Как самому сделать аккумулятор для портативной колонки. Простая портативная Bluetooth колонка из фанеры своими руками

Для компьютерного пользователя ноутбук, несомненно, является удобным, компактным и достаточно функциональным прибором. Но, к сожалению, и данный аппарат не лишён изъянов.

Наверняка многие пользователи ноутбуков и нетбуков сталкивались с проблемой тихого воспроизведения звука через встроенные динамики этих аппаратов.

Если в условиях дома можно подключить внешнюю стереосистему, то вне домашних стен это бывает невозможно и приходиться ограничиваться наушниками. В таком случае речи о коллективном просмотре какого-либо фильма или сериала не идёт.

Как исправить ситуацию?

Исправить сложившуюся ситуацию помогут портативные компьютерные колонки с питанием от порта USB. Сейчас на прилавках магазинов огромный выбор данных приборов, но качество их может отличаться в разы.

Цена портативных компьютерных колонок с питанием от USB-порта достаточно низка и доступна широкому слою населения. Несмотря на это покупка данного устройства может быть и неудачной, так как качество воспроизведения звука такой системой оставит желать лучшего. Как ни странно, но среди дешёвых аппаратов данного класса попадаются приборы весьма хорошего качества, как по дизайну, так и по качеству звуковоспроизведения.

Проведём “вскрытие” портативной акустической системы с питанием от USB-порта и изучим электронную начинку данного прибора. С точки зрения радиолюбителя любопытно узнать, из каких электронных компонентов собираются подобные устройства. Полученные знания могут пригодиться при самостоятельном конструировании портативных звуковых колонок с питанием по USB или их ремонте.

Разборке подвергнем портативные мультимедийные USB колонки марки Sven 315 . Несмотря на их дешевизну, данная модель портативных колонок показала хорошее качество воспроизведения и звуковую мощность, достаточную для озвучивания небольшого помещения.

Разборка компьютерных USB колонок

Разбираются портативные колонки легко. Чтобы вскрыть корпус необходимо аккуратно снять переднюю декоративную панель.

Для того чтобы достать печатную плату усилителя необходимо выкрутить фиксирующую гайку, которая скрыта под пластмассовой ручкой регулятора громкости. После этого электронную плату можно свободно вынуть из корпуса.

Электронная начинка

Состав электронной начинки прибора оказался довольно прост. На небольшой по размеру печатной плате смонтирована интегральная схема стереофонического усилителя на базе микросхемы LM4863D . При напряжении питания в 5 вольт данная микросхема может выдать по 2,2 Вт выходной мощности на канал при сопротивлении звуковой катушки динамика в 4 Ом. На основании описания (datasheet) коэффициент нелинейных искажений + шум (THD+N ) при максимальной выходной мощности составляет 1%.

Плата усилителя и динамик

На основании этих данных можно сделать вывод о том, что на базе микросхемы LM4863D можно собрать довольно неплохой стерео усилитель с низковольтным питанием (5V) и выходной мощностью 2 Вт на каждый канал. Многие, кто ещё не знаком с современными микросхемами считают, что вместо LM4863D подойдёт TDA2822. Это заблуждение! TDA2822 очень прожорлива (по сравнению с LM4863) и на максимальной мощности выдаёт сильные искажения сигнала. Также оптимальное питание для TDA2822 около 12 вольт, что для портативной техники не есть хорошо. TDA2822 можно рекомендовать как легкодоступную замену, если в наличии нет LM4863. Такое может случиться, например, при ремонте.

Стоит отметить, что микросхема LM4863 разрабатывалась специально для компактных систем, поэтому микросхема требует минимум внешних элементов (так называемой обвязки). Микросхема выпускается в разных корпусах, от привычного DIP, до компактного SOIC.

Если возникнет желание самостоятельно собрать усилитель на базе микросхемы LM4863, то можно столкнуться с проблемой. Найти на радиорынках данную микросхему не так уж легко (так было на момент написания данной статьи). А вот на сетевых торговых площадках найти такую микросхему не составило труда. Например, в интернет-магазине AliExpress.com микросхему LM4863 легко найти во всевозможных корпусах и любом количестве. Цена 1 микросхемы менее 1$, если покупать сразу штук 10.

Как купить радиодетали на Aliexpress, я рассказывал .

Кроме самой микросхемы усилителя на печатной плате установлен разъём для подключения пассивной звуковой колонки (без встроенного усилителя), сдвоенный переменный резистор для регулировки входного звукового сигнала и электролитический конденсатор . Со стороны печатных проводников монтажной платы установлены SMD элементы обвязки, которые необходимы для работы интегрального усилителя. Питание микросхемы осуществляется от разъёма USB, который подключается к любому свободному порту ноутбука или стационарного компьютера.

Типовая схема подключения микросхемы LM4863 взята из описания (datasheet"а) на данную микросхему и показана на рисунке.

Типовая схема включения микросхемы LM4863 (взято из описания)

По типовой схеме включения микросхемы LM4863 видно, что она способна работать и на обычные наушники (Headphone ), сопротивление которых составляет 32 Ом. В микросхеме предусмотрена схема определения подключения наушников и для реализации этой функции отведён 16 (HP-IN) вывод.

Для тех, кто разбирается в электронике и datasheet’ы на английском языке их не пугают, могут легко микросхемы LM4863 в интернете на сайте alldatasheet.com.

Схема усилителя портативных USB колонок

Принципиальная схема усилителя сведена вручную с печатной платы компьютерных USB колонок Sven-315. На схеме показан один конденсатор C2 вместо двух (C7,C9), которые реально присутствуют на печатной плате (см. ниже). Сделано это потому, что на печатной плате конденсаторы соединены параллельно (C7 и C9), и на сведённой схеме конденсатор C2 указывает на общую ёмкость этих двух конденсаторов.

Принципиальная схема усилителя на базе LM4863D (сведена вручную)

Как видим, типовая схема из описания отличается от той, что сведена вручную с печатной платы усилителя компьютерных колонок. На схеме отсутствуют элементы, которые устанавливаются в случае добавления в схему разъёма для наушников. В остальном схема соответствует типовой, приведённой в описании на микросхему LM4863.

Размещение элементов на печатной плате

Если планируется использовать портативные колонки без ноутбука, например, совместно с MP3-плеером, то для питания колонок вполне подойдёт 5-ти вольтовый адаптер питания. Главное, чтобы адаптер питания смог обеспечить достаточный ток нагрузки (как оценочный грубый ориентир: стандартный ток нагрузки для портов USB – не более 500 mA). Согласно описанию на микросхему LM4863 максимальный ток покоя (когда на микросхему не подаётся звуковой сигнал) составляет 20 mA. Естественно, при воспроизведении потребляемый ток будет выше.

На фото показан вариант запитки портативных колонок SVEN-315 от 5-ти вольтового адаптера, который используется для зарядки плеера iPod. Максимальный ток нагрузки адаптера 1А чего с лихвой хватает для штатной работы портативных колонок.

Как выяснилось, качественное звуковоспроизведение портативных колонок SVEN-315 заключается в рациональном исполнении корпуса. Как известно, на качество звуковых акустических систем влияют не только применяемые в них громкоговорители, но и корпус. Чтобы убедиться в этом, достаточно вытащить динамик из корпуса и включить воспроизведение. Качество и звуковая мощность воспроизведения окажутся намного хуже. Данное замечание сделано не случайно, поскольку было проведено сравнение качества звуковоспроизведения портативных колонок SVEN-315 и аналогичных, но более дорогих USB колонок SVEN PS-30.

Несмотря на тот факт, что звуковые колонки SVEN PS-30 смонтированы на базе интегрального USB аудио чипа CM6120-S в составе которого 16-ти битный ЦАП и звуковые усилители класса D, качество их звуковоспроизведения субъективно (на слух) гораздо хуже из-за плохого исполнения корпуса акустической системы.

Корпус портативных колонок SVEN-315 изготовлен из ABS-пластика. Возможно, именно конструкция корпуса и позволяет “выжать” из малогабаритных динамиков все их скромные возможности.

Когда хочется усилить звук своего девайса, будь то телефон, планшет. Крутим громкость на всю и батарею разряжает приложение. Но бывает что громкости не хватает. Дома, при наличии розетки применяют колонки. Вне дома с проблемой питания помогает справиться портативная колонка, но цены на них довольно высоки. Решил переделать дешевые колонки. Цена доработки невысока, а результат устроит многих.

Понадобится

• - малогабаритные компьютерные колонки;
• - провода;
• - паяльник, дрель.

Изготовление колонок для смартфона

Хотя сейчас на прилавках магазина есть много моделей блютуз колонок но любой радиолюбитель всегда готов сделать свою портативную Bluetooth колонку своими руками и при этом она не будет уступать как по качеству так и виду промышленным, причём форму колонки можно выбрать абсолютно на любой вкус, удивив своих друзей своим творением, а по стоимости она выйдет даже дешевле чем покупать готовую, так как детали и материалы используются не дорогие, в данной статье будем делать портативную беспроводную Bluetooth колонку из фанеры.

Что понадобится для создания Блютуз колонки:

• Динамики на 5 Ватт;
• Пассивный НЧ динамик;
• Готовый недорогой модуль усилителя D-класса;
• Модуль Bluetooth;
• Радиатор;
• Модуль заряда с защитой аккумулятора;
• Аккумулятор размера 18650;
• DC-DC повышающий конвертер на 5В;
• 19 мм выключатель со встроенным светодиодом;
• Резисторы на 1 кОм;
• Светодиоды 2мм;
• USB магнитный адаптер;
• Зарядка на 5В 3А;
• Резиновые ножки-наклейки;
• Мелкие саморезы M2.3 x 12 мм;
• Двусторонний скотч на пенной основе;
• Фанера;
• Клеевой пистолет;
• Эпоксидный клей;
• Клей ПВА;
• Наждачная бумага;
• Электролобзик;
• Дрель;
• Сверла Форстнера;
• Паяльник.

Как сделать Bluetooth колонку, пошаговая инструкция:

Так переднюю и заднюю части корпуса Блютуз колонки я изначально собирался вырезать лазерной гравировкой то я создал на компьютере проект, который вы может скачать (при этом будут выгравированы названия входов и выходов) но их можно вырезать и вручную лобзиком, хотя это сложнее но результат тоже должен получиться хорошим.

В колонке для корпуса используется только один материал – фанера, я использовал фанеру двух разных размеров толщины, для передней и задней стороны по 4 мм толщиной, а для внутренней части корпуса, которая состоит из 3 слоёв – 12 мм. Фанеру лучше использовать самого лучшего качества, так волокна в ней будут лучше обрабатываться и будет меньше сколов, огрехов и выглядеть Bluetooth колонка в итоге будет лучше.

Корпус состоит из 3-х слоёв 12 мм фанеры склеенных между собой. Для этого я взял уже готовую переднюю панель (можно взять заднюю), наложил на лист фанеры и обвёл карандашом 3 раза, чтобы получилось 3 штуки. Затем с помощью электролобзика вырезал по контуру (оставляя небольшой зазор для шлифовки) три одинаковые заготовки. Я настоятельно рекомендую использовать для электролобзика лезвие по фанере, так края фанеры будут разрезаны более качественно, без лишних сколов.

Теперь нужно каждый из 3-х частей отшлифовать наждачной бумагой, доведя края до линии разметки. После этого нужно нарисовать внутренние линии отступая от края около 6-10 мм, этого будет достаточно для того, чтобы корпус блютуз колонки был достаточно прочным.

Далее я высверлил с помощью сверла Форстнера отверстия по углам рядом с контуром рамки. Я сверлил не насквозь, а до половины глубины с каждой стороны фанеры, чтобы избежать лишних сколов. Дальше я снова взял электролобзик и выпилил внутреннюю часть двигаясь по контуру от отверстия к отверстию. Таким образом я сделал и с остальными двумя рамками для корпуса.

После шлифования внутренней части рамок пришло время для их склеивания вместе. Для этого я обильно нанёс клей на обе стороны каждой из частей и сдавил их вместе, выровняв и затем подождав несколько минут убрав вытекший избыток клея. Затем я приклеил переднюю панель к корпусу и зажал с помощью струбцин между двумя листами фанеры для ровной склейки и оставляем сохнуть клею.

После того как клей полностью высохнет, мы снимаем струбцины и уже видим, как выглядит наша будущая беспроводная колонка. Теперь я приложил заднюю панель, выровнял её, и прижал двумя струбцинами. Наметил отверстия под маленькие шурупы на задней стенке и начал сверлить, я не смог за один раз просверлить их все, так как мешались струбцины я просверлил несколько отверстий и закрутил в них шурупы, а затем убрав струбцины просверлил остальные отверстия. Закручиваем все саморезы для следующей операции.

Когда мы прикрутили заднюю панель то принимаемся к зашкуриванию задней панели вровень с корпусом и передней панелью. Используем для шлифования несколько типов наждачной бумаги, от крупной до самой мелкой.

Когда корпус Bluetooth колонки будет гладким сверлим сверлом отверстия в верхней части под выключатель сверлом форстнера, я использую биту 20 мм в диаметре. Обязательно просверлите отверстие подальше от отверстия низкочастотного пассивного динамика, чтобы переключатель не мешал этому динамику после его установки.

После шлифовки снимаем заднюю крышку. Покрываем поверхность корпуса портативной колонки лаком. Я использовал матовый прозрачный лак из аэрозольного баллончика и был поражён результатом, корпус выглядит потрясающе.

Устанавливаем на место широкополосные динамики по краям и пассивный НЧ динамик по центру, крепим на термоклей из клеевого пистолета, перед этим припаяв провода к динамикам.

Согласно этой схемы спаиваем вместе проводами все модули, разъёмы и светодиоды:

Я спаял два резистора по 1 кОм для правого и левого каналов усилителя, чтобы превратить стереофонический сигнал в монофонический, поскольку мы будем подключать колонки в одном корпусе, поэтому сигнал должен быть одинаковым для обоих динамиков.

На плате заряда аккумулятора я выпаял SMD светодиоды и вместо них припаял проводки для внешних светодиодов. То же самое сделал на модуле Bluetooth.

На задней стенке мы видим перечень всех разъёмов и места под светодиоды модуля Bluetooth, размещаем все разъёмы и светодиоды на задней панели и приклеиваем их с помощью термоклея, таким же способом прикрепляем модули к задней стенке. Аккумулятор тоже приклеиваем термоклеем к дну Bluetooth колонки. Для фиксирования модулей можно также использовать двусторонний скотч на вспененной основе, он хорошо удерживает такие компоненты на месте и дополнительно можно добавить по сторонам термоклея. Убедитесь, что никакие провода не касаются НЧ динамика иначе будет из него доносится неприятное дребезжание при воспроизведении музыки.

После того, как все компоненты установлены на свои места, перед прикручиванием задней стенки портативной колонки, я наклеиваю тонкую вспененную резиновую полоску по бортику корпуса задней стенки, чтобы корпус колонки был как можно герметичнее и теперь мы можем прикрутить заднюю панель на место. Обязательно хорошо затяните винты, чтобы вспененная полоска была хорошо прижата.

Сначала возникла идея купить мощную мобильную блютус колонку, но фирменные JBL стоят до 300$, к тому же мощность их редко превышает 40 ватт, поэтому решено было взяться за сборку собственной. «Бумбокс колонка» была основана на УМЗЧ модуле TDA7492P мощностью 2×50 Ватт и Li-Ion аккумуляторной батарее общим напряжением 21 В и емкостью 3500 мАч (70 Вт).

Большинство деталей заказано на известном сайте AliExpress, в том числе и динамики. Пока заряжаются батареи отдельным зарядным устройством IMax, в будущем надо будет сделать готовое зарядное устройство в самом корпусе.

Динамики — два широкополосных мощностью по 25 Вт и два высокочастотных мощностью по 10 Вт, что дает нам в общей сложности 70 Вт, но в пиках выдержит и 100. Компания производитель этих динамиков — малоизвестная Aiyima, но качество их исполнения и качество звука приятно удивило, что позволяет её рекомендовать для сборки небольших колонок. Их параметры следующие:

• Частотный диапазон диапазон: 81 — 5400 Гц
• Чувствительность: 87 дб
• F рез. около 115 Гц

Добавлен модуль USB, в роли Power-Bank. Корпус изготовлен из МДФ толщиной 10 мм и имеет размеры 12x12x27 см. Он была склеен столярным клеем, а также усилен винтами с каждой стороны, кроме плиты на задней панели, которую приклеили термоклеем, на случай необходимости какого-либо ремонта или модификации.

Испытания самодельной колонки

Испытания показали, что эти два широкополосных динамика воспроизводить весь диапазон частот, к сожалению, не способны в полной мере, поэтому вместе с ними поставили твитеры 10 Вт. ВЧ динамики подключили последовательно с пленочными конденсаторами.

Что касается усилителя НЧ на TDA7492 (звук принимается модулем bluetooth 4.1), качество звука очень хорошее, чистое. Единственная проблема этой платы — динамики слегка шумят при тихом прослушивании музыки. В интернете есть решение этой проблемы, необходима лишь легкая модификация платы, но это особо не мешает.

Корпус должен быть очень герметичным, иначе давление внутри колонки приводит к тому, что воздух начинает выходить наружу через маленькие отверстия, что вызывает неприятные «пуканья» динамика.

Стоимость всех расходов на сборку

1. TDA7492P 2x50w 10$
2. Преобразователь USB 0.8$
3. Блютус приёмник 2$
4. 5S Литий-Ионный аккумулятор 2.5$
5. МДФ 10 мм прибл. 1 $
6. Динамики 3″ ШП 36$
7. Динамики 1.5″ ВЧ 12$
8. АКБ 18650 упаковка Panasonic 3400 мАч 5х4$
9. Плюс провода, переключатели, конденсаторы: итого 70 долларов

Микросхема TDA7492 является , схема работает в диапазоне 8-25 В, так что 21 В ещё не предел — можно поставить и 6 банок. По спецификации на м/с при THD 10%, суммарно получается почти 100 ватт мощности.

Около недели назад возникла нужда в портативной стерео колонке небольших размеров. Притом она должна была работать как в обычных, так и в жестких погодных условиях. Поэтому было решено на скорую руку сделать портативную мини колонку из подручного хлама.

Почему автор видео (Ака Касьян) не купил такую мини колонку, а сделал ее своими руками? Не было смысла: все необходимое для сборки имелось, да и зачем платить, если у вас руки растут из правильного места. А поскольку проект нужно было реализовать максимально быстро решил использовать готовые китайские модули. Общие затраты копеечные. Купить модуль усилителя, плату зарядки и акб 18650 можно в этом магазине .

Питанием будет служить литий-ионный аккумулятор. Из-за ограничения корпуса в показанном примере нет возможности использовать популярный стандарт 18650. Но к счастью нашел акб от старой камеры с емкостью в 1600 миллиампер часов, который отлично подошел по размерам. В принципе с выбором акб нет никаких ограничений, подойдет любой литий-ионный.

Нам понадобится плата зарядки литиевых аккумуляторов от USB с защитой на базе микросхем tp 4056 с током заряда в 1 ампер. В качестве усилителя мощности тоже готовый модуль в лице компактной платы, на который гордо стоит микросхема pam 8403, представляющая из себя двухканальные усилитель мощности низкой частоты класса d, способна отдавать мощность до 3 ватт на каждый канал в случае 4 Ом выходной нагрузки.

В самом начале хотел собрать усилитель на любимой TDA 2822, но компактные размеры, дешевизна и экономичность микросхемы pam 8403 заставили передумать. Корпусом послужит большой контейнер от киндер сюрприз. К сожалению, пока не удается выпросить у китайцев 3d принтер, поэтому, когда речь идет о корпусе, приходится импровизировать.
Громкоговорителями послужат динамики от битых компьютерных колонок. Но используя другие бумажные динамики, мини колонка будет играть громче. Помимо всего указанного, нам нужен выключатель обязательно с фиксацией. Стерео разъем три с половиной миллиметра и кабель к нему.

Как вы поняли, передача сигнала у нас будет осуществляться проводным путем. Теперь собираем начинку и тестируем. Ошибиться нереально, если все делать по картинке.

В конце устанавливаем собранную схему в корпус. Для удобства модули были зафиксированы на небольшой стенд. Почти все части закреплены термоклеем, в том числе громкоговоритель.
Итак, колонка на скорую руку собрана. На всю работу ушло не более получаса.

Мини колонка своими руками за минимальные вложения.

Всем привет! Сегодня я расскажу вам, как можно за небольшие деньги собрать мини блютус колонку.

Легенда такова: Переехал я в квартиру (учеба все дела),и появилась нужда в мини колонке для прослушивания музыки. И начал я взвешивать два варианта исхода событий.

Как вы поняли, выбор пал на первый вариант. Да и начало истории что то очень длинное. Поехали!

Первым делом идем на всеми нами любимую китайскую площадку, искать то что нам нужно. А нам нужно:

Аккумуляторы Li-ion в количестве 4 шт (У меня они уже были) Модуль зарядки от Power BankУсилитель звука (я выбрал PAM8403)Bluetooth модуль

Динамики, фанера и материал для внешней обделки можно найти и у себя в подсобке.

Первым приехал усилитель звука. Усилитель очень миниатюрный и может выдавать 3 Ватта мощности на два канала. Максимальное напряжение питания 5v.

Следующим приехал блютус модуль. Распознается он как XY-BT, раздражительных голосов при подключении нету, только короткие сигналы. Качество звука хорошее.

Самым последним приехала плата зарядки с повер банка. Эту плату можно назвать сердцем нашей будущей колонки, так как она играет роль и зарядки и индикатора и повышающего преобразователя. При желании можно вынести на заднюю панель не занятый порт и заряжать с нее свой гаджет.

Начинается процесс сборки.

Вечер проведенный в гараже дал результаты. С внешней стороны обклеил фанеру слоем кожзама. Позже склеивал уголки обычным суперклеем. Внутренние соединения залил герметиком. Ножки использовал от старого (уже не работающего) ноутбука.

По этапу сборки получилось так что динамики, которые я использовал, оказались высокоомными. Высокое сопротивление отрицательно сказывается на выходной мощности, но положительно сказывается на долговечности всей конструкции (так как плата усилителя, рассчитанная на 8 ОМ, будет работать на все 12)

Скомпоновал все вот так. Сделал переходники с USB и Micro USB. Аккумуляторы неизвестного производства и неизвестной емкости. Заряжал я их кстати этой же платой, только заряд мерил уже вольтметром (так как балансира в нашей сборочке нету).

На тыльной стороне расположился вот такой щиток управления. Регулятор громкости спарен с ключом, поэтому городить выключатель не пришлось. За сеточкой тонированное окошко, за которым светится индикатор заряда, рядом светодиод сигнализирующий о включенном состоянии, ниже регулятор громкости/ключ и еще ниже отверстие с разъемом под зарядку.

Perfecto! По моему получилось не плохо. Звук хороший, с небольшими нотками низких частот. Громкости вполне хватает для озвучивания всей квартиры. Заряда при моем использовании хватает на неделю – полторы.

Мини колонка своими руками за минимальные вложения.Часть 2

Всем привет! Вторую часть статьи было решено полностью посвятить электронике нашей мини колонки.

Предыстория. Прошлый раз я не упоминал о экспериментах, проведенных до приезда платы от Power Bank. Так как ехала она ну очень долго…

Примерно так выглядел первый полностью смонтированный и работоспособный вариант. Зарядка и индикация выполнялась с помощью уже довольно известной в кругу самодельщиков платы на TP4056. Как видно, наша плата заряжала только одну Li-ion батарею. Уже после первого теста стало ясно, что ее емкости катастрофически будет не хватать.

Через несколько дней экспериментов все было демонтировано с корпуса и переделано. Все 4 аккумулятора были сбалансированы и запараллелены медной шиной. Подключения на платы производились с помощью заводских разъемов, то есть ни каких изменений в конструктив внесено не было.

Монтаж внутри колонки производился с помощью герметика. Соединения так же были укреплены для исключения возможности отсоединения от вибраций.

УНЧ. При желании есть возможность использования более мощного усилителя низкой частоты. Если применить в место PAM8403, например PAM8610, можно получить более высокую выходную мощность, однако теряя при этом часть автономности.

Примерная электронная схема нашей колонки. Оказалось что схемы на свои устройства продавцы не желают распространять, а даташит найти та еще проблема.