СУПА-БУУУМ-БЛАСТЕР по-фински: 5 часов портативного драйва 100W!

Мне было видение о портативном boomblaster-е, каторый бы оставил лучший JVC-бумбокс и ему подобные штуки далеко позади. Конечно, таких аппаратов нет в магазинах.
Теперешние модные iPod-ы не имеют ничего общего с моим дизайном. Калибер не тот!

Планирование

Я всегда интересовался электроникой. Работа с деревом тоже не представляет трудностей для меня. Начиная проект, я исследовал компоненты и схемы, которые бы максимально удовлетворяли моим требованиям:
• Мобильность, использование аккумулятора
• Высокая мощность и уровень звукового давления
• Относительно хорошее качество звука
• Много баса
• Гулянка должна прподолжаться достаточно долго, и, следовательно, аккумулятор должен быть не хилый
• И, конечно, мой БУУУМ-бластер должен выглядеть совершенно АФИГЕННО!
• Внутренний источник сигнала не требуется. Просто вход для Flash, IPOD и т.п.

Philips Semiconductors (ныне NXP) имеет несколько интересных интегральных усилителей мощности, например, TDA1562Q который включает в себя встроенную систему удвоения рабочего напряжения, так называемый H-class ampifier, что значительно увеличивает эффективность: меньше греется радиатор, дольше работает аккумулятор.

Импеданс хороших динамиков, как правило, 8 Ом. И это проблема при батарейном питании, потому что P= U^2/R, а повысить напряжение - задача не тривиальная. Было решено применить автомобильные динамики с импедансом 4 Ом: Peerless CDC-165C хорошей частотной характеристикой и приличной чувствительностью (91 dB/W).

Для получения максимального качества звука и выходной мощности, я решил применить активный кроссовер и би-ампинг. Рупорные твитеры - несколько радикальный выбор, но они имеют невероятную чувствительность (105 dB/W) и высокую максимальная мощность. Должно быть громко, насколько возможно - при этом их практически невозможно сжечь.

↑ Строю корпус

Теперь я определился с наиболее важными компонентами моего бумбластера. Следующим шагом было создание корпуса для системы. После многих многих повторений и модификаций я, наконец, закончил дизайн:




Объем корпуса составляет около 22 литров. 11 литров на вуфер позволяет настроить фазоинверторную систему на частоту ок. 40 Гц. Конечно, бОльший корпус был бы лучше для басов, но эй, это должна быть портативная конструкция!

Фанера 6,5 мм является естественным выбором, материал должен быть достаточно легким и прочным в то же время. Строительство не заняло много времени по сравнению с этапом проектирования. Я потратил около двух суток на пиление, сверление и завинчивание. Ожидание высыхания краски просто сводило меня с ума.

↑ Электроника

Хорошо, но что-то главное, все еще отсутствует... Электроника!
Этот этап занимает много времени - сборка и пайка идут быстро и легко, но проектирование печатных плат занимает много времени.
Все печатные платы разработаны мной. Некоторые схемы были полностью разработаны мною, а для остальных я черпал вдохновение в даиашитах и особенно на сайте Рода Эллиота. К сожалению, я потерял все оригиналы PCB-файлов, остались только в печатной форме... плюс несколько изображений низкого разрешения в PNG.





TDA1562Q имеет диагностический Pin который получает связать с землей, если чип перегревается или THD выходит за рамки 10%. Крута! У меня будет мигать красный индикатор при перегрузке! Однако есть и более полезное применение. Я разработал схему ограничителя (лимитера), который компенсирует пики искажений. Этот этап занял довольно долгое время, так как я тестировал различные идеи своего лимитера.
Финальная схема.
🎁limitteriohjain.pdf  50.35 Kb ⇣ 618
Весь фикус-пикус в чипе SSM2164 - это усилитель, управляемый напряжением (VCA) от Analog Dev.

Усилители басовой части биампинга обвешаны кучей электролитических конденсаторов, чтобы компенсировать флуктуации напряжения питания, обусловленные внутренним сопротивлением батареи. Свинцовые аккумуляторы способны выдать невероятный ток и выключатель питания находится в опасности просто расплавиться! Мне пришлось придумать схему мягкого запуска, чтобы не допустить этого.

Итак, все необходимые платы были готовы:

• Усилители для бас-динамиков (2x TDA1562Q)
• Усилители для твиттеров (2x TDA2003)
• Активный кроссовер
• Pre-Amp с тембрами
• Ограничитель искажений
• DC-DC конвертер для питания операционных усилителей (+12 > +-15V)
• Схема Soft-запуска и индикатор заряда батареи





Заключительным шагом было создание консоли управления и блока УМЗЧ. Вся электроника соединена в эти два модуля, которые легко отсоединить для обслуживания, настройки, ремонта и т.п.

↑ Итого: спецификации & особенности

Проект длился более двух лет, хотя было несколько долгих пауз. И вот мое творение:
• Фазоинверторный корпус
• 12V/12Ah свинцово-кислотный аккумулятор
• Около пяти часов воспроизведения музыки при максимальной мощности
• Более 100W выходной мощности
• Bi-Amped дизайн с фильтрами Линквица-Райли
• Предварительный усилитель с регуляторами баса, высоких частот и громкости
• Ограничитель искажений
• Линый вход (RCA)
• Линейный выход на сабвуфер (RCA)
• Индикатор уровня заряда батареи (зеленый = полный, красный = почти пустой, не горит = где-то между)
• Вес: ~ 15 кг.

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации