Самодельная очень мощная портативная колонка с усилителем. Портативная колонка своими руками всего за пару дней

Уровень сложности: Непросто

Что вам понадобится:

• микросхема TDA2003 или её аналоги,К174УН14 – отечественный аналог (цена приблизительно 0.3 $)
• конденсаторы: а)10 mf 16v -1шт. б)100 mf 16 v - 2шт. в)0.1 mf 16v - 1шт. г)470 mf 16 v - 1шт. (можно использывать и конденсаторы больше чем на 16v,но как правило они потребляют больше энергии)
• резисторы: а)10 om - 1шт б)1 om - 1шт в)1kom - 1шт
• динамик (о нём позже)
• паяльник,припой.

1 шаг

Микросхема TDA2003

Составляем список нужных нам компонентов и идём в ближайший радиомагазин,там мы купим все детали и соберём свой МОНО усилитель. Я предлагаю выбрать именно моно усилитель по нескольким причинам:
1)меньше потребление энергии по сравнению со стерео усилителем.
2) от портативной колонки, на мой взгляд, требуется такие вещи, как – качество звука, громкость, время автономной работы.

2 шаг

Схема МОНО усилителя на TDA2003

После того, как мы купили все необходимые нам компоненты, мы можем приступать непосредственно к сборке усилителя. (схема слева) эта схема проверена мною ни раз, у неё хорошее качество звука, и она достаточно проста в изготовлении и не требует настройки.
—————————————————————————————-
собирать усилитель рекомендуется на печ.плате, но если навыков её изготовления нет, то можно собрать на картонке (просто прокалываете дырочки, вставляете в них детали и соединяете по схеме)

3 шаг

Пример сборки усилителя на картонке

после того, как мы благополучно закончили со сборкой, нам надо позаботиться об охлаждении TDA2003. Для этого
рекомендую использовать небольшой радиатор, который крепится болтом к отверстию на микросхеме, также для лучшей отдачи тепла можно воспользоваться ещё и термопастой.

4 шаг

теперь нам нужно позаботься о питании нашего усилителя,вот его диапазоны питания – от 8 до 16 в. (рекомендуемая 14.4 в.). я использовал 3 аккума от моб.телефонов, которые в сумме выдавали 11.1 в. чего вполне достаточно для питания нашего усилителя.
также можно использовать AAA или AA аккумы, нам понадобится 8 шт. ,что в сумме даст 12в.

5 шаг

выбор динамика. К данному усилителю подходят динамики на 2,4,8 ом.
2 ом 10 вт
4 ом 5 вт
8 ом 2.5 вт
но на своём опыте скажу,что подключал автомобильный (4 ом) динамик PIONEER на 30 вт,и играл он очень громко и качественно

6 шаг

Пример деревянного корпуса

за основу корпуса для нашей портативной колонку мы можем взять корпус от сломанной комп.колонки, но для качественного звука нам нужно самим сделать деревянный корпус. Делается он из фанеры 5-7-слойной, в таком корпусе у колонки будет больше низких частот, и чистый звук на высоких.

• при пайке не паяйте деталь больше 3-4 сек.
• хорошо организуйте своё рабочее место, на нём не должно быть ничего лишнего

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.

Данный обзор посвящен миниатюрным 40мм динамикам, которые я использовал в самодельной колонке. Сразу скажу, что динамики оправдали мое ожидание в качестве пищалок и в совокупности с низкочастотным дали вполне приемлемый звук для довольно компактной колонки.

Началось все с миниатюрного сабвуфера, который прилагался к ноутбуку ASUS N55S

Использовал я его довольно редко, но не смотря на это, разъем на ноутбуке 2.5", к которому подключался данный динамик, стал плохо контачить и наконец просто провалился внутрь ноутбука. Особой надобности в ремонте я не видел, так как ноут использовался в основном для работы и в хороших басах особо не нуждался.

А вот мысль, использовать эту колоночку как портативный миниатюрный динамик давно сидела у меня в голове. К сожалению, в тот корпус вместить что-то кроме данного динамика было проблематичным, поэтому решил корпус колонки менять.

Сперва хотел собрать колонку на паре полуваттных динамиков от старых компьютеров.

Диаметр у них был великоват, а звук просто отвратителен. Отталкивающе-скрипящий, а чуть больше громкости - то и сильно-дребезжащим. Низкочастотный динамик не вытаскивал качество звука. Нужно было что-то другой. И вот на просторе интернета нашел динамики из обзора.
Покупал я их на EBAY, хотя можно было и на АЛИ и на ТАО:

Заявленные характеристики

• Диаметр - 40мм
• Высота - 20мм
• Диаметр магнита - 22мм
• Номинальная мощность - 3Вт
• Сопротивление - 4Ом
• Частотный диапазон - 170КГц
• Коэффициент нелинейных искажений - 1%

Да. Не могут китайцы без преувеличений жить. Особенно улыбнула номинальная (не PMPO как обычно любят приводить) мощность в 3Вт и верхняя частота 170КГц. Проверить данные характеристики довольно сложно, поэтому оставим их на совести продавца.

Используемые компоненты

• Динамики 3 Вт 4 Ом 40 мм по ссылке выше $1.9 x 2 = $3.8
• Корпус (остался от другого проекта), если бы покупал, брал бы без прозрачной крышки размером 115x90x55
• - $0.99 за 2 шт
• ~ $0.5
• Низкочастотный динамик 5 Вт 4 Ом
• Аккумулятор от неисправного телефона на 2200мА/ч

Динамики приехали за 29 дней. Стандартно для доставки из Китая в Пермь

Размер поменьше, чем от спикеров с компьютерных корпусов.
Поэтому подошел валяющийся без дела приборный корпус 120x80x55 мм с прозрачной крышкой, что в данном изделии абсолютно излишне.

Габариты соответствуют заявленным

Вес 25г (может кто-то с ТАО будет заказывать)

Сопротивление тоже вполне в норме

Все динамики в комплекте

Миниатюрные платы усилителей на PAM8403

Платы зарядки литиевых батарей с током 600мА на TP4056 (ток можно настраивать до 1А)

Первоначальное испытание динамиков привело к небольшому дребезжанию на максимальной громкости, поэтому на входе поставил делитель громкости и фильтр ВЧ на конденсаторе 0.1мКФ

Итоговая схема получилась такой

Вырезаем дырки в корпусе под динамики, кнопку и разъем MiniUSB

Вклеиваем динамики, устанавливаем плату, припаиваем аккумулятор

Подключаем к телефону.

Можно закрыть корпус

Ну что сказать про звук? Качество приятно удивило. Для такой маленькой дребезжалки звук очень громкий и качественный. Звучание можно слегка поправить эквалайзером в телефоне/планшете/компьютере. Есть бас, нормальные верхи.
Потребление 150мА на максимальной громкости, то есть примерно 0.5 Вт. При емкости аккумулятора 2200мА/ч ее вполне хватит на 12-20 часов в зависимости от громкости. Можно и от сети через любой БП с USB разъемом или ль компьютера.

Колоночка нас вполне устроила.

Китайцы бы смело написали на ней HiFi)))

Осталось немного поработать с внешним видом. Закрываю динамики сеткой для окон.

И обклеиваю пленкой «под карбон», что завалялась где то в шкафу. И вот готовое изделий плод нескольких вечеров.

В перспективе доработать данную колонку регулятором громкости, индикатором заряда батареи и заменить линейный вход на блютуз модуль (или FM/MP3/USB)

О всех моих поделках читайте в

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.

В один прекрасный день решил, что звук наушников слишком слабоват и захотелось сделать переносную, компактную колоночку для мобильного телефона. Сделал пробный вариант в картонной коробочке - разобрал старые китайские колоночки и на усилитель вместо трансформаторного питания пустил крону. Схема самого усилителя показана на рисунке ниже.

Если у вас нет готовой платы с УНЧ - просто спаяйте по данной схеме. Тут можете почитать . Проверил - всё работало прекрасно.

Мощность выдаёт около ватта. Поэтому взялся за более надёжное оформление конструкции. Но обо всём по порядку...

1. Введение . Были у меня китайские колонки - genius. Но мне купили сабвуфер и мощные колонки, а эти гениусы закинул в ящик.
Но однажды, насмотревшись видео на ютюбе, как люди делают колонки в картонной коробке, решил сам сделать портативную колонку для mp3-плеера.

2. Папа научил . С электроникой у меня всё в порядке и сам догнал что сделать, чтобы колонка стала портативная - исключить из схемы питания усилителя колонки трансформатор, переделывающий 220в в 9в. И напрямую подсоединить батарейку "крону".

3. Ололо . Сделал демо-версию,собранную на столе: УРА ВСЁ РАБОТАЕТ! Но возникла проблема: после трёх часов работы динамик стал хрипеть и ворчать (как оказалось не хватало силы тока). Эту проблему мне помог решить практически весь форум - всем спасибо огромное! На самом деле надо было просто подсоединить вторую крону в прямом включении (не последовательном). При таком включении сила тока увеличивается, а напряжение остаётся таким-же.

4. Варианты конструкции . Когда просматривал видео на ютюбе про мобильные колонки мне было стыдно. Потому что вполне хорошие изобретатели делали корпус для колонки из картона. Решил не позориться и собрать достойный корпус из оргстекла. Такое решение было принято по нескольким причинам:

А) оргстекло прозрачно и краску можно наносить изнутри корпуса, тогда она не будет царапаться.

Б) это единственный материал, который был у меня (кроме картона).

5. Корпус . У меня был кусок оргстекла,заляпанный краской.Пришлось скаблить краску, при этом оставались царапины, но нашёл выход из положения: зачистить оргстекло нулёвкой (наждачкой). И сделать матовым. Проделав эти операции разметил на листе картона корпус, где как всегда, допустил ошибки: не учёл толщину оргстекла. Распилив оргстекло на части поплёлся в гараж доводить детали на точиле. На следующий день, предварительно собрав корпус и примерив динамик, учёл все мои косяки и... опять поплёлся в гараж... Наконец корпус собран!

6. Малярные работы . Разобрав корпус для покраски, обезжирил внутреннюю поверхность корпуса и нанёс малярный скотч. Аккуратно офисным ножиком, вырезал полукруги на ленте и "убрал всё лишнее". Далее покрасил поверхность.

7. Сборка . Собирался покрашенный корпус так: сначала проклеил все места примыкания уголков малярной лентой изнутри. Затем начал скручивать стороны. Собрав коробочку, на её дно положил резиновый "коврик", чтобы контакты усилителя не замыкали на болтики. Далее установил сам усилитель. Над креплениями динамика думать не хотел, поэтому он крепится к дну коробки двумя стоящими по диагонали шпильками. Провод вывел сбоку.

8. Характеристики . Размеры готовой колонки: высота 6.5см, длинна 11.5см, ширина 8см. Вес 200+/-10г. Питается от двух батареек типа "крона" общей стоимостью 35руб. После каждого использования колонки желательно вытаскивать батарейки. Доступ к внутренностям колонки открывается с помощью извлечения динамика.

9. Особенности изготовления . Заменил два конденсатора на усилителе. Одна стенка корпуса треснула после падения с верстака в гараже в смотровую яму. Мудрил с контактами на выходе (искажался звук). Тем не менее итог приятно порадовал - играют не хуже покупных, плюс гордость за собственноручно собранный девайс:)

Видео, наглядно показывающее процесс сборки колонки и конечный результат.

Конечно гораздо более приятное звучание будут иметь динамики, размещённые в деревянном корпусе, но при такой небольшой мощности колонок это не критично. Автор конструкции: Romanenka

Обсудить статью САМОДЕЛЬНЫЕ КОЛОНКИ ДЛЯ ТЕЛЕФОНА