Своими руками

Компьютерные колонки с расширенными возможностями

Компьютерные колонки с расширенными возможностями

На работе наиболее трудные, последние семь часов. Кофе ты уже выпил, новости обсудил и ждешь, когда закончится смена.
Однако эта анекдотичная ситуация имеет оттенок реальности. Как говорится «В каждой шутке есть доля истины». Работая в офисе, сотрудники ряда профессий, целыми днями «привязаны» к рабочим компьютерам. Это конструкторы, технологи, дизайнеры, экономисты и многие другие профессии. И в наш век компьютеризации, их перечень только растет. Такая работа неприятна, если она монотонна, и особенно «достает» если она не нравится и «к ней не лежит душа».

В связи с этим, предлагаю решение для улучшения настроения в течение смены и повышению комфорта при однообразной работе. Это сочетание работы за компьютером, с фоновой информацией или любимой музыкой. Тема не новая, отработанная и принятая офисными работниками многие годы и поклонников фоновой музыки множество. Тем более что хорошее настроение повышает эффективность работы.

Сегодня имеется множество способов получить информацию и основные из них, это смартфон и интернет. Но работа и работодатель накладывают на работника определенные условия, требования и ограничения. Часто оборудование, имеющееся в распоряжении работника, не позволяет или ограничивает свободное пользование интернетом. Постоянное использование смартфона дорого и нецелесообразно.

По этим причинам, для создания комфортной обстановки на любом рабочем месте с использованием персонального компьютера, предлагается изготовить вновь или доработать имеющиеся настольные компьютерные колонки. Если работодателем это «Не положено!», сделаем гаджет своими руками и будем его использовать для создания себе хорошего настроения.

Исходные данные для изготовляемого устройства

1. Изготовленное устройство должно быть автономным, не зависеть от дополнительного источника питания, не требовать внимания и специального обслуживания, работать по принципу «включил и забыл».
2. Оно должно поддерживать обработку входного сигнала от рабочего компьютера и дополнительно подключенного звуковоспроизводящего устройства (радиоприемника, плейера, смартфона и т.д.).
3. Иметь плавную регулировку звука в динамиках и выход на наушники, так как не всем соседям по офису может понравиться ваша сегодняшняя программа.
4. Конструкция устройства должна быть максимально простой в изготовлении, но с приемлемым качеством звука.
Схема устройства

При отсутствии на Вашем рабочем месте действующих компьютерных колонок, их можно за пару вечеров и символическую плату изготовить своими руками по приведенной схеме.
Компьютерные колонки с расширенными возможностями
Характеристики изготовляемого устройства

Предлагаемая конструкция компьютерных колонок:
– представляет собой двухканальный стерео усилитель звуковой частоты;
– изготовлена на базе копеечной микросхемы К174УН20 с минимальной обвязкой;
– выходная мощность до 2 х 4 Вт;
– ток покоя 36 mA;
– ток потребления до 170 mA;
– стабильно работает от источника питания 3,0 … 15 V;
– позволяет питаться от компьютера через USB порт;
– подсоединяется к выходу звуковой платы ПК;
– является усилителем стерео сигнала от дополнительно подключенного плейера;
– имеет выход для питания подключенного радиоприемника или плейера.
Имеется два варианта изготовления предлагаемой конструкции компьютерных колонок.
Первый вариант – изготовление колонок с «ноля».
Второй вариант – доработка конструкции имеющихся компьютерных колонок, аналогично предложениям, приведенным в статье.

Изготовление устройства

Для изготовления компьютерных колонок с «ноля»:
– желательно найти корпус от любых старых колонок;
– приобрести две электродинамические головки 4…8 Ом, мощностью 0,5…3,0 Вт;
– приобрести интегральную микросхему стереофонического УЗЧ;
– приобрести радиодетали, согласно приведенной схеме.
1. Изготовление платы и монтаж схемы усилителя
Из универсальной монтажной платы вырезаем рабочую плату, ориентируясь по внутренним размерам корпуса имеющейся компьютерной колонки. Зачищаем и лудим контактные площадки платы для монтажа элементов схемы.

Комплектуем устройство радиодеталями согласно приведенной схеме.

Выполняем компоновку платы. Оптимально размещаем детали на плате, используя минимум соединений, их минимальную длину и удобный доступ к элементам для возможной дальнейшей регулировки или ремонта. Располагаем микросхему в центре платы, оставляя свободное место под размещение радиатора (требуется при мощности более 0,7 Вт на канал).
Выполняем монтаж и распайку элементов схемы усилителя на рабочую плату. Монтаж микросхемы выполняется в последнюю очередь.
Компьютерные колонки с расширенными возможностями
2. Изготовление блока регулировки звука
В качестве регулятора громкости звука можно применить сдвоенный переменный резистор или использовать два одинарных с сопротивлением 22…100 кОм.

В первом случае, для настройки комфортного прослушивания, потребуется еще и дополнительный переменный резистор для регулировки баланса, что усложняет конструкцию.

В нашем примере, мы применим два переменных резистора сопротивлением по 100 кОм, один из которых будет иметь выключатель питания.

Штатным креплением, установим резисторы регулятора громкости звука на небольшой общей плате, расположив оси сопротивлений соосно имеющимся отверстиям в корпусе. В дальнейшем, плату резисторов, по центру, закрепим к корпусу винтом с гайкой.

К соответствующим выводам (см. схему) резисторов регулятора громкости звука присоединим два, параллельно включенных, стандартных миниджека (штекер 3,5 мм). Для устранения помех, подключение штекеров выполняется экранированным проводом.

Один штекер используется для присоединения усилителя к выходу звуковой платы ПК.
Второй штекер добавляется для снятия сигнала с дополнительно подключенного тюнера или плейера. Он включается в их телефонное гнездо.
При этом, выбор выводимого сигнала осуществляется с подключенных источников звука, без переустановки штекеров.

Для подвода к усилителю внешнего питания, подключим выключатель, расположенный на переменном резисторе. На другом конце провода питания установим штекер USB для получения питания от ПК или, как вариант, от типового сетевого адаптера на 5V.
Однако возможен и другой альтернативный источник питания, так как усилитель работает от напряжения в диапазоне 3…15V.
Компьютерные колонки с расширенными возможностями

3. Сборка конструкции усилителя

Исходными данными изготовляемого устройства было низкое напряжение питания (5V), определяемое подключением к USB разъему. В этом режиме работы, ток потребления устройства составляет 35…140 mA. Максимальная выходная мощность при этом напряжении достигает 0,70 Вт. В связи с этим, для сборки и проверки работы УЗЧ была использована пара электродинамических головок 0,5 ГД-50 (0,5 Вт – 8 Ом), взятых из старых наушников «Вега». Как гласит инструкция «Телефоны динамические стереофонические «Вега» предназначены для индивидуального высококачественного прослушивания звуковых стереофонических фонограмм. Внутри наушников расположены динамики 0,5ГД – 50.».
В декоративной решетке динамиков сверлим крепежные отверстия, ориентируясь по установочным размерам в корпусе. Собираем переднюю часть корпуса колонок.
Компьютерные колонки с расширенными возможностями Компьютерные колонки с расширенными возможностямиКомпьютерные колонки с расширенными возможностями
Компьютерные колонки с расширенными возможностями
Собираем узлы конструкции УЗЧ и проверяем работу усилителя под нагрузкой.
Компьютерные колонки с расширенными возможностями
4. Выбор электродинамических головок
Так как по техническим характеристикам, используемая в устройстве микросхема К174УН20 обеспечивает выходную мощность до 4 Вт по каждому каналу (при напряжении питания 12 В и сопротивлении 4 Ом), проверим работу усилителя при большей нагрузке и различном напряжении.
Заменим в опробованной сборке, установленные ранее динамики 0,5ГД-50 (0,5 Вт – 8 Ом), на китайские электродинамические головки, предназначенные для установки в колонки, мощностью 3,0 Вт (4 Ом). Других характеристик этих динамиков найти не удалось.
Компьютерные колонки с расширенными возможностямиКомпьютерные колонки с расширенными возможностями

Проверяем работу усилителя под нагрузкой в этой комплектации. Устройство справляется с нагрузкой во всем диапазоне 3…15V, но звук при максимальных напряжении и громкости искажается. Требуется регулировка и настройка режимов работы усилителя. Растет нагрузка и на USB порт при подключении к ПК.
Проведем субъективный (на слух) сравнительный анализ качества звука этих динамиков. В одной колонке оставим динамик мощностью 3,0 Вт (4 Ом), в другую установим динамик 0,5ГД-50 (0,5 Вт – 8 Ом). Сравним восприятие и тембр различной музыки, разборчивость речи между колонками, поочередно их переключая. В приведенном примере изготовляемого усилителя, при напряжении 5V, лучшие характеристики звука показал динамик 0,5ГД-50.
Учитывая проведенный анализ звука и то, что для обеспечения заявленных режимов работы громкость звука достаточна, оставлен первый вариант комплектации колонок.

5. Сборка компьютерных колонок
Под установленные на плате светодиод (индикатор питания) и разъем для питания подключенного плейера, в корпусе колонки сверлим отверстия. Устанавливаем в корпус колонки плату усилителя. Устанавливаем и закрепляем плату блока регулировки звука. Окончательно собираем компьютерные колонки. Проверяем работу устройства в сборе с ПК и при дополнительно подключенной нагрузке (радиоприемник, плейер, смартфон и т.д.).
Компьютерные колонки с расширенными возможностями Компьютерные колонки с расширенными возможностями Компьютерные колонки с расширенными возможностями
В рассматриваемом примере, к дополнительному выводу питания изготовленных колонок, подключается японский приемник (первое фото статьи). При этом он работает без батареек, включается вместе с ПК, можно отключить выключателем колонок или своим переключателем. Звук прослушивается через наушники или через колонки, при включении входного штекера усилителя в телефонное гнездо приемника.

Популярное за месяц

Follow us

Don't be shy, get in touch. We love meeting interesting people and making new friends.