Kiçik* Yüksək Sədaqətli Masaüstü Dinamikləri (3D Çap): 11 Addım (Şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:44

Masamda çox vaxt keçirirəm. Bu, kompüter monitorlarımda quraşdırılmış dəhşətli tinny dinamiklər vasitəsilə musiqimi dinləmək üçün çox vaxt sərf etdiyim anlamına gəlirdi. Qəbul edilə bilməz! Kiçik masamdakı monitorların altına sığacaq cəlbedici bir paketdə həqiqi, yüksək keyfiyyətli stereo səs istədim. Tipik "kompüter dinamikləri" hər zaman bir aşağılıqdır, buna görə də ölçüsünə görə bir-birinə güzəştə getməyən (tamam, daha aşağı güzəştli) dinamiklər qurmaq üçün bəzi əsas dinamiklərin dizaynını və mühəndislik prinsiplərini tətbiq etməyə başladım. hər hansı bir audiofili heyran qoyun.

HiFi ailəmə ən yeni əlavə olan "Kitten" Nano-HiFi Masaüstü Dinamiklərini təqdim edirəm. (İndi daha yaxşı adlar üçün təqdimatlar qəbul olunur)

Bu hoparlörler, bağlayıcı dirəklər də daxil olmaqla, 10,8 sm uzunluğunda, 4,75 genişliyində (7 sm) genişlikdə və təxminən 11,4 sm dərinlikdə ölçülür və kiçik bir paketdə əla səs üçün nəzərdə tutulmuşdur. PLA filamentindən istifadə edərək tipik bir ekstruziya 3D printerdən istifadə olunur. Gəlin buna girək!

Təchizat

Parçalar və materiallar:

• 4x Aura "Cougar" NSW1-205-8A 1 "dinamik sürücüləri
• 2x 0.2 mH krossover indüktorlar
• 2x 2.4 Ohm "səs dərəcəli" rezistorlar
• 'Plastik Ağac' və ya bənzər bir ağac doldurucu
• 'Mükəmməl Plastik Macun' və ya bənzər bir doldurucu
• Astar səpin və boyayın
• Super yapışqan
• RTV silikon mastik və ya bənzəri
• 4x telli terminallar / bağlayıcı postlar
• Təxminən. 3-4 fut 18-20 ga izolyasiya edilmiş tel
• Dişi kürək bağlayıcıları
• 4x M2x12 maşın vintləri
• 4x M2 qoz -fındıq
• 4x M2 Yuyucular
• 1/8 " - 1/4" qalınlığında kontrplak və ya oxşar möhkəm lövhənin iki kiçik parçası

Alətlər:

• 3D printer və filament
• Lehimləmə dəmir və lehim
• Qum kağızı və/və ya dırnaq faylları, 200-1000 arası müxtəlif dənələr
• Tel çıxarıcılar/kəsicilər, xacto bıçağı və bir neçə digər əsas alət faydalı olacaq

Addım 1: Məqsədlər və məhdudiyyətlər

Bilməsəm də bilməsəm də, bir şey qurduğumda əsas etibarilə iki şeylə başlayıram. Məqsədlər və məhdudiyyətlər. Beləliklə, buradalar.

Məqsədlər:

• Basın uzadılması mümkün qədər aşağı. İnşallah, bas çox sakitləşməzdən əvvəl 90 - 100 Hz.
• Qəbul edilə bilən dinləmə həcmi. Artıq bütün tezliklərdə əla səslənən çoxlu kiçik dinamiklər var; Bunlara qulaqlıq deyilir. Problem ondadır ki, onları başınıza yapışdırmalısınız. Açıqca aradığım şey deyil və onları uzaqdan dinləyə bilmək üçün çəkmək bir az daha çətindir.
• Düz tezlikli cavab. Kiçik dinamiklərin əksəriyyətinin əziyyət çəkdiyi böyük rezonansları, zirvələri və vadiləri aradan qaldırmağa çalışın.

Məhdudiyyətlər:

• Ölçü. Dinamiklər kompüter monitorlarımın altına yerləşməlidir, buna görə təxminən 4 düym uzunluğunda və 5 düym dərinlikdə ola bilməz. Təxminən 500 ml daxili bir həcmin yaxşı bir hədəf olduğunu təyin etdim. Əlavə olaraq universitetimdə 3D printer istifadə etdiyim üçün təxminən 250 qram çap materialı ilə məhdudlaşdım.
• Qiymət. Bu dinamiklərə xərcləyəcək bir milyon dollarım yoxdur, buna görə də ekzotik materiallar, alətlər və hissələr yoxdur.
• Mürəkkəblik. Bu bir qədər xərclə, həm də bacarıq səviyyəmlə və vaxtımla uyğun gəlir. Bu, ehtimal ki, məni "tam diapazonlu" dizaynla məhdudlaşdırır, çünki 2 və ya 3 tərəfli dizayndan xeyli sadədir və bahalı krossover komponentləri tələb etmir.
• Estetik baxımdan xoş dizayn. Çünki bütün gün bunlara baxmaq məcburiyyətindəyəm.

Addım 2: Sürücü seçimi

Məqsədlər və məhdudiyyətlər nəzərə alınmaqla, bunu etmək vaxtıdır …. alış -verişə getmək?

Düzdür. Sürücülər hər hansı bir natiqin ürəyi olduğu üçün əvvəlcə sürücü seçdim və ətrafındakı dinamikin qalan hissəsini dizayn etdim. Düşünməyi planlaşdırdığım üçün yalnız uyğun sürücülərə ehtiyacım yox idi, həm də istehsalçı tərəfindən təmin edilən yaxşı xüsusiyyətlərə və ölçülərə sahibəm. Bunun bir dəqiqədə nə üçün vacib olduğunu anlayacağam, amma onsuz dinamikimin dizaynı tam bir təxminə çevrilir.

Buna görə ən çox sevdiyim saytı Dinamik komponentləri Parts Express almaq üçün çəkdim və 1 " - 2" aralığında "fullrange" sürücüləri axtardım. Bunları tapdım, AuraSound "Cougar" ı (dinləyicilərimin adı üçün "Kitten" dən aldığım yer budur. Alın?) Bir neçə yaxşı keyfiyyətə malikdir.

• Kiçik ölçü. Kiçik bir o qədər yaxşıdır.
• Ucuz. Hər biri cəmi 10.50 dollardır.
• Kiçik bir sürücü üçün əla orta və yüksək performans və inanılmaz dərəcədə aşağı bas reaksiyası.
• Yaxşı güc idarəçiliyi, ümid edirəm ki, narahat olmayaraq onları bir az əymək olar.

Bu sürücüləri nəzərə alaraq, məlumat vərəqini yükləmək və simulyasiya etmək vaxtı gəldi.

Addım 3: Dinamik Simulyasiyası

Potensial sürücü namizədi seçildikdə, simulyasiyalar aparmaq və dinamik seçimimin və korpus dizaynımın effektivliyini qiymətləndirmək üçün bir neçə proqrama ehtiyacım var idi. Beləliklə, bir əsas sürücünün simulyasiyasını yaratmaq üçün bir neçə addımı izlədim.

İlk istifadə etdiyim proqram SplTrace adlanır. Bunun bir versiyası pulsuz olaraq mövcuddur. Bu çox sadə kiçik bir proqramdır. İstifadə etmək üçün əvvəlcə seçdiyim sürücünün tezlik reaksiyası və impedans cavab qrafiklərinin görüntüsünü idxal etdim. Sonra, imlecimlə sahələri izləyərək, süjetlərin şəkillərini simulyasiya proqramının istifadə edə biləcəyi fayllara çevirə bildim.

Sonra Boxsim adlı bir proqramdan istifadə etdim. Ən son İngilis versiyası burada mövcuddur. Yeni bir layihə yaratdım və ilkin quruluşu izlədim. Sonra sürücüm üçün yüklədiyim məlumat vərəqinə istinad edərək bütün lazımlı sürücü məlumatlarını doldurdum. Aşağıda, tezlik və impedans cavab məlumatlarını daxil etmək seçimi var. Bura SplTrace istifadə edərək yaratdığım faylları yüklədiyim yerdir. Sonra nişanları tıkladım və daşınan bir korpusdan istifadə etməyi qərara aldığımdan bərkitmə növü, ölçüləri və tənzimləmə tezliyi üçün ilkin təxminlər əlavə etdim. Havalandırılmış bir qapaq mənim üçün iki fayda təmin etdi. Birincisi, portu aşağı tezlikdə tənzimləmək bacarığı, ümid edirəm ki, bas reaksiyasını bir qədər uzadır. İkincisi, sürücünün daha sərbəst hərəkət etməsinə imkan verir və möhürlənmiş bir kassaya nisbətən bir qədər daha səmərəli olmalıdır. Havalandırma qutusunun ayrılmaz bir hissəsi olaraq dəqiq bir şəkildə dizayn ediləcəyini və çap ediləcəyini nəzərə alsaq, heç bir fikir yoxdur.

Boxsimə lazım olan bütün məlumatlar düzgün daxil edildikdə, tək sürücünü 'Gücləndirici 1' menyusundakı gücləndiriciyə bağladım və "Ok" düyməsini vurduğumda burada göstərilənə bənzər maraqlı bir qrafik təqdim olundu. Uğur! İndi başlamağa başlayacağım bir başlanğıc tezlik cavab simulyasiyasına sahib idim.

Addım 4: Dinamik Dizaynının İnkişafı

İlk simulyasiyamla, bu məlumatların dizayn seçimlərimə necə yol göstərə biləcəyini anlamaq vaxtı gəldi.

Y oxunda SPL (yüksəklik, dB ilə) və x oxunda tezlik olan tipik bir tezlik cavab süjeti təqdim edirəm. Mükəmməl bir dinamik bu qrafik boyunca 20 Hz -dən 20 000 Hz -ə qədər düz bir xəttə sahib olardı. Beləliklə, indi məqsədim dinamikimi bu xəyali ideal dinamikə mümkün qədər yaxınlaşdırmaq üçün bacardığım parametrləri dəyişdirmək idi.

Bununla iki problem dərhal özünü göstərdi.

Birincisi, təqribən 1000 Hz -dən yuxarı olan qrafikdəki ən böyük zərbə idi. Bəzi bərabərləşdirmə və/və ya bir neçə analoq filtrlə bu həll etmək asan bir problem ola bilər … İkinci problemim olmasaydı.

Maks üzərinə vurun. SPL nişanı Bənzər görünən bir tezlik cavab süjetini gördüm. Ancaq digərindən fərqli olaraq, bu süjet, dinamikin maksimum güc həddini və ya maksimum ekskursiya həddini keçmədən müəyyən bir tezlikdə oynaya biləcəyini göstərir. Beləliklə, orta səviyyələri basa daha çox uyğunlaşdırmaq üçün bir qədər bərabərləşdirmə (finnicky və hoparlörlərə "yapışmır") və ya analog filtrasiya (bahalı, mürəkkəb və həcmli) istifadə etsəm belə, Musiqimi yalnız ən yüksək səs səviyyəsində təxminən 80 dB -də ifa edə bilərdim. 80 dB əslində olduqca yüksək olsa da (elektrik süpürgəsi və ya zibil atma düşünün), bunun yaxşı bir yer olmadığı dinamiklərin qabiliyyətinin həddində olacağını unutmayın. Dinamiklərin özünü məhv etməməsi və ya təhrif edilmiş çöp kimi səslənməməsi üçün, həddini aşmadan əvvəl layiqli bir boşluq istədim. Oraya çatmağın yeganə yolu ya fərqli (demək olar ki, daha böyük) bir sürücü seçmək və ya ikiqat aşağı düşmək idi.

Addım 5: Dinamik Dizaynının Hazırlanması

Beləliklə, bu Təlimatlandırmanın əvvəlində əmin olduğunuz kimi, ikiqat aşağı düşməyi seçdim. Parts Express -də mövcud olan 2 sürücülərlə müqayisədə, bunlardan ikisi qiymətə görə daha çox və ya daha çox performans təmin etməlidir. Düzünü desəm, yığılmış iki sürücünün görünüşü xoşuma gəldi. Estetikanın da əhəmiyyəti var:)

Boxsim -ə dublikat sürücü əlavə etmək olduqca asan idi. Boxsim -də yeni bir layihə hazırladım, sürücünü ilkin quraşdırma zamanı kopyaladım və korpusu və bölməni müəyyən etmək üçün "ümumi xarici korpus" parametrlərindən istifadə etdim. Bunu etməklə nəticələr daha ümidverici görünürdü. İndi 5-10 dB əlavə boşluq və daha hamar bir ümumi əyrim var idi. 0.45 litr, 125 Hz və "yüngül doldurulmuş" da çox bəyəndiyim bir birləşmə tapana qədər korpusun həcmi, tənzimləmə tezliyi və içlik ilə dolaşdım.

Bunları tərtib edərkən, ən yüksək keyfiyyətli dinamiklər üçün böyük əhəmiyyət kəsb edən bir problem, yəni difraksiya itkisi adlanan bir fenomen öyrəndim. Əsasən, səs dalğaları dinamikdən gələndə hər tərəfə yayılmağa çalışır. Dinamikin arxasında. Yüksək tezlikli səslər çox qısa dalğa uzunluğuna malik olduğundan, dinamik qutusunun ön səthindən sıçrayır və dinləyiciyə geri vurulur. Ancaq daha uzun dalğa uzunluqlarına malik olan aşağı tezlikli səslər dinamikin korpusunun ətrafında asanlıqla əyiləcək. Beləliklə, yüksək tezlikli səslər dinləyiciyə bir az daha yüksək görünür. Xoşbəxtlikdən, bu, yalnız bir rezistor və induktorla asanlıqla həll olunur. Bu onlayn kalkulyator bir neçə giriş verərək ehtiyacınız olan dəyərləri sizə xəbər verəcəkdir. Oradan, simulyasiya edilmiş gücləndiricimin krossover hissəsinə bölmə addım düzəliş sxemimi əlavə edə və yeni nəticələrə baxa bilərdim. Parts Express -də mövcud olan komponent dəyərləri ilə bəyəndiyim bir cavab alana qədər kalkulyatorla bir az məşğul oldum.

Bu nöqtədə təmiz olduğumu və bir az aldatdığımı söyləməyim vacibdir.: (Ancaq burada necə aldatdığımı və niyə bu vəziyyətdə tamam olduğunu söylədim.

Bunları özüm qurduğum üçün harada və necə istifadə ediləcəyini dəqiq bildim. Bu, öz xeyrimə istifadə edə biləcəyim bir az məlumat verdi. Hər iki dinamik mənim masamda, böyük bir divara söykənəcək və iki böyük, düz kompüter monitorunun altında olacaq. Bunun hara getdiyini görə bilərsiniz. Bu düz səthlər, Boxsim -in bilmədiyi yollarla bas gücünü artıraraq, bir az da böyük bir maneə kimi hərəkət edəcək. Buna görə Boxsimə bir az ağ yalan danışdım və barmaqlarımın əslində 100 sm uzunluğunda və genişliyində olduğunu iddia etdim. Bağışlayın, bağışlamayın, Boxsim. Elmdən daha çox sənətdir:)

Ancaq bunu etdiyim üçün, real həyat nəticələrinin, ehtimal ki, "kiçik çılğınlıq" və "nəhəng çaşqınlıq" simulyasiyalarının arasında bir yerdə olacağını nəzərə almaq vacibdir.

Addım 6: Mühafizə və Montaj Dizaynı (CAD)

İlk dəfə müəllif müsabiqəsində birinci mükafat