图案胶合板书柜扬声器

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简介:有图案的胶合板书柜扬声器

关于:我在推特和instagram上更新:@amandaghassaei

我为我的妹妹(她明年就要上大学了)制作了这些时髦的胶合板书架扬声器。我的设计目标是在一个相对较小的包装中制造一些看起来很酷、声音相当大、低音响应不错的东西。在接下来的步骤中,我将展示一些我用来设计我的部件和设计的软件工具n一个与我的扬声器锥体相匹配的外壳。这个项目对我在woodshop中也是一个很好的实践——我使用了一种技术,在扬声器外壳的外部面板上获得钻石图案,这需要大量的切割和粘合。

供应:

注意,大多数亚马逊的东西都可以在当地的五金店找到——我建议先去那里看看。

(1x)代顿音频DTA-2 D类数字音频放大器模块2x15W部分表达300 - 385-当我拿到这块板的时候,它说这是一个“T级”音箱,但听起来它们本质上是一样的。

(2x) Dayton Audio TCP115-4 4"处理纸锥中低音扬声器4欧姆部分表达295 - 415

(2x)代顿音频TD20F-4 3/4"软圆顶钕质高音4欧姆部分表达275 - 020

(1x)端口管1 3/8”ID可调部分表达260 - 388

(2x) 0.8mH空气芯感应器部分表达257 - 044

(2x) 0.45 mH空气芯感应器部分表达257 - 034

(2x) 5.6欧姆10W电阻004 - 5.6部分表达

(2x)4.7UF聚丙烯电容器部分表达027 - 422

(2x)3.3超滤聚丙烯电容器部分表达027 - 420

(1x) 12V 2000mA开关电源美国和欧盟2.1mm插头零件快递

(1x) 2.1mm x 5.5mm面板安装插孔迪吉基486-3380-ND

(1x) 2.1mm x 5.5mm插头Digikey cp3 - 1000-可选,如果您直接连接电源到板

(1x) 3.5毫米立体镀金单元插孔部分表达090 - 281(想要一个jack,接地的L/R通道,当没有连接像这样:cp1 Digikey - 3515-但是在这么厚的面板上安装这个数字键是很痛苦的)

(1x) 3“x 3”片金属垫片-我切出一些小片,以帮助安装插孔

(1 ×) 3.5mm立体声插头Digikey cp - 3502-这是可选的,如果你可以从放大器板和焊接线的插孔拆除

(2对)banana jack binding post (Digikey J151-ND+Digikey J152-ND) -一些更花哨的选择零件快递

(1x)花哨的旋钮——完全是可选的,我最后用黄铜做的旋钮。我也喜欢纽瓦克对于旋钮,只要确保它安装在6.35毫米轴。

(8x)橡胶柜脚零件快递260-7706

(1x)1磅袋式扬声器柜隔音材料零件快递260-317-只需要少量的聚填充-你可能可以在缝纫店找到一个更小的数量。

(2x) 30英寸x 30英寸3/4英寸的波罗的海桦木胶合板——在这个项目中使用波罗的海桦木层板非常重要,这种类型的层板由桦木单板制成,没有空隙,这将给出一个很好的最终结果。我有足够的剩余使用两个30"x30"的3/4"厚度的薄片。我用的是室内用的,比室外用的便宜。

(1x) 24" x 24" 1/8"胶合板(用于支持安装在前后面板和制造垫圈,有大量的剩余)

(24x螺丝)#6 0.75"盘头,用于安装驱动器,底座和端口安装部分表达081 - 435

(1x)8英尺扬声器导线16号亚马逊2对香蕉插头亚马逊(或6英尺香蕉电缆,和额外20号钢绞线焊接电子)

其他材料:

木胶亚马逊

Starbond介质或其他CA超级胶亚马逊

超级77喷在粘合剂上亚马逊

环氧树脂-用于将金属垫片安装到插口的外壳上亚马逊

电气胶带或热收缩管-用于保护焊点

无铅焊料-我现在什么都用无铅焊料,你也应该用无铅焊料!

镀铜穿孔板亚马逊-用于连接交叉线

Minwax透明聚氨酯面漆亚马逊

哑光黑色喷漆(可选)-用于给左肘关节内侧涂上颜色,这样从外面看不出来。

钢棉衬垫000或0000或高砂纸用于最后的整理

工具:

烙铁

钻床,钻标,forstner钻头组

手动路由器——我用的是商店机器人,但是手动路由器也可以用来切割较大的洞

小型泡沫刷(用于涂抹胶水/面漆)

台锯

轨道砂光机和砂纸- 120,180,240,320砂粒垫亚马逊

我用3D打印机制作了一个定制的肘部连接器,以适应我的外壳的长端口。其他选择是使用软管或标准的管道接头

我用激光切割机切了一些1/8英寸厚的薄片,以帮助安装-这是完全可选的,如果你有一个钻头,带锯,带砂机,但有助于加快一些步骤

18"-24"夹子(至少4个,最好是8个)

废木材-用于测试切割和夹具

第一步:扬声器设计

这是我第一次设计一个扬声器,在这个过程中我学到了很多东西。以下是我在设计演讲时用到的一些技术参考:

演讲者基础知识

计算适当的扬声器外壳尺寸

如何设计你自己的扬声器

如何用WinISD建模外壳

WinISD–初学者的分步教程

如何使用自由软件设计DIY交叉点

DIY扬声器设计-这里有很多构建日志

沃伊特扬声器

折角议长

在这个设计中,我想做一套多功能的书柜扬声器,每一个都包含一个低音扬声器和一个高音喇叭。这些将是供电扬声器,这意味着它们有一个内置放大器,可以直接连接到线路输入。放大器的接口应该简单,暴露在一个扬声器的前面。不用太担心它们的便携性——它们可以插在墙上。

在技术规格方面,我想保持这些扬声器相对较小和便宜。我主要从零件快递对于这个构建,他们似乎是这些类型的项目的一站式商店。

首先我选了一个放大器。这个的主要要求是它应该是一个D类安培-这将消耗更少的能量和产生更少的热量。我喜欢集成蓝牙模块的想法,但我想使用蓝牙4/5板(在旧协议之上),没有任何选项~ 20美元的零件快递。

2 x15w amp部分表达300 - 385-没有蓝牙,但我喜欢它有一个独立的音量旋钮和集成的电源开关。我将不得不附加我自己的面板安装连接器的线和电源。

Amp的替代品:

蓝牙4.2 + 2x30W amp部分表达320 - 641-这似乎是一个不错的选择,但它是新的,目前还没有评论。我不喜欢遥控器的想法,因为它们很容易丢失,我需要在机柜的前面安装一个红外接收器。

蓝牙2.1 + 2x15W amp部分表达325 - 100-旧的蓝牙协议

蓝牙4.0+2x50W放大器部分表达325 - 105-看起来不错,但是对这个版本来说有点太贵了

接下来,我挑选了我的司机。驱动器需要能够处理我的放大器的15W,应该是相对较小的尺寸,而且不太贵-记住,你必须购买2X的所有东西。

我查看了4-5英寸的低音炮,并试图将价格保持在每台10美元左右。最初,我想要一个8欧姆的扬声器,因为这将更有效地运行我的放大器比4欧姆-但最后我使用了4欧姆版本后,我意识到我可以节省我的交叉设计(见下文)。最后,我真的希望我使用了8欧姆,因为它得到了稍微更好的响应,在我意识到这一点之前,我进入这个过程有点太晚了。

代顿音频TCP115-4 4“处理纸锥中低音扬声器4欧姆部分表达295 - 415-这些低音炮有很好的评价,有55到5000赫兹的范围,并且每只只卖10美元。

我挑选的低音扬声器最大可达5kHz,所以我需要一些高音来覆盖高频。我希望我的高音与低音有一些重叠,并一直达到20kHz。

代顿音频TD20F-4 3/4"软圆顶钕质高音4欧姆部分表达275 - 020-这些高音有3k - 20kHz的范围与紧凑的设计。它们目前的售价为每只8美元。

因为我用的是小型低音扬声器,所以我想用移植外壳设计.我真的很喜欢折角设计但它占用了很多空间,我觉得我真的想优化喇叭的形状来做正确的-我将把这个想法留到以后。的沃伊特设计是超级优雅,但再次,不够紧凑,为这个构建。相反,我将采用一个简单的矩形盒子设计,每个扬声器都有一个端口。

接下来,我考虑了扬声器外壳的大小和形状。由于高音是密封的,它们不会与扬声器的腔体相互作用,所以在设计盒子时,我只考虑了低音扬声器。我把低音炮的Thiele-Small参数上传到温妮斯并按照图中所示的过程这篇博客

我对参数(盒体积、调谐频率和端口直径)进行了一点研究,并确定了上图中显示的参数。我还附上了我的项目文件(.wpr)。我喜欢这些设置,因为我的低音扬声器的响应非常平稳,下降到大约57Hz,端口中的空气速度保持在20以下(不确定单位是多少?),在大部分音频范围内,圆锥体偏移保持在Xmax以下。不幸的是,端口长度比我希望的要长,所以我必须制作一个弯头以将其安装在盒子内。在给定的调谐频率下,我可以减小端口直径以缩短端口长度,但这样的设计容易受到端口中高空气速度(也称为“chuffing”)引起的端口噪声的影响。

最终的设计给了我一个目标体积为0.09英尺^3的盒子。我计算了这个盒子的尺寸这个音箱音量计算器.我粗略地计算出驱动在外壳中的尺寸为0.012英尺^3,并附加了额外的0.08英尺^3用于电子设备、填充材料和内部支撑。这些只是粗略的估计,但因为这是我的第一个演讲构建,所以我不想在细节上纠缠不开。

你可以找到我设计的参数化的Fusion360 CAD模型在这里

最后,我设计了交叉网络——这是一个将放大信号的高频和低频分开的电路,并将其发送给合适的驱动器。这是扬声器设计中非常重要的一个组成部分,因为如果我们向高音喇叭发送低频率,我们就有破坏它的风险。我使用VituixCAD并参考v2.0手册来设计一款定制的跨界车,让我的司机跟在后面本教程.我附上了我的最终设计和项目文件(.vxp)的截图。我在设计中使用了两个二阶滤波器。诀窍在于尽量降低元件(尤其是电感)的值以降低成本——对于给定的交叉问题有许多解决方案,因此有足够的回旋余地。我发现把我的低音炮驱动从8欧姆的版本切换到4欧姆的版本帮助我降低了元件的成本——尽管我希望我花了一些时间试验一阶设计。另一件需要注意的事情是,我使用一个电阻来降低我的高音的灵敏度-我把那个组件扔到高通滤波器之后,这样它就看不到放大器的全功率了。高音只接收大约10-20%的总功率来自放大器-这让我得到了使用一个额定小于15W的电阻。

步骤2:胶合板图案面板

对于扬声器外壳的面板,我想尝试这种有图案的胶合板技术:

我一直在做一些类似的东西来制作尾纹砧板,所以我认为这将是我已经学习的技术的一个很好的扩展。你不应该用胶合板来做砧板,因为它含有大量讨厌的胶水,而且太多孔/柔软,但它可以为这些(非食品相关的)应用产生惊人的图案。

另外,我认为这也是一种有趣的探索方式这种技术用数控路由器(也可以在这里看到)把弯曲的,带状的图案从厚度中带出来泡沫箱):

我跟着迈克尔Alm的过程下面是我的笔记:

我的最终目标尺寸为更大的面板是~ 11.25" x 5.25" x 0.5",但由于所有的切割和砂,你会想要超过这一点,以安全。

第一次切割的宽度与面板的厚度相对应,我的目标是0.5“,因此我在9/16”处切割第一条带,以便在粘合/打磨过程中给自己一些摆动的空间。在这一阶段,每个板条都有30“长。

在每一种胶粉之间,我用砂纸打磨纸板的正面和背面,用120砂纸去除多余的胶水。我很幸运,有一个鼓砂机,这加快了过程相当多(不要把工件通过刨床,胶合板的胶水会很快钝的刀片)。

我切割的条纹0.75"宽后的每胶,这使钻石1.5"宽。

对于第二个(chevron)胶合,我小心地保持在相同的顺序,他们是从板上切下来的。这有助于增加图案从一块到另一块的连续性。

对于第三个(钻石)胶合,我安排了带子,使它们(尽可能地)与它们的邻居相匹配。我还试图在面板背面的厚度上隐藏任何瑕疵。我发现,通过稍微偏移菱形图案,你也可以达到螺旋的效果(见上面的最后一张图片),但我把这个面板留给了另一个项目。

我一共粘了四块面板,每一块由15条带组成(这将设置扬声器设计的最终高度)。最终我的设计是11.5/8英寸。

第三步:扬声器外壳

我想学习如何在这个项目中做斜接,所以我斜接在一起的侧板,使盒子,然后我胶合前面和后面的面板到住房和插入他们轻微。因为这是一个相对小,封闭的盒子,它没有必要加强斜接与花键。

以下是我对这个过程的看法:

我用砂纸打磨我所有的木板,直到它们平整,没有胶水。这使我的最终厚度略低于1/2“。

对于前面和后面的面板,我切了4块8 x 15块面板-其中一个“块”是一个很小的正方形胶合板在我的胶水。结果是6 1/8" x11 5/8"我试着用我的胶合板最好的部分(在内部层有最少的瑕疵)为我的前面板。

对于侧面,我切割了四个4 x 15块面板(4 5/8英寸x 11 5/8英寸)。

对于顶部和底部,我切割了4个4 x 8块面板(4 5/8“x 6 1/8”)。

对于所有这些板,我小心地切割他们的方式,钻石图案将是连续从一个面板到下一个。这需要一点计划(见上图)。

我在边和顶部和底部板的长边上切了一个插口,以便前面和后面的板将会在里面稍微坐。我去了深度约0.25"和削减这个rabbet在三个通道上的表锯。我设置了围栏,这样我就可以把木板穿过围栏和刀刃之间的这个伤口。我将刀片的高度设置为~0.3"。在手术中使用平顶刀片很好,但我不认为这是绝对必要的。

我设置了台锯来切割45度斜接,并使用斜接导向器将斜接切割成顶部、底部和侧面板。由于前面板和后面板将被修剪以适合侧面板的最终尺寸,因此面板的最终尺寸是什么并不重要,只是两个面板的长度相同。我使用了st将op block夹紧在我的雪橇上,以确保切口一致。确保对斜接进行试切,以确保方正度。在进行切割之前,我在木板上贴了蓝色油漆胶带,以帮助防止撕裂。如果可以,也可以使用高齿数刀片进行切割。

我使用蓝色的油漆工桌连接面板沿斜接,应用木胶,格子正方形,排列钻石图案周围的边,并轻轻夹紧斜接。我让它一夜变干。

在这一点上,前后面板都应该稍微过大。我沿着后面板的边缘切了一个互补的槽口,并将其调整大小,使其适合我的胶合。在把它粘到斜接接头上之前,我先把香蕉插头和电源插座的孔和凹槽切开(只在一个背板上放一个电源插座孔)。我把它粘在外壳的背面,轻轻地夹紧,让它整夜都放着。

步骤4:前面板

我非常担心在切割前面板上的洞时撕裂。所以我把一块椴木贴面粘在每个面板的前面,然后用贴面做所有的切割。我后来在滚筒砂光机上拆下了这个贴面。最后,我不认为这是必要的,因为合股机非常好-但我将至少覆盖前面的表面与蓝色胶带这些削减。

我也粘了一个1/8“胶合板背面,以帮助支持硬件,将被安装在他们-它有额外的效果,支持这些削减背面也。

最后,我在shopbot上为扬声器驱动器进行了大量切割,尽管这些切割可以用手动路由器完成。不幸的是,我使用的夹头出现了一些问题-我的工具松动了两次,最终在两个地方切割过深。幸运的是,在最终设计中没有看到这些,但我不得不重新设计用激光切割的1/8“帘布层加固这些地方。

我伤口的确切尺寸可以在CAD文件.当我切割这些时,我手边有扬声器驱动器,以确保紧密配合。

其中一个前面板还需要一个音量旋钮和3.5毫米音频输入插孔。我在3.5毫米插孔后面清理出一块区域,这样我就可以粘上几片黄铜垫片,把3.5毫米插孔固定进去。我担心,如果我把它切成一堵很薄的墙,粘起来的厚度将不足以支撑它。然后在末端,千斤顶的前表面与外壳齐平。

步骤5:电子产品

接下来,我根据原理图焊接穿孔板上的组件。电容器没有极化,没有方向指示,但我将文本定向在相同的方向,使交叉板尽可能相似。我在穿孔板钻孔,所以我可以使用相同的16规格的扬声器电线连接这些板-尽管20规格的电线会更容易工作-你也可以使用更大的规格电线包括放大器。

请注意-关于这种设计,我会改变的一件事是电感器的布局。上图中的布局可能会导致它们相互干扰。这是一些关于更好设计的信息。感谢instrucables用户jdaun的评论。

我没有使用电容或铁氧体磁芯包括放大器板,因为我使用交叉为这个设计。

我通过运行各种频率的正弦波并在示波器上测量输出来测试交叉点。您应该看到,高音扬声器的电路充当高通滤波器,低音扬声器的电路充当低通滤波器。我给电线贴上了“wooffer”和“tweeter”的标签,这样我以后就不会感到困惑了。

我确信我在这些跨界车中使用的组件对于这些驱动的规格来说是被高估了的——尽管我在Digikey上看到的部件并不便宜。如果有人有什么建议,我很乐意听听。

我组装了一个6英尺长的电缆,两端都有香蕉插头这个视频.您可以拧开插头的顶端,以帮助安装电缆更容易。

第六步:最后的粘合和整理

在粘上前面板之前,我用湿布清理了盒子的内表面,并在所有孔的内侧贴上了蓝色胶带。这将有助于在精加工期间防止灰尘进入外壳。

最后,我把前面板粘在了房屋的其余部分上。确保有额外孔的面板到有电源孔的外壳。

我用砂纸打磨了前面板和后面板,使它们与房屋的其余部分齐平。我用120砂砾手工将边缘稍微倒角。使用轨道磨砂机,我把砂砾从120降到180、240和360。

我清理了房屋外面的任何灰尘,并完成了2层聚氨酯涂层,在每层涂层之间用细钢羊毛砂。

我喷了3d打印端口管肘关节的内部黑色,这样白色的灯丝将不会从外部可见,然后安装在扬声器外壳。我削减法兰端口管的长度,所以它将适合在肘关节内。最终端口长度大约是~12英寸我的目标在最初的设计。

最后,我安装了所有的连接器,橡胶脚,并连接最后的电子设备。我安装电子使用一些胶合板垫圈我激光切割从1/8“层。

我使用喷雾粘合剂安装了一点的polyfill在内部的外壳。

我预先钻孔安装扬声器驱动器和手拧驱动器到位。在最后的组装过程中,我(用另一只手)稳定我的手,以防止螺丝刀滑倒,意外地击中扬声器锥。

第七步:旋钮

我为这个项目用黄铜加工了一个定制的旋钮。我不想用固定螺丝来安装旋钮,因为从外面可以看到它。所以我最后把d型接收器从扩音器的塑料旋钮上剪了下来,然后在黄铜旋钮上涂了环氧树脂。这样,旋钮压在电位器轴上,并在转动时传递扭矩。

步骤8:最后的笔记

最后,我对这些扬声器最后发出的声音非常满意。我没有任何测量设备来测试最终的频率响应,但通过耳听,它们听起来相当平稳,降至大约55Hz——这是我在设计过程中规定的。我能听到一些低于50Hz的频率,尽管它们被明显减弱了。

我要改变的主要设计之一是使扬声器更深更窄,以便更好地容纳内部组件。在这个设计中,我几乎没有足够的空间来设计低音炮后面的端口,我不得不把端口的弯曲做一个时髦的形状,以避开安装在里面的电子设备。

我在这个DIY扬声器中学到的主要事情之一是,通常更多的是关于学习过程和定制设计的外观/声音,而不是关于省钱。尽管我在这个设计中使用了4 ~ 10美元的驱动程序,电子产品的总成本却上升了120美元左右。也就是说,你可以做一些事情来节省开支的扬声器建设,包括:

使用全音程驱动而不是专用的低音/高音-虽然全音程驱动不会覆盖音频频谱的末端以及一个专用的高音/低音扬声器设置,你可以避免使用一个逾越节全音程驱动,这将大大降低成本。我很惊讶,我最终在跨界组件上花的钱和在我的司机上花的钱一样多——也许我本可以花更多的时间优化跨界,但它非常昂贵,每辆大约20- 25美元。我想作为下一个项目,我将采取这种方法,并集中更多的精力在外壳的设计上,以帮助提高司机的低音响应。

找到一个便宜的跨界间隙和匹配你的扬声器我希望我从一开始就想到的另一件事是,在part Express上寻找过关交叉4kHz 2路交叉3美元)和匹配我的其余设置,以适应交叉(也许甚至只是修改一个或两个现有的逾越节组件)。当我发现这个部分的时候,我已经完成了太多的构建,无法回头。

使用一阶交叉试验一阶交叉会很有趣,它比我使用的二阶设计有更少的组件(因此更便宜)。我没有时间讲这个,但也许下次我会试试。

使用外接放大器-大约45美元的我的部件是一个放大器,放大器的电源,和放大器的连接器。我想这是一个内置放大器的独立扬声器系统-但它确实推动了价格相当高。

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    26讨论

    0
    sychan168

    9个月前

    你真是个体贴的大姐!
    这种贴花胶合板技术看起来需要大量的劳动,但效果很漂亮。你认为扬声器柜的边缘会不会为了减少边缘的绕射而将其四舍五入?看起来它很容易和路由器分裂,但斜面可能有用。

    0
    Reyes23

    11个月前

    这个扬声器看起来太棒了!!!:)

    0
    hheightman

    11个月前步骤7

    万岁!
    最后,一个明白简单地把扬声器放在一个可爱的盒子里并不能产生一个像样的扬声器系统的人给出了一个指导。非常感谢分享你的专业知识。

    0
    奥涅拉斯迪87

    问题11个月前介绍

    还在想你是怎么裁剪出这个设计的……还是我错过了??

    0
    Nickolae

    11个月前

    这是我看过的最好的演讲者教程之一!

    0
    文化

    11个月前

    非常好的文章,描述得很好。如果交叉滤波器非常昂贵,我可能会尝试把它们放在放大器之前,并有一个单独的放大器驱动低音和tryble通道,但在放大器方面会花费一点多,我会看到的。
    你是对的,d类和T类是一样的,我认为唯一的区别是,历史上T指的是Tripath。感谢您的这篇文章,我将构建它。

    1
    Cross_

    11个月前

    你的斜指手套看起来真干净。当我看胶合板的边缘,更不用说钻孔或打磨它们,它们开始出现撕裂。

    1
    阿曼达哈桑

    11个月前的回复

    高齿数刀片帮助了很多!

    0
    AaronG81

    11个月前步骤1

    戴上面具的人!布莱克伍德对你的健康极其有害,它与石棉和中密度纤维板一样有害。使用这种木材的时候一定要戴上面具!或者任何木材;布莱克伍德吸附了滞留在肺部的灰尘颗粒。许多人因为这种木材而缓慢而痛苦地死去

    0
    阿曼达哈桑

    11个月前的回复

    这个项目使用的是相对安全的桦木胶合板(尽管它包含很多胶水)。但我同意,无论何时你在商店,面具都很重要。

    0
    AaronG81

    11个月前的回复

    哇,我觉得很愚蠢,我真的把它当成布莱克伍德了!!

    1
    jdaun

    11个月前

    看起来非常酷!一个注意:电感线圈的安排在你的交叉是不好的(他们太近在一起,并转向错误的方式)。希望这将有助于人们阅读您的项目。请参阅附件的图像推荐感应器布局。http://www.troelsgravesen.dk/coils_files/coils_9.gif

    0
    curiosity36

    11个月前的回复

    感谢一个“不知情”的DIY交叉信息。

    0
    阿曼达哈桑

    11个月前的回复

    啊,谢谢,这是非常有用的反馈!

    0
    BenH24

    11个月前

    令人印象深刻的第一个演讲项目!我同意你关于使用全程驱动来简化项目的结论。我已经建立了一些全范围的项目,并想向您推荐一个设计,我已经使用和修改了许多次。你可以在这里查看:https://www.diyaudio.com/forums/full-range/175056-martello-enclosure-fr88ex-3.html#post2372793。链接将直接带您进入设计,但整个线程包含大量信息。最美妙的是,您可以从一块2英尺x 4英尺的1/2英寸胶合板中获得一对扬声器。干杯

    1
    FloridaJo

    11个月前

    很酷的主意。结果太棒了。