes til å lage en tett tetning med kabinettet. Jeg brukte en fasingsbit og et rutebord for å lage 45 graders fasing og brukte den samme skumlisten for å lage tetningen. Elektronikken (2 forsterkere, DC -inngangskontakt, stereoinngangskontakt og 2 lysdioder) er alle montert i den bakre baffelen. Elektronikken er montert i et forseglet hulrom i midten av skapet som skiller venstre/høyre kanal.

Trinn 6: DSP -programmering/tuning

Digitale signalprosessorer (DSP -er) er mye brukt i de fleste moderne forbrukerlydstenger. Deres største fordel er at de godtar en digital inngang og kan brukes til flerkanals sorroundlyd. For dette prosjektet brukte jeg de analoge inngangene fordi de er lettere å designe rundt. Sure Electronics Jab3-250-forsterkeren er utstyrt med en ADAU1701-prosessor som har 2 inngang ADCer (analog-til-digital-omformere) og 4 utgang DAC-er (digital-til-analoge omformere). Jeg brukte to utgangs -DACer for å mate hver diskanthøyttaler og to DAC -er for å mate hver bashøyttaler. Bilde av mitt grafiske SigmaStudio -program er vedlagt, og noen av de viktige blokkene som brukes er beskrevet nedenfor:

Inngangsnivåjustering: brukes til å redusere inngangsvolumet for hver kanal. Jeg fant ut at dette er et kritisk trinn som er nødvendig for at Dynamic Bass Boost -funksjonen skal fungere (beskrevet senere).

Parameterisk EQ: Jeg brukte en telefonapp som heter "Advanced Spectrum Analyzer" for å registrere et frekvenssvep (20Hz - 20kHz) og grovt måle frekvensresponsen til høyttaleren uten å utligne. Dette er ikke den mest nøyaktige tilnærmingen, men den er rask, og den gir meg et godt utgangspunkt uten å investere i mer nøyaktige verktøy som en målemikrofon og lydkort til min bærbare. Jeg planlegger å ta bedre målinger i fremtiden og bruke tilleggsprogramvare som Room EQ Wizard (https://www.roomeqwizard.com) for å hjelpe meg med å beregne riktig EQ. For nå har jeg laget en tilpasset parametrisk EQ som reduserer volumet mellom 500hz og 4000hz. Ørene mine oppfattet dette frekvensområdet høyere enn resten. Høyttaleren hørtes bedre (for meg) med volumet i dette området redusert. Før og etter frekvensresponskurver er festet. Dette er ikke en sann måling av høyttalerens respons og sannsynligvis veldig unøyaktig, men jeg valgte å inkludere dem slik at jeg kan markere hvor effektiv en DSP er til å endre lyd. I de vedlagte grafene representerer den oransje linjen den registrerte toppresponsen og den hvite linjen representerer sanntidsnivå (som kan ignoreres).

Crossover: Jeg brukte et fjerdeordens Linkwitz-Riley-filter satt til 3000 Hz for lavpassfilteret på wooferne og høypassfilteret på diskanthøyttalerne. En av de store fordelene med en DSP er at den enkelt kan lage komplekse filtre som dette. Å lage en passiv fjerde ordre Linkwitz-Riley crossover ville kreve ytterligere komponenter som lett kan gi en kostnad på DSP ($ 35).

Dynamic Bass Boost: Dynamic Bass Boost-blokk gir boost som varierer med inngangssignalnivå: lavere nivåer krever og mottar mer bass enn høyere nivåer. Ved hjelp av et variabelt Q-filter justerer denne blokken dynamisk mengden boost. Inngangsnivået må reduseres for at boostet skal fungere. Dette betyr at høyttaleren ikke lenger er like høy, men jeg tror byttet er verdt det. På 50W / kanal er det rikelig med strøm.

Dette er mitt første prosjekt med en DSP og SigmaStudio, og jeg lærer fremdeles. Jeg vil fortsette å oppdatere denne Instructable mens jeg finjusterer lyden. Jeg håper du likte bygget!