Shoebox taille du subwoofer avec 5
La plupart des gens savent subwoofers, et la plupart des gens imaginent des boîtes énormes avec d'énormes haut-parleurs et / ou des tubes exotiques qui dépassent d'eux quand est mentionné le terme « subwoofer ». Il est un fait que reproduire vraiment profonds sons graves, une grande construction est la solution la plus simple. Ceci est formulé dans « loi de fer de Hoffman ». qui à peu près parlé états que vous ne pouvez jamais choisir plus de deux de ces trois propriétés pour une enceinte: 1. haute efficacité, 2. réponse des basses profondes, 3. petite taille. En d'autres termes, la seule façon d'obtenir des basses vraiment profondes d'un haut-parleur vraiment petit, est de pomper des quantités ridiculement importantes de puissance en elle. Chaque constructeur de haut-parleurs pense pouvoir contourner cette loi à un moment donné et ils essaient et échouent. Je ne pensais pas que je pouvais contourner la loi, je viens d'accepter et construit une armoire ridiculement petite qui produit une quantité très satisfaisante de la basse, avec un faible inévitable, mais pas prohibitif efficacité.
Acoustic design
Il existe de nombreux modèles possibles pour les armoires de haut-parleur, de sorte que le premier choix important est ce genre de soi-disant alignement à utiliser. Le but est d'obtenir la plus profonde basse possible pour la plus petite taille possible, sans nécessiter des quantités impossibles de pouvoir, en utilisant des composants à prix raisonnable. Thiele - petites ont des formules dérivées pour décrire le comportement à basse fréquence pour les conceptions basées sur des boîtes fermées et où la portés forme réelle de la boîte est le plus souvent hors de propos. Avec d'autres modèles comme haut-parleurs de corne, la forme de la boîte est très importante, mais la modélisation de ces conceptions est beaucoup plus difficile. Ils sont aussi généralement assez grand, donc je restreint ma recherche d'une conception adaptée aux « classiques » suivants:
En d'autres termes, le choix a été vers le bas soit une deuxième ou la conception du quatrième ordre. Je l'avais déjà fait un caisson de basse miniature très réussie basé sur une conception de quatrième ordre. Ce fut une expérience et je l'avais même pas quoi que ce soit correctement calculé à ce sujet, surtout en raison du simple fait qu'il faisait partie d'un « boombox » entièrement construit à partir de matériaux de rebut, y compris les haut-parleurs pour que je ne possède pas de paramètre T-S. Cependant, après un certain réglage « doigt mouillé », il réalisé étonnamment bien, ce qui m'a donné condifence que je pouvais faire quelque chose d'encore mieux et plus petit avec une bonne modélisation. Cette expérience m'a donné une légère préférence pour une quatrième conception de commande.
Le seul type de haut-parleur qui cadrerait avec tous les autres composants à l'intérieur quelque chose d'aussi petit que une boîte à chaussures serait un pilote 80mm, le format souvent utilisé dans les haut-parleurs « multimédia » PC. Donc, je collectionnais les paramètres pour les haut-parleurs appropriés de 80mm disponibles dans le commerce qui sont à un prix raisonnable. La gestion de la puissance la plus élevée se trouve dans cette catégorie est d'environ 30 W RMS, ce qui est possible pour un petit caisson de basses pour les petites pièces. Je souhaite vraiment qu'il y aurait haut-parleurs plus puissants dans ce facteur de forme. Je suis certain que certains fabricants font ces haut-parleurs, mais seulement pour les incorporer dans subwoofers miniatures propriétaires commerciaux, pas à vendre séparément.
Isobarique Set-up
L'étape suivante était une interminable série de simulations. Les formules pour prédire les volumes optimaux d'enceinte pour les spécifications données se sont révélées inutiles. donnant souvent des volumes négatifs, énormes ou incroyablement petites. Il était évident que je aurais besoin pour permettre plus d'ondulation dans la bande passante que d'habitude pour obtenir une quantité de basse digne d'un caisson de basses. Par conséquent, je suis passé à simuler simplement des réponses de fréquence pour les boîtiers de taille raisonnable de différents modèles avec les quelques haut-parleurs candidats appropriés dans la configuration isobarique.
Je finalement réglé pour une conception de quatrième ordre avec un volume fermé de 1,5 litres et un volume de 1,1 l portage. réglé autour de 72Hz. Avec deux conducteurs Visaton SC 8 N dans la configuration isobare, cela produit le plus bas roll-off et la réponse de bande passante « plate » basse, mais avec un pic de résonance inévitable assez forte autour de 60Hz. Tout cela est un gros compromis, je aurait pu obtenir une réponse plus plate, mais il serait beaucoup moins efficace. J'ai choisi cette courbe en raison de la raison suivante. En attendant, j'avais trouvé les bons paramètres pour mon premier prototype expérimental, donc je calcule sa réponse en fréquence. Il est avéré avoir une beaucoup plus grande résonance à 60 Hz et, en fait la réponse était tout simplement un pic à 60 Hz sans aucune plate-forme autour de lui (voir le graphique). Pourtant, il semblait assez bon, sans doute parce qu'il est arrivé pour compléter le roll-off basse des autres haut-parleurs dans la « boombox ». Étant donné que la nouvelle conception était beaucoup plus proche d'une réponse plate, il doit sonner encore mieux. Rappelez-vous, l'objectif principal est d'obtenir backpackable bonnes basses pendant les films, pas parfaite reproduction Salut-Fi.
Un concurrent proche était une conception de second ordre avec un volume de 4 l, qui a à peu près la même limite basse fréquence sans la résonance, et est en fait globalement plus efficace. Cependant, j'ai choisi le quatrième ordre, parce que:
- Le roll-off basse fréquence est moins rapide, ce qui signifie qu'il y aura des basses un peu plus profond,
- Le quatrième ordre a-filtrage passe-haut lui-même, l'assouplissement des exigences de conception pour les filtres électroniques,
- La conception du quatrième ordre est une boîte complètement fermée avec seulement le tube de port connecté au monde extérieur, ce qui rend beaucoup plus transportable qu'une boîte de second ordre isobarique où l'un des haut-parleurs serait maladroitement monté à l'extérieur, ce qui nécessite une protection supplémentaire.
- La conception du second ordre est plus grande, en particulier avec la construction supplémentaire pour protéger le haut-parleur extérieur.
Plomberie sérieux
Le seul inconvénient majeur de la conception du quatrième ordre avéré être les dimensions du port. Pour le diamètre minimal acceptable de 28mm tube en PVC pour éviter une turbulence excessive, le port doit être d'environ 30 cm. C'est plus long que l'une des dimensions de l'ensemble du produit final, ce qui signifie que le tube doit être plié en quelque sorte. Il m'a fallu beaucoup de travail de puzzle 3D à venir avec un design qui abrite les deux haut-parleurs, deux compartiments et 30cm de tubes en PVC, mais à la fin je suis arrivé à quelque chose avec deux coudes.
Donuts et Golf Ball Fossettes
Dans la conception finale, la bouche du tube et « beigne » sont plus lissée.
Électronique
Après l'écrasement d'objets relativement importants dans les petits espaces confinés est venu l'écrasement des petits appareils électroniques sur les petits PCB. Je voulais aussi compact que possible cette chose, avec tout ce qui suit intégré dans la boîte:
La ruée vers l'Audio HD monté sur le côté.
En ce qui concerne l'amplificateur subwoofer, la seule option pour obtenir 2 × 30W RMS avec une bonne efficacité dans une petite taille est une conception de classe D. Après une longue quête de la puce idéale ampli j'ai trouvé le TPA3122D2 de TI. Il est l'un des rares puces de classe D dans un paquet PDIP classique. Mes compétences CMS de soudure se sont améliorées ces derniers temps mais je encore timide loin des grands circuits intégrés avec les pieds minuscules, en particulier des choses avec des tampons de radiateur supplémentaires comme la plupart de la classe D circuits intégrés. De plus, PDIP peut être montée dans une douille, donc facilement remplacé, ce qui prouve précieux quand je fait sauter les deux circuits intégrés tout en faisant quelque chose de stupide tout en testant la carte. Lors de l'examen attentivement la fiche technique du TPA3122D2, vous remarquerez qu'il est seulement théoriquement capable de sortie de 30W RMS à 8Ω. En pratique, la dissipation de puissance limitée du paquet PDIP déclenche la protection contre la surchauffe si le circuit intégré est soumis à une charge élevée pendant une longue période. Pour éviter cela autant que possible, je montais dissipateurs sur les puces.
Un géant Puzzle 3D
La construction de la chose n'a pas été facile, mais par rapport à la conception, il a été un jeu d'enfant. Montage de tous les composants est vraiment une sorte de casse-tête, car il devient impossible de monter certaines parties si elles ne sont pas montés avant d'autres parties. Pour subwoofers en général et celles en particulier minuscules comme celui-ci, est cruciale herméticité. Les fuites provoqueront le bruit, ce qui peut être très sensible que j'ai découvert de mon premier mini-caisson de basses expérimental. Pour obtenir un joint étanche à l'air tout en gardant la possibilité d'entretien à l'intérieur du sous-marin, j'utilisé ma méthode de papier d'aluminium de graisse et de silicone classique, ce qui signifie que je colle une feuille d'aluminium sur le couvercle où il se connecte avec la surface, appliquer de la graisse à la feuille, puis sceller le tout avec kit de silicone. La graisse empêche la silicone de coller à la feuille, ce qui permet de ré-ouvrir la boîte, sans détruire l'étanchéité.
Maintenant, ça marche?
Oui! Il fonctionne et agit à peu près exactement comme prévu par les formules, il est étonnant de voir que les formules T-S appliquent toujours à cette conception folle. Cependant, l'ensemble devient inévitablement plus chaud lors de l'utilisation pendant un certain temps, et cela change les caractéristiques. Heureusement, il les change pour le mieux. Je ne peux pas expliquer pourquoi, mais quand il est complètement réchauffé, il semble que la réponse globale devient plus lisse et plus profonde. Par conséquent, je laisse la chose « réchauffer » chaque fois que possible.
Croyez-le ou non, l'orateur encore un peu travaillé dans cet état.
Comme prévu, il y a un peu de bruit du vent, mais il est seulement audible quand il n'y a rien d'autre que pur basse dans la bande originale du film à environ 60 Hz, le pic de résonance dans la réponse. Cela arrive rarement et le bruit est le plus souvent masqué par d'autres sons. Je pourrais probablement réduire le bruit en éliminant la résonance grâce à un traitement supplémentaire, mais il est à peine en vaut la peine. Je l'ai en fait prévu un en-tête supplémentaire sur la carte sous brancher un filtre, mais je doute que je vais jamais le mettre en œuvre. Pourtant, à côté de supprimer la résonance qu'il aurait l'avantage de réduire la charge sur les haut-parleurs un peu, mais cela réduirait aussi une partie de la « punch ». Peut-être que je vais expérimenter avec elle si jamais je trouve assez de temps.