Barra de so de bricolatge amb DSP integrat: 6 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Construint una barra de so d’aspecte modern a partir de fusta contraxapada de 1/2 de gruix gruixuda. La barra de so té 2 canals (estèreo), 2 amplificadors, 2 tuiters, 2 woofers i 4 radiadors passius per ajudar a augmentar les freqüències baixes en aquest petit armari. els amplificadors tenen un processador de senyal digital (DSP) programable incorporat que faig servir per crear encreuaments bidireccionals, EQ personalitzats i afegir un augment de greus dinàmic. L’amplificador DSP utilitza el processador ADAU1701 que es pot configurar mitjançant dispositius analògics SigmaStudio Es necessita un programador USBi separat per descarregar el programa SigmaStudio al processador. Segur que n'ofereix un de no tan estel·lar per 20 dòlars, en cas contrari es pot utilitzar una versió més cara d'Analog Devices.

Llista de parts principals:

• Woofers (x2): Dayton Audio ND91-4
• Tweeters (x2): Dayton Audio ND20FB-4
• Radiadors passius (x4): Dayton Audio ND90-PR
• Amplificador 1 (alimentant tuiters): Dayton Audio Kab-215
• Amplificador 2 (woofers d'alimentació): Sure Electronics Jab3-250
• Tancament: fusta contraxapada de 1/2 "de gruix (Home Depot)
• Deflector frontal: MDF de 1/2 "de gruix (Home Depot)

Pas 1: Kerf doblegant el recinte

Volia un recinte únic que no semblés "encaixat", així que vaig decidir utilitzar una tècnica de flexió per obtenir una vora llisa sense costures a tot el recinte. Vaig fer diversos talls no passants (9 per corba) que acaben a uns 2 mm de la superfície del full de fusta contraxapada. S'obté una vora arrodonida amb un radi de doblegat d'aproximadament 1 ". L'eliminació de material d'una cara de la fusta permet doblar fàcilment la fusta contraxapada. Tanmateix, cal tenir en compte que aquest revolt és força fràgil. La flexió de Kerf requereix conèixer el gruix (kerf) de la fulla, el gruix del material i el radi desitjat. Si coneixeu aquests paràmetres, podeu calcular la quantitat de material eliminat (nombre de talls), la longitud de l'arc exterior i interior (espaiat de tall). Per facilitar les coses, existeixen calculadores de flexió kerf, però tenen un límit conservador en el radi de corba. Un exemple es pot trobar aquí:

Pas 2: Enganxar-se

Vaig crear una barreja de ~ 1: 1 de pols i cola de fusta i la vaig utilitzar per omplir els talls de cada revolt. Vaig intentar aplicar la barreja de cola generosament, ja que a aquestes corbes no els queda molt material i la corba és fràgil. Tanmateix, un cop s’asseca la barreja de cola, la corba és força forta (almenys prou forta per a un altaveu). També vaig crear una junta de mitja volta que s’utilitza per unir la peça superior amb la inferior. Teòricament podríeu tenir una peça llarga sense costures que faria aproximadament 90 de llarg i difícil de manejar. Com que la part inferior no és visible, vaig optar per dividir el recinte en dues peces i que les juntes quedessin a la part inferior.

Pas 3: fabricació de deflector frontal de MDF

Vaig utilitzar un encaminador de picat i una plantilla de tall circular per tallar els forats de cada woofer i radiador passiu. Vaig utilitzar una broca forstner gran i una broca per als forats del tuit. També he utilitzat una broca rodona per suavitzar les vores de cada forat i la vora exterior del deflector. Vaig muntar els tuiters tan allunyats l'un de l'altre com sigui possible per obtenir millors imatges, però no estic segur de l'impacte que té això.

Pas 4: muntar altaveus i embolcall de tela

Per acabar el deflector, vaig muntar tots els woofers, radiadors passius i tuiters amb cargols de fusta de 1/2 . Els conductors venien amb juntes d'escuma (lliures) que van crear un bon segell quan es muntava al darrere. També vaig fer servir el forat. patró de cada junta per perforar els forats del cargol pilot, eliminant endevinalles. Vaig cobrir la part davantera del deflector amb tela (adjunta amb grapes) i vaig utilitzar una tira d’escuma amb suport adhesiu per crear un segell entre el deflector frontal i el recinte.

Pas 5: deflector posterior + electrònica

El deflector posterior té un cantell mitrat que s’utilitza per crear un segell hermètic al ras amb el recinte. Vaig fer servir un xamfrà i una taula d’encaminador per crear el xamfrà de 45 graus i vaig utilitzar la mateixa tira d’escuma per crear el segell. Els components electrònics (2 amplificadors, presa d’entrada d’alimentació de CC, presa d’entrada estèreo i 2 LED) es munten al deflector posterior. Els aparells electrònics es munten en una cavitat segellada al centre del recinte que separa els canals esquerre / dret.

Pas 6: Programació / afinació DSP

Els processadors de senyal digital (DSP) s’utilitzen àmpliament a les barres de so de consumidors més moderns. El seu major avantatge és que accepten una entrada digital i es poden utilitzar per a so de so multicanal. Per a aquest projecte, he utilitzat les entrades analògiques perquè són més fàcils de dissenyar. L’amplificador Sure Electronics Jab3-250 està equipat amb un processador ADAU1701 que té 2 entrades ADC (convertidors analògics a digitals) i 4 DAC de sortida (convertidors digitals a analògics). He utilitzat dos DAC de sortida per alimentar cada tweeter i dos DAC per alimentar cada woofer. S'adjunta la imatge del meu programa gràfic SigmaStudio i a continuació es descriuen alguns dels blocs importants utilitzats:

Ajust del nivell d’entrada: s’utilitza per reduir el volum d’entrada de cada canal. Vaig trobar que es tracta d'un pas crític que cal que funcioni la funció Dynamic Bass Boost (descripció posterior).

Equalitzador paramètric: he utilitzat una aplicació telefònica anomenada "Advanced Spectrum Analyzer" per gravar un escombrat de freqüència (20Hz - 20kHz) i mesurar aproximadament la resposta de freqüència de l'altaveu sense cap igualació. Aquest no és l'enfocament més precís, però, és ràpid i em proporciona un bon punt de partida sense invertir en eines més precises, com ara un micròfon de mesura i una targeta de so per al meu ordinador portàtil. Tinc previst prendre millors mesures en el futur i utilitzar programari addicional, com ara Room EQ Wizard (https://www.roomeqwizard.com), per ajudar-me a calcular l’equalitzador adequat. De moment, he creat un EQ paramètric personalitzat que disminueix el volum entre 500hz i 4000hz. Les meves oïdes van percebre aquest rang de freqüències més fort que la resta. L’altaveu sonava millor (per a mi) amb el volum d’aquest rang disminuït. Abans i després de les corbes de resposta de freqüència s’uneixen. No són una mesura real de la resposta del parlant i molt probablement molt inexactes, però vaig escollir incloure-les per tal de destacar l’eficàcia d’un DSP en l’alteració del so. Als gràfics adjunts, la línia taronja representa la resposta màxima registrada i la línia blanca representa el nivell en temps real (que es pot ignorar).

Crossover: He utilitzat un filtre Linkwitz-Riley de quart ordre establert a 3 000 Hz per al filtre de pas baix dels woofers i el filtre de pas alt dels tuiter. Un dels grans avantatges d’un DSP és que pot crear filtres complexos com aquest amb facilitat. Fer un crossover Linkwitz-Riley de quart ordre passiu requeriria components addicionals que podrien sumar fàcilment el cost del DSP (35 dòlars).

Dynamic Bass Boost: el bloc Dynamic Bass Boost proporciona un impuls que varia amb el nivell del senyal d’entrada: els nivells més baixos requereixen i reben més greus que els nivells superiors. Mitjançant un filtre Q variable, aquest bloc ajusta dinàmicament la quantitat d’augment. Cal reduir el nivell d’entrada perquè el reforç funcioni. Això vol dir que l’altaveu ja no és tan fort, però crec que val la pena la compensació. A 50 W / canal, hi ha molta potència.

Aquest és el meu primer projecte amb un DSP i SigmaStudio i encara estic aprenent. Continuaré actualitzant aquesta instrucció mentre afino el so. Espero que us hagi agradat la construcció.