Мощный портативный бумбокс с минималистичным дизайном

Бумбокс собран с использованием 4-х омных 5-дюймовых автомобильных динамиков JBL мощностью 2x35W RMS (макс. 2х105W) и 2х100W усилителя WUZHI с Bluetooth 5.0. Внешний блок питания 24V 5А позволяет снять максимальную мощность с этого усилителя. А в компактном, 16х16х32 см, полностью закрытом корпусе бумбокса размещена 21V литиевая аккумуляторная батарея емкостью 3000 mAh (54 Wh), обеспечивающая 10+ часов автономной работы. В бумбоксе реализована внутренняя зарядка аккумуляторов от БП с индикатором заряда на передней панели и автоматическое переключение усилителя на внешнее питание 24V при подключении БП в сеть. По субъективной оценке, бумбокс выдает мощный плотный бас с большим запасом громкости и приятные ушам средние и высокие частоты. В обзоре будет подробный рассказ об изготовления такого бумбокса.

Бумбокс делался для сына-школьника, чтобы слушать музыку из ВК через Bluetooth. Он показал мне видео с ютуба какая форма бумбокса ему нравится – параллелепипед с боковыми динамиками. Всякие дисплеи, кнопки, крутилки, спектроанализаторы и даже регулятор громкости на бумбоксе ему не нужны – все это есть на экране смартфона. USB флешками и AUX кабелями в этой возрастной категории сейчас уже никто не пользуется, все слушают музыку в облаке с телефона. Поэтому интерфейс будущего бумбокса получился крайне минималистичным – только клавиша ВКЛ/ВЫКЛ сверху и индикатор заряда встроенных аккумуляторов спереди.

Для установки в бумбокс хорошо подходят автомобильные динамики для дверей. Я решил поставить 13 см динамики, оставшиеся после замены в передних дверях на 16.5 см динамики JBL. Эти 2-полосные коаксиальные 13 см динамики (JBL GT5-502) конструктивно предназначены для установки в закрытый ящик (Qt= 0.88) с небольшим внутренним объемом (Vas= 3.45 л).

Как видно из описания товара, 2х100W усилитель WUZHI развивает максимальную мощность при напряжении питания 24V:

Спецификации на установленные ИС усилителя мощности (PA50WX2) я найти не смог.

Фото платы без радиатора

После получения усилителя провели небольшое тестирование с использованием блока питания 24V 5А такого типа www.avito.ru/moskva/orgtehnika_i_rashodniki/blok_pitaniya_dlya_priborov_24v5a_1787909900

При подаче питания на усилитель воспроизводится короткий звук включения. Никакой озвучки нет. Никакого шипения, треска при воспроизведении и в паузах нет. Разрывов Bluetooth соединения нет. Усилитель WUZHI с Bluetooth 5.0 обеспечивает стабильный прием сигнала в пределах квартиры. Единственное нарекание – сечение проводов комплектного кабеля питания слишком маленькое, использовать его не будем:

Теперь пора приступать к работе.

Изготовление корпуса

Корпус бумбокса в форме закрытого ящика сделать проще всего. Если все компоненты акустической системы подобраны правильно (динамики, материал ящика и т.д.) и все части корпуса полностью проклеены для обеспечения герметичности ящика, то на выходе автоматически получится приемлемый звук.

Поскольку сын уже набил руку на деревянных скворечниках и фанерных шкатулках на уроках технологии в школе, то изготовление корпуса он полностью взял на себя.

Долго смотрим на лист фанеры – самое трудное это начать). Затем решительно переводим вопрос в горизонтальную плоскость). Размечаем, вырезаем электролобзиком:

Шлифуем детали, примеряем. Из деревянного бруска 4х1.5 см вырезаем внутренние распорки, наносим силиконовый автогерметик-формирователь прокладок, притираем, удаляем излишки с помощью бумажной салфетки и прикручиваем на саморезы:

Прикручиваем ручку и ножки (от старого чемодана), при помощи осциллятора вырезаем прямоугольные отверстия под клавишу ВКЛ/ВЫКЛ и индикатор разряда, просверливаем отверстия под крепление шильдика с разъемом от БП, DC/DC преобразователя и корпуса аккумуляторного блока:

Окрашиваем корпус лаком «эбеновое дерево». На фото результат после прокрашивания в один слой. Интенсивность окраски после высыхания показалась недостаточной и на корпус был нанесен еще один слой лака. После высыхания прикручиваем на герметик оставшиеся 2 распорки. Т.к. передняя крышка будет съемной, по периметру передней части корпуса наносим герметик и наклеиваем на него тканевую ленту с ворсом Tesa. Прикладываем переднюю крышку, прижимаем и оставляем на ночь, чтобы герметик застыл и повторил рельеф крышки. На крышку также наклеиваем эту ленту:

На этом изготовление корпуса закончено.

Установка компонентов

Схема бумбокса:

Вначале делаем герметичный аккумуляторный блок используя такой пластиковый корпус 158x90x64 мм aliexpress.com/item/4000319894355.html Как видно на фото, в него помещается 4 холдера aliexpress.com/item/32820903740.html с 12 аккумуляторами 18650. Я пока установил 5S сборку из оригинальных аккумуляторов Sony VTC6 3000 mAh с суммарной ёмкостью 54 Wh. При необходимости емкость встроенной батареи можно увеличить вдвое, до 108 Wh, добавив еще пять таких же аккумуляторов. Для ориентира, сходная по мощности портативная колонка JBL Boombox имеет аккумулятор 74 Wh и длительность непрерывного проигрывания музыки до 24 часов. Припаиваем провода к ламелям холдеров сверху, в области максимального сечения лепестков. Это позволит снизить нагрев лепестков на максимальном токе. Склеиваем торцы холдеров автоскотчем 3М и наклеиваем на дно корпуса на обычный двусторонний скотч. Обжимаем провода автоклеммами и наконечниками под болт, в разрыв плюса ставим автомобильный предохранитель 7.5 А. В торец корпуса ставим разъем под бананы и герметизируем клеем. Также я планировал поставить в корпус и плату защиты с балансировкой aliexpress.com/item/32868642283.html, но она до сих пор еще не пришла, поэтому доустановлю ее при первой возможности. Все аккумуляторы Sony VTC6 из одной партии и имеют минимальный разброс по напряжению ±0.01 В. Покупал лот 8 шт. пару лет назад, 3 шт. поставил в шуруповерт без платы балансировки, напряжение до сих пор одинаковое на всех банках.

Кладем на аккумуляторы «подушку» из вспененного полиуретана, накрываем крышкой и закручиваем комплектными винтами:

Настраиваем понижающий преобразователь DC/DC CC/CV 8A 300W aliexpress.com/item/32822603345.html. Для настройки временно устанавливаем выходное напряжение преобразователя примерно 5 вольт. Подключаем амперметр в режиме измерения больших токов к выходу платы и подстроечником СС ставим нужный ток заряда. Я поставил 2А. Пока плата защиты с балансировкой не пришла, выставил выходное напряжение 20 вольт. При таком напряжении аккумуляторы до конца не зарядятся, но в то же время и не перезарядятся (будет 20 / 5=4 вольт на каждом аккумуляторе). Когда напряжение на сборке поднимется до 20 вольт, ток заряда постепенно станет нулевым.

Крепим понижающий преобразователь aliexpress.com/item/32822603345.html к алюминиевому фланцу. Метчика М3 под винты крепления у меня не оказалось, поэтому тисками запрессовал резьбовые втулки под М3 во фланец через предварительно просверленные отверстия. Перед монтажом преобразователя обматываем фланец термостойким полиимидным скотчем:

Припаиваем провода к выводам реле 8А 24V (брал в оффлайне за полтора доллара). Обжимаем провода автоклеммами и наконечниками НШВИ, припаиваем штекер питания усилителя и бананы, усаживаем:

К плате усилителя прикручиваем комплектную акриловую пластину и наклеиваем на крышку аккумуляторного блока с помощью скотча 3М. Прикручиваем все остальные компоненты, подключаем клеммы, выключатель питания герметизируем клеем, подключаем индикатор заряда aliexpress.com/item/32889781936.html, включаем и проверяем. Все работает нормально. Наклеиваем реле с помощью скотча 3М:

Индикатор заряда также проклеиваем по периметру посадочного места. Корпус набиваем несколькими упаковками ваты. Прикручиваем переднюю крышку. Все, бумбокс готов!

Вид со всех сторон и шильдик на обратной стороне:

Звучание

При обычном подключении с телефона (без эквалайзера) бумбокс выдает вполне приемлемый звук. Звучание можно немного улучшить с помощью эквалайзера на свой вкус. Также желательно программно обрезать самые низкие частоты, которые могут повредить катушки динамиков. Динамики JBL GT5-502 имеют резонансную частоту Fs=102.48Hz, поэтому все что ниже 100 герц нужно отфильтровать. Я настроил эквалайзер (для примера, приложения Poweramp и Equalizer) на свой вкус примерно так:

В Poweramp есть также много тонких настроек для настоящих аудиофилов, но мы с сыном к таковым себя не относим). Бумбокс делался для того, чтобы слушать музыку из ВК, Youtube или интернет-радио через Bluetooth. Качество звука бумбокса определяется возможностями протокола Bluetooth и битрейтом с которым транслируется эта музыка.

Также сделали видео, как все работает и звучит. Понятно, что микрофон телефона реального звучания не сможет передать)

У одного из друзей сына есть колонка JBL Boombox (это одна из самых мощных беспроводных колонок на рынке со сходными размерами и весом) и они поспорили, чей бумбокс играет громче). Ничего плохого в этом нет, ведь и вполне взрослые люди любят мериться децибелами на соревнованиях по автозвуку, да и не только. Лично я в подобных SPL-состязаниях никакого смысла не вижу, поэтому спрятал дальнейшее под спойлер.

Спасибо за просмотр этого обзора! Буду рад, если какая-то информация из него вам пригодится.