После небольшого отдыха продолжаем тему колхозного и грязного DIY. В прошлой статье мы с вами сделали закрытый ящик (ЗЯ) с небольшим динамиком на основе ПВХ-трубы и уже изначально добились больших успехов — смогли из маленькой погремушки размером 14 на 7.5 см выжать гул и бас с 60–70 герц, что считается достойным результатом. Спектр получился насыщенным, ярким, красочным. Гитарные звуки воспроизводились на удивление качественно. Но колонка работала напрямую от телефона через копеечный усилитель класса D, и обилие проводов в разы снижало её мобильность.
Покопавшись в закромах, я нашёл дешёвый USB-свисток и ради эксперимента решил с ходу склеить простую схему на весу.
Через «крокодилы» я подаю 5 вольт на плату Bluetooth-приёмника, по проводам 22 AWG питание идёт на усилитель звука, и штекер типа «джек» тоже подключён к нему. После усилка сигнал идёт напрямую к динамику.
Если говорить в трёх словах — о чудо, оно запело, хоть и не сразу. Так как я ни разу не аудиофил и не владелец ультракачественной аппаратуры, то не мог тогда сделать какие-то глубокие выводы о системе. Знаете, это как если бы обычному телефону добавили возможность нормально отыгрывать басы — вот с чем-то таким можно сравнить.
На следующий день я решил сделать компактный модуль. Схему по-быстрому разобрал, прикинул, куда и как разместить две платки, и начал паять. В итоге решил спаять их «бутербродом».
Для начала решил установить плёночные и электролитические конденсаторы по аудиовходу и питанию. Получил такую картину:
Электролитический конденсатор взял номиналом 1000 мкФ на 10 вольт. Плёночный выбирал наобум, с небольшой ёмкостью — буквально несколько десятков нанофарад, чтобы слить ВЧ-шум от Bluetooth-модуля на землю и очистить входной сигнал. Электролит же нужен, чтобы сгладить пульсации по питанию и дать усилителю хороший стартовый импульс тока на басах.
Далее к Bluetooth-модулю я приделал сдвоенный проводок, но позже отказался от такого варианта, так как масса везде была одинаковая и можно было просто протянуть один тонкий провод.
Теперь вернёмся к динамику. Его диффузор открыт, и при малейшей неосторожности его можно порвать, случайно уронив на что-то острое. Чтобы минимизировать риски травмы для нашего «певца», я вырезал из защитной решётки от компьютерного вентилятора простой гриль и вклеил его намертво:
Для сурового «колхоза» пойдёт. После этого я почесал затылок и подумал: почему бы параллельно динамику не повесить конденсатор на 0.68 мкФ от сетевого фильтра?
Нашёл, установил, подключил, но в ответ получил лишь монотонные щелчки. Решил залезть в сеть и почитать, с чем это может быть связано. Как оказалось, такой конденсатор создаёт короткое замыкание на высоких частотах. Усилитель класса D это прекрасно видит и уходит в токовую защиту. Выжидает 200 мс, выходит из неё, пытается снова прокачать динамик и опять «падает». Выкинул 0.68 микрофорад, поставил кондёр на 91 нанофарад:
Поставил, подключил, запустил. На этот раз щелчки стали громче, и, что очень интересно, их можно было разделить на два типа. Первый — это монотонный и тихий «клик-клик-клик». Второй же вид щелчков был громче, басовитее, рванее и непредсказуемее. Как позже я выяснил, это музыка пыталась прорваться через токовую защиту. Я задумался. Вспомнил, что у меня есть замечательный набор индуктивностей. Решил поставить дроссели перед конденсатором, дабы сгладить ударные токи его зарядки, а заодно дополнительно заглушить ВЧ-песок.
Так как катушки мелкие (габаритом как резисторы на 0.25 Вт), решил поставить в схему 4 штуки параллельно. Осталось только рассчитать нужную индуктивность. Взял формулу, где частота равна R делить на (2 × pi × L), и при частоте среза около 6000 Гц получил значение примерно 100 микрогенри. Так как при параллельном соединении общая индуктивность падает по известной формуле «1 ÷ L-общее = 1 ÷ L-1 + 1÷ L-2...», в итоге пришёл к выводу: 4 катушки по 470 микрогенри, включённые параллельно, будут в самый раз. Достал из пакетика и начал думать, как их лучше спаять. И тут понял, что они из упаковки уже идеально сложены в ряд. Ничего лучше не придумал, как просто откусить лишние ножки и спаять катушки прямо на ленте. Быстро, просто, идеально ровно, и все намотаны в одну сторону.
Получилось недурно, качественно. Опять всё собрал, запитал, запустил.
Колонка заиграла. Проблему ударных токов мы решили, а бонусом ушёл весь ВЧ-песок — звук на удивление стал очень качественным. После этого я решил полностью собрать корпус, чтобы вернуть акустике статус ЗЯ. Забил внутренний объём тканевой салфеткой и начал гонять музыку и подкасты.
Итоговый результат выглядит именно так. Больше менять ничего не буду, максимум перепаяю USB-штекер. Кстати, снизу справа виден мой паяльник. Да-да, пока мой Fnirsi ждёт новый софт, я просто взял его жало, подал на него 10 Вт от ЛБП — так и сидел, паял.
Сетевой паяльник использовал просто как подставку: он долго разогревается, а ещё у него сифонит высокое напряжение на жало. А здесь у нас низковольтная, нежная электроника. Поэтому сделал выбор в пользу ЛБП ZK-5KX с питанием от батареи 3S 1P ради полной гальванической развязки. Сурово, но, как видите, мне это не помешало собрать колонку.
Видео-тест этой сборки выложу чуть позже, а пока опишу звук так: после добавления LC-фильтра колонка стала играть намного чище, а басы стали злее. Теперь за счёт полной герметизации она воспроизводит слышимый гул уже от 50 Гц. Речь в подкастах звучит так, будто люди сидят прямо перед вами, а гитарные партии из-за большой глубины — это отдельное наслаждение.
Отдельно пару слов про питание. Я не стал устанавливать внутрь аккумулятор, так как посчитал это нецелесообразным. Его напряжение будет падать, а вместе с ним и выходная мощность, да и места внутри уже совсем нет. Так что проще всего запитать колонку от внешнего источника или даже от розетки.
На этом всё, всем всего хорошего, 73!