Маленький мобильный бумбокс своими руками: 7 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

Когда я сидел на заднем дворе и слушал любимую музыку через встроенный динамик телефона Samsung, у меня возникла искра идеи: почему бы самому не построить небольшой мобильный бумбокс? Когда я начал сборку, я просто хотел получить компактный бумбокс, но сразу обнаружил, что сама конструкция на самом деле довольно забавная. Честно говоря, у меня уже было большинство необходимых деталей, так что общее впечатление было определенно приятным. Насколько легко это может быть? Если вы хотите самостоятельно построить экономичный мобильный бумбокс, читайте дальше!

Шаг 1: стерео аудио электроника

Сначала позвольте мне объяснить, что будет внутри устройства. Поскольку это должна быть автономная стереофоническая акустическая система, необходимо найти и использовать какой-либо стереофонический усилитель звука. Несмотря на то, что в настоящее время существует множество интересных вариантов, я быстро выбрал крохотный модуль стерео аудиоусилителя класса D. Может быть гораздо более простой / серьезный выбор для основной части - стереоусилителя мощности - но я бы предпочел этот небольшой модуль стереоаудиоусилителя класса D, лежащий в ящике в течение нескольких месяцев. Если я правильно помню, я купил его для небольшого проекта динамика Bluetooth, но сохранил для другой сборки и оставил в старом ящике.

Крошечный стереоаудиомодуль - это модуль на базе PAM8403, доступный по низкой цене в два раза дороже. Замечательный модуль стереофонического усилителя мощности класса D мощностью 3 Вт предназначен для управления небольшим набором громкоговорителей без внешних компонентов. Модуль также имеет встроенный двойной (стерео) потенциометр (регулятор громкости) с переключателем включения / выключения, поэтому все, что нужно, кроме модуля, - это всего лишь пара полнодиапазонных динамиков. Его рабочее напряжение питания находится в диапазоне от 2,5 до 5,5 В постоянного тока (обычно 5 В), и модуль может обеспечить гарантированную выходную мощность 3 Вт при 10% THD с громкоговорителем 4 Ом и источником питания 5 В постоянного тока.

Шаг 2: беспроводной стереоаудиоадаптер

Остальная электроника в основном связана с подключением громкоговорителей к модулю усилителя и усилителя к источнику питания. Для звука достаточно стереофонического аудиокабеля с разъемом 3,5 мм на одном конце, чтобы подключить его к источнику звука, то есть к разъему для наушников мобильного телефона или портативного музыкального плеера. Тем не менее, беспроводное соединение будет желанным вариантом, поэтому было бы лучше соединить дешевый стереофонический аудиомодуль Bluetooth с модулем усилителя. Ниже приведено изображение стереомодуля Bluetooth 3,7-5 В постоянного тока (типичное 5 В), обозначенного как MH-M28.

MH-M28 - это модуль Bluetooth с низким энергопотреблением, который поддерживает новейшую передачу Bluetooth 4.2, автоматический режим подключения Bluetooth и двухканальное стереофоническое воспроизведение без потерь. На открытом воздухе расстояние подключения по bluetooth может достигать 20 метров. Мы можем запустить модуль от любого стандартного USB-источника питания 5 В или от литий-ионного аккумулятора 1S (3,7-4,2 В). Стереонаушники могут быть напрямую подключены к аудиоразъему 3,5 мм модуля или могут быть подключены к аудиовходу модуля усилителя мощности, хотя последнее является тем, что здесь необходимо. Излишне говорить, что конкретный модуль MH-M28 не очень важен, поэтому вы можете попробовать любой другой аналогичный 5-вольтовый модуль беспроводного стереофонического аудиоадаптера Bluetooth для этого проекта. Точно так же, когда дело доходит до модуля усилителя мощности, есть много вариантов (но будьте внимательны к тому, что вы собираетесь делать)!

Шаг 3. Аккумулятор / блок питания

Для источника питания Boombox есть как минимум два реальных варианта: внешний источник питания USB (5 В) или внутренний литий-ионный аккумулятор 1S (3,7–4,2 В). Первое проще и дешевле, второе намного удобнее и удобнее. Ниже приводится предлагаемая принципиальная схема блока питания, которая объединяет оба ресурса - выход литий-ионной батареи в качестве основного источника питания и вход источника питания USB для «сложной» зарядки литий-ионной батареи. Не забудьте выбрать подходящий литий-ионный аккумулятор (со схемой внутренней защиты), который имеет достаточную емкость, размеры, цену и т. Д. И способен обеспечить то, что действительно требуется для установки. Выходное напряжение 3,7-4,2 В постоянного тока от литий-ионной батареи фактически находится чуть выше середины потенциальной шины входного напряжения питания, на которой может работать модуль усилителя мощности звука. Однако (надеюсь) нет никаких шансов на снижение качества звука даже при достаточно высокой громкости.

Данная конфигурация позволяет заряжать внутреннюю батарею с помощью внешнего источника питания USB (например, зарядного устройства мобильного телефона) через разъем X1. Ползунковый переключатель S1 - это главный переключатель включения / выключения питания, который увеличивает выходное напряжение батареи (+) как на модуль Bluetooth, так и на модуль усилителя мощности звука. Модуль аудиоусилителя (а значит, и громкоговорители) может быть включен или выключен с помощью включения / выключения питания и переключателя регулятора громкости (стереопотенциометр 50K с переключателем), припаянных на плате.

Даже в этом случае вы можете упростить сборку, исключив внешние компоненты X1 и D1. А затем вы можете зарядить литий-ионный аккумулятор (BAT) через разъем Micro USB, припаянный на модуле. На плате уже есть один диод (см. Отметку на следующем изображении), и он позаботится обо всем остальном. Помните, что в вашем корпусе должно быть подходящее окно / слот для удобного доступа к порту Micro USB. Как и следовало ожидать, этот сдвиг вниз имеет несколько ограничений!

Шаг 4. Сопряжение по Bluetooth

Обратите внимание, что после включения Boombox, если мобильный телефон ищет устройства Bluetooth, Boombox сразу отображается там как MH-M28 (см. Ниже). После этого он может воспроизводить аудиофайлы по беспроводной сети, если соединение Bluetooth установлено (сопряжено) успешно.

Когда Bluetooth не подключен, встроенный индикатор (синий светодиод), установленный на модуле Bluetooth MH-M28, быстро мигает, но остается включенным в случае действительного подключения Bluetooth (он очень медленно мигает во время воспроизведения).

Шаг 5: Быстрый запуск и отчет о тестировании

Как обычно, ниже вы можете увидеть базовый прототип, положенный на мой верстак. Это сделано намеренно, потому что мне нужно было много раз собирать и разбирать электронику перед окончательной сборкой. Сначала я сделал быстрый пробный запуск, чтобы убедиться, что все работает, как ожидалось, и это, безусловно, очень радостный момент (имейте в виду, громкоговорители не будут работать хорошо в открытом космосе).

Шаг 6: виды выбора корпуса

Корпус Boombox (желательно водонепроницаемый) сложнее всего выбрать / спроектировать, так как есть много вещей, которые влияют на общую производительность громкоговорителей. У меня очень ограниченный опыт создания деревянных корпусов для аудиосистем, поэтому в конце концов я решил приостановить процесс проектирования корпуса (см. Образец изображения) и планировал использовать коробку с довольно дешевой (и изящной) мультимедийной акустической системой для ПК.. Поскольку он хорошо запечатан, вода и пыль не должны быть такой большой проблемой.

Замечание об эффективности громкоговорителей. Общая производительность Boombox также сильно зависит от эффективности его громкоговорителей. Насколько мне известно, типичная эффективность громкоговорителя измеряется как громкость, которую громкоговоритель может произвести на расстоянии 1 метра с использованием мощности 1 Вт (например, КПД 93 дБ - чем больше, тем лучше). Одно предложение для дальнейшего чтения

Шаг 7: Заключение

Сборка может занять полдня, чтобы подготовить корпус, и полчаса, чтобы завершить сборку электроники. Все это стоит менее 10-15 долларов по частям и неплохо сопоставимо с дорогими моделями, доступными в Интернете. По общему признанию, этот маленький бумбокс может иметь очень ограниченное применение по сравнению с роскошными моделями, но ему есть место в моей коллекции, и я уверен, что со временем я найду много интересных идей для расширения моей канонической концепции. Удачи в создании ваших собственных систем. До скорой встречи. Ну, вперед и Бумбокс!

Благодарность: особая благодарность