Mr. Speaker - przenośny głośnik DSP z nadrukiem 3D: 9 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

Projekty Fusion 360 »

Nazywam się Simon Ashton i przez lata zbudowałem wiele głośników, zwykle z drewna. W zeszłym roku dostałem drukarkę 3D, więc chciałem stworzyć coś, co będzie przykładem wyjątkowej swobody projektowania, jaką pozwala druk 3D. Zacząłem bawić się kształtami i to właśnie wyskoczyło.

ZDJĘCIE - Kliknij

Przywitaj się z Panem Mówcą! On jest:

• Druk 3D
• Stereofoniczny
• Zasilanie bateryjne
• Bluetooth
• Aktywny
• DSP (płaska odpowiedź 45Hz - 20 000Hz i faza liniowa)

ZDJĘCIE - Kliknij

Tradycyjnie głośniki potrzebują elektroniki filtrującej, aby oddzielić sygnał dla każdego przetwornika i dostroić dźwięk. Może to być dość niezgrabny proces obejmujący duże i drogie części, który jednak zmusza projektanta do wyboru wielu znaczących kompromisów.

Mr. Speaker korzysta z nowoczesnego cyfrowego procesora sygnałowego (DSP) Analog Devices ADAU1401, aby ominąć wiele tradycyjnych kompromisów projektowych. Jeszcze kilka lat temu takie przetwarzanie było zadaniem dużych profesjonalnych instalacji głośnikowych ze stojakiem dedykowanego sprzętu, ale teraz staje się coraz bardziej dostępne. Technologia ta pozwala projektantowi na bezprecedensową kontrolę nad zachowaniem systemu audio w celu uzyskania efektu końcowego, który jest tak bliski perfekcji, jak to tylko możliwe – od głębokiego basu po wysokie tony wysokie.

Dzielę tę instrukcję na dwa rodzaje kroków; Buduj i projektuj.

• Kroki oznaczone jako (Build) to wszystko, co musisz wykonać, aby stworzyć swój własny głośnik.
• Kroki (Projektowania) obejmują proces, przez który przeszedłem, aby stworzyć Mr. Speaker. Te kroki nie są konieczne do zbudowania Mr. Speakera, ale mam nadzieję, że posłużą jako narzędzie edukacyjne, które pomoże poznać fascynujący temat projektowania audio.

Po przesłaniu tego kilka osób zapytało 'Jak to brzmi?' Szczerze niesamowite! Nie spodziewałem się, że obudowa wydrukowana w 3D będzie w stanie brzmieć tak dobrze. Prawdopodobnie nie możesz tego odróżnić po filmie nagranym na moim telefonie komórkowym, ale oto trochę przykładowej muzyki!

Mr. Speaker Video - Kliknij

Kieszonkowe dzieci

Mr. Speaker jest wydrukowany w 3D, ale będziesz musiał kupić kilka części elektronicznych, aby mógł śpiewać. Zdecydowanie zalecam kupowanie dokładnie tych samych obwodów, których używam, aby uniknąć nieoczekiwanych problemów.

Podam link do każdego zakupionego przeze mnie przedmiotu. Nie sponsoruję tego konkretnego sprzedawcy, tylko po to, żeby zilustrować potrzebną część. Możesz chcieć kupić tę samą część w innym miejscu.

Aliexpress

ADAU1401 Płytka DSP (przetwarzanie sygnału)

eBay

• Programator EZ-USB (programowanie pamięci DSP)
• Płytka wzmacniacza mono TPA3118 (wzmacniacz niskotonowy)
• Płytka wzmacniacza stereo TPA3110 (wzmacniacz wysokotonowy)
• 14500 Baterie i Ładowarka (baterie rozmiaru „AA” o wysokim napięciu i pojemności)
• 4x uchwyt baterii „AA” (połączenie szeregowe dla wysokiego napięcia, nie równoległe. Sprzedawane jako „6 V” dla baterii AA)
• Regulator 5 V (do zasilania płyt Bluetooth i DSP)
• Wata głośnika
• Śruby guzikowe M3 4mm
• Moduł Bluetooth M28

Części ekspresowe

• Głośnik niskotonowy 1szt - Dayton ND91-4
• Głośniki wysokotonowe 2szt - Hi-Vi B1S (Alternatywne źródło Solen.ca)

Komponenty RS

• Przełącznik źródła i zasilania (2 szt., dwubiegunowy, podwójny, zatrzaskowy)
• Przełącznik głośności (jednobiegunowy, podwójny, chwilowy)
• Gniazdo Aux (stereo 3,5 mm)

Całkowity koszt powinien wynosić około 125 GBP

Potrzebne będą również podstawowe narzędzia, takie jak lutownica i kilka różnych elementów, takich jak klej i drut. I oczywiście wystarczająco duża drukarka 3D (200x200x200) na przykład Ender3 plus filament PLA.

Aktualizacja: przetestowałem czas gry na jednym ładowaniu. Trwało około 3 godzin.

Krok 1: Drukowanie 3D (kompilacja)

Mr. Speaker jest tworzony jako 6 sztuk (pliki STL poniżej).

Ogólny model został zaprojektowany w Autodesk Fusion360, a ten plik jest również dostarczany, aby użytkownicy mogli modyfikować projekt, jeśli chcą. Przykro mi to powiedzieć, że nie zawarłem historii projektowania, ponieważ stało się to zbyt nieporządne.

Model Fusion 360

• Ciało
• Szczyt
• Rurka portu
• Kubki wysokotonowe
• Na dole
• Pokrywa baterii

Zaprojektowałem cały głośnik, wiedząc, że zostanie wydrukowany w 3D, więc w miarę możliwości unikałem bezpośrednich zwisów, używając fazowanych krawędzi. „Wtyczka fazy” (do której przejdziemy później) pomaga również działać jako podpora dla otworu głośnika wysokotonowego. To wszystko oznacza, że podczas krojenia nie trzeba dodawać podpór.

ZDJĘCIE - Kliknij

Dwa wyjątki to element dolny, który ma duże nawisy na komorze baterii i sama pokrywa baterii. Rozsądnie byłoby wygenerować podpory dla obu części. Powiedział, że wydrukowałem Bottom bez wsparcia i zniwelowanie luki zakończyło się sukcesem.

ZDJĘCIE - Kliknij

Pokrywa baterii drukuje się dobrze bez podparcia leżącej płasko, ale stwierdziłem, że przyczepność warstwy nie była wystarczająco silna na zacisku, który musi się zgiąć. Więc wydrukowałem go na stojąco z podporami, aby wyrównać warstwy w jak najmocniejszy sposób dla klipu.

ZDJĘCIE - Kliknij

Kroję modele w Cura. Aby zachować schludny szew Z, włącz ustawienia 'Z-Seam Alignment' i 'Z-Seam Position'. Ustaw wyrównanie na „Tył w lewo”, a następnie obróć część, aż szew Z zostanie utrzymany wzdłuż jednej krawędzi. Jest to szczególnie widoczne na głównym korpusie. Możesz lepiej zwizualizować szew Z w Cura, jeśli włączysz ustawienie „Wybieg”.

Zalecam również włączenie „Z-hopu”, aby głowica drukująca nie uderzała w delikatne, wysokie części, takie jak wtyczka fazy głośnika wysokotonowego lub rura portu podczas jej budowania. Włączam „czesanie”, ale z ustawieniem „Nie w skórze”.

ZDJĘCIE - Kliknij

Zdecydowanie zalecam wydrukowanie wszystkich innych części przed głównym korpusem. Główny korpus to długi nadruk, więc chcesz mieć pewność, że wszystko jest ustawione dla Twojej drukarki i filamentu. Użyłem maksymalnego chłodzenia części, aby wspomóc zwisy, ale może to skutkować pewnymi ciągami, szczególnie w przypadku drobnych detali, takich jak głośnik wysokotonowy.

ZDJĘCIE - Kliknij

Po wydrukowaniu głównego korpusu użyłem papieru ściernego o ziarnistości 220, aby usunąć szorstkie krawędzie z tyłu obszaru płytki fazowej, aby nie stykał się ze stożkiem głośnika wysokotonowego. Płyta fazowa powinna mieć około. 0,5 mm od stożka głośnika wysokotonowego, więc musi być gładki i czysty.

ZDJĘCIE - Kliknij

Krok 2: Wybór sterownika (projekt)

Pierwszym krokiem w projektowaniu głośnika jest zwykle wybór sterowników.

Wiedziałem, że potrzebny będzie mniejszy głośnik niskotonowy, aby rozmiar Mr. Speakera był rozsądnie przenośny. Wiedziałem też, że dwa głośniki niskotonowe (stereo) będą potrzebowały dwa razy więcej objętości obudowy (litry) niż jeden głośnik niskotonowy. Przeszukując wiele opcji w sieci trafiłem do Daytona ND91-4.

ZDJĘCIE - Kliknij

Ten przetwornik wydaje się oferować najgłębszy bas ze wszystkich 3-calowych głośników niskotonowych, a także bardzo imponujący „X-max”, który jest zdolnością wychylenia, lub innymi słowy, jak daleko głośnik niskotonowy może się przesuwać w przód i w tył, aby generować dźwięk. jeśli chcesz uzyskać głęboki bas, musisz przenieść dużo powietrza, więc jest to ważne, szczególnie w przypadku małego głośnika.

ZDJĘCIE - Kliknij

Podstawowe aspekty wydajności głośnika niskotonowego można określić za pomocą zestawu liczb zwanych parametrami „thiele small”. Dostarczają one dane, które można wykorzystać w obliczeniach, aby przewidzieć, jak głośnik niskotonowy zareaguje w określonych objętościach obudowy lub przy różnych typach portu basowego. Nie musimy jednak wykonywać obliczeń ręcznie, możemy użyć oprogramowania takiego jak WinISD.

Tutaj szybko widzimy, że objętość obudowy 2,2 litra i port z lampą do 58 Hz zapewnią całkiem przyzwoitą moc basów.

ZDJĘCIE - Kliknij

Istnieje kilka 3-calowych głośników niskotonowych, które pracują głębiej, ale nie można ich bezpośrednio sparować z głośnikiem wysokotonowym, ponieważ są one całkowicie skoncentrowane na basie.

Świetnie, mamy głośnik niskotonowy! A może głośnik wysokotonowy?

Pomimo tego, że ND91-4 jest reklamowany jako przetwornik „pełnozakresowy”, po prostu nie jest. Chociaż na powyższym wykresie może wydawać się, że osiąga około 15 000 Hz, robi to tylko wtedy, gdy jesteś dokładnie przed nim (na osi). Dźwięki o wysokiej częstotliwości znikną, gdy przesuniesz się nawet trochę w bok (poza osią). Krótko mówiąc, jeśli chcemy słyszeć pełen zakres muzyczny bez przyciśnięcia w jednym, precyzyjnym miejscu, potrzebny jest głośnik wysokotonowy.

ZDJĘCIE - Kliknij

Jeśli ten mały 3-calowy głośnik niskotonowy pracuje bardzo ciężko, aby uzyskać głęboki bas, w konsekwencji ucierpi wyższy zakres dźwięków. Jest to znane zniekształcenie intermodulacyjne; jeden dźwięk wpływa na drugi. To może być podobne do poproszenia artysty o narysowanie szczegółowy obraz podczas treningu. Linie, które miały być zgrabne i gładkie, mogły łatwo wychodzić chwiejnie.

Większość przystępnych cenowo głośników wysokotonowych nie radzi sobie zbyt dobrze z odtwarzaniem niższego zakresu wysokich tonów, więc nie chciałem używać standardowej jedwabnej kopułki, którą trzeba zamienić na głośnik niskotonowy poniżej 3000 Hz. Zamiast tego wybrałem Hi-Vi B1S, ponieważ może on osiągnąć nawet 800 Hz, co oznacza, że większa część ważnego zakresu muzycznego pozostanie szczegółowa i wyraźna, gdy głośnik niskotonowy wykonuje trening. Poza tym miałem już trochę w pudełku!

ZDJĘCIE - Kliknij

Prawdopodobnie zastanawiasz się, jaki jest kompromis, ponieważ nic nie jest bezpłatne. Handel jest w większości zmniejszoną wydajnością; B1S nie daje dużego poziomu wyjściowego dla mocy, którą wprowadzasz. Ma też kilka wybrzuszeń w odpowiedzi. Może to być problematyczne w przypadku tradycyjnych „pasywnych” głośników, ale nie stanowi to większego problemu w przypadku aktywnej konstrukcji opartej na procesorze DSP.

ZDJĘCIE - Kliknij

Krok 3: Prototypowanie akustyczne (projekt)

Na tym etapie projektowania zmontowałem pierwszy w pełni zbudowany prototyp i nadszedł czas, aby zobaczyć, co te przetworniki robią w prawdziwej obudowie.

Precyzyjny mikrofon znajduje się przed głośnikiem Mr. Speaker, a głośnik niskotonowy i wysokotonowy są bezpośrednio podłączone do wzmacniacza, aby przetestować surową moc wyjściową. Pomiary te przeprowadzono przy użyciu pakietu oprogramowania o nazwie ARTA.

ZDJĘCIE - Kliknij

Wyjście głośnika niskotonowego (poniżej) wygląda ładnie! Bas nie wydaje się tak mocny, jak symulowany, ale schodzi głębiej. Wygląda więc na to, że port można nieco skrócić, aby dostroić go wyżej, ponieważ podniesienie tego 3-calowego głośnika niskotonowego do 40 Hz wymaga zbyt wiele. Dodatkowo mikrofon jest trochę bliżej głośnika niskotonowego niż rura portu, co spowoduje, że niski moc basu wygląda na słabszą niż jest w rzeczywistości. Na pewno możemy z tym popracować!

ZDJĘCIE - Kliknij

Wyjście głośnika wysokotonowego (poniżej) też wygląda przyzwoicie. Zniekształcenia pozostają dość niskie, od około 700 Hz do góry zakresu. Poniżej 700 Hz zniekształcenia rosną. Daje nam to sensowny punkt filtrowania do przejścia do głośnika niskotonowego dla częstotliwości poniżej 800 Hz.

ZDJĘCIE - Kliknij

Pojawia się tu nieoczekiwany problem; ostre wycięcie około 17 000 Hz. Można to łatwo skorygować w filtrowaniu DSP, ale jeśli mierzymy poza osią (wykres poniżej, czerwone i fioletowe ślady), widzimy, że wycięcie porusza się z mniejszą częstotliwością. Jeśli spróbujemy to skorygować filtrami, gdy słuchacz przesunie się w inne miejsce w pomieszczeniu, korekta nie będzie już słuszna. Jeśli to możliwe, powinniśmy to naprawić akustycznie.

ZDJĘCIE - Kliknij

Z doświadczenia wiem, że tego typu problem jest zwykle spowodowany odbiciem od czegoś w pobliżu głośnika wysokotonowego. Kiedy odbita fala dźwiękowa powraca, aby spotkać się z oryginalnym dźwiękiem, może zakłócać, powodując uderzenia lub spadki sygnału wyjściowego, jak widać powyżej. W rzeczywistości efekt ten może być nawet spowodowany przez dźwięk z zewnętrznej krawędzi stożka przetwornika zakłócający dźwięk ze środka stożka.

Mamy do dyspozycji broń zwaną „wtyczką fazową”, która może wpływać na wyższe częstotliwości głośnika wysokotonowego lub niskotonowego. Wtyczka fazowa to w zasadzie obiekt o określonym kształcie przed przetwornikiem, który zmusza dźwięk do poruszania się po określonej ścieżce. Jeśli prawidłowo wybierzemy kształt, możemy zapewnić, że dźwięk, który w przeciwnym razie powoduje anulowanie, zostanie zablokowany lub obierze inną ścieżkę, aby nie przeszkadzał. Kilka przykładowych zdjęć poniżej:

ZDJĘCIE - Kliknij

ZDJĘCIE - Kliknij

ZDJĘCIE - Kliknij

Tutaj wyruszam w podróż prób i błędów uzbrojony w blu-tak i drukarkę 3D!

ZDJĘCIE - Kliknij

Zacząłem od blu-tack, aby stworzyć różne kształty, które przykleiłem do cienkiego drutu przed głośnikiem wysokotonowym. W ten sposób potwierdziłem, że obszar zainteresowania można wpłynąć i ulepszyć. Następnie zwróciłem się do drukarki 3D, aby szybko stworzyć liczne projekty faz i przetestować je. Drukarki 3D doskonale nadają się do szybkiego projektowania iteracyjnego. Powyższy wykres pokazuje, jak znaczące mogą być drobne zmiany w kształcie wtyczki fazowej.

ZDJĘCIE - Kliknij

Po ustaleniu optymalnego projektu wprowadziłem go do korpusu jako integralną część, wydrukowałem ponownie i zapisałem kilka końcowych pomiarów akustycznych do wyeksportowania do oprogramowania do generowania filtrów.

Krok 4: Generowanie filtrów (projekt)

Aby wyprodukować filtr DSP, eksportujemy surową odpowiedź każdego sterownika, w tym dane fazowe, do programu o nazwie RePhase.

To bezpłatne oprogramowanie pozwala nam niezależnie manipulować pasmem przenoszenia i fazą, aby wygenerować niestandardowy filtr, który koryguje nasz sterownik do pożądanego poziomu wyjściowego.

Co to jest „faza”? Wyjaśniając po prostu, jest to moment, w którym dźwięk dociera do słuchacza. Z różnych powodów nie wszystkie częstotliwości są odtwarzane z głośnika w tym samym czasie. Na przykład, gdy głośnik niskotonowy i wysokotonowy znajdują się w nieco innych fizycznych pozycjach, dźwięk z jednego głośnika może docierać do słuchacza wcześniej niż z drugiego. Idąc nieco głębiej, aspekty takie jak filtry elektroniczne mogą magazynować energię na niektórych częstotliwościach dłużej niż na innych, co oznacza, że wysokie częstotliwości mogą dotrzeć do słuchacza wcześniej niż średnie. Różnica w taktowaniu jest zbyt mała, aby usłyszeć jako opóźnienie, ale może wpłynąć na postrzeganą klarowność, więc dobrze, że możemy to skorygować za pomocą DSP.

Możemy dostosować wszystkie aspekty filtra, aż uzyskamy płaską charakterystykę częstotliwościową w żądanym paśmie przepustowym, filtrowanie zwrotnicy przy 800 Hz, a następnie dostosujemy fazę i taktowanie sterownika, aby uzyskać dokładny wynik. Robimy to dla każdego przetwornika, aby stworzyć symetryczne dopasowanie między głośnikiem wysokotonowym a głośnikiem niskotonowym.

ZDJĘCIE - Kliknij

Następnie możemy wygenerować „współczynniki filtra”, które są zasadniczo zmiennymi w powtarzalnym równaniu matematycznym używanym do manipulowania sygnałem dźwiękowym. Wprowadzając nasze starannie wygenerowane współczynniki do DSP, możemy manipulować sygnałem, aby uzyskać dokładnie taki dźwięk, jaki chcemy z głośnika. Mr. Speaker używa 250 zestawów współczynników lub „odgałęzień” na przetwornik, aby dostroić dźwięk zgodnie z potrzebami.

ZDJĘCIE - Kliknij

Sam procesor DSP jest programowany za pomocą oprogramowania o nazwie Sigma Studio. Pozwala to na budowanie przepływu sygnału z pożądanymi funkcjami, takimi jak rozdzielenie sygnałów woofera i głośnika wysokotonowego za pomocą wygenerowanych przez nas niestandardowych filtrów, wyrównanie taktowania sterowników i dostosowanie poziomu głośności. DSP jest w stanie wykonać znacznie bardziej złożone zadania, więc jeśli jesteś żądny przygód, zachęcam do gry w Sigma Studio, aby dostosować Mr. Speaker na swój własny sposób! Być może dodać trochę przetwarzania dynamiki lub korektora dla swojego specyficznego środowiska odsłuchowego?

Wyjście akustyczne należy następnie potwierdzić rzeczywistymi pomiarami i w razie potrzeby poprawić.

ZDJĘCIE - Kliknij

ZDJĘCIE - Kliknij

ZDJĘCIE - Kliknij

Jestem bardzo zadowolona z tego wyniku! Odpowiedź fazowa głośnika niskotonowego zaczyna „pełzać” poniżej około 200 Hz, ponieważ ograniczona pamięć malutkiego procesora DSP ogranicza długość stosowanej matematyki filtra. Mimo to jest to imponujący wynik!! Szczerze mówiąc, jest to dokładniejsze wyjście częstotliwościowe i fazowe niż większość profesjonalnych monitorów studyjnych:)

Krok 5: Zainstaluj programator DSP (kompilacja)

Ta część sprowadza się głównie do zainstalowania darmowego oprogramowania Analog Devices Sigma Studio, a następnie zainstalowania specjalnych sterowników „FreeDSP” dla płytki programującej, dzięki którym pojawia się ona w Sigma Studio (Analog Devices tworzą płytkę programatora, ale jest dość droga, stąd specjalny sterownik do korzystania z tego niedrogiego).

Pobierz Sigma Studio i zainstaluj je. Po prostu kliknij dalej, dalej…

Pobierz sterownik FreeDSP i rozpakuj go do folderu, który możesz ponownie znaleźć.

Sterownik musi być zainstalowany z wyłączonym „podpisywaniem sterowników” firmy Microsoft, ponieważ oczywiście nikt nie zapłacił firmie Microsoft za jego podpisanie.

Aby to zrobić, kliknij przycisk Uruchom ponownie w menu Start, ale przytrzymaj lewy klawisz „Shift” podczas jego klikania. Po ponownym uruchomieniu komputera zobaczysz ekran z kilkoma opcjami. Wybierz Rozwiązywanie problemów > Opcje zaawansowane > Ustawienia uruchamiania > Uruchom ponownie.

Po ponownym uruchomieniu komputera musisz nacisnąć cyfrę 7 na klawiaturze, aby uruchomić komputer bez podpisywania sterownika.

ZDJĘCIE - Kliknij

Usuń wszelkie zworki pinów z PCB programatora. Widziałem dwie wersje, jedną z jedną zworką, drugą z dwoma zworkami. Wszystko musi zostać usunięte.

ZDJĘCIE - Kliknij

Najpierw musimy skopiować plik o nazwie 'ADI_USBi.spt' z folderu instalacyjnego Sigma Studio do folderu sterownika. Zakładam Windows 10 64bit.

Plik Sigma Studio znajduje się tutaj: Twój dysk > Program Files > Analog Devices > Sigma Studio 4.5 > USB Drivers > x64 > ADI_USBi.spt

Folder ze sterownikami znajduje się tutaj: YourDrive > freeUSBi-master > ŹRÓDŁA > STEROWNIKI > Win10 > x64

ZDJĘCIE - Kliknij

Podłącz programator za pomocą kabla USB i otwórz Menedżera urządzeń. Aby to zrobić, kliknij menu Start i po prostu zacznij pisać „Menedżer urządzeń”. Powinien pokazać ci ikonę.

ZDJĘCIE - Kliknij

Znajdź „Nieznane urządzenie”, które będzie płytą programatora. *Kliknij prawym przyciskiem myszy i wybierz opcję „Aktualizuj sterownik”.

ZDJĘCIE - Kliknij

Wybierz „Przeglądaj mój komputer w poszukiwaniu oprogramowania sterownika”.

ZDJĘCIE - Kliknij

Teraz kliknij przycisk „Przeglądaj” i wskaż folder, w którym rozpakowałeś sterownik i skopiowałeś plik z Sigma Studio. Kliknij OK.

ZDJĘCIE - Kliknij

System Windows powinien znaleźć sterownik i zapytać, czy naprawdę chcesz go zainstalować, nawet jeśli nie jest „podpisany”. Wybierz opcję „Zainstaluj to oprogramowanie sterownika mimo to”.

ZDJĘCIE - Kliknij

Prawie skończyliśmy. Mam nadzieję, że system Windows zgłosi pomyślną instalację. Teraz odłącz płytkę programatora, a następnie podłącz ją ponownie, aby instalacja sterownika była zakończona.

Uruchom ponownie komputer.

Krok 6: Zaprogramuj DSP (kompilacja)

Teraz, gdy Sigma Studio i płyta programatora są zainstalowane, możemy załadować program DSP.

Pobierz program (link poniżej), który stworzyłem dla płyty DSP i rozpakuj go w miejscu, które zapamiętasz.

Musimy połączyć płytę programującą i płytę DSP, aby zapewnić zasilanie i transfer danych. Kiedy każda płytka się włącza, obie działają jako „master” na liniach danych. Powoduje to problem, jeśli programator jest włączony przed płytą DSP.

Myślę, że najłatwiejszym sposobem na zapewnienie zasilania płyty DSP jako pierwszej jest podłączenie jej bezpośrednio do linii zasilania USB, podczas gdy płyta programatora jest włączana przez niebiesko-biały przełącznik, który ma.

Potrzebujemy również możliwości tymczasowego połączenia ze sobą pinów 'WP' i 'GND' podczas przechowywania programu. „WP” to ochrona przed zapisem. Nie jest dobrym pomysłem pozostawienie tych osób na stałe połączonych, ponieważ pamięć może zostać uszkodzona przez przypadkowe wahania mocy lub cokolwiek innego.

Musimy więc trochę polutować i podłączyć przewody tak, jak pokazano:

ZDJĘCIE - Kliknij

Podłącz kabel USB do komputera. Jeśli programator włączył się natychmiast, musisz go wyłączyć przełącznikiem, a następnie odłącz i ponownie podłącz kabel. W ten sposób płyta DSP otrzyma zasilanie przed programatorem. Po podłączeniu i odczekaniu 5 sekund na uruchomienie płyty DSP, możemy nacisnąć włącznik zasilania na programatorze.

Otwórz Studio Sigma.

Otwórz pobrany program.

Powinien prezentować taki ekran. Miejmy nadzieję, że USBi będzie miał zielony kolor, co oznacza, że wykryto płytkę programatora. Aby wyświetlić ten ekran, może być konieczne kliknięcie karty „Konfiguracja sprzętu”.

ZDJĘCIE - Kliknij

Jeśli nie… no cóż. Instalacja sterownika może być trochę żmudna, możesz spróbować ponownie podłączyć do innego portu USB. Sprawdź Menedżera urządzeń, aby upewnić się, że nie wyświetla błędów. Spróbuj ponownie uruchomić programator. Wejdź na forum diyaudio.com i poproś o pomoc;)

Zakładając, że wszystko jest w porządku, po prostu kliknij przycisk „Link do pobrania kompilacji”. Spowoduje to załadowanie programu do aktywnej pamięci DSP i uruchomienie go. Jeśli to zadziałało, w prawym dolnym rogu ekranu powinniśmy zobaczyć „Aktywne: pobrane”.

ZDJĘCIE - Kliknij

JEDNAK nie jest to jeszcze zapisane w pamięci płyty DSP, więc po ponownym uruchomieniu DSP powróci do domyślnego programu.

Gdy program znajdzie się w aktywnej pamięci, możemy go przechowywać na pokładzie. Aby to zrobić, kliknij prawym przyciskiem myszy pole z napisem „ADAU1401”, a następnie wybierz „Zapisz najnowszą kompilację do E2PROM”.

Nie klikaj jeszcze „OK”!

ZDJĘCIE - Kliknij

Aby umożliwić zapisanie pamięci w pamięci stałej, pin 'WP' płyty DSP musi być tymczasowo podłączony do 'GND', tylko podczas zapisywania programu. Wyłącza to ochronę przed zapisem w pamięci. Więc skręć teraz te przewody razem. Następnie kliknij OK.

ZDJĘCIE - Kliknij

Po zakończeniu zapisu należy odkręcić przewody 'WP' i 'GND', aby chronić pamięć.

Otóż to! Gdy płyta DSP jest wyłączona i włączona, powinna automatycznie załadować i uruchomić program dla Mr. Speaker z pamięci wbudowanej. Możesz teraz usunąć przewody i przygotować się do zainstalowania go w Mr. Speakerze.

Wiem, że to, że lubisz druk 3D lub elektronikę, niekoniecznie oznacza, że czujesz się komfortowo bawiąc się komputerami. Nie chcę, żeby to zniechęcało ludzi do budowania Mr. Speaker. Więc zrobię z tobą interes - Jeśli spróbujesz zaprogramować swoją płytę DSP i nie powiedzie się, możesz wysłać płytę do mnie w Wielkiej Brytanii, a ja zaprogramuję ją za darmo. Ale najpierw musisz przynajmniej spróbować!

Krok 7: Złóż elektronikę (zbuduj)

Dolna część głośnika Mr. Speaker została zaprojektowana tak, aby pomieścić baterię, płytki drukowane i zapewnić pewne prowadzenie przewodów. Możesz prowadzić druty przez otwory, aby utrzymać je w porządku.

ZDJĘCIE - Kliknij

Do mocowania płytek drukowanych użyłem dwustronnych lepkich podkładek piankowych. Dzięki temu płytki są uniesione kilka milimetrów od podstawy, dzięki czemu nie powodują wibracji, a lutowane przewody mają trochę miejsca na przejście przez podkładki. Użyłem tego samego do zamocowania uchwytu baterii.

ZDJĘCIE - Kliknij

ZDJĘCIE - Kliknij

ZDJĘCIE - Kliknij

Pierwszą rzeczą do zrobienia przed przylutowaniem wszystkich przewodów jest ustawienie napięcia wyjściowego płyty regulatora. Z tyłu znajdują się pola lutownicze. Musimy użyć kropelki lutowniczej lub małego splotu drutu, aby zmostkować „SV”, jak pokazano (a może to ma odczytywać 6 V?).

ZDJĘCIE - Kliknij

Teraz podłącz przewody dodatni i ujemny akumulatora bezpośrednio do padów IN+ i GND regulatora. Użyj multimetru do pomiaru woltów DC między GND a VO. Użyj małego śrubokręta, aby wyregulować małą tarczę w prawym górnym rogu tablicy i ustawić jak najdokładniej na 5V. Lepiej zejść nieco poniżej niż nad. Myślę, że zabiłem PCB bluetooth, podając mu 5,3V. Był zadowolony z 4,8V. Nie są drogie, więc kupiłem inny. Po ustawieniu napięcia możemy odłączyć przewody akumulatora i ruszyć dalej.

ZDJĘCIE - Kliknij

Montaż elektroniki jest dość prosty, ale czasochłonny. Wystarczy przylutować kilka przewodów między płytkami drukowanymi, jak pokazano na dwóch obrazach „Okablowanie zasilania” i „Okablowanie sygnału”. Proponuję drut 26AWG.

Kolory przewodów na obrazach mają tylko na celu czytelność i nie wskazują typu sygnału itp.

ZDJĘCIE - Kliknij

ZDJĘCIE - Kliknij

PORADY:

Schemat okablowania zasilania pokazuje czarne przewody GND (masa/ujemne) łączące każdy obwód i akumulator z podkładką „GND” na płycie bluetooth. Ważne jest, aby podłączyć każdy obwód z powrotem do tego punktu, jak pokazano na schemacie. Nazywa się to „gwiezdną ziemią”. Nie zakładaj, że ponieważ przewody są ze sobą połączone, mogą się łączyć w dowolnym miejscu, co powodowałoby dodatkowy hałas.

Podłącz przełączniki i gniazdo aux o pewnej długości przewodu, aby mogły później dotrzeć do punktów mocowania, a montaż nie będzie zbyt trudny.

Przełącznik zasilania na wzmacniacze 15cmPrzełącznik źródła na bluetooth 25cmPrzełącznik źródła na DSP 25cmPrzełącznik źródła na gniazdo Aux 20cmPrzełącznik głośności na DSP 25cm

Uszczelnij otwór, przez który przechodzą przewody akumulatora, przyczepnością. Obudowa głośnika musi być szczelna, aby port basowy działał wydajnie. Również małe przecieki powietrza mogą wydawać „pierdzące” dźwięki.

Możesz podłączyć głośnik niskotonowy do każdego wyjścia wzmacniacza po kolei (nie w tym samym czasie!) i sprawdzić, czy słyszysz wyjście z modułu bluetooth lub gniazda aux. Jednak teraz nie jest czas na podłączanie sterowników do płyt wzmacniaczy, zrobimy to na końcowym etapie montażu.

ZDJĘCIE - Kliknij

ZDJĘCIE - Kliknij

Krok 8: Zainstaluj sterowniki (kompilacja)

Mr. Speaker ma otwory na śruby do montażu przetworników, ale nie mają one kształtu gwintu. Aby utworzyć kształt gwintu, należy podgrzać śrubę płomieniem i delikatnie wcisnąć ją w otwór. Umożliwi to stopienie tworzywa sztucznego wokół śruby i utworzenie gwintu. Po ostygnięciu śrub możemy je odkręcić i gotowe do zainstalowania sterowników.

Podgrzej śrubę, gdy jest już na końcu klucza imbusowego. Znalazłem 10 sekund w płomieniu działa dobrze. Jeśli upuścisz śrubę, użyj szczypiec, aby ją podnieść. Nie bądź głupi i nie pal się!

ZDJĘCIE - Kliknij

Zalecam stosowanie śrub M3 4mm, przynajmniej do głośników wysokotonowych. Nie są one tak powszechne jak śruby 5 mm, ale powinny być dostępne w serwisie eBay lub Amazon. Pamiętaj, że grubość korpusu głośnika wysokotonowego zostanie dodana później, więc nie ma potrzeby wkręcania śrub w 100%.

ZDJĘCIE - Kliknij

Podczas instalowania głośników wysokotonowych i niskotonowych upewnij się, że używasz dołączonej uszczelki piankowej, aby pomóc uszczelnić szczeliny powietrzne. Możesz włożyć klucz sześciokątny przez otwory na śruby, aby upewnić się, że jest wyrównany przed włożeniem śrub.

ZDJĘCIE - Kliknij

Przylutuj przewody do głośników wysokotonowych przed ich wkręceniem. Zauważ, że znacznik lutowniczy z czerwonym oznaczeniem to zacisk dodatni. Jeśli połączenia zostaną odwrócone, dźwięk będzie nieprawidłowy.

ZDJĘCIE - Kliknij

ZDJĘCIE - Kliknij

Zrób to samo dla głośnika niskotonowego i ponownie zwróć uwagę na zacisk dodatni. Zapamiętaj uszczelkę.

ZDJĘCIE - Kliknij

ZDJĘCIE - Kliknij

Teraz musimy dodać kubki głośnika wysokotonowego, aby delikatne głośniki wysokotonowe nie były pulsowane ciśnieniem powietrza z głośnika niskotonowego. Przeciągnij przewody głośnika wysokotonowego przez otwór z tyłu. Wytnij kawałek materiału tłumiącego ok. 3cm x 12cm i umieść go w kubku. Pomoże to wchłonąć fale dźwiękowe z tyłu głośnika wysokotonowego.

ZDJĘCIE - Kliknij

Teraz nałóż kroplę kleju kontaktowego na główny korpus, w którym zainstalowany jest głośnik wysokotonowy, a także na kielich głośnika wysokotonowego. Pozostaw klej do wyschnięcia na około 10 minut. Po lekkim wyschnięciu możesz mocno je ścisnąć.

Nie dociskaj twarzy Pana Mówcy do stołu tak jak ja, płytka fazowa głośnika wysokotonowego pękła!

ZDJĘCIE - Kliknij

Po zamontowaniu miski głośnika wysokotonowego otwór z tyłu musi być uszczelniony. Użyłem halsu. Upewnij się, że jest dobrze uszczelniony, nawet niewielka szczelina powietrzna może spowodować zniekształcenia.

ZDJĘCIE - Kliknij

Krok 9: Połącz i zamknij (kompilacja)

Dotarłeś do ostatniego kroku, super!

Wystarczy przylutować przewody głośnika niskotonowego i wysokotonowego do płytek wzmacniacza, jak pokazano na schemacie. Zwróć uwagę na pozytywne i negatywne oznaczenia na tablicach.

ZDJĘCIE - Kliknij

ZDJĘCIE - Kliknij

ZDJĘCIE - Kliknij

Teraz jest dobry moment na zamontowanie gniazda aux i wyłącznika zasilania w korpusie. Proponuję dodać trochę kleju epoksydowego lub uszczelniacza, aby utrzymać je na miejscu i szczelnie.

ZDJĘCIE - Kliknij

Przełączniki działają trochę do tyłu. Gdy dźwignia jest skierowana do góry, łączą się z przewodami na dolnych zaciskach. Zwróć więc uwagę na orientację przełącznika podczas instalacji.

Górna i dolna część są zaprojektowane z połączeniami zatrzaskowymi. Nie potrzebują więc kleju do ich naprawy, ale odrobina silikonowego uszczelniacza nadal jest dobrym pomysłem, aby je uszczelnić, gdy już wiesz, że wszystko jest w porządku. Możesz przetestować na sucho.

ZDJĘCIE - Kliknij

ZDJĘCIE - Kliknij

Po zamontowaniu dna można przymocować przełączniki źródła i głośności, ponownie za pomocą odrobiny kleju.

ZDJĘCIE - Kliknij

Dobrym pomysłem jest dodanie watoliny wewnątrz korpusu, aby zredukować odbicia z tyłu głośnika niskotonowego. Użyłem kawałka około 15cm x 40cm.

ZDJĘCIE - Kliknij

Część górna i rurka portu łączą się ze sobą i dobrze jest ponownie użyć tu trochę uszczelniacza.

ZDJĘCIE - Kliknij

Rurka portu powinna być skierowana w stronę małego ściętego rogu górnej części, czyli z tyłu Mr. Speaker. Większy odcięty róg to przód.

ZDJĘCIE - Kliknij

Na koniec górną część można zatrzasnąć na swoim miejscu. Ponownie trochę uszczelniacza powinno wejść na złącze, gdy już wiesz, że wszystko działa poprawnie.

ZDJĘCIE - Kliknij

Teraz skończył!

ZDJĘCIE - Kliknij

ZDJĘCIE - Kliknij

II nagroda w Audio Challenge 2020