AnywhereAmps Alpha

Pläne

Image: drawing of the cabinet Image: drawing of Speaker adapter plates Image: drawing of the control panel Image: Preamp Circuit Image: Circuit board views Image: Power supply circuit plan
Die von mir angefertigten und verwendeten Pläne für AnywhereAmps Alpha. Zum Vergrößern anklicken.

Listen

Werkzeuge

Benötigte Tools
Bohrmaschine
Oberfräse, Zirkelhalterung
Multitool: Schleifen, Holzschnitt, Fräskopf
Hand- oder Tischkreissäge mit Schutzbügel
Handsäge, fein
Lochschneider d>=100mm
Stechbeitel, 12mm
Hammer
Schraubendreher, Bits
Holzbohrer: 3mm, 4, 5, 6, 8, 10, 12mm, Senkbohrer 45°, Forstner 30mm
Stahlbohrer: 4,3 mm, Senkung 45°
Oberfräsere: 8mm gerade, 12mm gerade, 45°/d12mm optional
Lötkolben, Lötzinn, Schrumpfschlauch, Heißkleber, 2m 0,75mm² Kabel etc.

Holzschnitzwerkzeuge

Materialliste

Artikel Größe [mm] Anzahl ~ Preis [€]
Kessel: Pappel Multiplex 12” x 6” x 7mm 1 62
Ober-/Unterteil: Pappel-Multiplex 12” x 12mm 2 8
Lautsprecher-Adapterplatten: Pappel Multiplex L 300 B 150 W 12 1 2
Verstärker-Halteplatte: Pappel Multiplex L 160 B 95 W 12 1 1
Verstärkung & Halterungen: Birke Multiplex L 220 B 30 W 12 4 2
Schrauben (vorzugsweise Torx) 12 x 3 20 2
Schrauben (Batteriehalter, Haltegriff) 16 x 3 12 2
Schrauben & Muttern, Leiterplattenhalter, Unterlegscheiben 15 x M4 8 2
Schaumstoffdichtung 2000 x 9 x 3 1 6
1/4” Eingangsbuchse 50 x 12 1 3
Netzschalter mit LED, 250VAC 4A   1 3
Potentiometer 250k log 6mm Achse + Lautstärkeknopf 22mm Durchmesser 1 5
9V Ausgangsbuchse 5.6 brl, 2.4pin 1 2
Lüftergitter (Lautsprecherschutzabdeckung) 120 x 120 1 1
“I-Type” Schaumstoffdichtung (Lautsprecher) 600 x 9 x 2 1 2
Aluminium-Gehäuse 143 x 72 x 43 1 4
Class-D Endstufenplatine, z.B. TPA 3110 70 x 100 + 22 1 16
Piezo-Hochtöner, z. B. Monacor MPT-005 85 x 85 x 72 2 12
4” Tief-/Mitteltöner, z. B. Visaton KT100 V 4Ohm 99 x 99 x 52 1 25
Batterie, 10V - 18V Was Sie bevorzugen 1 ?
Elektronikteile für Platine, Sicherung…   1 10
Ersatzholz z.B. als Maske, Schablone, Helfer z.B. 300 x 300 1 0

Bauteile auf der Platine

ID Artikel Typ Wert
R1 Widerstand 0207 100k
C1 Elko RM=2 D=5 1 µF
C2 Elko RM=2 D=5 4,7 µF
R3 Widerstand 0207 10k
R2 Widerstand 0207 100k
- Stiftleiste 2-polig -
- Stiftleiste 4-polig -
- Stiftleiste 2-polig -
C1 Elko RM=2 D=5 2,2 µF
R4 Widerstand 0207 10k
IC1 NE5532 DIP-8 -

Brückendrähte

Von Nach Länge [mm]
(11/1) (11/2) 2.54
(10/3) (10/1) 5.08
(14/6) (14/2) 10.6
(8/1) (8/6) 12.7
(9/2) (9/5) 7.62
(3/2) (3/0) 5.08
(22/0) (22/1) 2.54

Loch (x/y)

Der Aufbau

Löcher schneiden

Bild: Adapterplatte angezeichnet Warnung Wenn Sie den Lochschneider als Handwerkzeug verwenden, seien Sie sehr vorsichtig. Ich halte es für ein gefährliches Werkzeug. Gehen Sie sanft vor, wählen eine relativ hohe Drehzahl >300rpm und üben Sie nur geringem Druck aus. Verwenden Sie eine Drehmomentstütze und den Drehmomentbegrenzer Ihrer Bohrmaschine. Vergewissern Sie sich, dass die Schneidköpfe richtig befestigt sind und dass das Werkstück sicher befestigt ist. Bereiten Sie sich darauf vor, dass die Maschine plötzlich hängen bleiben kann und beachten Sie das hohe Trägheitsmoment des schweren Werkzeugs.

  1. Bereiten Sie das Brett für die Lautsprecheradapterplatten vor wie in den “Plänen” gezeigt.
  2. Bereiten Sie das Gehäuse vor: Markieren Sie die Mitte der Höhe und zeichnen Sie eine Hilfslinie an der Außenseite. Eventuell sollte ein Maßband verwendet werden, um die Krümmung zu berücksichtigen. Markieren Sie dann die drei Lochmitten. Ich schlage eine geodätische Kurve von 125mm Radius zwischen ihnen vor.
  3. Bereiten Sie den oberen Kreis für den Ausschnitt des Bedienfeldes vor.
  4. Wähle einen Lochdurchmesser von 75mm auf dem Lochschneider.
  5. Schneiden Sie zwei Löcher für die Hochtöner in die Adapterplatte. Wenn die Platine nach der Hälfte des Schnitts umgedreht wird, werden die Kanten der Löcher sauberer.
  6. Schneiden Sie nun die beiden Löcher in das Gehäuse. Seien Sie hier sehr vorsichtig, Sie können die innere Oberfläche leicht zerstören, wenn Sie mit zu geringer Geschwindigkeit schneiden oder vertikalen Druck ausüben.
  7. Schneiden Sie ein Loch in die von Ihnen vorbereitete obere Platte des Gehäuses. Ich habe 76mm verwendet.
  8. Ändern Sie den Lochdurchmesser an Ihrem Cutter auf 92mm und wiederholen Sie den Vorgang für den Bass/Mitten-Lautsprecher.
  9. Den Schnitt für das mittlere Loch des Gehäuses wiederholen.

Bild: Löcher in das Gehäuse schneiden

Fräsen

Bild: Fräsen des Deckels per Zirkel

  1. Legn Sie den Kessel auf das Brett, aus dem Ober- und Unterteil des Gehäuses gefertig werden sollen. Zeichnen Sie Innen- und Außendurchmesser an.
  2. Finden Sie den Mittelpunkt dieses Kreises, z.B. mit Hilfe der Methode 3 dieser Anleitung.
  3. Montieren Sie das Zirkelwerkzeug auf Ihrer Oberfräse und spannen Sie einen geraden Fräskopf mit 12mm Durchmesser ein.
  4. Schneiden Sie den “inneren” Kreis für den Falz. Ich empfehle eine Tiefe von 4mm.
  5. (optional) Montieren Sie den 8mm-Fräskopf.
  6. Schneiden Sie den “äußeren” Kreis in mehreren Schritten, bis Sie die gesamte Tiefe Ihres Brettes ausgeschnitten haben.
  7. Drehen Sie den Kreis um, und fasen Sie die Kanten z.B. mit einem Radiusfräser an.

Schnitz- und Modellierarbeiten

Bild: 3D-Schnitzerei der Adapterplatten Sowohl die Adapterplatten als auch die Batteriehalterung sitzen am Durchmesser des Gehäuses, so dass sie eine gebogene Form haben müssen. Mit Handwerkzeugen fand ich die Arbeiten recht anspruchsvoll.

  1. Bestimmen Sie die benötigten Tiefen für die parallelen Schnitte, damit beim Verbinden der Schnitte eine gewölbte Oberfläche entsteht. Für die Adapterplatten nehmen Sie den inneren Schalendurchmesser, für die Akkuhalterung den äußeren. Beachten Sie, dass die Adapterplatten für die Lautsprecher konvex sind, während die Batteriehalterung konkav sein muss.
  2. Verwenden Sie eine Säge, um diese parallelen Schnitte durchzuführen. Berechnen Sie dabei die Breite des Sägeblatts mit ein.
  3. Verbinden Sie die Schnitte mit einem Stechbeitel oder Meißel. Versuchen Sie, entlang der Maserung zu arbeiten.
  4. Verwenden Sie einen Bandschleifer, Multitool oder eine Raspel um die Wölbung zu glätten, bis sie sehr gut passt. Die Verbindung muss schließlich am Ende Luftdicht sein.

Bild: Schleifen der Adapterplatten

  1. Kleben Sie die Adapterplatten mit Holzleim auf der Innenseite des Kessels fest.
  2. Vergewissern Sie sich, dass die Löcher gut ausgerichtet sind. Nehmen Sie dann Heißkleber oder eine Mischung aus Leim und Holzmehl zur Hand, um die Adapter zu fixieren und abzudichten, während der Leim aushärtet.
  3. Schleifen Sie den Anschluss zwischen den beiden Teilen an oder nehmen Sie eine Viertelstabfräser und bringen eine Rundung an. Ich fand, dass dies der am wenigsten kontrollierbare Teil des ganzen Baus war, weil die Oberfräse nicht richtig auf der gekrümmten Oberfläche sitzen möchte, was die Kanten unterschiedlich breit werden lässt. Ich musste mit dem Multitool einiges an Nacharbeit leisten.

Bild: Kessel mit Adapterplatten, abgeschrägt

Weitere Holzarbeiten

Kopieren Sie die Abmessungen des Verstärkerträgers aus dem Abschnitt Pläne. Verwenden Sie einen Forstnerbohrer oder den Lochfräser, um die Vertiefung für das Potentiometer zu fertigen. Eine Tiefe von 6mm sollte ausreichen, um das Potentiometer richtig zu montieren. Für den Schalter ist ein Stufenbohrer gut geeignet, sodass der benötigte Durchmesser genau erreicht werden kann. Bohren Sie schließlich die Löcher für die Buchsen.

Bild: Handgefertigte Batteriehalterung Da es eine Vielzahl von Batterietypen gibt, habe ich kein spezielles Design für den Schieber und die Batteriekontakte entworfen. Ich habe einfach typische Kabelschuhe verwendet und sie in die Adapterplatte geklebt, damit sie einen guten elektrischen Kontakt zu den Polen der Batterie herstellen können. Da meine Batterie keine Verriegelung hat, habe ich den Schieber wie einen Keil allmählich dicker werden lassen, so dass die Batterie an der richtigen Stelle klemmen würde.

Um das Gehäuse oben und unten geschlossen zu halten und gleichzeitig die Holzoberfläche vor Stößen zu schützen, habe ich ein paar Holzstangen zugeschnitten. Sie sind 25mm länger als die Gesamthöhe des Gehäuses und ihre Breite liegt bei 25mm und 12mm an den Gehäuseseiten.

Elektronik

Bild: fertig verlötete Leiterplatte

  1. Schneiden Sie die Platine auf die benötigte Größe. Fertigen Sie Bohrungen für die Schrauben nach Plan. Es ist ratsam, das Layout maßstabsgetreu auszudrucken, damit Sie ihn als Maske verwenden können.
  2. Platzieren Sie die Leiterbahnunterbrechungen. Man kann dafür einen 3mm Metallbohrer verwenden und von Hand vorgehen, falls kein spezielles Werkzeug dafür vorhanden ist.
  3. Fertigen und platzieren Sie die Brückendrähte. Nehmen Sie gern diese Liste als Referenz.
  4. Platzieren Sie die Widerstände.
  5. Verwenden Sie etwas Klebeband, um die Teile auf der Platine zu fixieren. Anschließend können Sie diesen Satz Teile verlöten.
  6. Platzieren Sie die Kondensatoren. Denken Sie daran, dass Sie vielleicht nicht genug Platz in Ihrem Gehäuse haben, so dass Sie sie eventuell lieber waagerecht einbauen möchten.
  7. Platzieren, fixieren und schließlich löten Sie nun die restlichen Bauteile.
  8. Bereiten Sie alle Verbindungen und Drähte zur Platine vor: Potentiometer, Instrumenteneingang, Endstufenausgang, “VCC/GND”.
  9. Überprüfen Sie ob Stromversorgung funktioniert. Wenn nur VCC/GND angeschlossen wird, sollte die Schaltung zwischen 2mA und 10mA Strom ziehen, je nach Potentiometerstellung und Versorgungsspannung. Achten Sie darauf, dass Sie die Polarität nicht verwechseln, der NE5532 wird dadurch zerstört (glauben Sie mir, ich weiß es!). Sie sollten VCC/2 messen, wenn Sie den Ausgang der Op-Amp-Stufe, die die virtuelle Masse erzeugt gegen Masse abgreifen.
  10. Überprüfen Sie die Verstärkungsstufe. Wenn Sie ein Oszilloskop und einen Funktionsgenerator haben, sollte das eine einfach sein. Stehen solche Werkzeuge nicht zur Verfügung, schließen Sie den Eingang an eine Audioquelle an, z. B. ein Smartphone, und den Ausgang an einen 2k2-Widerstand in Reihe mit einer LED und einer Diode wie 1N4148 oder 1N4007. Drehen Sie Ihr Smartphone auf volle Lautstärke. Die LED sollte anfangen zu flackern, wenn der Widerstand des Potentiometers vergrößert wird. Ab welcher Position das Flackern einsetzt, hängt von der Vorwärtsspannung der LED, der Versorgungsspannung und der maximalen Ausgangsspannung der Quelle ab. Bild: Verstärkerträger und Elektronikgehäuse
  11. Ich schlage vor, die gesamte Elektronik und den Audioeingang - mit Ausnahme des “9V”-Versorgungsreglers - in ein Metallgehäuse einzubauen, um elektromagnetische Störungen zu reduzieren. Je nach Leistung der Endstufe werden passive oder sogar aktive Kühlkörper benötigt. In meinem Fall genügen einige Löcher im Gehäuse.
  12. Befestigen Sie das Gehäuse an der Adapterplatte der Endstufe.
  13. Schneiden Sie Löcher in das Gehäuse, wie auf der Adapterplatte angegeben.
  14. Schalter, Potentiometer und Buchsen einsetzen. Die Anschlussdrähte anlöten.
  15. Fügen Sie eine Sicherung, z.B. 4.0A, in den Aufbau auf dem Minuspfad zur Batterie für zusätzliche Sicherheit ein.
  16. Montieren Sie Vorverstärker und Endstufe.
  17. Nun kommt der finale Test. Nehmen Sie dafür z.B. einen alten Lautsprecher. Ohne angeschlossene Quelle sollten Sie bei voller Verstärkung nur ein leichtes Rauschen aus dem Lautsprecher hören. Wenn Sie Ihr Smartphone anschließen, beginnen Sie mit einer Verstärkung von “0” und einer geringen Lautstärke des Smartphones. Erhöhen Sie dann die Verstärkung des Vorverstärkers, um zu prüfen, ob alles funktioniert.

Endmontage

Bild: Chassis im Gehäuse montiert

  1. Montieren Sie die Lautsprecher. Verwenden Sie Heißkleber oder eine Schaumstoff-/Gummidichtung, um die Verbindungen luftdicht zu machen.
  2. Verschließen Sie alle noch vorhandenen Löcher.
  3. Löten Sie die Hochtöner parallel zum Basslautsprecher und schließen Sie das Ausgangskabel Ihres Verstärkers an.
  4. Montieren Sie den Batteriehalter und schließen Sie die Kabel an die Klemmen des Verstärkers an.
  5. Bringen Sie eine Dichtung an der oberen und unteren Deckelplatte an um das Gehäuse später luftdicht versiegeln zu können.
  6. Drehen Sie die Baugruppe um und setzen Sie die “obere” Platte mit dem Verstärker wie auf dem Bild gezeigt ein.
  7. Achten Sie darauf, dass keine der Lautsprecherklemmen das Verstärkergehäuse berührt, sonst besteht die Gefahr eines Kurzschlusses in der Endstufe. Bild: alle Komponenten an ihrem Platz
  8. Die Simulation zeigt, dass die Basswiedergabe besser wird, wenn man Dämmwolle hinzufügt. Ich habe ein altes Kissen “geschlachtet”, um welche zu bekommen.
  9. Schließen Sie das Gehäuse und befestigen Sie es mit den Holzstäben, die Sie zuvor vorbereitet haben (oder verwenden Sie stattdessen Schrauben)
  10. Fertig, Applaus! Sieht AnywhereAmps Alpha nicht wunderschön aus?

Feinschliff

  1. Die Hochtöner sind zu laut? Prüfen Sie, wie viel höher die Empfindlichkeitswerte Ihrer Hochtöner im Vergleich zum Bass-Chassis sind. Löten Sie ggf. 1W-Widerstände in Reihe zu den Hochtönern. Laut den technischen Daten der Chassis habe ich Werte von 96dB@1W/1m zu 80dB@1W/1m. Ich musste die Hochtöner also deutlich leiser machen. Mit mit einem 1k-Potentiometer in Reihe dämpfte ich die Hochtöner auf das von mir gewünschte Maß herunter und wählte schließlich einen Widerstand von 470Ohm, um das Potentiometer zu ersetzen.
  2. Der Bass flattert bei hoher Lautstärke? Höchstwahrscheinlich ist das Gehäuse nicht luftdicht. Legen Sie einen Testton auf, z.B. 35Hz youtube link, und prüfen Sie, ob Sie hören oder fühlen, wo die Luft durchkommt. Reparieren Sie das/die Leck(s).
  3. Ihr 9-Volt-Schaltwandler strahlt Rauschen in Ihre Verstärkeranlage ab? Versuchen Sie, mit einem 100nF-Kondensator zu glätten, und fügen Sie einen 10k-Parallelwiderstand hinzu, um eine Dummy-Last zu erzeugen. Wenn beides nicht hilft, nehmen Sie stattdessen einen Linearwandler wie LM7809. Da er viel mehr Wärme abgibt als sein schaltender Kollege, sollten Sie ihn an Ihrem Metallgehäuse montieren.

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