Josef Průša

Vytiskněte si vlastní přenosný reproduktor

08. 02. 2019 | by Jakub Kočí

Jedním z moderních trendů v oblasti elektroniky se v poslední době staly přenosné reproduktory. Jejich výhodou je zejména skladnost, výkon a mnohdy i vodotěsnost. Nevýhodou však bývá vysoká cena nebo nižší kvalita zvuku. Proč si tedy nevyrobit reproduktor dle vlastních představ s nižší cenou? Připravili jsme pro vás snadný návod k sestavení dvou variant jednoduchého přenosného boomboxu, který zvládne vyrobit téměř každý. Výsledek vás může překvapit nejen tím, že bude dobře fungovat, ale zároveň vás vyjde levněji než dostupné modely na trhu. Stačí jen vybrat správné součástky.

české titulky k videu připravujeme

Co budeme potřebovat?

Nejprve je potřeba si rozmyslet, jakou elektroniku použijeme. Pro stavbu reprobedny je dobré použít značkové reproduktory, k nimž se dá snadno sehnat podrobná technická specifikace. U mnoha čínských bezejmenných reproduktorů zkrátka nemáte šanci zjistit parametry, podle kterých se dá spočítat například objem ozvučnice a rozměry bassreflexu. Pro lepší zvuk jsme použili 2 výškové a 2 hloubkové reproduktory propojené akustickými výhybkami. Dále je třeba si rozmyslet, čím bude reproduktor napájen. Námi zvolená sestava vyžaduje napájení 12V (max 3A), pro vlastní potřeby jsme tedy použili 3s Li-Po baterii používanou do RC modelů. Pokud však nemáte s použitím tohoto typu zkušenost, doporučujeme použít 3x 3,7V Li-ion baterie. Ozvučnici jsme pak vytiskli z Prusamentu PLA na tiskárnách Original Prusa i3 MK3. Níže přikládáme tabulku se všemi potřebnými díly a jejich orientačními cenami:

Varianta 1 (Boombox s objemem 6l):

Stáhnout STL a G-cody pro MK3

Název součástky Množství Cena
Monacor DN-1 (8Ohm akustická výhybka) 406 Kč
Visaton SC 5 (8Ohm výškový reproduktor) 546 Kč
Monacor SP-60/8 (8Ohm basový reproduktor) 632 Kč
TDA7492P (8Ohm bluetooth přijímač/zesilovač) 550 Kč
11.1V 2200mAh Li-Po baterie 740 Kč
(Li-Po nabíječka) 333 Kč
Kabel 2m (dvoulinka, průřez 2×1,5mm2) 30 Kč
Konektor 1015B vidlice 20 Kč
Napájecí konektor HS2514 12 Kč
Smršťovací bužírka KSS F0927F-7 (1m) 25 Kč
Šroub M3x10 DIN 7991 A2 (nerez)* 2 Kč
Šroub M3x6 DIN 912 12.9 ZB* 16× 21 Kč
Šroub M3x30 DIN 912 12.9 ZB* 8 Kč
Šroub M4x12* 32 Kč
Vrut univerzální 2,5×10* 0,3 Kč
Matice šestihranná přesná M3 DIN 934* 24× 2 Kč
Matice šestihranná přesná M4 DIN 934* 0,5 Kč
Izolační páska do oken* 24 Kč
Obvazová vata 13 Kč
Celkem 3 397 Kč

* Tyto součástky koupíte v běžném železářství/drogerii ve vašem okolí

Varianta 2 (přenosný reproduktor s objemem 2 l)

Stáhnout STL a G-cody pro MK3

Název součástky Množství Cena
Monacor DN-1 (8Ohm akustická výhybka) 203 Kč
Visaton SC 5 (8Ohm výškový reproduktor) 273 Kč
Monacor SP-60/8 (8Ohm basový reproduktor) 316 Kč
TDA7492P (8Ohm bluetooth přijímač/zesilovač) 550 Kč
11.1V 2200mAh Li-Po baterie 740 Kč
(Li-Po nabíječka) 333 Kč
Kabel 1m (dvoulinka, průřez 2×1,5mm2) 15 Kč
Konektor 1015B vidlice 20 Kč
Napájecí konektor HS2514 12 Kč
Smršťovací bužírka KSS F0927F-7 (1m) 25 Kč
Šroub M3x10 DIN 7991 A2 (nerez)* 2 Kč
Šroub M3x6 DIN 912 12.9 ZB* 16× 21 Kč
Šroub M3x30 DIN 912 12.9 ZB* 8 Kč
Šroub M4x12* 32 Kč
Vrut univerzální 2,5×10* 0,3 Kč
Matice šestihranná přesná M3 DIN 934* 24× 2 Kč
Matice šestihranná přesná M4 DIN 934* 0,5 Kč
Izolační páska do oken* 24 Kč
Obvazová vata 13 Kč
Celkem 2 590 Kč

* Tyto součástky koupíte v běžném železářství/drogerii ve vašem okolí

Než začnete se stavbou, je nutné si uvědomit, že se jedná o velké díly, jejichž tisk trvá desítky hodin a spotřebuje velké množství materiálu. Navíc je potřeba nastavit tisk podpor a velkou výplň (60-80%) pro co nejlepší akustiku ozvučnice. Vyzbrojte se tedy dostatečným množstvím filamentu (pro jistotu jsme si připravili 2 Kg Prusamentu pro první variantu, 1kg pro druhou) a času na tisk. Při použití 0,4mm trysky a výšky vrstvy 0,3mm trval tisk velkého boomboxu zhruba 130 hodin, menší reproduktor se tiskl cca 36 hodin. Použitý materiál je Prusament PLA v barvách Mystic brown, Lipstick red a Galaxy black. Pokud chcete používat reproduktory i na venkovní použití, doporučujeme zvolit odolnější materiál, třeba PETG. Oba modely jsme slicovali v Slic3r PE.

Sestavení boomboxu (2×25W)

 

1) Pokud máte připravené všechny díly a odstraněné podpory, můžete se pustit do sestavování. Ze všeho nejdřív doporučujeme osadit model matkami. Na celém modelu se nachází 16 otvorů pro M3 matky a 8 otvorů pro M4 matky.

2) Sestavte si zámky dveří dle obrázku. Zde potřebujete 2 pružinky (vymontované z propisky) a 8 šroubů M3x6. Ujistěte se, že se mechanismus zámků pohybuje hladce. Pokud ne, můžete zámky lehce obrousit.

3) Nyní je nutné vyzkoušet, zda všechny díly pasují do sebe. Připravte si všech 6 tlačítek, zbavte je podpor a jedno po druhém vyzkoušejte, jestli pasují do připravených otvorů. Pokud s nimi nelze hladce pohybovat, zkuste je lehce obrousit. Poté složte k sobě obě poloviny ozvučnice i se zadními dvířky a madlem. Pokud do sebe díly nezapadnou, můžete je opět obrousit. Vše by na sebe mělo přesně pasovat a mechanismus dveří i madlo musí jít hladce zavřít i otevřít. Nelepte díly k sobě a nepoužívejte hrubou sílu!

4) Ozvučnici opět rozložte, nebudete ji zatím potřebovat. Připravte si elektroniku: Kabely naporcujte tak, aby dosáhly od akustických výhybek k reproduktorům i zesilovači. Připájejte konektory k baterii a napájecímu kabelu a všechny ostatní kabely k akustickým výhybkám podle přiloženého schématu. Zesilovač a reproduktory prozatím ponechte stranou. Manuál se schématem zapojení výhybky je ke stažení zde.

5) Zkontrolujte správné zapojení kabelů k akustickým výhybkám, pak je přišroubujte na připravená místa.

6) Znovu složte ozvučnici. Pokud jste si jisti, že vše sedí jak má, slepte velké díly k sobě. Nezapomeňte mezi ně vložit dvířka! Dále použijte šrouby M3x30 pro připevnění rukojeti. Připojte akustické výhybky k zesilovači podle schématu a přišroubujte ho za pomoci vrutů ke stropu ozvučnice. Nezapomeňte na tlačítka!

7) Připájejte reproduktory k akustickým výhybkám a ještě jednou zkontrolujte správnost zapojení všech součástek. Reproduktory pak můžete přišroubovat k ozvučnici. Než to však uděláte, doporučujeme mezi ně a stěnu přilepit vhodnou izolaci (můžete použít pěnovou izolační pásku na okna a dveře).

8) Zapojte elektroniku a ozkoušejte funkčnost (správné zapojení). Pokud vše funguje, můžete pojistit všechny šrouby a matice kapkou lepidla (rezonancí se mohou některé šrouby uvolnit a způsobovat nežádoucí zvuky), vnitřek ozvučnice pak vycpěte vatou (ne však příliš blízko bassreflexu), uchyťte baterii a máte hotovo.

Sestavení menšího reproduktoru  (1×25W)

Konstrukce menší varianty je podstatně jednodušší. Její tisk ani složení nevyžaduje tolik času jako sestavení boomboxu. Nevýhodou menšího objemu ozvučnice jsou slabší basy, které je pak nutné doladit prostřednictvím ekvalizéru ve vašem mobilu či počítači.

1) Stejně jako tomu je u první verze, i zde je potřeba model nejprve zbavit všech podpor a osadit matkami (celkem 14 x M3 a 4 x M4).

2) Ujistěte se, že do sebe všechny díly pasují. Pokud ne, můžete je lehce zbrousit. Dveře by měly jít snadno nasunout na kolejničky, zámek na jejich konci by měl bránit samovolnému otevření. Tlačítka na ovládání zesilovače zbavte všech podpor a ujistěte se, že jimi lze hladce pohybovat v připravených otvorech. Pokud vše pasuje, pečlivě přilepte mřížku z boku reprobedny a na zasunovací dvířka. Čelní kryt je šroubovací, ponechte ho zatím stranou.

3) Připravte si elektroniku: Kabely naporcujte tak, aby dosáhly od akustické výhybky k reproduktorům i zesilovači (je lepší ponechat kabely spíše delší pro snadnou manipulaci). Připájejte všechny kabely k akustické výhybce dle přiloženého schématu (manuál se schématem zapojení výhybky je ke stažení zde). Připájejte konektory 1015B (T-Dean) k baterii a napájecímu kabelu. Na druhý konec napájecího kabelu připájejte konektor HS2514. Místo plastového šroubovacího krytu použijte smršťovací bužírky, jinak se vám nepodaří zasadit zesilovač na správnou pozici.

4) Zapojte do zesilovače zdrojový kabel a akustickou výhybku. Vložte tlačítka do připravených otvorů a s pomocí 2,5mm univerzálních vrutů připevněte zesilovač na pozici. Hned poté přišroubujte i akustickou výhybku.

5) Připájejte reproduktory ke kabelům vedoucím od akustické výhybky. Zkontrolujte správnost zapojení, pak vložte reproduktory na místo. Než je přišroubujete, podložte je pěnovou izolační páskou na okna.

6) Připevněte přední kryt pomocí 6 šroubů M3x10. Ozkoušejte funkčnost elektroniky, vložte baterii mezi hloubkový reproduktor a boční stěnu. Vnitřek ozvučnice vyložte vatou, abyste zabránili nežádoucím vibracím (ne však příliš blízko bassreflexu).

Trocha teorie a stavba vlastních reproduktorů

Někteří si určitě budou chtít navrhnout vlastní reproduktor, aby odpovídal přesně individuálním představám. Třeba se rozhodnete postavit si transmission line reprobedny, které jsou pro použití dřeva konstrukčně složité, ale mohou velice dobře fungovat díky 3D tisku. Ale než začnete s vlastní stavbou, je potřeba si něco málo nastudovat. Předně doporučujeme pročíst si velice dobré stránky www.repromania.net, www.loudspeakerbuilding.com a www.diyaudioandvideo.com, kde jsou dobře popsané návody, výpočty a teorie okolo stavby reprobeden.

Ve zkratce zde sepíšeme několik věcí, které Vás rozhodně neminou, pokud chcete čistý zvuk se silnými basy. V první řadě je důležité vybrat si správnou elektroniku. Levné bezejmenné reproduktory koupené přes ebay či aliexpress nejsou v tomto případě ideální volba, hlavně kvůli tomu, že u takových součástek velice často chybí rozpis všech potřebných parametrů, jako je například rezonanční frekvence (fs). Bez potřebných hodnot pak těžko spočítáte potřebné rozměry ozvučnice a zvuk bude zkreslený. Dále je potřeba si rozmyslet, kolik pásem chcete v reproduktoru mít. Pokud použijete středotónový (širokopásmový) reproduktor přímo připojený k zesilovači, sestava vám bude hrát, ale bude mít velké zkreslení. Proto je dobré zvolit více pásem propojených akustickou výhybkou (naše sestava je dvoupásmová, složená z výškového a středového/hloubkového reproduktoru). Při výběru zesilovače i reproduktorů je rozhodně důležité vybírat součástky se stejnou impedancí, reproduktory je třeba vybírat se stejným nebo vyšším výkonem než zesilovač (v naší sestavě má zesilovač výstup 2x25W, basové reproduktory mají maximální výkon 60W.

Během stavby ozvučnice je dobré dbát na výpočty. Pokud vám vyjde, že by pro basový reproduktor měla mít ozvučnice objem alespoň 6l, není dobré tento objem zmenšovat. Reproduktor pak bude mít slabé basy a vám nezbude nic jiného než přidávat basy v ekvalizéru nebo se dokonce smířit s tím, že zvuk nebude takový, jak byste si přáli. U menších reproduktorů může k lepším basům pomoci tzv. bassreflex nebo dnes často používaná pasivní membrána.

Závěrem

Je dost možné, že budete schopni si vymyslet takovou variantu přenosného reproduktoru, která bude přesně dle vašich představ. Náš boombox může být pro někoho příliš těžký na dlouhé nošení, menší reproduktor zase potřebuje doladit zvuk v ekvalizéru pro lepší basy. Snad je pro vás tento článek užitečný a pomůže vám v tisku vlastního přenosného reproduktoru.


Originální 3D tiskárna Prusa i3

Podívejte se na originální Prusa i3 MK3 3D tiskárnu!
Nejlevnější je už od 19 990 Kč

Průša 3D tiskárny na faceboku