Полусбывшаяся мечта, или настольный концентрат Starcraft

Доброго вам времени суток, уважаемые гики и сочувствующие!

Говорят, человек познаёт себя только тогда, когда его лишают свободы…
Жена, дети, любимая работа и непрерывно увеличивающийся обхват туловища убедили меня в справедливости этого высказывания создателей Starcraft.
Единственное, что в данной ситуации способно утешить душу стареющего террана — возможность стать обладателем акустического модуля из базового планетарного комплекта самого Джима Рейнора.

На самом деле, мне до одури надоели писклявые звуки, издаваемые корпусным спикером рабочего компьютера в клинике, и захотелось чего-то большего. Хотя бы с каким-то подобием баса, с MP3 плеером (SD слот и USB гнездо к наличию обязательны), с радио и Bluetoooth. И возможность зарядки всякого рода девайсов от USB. А ещё он должен напоминать о ненулевой вероятности наличия-таки в бесконечном космосе альтернативных форм и видов разумной жизни.
Трезвый анализ пространства на рабочем столе показал, что рассчитывать нужно в лучшем случае на какой-нибудь моноблочный убердевайс размерами не более 20х30 см.
Как же добится от столь мелкого устройства этого сочетания вышеназванных фукций и качеств за недорого?
Hедорого — это Китай. А наличие басовых частот это соответствующее акустическое оформление. Поскольку именно акустика — наиболее тёмная изо всех вод во облацех, начнём с неё. Я давно хотел попробовать изваять какую-либо АС с акустическим лабиринтом (в зарубежной литературе «transmission line»), но всегда останавливала стоимость подобных экспериментов. В данном случае вследствие малых размеров затраты обещали быть незначительными.
Для начала были выбраны и куплены несколько вариантов дешёвых динамических головок:

Как нетрудно было догадаться, общим параметром у этих головок являются размеры (диаметр диффузора около 50 мм). Китайские товарищи приводят графики с нижней резонансной частотой 60 Герц… Милые шутники. Даже именитые производители головок не могут добиться результатаов ниже честных 180 Герц на таких мелких ГГ. С другой стороны, почему бы не провести небольшой эксперимент? Акустический лабиринт в виде четвертьволнового резонатора будет настроен на частоту 100 Герц и будет иметь сечение 110% от площади диффузора головки. Длина канала составит 60 см. Эти параметры и определили размер и форму корпуса. В бесплатном DesignSpark Mechnical были скреатированы трёхмерные модели:

Лабиринт такой извилистый для того, чтобы сохранить длину его колен минимальной и тем самым предупредить возникновение стоячих волн на низких частотах. Он сборный, состоит из основной части и нижней стенки. Я его вообще печатал кусками, чтобы рационально использовать время и филамент:

В принципе, такой корпус можно напечатать на 3D принтере (это у кого он есть, конечно) и целиком, но тогда не получится заполнить лабиринт рыхлым звукопоглотителем (синтетическая вата: просто заполнить, не набивать). Нижнюю стенку необходимо плотно приклеить, особо обращая внимание на внутренние стенки лабиринта. Предлабиринтовую камеру можно набить ватой поплотнее, для предупреждения резонансов на средних и высоких частотах. Важно не перекрывать выход в лабиринт.
Теперь займёмся электроникой. Bluetooth модуль с поддержкой воспроизведения с карт microSD и USB хранилищ, с линейным входом, радио, простеньким дисплеем и пультом дистанционного управления стоит 6 евро:

Следует оговориться: у всех подобных китайских модулей установлен дешёвый Bluetooth приёмник, о роскоши типа APT-X можно даже не вспоминать. С другой стороны, никто не мешает прикупить платку с чипом CRS8645 и заменить ею штатный приёмник. Придётся только решить маленькую проблемку с дифференциальным выходом аудиосигнала.
Усилитель мощности ЗЧ. В последнее время наблюдается засилие так называемых усилителей Class D. Миниатюрные платки на PAM8610 выдают 2х10 Ватт и работают даже без радиатора, ну чем не радость? А тем не радость, что звук у этих усилителей — полный шлак, по моему мнению. Поскольку смысл экономить последние центы и миллиВатты в данном случае отсутствует больше, чем полностью, берём готовую плату на «честном» Class AB усилителе TDA7266:

Она мала по размерам, работает при однополярном питании и обладает приемлемым качеством звука. Обязательно проверяем наличие теплопроводной пасты под микросхемой: её там, скорее всего, нет.
Плата зарядного модуля USB. Работает от 12 Вольт, имеет два гнезда USB:

Платы индикации уровня сигнала. Не слишком нужная штуковина. Кроме того, здесь всё неоднозначно: Во время прослушивания музыки на малой громкости (например, во время работы с бумагами или на компьютере) моргающие индикаторы отвлекают и раздражают, зато при большой громкости удовольствие от музыки может быть усилено весело прыгающими столбиками света. Конечно, можно установить какой-нибудь выключатель, но это не наш путь. Наш путь — выбрать плату индикации с малым динамическим диапазоном и настроить её так, чтобы индикация начиналась при громкости выше средней. Поскольку корпус устройства было решено выдержать в синих тонах, штатные светодиоды были заменены на синие, установленные с поворотом на 90°. Это то ещё удовольствие, ножки приходится беспощадно и жутко гнуть:

Питание всего устройства осуществляется от простого блока питания 12 Вольт. Наши китайские друзья утверждают, что он способен обеспечить ток до двух Ампер. На самом деле, напряжение начинает падать уже при токе 1,2 Ампера, что данному устройству никак не мешает.
За что я люблю свой 3D принтер: он делает всю ту работу, под которую руки у меня не заточены:

Покраска на профессиональном стенде:

Сушка на профессиональной сушилке:

Как и в случае с моим предыдущим проектом самодельных АС, покраска четырёхслойная: грунтовка-спрей, потом краска с эффектом нержавеющей стали, потом прозрачный лак, потом небесно — голубая краска (основной тон окраски скафандра Тайкуса в начале фильма). Все слои необходимо тщательно просушивать. Все корпуса надо красить отдельно, чтобы они не прилипли к основному корпусу устройства. Фронтальную панель модуля Bluetooth необходимо открутить и покрасить так же, как и корпуса остальных модулей.
По окончаниии сушки нужно прикинуть, все ли расчёты верны, поместятся ли все крышки на корпусе, и т.д.

Теперь осталось стереть голубую краску с граней, закруглений и выступающих частей салфеткой, смоченной в ацетоне, и непонятная синяя фиговина преображается в солидное стальное устройство, потёртое в боях и путешествиях.

Декорации верха основного корпуса: среднего размера каменная крошка для имитации поверхности планеты, акриловые кристаллы в роли минералов (их вечно не хватает!), литотропные растения сделаны из веточек искусственного мха и кристаллов натурального горного хрусталя (зачем — не понятно!).

Все межблочные соединения покрыты бронеканалами для защиты от скверны зергов:

Растерзанный, гибнущий спаун зергов сделан из эпоксидной смолы, мелкой поролоновой крошки
и красного пигмента.

Теперь о звуке: данное акустическое оформлениие требует определённых усилий для его настройки. Здесь важны все параметры: степень заполнения и материал звукопоглотителя, модель головки громкоговорителя, расстояние до стола (уровень и характер баса меняется в зависимости от расстояния до поверхности). В целом звук приемлемый, без неприятных призвуков. Все модули работают стабильно.
То есть, при смене модели головки необходимо пробовать разную степень набивки предлабиринтовой камеры и расстояние от поверхности стола.
На боевом посту в клинике:

Если кому понадобится, вот ^[1] файлы трёхмерных моделей.

Публикуется под лицензией WTFPL.

Ну, и традиционное: Have fun!

Автор: melchermax

Источник ^[2]