相信很多朋友都會(huì )擁有一套小的桌面音響,用來(lái)搭配電腦作為閑暇時(shí)聽(tīng)聽(tīng)音樂(lè )。桌面音響體積小,功率不大,耗電量低,重放效果基本滿(mǎn)足一般性欣賞要求,因此以極高的性?xún)r(jià)比被人們所青睞;本文將通過(guò)一套桌面音響的制作介紹業(yè)余條件下DIY的方法,希望能給廣大愛(ài)好者提供參考和啟發(fā)。

方案及選材
Mini音響,顧名思義,就是以小而著(zhù)稱(chēng),主要表現在體積和功率兩方面,市場(chǎng)上銷(xiāo)售的多媒體音響,大部分是把功放模塊嵌入在音箱內部,這樣的設計主要是為降低成本。而對于我們的DIY而言,則應重點(diǎn)從制作難易度、個(gè)人的外觀(guān)取向等方面著(zhù)手。在這里,筆者使用了功放和音箱分離設計的方案,整個(gè)系統的結構框架如圖1所示,其中功放和音箱就是我們要制作的部分。
圖1 系統框架圖 圖2 功放電路原理圖
家庭日常聽(tīng)音樂(lè ),具有5W以上的輸出功率就足夠,我們無(wú)需制作動(dòng)輒幾十瓦的音頻功放,本制作選擇了意法半導體公司的TDA2030A單聲道功放芯片,在4Ω負載下能有18W的額定輸出功率,它價(jià)格便宜,使用廣泛,容易購買(mǎi),且外圍電路簡(jiǎn)單,很適合業(yè)余條件的DIY制作。功放電路方案確定以后,我們就可以根據輸出功率選擇合適的揚聲器來(lái)制作音箱,一般尺寸大的揚聲器,其低音表現力要更好,但是相應的音箱體積也會(huì )增大,由于我們這款音箱的主要用途是小功率下聽(tīng)音樂(lè ),因此選擇了4英寸的全頻揚聲器,在低成本的情況下又能保證中頻部分的效果。
手工DIY,困難最大的就是外觀(guān)結構的處理,因此,我們應盡可能利用現成的材料作為外殼,這樣既能制作自己想要的作品,又保證了良好的外觀(guān)。對于本制作,我們需要從市場(chǎng)上選擇合適的功放外殼和音箱箱體,并根據這些結構的尺寸設計制作電子部分,這也是本文重點(diǎn)所在,下面將從功放和音箱兩部分進(jìn)行闡述。
功放制作
采用集成芯片制作功放時(shí),筆者建議采用廠(chǎng)家給出的參考電路,因為那是最平衡表現芯片工作參數的電路。圖2所示的是本制作所采用的電路圖,這也是廠(chǎng)家給出的參考電路,由于使用外部24V/2A的開(kāi)關(guān)電源適配器,所以采用了直流24V單電源設計。

圖3 結構尺寸測量 圖4 印制電路圖

圖5 印制電路板 圖6 焊接完成的電路板
確定好電路后,就可以著(zhù)手印制電路板的設計制作,我們可以使用protel等專(zhuān)業(yè)的軟件進(jìn)行繪制,但在這之前,還需要根據現有的外殼確定電路板上各個(gè)接插口的位置,比如音量電位器、音頻輸入/輸出端子、電源輸入接口、電源開(kāi)關(guān)等,所以需要先確定外殼上各相應部分的尺寸。為了更好的測量,我們把外殼的前后面板部分的輪廓描在白紙上,再直接在紙上進(jìn)行測量,如圖3所示。確定好接口位置、電路板的尺寸以后,就可以開(kāi)始印制電路板繪制,圖4所示的是完成后的印制電路圖。

圖7 焊接完成的電路板 圖8 整機組裝
圖9 整機組裝 圖10 制作完成的功放

圖11 制作完成的功放 圖12 全頻揚聲器單元
電路板的制作,可以直接把設計好的文件發(fā)給廠(chǎng)家做板,有條件的也可以自己手工制作,這次筆者采用了熱轉印手工制作方法,圖5所示的是制作好的電路板。接下來(lái)將進(jìn)行焊接和裝配,由于使用的功放外殼本身為鋁材質(zhì),可直接當作散熱片作用,所以TDA2030功放芯片采用臥式安裝,把散熱基板固定在外殼上;外殼內部高度很小,對于大的電容元件,也需要臥式安裝。圖6、7所示的為安裝完成的電路板實(shí)物。接著(zhù)便可進(jìn)行整機的組裝,如圖8、9所示,完成后的實(shí)物如圖10、11所示。到此,功放便制作完成,檢查無(wú)誤后可上電測試。
音箱制作
本制作使用了直接購買(mǎi)的成品音箱外殼,箱體的制作環(huán)節可以省去,但是很難找到完全匹配箱體,所以很多時(shí)候需要對購買(mǎi)到的箱體進(jìn)行適當改造,本制作采用了4英寸全頻揚聲器,如圖12所示,但購買(mǎi)到的箱體為兩單元二分頻的密閉箱,因此需要把高音單元的開(kāi)孔封閉;此箱體沒(méi)有搭配相應的接線(xiàn)板,也需要另外制作,所以箱體的結構部分,一共要制作高音孔的擋板以及音頻輸入接線(xiàn)板。制作時(shí),應盡量就地選材,可使用塑料板,鋁板等,這里使用了日常制作電路的覆銅板,先裁減合適大小的板材并相應開(kāi)孔,隨后再進(jìn)行打磨、噴漆處理,最終完成的實(shí)物如圖13所示。把制作完的擋板和接線(xiàn)板安裝好以后,箱體便改造完成。

圖13 接線(xiàn)板和高音擋板 圖14 音箱頻響測試
由于箱體的尺寸無(wú)法改變,所以不需要進(jìn)行前期的模擬計算,而是直接把揚聲器裝上箱體進(jìn)行測試,我們可對音箱整體的阻抗和頻率特性進(jìn)行大概的測量,圖14所示的是遠場(chǎng)的頻響測試,根據測試結果,可在箱體內部添加吸音棉或者木塊,以等效改變音箱的容積,也可以在揚聲器前添加適當的濾波電路,改變不同頻段的特性。經(jīng)過(guò)反復調試得出較好的結果,再連接功放和音源播放自己比較熟悉的音樂(lè ),在主觀(guān)聽(tīng)感方面檢查播放效果,如果不滿(mǎn)意,還可基于測試結果做相對的調整,以達到聽(tīng)感上的最優(yōu)化。調試完成后,便可對揚聲器,接線(xiàn)板等部件加固。音箱部分制作完成,如圖15、16所示。

圖15 制作完成的音箱 圖16 制作完成的音箱

圖17 制作完成的整套音響
整體調試
整套系統的調試可分為簡(jiǎn)單的功能測試和老化測試兩部分;把各個(gè)部分連接好后,上電試聽(tīng),檢查是否能正常播放,檢查音量調節、開(kāi)關(guān)等功能是否完好,正常后就可進(jìn)行下一步老化測試。先關(guān)機,把音箱部分換成相應的假負載,接線(xiàn)無(wú)誤后開(kāi)機,把音量設置到最大,進(jìn)行長(cháng)時(shí)間拷機,監測各部分是否正常,比如電源適配器和功放的溫度是否在正常范圍內,以確認各模塊散熱是否良好;持續老化數小時(shí)后如無(wú)異常,把音箱換上,再次確認各功能是否正常,一切正常之后,整套系統的制作便圓滿(mǎn)完成,如圖17所示。
本文主要是以一款簡(jiǎn)單的音響設計制作,向廣大愛(ài)好者介紹日常DIY的方法,雖然本身并沒(méi)有什么技術(shù)難點(diǎn),但是只有自己親自去實(shí)踐制作了,才能有最真實(shí)的體會(huì ),在制作的樂(lè )趣中提高自身的能力。
大功告成,播放一曲喜歡的音樂(lè ),好好享受自己的勞動(dòng)成果吧! |