Mr. Speaker - Enceinte portable DSP imprimée en 3D : 9 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Projets Fusion 360 »

Je m'appelle Simon Ashton et j'ai construit de nombreuses enceintes au fil des ans, généralement en bois. J'ai eu une imprimante 3D l'année dernière et je voulais donc créer quelque chose qui illustre la liberté de conception unique que permet l'impression 3D. J'ai commencé à jouer avec les formes et c'est ce qui est ressorti.

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Dites bonjour à Monsieur le Président ! Il est:

• Imprimé en 3D
• Stéréo
• Alimenté par pile
• Bluetooth
• actif
• DSP (réponse plate 45 Hz - 20 000 Hz et phase linéaire)

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Traditionnellement, les haut-parleurs ont besoin d'un filtre électronique pour séparer le signal de chaque pilote et régler le son. Cela peut être un processus assez maladroit impliquant des pièces volumineuses et coûteuses qui obligent néanmoins le concepteur à choisir de nombreux compromis importants.

M. Speaker utilise un processeur de signal numérique (DSP) moderne, l'Analog Devices ADAU1401, pour contourner bon nombre des compromis de conception traditionnels. Il y a quelques années encore, un tel traitement était réservé aux grandes installations d'enceintes professionnelles avec un rack d'équipements dédiés, mais il devient maintenant de plus en plus accessible. Cette technologie permet à un concepteur de contrôler sans précédent le comportement du système audio pour un résultat final aussi parfait que possible - des graves profonds aux aigus aigus.

Je sépare cette instructable en deux types d'étape; Construire et concevoir.

• Les étapes étiquetées (Construire) sont tout ce que vous devez suivre pour créer votre propre haut-parleur.
• Les étapes (de conception) couvrent le processus que j'ai suivi pour créer Mr. Speaker. Ces étapes ne sont pas nécessaires pour construire Mr. Speaker, mais j'espère qu'elles fonctionneront comme un outil pédagogique pour aider à en apprendre davantage sur le sujet fascinant de la conception audio.

Après avoir téléchargé ceci, quelques personnes ont demandé « Comment ça sonne ? » Honnêtement incroyable ! Je ne m'attendais pas à ce qu'un boîtier imprimé en 3D puisse sonner aussi bien. Vous ne pouvez probablement pas le dire à partir d'une vidéo enregistrée sur mon téléphone portable, mais voici un exemple de musique !

M. Speaker Video - Cliquez

Fournitures

M. Speaker est imprimé en 3D, mais vous devrez acheter quelques pièces électroniques pour le faire chanter. Je recommande fortement d'obtenir exactement les mêmes circuits que j'utilise pour éviter des problèmes inattendus.

Je fournirai un lien pour chaque article que j'ai réellement acheté. Je ne parraine pas ce vendeur en particulier, c'est juste pour illustrer la partie nécessaire. Vous préférerez peut-être acheter la même pièce ailleurs.

Aliexpress

Carte DSP ADAU1401 (traitement du signal)

eBay

• Programmeur EZ-USB (programmer la mémoire DSP)
• Carte d'ampli mono TPA3118 (ampli woofer)
• Carte ampli stéréo TPA3110 (ampli tweeter)
• 14500 piles et chargeur (piles de taille « AA » à haute tension et capacité)
• 4x porte-piles « AA » (connexion en série pour haute tension, pas en parallèle. Vendu en tant que « 6V » pour les piles AA)
• Régulateur 5 volts (pour alimenter les cartes Bluetooth et DSP)
• Ouate de haut-parleur
• Vis bouton M3 4mm
• Module Bluetooth M28

Pièces express

• Woofer 1pc - Dayton ND91-4
• Tweeters 2pcs - Hi-Vi B1S (Source alternative Solen.ca)

Composants RS

• Interrupteur de source et d'alimentation (2 pièces, bipolaire, bidirectionnel, verrouillable)
• Commutateur de volume (unipolaire, double jet, momentané)
• Prise auxiliaire (stéréo 3,5 mm)

Le coût total devrait être d'environ 125 £ GBP

Vous aurez également besoin d'outils de base comme un fer à souder et de divers morceaux comme de la colle et du fil. Et, bien sûr, une imprimante 3D assez grande (200x200x200) par exemple Ender3 plus filament PLA.

Mise à jour: j'ai testé le temps de jeu sur une seule charge. A duré environ 3 heures.

Étape 1: Impression 3D (Construire)

Mr. Speaker est créé en 6 pièces (fichiers STL ci-dessous).

Le modèle global a été conçu dans Autodesk Fusion360 et ce fichier est également fourni afin que les utilisateurs puissent modifier la conception s'ils le souhaitent. Je suis désolé de dire que je n'ai pas inclus l'historique de conception car il est devenu beaucoup trop compliqué.

Modèle Fusion 360

• Corps
• Sommet
• Tube de port
• Tasses Tweeter
• Bas
• Couvercle de la batterie

J'ai conçu l'ensemble de l'enceinte en sachant qu'elle serait imprimée en 3D, j'ai donc évité les surplombs directs dans la mesure du possible en utilisant des bords chanfreinés. La "prise de phase" (nous y reviendrons plus tard) sert également de support pour le trou du tweeter. Tout cela signifie que les supports n'ont pas besoin d'être ajoutés pendant le tranchage.

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Les deux exceptions sont le composant inférieur qui a de grands surplombs sur le compartiment de la batterie et le couvercle de la batterie lui-même. Il serait judicieux de générer des supports pour les deux parties. Cela dit, j'ai imprimé le bas sans support et le pontage de l'écart a réussi.

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Le couvercle de la batterie s'imprime correctement sans support à plat, mais j'ai trouvé que l'adhérence de la couche n'était pas assez forte sur le clip qui doit se plier. Je l'ai donc imprimé debout avec des supports, pour aligner les couches de la manière la plus solide pour le clip.

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Je découpe des modèles à Cura. Pour garder la couture en Z propre, activez les paramètres « Alignement de la couture en Z » et « Position de la couture en Z ». Réglez l'alignement sur « Back Left », puis faites pivoter la pièce jusqu'à ce que la couture en Z soit maintenue le long d'un bord. Ceci est particulièrement clair à voir sur le corps principal. Vous pouvez mieux visualiser le Z-Seam dans Cura si vous activez le paramètre « Coasting ».

Je recommande également d'activer « Z-hop » afin que la tête d'impression ne heurte pas des pièces hautes délicates telles que la prise de phase du tweeter ou le tube de port pendant sa construction. J'active le "peignage" mais avec le paramètre "Pas dans la peau".

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Je recommande fortement d'imprimer toutes les autres pièces avant le corps principal. Le corps principal est une longue impression, vous voulez donc être sûr que tout est composé pour votre imprimante et votre filament. J'ai utilisé un refroidissement maximal des pièces pour faciliter les surplombs, mais cela peut entraîner des cordages, en particulier sur de petits détails comme le tweeter.

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Après l'impression du corps principal, j'ai utilisé du papier de verre grain 220 pour enlever les extrémités rugueuses de l'arrière de la zone de la plaque de phase afin qu'elle n'entre pas en contact avec le cône du tweeter. La plaque de phase doit être d'env. 0,5 mm du cône du tweeter, il doit donc être lisse et propre.

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Étape 2: Choix du pilote (conception)

La première étape de la conception d'un haut-parleur consiste généralement à choisir les pilotes.

Je savais qu'un woofer plus petit serait nécessaire pour garder la taille de Mr. Speaker raisonnablement portable. Je savais aussi que deux woofers (pour la stéréo) auraient besoin de deux fois plus de volume d'enceinte (litres) qu'un seul woofer. En triant de nombreuses options sur le Web, je suis arrivé au Dayton ND91-4.

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Ce haut-parleur semble offrir les basses les plus profondes de tous les woofers de 3" ainsi qu'un "X-max" très impressionnant qui est la capacité d'excursion, ou en d'autres termes, jusqu'où le woofer peut aller et venir pour générer du son. Si vous voulez des basses profondes, vous devez déplacer beaucoup d'air, c'est donc important, surtout sur un petit haut-parleur.

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Les aspects de base des performances du woofer peuvent être spécifiés avec un ensemble de nombres appelés paramètres « thiele small ». Ceux-ci fournissent des données qui peuvent être utilisées dans des calculs pour prédire comment le woofer réagira dans certains volumes d'enceinte ou avec divers types de port de graves. Nous n'avons pas besoin de faire les calculs à la main, nous pouvons utiliser un logiciel comme WinISD.

Ici, nous voyons rapidement qu'un volume d'enceinte de 2,2 L et un port tubé à 58 Hz produiront une sortie de basse assez respectable.

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Il existe des haut-parleurs de « subwoofer » de 3 qui vont plus loin, mais ils ne peuvent pas être directement associés à un tweeter car ils sont totalement axés sur les basses.

Super, nous avons un woofer ! Et un tweeter ?

Bien que le ND91-4 soit commercialisé comme un haut-parleur « gamme complète », ce n'est tout simplement pas le cas. Bien qu'il puisse sembler atteindre environ 15 000 Hz en regardant le graphique ci-dessus, il ne le fait que lorsque vous êtes exactement devant lui (sur l'axe). Les sons à haute fréquence disparaîtront lorsque vous vous déplacerez même légèrement sur le côté (hors axe). Bref, si l'on veut entendre toute la palette musicale sans être coincé à un endroit précis, un tweeter est nécessaire.

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Si ce petit woofer de 3 travaille très dur pour produire des basses profondes, la gamme de sons la plus élevée en souffrira en conséquence. C'est ce qu'on appelle une distorsion d'intermodulation; un son en affectant un autre. Cela peut être comme demander à un artiste de dessiner une image détaillée tout en faisant une séance d'entraînement. Les lignes qui étaient censées être nettes et lisses pourraient facilement devenir bancales.

La majorité des tweeters abordables ne sont pas très bons pour reproduire la gamme inférieure des aigus, je ne voulais donc pas utiliser le dôme en soie standard qui doit être remplacé par le woofer en dessous de 3 000 Hz. Au lieu de cela, j'ai choisi le Hi-Vi B1S car il peut atteindre 800 Hz, ce qui signifie qu'une plus grande partie de la plage musicale importante restera détaillée et claire lorsque le woofer fait un entraînement. De plus, j'en avais déjà dans une boîte !

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Vous vous demandez probablement quel est le compromis ici, car rien n'est gratuit. Le commerce est la plupart du temps une efficacité réduite; le B1S ne donne pas beaucoup de niveau de sortie pour la puissance que vous entrez. Il a également quelques bosses dans la réponse. Ceux-ci peuvent être problématiques pour une conception d'enceintes «passive» traditionnelle, mais ce n'est pas vraiment un problème avec notre conception active basée sur DSP.

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Étape 3: Prototypage acoustique (Design)

À ce stade de la conception, j'ai assemblé le premier prototype de construction complète et il était temps de voir ce que ces pilotes font dans un vrai boîtier de mot.

Un microphone précis est placé devant Mr. Speaker et le woofer et le tweeter directement connectés à l'amplificateur pour tester la sortie brute. Ces mesures ont été effectuées à l'aide d'un logiciel appelé ARTA.

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La sortie du woofer (ci-dessous) a l'air sympa ! Les basses ne semblent pas aussi fortes que simulées, mais elles vont plus loin. Par conséquent, il semble que le port puisse être un peu plus court pour le régler plus haut, car pousser ce woofer de 3 à 40 Hz est trop exigeant. De plus, le microphone est un peu plus proche du woofer que le tube du port, ce qui rendra le bas La sortie des basses semble plus faible qu'elle ne l'est. Nous pouvons certainement travailler avec cela !

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La sortie du tweeter (ci-dessous) semble également décente. La distorsion reste assez faible d'environ 700 Hz jusqu'au haut de la gamme. En dessous de 700 Hz, la distorsion augmente. Cela nous donne un point de filtre sensible pour le croisement vers le woofer pour les fréquences inférieures à 800 Hz.

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Il y a un problème inattendu ici; une encoche nette autour de 17 000 Hz. Cela pourrait facilement être corrigé dans le filtrage DSP, mais si nous mesurons hors axe (graphique ci-dessous, traces rouges et violettes), nous voyons que l'encoche se déplace plus bas en fréquence. Si nous essayons de corriger cela avec des filtres, lorsque l'auditeur se déplace vers une autre position dans la pièce, la correction ne sera plus correcte. Si possible, nous devrions résoudre ce problème acoustiquement.

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Je sais par expérience que ce type de problème est généralement causé par une réflexion de quelque chose à proximité du tweeter. Lorsque l'onde sonore réfléchie revient pour rencontrer le son d'origine, elle peut interférer, provoquant des bosses ou des creux dans la sortie, comme nous le voyons ci-dessus. En fait, cet effet peut même être causé par le son provenant du bord extérieur du cône d'entraînement interférant avec le son provenant du centre du cône.

Il existe une arme à notre disposition appelée "prise de phase" qui peut influencer les fréquences plus élevées d'un tweeter ou d'un woofer. Une prise de phase est essentiellement un objet avec une forme spécifique devant le haut-parleur qui force le son à parcourir un certain chemin. Si nous choisissons correctement la forme, nous pouvons garantir que le son qui provoque une annulation est soit bloqué, soit prend un chemin différent afin qu'il n'interfère pas. Quelques exemples d'images ci-dessous:

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Me voilà parti pour un voyage d'essais et d'erreurs armé de blu-tak et d'une imprimante 3D !

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J'ai commencé par utiliser du blu-tack pour créer diverses formes que j'ai collées à un fil fin devant le tweeter. De cette façon, j'ai confirmé que le domaine d'intérêt peut être influencé et amélioré. Ensuite, je me suis tourné vers l'imprimante 3D pour créer rapidement de nombreux designs de prises de phase et les tester. Les imprimantes 3D sont superbes pour la conception d'itérations rapides. Le graphique ci-dessus montre à quel point de minuscules changements dans la forme de la conception de la prise de phase peuvent être importants.

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Après avoir choisi une conception optimale, je l'ai intégré au corps principal en tant que partie intégrante, l'ai imprimé à nouveau et enregistré quelques mesures acoustiques finales pour l'exportation vers le logiciel de génération de filtres.

Étape 4: Génération de filtres (conception)

Pour produire le filtre DSP, nous exportons la réponse brute de chaque pilote, y compris les données de phase, vers un programme appelé RePhase.

Ce logiciel gratuit nous permet de manipuler indépendamment la réponse en fréquence et la phase pour générer un filtre personnalisé qui corrige notre pilote à la sortie souhaitée.

Qu'est-ce que « phase » ? Expliqué simplement, c'est le moment où le son arrive à l'auditeur. Pour diverses raisons, toutes les fréquences ne sont pas reproduites en même temps à partir d'un haut-parleur. Par exemple, lorsque le woofer et le tweeter sont dans des positions physiques légèrement différentes, le son d'un haut-parleur peut arriver à l'auditeur plus tôt que l'autre. En allant un peu plus loin, des aspects tels que les filtres électroniques peuvent stocker de l'énergie à certaines fréquences plus longtemps que d'autres, ce qui signifie que les hautes fréquences peuvent arriver à l'auditeur plus tôt que les médiums. La différence de synchronisation est trop petite pour être entendue comme un retard, mais elle peut affecter la clarté perçue, c'est donc bien que nous puissions la corriger avec DSP.

Nous pouvons ajuster tous les aspects du filtre jusqu'à ce que nous ayons une réponse en fréquence plate dans la bande passante souhaitée, le filtrage croisé à 800 Hz, puis nous ajustons la phase et la synchronisation du pilote pour obtenir un résultat précis. Nous faisons cela pour chaque haut-parleur afin de créer une correspondance symétrique entre le tweeter et le woofer.

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Nous pouvons ensuite générer des « coefficients de filtrage » qui sont essentiellement des variables dans une équation mathématique répétitive utilisée pour manipuler le signal sonore. En entrant nos coefficients soigneusement générés dans le DSP, nous pouvons manipuler le signal pour obtenir exactement le son que nous voulons du haut-parleur. Mr. Speaker utilise 250 jeux de coefficients ou « taps » par pilote pour régler le son comme vous le souhaitez.

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Le processeur DSP lui-même est programmé à l'aide d'un logiciel appelé Sigma Studio. Cela permet de créer un flux de signal avec les fonctions que nous désirons, telles que la division des signaux du woofer et du tweeter avec les filtres personnalisés que nous avons générés, l'alignement de la synchronisation des haut-parleurs et le réglage du niveau de volume. Le DSP est capable de tâches bien plus complexes, donc si vous êtes aventureux, je vous encourage à jouer dans Sigma Studio pour personnaliser Mr. Speaker à votre façon ! Peut-être ajouter un traitement dynamique ou un égaliseur pour votre environnement d'écoute spécifique ?

La sortie acoustique doit ensuite être confirmée par des mesures réelles, et si nécessaire ajustée.

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Je suis super content de ce résultat ! La réponse en phase du woofer commence à « ramper » en dessous d'environ 200 Hz car la mémoire limitée du minuscule DSP limite la longueur des mathématiques du filtre qui peuvent être utilisées. C'est quand même un résultat impressionnant !! Franchement, c'est une sortie de fréquence et de phase plus précise que la plupart des moniteurs de studio professionnels:)

Étape 5: Installer le programmeur DSP (Build)

Cette partie consiste principalement à installer le logiciel gratuit Analog Devices Sigma Studio, puis à installer les pilotes spéciaux 'FreeDSP' pour la carte de programmation qui la font apparaître dans Sigma Studio (les appareils analogiques font une carte de programmation mais c'est plutôt cher, donc le pilote spécial pour utiliser celui-ci abordable).

Téléchargez Sigma Studio et installez-le. Cliquez simplement sur suivant, suivant..

Téléchargez le pilote FreeDSP et décompressez-le dans un dossier que vous pourrez retrouver.

Le pilote doit être installé avec la « signature de pilote » de Microsoft désactivée car, naturellement, personne n'a payé Microsoft pour le signer.

Pour ce faire, cliquez sur le bouton Redémarrer dans le menu Démarrer, mais maintenez la touche 'Shift' de gauche enfoncée pendant que vous cliquez dessus. Lorsque l'ordinateur redémarre, vous verrez un écran avec quelques options. Sélectionnez Dépannage > Options avancées > Paramètres de démarrage > Redémarrer.

Lorsque le PC redémarre, vous devez appuyer en haut sur le chiffre 7 du clavier pour démarrer sans signature de pilote.

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Retirez tous les cavaliers de broche du PCB du programmateur. J'ai vu deux versions, une avec un seul cavalier, une avec deux cavaliers. Tout doit être supprimé.

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Nous devons d'abord copier un fichier appelé 'ADI_USBi.spt' du dossier d'installation de Sigma Studio vers le dossier du pilote. Je suppose que Windows 10 64 bits.

Le fichier Sigma Studio se trouve ici: Your Drive > Program Files > Analog Devices > Sigma Studio 4.5 > USB Drivers > x64 > ADI_USBi.spt

Le dossier du pilote se trouve ici: YourDrive > freeUSBi-master > SOURCES > DRIVERS > Win10 > x64

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Connectez le programmeur par son câble USB et ouvrez le Gestionnaire de périphériques. Pour ce faire, cliquez sur le menu Démarrer et commencez simplement à taper « Gestionnaire de périphériques ». Il devrait afficher l'icône pour vous.

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Trouvez le « Périphérique inconnu » qui sera la carte de programmation. *Cliquez avec le bouton droit* et sélectionnez "Mettre à jour le pilote".

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Sélectionnez « Parcourir mon ordinateur pour rechercher un pilote logiciel ».

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Cliquez maintenant sur le bouton "Parcourir" et pointez-le vers le dossier dans lequel vous avez décompressé le pilote et copié le fichier à partir de Sigma Studio. Cliquez sur OK.

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Windows devrait trouver le pilote et vous demander si vous voulez vraiment l'installer, même s'il n'est pas « signé ». Sélectionnez « Installer ce pilote logiciel quand même ».

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On a presque terminé. Espérons que Windows signale une installation réussie. Débranchez maintenant la carte de programmation, puis reconnectez-la pour terminer l'installation du pilote.

Redémarrez votre ordinateur.

Étape 6: programmer le DSP (Build)

Maintenant que Sigma Studio et la carte de programmation sont installés, nous pouvons charger le programme DSP.

Téléchargez le programme (lien ci-dessous) que j'ai créé pour la carte DSP et décompressez-le dans un endroit dont vous vous souviendrez.

Nous devons connecter la carte de programmation et la carte DSP ensemble pour l'alimentation et le transfert de données. Lorsque chaque carte s'allume, elles agissent toutes les deux en tant que « maître » sur les lignes de données. Cela pose un problème si le programmateur est mis sous tension avant la carte DSP.

Je pense que le moyen le plus simple de s'assurer que la carte DSP est alimentée en premier est de la connecter directement à la ligne d'alimentation USB, tandis que la carte de programmation est allumée par l'interrupteur bleu et blanc dont elle dispose.

Nous avons également besoin de la possibilité de connecter temporairement les broches « WP » et « GND » pendant que nous stockons le programme. « WP » est la protection en écriture. Ce n'est pas une bonne idée de laisser ceux connectés en permanence car la mémoire pourrait être corrompue par des fluctuations de puissance aléatoires ou autre.

Nous devons donc faire un peu de soudure et connecter les fils comme indiqué:

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Connectez le câble USB à votre ordinateur. Si le programmateur s'est allumé immédiatement, vous devez l'éteindre à l'aide de l'interrupteur, puis débranchez et rebranchez le câble. De cette façon, la carte DSP sera alimentée avant le programmeur. Après avoir connecté et attendu 5 secondes pour permettre à la carte DSP de démarrer, nous pouvons appuyer sur l'interrupteur d'alimentation du programmateur.

Ouvrez Sigma Studio.

Ouvrez le programme que vous avez téléchargé.

Il devrait présenter un écran comme celui-ci. Espérons que l'USBi aura une couleur verte pour indiquer que la carte de programmation a été détectée. Vous devrez peut-être cliquer sur l'onglet « Configuration matérielle » pour voir cet écran.

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Sinon… eh bien merde. L'installation du pilote peut être un peu fastidieuse, vous pouvez réessayer connecté à un autre port USB. Vérifiez le Gestionnaire de périphériques pour vous assurer qu'il n'affiche pas d'erreurs. Essayez de redémarrer le programmeur. Allez sur les forums diyaudio.com et demandez de l'aide;)

En supposant que tout va bien, cliquez simplement sur le bouton "Lier le téléchargement de compilation". Cela chargera le programme dans la mémoire active du DSP et l'exécutera. Si cela a fonctionné, nous devrions voir « Actif: téléchargé » en bas à droite de l'écran.

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CEPENDANT, il n'est pas encore enregistré sur le stockage de la carte DSP, donc lorsque vous redémarrez le DSP, il revient au programme par défaut.

Une fois que le programme est en mémoire active, nous pouvons le stocker à bord. Pour ce faire, cliquez avec le bouton droit de la souris sur la case « ADAU1401 », puis sélectionnez « Écrire la dernière compilation sur E2PROM ».

Ne cliquez pas encore sur « OK » !

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Pour permettre à la mémoire d'être écrite dans un stockage permanent, la broche 'WP' de la carte DSP doit être temporairement connectée à 'GND', juste pendant que le programme est stocké. Cela désactive la protection en écriture du stockage. Alors torsadez ces fils ensemble maintenant. Cliquez ensuite sur OK.

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Une fois l'écriture terminée, vous devez détordre les fils pour « WP » et « GND » pour protéger la mémoire.

C'est ça! Lorsque la carte DSP est éteinte et allumée, elle doit automatiquement charger et exécuter le programme pour Mr. Speaker à partir du stockage intégré. Vous pouvez retirer les fils maintenant et vous préparer à l'installer dans Mr. Speaker.

Je sais que ce n'est pas parce que vous aimez l'impression 3D ou l'électronique que vous êtes à l'aise avec les ordinateurs. Je ne veux pas que cela décourage les gens de construire Monsieur le Président. Je vais donc vous faire un marché - Si vous essayez de programmer votre carte DSP et que vous échouez, vous pouvez m'envoyer la carte au Royaume-Uni et je la programmerai gratuitement. Mais vous devez au moins essayer vous-même d'abord!

Étape 7: Assembler l'électronique (construire)

La partie inférieure de Mr. Speaker est conçue pour loger la batterie, les circuits imprimés et fournir un certain acheminement des fils. Vous pouvez faire passer les fils à travers les trous pour les garder bien rangés.

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Pour fixer les circuits imprimés, j'ai utilisé des tampons en mousse collante double face. Ceux-ci maintiennent les cartes soulevées de quelques millimètres de la base afin qu'elles ne fassent pas de bruit de vibration et que les fils soudés aient un peu d'espace pour passer à travers les plaquettes. J'ai utilisé le même pour fixer le support de batterie.

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La première chose à faire avant de souder tous les fils est de régler la tension de sortie de la carte du régulateur. Au dos, il y a des pastilles à souder. Nous devons utiliser une goutte de soudure ou un petit brin de fil pour ponter le « SV » comme indiqué (ou est-ce censé lire 6 V ?).

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Connectez maintenant les fils positif et négatif de la batterie directement aux plots IN+ et GND du régulateur. Utilisez un multimètre pour mesurer les Volts DC entre GND et VO. Utilisez un petit tournevis pour régler le petit cadran en haut à droite de la carte et réglez le plus précisément possible sur 5V. Il vaut mieux aller un peu en dessous que dessus. Je pense avoir tué le PCB Bluetooth en lui donnant 5,3V. Il était content de 4.8V. Ils ne sont pas chers, alors j'en ai acheté un autre. Une fois la tension réglée, nous pouvons déconnecter les fils de la batterie et continuer.

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L'assemblage de l'électronique est assez simple, mais prend du temps. Il vous suffit de souder un certain nombre de fils entre les circuits imprimés, comme indiqué dans les deux images « Câblage d'alimentation » et « Câblage de signal ». Je suggère un fil 26AWG.

La couleur des fils dans les images est juste pour le rendre clair et n'indique pas le type de signal, etc.

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DES ASTUCES:

Le schéma de câblage d'alimentation montre les fils noirs GND (terre/négatif) reliant chaque circuit et la batterie au plot « GND » de la carte Bluetooth. Il est important de câbler chaque circuit à ce point comme le montre le schéma. C'est ce qu'on appelle un « sol en étoile ». Ne présumez pas qu'étant donné que les fils sont connectés ensemble, ils peuvent se joindre à n'importe quel point, ce qui provoquerait un bruit supplémentaire.

Connectez les commutateurs et la prise auxiliaire avec une certaine longueur de fil afin qu'ils puissent atteindre les points de montage plus tard et l'assemblage ne sera pas trop difficile.

Interrupteur d'alimentation vers ampères 15cmInterrupteur de source vers bluetooth 25cmInterrupteur de source vers DSP 25cmInterrupteur de source vers prise Aux 20cmInterrupteur de volume vers DSP 25cm

Sceller le trou où passent les fils de la batterie avec une punaise. Une enceinte doit être étanche à l'air pour que le port des basses puisse fonctionner efficacement. De petites fuites d'air peuvent également faire des bruits de « péter ».

Vous pouvez attacher le woofer à chacune des sorties de l'ampli à tour de rôle (pas en même temps !) et vérifier que vous entendez une sortie du module Bluetooth ou de la prise auxiliaire. Cependant, ce n'est pas le moment de connecter les pilotes aux cartes d'ampli, nous le ferons lors de l'étape d'assemblage final.

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Étape 8: Installer les pilotes (Build)

Mr. Speaker a des trous de vis pour monter les pilotes, mais ils n'ont pas de forme de filetage. Pour créer la forme du filetage, nous devons chauffer une vis avec une flamme et l'enfoncer doucement dans le trou. Cela permettra au plastique de fondre autour de la vis et de former un filet. Une fois la vis refroidie, nous pouvons les dévisser pour installer les pilotes.

Chauffer la vis alors qu'elle est déjà sur l'extrémité de la clé hexagonale. J'ai trouvé que 10 secondes dans la flamme fonctionne bien. Si vous faites tomber la vis, utilisez une pince pour la ramasser. Ne soyez pas stupide et brûlez-vous !

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Je recommande d'utiliser des vis M3 4mm, au moins pour les tweeters. Celles-ci ne sont pas aussi courantes que les vis de 5 mm, mais devraient être disponibles sur eBay ou Amazon. N'oubliez pas que l'épaisseur du corps du tweeter sera ajoutée plus tard, il n'est donc pas nécessaire d'insérer les vis à 100%.

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Lors de l'installation des tweeters et du woofer, assurez-vous d'utiliser le joint en mousse inclus pour aider à sceller les espaces d'air. Vous pouvez enfoncer la clé hexagonale dans les trous de vis pour vous assurer qu'elle est alignée avant d'insérer les vis.

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Soudez les fils aux tweeters avant de les visser. Notez que l'étiquette à souder avec une marque rouge est la borne positive. Si les connexions sont inversées, le son sera faux.

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Faites de même pour le woofer et notez à nouveau la borne positive. N'oubliez pas le joint.

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Maintenant, nous devons ajouter les coupelles du tweeter, afin que les tweeters délicats ne soient pas pulsés par la pression d'air du woofer. Faites passer les fils du tweeter dans le trou à l'arrière. Découpez un morceau de matériau d'amortissement d'environ 3 cm x 12 cm et placez-le dans la tasse. Cela aidera à absorber les ondes sonores de l'arrière du tweeter.

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Ajoutez maintenant un cordon de colle de contact sur le corps principal où le tweeter est installé et également sur la coupelle du tweeter. Laissez l'adhésif sécher pendant environ 10 minutes. Une fois qu'il est légèrement sec, vous pouvez appuyer fermement les deux ensemble.

N'appuyez pas le visage de Mr. Speaker contre la table comme je l'ai fait, la plaque de phase du tweeter s'est fissurée !

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Lorsque la coupelle du tweeter a été installée, le trou à l'arrière doit être scellé. J'ai utilisé de l'amure. Assurez-vous qu'il est bien scellé, même un petit entrefer peut provoquer une distorsion.

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Étape 9: Connectez-vous et fermez (Build)

Tu es arrivé à la dernière étape, génial !

Nous avons juste besoin de souder les fils du woofer et du tweeter aux cartes d'ampli comme indiqué sur le schéma. Prenez note des marques positives et négatives sur les planches.

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C'est maintenant le bon moment pour installer la prise auxiliaire et l'interrupteur d'alimentation dans le corps principal. Je suggère d'ajouter de la colle époxy ou du mastic pour les maintenir en place et hermétiques.

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Les interrupteurs à bascule fonctionnent un peu à l'envers. Lorsque le levier pointe vers le haut, ils se connectent aux fils sur les bornes inférieures. Notez donc l'orientation de l'interrupteur à bascule lorsque vous l'installez.

Les pièces supérieure et inférieure sont toutes deux conçues avec des joints encliquetables. Ils n'ont donc pas besoin de colle pour les fixer, mais un peu de mastic silicone est toujours une bonne idée pour les sceller, une fois que vous savez que tout est correct. Vous pouvez tester à sec.

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Une fois le fond installé, les commutateurs de source et de volume peuvent être fixés, encore une fois avec un peu de colle.

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C'est une bonne idée d'ajouter du rembourrage d'enceinte à l'intérieur du corps principal pour réduire les reflets à l'arrière du woofer. J'ai utilisé un morceau d'environ 15cm x 40cm.

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La pièce supérieure et la fente du tube de port ensemble et c'est une bonne idée d'utiliser à nouveau un peu de mastic ici.

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Le tube du port doit être orienté vers le petit coin coupé de la pièce supérieure, c'est-à-dire l'arrière de Mr. Speaker. Le plus grand coin coupé est l'avant.

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Enfin, la pièce supérieure peut être encliquetée en place. Encore une fois, un peu de scellant devrait aller sur le joint une fois que vous savez que tout fonctionne correctement.

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Maintenant, il a terminé !

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Deuxième prix au Challenge Audio 2020