Как быстро сделать портативную акустику из сантехнической трубы: обзор моего варианта

Недавно я поднимал тему об изготовлении портативной акустики из сантехнической трубы в качестве материала корпуса. Сегодня несколько углубим сюжет, подробнее рассмотрим один из вариантов (на мой взгляд самый простой). Изготовление самодельной беспроводной акустики из готовых деталей сантехники, причем с нормальным звуком.

Введение

Попросили меня сделать акустику в автомастерскую, взамен забарахлившей магнитоле, с музыкой и работается веселей. Условия работы там, мягко говоря, суровые. Поэтому и внешний вид можно исполнять произвольный.  Вот тут то и пришла на помощь "сантехника".

Для изготовления корпуса из готовых элементов (фитингов) можно использовать разные конфигурации, я выбрал удлиненную. Труба 110 мм, стенка 3 мм.  Купил две ревизии (это труба с окошком под 90 градусов, закрываемым винтовой крышкой), переходную муфту для стыка ревизий и пару глухих заглушек. Еще желательна длинная ручка для удобства переноски и фиксации положения труб. 

Плюс в том, что это быстро собрать, легко обрабатывать и везде можно недорого купить. И благодаря резиновым уплотнениям все получается герметично.  Остальные методы изготовления из труб ПВХ описаны тут.  

Кроме деталей корпуса я и не покупал ничего, остальное было из неработающей техники или куплено впрок. Динамики были у меня из старых запасов: СЧ от настольной компьютерной акустики диаметром 2.5" и НЧ 3" с мощной магнитной системой от поломанной акустики H-PAC600. Обе пары с сопротивлением 4 Ом (что отлично, будут громче играть при той же мощности), мощность 6 и 12 Вт соответственно. Если делать качественно для себя, динамики можно поискать поинтереснее, но для мастерской и это отлично.

Источник питания

Для питания акустики используется аккумуляторная сборка из шести высокотоковых элементов 18650 в пластиковой клетке. Элементы соединены последовательно, ёмкость 2200 мАч.  Из неработающего вертикального пылесоса. В сборке, в плате защиты сгорел один из ключей, а ремонт осложняет компаунд на плате. А сами аккумуляторы еще в самом расцвете сил.

Если бы ее не нашлось, я бы сделал свою сборку 18650, но на 4-5S.

Пришлось докупить новую плату BMS 6S 12 A, эта плата защищает ячейки от чрезмерного разрядка, защищает сборку от короткого замыкания и управляет зарядом.

Для визуального контроля оставшегося заряда сборки аккумуляторов нужен индикатор. У меня завалялся универсальный индикатор с подсветкой (работает и со свинцовыми батареями и с литием до 7S), но у него есть недостаток - он не для панельного монтажа, под него нужно делать точный вырез. Лучше использовать индикатор с фланцем, они достаточно недорогие и популярные в DIY поделках с аккумуляторами.

Дополнительно защищаем сборку аккумуляторов вставками из стеклотекстолита и обматываем изолентой. Для крепления к стенке трубы внедрен винтик М4. Все - можно ставить в центр корпуса колонки. Сетевой блок заряда (26,5 В 0,5 А) остался от пылесоса.

Источник сигнала

Я использовал MP3-модуль JQ-D125BT со встроенным усилителем 40 Вт (это удобно и точно не будет фона при работе). Усилитель класса D там реализован на дешевой микросхеме CS8673E. На эту модель есть подробный обзор. 

Модуль довольно универсален, можно воспроизводить музыку со смартфона, с носителей (usb или карта SD), FM радио или линейного входа. Если смущает размер и пару рукояток, есть более компактная версия панельки.

Так как максимальное рабочее напряжения акустики у нас будет 25,2 В, нужно перепаять электролитические конденсаторы MP3-модуля на другие (с напряжением 35 В). Сам усилитель работает до напряжения 28 В.

Сборка

Прорезаем отверстия под динамики (НЧ в торцевой заглушке, СЧ на слушателя в крышках ревизии), я делал сверлом балеринкой, если есть токарный станок, вообще мару минут займет. Пластик труб легко сверлится даже шуруповертом.

Во внутрь сразу готовим вставки из автомобильного вибродемпфера (у меня STP на алюминиевой подложке). У него отличная адгезия, и он не даст стенкам паразитной вибрации. Под динамики лучше подобрать защитные сетки (защита от падений и шаловливых пальцев детей): на али есть покупные под любой размер или сгодятся стальные решеточки для вентиляторов ПК.

В центральную муфту врезаю трубу, по которой пойдут все провода от электроники.

И отверстия для крепления коробки с электроникой.

Муфта очень узкая для размещения панельного источника сигнала (у меня будет MP3-модуль), надо делать отдельный бокс под него. Если делать просто с платой Bluetooth, лишнего ничего снаружи не будет.

Далее, самое быстрое:

• Установить динамики и защитные сетки (у меня от автозвука)
• Собрать трубы (чтобы СЧ динамики смотрели на слушателя)
• Добавить ножки для устойчивости
• Закрепить аккумулятор
• Поставить ручку (она будет и антенной для радио) и бокс для источника сигнала

В бокс устанавливаю источник сигнала, индикатор заряда (он подключен напрямую к аккумулятору и активируется отдельно кнопкой) и кнопку включения. После настройки бокс закрывается крышками на клей.

Не забываем о набивке объема синтепоном:

Еще полезные советы по сборке DIY акустики имеются в этой статье.

Пути улучшения звучания

Если просто все оставить как есть, мы получим примерно вот такую картинку на АЧХ колонки:

Если провал в районе 500 Гц это отражения в помещении, то кратер на 3 кГц это влияние правильной формы трубы (lambda = L/341) в совокупности с работой драйверов в одном объеме (влияние динамиков друг на друга), а провал на 10 кГц это влияние резонатора Геймгольца от бокса с электроникой. 

Для исправления этой ситуации: трубу связывающую объем акустики и бокс с электроникой, надо закрыть (плотная не прозрачная для воздуха тряпка, монтажная пена и пр.).  Далее, изолировать объем СЧ динамиков, расположенных на передней части. Это сделать проще (перегородками или пластиковым боксом сзади динамика), им нужно минимум рабочего объема. А басовики пусть работают на общий объем, но добавляем внутрь трубы плотное наполнение синтепоном. После все этих манипуляций, АЧХ акустики выравнивается (до общей неравномерности 10 дБ). И "труба" начинает играть довольно сбалансировано и музыкально.

Ах да, еще можно добавить фильтры между полосами излучения. Это даст лучшее разделение рабочих зон динамиков и не будет их перегружать частотами, которые они воспроизводят с трудом.  У меня это первый порядок (крутизна спада всего 6 дБ на октаву) конденсатор на СЧ динамики и дроссель для НЧ. Раздел: примерно середина голосового диапазона. Контролируется изменениями АЧХ динамиков отдельно и суммарной. Вообще, измерения АЧХ и прослушивание позволяют точно "поставить" звучание акустики.

Итог

Готовое изделие имеет размеры: 59х19х15 см. Комплектуется зарядным блоком и пультом ДУ.

Унылый серый цвет акустики можно преобразить наклейками или виниловой плёнкой (красить гладкий пластик трудно).

Акустика получилось довольно громкой. На фото измерение уровня звукового давления на максимальной громкости на синусоидальном сигнале с частотой 1 кГц.

Но усилитель долго гонять в таком режиме чревато перегревом (начинает через некоторое время "заикаться"), лучше наклеить небольшой радиатор.

Не обошлось без конструктивной промашки (я делал акустику быстро и без особого плана). Разъем (5,5х2,1 мм) для зарядки сбоку не доступен оказался, пришлось делать его сверху блока. Но это ни на что не повлияло.

Заключение

Такой метод изготовления проще, чем использовать вместо корпуса алюминиевый профиль (как я делал акустику для себя), там отверстия и пазы изготавливались на станке. И акустическое оформление тут не самое басовое (закрытый ящик), зато нет никакого гудения на низких частотах.

Подборки товаров по теме самодельной акустики:

Выбираем динамики

Выбираем плату усилителя

Выбираем источник сигнала

Спасибо за внимание. Удачных самоделок.