waterburn
12.05.2013, 20:17
Hallo Forum,
eigentlich hätte ich ja heute soo viele sinnvollere Sachen zu tun gehabt, aber wie das immer so ist macht man am Sonntag lieber wozu man Lust hat. Da die Frage immer mal wieder im Forum auftaucht und ich auch schon länger nach einer kleinen Audio Lösung für unterwegs oder beim basteln im Garten suche habe ich mir mal Gedanken zu einer boombox gemacht.
Zunächst mal wurde ein Pflichtenheft festgelegt:
- Mono Konstruktion, da Stereo für eine Beschallung im Park oder beim basteln keine Vorteile bringt.
- leicht im Rucksack zu transportieren.
- guter Wirkungsgrad und trotzdem nennenswerte Bass wiedergabe.
- Asymmetrische Stromversorgung um keine
- die Kosten sollten einigermaßen im Rahmen bleiben.
Herausgekommen ist folgendes Konzept:
Die Elektronik
Als Verstärker soll ein kleines Board mit dem TA2024 benutzt werden. Diese bekommt man preisgünstig bei ebay (http://www.ebay.de/itm/2-X-15-watt-4-ohm-Class-D-Audio-Amplifier-Board-TA2024-15W-Stereo-Mini-T-Amp-/350753950081?pt=DE_Elektronik_Computer_TV_Video_El ektronik_Verst%C3%A4rker&hash=item51aa908981).
Da der Verstärker zwei Kanäle hat habe ich eine kleine Aktivweiche entworfen. Diese bildet aus einem ankommenden Stereosignal eine Monosumme und trennt danach die Signale auf. Die Tieftöner werden bei 350Hz mit 12dB aus dem Rennen genommen. Ein überschwingender Hochpass bei 70 Hz bildet einen Subsonic und bringt noch ein paar dB um die 80Hz. Der Breitbänder wird bei 420 Hz ebenfalls mit 12 dB gefiltert. Wenn man diesen Verpolt an den Verstärker anschließt ergibt sich eine saubere Summe. Für die oben beschriebene Filterschaltung sind alle vier Verstärker eines TL074 notwendig. Da nur eine asymmetrische Spannungsversorgung zur Verfügung steht, wird mit Hilfe eines weiteren TL072 eine künstliche Masse bei halber Versorgungsspannung erzeugt. Das Layout lässt sich auf einer kleinen Lochrasterplatine aufbauen.
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/attachment.php?attachmentid=3656&stc=1&d=1368379216
Der dazugehörige Schaltplan, sowie die Eagle Dateien und eine LT-Spice Simulation finden sich im Anhang.
Die Spannungsversorgung kann jeder machen wie er/sie möchte. Jede Spannung zwischen 10V und 14V ist möglich. Ein Bleiakku dürfte die günstigste Variante sein, aber auch die schwerste. Bei ebay erhältliche LiPo Modellbauakkus mit 11,1 V oder 14,8 V dürften von der Energieichte am interessantesten sein, allerdings ind sie recht teuer und soo oft benutzt man eine solche Box dann auch wieder nicht. Meine momantan favorisierte Lösung ist eine USB-Powerbank wie diese hier (http://www.ebay.de/itm/USB-Batterie-Power-Bank-AKKU-Ladegerat-Zusatz-Akku-20000-mAh-PB20000-/281071230649?pt=DE_Handy_PDA_Akkus&hash=item4171269eb9), mit einem zusätzlichen Step-up Konverter (http://www.ebay.de/itm/LM2577S-DC-DC-Wandler-Step-up-Power-Supply-Modul-Module-/290590670347?pt=Bauteile&hash=item43a88dbe0b). Preislich liegt diese Lösung zwischen den beiden erstgenannten und die Powerbank kann neben der Verwendung im Lautsprecher auch noch anderweitig genutzt werden. Die Leistungsabgabe von kontinuierlich 10 Watt sollte völlig ausreichend sein. Im Normalfall sollte während des Betriebs deutlich weniger verbraucht werden.
Das Gehäuse
Beim Gehäuse habe ich mich an den Abmessungen eines Aktenordners orientiert, da sich diese recht gut im Rucksack transportieren lassen. Das Gehäuse wird 33 cm breit, 27 cm hoch und 11 cm tief. Bei der Verwendung von 12 mm Material und einer nach hintern versetzten Schallwand kommt man damit auf ca. 6 Lieter Innenvolumen.
Die Bestückung
Damit auch einigermaßen Basswiedergabe vorhanden ist, soll das ganze als Fast ausgeführt werden. Als Breitbänder soll der FRS8M von Visaton zum Einsatz kommen. Dieser bekommt etwa 400 mL Volumen. Das restliche Volumen teilen sich zwei 13cm Tieftöner. In der Simulation im Anhang wurden Visaton W130S-8 verwendet. Es können aber auch andere 13er genommen werden. In meinem Fall werden es zwei tasa0011 von pollin werden, aber auch der Dayton DA 135 oder der Gradient W148-8 sollten ohne weitere Änderungen am Konzept passen. Im Grunde genommen kann jeder 13er genommen werden, der in 2,5 L eine Einbaugüte von etwa 1,1 hat. Etwaige Pegelunterschiede können an der Aktivweiche ausgeglichen werden. Entweder nach Gehör, oder besser mit Messequipment.
Das Simulationsergebnis
Zu guter letzt möchte ich euch noch das Ergebnis meiner Boxsim Simulation präsentieren. Es wurde berücksichtigt, dass die Box im Normalbetrieb auf dem Boden steht. Die Boxsim Datei befindet sich ebenfalls im Anhang.
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/attachment.php?attachmentid=3658&stc=1&d=1368382249
So, das war es erstmal. Was haltet ihr von dem Konzept? Was würdet ihr anders machen? Wenn überhaut werde ich das Teil erst im Juli bauen, da ich momentan Masterarbeit schreibe und für sowas eigentlich gar keine Zeit habe.
Viele Grüße
waterburn
eigentlich hätte ich ja heute soo viele sinnvollere Sachen zu tun gehabt, aber wie das immer so ist macht man am Sonntag lieber wozu man Lust hat. Da die Frage immer mal wieder im Forum auftaucht und ich auch schon länger nach einer kleinen Audio Lösung für unterwegs oder beim basteln im Garten suche habe ich mir mal Gedanken zu einer boombox gemacht.
Zunächst mal wurde ein Pflichtenheft festgelegt:
- Mono Konstruktion, da Stereo für eine Beschallung im Park oder beim basteln keine Vorteile bringt.
- leicht im Rucksack zu transportieren.
- guter Wirkungsgrad und trotzdem nennenswerte Bass wiedergabe.
- Asymmetrische Stromversorgung um keine
- die Kosten sollten einigermaßen im Rahmen bleiben.
Herausgekommen ist folgendes Konzept:
Die Elektronik
Als Verstärker soll ein kleines Board mit dem TA2024 benutzt werden. Diese bekommt man preisgünstig bei ebay (http://www.ebay.de/itm/2-X-15-watt-4-ohm-Class-D-Audio-Amplifier-Board-TA2024-15W-Stereo-Mini-T-Amp-/350753950081?pt=DE_Elektronik_Computer_TV_Video_El ektronik_Verst%C3%A4rker&hash=item51aa908981).
Da der Verstärker zwei Kanäle hat habe ich eine kleine Aktivweiche entworfen. Diese bildet aus einem ankommenden Stereosignal eine Monosumme und trennt danach die Signale auf. Die Tieftöner werden bei 350Hz mit 12dB aus dem Rennen genommen. Ein überschwingender Hochpass bei 70 Hz bildet einen Subsonic und bringt noch ein paar dB um die 80Hz. Der Breitbänder wird bei 420 Hz ebenfalls mit 12 dB gefiltert. Wenn man diesen Verpolt an den Verstärker anschließt ergibt sich eine saubere Summe. Für die oben beschriebene Filterschaltung sind alle vier Verstärker eines TL074 notwendig. Da nur eine asymmetrische Spannungsversorgung zur Verfügung steht, wird mit Hilfe eines weiteren TL072 eine künstliche Masse bei halber Versorgungsspannung erzeugt. Das Layout lässt sich auf einer kleinen Lochrasterplatine aufbauen.
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/attachment.php?attachmentid=3656&stc=1&d=1368379216
Der dazugehörige Schaltplan, sowie die Eagle Dateien und eine LT-Spice Simulation finden sich im Anhang.
Die Spannungsversorgung kann jeder machen wie er/sie möchte. Jede Spannung zwischen 10V und 14V ist möglich. Ein Bleiakku dürfte die günstigste Variante sein, aber auch die schwerste. Bei ebay erhältliche LiPo Modellbauakkus mit 11,1 V oder 14,8 V dürften von der Energieichte am interessantesten sein, allerdings ind sie recht teuer und soo oft benutzt man eine solche Box dann auch wieder nicht. Meine momantan favorisierte Lösung ist eine USB-Powerbank wie diese hier (http://www.ebay.de/itm/USB-Batterie-Power-Bank-AKKU-Ladegerat-Zusatz-Akku-20000-mAh-PB20000-/281071230649?pt=DE_Handy_PDA_Akkus&hash=item4171269eb9), mit einem zusätzlichen Step-up Konverter (http://www.ebay.de/itm/LM2577S-DC-DC-Wandler-Step-up-Power-Supply-Modul-Module-/290590670347?pt=Bauteile&hash=item43a88dbe0b). Preislich liegt diese Lösung zwischen den beiden erstgenannten und die Powerbank kann neben der Verwendung im Lautsprecher auch noch anderweitig genutzt werden. Die Leistungsabgabe von kontinuierlich 10 Watt sollte völlig ausreichend sein. Im Normalfall sollte während des Betriebs deutlich weniger verbraucht werden.
Das Gehäuse
Beim Gehäuse habe ich mich an den Abmessungen eines Aktenordners orientiert, da sich diese recht gut im Rucksack transportieren lassen. Das Gehäuse wird 33 cm breit, 27 cm hoch und 11 cm tief. Bei der Verwendung von 12 mm Material und einer nach hintern versetzten Schallwand kommt man damit auf ca. 6 Lieter Innenvolumen.
Die Bestückung
Damit auch einigermaßen Basswiedergabe vorhanden ist, soll das ganze als Fast ausgeführt werden. Als Breitbänder soll der FRS8M von Visaton zum Einsatz kommen. Dieser bekommt etwa 400 mL Volumen. Das restliche Volumen teilen sich zwei 13cm Tieftöner. In der Simulation im Anhang wurden Visaton W130S-8 verwendet. Es können aber auch andere 13er genommen werden. In meinem Fall werden es zwei tasa0011 von pollin werden, aber auch der Dayton DA 135 oder der Gradient W148-8 sollten ohne weitere Änderungen am Konzept passen. Im Grunde genommen kann jeder 13er genommen werden, der in 2,5 L eine Einbaugüte von etwa 1,1 hat. Etwaige Pegelunterschiede können an der Aktivweiche ausgeglichen werden. Entweder nach Gehör, oder besser mit Messequipment.
Das Simulationsergebnis
Zu guter letzt möchte ich euch noch das Ergebnis meiner Boxsim Simulation präsentieren. Es wurde berücksichtigt, dass die Box im Normalbetrieb auf dem Boden steht. Die Boxsim Datei befindet sich ebenfalls im Anhang.
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/attachment.php?attachmentid=3658&stc=1&d=1368382249
So, das war es erstmal. Was haltet ihr von dem Konzept? Was würdet ihr anders machen? Wenn überhaut werde ich das Teil erst im Juli bauen, da ich momentan Masterarbeit schreibe und für sowas eigentlich gar keine Zeit habe.
Viele Grüße
waterburn