Barre de son DIY avec DSP intégré : 6 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Construire une barre de son d'aspect moderne à partir de contreplaqué de 1/2 d'épaisseur. La barre de son a 2 canaux (stéréo), 2 amplificateurs, 2 tweeters, 2 woofers et 4 radiateurs passifs pour aider à amplifier les basses fréquences dans cette petite armoire. les amplificateurs ont un processeur de signal numérique (DSP) programmable intégré que j'utilise pour créer des filtres 2 voies, des égaliseurs personnalisés et ajouter une amplification dynamique des basses. L'ampli DSP utilise le processeur ADAU1701 qui est configurable à l'aide d'Analog Devices SigmaStudio (logiciel gratuit). Un programmeur USBi séparé est nécessaire pour télécharger le programme SigmaStudio sur le processeur. Bien sûr, il en propose un pas si stellaire pour 20 $, sinon une version plus chère d'Analog Devices peut être utilisée.

Liste des pièces principales:

• Woofers (x2): Dayton Audio ND91-4
• Tweeters (x2): Dayton Audio ND20FB-4
• Radiateurs passifs (x4): Dayton Audio ND90-PR
• Amplificateur 1 (alimentant les tweeters): Dayton Audio Kab-215
• Amplificateur 2 (alimentant les woofers): Sure Electronics Jab3-250
• Boîtier: contreplaqué de 1/2" d'épaisseur (Home Depot)
• Déflecteur avant: MDF 1/2" d'épaisseur (Home Depot)

Étape 1: pliage de l'enceinte en saignée

Je voulais une enceinte unique qui n'avait pas l'air « carrée », j'ai donc décidé d'utiliser une technique de pliage de saignée pour obtenir un bord lisse et sans couture tout autour de l'enceinte. J'ai fait plusieurs (9 par pli) coupes fines non traversantes qui se terminent à environ 2 mm de la surface de la feuille de contreplaqué. Cela a donné un bord arrondi avec un rayon de courbure d'environ 1 . L'enlèvement de matière d'une face du bois permet de plier facilement le contreplaqué. Des précautions doivent cependant être prises car ce pli est assez fragile. Le pliage de la saignée nécessite de connaître l'épaisseur (saignée) de votre lame, l'épaisseur de votre matière et le rayon souhaité. En connaissant ces paramètres, vous pouvez calculer la quantité de matière enlevée (nombre de coupes), les longueurs d'arc extérieur et intérieur (espacement des coupes)., des calculateurs de pliage de saignée existent mais ils ont une limite prudente sur le rayon de pliage. Un exemple peut être trouvé ici:

Étape 2: Coller ensemble

J'ai créé un mélange d'environ 1:1 de sciure de bois et de colle à bois et je l'ai utilisé pour remplir les coupes dans chaque virage. J'ai essayé d'appliquer généreusement le mélange de colle car ces coudes n'ont plus beaucoup de matière et le coude est fragile. Cependant, une fois que le mélange de colle sèche, la courbure est assez forte (au moins assez forte pour un haut-parleur). J'ai également créé un joint à demi-tour qui est utilisé pour joindre la pièce supérieure à la partie inférieure. Vous pourriez théoriquement avoir une longue pièce sans couture qui mesurerait près de 90 de long et serait difficile à manipuler. Comme le fond n'est pas visible, j'ai choisi de diviser l'enceinte en deux et de placer les joints en bas.

Étape 3: fabrication d'un déflecteur avant en MDF

J'ai utilisé une toupie plongeante et un gabarit de découpe circulaire pour découper les trous pour chaque woofer et radiateur passif. J'ai utilisé une grosse mèche Forstner et une perceuse à colonne pour les trous du tweeter. J'ai également utilisé un foret arrondi pour lisser les bords de chaque trou ainsi que le bord extérieur du déflecteur. J'ai monté les tweeters aussi loin que possible les uns des autres pour une meilleure imagerie, mais je ne suis pas sûr de l'impact que cela a.

Étape 4: Montage des haut-parleurs et de l'emballage en tissu

Pour finir le déflecteur, j'ai monté à l'arrière tous les woofers, radiateurs passifs et tweeters à l'aide de vis à bois 1/2 . motif sur chaque joint pour percer mes trous de vis pilotes - éliminant les devinettes. J'ai recouvert l'avant du déflecteur avec du tissu (attaché avec des agrafes) et utilisé une bande de mousse à dos adhésif pour créer un joint entre le déflecteur avant et le boîtier.

Étape 5: Déflecteur arrière + électronique

Le déflecteur arrière a un bord en onglet qui est utilisé pour créer un joint étanche à l'air affleurant avec le boîtier. J'ai utilisé un foret à chanfreiner et une table à toupie pour créer le chanfrein à 45 degrés et j'ai utilisé la même bande de mousse pour créer le joint. L'électronique (2 amplificateurs, prise d'entrée d'alimentation CC, prise d'entrée stéréo et 2 LED) sont tous montés dans le déflecteur arrière. L'électronique est montée dans une cavité scellée au centre du boîtier qui sépare les canaux gauche/droit.

Étape 6: Programmation/réglage du DSP

Les processeurs de signal numérique (DSP) sont largement utilisés dans la plupart des barres de son grand public modernes. Leur plus grand avantage est qu'ils acceptent une entrée numérique et peuvent être utilisés pour un son surround multicanal. Pour ce projet, j'ai utilisé les entrées analogiques car elles sont plus faciles à concevoir. L'amplificateur Sure Electronics Jab3-250 est équipé d'un processeur ADAU1701 qui possède 2 ADC d'entrée (convertisseurs analogique-numérique) et 4 DAC de sortie (convertisseurs numérique-analogique). J'ai utilisé deux DAC de sortie pour alimenter chaque tweeter et deux DAC pour alimenter chaque woofer. L'image de mon programme graphique SigmaStudio est jointe et certains des blocs importants utilisés sont décrits ci-dessous:

Réglage du niveau d'entrée: utilisé pour diminuer le volume d'entrée pour chaque canal. J'ai trouvé qu'il s'agit d'une étape critique requise pour que la fonction Dynamic Bass Boost fonctionne (décrite plus loin).

Égaliseur paramétrique: j'ai utilisé une application téléphonique appelée « Analyseur de spectre avancé » pour enregistrer un balayage de fréquence (20 Hz - 20 kHz) et mesurer approximativement la réponse en fréquence du haut-parleur sans aucune égalisation. Ce n'est pas l'approche la plus précise, cependant, elle est rapide et elle me donne un bon point de départ sans investir dans des outils plus précis tels qu'un microphone de mesure et une carte son pour mon ordinateur portable. Je prévois de prendre de meilleures mesures à l'avenir et d'utiliser un logiciel supplémentaire tel que Room EQ Wizard (https://www.roomeqwizard.com) pour m'aider à calculer le bon EQ. Pour l'instant, j'ai créé un égaliseur paramétrique personnalisé qui diminue le volume entre 500hz et 4000hz. Mes oreilles percevaient cette gamme de fréquences plus fort que les autres. Le haut-parleur sonnait mieux (pour moi) avec le volume dans cette plage diminué. Les courbes de réponse en fréquence avant et après sont jointes. Ce ne sont pas une véritable mesure de la réponse du haut-parleur et très probablement très inexactes, mais j'ai choisi de les inclure afin de pouvoir souligner à quel point un DSP est efficace pour modifier le son. Dans les graphiques joints, la ligne orange représente la réponse de crête enregistrée et la ligne blanche représente le niveau en temps réel (qui peut être ignoré).

Crossover: j'ai utilisé un filtre Linkwitz-Riley de 4ème ordre réglé à 3 000 Hz pour le filtre passe-bas sur les woofers et le filtre passe-haut sur les tweeters. L'un des énormes avantages d'un DSP est qu'il peut facilement créer des filtres complexes comme celui-ci. Faire un croisement passif Linkwitz-Riley de 4e ordre nécessiterait des composants supplémentaires qui pourraient facilement s'ajouter au coût du DSP (35 $).

Dynamic Bass Boost: le bloc Dynamic Bass Boost fournit une amplification qui varie avec le niveau du signal d'entrée: les niveaux inférieurs nécessitent et reçoivent plus de basses que les niveaux supérieurs. En utilisant un filtre à Q variable, ce bloc ajuste dynamiquement la quantité de boost. Le niveau d'entrée doit être diminué pour que le boost fonctionne. Cela signifie que le haut-parleur n'est plus aussi fort, mais je pense que le compromis en vaut la peine. A 50W/canal, il y a beaucoup de puissance.

C'est mon premier projet avec un DSP et SigmaStudio et j'apprends toujours. Je continuerai à mettre à jour ce Instructable pendant que j'affine le son. J'espère que vous avez apprécié la construction!