Kissing the Frog V2.0 - Back Horn Bluetooth-luidspreker volledig afdrukbaar - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:14

Invoering

Laat ik beginnen met een beetje achtergrond. Dus wat is een back-loaded hoornluidspreker? Zie het als een omgekeerde megafoon of grammofoon. Een megafoon (in feite een voorhoornluidspreker) gebruikt een akoestische hoorn om de algehele efficiëntie van het aandrijfelement (d.w.z. het geluid dat naar voren komt) te verhogen. Een back-loaded hoornluidspreker doet vrijwel hetzelfde. Hier is de hoorn echter aan de achterkant van de luidspreker gemonteerd. U krijgt dus de directe uitvoer van de voorkant van de driver PLUS die van de hoorn aan de achterkant. Welke frequenties worden versterkt en hoe goed hangt af van de luchtkamer, de keel (het smalle deel), en van de lengte, het ontwerp en de diameter van de hoorn. Vooral bij kleine (en goedkope) drivers kan dit de geluidskwaliteit sterk verbeteren.

Ik zou dit concept "Kissing the frog" noemen. Je neemt die kleine tweeter en hoopt dat het een prins wordt. En ja, dat doet het ook echt. Het is verbazingwekkend hoeveel geluid je kunt krijgen uit een $ 10 3.3" driver.

U vindt tal van boeken, papieren en online referenties voor het ontwerpen van een optimale hoornluidspreker. Het probleem is dat uw berekende optimale hoorn waarschijnlijk het grootste deel van uw woonkamer in beslag zal nemen. Ik vond deze tools echter ongelooflijk nuttig om de dynamiek beter te begrijpen (d.w.z. wat gebeurt er als ik de diameter, lengte en het ontwerp van de hoorn verander?). Uiteindelijk zal het ontwerp van een (achter)hoornluidspreker (zeker een 3D-geprinte) grotendeels worden geleid door de beschikbare ruimte en proberen zoveel mogelijk geluid uit een relatief kleine behuizing / driver te halen.

Voor dit ontwerp heb je de beschikking over een 3D-printer nodig. Ik gebruik een Creality Ender 3 3D-printer van $ 200, die afdrukken kan maken tot 220x220x250 mm (en dat doet hij uitstekend). De body is ontworpen om op een standaard 200x200 mm bouwplaat te passen, dus de meeste (zelfs budget) printers zouden dit moeten kunnen printen. Als je het als een Bluetooth-luidspreker wilt gebruiken, heb je elementaire elektronische en soldeervaardigheden nodig. Zorg ervoor dat je weet wat je doet (vooral omgaan met hoogspanning! Dus wees voorzichtig, alles op eigen risico en geen enkele garantie). Houd er echter rekening mee dat u de behuizing altijd als passieve luidspreker kunt gebruiken, waardoor al het soldeerwerk wordt weggelaten.

Stap 1: Elektronische benodigdheden

Eigenlijk is dit een super goedkoop project. Alle elektronische benodigdheden die je nodig hebt voor de Bluetooth-versie zouden ongeveer $ 20 moeten kosten.

- Allereerst heb je een MP3 Bluetooth Decoder Board nodig (ongeveer $ 1). Je zou in theorie een versterker met geïntegreerd BT-bord kunnen gebruiken. Het probleem is dat je op deze manier onvermijdelijk een stereoluidsprekersignaal krijgt - goed als je 2 luidsprekers wilt aansluiten (de 2e luidspreker wordt bedraad met de eerste verbonden), slecht als je een enkele (mono) luidspreker wilt zoals je kan de uitgangssignalen van beide versterkerkanalen niet samenvoegen. Het aparte BT-bord maakt het mogelijk om het line-out-signaal te bundelen voordat het naar de versterker wordt gevoerd.

- De versterker is een TPA3116 D2 Dual Channel 50Wx2 versterkermodule (ongeveer $ 3,5) - deze is stereo (wat een verspilling lijkt, maar stereoversterkers zijn tegenwoordig gemakkelijker te vinden dan mono en gezien de kosten van 3,5 $… en kan handig zijn als u 2 luidsprekers wilt aansluiten). Voor mono moet u de L- en R-kanalen die van de BT-kaart komen, overbruggen (zie het gedeelte over bedrading).

- Vrijwel elke 12V/1A+ (hoe meer hoe beter) voeding (ongeveer $ 1,7) is voldoende. bijv. een oude 12V-laptopvoedingsadapter zou geweldig zijn. Ik gebruik een kleine tuimelschakelaar van 10x15 mm als aan/uit-schakelaar (die optioneel is omdat de versterker een schakelaar heeft ingebouwd in de volumeregeling - die echter alleen de versterker schakelt).

- Een kleine LM1117 Step Down-converter (ongeveer $ 0,2). Dit converteert de 12V van de voedingsadapter naar 5V die nodig is voor het BT-bord.

- De driver die ik gebruik is een Visaton FRS 8 M - 8 Ohm 8 cm (3,3 ) full-range luidspreker (ongeveer $ 10).

In principe is echter elke combinatie voldoende (zolang de driver 3,3" of kleiner is zodat hij in de behuizing past - als je een andere driver gebruikt, moet je misschien de montagegaten iets aanpassen). Ik heb een adapter gemaakt voor 2,5" drivers maar zou echt aanraden om een grotere 3 of 3,3" driver te gebruiken.

Stap 2: 3D printen

De behuizing zelf is 100% bedrukbaar. Alle.stls zijn bijgevoegd. Het enige dat u nodig hebt, zijn een paar M3-schroeven om de driver, de achterplaat en de voeten te monteren, plus wat lijm om de zijpanelen te bevestigen. Voor de zijpanelen heb je twee opties. Ofwel printen of snijden uit 6-8 mm (multiplex)hout. Ik heb een 1:2 plan (.pdf) toegevoegd voor het snijden van de zijpanelen (en natuurlijk.stls om af te drukken). In principe zijn het eenvoudige planken van 20 x 15 cm met filets van 10 mm op 3 hoeken en een filet van 3 mm op de 4e.

Afdrukken zelf zou vrij eenvoudig moeten zijn. Je zult zien dat de body aan één kant een 1 mm afdekking heeft. Dit is om het meer stabiliteit te geven en het gemakkelijker te maken om af te drukken en uit de printer te verwijderen. Geen ondersteuning of bijlagen nodig.

Snijd je favoriete snijsoftware in (ik gebruik Cura). Print in PLA (of ABS, PETG… wat je favoriete materiaal ook is) met een resolutie van 0,28 mm en (ongeveer) 15% vulling. Je lijmt de zijpanelen op de body (na montage van de driver en elektronica) en de voorkant en luidspreker worden bevestigd met M3-schroeven en het achterpaneel dat ook het elektronische compartiment bedekt. De voetjes (ik print deze in TPU) zijn optioneel.

Begin met printen

- het lijf (1 stuk). De body is een enkele print, heeft op zichzelf geen schroeven of lijmen nodig, heeft een 1 mm afdekking over een groot deel van de onderkant (wat zeer bijdraagt aan de stabiliteit), verbruikt bij 15% vulling ongeveer 350 g filament en neemt ongeveer 20 uur om af te drukken. Speaker_Body_V2.stl

- gevolgd door de zijpanelen (als je ze niet uit hout snijdt - print 1 stuk elk, respectievelijk rechts en links). Speaker_Side_002_PartA.stl AND Speaker_Side_002_PartB.stl OR Speaker_Side_Panels_Drawing.pdf

- de kleine achterklep voor de elektronicakamer (1 stuk), die openingen heeft voor de volumeregeling, de tuimelschakelaar en de 12 V-voedingskabel. Speaker_Back_V2.stl

- de front speaker ring (1 stuk), Speaker_Front_V2.stl

- optioneel: de voetjes (4 stuks), idealiter gedrukt in TPU, maar PLA komt ook goed uit. Speaker_Feet.stl

- optioneel: volumeknop (1 stuk), die eenvoudig over de volumeregelaar van de versterker schuift - Speaker_Knob_V2.stl

Stap 3: Bedrading

Als je voor de Bluetooth-optie gaat, heb je elementaire elektronische en soldeervaardigheden nodig. Er is echter altijd de mogelijkheid om ze als passieve luidsprekers te gebruiken (d.w.z. je verbindt de driver gewoon met de uitgang van een externe versterker).

Zorg ervoor dat u al uw elektronische componenten bedraad en test voordat u ze in de behuizing monteert (behalve de 12V-voedingskabel en tuimelschakelaar, die door een gat in de achterklep gaan), dit maakt het oplossen van problemen zoveel gemakkelijker.

Dit is voor de lijst met benodigdheden hierboven en kan verschillen als u verschillende componenten gebruikt. Sluit de uitgang van de 12V voedingsadapter (deze gaat door het kleine gaatje in het achterpaneel!) aan op de POWER IN (gemarkeerd met VCC en GND) op het versterkerbord PLUS op het kleine LM1117 bord (VIN en GND) - De 5V uitgang (VOUT en GND) van het LM1117-bord is verbonden met de voeding op het BT-bord. Als je (zoals ik) dit als een enkele MONO-luidspreker gebruikt, overbrug dan de L- en R-uitgang die van het BT-bord komen (dit is belangrijk, het geeft je een mono signaal, in plaats van half stereo!). Nu sluit u de overbrugde L/R en GND van het BT-bord aan op de line-in (IN-L OF IN-R en GND) van de versterker (als u een stereoversterker gebruikt, sluit u deze aan op het linker- OF rechterkanaal). Sluit tot slot de uitgang van de versterker (L+ en L- OF R+ en R-) aan op de + en - op de speaker.

De tuimelschakelaar is optioneel (voor de 12V voeding). Er is echter een opening in de achterklep, dus deze is eenvoudig te monteren (maar moet voor het solderen in de achterklep worden gestoken).

Probeer dit allemaal voordat u alles in de behuizing monteert (dit helpt echt bij het oplossen van problemen).

Stap 4: Montage

U zou nu alle gedrukte onderdelen en de bedrade (en geteste) elektronische componenten klaar moeten hebben voor montage. Alleen de tuimelschakelaar en de voedingskabel hoeven voor het solderen op hun plaats te zitten.

- Monteer de speakerring aan de buitenkant en de driver aan de binnenkant van de behuizing met vier M3 schroeven (12 mm) en moeren. Steek de kabel in het kleine kanaal aan de achterkant van de luidsprekerkamer.

- Monteer de versterker aan de achterkant (die een opening heeft voor de volumeregeling) - de moer van de volumeregeling houdt hem op zijn plaats.

- Monteer het Bluetooth-bord in de elektronicakamer (gebruik een beetje lijm om ervoor te zorgen dat het op zijn plaats blijft)

- Monteer de achterklep met twee M3-schroeven.

- Lijm de twee zijpanelen op het hoofdgedeelte. Misschien wilt u de contactgebieden schuren met grof schuurpapier voordat u gaat lijmen.

- Bevestig de voetjes met een druppel lijm en/of korte M3 schroeven.

- Schuif de volumeknop over de potentiometerschacht van de versterker.

Stap 5: Geniet

Zet hem aan, verbind je telefoon met de Bluetooth-ontvanger, geniet van de muziek…

HOOP DAT JE HET LEUK HEBT, EN ALS JE HET HOUDT, LIKE HET GRAAG!