Mr. Speaker - 3D-geprinte DSP draagbare luidspreker - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

Fusion 360-projecten »

Mijn naam is Simon Ashton en ik heb in de loop der jaren veel luidsprekers gebouwd, meestal van hout. Ik heb vorig jaar een 3D-printer gekregen en daarom wilde ik iets maken dat de unieke ontwerpvrijheid die 3D-printen mogelijk maakt, illustreert. Ik begon te spelen met vormen en dit is wat eruit kwam.

FOTO - Klik

Zeg hallo tegen meneer Spreker! Hij is:

• 3D geprint
• Stereo
• Batterij aangedreven
• Bluetooth
• Actief
• DSP (vlakke respons 45Hz - 20, 000Hz en lineaire fase)

FOTO - Klik

Traditioneel hebben luidsprekers filterelektronica nodig om het signaal voor elke driver te scheiden en het geluid af te stemmen. Dit kan een nogal onhandig proces zijn met grote en dure onderdelen die de ontwerper niettemin dwingen om veel belangrijke compromissen te kiezen.

Mr. Speaker maakt gebruik van een moderne digitale signaalprocessor (DSP) de Analog Devices ADAU1401 om veel van de traditionele ontwerpcompromissen te omzeilen. Slechts enkele jaren geleden was een dergelijke verwerking de taak van grote professionele luidsprekerinstallaties met een rek met speciale apparatuur, maar wordt nu steeds toegankelijker. Deze technologie geeft een ontwerper ongekende controle over het gedrag van het audiosysteem voor een eindresultaat dat zo perfect mogelijk is - van diepe bas tot hoge hoge tonen.

Ik scheid deze instructable in twee soorten stappen; Bouw en ontwerp.

• Stappen met het label (Build) zijn alles wat u hoeft te volgen om uw eigen luidspreker te maken.
• De (Ontwerp)stappen behandelen het proces dat ik heb doorlopen om Mr. Speaker te creëren. Deze stappen zijn niet nodig om Mr. Speaker te bouwen, maar ik hoop dat ze zullen fungeren als een educatief hulpmiddel om meer te weten te komen over het fascinerende onderwerp audiodesign.

Nadat ze dit hadden geüpload, vroegen een paar mensen 'Hoe klinkt het?' Eerlijk gezegd geweldig! Ik had niet verwacht dat een 3D-geprinte behuizing zo goed zou kunnen klinken. Je kunt het waarschijnlijk niet zien aan een video die is opgenomen op mijn mobiele telefoon, maar hier is een beetje voorbeeldmuziek!

Mr. Spreker Video - Klik op

Benodigdheden

Mr. Speaker is 3D-geprint, maar je moet een paar elektronica-onderdelen kopen om hem te laten zingen. Ik raad ten zeerste aan om exact dezelfde circuits te gebruiken die ik gebruik om onverwachte problemen te voorkomen.

Ik zal een link geven voor elk item dat ik daadwerkelijk heb gekocht. Ik sponsor die specifieke verkoper niet, het is alleen om het benodigde onderdeel te illustreren. Het kan zijn dat u hetzelfde onderdeel liever ergens anders koopt.

Aliexpress

ADAU1401 DSP-kaart (signaalverwerking)

eBay

• EZ-USB Programmer (Programmeer het DSP-geheugen)
• TPA3118 Monoversterkerkaart (wooferversterker)
• TPA3110 Stereoversterkerkaart (Tweeterversterker)
• 14500 batterijen en oplader (batterijen van 'AA'-formaat met hoge spanning en capaciteit)
• 4x 'AA' Batterij Houder (Serie aansluiting voor hoogspanning, niet parallel. Verkocht als '6V' voor AA batterijen)
• 5 Volt-regelaar (om bluetooth en DSP-kaarten van stroom te voorzien)
• Luidsprekerwatten
• M3 4 mm knopschroeven
• Bluetooth-module M28

Onderdelen Express

• Woofer 1st - Dayton ND91-4
• Tweeters 2st - Hi-Vi B1S (Alternatieve bron Solen.ca)

RS-componenten

• Source & Power-schakelaar (2 stuks, dubbelpolig, dubbele worp, vergrendelend)
• Volumeschakelaar (enkelpolig, dubbele worp, kortstondig)
• Aux-aansluiting (3,5 mm stereo)

De totale kosten zouden ongeveer £ 125 GBP moeten zijn

Je hebt ook basisgereedschap nodig zoals een soldeerbout en een aantal andere stukjes zoals lijm en draad. En natuurlijk een 3D-printer die groot genoeg is (200x200x200) voor bijvoorbeeld Ender3 plus PLA-filament.

Update: ik heb de speeltijd getest op één lading. Duurde ongeveer 3 uur.

Stap 1: 3D-printen (bouwen)

Mr. Speaker is gemaakt als 6 stuks (STL-bestanden hieronder).

Het algemene model is ontworpen in Autodesk Fusion360 en dat bestand wordt ook geleverd zodat gebruikers het ontwerp kunnen wijzigen als ze dat willen. Het spijt me te moeten zeggen dat ik de ontwerpgeschiedenis niet heb opgenomen omdat het veel te rommelig werd.

Fusion 360-model

• Lichaam
• Bovenkant
• Poortbuis
• Tweeterbekers
• Onderkant
• Batterij Hoes

Ik heb de hele luidspreker ontworpen in de wetenschap dat deze in 3D zou worden geprint, dus ik heb waar mogelijk directe overhangen vermeden door afgeschuinde randen te gebruiken. De 'faseplug' (daar komen we later op terug) helpt ook als ondersteuning voor het tweetergat. Dit alles betekent dat er geen ondersteuningen hoeven te worden toegevoegd tijdens het snijden.

FOTO - Klik

De twee uitzonderingen zijn het onderste onderdeel met grote uitsteeksels op het batterijcompartiment en het batterijdeksel zelf. Het is verstandig om voor beide onderdelen ondersteuningen te genereren. Dat gezegd hebbende, ik heb de Bodem zonder ondersteuning afgedrukt en het overbruggen van de kloof was succesvol.

FOTO - Klik

De Battery Cover drukt goed af zonder dat de ondersteuning plat ligt, maar ik vond de laagadhistion niet sterk genoeg op de clip die moet buigen. Dus ik drukte het staand af met steunen, om de lagen zo goed mogelijk uit te lijnen voor de clip.

FOTO - Klik op

Ik snij modellen in Cura. Schakel de instellingen 'Z-naad uitlijnen' en 'Z-naadpositie' in om de Z-naad netjes te houden. Stel de uitlijning in op 'Links achter' en draai het onderdeel totdat de Z-naad langs één rand wordt gehouden. Dit is vooral duidelijk te zien op het hoofdgedeelte. Je kunt de Z-Seam beter visualiseren in Cura als je de instelling 'Coasting' aanzet.

Ik raad ook aan om 'Z-hop' in te schakelen, zodat de printkop tijdens het opbouwen geen delicate hoge delen raakt, zoals de tweeter-faseplug of de poortbuis. Ik schakel 'kammen' wel in maar met de instelling 'Niet in de huid'.

FOTO - Klik op

Ik raad ten zeerste aan om alle andere onderdelen vóór het hoofdgedeelte af te drukken. Het hoofdgedeelte is een lange print, dus u wilt er zeker van zijn dat alles is ingesteld voor uw printer en filament. Ik heb maximale deelkoeling gebruikt om overhangen te vergemakkelijken, maar dit kan resulteren in wat rijgen, vooral op kleine details zoals de tweeter.

FOTO - Klik

Nadat het hoofdgedeelte was afgedrukt, gebruikte ik wat 220 grit schuurpapier om ruwe uiteinden van de achterkant van het faseplaatgebied te verwijderen, zodat het geen contact zou maken met de tweeterconus. De faseplaat moet ca. 0,5 mm van de tweeterconus, dus deze moet glad en schoon zijn.

FOTO - Klik

Stap 2: keuze van de bestuurder (ontwerp)

De eerste stap bij het ontwerpen van een luidspreker is meestal het kiezen van stuurprogramma's.

Ik wist dat er een kleinere woofer nodig zou zijn om het formaat van Mr. Speaker redelijk draagbaar te houden. Ik wist ook dat twee woofers (voor stereo) twee keer zoveel behuizingsvolume (liters) nodig zouden hebben als een enkele woofer. Door de vele opties op het web te sorteren, kwam ik bij de Dayton ND91-4.

FOTO - Klik

Deze driver lijkt de diepste bas van alle 3-inch woofers te bieden, evenals een zeer indrukwekkende 'X-max', wat de excursiemogelijkheid is, of anders gezegd, hoe ver de woofer heen en weer kan bewegen om geluid te genereren. Als als je een diepe bas wilt, moet je veel lucht verplaatsen, dus dit is belangrijk, vooral bij een kleine driver.

FOTO - Klik

Basisaspecten van wooferprestaties kunnen worden gespecificeerd met een reeks getallen die 'thiele small'-parameters worden genoemd. Deze bieden gegevens die kunnen worden gebruikt in berekeningen om te voorspellen hoe de woofer zal reageren in bepaalde behuizingsvolumes of met verschillende soorten baspoorten. We hoeven de berekeningen echter niet met de hand te doen, we kunnen software zoals WinISD gebruiken.

Hier zien we al snel dat een behuizingsvolume van 2,2L en een poort die is aangesloten op 58Hz een behoorlijk respectabele basweergave zal produceren.

FOTO - Klik

Er zijn enkele 3 'subwoofer'-drivers die dieper gaan, maar ze kunnen niet rechtstreeks worden gekoppeld aan een tweeter omdat ze volledig op bas gericht zijn.

Geweldig, we hebben een woofer! Wat dacht je van een tweeter?

Ondanks dat de ND91-4 op de markt wordt gebracht als een 'full-range' driver, is hij dat gewoon niet. Hoewel het lijkt alsof het ongeveer 15.000 Hz bereikt als je naar de bovenstaande grafiek kijkt, doet het dit alleen als je er precies voor staat (op de as). De hoogfrequente geluiden zullen verdwijnen als u zelfs maar een klein beetje opzij beweegt (buiten de as). Kortom, als we het volledige muzikale bereik willen horen zonder op één precieze plek te worden geklemd, is een tweeter nodig.

FOTO - Klik

Als deze kleine 3 woofer heel hard werkt om een diepe bas te produceren, zal het hogere geluidsbereik daaronder lijden. Dit staat bekend als intermodulatie-vervorming; het ene geluid beïnvloedt het andere. Het kan lijken op het vragen van een artiest om te tekenen een gedetailleerd beeld tijdens het trainen. Lijntjes die bedoeld waren om netjes en glad te zijn, konden gemakkelijk wiebelig naar buiten komen.

De meeste betaalbare tweeters zijn niet erg goed in het reproduceren van het lagere bereik van de hoge tonen, dus ik wilde niet de standaard silk-dome gebruiken die moet worden omgewisseld naar de woofer onder de 3.000 Hz. In plaats daarvan heb ik gekozen voor de Hi-Vi B1S omdat deze tot 800 Hz kan bereiken, wat betekent dat meer van het belangrijke muzikale bereik gedetailleerd en duidelijk zal blijven wanneer de woofer aan het trainen is. Ik had er ook al een paar in een doos!

FOTO - Klik

Je vraagt je waarschijnlijk af wat hier de afweging is, want niets is gratis. De handel is meestal verminderde efficiëntie; de B1S geeft niet veel uitgangsniveau voor het vermogen dat u invoert. Het heeft ook een paar hobbels in de reactie. Deze kunnen problematisch zijn voor een traditioneel 'passief' luidsprekerontwerp, maar dit is niet echt een probleem met ons op DSP gebaseerde actieve ontwerp.

FOTO - Klik op

Stap 3: Akoestische prototypen (ontwerp)

Op dit punt in het ontwerp had ik het eerste volledig gebouwde prototype geassembleerd en het was tijd om te zien wat deze stuurprogramma's doen in een echte woordbehuizing.

Een nauwkeurige microfoon wordt voor Mr. Speaker geplaatst en de woofer en tweeter zijn rechtstreeks aangesloten op de versterker om de onbewerkte uitvoer te testen. Deze metingen zijn uitgevoerd met een softwarepakket genaamd ARTA.

FOTO - Klik

De woofer uitgang (hieronder) ziet er mooi uit! De bas lijkt niet zo sterk als gesimuleerd, maar gaat dieper. Daarom lijkt het erop dat de poort iets korter kan worden gemaakt om hem hoger af te stemmen, omdat het te veel gevraagd is om deze 3 woofer naar 40 Hz te duwen. Bovendien zit de microfoon iets dichter bij de woofer dan de poortbuis, waardoor de lage basweergave ziet er zwakker uit dan het is, hier kunnen we zeker mee aan de slag!

FOTO - Klik op

De tweeter-uitgang (hieronder) ziet er ook goed uit. De vervorming blijft vrij laag vanaf ongeveer 700Hz tot aan de bovenkant van het bereik. Beneden 700Hz neemt de vervorming toe. Dit geeft ons een verstandig filterpunt om over te schakelen naar de woofer voor frequenties onder 800 Hz.

FOTO - Klik

Er is hier een onverwacht probleem; een scherpe inkeping rond 17.000 Hz. Dit zou gemakkelijk kunnen worden gecorrigeerd in de DSP-filtering, maar als we off-axis meten (grafiek hieronder, rode en violette sporen) zien we dat de inkeping lager in frequentie wordt. Als we dit proberen te corrigeren met filters, zal de correctie niet meer goed zijn wanneer de luisteraar naar een andere positie in de kamer gaat. Indien mogelijk moeten we dit akoestisch oplossen.

FOTO - Klik op

Ik weet uit ervaring dat dit soort problemen meestal wordt veroorzaakt door een reflectie van iets in de buurt van de tweeter. Wanneer de gereflecteerde geluidsgolf terugkeert om het oorspronkelijke geluid te ontmoeten, kan dit interfereren en stoten of dalen in de uitvoer veroorzaken, zoals we hierboven zien. Dit effect kan zelfs worden veroorzaakt doordat geluid van de buitenrand van de driverconus het geluid uit het midden van de conus verstoort.

Er is een wapen tot onze beschikking, een 'phase-plug' genaamd, dat de hogere frequenties van een tweeter of woofer kan beïnvloeden. Een faseplug is in feite een object met een specifieke vorm voor de driver dat geluid dwingt een bepaald pad af te leggen. Als we de vorm correct kiezen, kunnen we ervoor zorgen dat geluid dat anders een annulering veroorzaakt, wordt geblokkeerd of een ander pad volgt zodat het niet interfereert. Een paar voorbeeldafbeeldingen hieronder:

FOTO - Klik op

FOTO - Klik

FOTO - Klik

Hier begon ik aan een reis van vallen en opstaan, gewapend met blu-tak en een 3D-printer!

FOTO - Klik

Ik begon met blu-tack om verschillende vormen te maken die ik op een dunne draad voor de tweeter plakte. Op deze manier bevestigde ik dat het interessegebied kan worden beïnvloed en verbeterd. Daarna wendde ik me tot de 3D-printer om snel tal van phase-plug-ontwerpen te maken en te testen. 3D-printers zijn uitstekend geschikt voor snel iteratieontwerp. De bovenstaande grafiek laat zien hoe significant kleine veranderingen in de vorm van het ontwerp van de faseplug kunnen zijn.

FOTO - Klik

Nadat ik een optimaal ontwerp had gevonden, heb ik het als integraal onderdeel in het hoofdgedeelte verwerkt, het opnieuw afgedrukt en enkele laatste akoestische metingen opgeslagen om te exporteren naar de filtergeneratiesoftware.

Stap 4: filtergeneratie (ontwerp)

Om het DSP-filter te produceren, exporteren we de onbewerkte respons van elke driver, inclusief de fasegegevens, naar een programma met de naam RePhase.

Met deze gratis software kunnen we de frequentierespons en fase onafhankelijk manipuleren om een aangepast filter te genereren dat onze driver corrigeert naar de gewenste output.

Wat is 'fase'? Eenvoudig uitgelegd, het is de timing van het geluid dat bij de luisteraar aankomt. Om verschillende redenen worden niet alle frequenties tegelijkertijd weergegeven door een luidspreker. Als de woofer en tweeter zich bijvoorbeeld in enigszins verschillende fysieke posities bevinden, kan het geluid van de ene driver eerder bij de luisteraar aankomen dan de andere. Als we wat dieper gaan, kunnen aspecten zoals elektronische filters energie op sommige frequenties langer opslaan dan andere, wat betekent dat hoge frequenties eerder bij de luisteraar kunnen aankomen dan middentonen. Het verschil in timing is te klein om als vertraging te horen, maar het kan de waargenomen helderheid beïnvloeden, dus het is fijn dat we het kunnen corrigeren met DSP.

We kunnen alle aspecten van het filter aanpassen totdat we een vlakke frequentierespons hebben in de gewenste doorlaatband, de crossover-filtering op 800 Hz en dan tweaken we de fase en timing van de driver om een nauwkeurig resultaat te krijgen. Dit doen we voor elke driver om een symmetrische match te creëren tussen de tweeter en de woofer.

FOTO - Klik

We kunnen dan 'filtercoëfficiënten' genereren die in feite variabelen zijn in een zich herhalende wiskundige vergelijking die wordt gebruikt om het geluidssignaal te manipuleren. Door onze zorgvuldig gegenereerde coëfficiënten in de DSP in te voeren, kunnen we het signaal manipuleren om precies het geluid uit de luidspreker te krijgen dat we willen. Mr. Speaker gebruikt 250 coëfficiëntensets of 'taps' per driver om het geluid precies naar wens af te stemmen.

FOTO - Klik

De DSP-processor zelf is geprogrammeerd met behulp van een software genaamd Sigma Studio. Hierdoor kan een signaalstroom worden opgebouwd met de functies die we wensen, zoals het splitsen van de woofer- en tweetersignalen met de aangepaste filters die we hebben gegenereerd, het afstemmen van de timing van de drivers en het aanpassen van het volumeniveau. De DSP is in staat tot veel complexere taken, dus als je avontuurlijk bent, raad ik je aan om in Sigma Studio te spelen om Mr. Speaker op je eigen manier aan te passen! Misschien wat dynamische verwerking of EQ toevoegen voor uw specifieke luisteromgeving?

De akoestische output moet dan worden bevestigd met echte metingen en indien nodig worden aangepast.

FOTO - Klik op

FOTO - Klik

FOTO - Klik

Ik ben super blij met dit resultaat! De faserespons van de woofer begint te 'kruipen' onder ongeveer 200 Hz omdat het beperkte geheugen van de kleine DSP de lengte van de filterwiskunde die kan worden gebruikt, beperkt. Toch is dit een indrukwekkend resultaat!! Eerlijk gezegd is dat een nauwkeurigere frequentie- en fase-uitgang dan de meeste professionele studiomonitoren:)

Stap 5: Installeer de DSP Programmer (Build)

Dit deel is meestal gewoon een kwestie van het installeren van de gratis software Analog Devices Sigma Studio en vervolgens het installeren van de speciale 'FreeDSP'-stuurprogramma's voor het programmeerbord waardoor het in Sigma Studio verschijnt (analoge apparaten maken een programmeerbord, maar het is nogal duur, vandaar de speciale chauffeur om deze betaalbare te gebruiken).

Download Sigma Studio en installeer het. Klik gewoon op volgende, volgende..

Download het FreeDSP-stuurprogramma en pak het uit naar een map die u weer kunt vinden.

Het stuurprogramma moet worden geïnstalleerd met Microsoft 'ondertekening van stuurprogramma's' uitgeschakeld, omdat natuurlijk niemand Microsoft heeft betaald om het te ondertekenen.

Klik hiervoor op de knop Opnieuw opstarten in het startmenu, maar houd de linker 'Shift'-toets ingedrukt terwijl u erop klikt. Wanneer de computer opnieuw opstart ziet u een scherm met enkele opties. Selecteer Problemen oplossen > Geavanceerde opties > Opstartinstellingen > Opnieuw opstarten.

Wanneer de pc opnieuw opstart, moet u bovenaan op het cijfer 7 op het toetsenbord drukken om op te starten zonder ondertekening van het stuurprogramma.

FOTO - Klik op

Verwijder eventuele pin-jumpers van de programmer-PCB. Ik heb twee versies gezien, een met een enkele jumper, een met twee jumpers. Alles moet worden verwijderd.

FOTO - Klik op

Eerst moeten we een bestand met de naam 'ADI_USBi.spt' kopiëren van de Sigma Studio-installatiemap naar de drivermap. Ik neem aan Windows 10 64bit.

Het Sigma Studio-bestand vindt u hier: Your Drive > Program Files > Analog Devices > Sigma Studio 4.5 > USB Drivers > x64 > ADI_USBi.spt

De drivermap is hier te vinden: YourDrive > freeUSBi-master > BRONNEN > DRIVERS > Win10 > x64

FOTO - Klik

Sluit de programmer aan via de USB-kabel en open Apparaatbeheer. Om dit te doen, klikt u op het menu Start en begint u gewoon 'Apparaatbeheer' te typen. Het zou het pictogram voor u moeten tonen.

FOTO - Klik

Zoek het 'Onbekende apparaat' dat het programmeerbord zal zijn. *Klik met de rechtermuisknop* en selecteer 'Stuurprogramma bijwerken'.

FOTO - Klik

Selecteer 'Op mijn computer zoeken naar stuurprogramma's'.

FOTO - Klik

Klik nu op de knop 'Bladeren' en wijs deze naar de map waar je de driver hebt uitgepakt en het bestand uit Sigma Studio hebt gekopieerd. Klik op OK.

FOTO - Klik

Windows zou het stuurprogramma moeten vinden en vragen of u het echt wilt installeren, ook al is het niet 'ondertekend'. Selecteer 'Deze driversoftware toch installeren'.

FOTO - Klik

We zijn bijna klaar. Hopelijk meldt Windows een succesvolle installatie. Koppel nu het programmeerbord los en sluit het opnieuw aan om de installatie van het stuurprogramma te voltooien.

Start uw pc opnieuw op.

Stap 6: Programmeer de DSP (Build)

Nu Sigma Studio en het programmeerbord zijn geïnstalleerd, kunnen we het DSP-programma laden.

Download het programma (link hieronder) dat ik voor het DSP-bord heb gemaakt en pak het uit op een plek die je je herinnert.

We moeten het programmeerbord en het DSP-bord met elkaar verbinden voor stroom- en gegevensoverdracht. Wanneer elk bord wordt ingeschakeld, fungeren ze allebei als de 'master' op de datalijnen. Dit veroorzaakt een probleem als de programmer vóór de DSP-kaart wordt opgestart.

Ik denk dat de gemakkelijkste manier om ervoor te zorgen dat het DSP-bord eerst stroom krijgt, is om het rechtstreeks op de USB-voedingslijn aan te sluiten, terwijl het programmeerbord wordt ingeschakeld door de blauw-witte schakelaar die het heeft.

We hebben ook de mogelijkheid nodig om de 'WP'- en 'GND'-pinnen tijdelijk met elkaar te verbinden terwijl we het programma opslaan. 'WP' is schrijfbeveiliging. Het is geen goed idee om die permanent aangesloten te laten, omdat het geheugen beschadigd kan raken door willekeurige stroomschommelingen of wat dan ook.

We moeten dus een beetje solderen en draden aansluiten zoals weergegeven:

FOTO - Klik

Sluit de USB-kabel aan op uw computer. Als de programmer onmiddellijk wordt ingeschakeld, moet u deze met de schakelaar uitschakelen, vervolgens de kabel loskoppelen en opnieuw aansluiten. Op deze manier krijgt het DSP-bord eerder stroom dan de programmeur. Nadat we verbinding hebben gemaakt en 5 seconden hebben gewacht om het DSP-bord te laten opstarten, kunnen we op de aan / uit-schakelaar op de programmer drukken.

Sigma-studio openen.

Open het programma dat u hebt gedownload.

Het zou een scherm als dit moeten presenteren. Hopelijk heeft de USBi een groene kleur om aan te geven dat het programmeerbord is gedetecteerd. Mogelijk moet u op het tabblad 'Hardwareconfiguratie' klikken om dit scherm te zien.

FOTO - Klik

Zo niet… nou poep. De installatie van het stuurprogramma kan een beetje lastig zijn, u kunt het opnieuw proberen, aangesloten op een andere USB-poort. Controleer Apparaatbeheer om er zeker van te zijn dat er geen fouten worden weergegeven. Probeer de programmer opnieuw te starten. Ga naar diyaudio.com forums en vraag om hulp;)

Ervan uitgaande dat alles in orde is, klikt u gewoon op de knop 'Koppel compileren downloaden'. Hierdoor wordt het programma in het actieve geheugen van de DSP geladen en uitgevoerd. Als het werkte, zouden we 'Actief: gedownload' rechtsonder in het scherm moeten zien.

FOTO - Klik

ECHTER, het is nog niet opgeslagen op de DSP-kaartopslag, dus wanneer u de DSP opnieuw start, zal het terugkeren naar het standaardprogramma.

Zodra het programma zich in het actieve geheugen bevindt, kunnen we het aan boord opslaan. Om dit te doen, klikt u met de rechtermuisknop op het vak met de tekst 'ADAU1401' en selecteert u vervolgens 'Nieuwste compilatie naar E2PROM schrijven'.

Klik nog niet op 'oké'!

FOTO - Klik

Om het geheugen naar permanente opslag te kunnen schrijven, moet de DSP-kaart pin 'WP' tijdelijk worden verbonden met 'GND', net terwijl het programma wordt opgeslagen. Hiermee wordt de schrijfbeveiliging voor opslag uitgeschakeld. Dus draai die draden nu in elkaar. Klik dan op oke.

FOTO - Klik

Zodra het schrijven is voltooid, moet u de draden voor 'WP' en 'GND' losdraaien om het geheugen te beschermen.

Dat is het! Wanneer de DSP-kaart wordt uit- en ingeschakeld, moet deze automatisch het programma voor Mr. Speaker laden en uitvoeren vanuit de opslag aan boord. Je kunt nu de draden verwijderen en je voorbereiden om het in Mr. Speaker te installeren.

Ik weet dat alleen omdat je van 3D-printen of elektronica houdt, niet noodzakelijkerwijs betekent dat je je op je gemak voelt met computers. Ik wil niet dat dit mensen ervan weerhoudt om Mr. Speaker te bouwen. Dus ik maak een deal voor je - Als je probeert je DSP-bord te programmeren en faalt, kun je het bord naar mij in het VK sturen en ik zal het gratis programmeren. Maar je moet het in ieder geval eerst zelf proberen!

Stap 7: Monteer de elektronica (Build)

Het onderste stuk van Mr. Speaker is ontworpen om de batterij, printplaten te huisvesten en enige draadgeleiding te bieden. U kunt draden door de gaten voeren om ze netjes te houden.

FOTO - Klik

Om de printplaten te bevestigen heb ik dubbelzijdig klevende foam pads gebruikt. Deze houden de planken een paar millimeter van de basis opgetild, zodat ze geen vibrerend geluid maken en gesoldeerde draden hebben een beetje ruimte om door de pads te gaan. Ik heb hetzelfde gebruikt om de batterijhouder te bevestigen.

FOTO - Klik

FOTO - Klik

FOTO - Klik

Het eerste dat u moet doen voordat we alle draden solderen, is het instellen van de uitgangsspanning van de regelkaart. Op de achterkant bevinden zich enkele soldeerpads. We moeten een soldeerbol of een kleine draadstreng gebruiken om de 'SV' te overbruggen zoals weergegeven (of is dat bedoeld om 6V te lezen?).

FOTO - Klik

Sluit nu de positieve en negatieve draden van de batterij rechtstreeks aan op de IN+ en GND-pads van de regelaar. Gebruik een multimeter om Volt DC tussen GND en VO te meten. Gebruik een kleine schroevendraaier om het draaiwieltje rechtsboven op het bord te verstellen en zo nauwkeurig mogelijk in te stellen op 5V. Het is beter om iets onder te gaan dan over. Ik denk dat ik de bluetooth-print heb gedood door hem 5,3 V te geven. Hij was blij met 4.8V. Ze zijn echter niet duur, dus ik heb er nog een gekocht. Zodra de spanning is ingesteld, kunnen we de accudraden loskoppelen en verder gaan.

FOTO - Klik

De montage van de elektronica is vrij eenvoudig, maar tijdrovend. U hoeft alleen maar een aantal draden tussen de printplaten te solderen, zoals weergegeven in de twee afbeeldingen 'Power Wiring' en 'Signal Wiring'. Ik stel voor 26AWG draad.

De kleur van de draden in de afbeeldingen is alleen om het duidelijk te maken en geeft geen signaaltype enz. aan.

FOTO - Klik

FOTO - Klik

TIPS:

Het stroombedradingsschema toont de zwarte GND (aarde / negatieve) draden die elk circuit en de batterij verbinden met het 'GND'-pad op het Bluetooth-bord. Het is belangrijk om elk circuit terug naar dat punt te bedraden, zoals het diagram laat zien. Dit wordt een 'sterrengrond' genoemd. Ga er niet vanuit dat, omdat de draden met elkaar zijn verbonden, ze op elk punt kunnen samenkomen, dat zou extra ruis veroorzaken.

Verbind de schakelaars en de aux-aansluiting met wat draadlengte, zodat ze later de bevestigingspunten kunnen bereiken en de montage niet al te lastig zal zijn.

Stroomschakelaar naar versterkers 15cmBronschakelaar naar bluetooth 25cmBronschakelaar naar DSP 25cmBronschakelaar naar Aux-aansluiting 20cmVolumeschakelaar naar DSP 25cm

Dicht het gat waar de batterijdraden doorheen gaan af met tack. Een luidsprekerkast moet luchtdicht zijn, zodat de baspoort efficiënt kan werken. Ook kleine luchtlekken kunnen 'scheten'-geluiden maken.

Misschien wil je de woofer om de beurt aan elk van de versterkeruitgangen bevestigen (niet tegelijkertijd!) en controleren of je een uitgang hoort van de Bluetooth-module of aux-aansluiting. Dit is echter niet het moment om de drivers op de versterkerborden aan te sluiten, dat doen we bij de laatste montagestap.

FOTO - Klik

FOTO - Klik

Stap 8: installeer de stuurprogramma's (build)

Mr. Speaker heeft schroefgaten om de drivers te monteren, maar ze hebben geen schroefdraad. Om de draadvorm te maken, moeten we een schroef opwarmen met een vlam en deze voorzichtig in het gat drukken. Hierdoor kan het plastic rond de schroef smelten en een draadvorm vormen. Zodra de schroef is afgekoeld, kunnen we ze losschroeven, klaar om de stuurprogramma's te installeren.

Verwarm de schroef terwijl deze zich al aan het uiteinde van de inbussleutel bevindt. Ik vond 10 seconden in de vlam goed werken. Als je de schroef laat vallen, gebruik dan een tang om hem op te rapen. Doe niet zo gek en verbrand jezelf!

FOTO - Klik

Ik raad aan om M3 4 mm-schroeven te gebruiken, in ieder geval voor de tweeters. Deze zijn niet zo gebruikelijk als 5 mm-schroeven, maar zouden verkrijgbaar moeten zijn bij eBay of Amazon. Onthoud dat de dikte van de behuizing van de tweeter later wordt toegevoegd, dus het is niet nodig om de schroeven 100% in te brengen.

FOTO - Klik

Zorg er bij het installeren van de tweeters en woofer voor dat u de meegeleverde schuimrubberen pakking gebruikt om luchtspleten te dichten. U kunt de inbussleutel door de schroefgaten steken om er zeker van te zijn dat deze is uitgelijnd voordat u de schroeven plaatst.

FOTO - Klik

Soldeer draden aan de tweeters voordat u ze vastschroeft. Let op het soldeerlabel met een rode markering is de positieve pool. Als de aansluitingen worden verwisseld, is het geluid verkeerd.

FOTO - Klik

FOTO - Klik

Doe hetzelfde voor de woofer en let opnieuw op de positieve pool. Denk aan de pakking.

FOTO - Klik

FOTO - Klik

Nu moeten we de tweetercups toevoegen, zodat de delicate tweeters niet gepulseerd worden door de luchtdruk van de woofer. Rijg de tweeterdraden door het gat aan de achterkant. Knip een stuk dempingsmateriaal van ongeveer 3 cm x 12 cm uit en plaats dit in de beker. Dit helpt de geluidsgolven van de achterkant van de tweeter te absorberen.

FOTO - Klik

Breng nu een druppel contactlijm aan op het hoofdgedeelte waar de tweeter is geïnstalleerd en ook op de tweetercup. Laat de lijm ongeveer 10 minuten drogen. Als het een beetje droog is, kun je de twee stevig op elkaar drukken.

Druk niet het gezicht van de heer Spreker tegen de tafel zoals ik deed, de faseplaat van de tweeter is gebarsten!

FOTO - Klik

Wanneer de tweetercup is geïnstalleerd, moet het gat aan de achterkant worden afgedicht. Ik heb tack gebruikt. Zorg ervoor dat het goed is afgedicht, zelfs een kleine luchtspleet kan vervorming veroorzaken.

FOTO - Klik

Stap 9: Verbinden en sluiten (bouwen)

Je hebt de laatste stap gehaald, geweldig!

We hoeven alleen de draden van de woofer en tweeter aan de versterkerborden te solderen, zoals weergegeven in het diagram. Let op de positieve en negatieve markeringen op de borden.

FOTO - Klik

FOTO - Klik

FOTO - Klik

Het is nu een goed moment om de aux-aansluiting en de aan/uit-schakelaar in het hoofdgedeelte te plaatsen. Ik raad aan om wat epoxylijm of kit toe te voegen om ze op hun plaats en luchtdicht te houden.

FOTO - Klik

Tuimelschakelaars werken een beetje achteruit. Wanneer de hendel naar boven wijst, worden ze aangesloten op de draden op de onderste klemmen. Let dus op de richting van de tuimelschakelaar wanneer u deze installeert.

Het boven- en onderstuk zijn beide ontworpen met klikverbindingen. Ze hebben dus geen lijm nodig om ze te bevestigen, maar een klein beetje siliconenkit is nog steeds een goed idee om ze af te dichten, als je eenmaal weet dat alles correct is. Je kunt droog testen.

FOTO - Klik

FOTO - Klik

Zodra de bodem is geïnstalleerd, kunnen de bron- en volumeschakelaars worden vastgezet, opnieuw met een beetje lijm.

FOTO - Klik

Het is een goed idee om wat luidsprekerwatten aan de binnenkant van de behuizing toe te voegen om reflecties van de achterkant van de woofer te verminderen. Ik gebruikte een stuk van ongeveer 15 cm x 40 cm.

FOTO - Klik

Het bovenstuk en de poortbuis passen in elkaar en het is een goed idee om hier weer een beetje kit te gebruiken.

FOTO - Klik

De poortbuis moet gericht zijn naar de kleine afgesneden hoek van het bovenste stuk, dat is de achterkant van Mr. Speaker. De grotere afgesneden hoek is de voorkant.

FOTO - Klik

Ten slotte kan het bovenste stuk op zijn plaats worden geklikt. Nogmaals, er moet een beetje afdichtmiddel op de voeg komen als je weet dat alles correct werkt.

FOTO - Klik

Nu is hij klaar!

FOTO - Klik

FOTO - Klik

Tweede prijs in de Audio Challenge 2020