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【电子报频道】简单几步DIY高保真家庭音乐系统

 zsok 2016-04-15


  作为一名音响发烧友,最中意的就是DIY出一套个性化的机器,将各种元器件与材料变成一台能发出美妙声音的器材,这是一种无法形容的美好感觉。早在学生时期,我就曾先后制作过制作TDA2822、2030、LM3886功放电路和改装美国道奇车用收音机,虽然有成功也有失败,但最重要的是自己乐在其中。参加工作后,没有太多时间去仔细琢磨了,只能是忙里偷闲偶尔摆弄一下自己多年收藏的“宝贝”们。最近,亲友送给我一台闲置的汽车音响主机,我又利用家里的一些旧电器,经过简单几步,便DIY出了一套样式新颖、表现不俗的家庭书架式功放系统。过程虽然简单,但重要的是材料易得、效果非凡,且花费少、资源得到了充分利用,非常适合于初学者制作。


一、材料清单

  汽车音响主机一套(含配套尾线)、笔记本电源适配器一个、大电流降压电源模块一个、无源音箱一对(双声道)、免焊DC电源公母转换插头一对、免焊RCA音频公母接头两对。

  1、汽车音响主机。汽车音响和家庭音响类似,本质上都是还原声音和影像的设备,同样拥有音源(CD、DVD等)、前置放大器、功率放大器、扬声器四个基本部分。由于车厂控制成本的原因,原车匹配的汽车音响通常将音源、前置放大器和扩音器整合在一起(即音响主机),然后匹配扬声器作为一个完整的系统。但汽车音响和家庭音响还是有着非常明显的区别的。首先,由于汽车的特殊使用环境,汽车音响需要承受的温度范围通常为-20度到80度,相对于常温使用的家庭音响来说,会严格很多。其次,由于车内的空间和抗震要求,汽车音响通常需要轻量化和集成化,比家庭音响更加精密。如CD部分采用多级减振方法,线路板上的元件焊接绝对可靠,抗震性能优越;高级汽车音响带有DAT数码音响、DSP(数码信号处理器)、MP3技术等,形成了数字化、逻辑化、大功率的Hi-Fi立体声系统。所以说,现在的汽车音响无论在音色、操作和防振等各方面均达到了较高的标准,保证性能的稳定和音质的完美。

  随着家用汽车的快速普及和新一代汽车音响系统的快速更新,很多家庭在购车时就为爱车更换了自带导航、后视倒车系统的高端车用娱乐系统,原车配置的汽车音响主机在第一时间就被拆卸下来,这些音响主机一般都带数字AM/FM收音、CD播放、高保真功放、数字音量控制、高低音及平衡调节和LCD显示等多种功能,略全一点的还有AUX、SD、USB接口、蓝牙接听播放功能,还有的甚至配备了触摸屏、视频播放等功能。一般外接12V直流电源,功放集成电路采取四声道BTL输出,功率为40×4W左右,可直接接驳无源音箱。目前,这部分不具备导航、后视倒车功能而被调换下来的汽车功放主机型号繁多,如果弃之不用实在可惜。亲友送我的是一台泰国产的斯巴鲁森林人CD汽车音响主机(图1),自带AUX、USB和蓝牙功能。                  

 图1

  2、笔记本电源适配器。电源是音响系统中重要的一环。没有高质量的电源供应,就不可能得到高质量的输出。笔记本电源适配器采用的是开关电源电路,功率一般可达35W~90W,输入220V交流,输出16 V ~21 V直流,输出电流一般在3A~5A左右。选择它给功放供电有以下好处:①具有高精度的稳压功能,反应速度极快,大电流输入对于动态变化大的功放电路有着较好的适应能力。②具备完善的过压过热和过流保护,当出现适配器温度过高、过流(负载过重、短路等),就会自动切断输出,起到了保护适配器的作用。③提高改造的性价比。随着笔记本的普及,附带的比较普遍的如IBM电源适配器(分雅达、建兴、台达版)做工都比较好,即使没有也容易通过朋友或网购渠道获得。当然如果你家里有12V蓄电池或其他12V直流电源,如果电流能达到要求就更好了。

  3、大电流降压电源模块。这个模块是将笔记本电源适配器的输出电压调整至12V(图2)。我使用的调压电路采用了XL4015大功率降压型直流电源变换器芯片,输入4V~38V,输出1.25V~36V连续可调,功率可达75W,工作温度-40度到85度,有过流、过热和输出短路保护完全可以满足汽车功放的要求。  

图2

   4、无源音箱。可以使用电脑桌面音响的左右卫星音箱,或者自制的无源音箱都可以。根据情况接成双声道或四声道音响系统。我用的是家中漫步者2.1音响的左右音箱。

  5、免焊DC电源公母转换插头。直接在淘宝上购得(图3)。使用免焊插头的好处就是不用焊接,公头接在调压模块的输出端,调节电压可以给不同的电路使用。


图3

  6、免焊RCA音频公母接头。直接在淘宝上购得(图3),用于接驳音箱和功放声道输出。    

二、改造过程                      

  1、电源改造。对笔记本电源适配器不需要进行拆解,直接将适配器电源输出端焊接在调压模块输入端,输出端焊接上红色、黑色电源连接线后分别接在免焊DC电源公头的正、负极。确保适配器正负极、DC电源公头正负极与调压模块连接正确无误后,通电测试调压电路输出。用万用表电压档配合使用螺丝刀调节调压模块电位器,确保电源输出为12V,电源接头为内正外负,电源改造完毕。我找到了一个电器的盒子将适配器和调压模块电路一并装入,这样显得美观一些(图4、图5)。


4


图5

  2、连接尾线。将配套的电源喇叭线、USB、AUX和麦克风尾线分别连接在音响主机后面的对应接口上,按照功放尾线定义图,找出电源正负极、面板灯控制、ACC控制线(汽车的钥匙点火开关,相当于开机信号控制脚,直接接12V),以及四个声道前左、前右、后左、后右正负极控制线,可依据线的颜色进行区分。不同主机尾线功能定义不大相同(比如大众的部分主机就需要加解码器才能解决面板灯不亮和一小时自动关机的问题)。将电源尾线与DC电源母头的正、负极连接好(根据需要接面板灯线、ACC线)、地线(图6);将前左+、前左-、前右+和前右-四根连线与两个RCA音频母头连接好(图7);再将两个RCA音频公头与音箱连接好。公母接头和尾线其余连线用绝缘胶布进行整理固定,方便插拔和今后升级接驳使用(图8)。由于采用了免焊接头,连接起来非常方便,且易于整理。

图6

图7   

图8

  3、通电试听。确认好电源及主机连接线正确无误后,即可通电试机。红色的面板背景灯使得功放的所有按钮非常醒目,车用CD机多采用碟片吸入式设计,防尘抗震效果出色。只需将CD放在入口处,机械结构会自动将盘片吸入。放入一张CD,读碟速度极快,熟悉的音乐马上从音箱中流出,高音清澈,低音震撼,上下曲切换快速顺畅。音量旋钮自然顺滑,将音量调整到最小时几乎无噪声,音量调整至20时(音量值最大40)时,测得电压为12.11V,整机电流为1.5A左右,调压模块芯片散热器温度稳定显示在42度左右(图9)。


图9

  当音量调整至35时感到音乐已经快爆棚了!电压为12.06V,此时电流输出最大可达3.3A左右(图10),持续试听半个小时,调压芯片工作温度在52摄氏度左右,切换至AUX,试听正常;切换至USB,读U盘速度很快,MP3歌曲识别、播放正常。切换至蓝牙模式,按操作方法很快就和我的手机连接上了,手机信号、电池电量指示也都显示在功放面板上了,用手机拨打朋友电话,使用麦克风和朋友进行了对话,朋友居然没有发觉!用手机播放了一曲霍尊的《卷珠帘》,那婉转的音调、凄美的感觉一下子充盈了自己的双耳(图11)。整体试听量感十足,低频下潜深,音色细腻饱满,人声柔和耐听。不论是动态范围还是听感都大大超出预期效果,比原来使用的电脑功放效果要好很多!来一张最终完成的图片(图12)。


图10

图11


图12

三、启示        

  这套音乐系统改造好以后,我最喜欢的就是蓝牙功能了。一回到家,就连上蓝牙,用手机听相声、歌曲,也不用担心漏掉重要电话,或者是连接上笔记本电脑看电影,反正是再没有用以前的功放听过音乐了。整个改造新购元件成本如下:降压电源模块6.9元;免焊DC电源公母转换插头一对1.1元;免焊RCA音频公母接头两对3.6元;共计11.6元。其他的都是现有的闲置物品。当然如果想DIY的朋友,即使全部网购,成本也不高。汽车功放根据机型目前售价大都在20—200元之间,笔记本电源适配器也就30元左右,淘宝上有很多店家都在买。提醒一下DIY们,发烧要有度,不能过分夸大和苛求汽车音响系统的效果,毕竟汽车的特殊听音环境是不一样的,我提倡的是自己动手、物尽其用。朋友们,花钱不多,效果还好,最重要的是可以好好享受一下制作成功后的那份成就感和喜悦!你还在等什么?赶快行动吧!

◇北京  席跃宁

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