זעירים* רמקולים שולחניים באיכות גבוהה (מודפסים בתלת מימד): 11 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:13

אני מבלה הרבה זמן ליד השולחן שלי. זה אומר שבעבר הקדשתי הרבה זמן להאזין למוזיקה שלי דרך הרמקולים הדקים והנוראים המובנים במסכי המחשב שלי. לא מקובל! רציתי צליל סטריאו אמיתי ואיכותי באריזה אטרקטיבית שתתאים מתחת למסכים על השולחן הקטן שלי. "רמקולים ממוחשבים" אופייניים הם תמיד אכזבה, לכן יצאתי ליישם כמה עקרונות בסיסיים ועקרונות הנדסיים לבניית זוג רמקולים ללא פשרות (בסדר, יותר כמו פשרה נמוכה) שבגודל שלהם להרשים כל אודיופיל.

מציג את התוספת החדשה ביותר למשפחת ה- HiFi שלי, רמקולים שולחניים ננו-HiFi "חתלתול". (כעת מקבלים הגשות לשמות טובים יותר)

גודל הרמקולים הוא כ- 10.8 ס"מ, רוחב 7 ס"מ, עומק של כ -11.4 ס"מ כולל עמודי הכריכה, והם מיועדים לצליל נהדר באריזה זעירה. הם מיוצרים באמצעות מדפסת תלת מימד אופיינית באמצעות נימה PLA. בואו ניכנס לזה!

אספקה

חלקים וחומרים:

• מנהלי רמקולים 4x Aura "קוגר" NSW1-205-8A 1"
• משרני מוצלב 2x 0.2 mH
• נגדי "כיתה שמע" 2x 2.4 אוהם
• 'עץ פלסטיק' או מילוי עץ דומה
• 'מרק פלסטיק מושלם' או חומר מילוי דומה
• ריסוס פריימר וצבע
• דבק מגע
• איטום סיליקון RTV או דומה
• 4x מסופי חוטים / עמודי כריכה
• משוער. 3-4 רגל של חוט מבודד 18-20 גה
• מחברי כף נקבה
• 4 ברגי מכונה M2x12
• 4 אגוזים M2
• 4x מכונות כביסה M2
• שתי חתיכות קטנות של דיקט בעובי 1/8 " - 1/4" או לוח חסון דומה

כלים:

• מדפסת תלת מימד ונימה לבחירה
• מלחם והלחמה
• נייר חול ו/או פצרות, גריסים שונים מ-200-1000
• חשפניות/חותכי חוטים, סכין קסקטו, וכמה כלים בסיסיים אחרים יעזרו

שלב 1: מטרות ואילוצים

בין אם אני יודע את זה או לא, כשאני בונה משהו אני מתחיל, ביסודו, בשני דברים. מטרות ואילוצים. אז הנה הם.

מטרות:

• הארכת בס נמוכה ככל האפשר. יש לקוות, 90 - 100 הרץ לפני שהבס יתחיל להיות שקט מדי.
• עוצמת האזנה מקובלת. יש כבר הרבה רמקולים זעירים שנשמעים נהדר בכל התדרים; אלה נקראים אוזניות. הבעיה היא שאתה צריך להצמיד אותם לראש שלך. זה כמובן לא מה שאני מחפש, והפיכתם למאזינים מרחוק קצת יותר קשה להסיר.
• תגובה בתדר שטוח. נסה לחסל תהודות גדולות, פסגות ועמקים שרוב הרמקולים הקטנים סובלים מהם.

אילוצים:

• גודל. הרמקולים חייבים להתאים מתחת למסכי המחשב שלי, כך שהם אינם יכולים להיות גבוהים מ- 4 סנטימטרים ובעומק של 5 סנטימטרים. קבעתי שנפח פנימי של כ -500 מ"ל הוא יעד טוב. בנוסף, מכיוון שהשתמשתי במדפסת תלת מימד באוניברסיטה שלי, הוגבלתי לכ -250 גרם חומר הדפסה.
• עֲלוּת. אין לי מיליון דולר להוציא על הרמקולים האלה, אז אין חומרים, כלים או חלקים אקזוטיים.
• מוּרכָּבוּת. זה קצת תואם את העלות, אבל גם את רמת המיומנות והזמן שלי. זה כנראה מגביל אותי לעיצוב 'טווח מלא' מכיוון שהוא פשוט בהרבה מעיצוב דו-או 3-כיווני ואינו דורש רכיבי crossover יקרים.
• עיצוב אסתטי. כי אני צריך להסתכל על הדברים האלה כל היום.

שלב 2: בחירת נהג

עם מטרות ואילוצים בראש, הגיע הזמן…. לך לקניות?

זה נכון. מכיוון שנהגים הם הלב של כל רמקול, בחרתי קודם כל דרייבר ועיצבתי את שאר הרמקולים סביבו. מכיוון שתכננתי להקדיש לכך מחשבה, לא רק שהייתי צריך מנהלי התקנים שמתאימים, אלא שיש לי גם מפרט ומידות הגונים המסופקים על ידי היצרן. אני אכנס למה אלה חשובים תוך דקה, אבל בלעדיהם עיצוב הרמקולים שלי הופך בעצם להשערה מלאה.

אז העליתי את האתר האהוב עלי לרכישת רכיבי רמקולים, Parts Express, וחיפשתי דרייברים "טווח מלא" בטווח 1 " - 2". מצאתי את אלה, ה- "Cougar" של AuraSound (מכאן נגזרתי "חתלתול" בשם הרמקולים שלי. קבל את זה?) שיש להם כמה תכונות טובות.

• מידה קטנה. כמה שיותר קטן יותר טוב.
• זוֹל. כ- 10.50 $ בלבד כל אחד.
• ביצועי ביניים וטרבל מצוינים ותגובת בס נמוכה להפליא לנהג כל כך קטן.
• טיפול חשמלי טוב, כך שאני יכול לקוות אותם מעט בלי לדאוג.

מתוך מחשבה על מנהלי התקנים אלה, הגיע הזמן להוריד את דף הנתונים ולקבל הדמיה.

שלב 3: הדמיית רמקולים

כאשר נבחר מועמד פוטנציאלי לנהג, הייתי צריך כמה תוכנות על מנת להפעיל סימולציות ולשפוט את האפקטיביות של בחירת הרמקולים שלי ועיצוב המארז. אז עקבתי אחר כמה צעדים ליצירת סימולציה של דרייבר יחיד במארז בסיסי.

התוכנית הראשונה בה השתמשתי נקראת SplTrace. גרסה שלו זמינה כאן בחינם. זוהי תוכנית קטנה מאוד. כדי להשתמש בו, ייבאתי תחילה תמונה של גרפי תגובת התדר ותגובת ההתנגדות של הנהג שבחרתי. לאחר מכן, על ידי התחקות אחר החלקות בעזרת הסמן שלי, הצלחתי להמיר תמונות של החלקות לקבצים בהם תוכנת הסימולציה יכולה להשתמש.

לאחר מכן, השתמשתי בתוכנית בשם Boxsim. הגרסה האחרונה באנגלית זמינה כאן. יצרתי פרויקט חדש ועקבתי אחרי ההתקנה הראשונית. לאחר מכן, בהתייחס לדף הנתונים שהורדתי עבור הנהג שלי, מילאתי את כל נתוני הנהג הנדרשים. בתחתית, יש אפשרות להזין נתוני תגובת תדר והתנגדות. כאן טענתי את הקבצים שיצרתי באמצעות SplTrace. לאחר מכן לחצתי בין הכרטיסיות והוספתי אומדנים ראשוניים לסוג מארז, מידות ותדירות כוונון, מכיוון שהחלטתי להשתמש במארז מועבר. מארז מאוורר סיפק לי שני הטבות. ראשית, היכולת לכוונן את היציאה לתדר נמוך, בתקווה להרחיב מעט את תגובת הבס. שנית, הוא מאפשר לנהג לנוע בחופשיות יותר וצריך להיות קצת יותר יעיל בהשוואה למארז אטום. בהתחשב בכך שהאוורור יהיה מעוצב ומודפס במדויק כחלק בלתי נפרד מהמארז, אין זה פשוט.

עם כל המידע הנדרש שהוכנס ל- Boxsim בצורה נכונה, חיברתי את הדרייבר היחיד למגבר מתחת לתפריט 'מגבר 1' וכאשר לחצתי על "אישור" הוצג לי גרף מעניין שנראה בערך כמו זה שמוצג כאן. הַצלָחָה! עכשיו הייתה לי סימולציית תגובת תדר בסיסית להתחיל להתעסק איתה.

שלב 4: פיתוח עיצוב הרמקולים

עם הסימולציה הראשונה שלי, הגיע הזמן להבין כיצד מידע זה יכול להנחות את אפשרויות העיצוב שלי.

מוצגת בפני עלילת תגובת תדר אופיינית, עם SPL (עוצמה, ב- dB) על ציר y ותדר על ציר x. לרמקול מושלם יהיה קו ישר על פני הגרף הזה, כל הדרך בין 20 הרץ ל -20,000 הרץ. לפיכך, מטרתי כעת הייתה לשנות את כל הפרמטרים שאוכל לגרום לדובר שלי להיות קרוב ככל האפשר לדובר האידיאלי הדמיוני הזה.

עם זאת, שתי בעיות הופיעו מיד.

הראשון היה הבליטה המשמעותית בגרף מעל כ 1000 הרץ. עם קצת איזון ו/או כמה מסננים אנלוגיים, זו יכולה להיות בעיה פשוטה לפתרון … אלמלא הבעיה השנייה שלי.

לחיצה חוזרת אל המקסימום. הכרטיסייה SPL ראיתי עלילת תגובת תדר דומה למראה. עם זאת, בניגוד לאחרת, עלילה זו מציגה את הקול הגבוה ביותר שהרמקול יכול לנגן בתדירות נתונה לפני שהוא חורג ממגבלת ההספק המרבית שלו או ממגבלת הטיול המרבית. לפיכך, גם אם השתמשתי באיזשהו איזון (פיניקי ולא "נדבק" לרמקולים אם הם זזים) או סינון אנלוגי (יקר, מסובך ומגושם) כדי שהאמצע יהיה גבוה יותר בקנה אחד עם הבס., הייתי מסוגל לנגן את המוסיקה שלי רק בכ- 80 dB בקול רם ביותר. בעוד ש- 80 dB הוא למעשה רועש למדי (חשוב על שואב אבק או על פינוי אשפה), זכור כי זה יהיה בגבול היכולת של הרמקולים, וזה לא מקום טוב להיות בו. כדי שהרמקולים לא יהרסו את עצמם או יישמעו כמו זבל מעוות, רציתי כמות ראויה של מרווח לפני שהם יגיעו לגבול שלהם. הדרך היחידה להגיע לשם הייתה לבחור נהג אחר (כמעט בוודאי גדול יותר) או להכפיל.

שלב 5: סיום עיצוב הרמקולים

אז, כפי שבוודאי שמתם לב בתחילת ההוראה הזו, בחרתי להכפיל. בהשוואה לנהגי 2 אינץ 'הזמינים ב- Parts Express, שניים מהם אמורים לספק ביצועים רבים או יותר במחיר. ולמען האמת אהבתי את המראה של שני נהגים מוערמים. גם אסתטיקה חשובה:)

הוספת נהג כפול ב- Boxsim הייתה די קלה. עשיתי פרויקט חדש ב- Boxsim, העתקתי את מנהל ההתקן עם ההתקנה הראשונית והשתמשתי בהגדרות "הדיור החיצוני המשותף" כדי להגדיר את המארז והבלם. עם זאת, התוצאות נראו הרבה יותר מבטיחות. כעת היה לי 5-10 dB מרווח נוסף, ועקומה כללית חלקה יותר. השתבשתי עם נפח המארז, תדר הכוונון והמלית עד שמצאתי שילוב שממש אהבתי ב 0.45 ליטר, 125 הרץ ו'ממולא קל '.

תוך כדי עיצוב אלה, למדתי על תופעה הנקראת צעד בבלפ, אבדן עקיפה המכונה כנראה שיקול מרכזי עבור רוב הרמקולים האיכותיים. בעיקרו של דבר, כאשר גלי קול מגיעים מרמקול, הם מנסים להקרין לכל הכיוונים. כולל מאחורי הרמקול. מכיוון שלצלילים בתדר גבוה יש אורך גל קצר מאוד, הם קופצים מהמשטח הקדמי של תיבת הרמקולים ונורים בחזרה אל המאזין. אבל צלילים בתדר נמוך יותר, באורכי הגל הארוכים בהרבה, יתכופפו בקלות סביב מארז הרמקולים. לפיכך, צלילים בתדר גבוה נראים מעט חזקים יותר למאזין. למרבה המזל, זה מתוקן בקלות רק עם רק אחד ומשרן. מחשבון מקוון זה יגיד לך את הערכים שאתה צריך בהתחשב בכמה תשומות. משם, אוכל להוסיף את מעגל התיקון של שלב הבלבול בקטע ההצלבה של המגבר המדומה שלי ולראות את התוצאות החדשות. קצת הסתבכתי עם המחשבון עד שקיבלתי תגובה שאהבתי עם ערכי רכיבים שהיו זמינים מ- Parts Express.

בשלב זה חשוב שאבוא נקי ואומר שבכן, קצת בגדתי.: (אבל הנה איך בגדתי ולמה, במקרה הזה, זה בסדר.

הודות לבניית אלה בעצמי, ידעתי בדיוק היכן וכיצד ישמשו אותם. זה נתן לי מעט ידע שאוכל לנצל לטובתי. שני הרמקולים יהיו על שולחני, מגובים ממש מול קיר גדול, ומתחת לשני צגי מחשב גדולים ושטוחים. אולי תראה לאן זה הולך. המשטחים השטוחים האלה יתנהגו קצת כמו בלם גדול ויגביר את הבס בדרכים שבוקסים לא מסוגל לדעת עליהן. אז סיפרתי לבוקסים שקר לבן קטן והעמדתי פנים שהבפלים שלי בעצם גבוהים ורחבים 100 ס מ. מצטער לא מצטער, בוקסים. אני יותר אמנות מאשר מדע אני מניח:)

עם זאת, מאחר שעשיתי זאת היה חשוב לזכור שתוצאות החיים האמיתיים כנראה יהיו בעצם איפשהו בין ההדמיות "בלבול זעיר" ל"בלבול ענק ".

שלב 6: מארז ועיצוב הרכבה (CAD)

פרס ראשון בתחרות המחברים בפעם הראשונה