如何對(duì)老式音箱進(jìn)行改造

步驟1：收集組件

這是我使用的所有組件的列表

三洋M W200L音箱

Raspberry Pi 3 B +

3.5“TFT觸摸屏

20000 mAh powerbank

1 m WS2812b LED燈條

Arduino Nano

面板安裝擴(kuò)展USB電纜

接地回路隔離器

DC - DC升壓轉(zhuǎn)換器

2x 1.8 kOhm， 1x 4.7 kOhm電阻器

按鈕開(kāi)關(guān)

1000μF ，~16 V電容器

我很幸運(yùn)，不久前在垃圾桶里找到了這個(gè)美麗的音箱。它完全正常工作，除了一個(gè)不斷吃磁帶的磁帶盤。計(jì)劃是拆除破損的磁帶卡座，用Raspberry Pi和3.5英寸觸摸屏替換它，它幾乎完全適合同一個(gè)空間。為了給所有東西供電，我首先考慮使用并聯(lián)的幾個(gè)18650電池然后決定只是使用電源，因?yàn)樗阋瞬⑶乙呀?jīng)內(nèi)置充電電路和3.7 V至5 V升壓轉(zhuǎn)換器。確保你有一個(gè)可以提供足夠輸出電流的電源組。我的電源組可以在兩個(gè)獨(dú)立的電源上提供3.4 A輸出，但總輸出不能大于3.4 A，即我有大約17 W.揚(yáng)聲器的額定功率為12 W，這很好，但RasPi和顯示器可以吸收超過(guò)1 A.所以總的來(lái)說(shuō)我的運(yùn)行時(shí)間有點(diǎn)短當(dāng)有電流尖峰時(shí)，例如當(dāng)磁帶卡座電機(jī)開(kāi)啟時(shí)，電池電量會(huì)發(fā)出一些電壓下降。此外，當(dāng)拉出的電流低于某個(gè)閾值時(shí)，大多數(shù)電池組都有睡眠功能。這對(duì)我來(lái)說(shuō)不是問(wèn)題自RasPi以來(lái)確實(shí)總是吸取足夠的電流，但也需要考慮。下次我可能會(huì)使用能提供更多電流的18650電池。由于音箱在7.5 V下運(yùn)行，我還需要另一個(gè)升壓轉(zhuǎn)換器。使用面板安裝USB電纜在外殼上具有微型USB插座，用于給移動(dòng)電源充電。 LED燈條，Arduino Nano和電阻器用于構(gòu)建頻譜分析儀。建議電容器在為L(zhǎng)ED燈條供電時(shí)避免電流尖峰，還可以幫助減少揚(yáng)聲器中的嗡嗡聲。由于我仍然有很多嗡嗡聲，我還添加了一個(gè)接地環(huán)路隔離器。此外，對(duì)于上面的組件，我還使用了大量的電線，熱膠和一些3D打印組件。

第2步：在RasPi上安裝Volumio

Volumio是一個(gè)專為音樂(lè)播放而設(shè)計(jì)的開(kāi)源Linux發(fā)行版。 UI在Web瀏覽器上運(yùn)行，即您可以從連接到同一網(wǎng)絡(luò)的任何電話或本地PC控制它。它支持許多音樂(lè)流媒體資源，如YouTube，Spotify和WebRadio。 Volumio的設(shè)計(jì)目的是在家里運(yùn)行你的本地網(wǎng)絡(luò)，但我也希望在夏天把我的音箱放在外面。在這種情況下，我將不得不用我的手機(jī)打開(kāi)本地WiFi熱點(diǎn)，以便RasPi連接。

Volumio還有一個(gè)觸摸屏插件，可以在連接到RasPi本身的任何屏幕上顯示UI，但是，使用這個(gè)顯示器需要相當(dāng)多的工作。我基本上都遵循了這個(gè)教程，但由于我的顯示器運(yùn)行在HDMI上，因此必須進(jìn)行一些調(diào)整。

許多人建議使用HiFiBerry等DAC來(lái)輸出音頻，但我對(duì)來(lái)自音頻的音頻質(zhì)量非常滿意杰克在RasPi上。畢竟我并沒(méi)有嘗試創(chuàng)造高保真音樂(lè)高品質(zhì)的音樂(lè)源。

第3步：制作頻譜分析儀

對(duì)于頻譜分析儀，我將三排WS2812b LED燈條粘貼到顯示無(wú)線電頻率的面板上。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，電子元件由Arduino Nano和幾個(gè)電阻組成。我還添加了一個(gè)dip開(kāi)關(guān)并編寫(xiě)了我自己的arduino代碼，可在下面找到。該代碼基于FFT和FastLED庫(kù)。 DIP開(kāi)關(guān)可用于在頻譜分析儀模式和兩個(gè)不同的LED動(dòng)畫(huà)之間進(jìn)行更改。由于頻譜分析儀僅連接到RasPi的音頻信號(hào)，因此在從磁帶卡座收聽(tīng)音樂(lè)時(shí)可以使用動(dòng)畫(huà)。為了測(cè)試，我將RasPi的音頻插孔連接到Arduino，并根據(jù)噪聲和音量調(diào)整代碼中的一些參數(shù)。由于噪音情況在最終配置中發(fā)生了很大變化，我不得不在以后重新調(diào)整所有內(nèi)容。

第4步：刪除舊電子設(shè)備

打開(kāi)音箱后，我拆除了所有不必要的部件，其中包括AC-DC變壓器，收音機(jī)和破碎的磁帶卡座。這給我留下了足夠的空間來(lái)添加所有新組件。我還將所有不必要的電纜短路，這樣它們就不會(huì)起到天線的作用，也不會(huì)產(chǎn)生噪音。

步驟5：插入Raspi和觸摸屏

接下來(lái)，我刪除了從膠帶甲板上蓋上塑料蓋，并用熱膠仔細(xì)地連接觸摸屏和RasPi。正如您所看到的那樣，3.5英寸屏幕幾乎完全適合磁帶卡座的塑料蓋空間。

步驟6：連接新電子設(shè)備

我根據(jù)所附原理圖連接了所有內(nèi)容。來(lái)自RasPi的音頻信號(hào)正在運(yùn)行通過(guò)接地回路隔離器，然后進(jìn)入被移除無(wú)線電的輸入。另外，一個(gè)通道連接到頻譜分析儀。在上圖中，舊的揚(yáng)聲器電路，RasPi和Arduino都是由單個(gè)輸出供電的。但是，正如已經(jīng)提到的那樣，當(dāng)電流需求很高時(shí)（例如啟動(dòng)磁帶卡座電機(jī)，將音量調(diào)到最大）會(huì)有一些電壓下降，這可能導(dǎo)致RasPi重新啟動(dòng)。然后我連接到RasPi到一個(gè)輸出移動(dòng)電源和音箱放大器+ arduino到第二個(gè)輸出，這緩解了這個(gè)問(wèn)題。我重新使用了收音機(jī)的前單聲道/立體聲開(kāi)關(guān)并連接了它到電源線。為了將電壓升高到動(dòng)臂箱所需的7.5 V，增加了升壓轉(zhuǎn)換器。為了充電，我將面板安裝的micro USB線連接到外殼的背面。將電源放置在3D打印的支架中并用熱膠粘附。所有其他組件也用熱膠固定。我嘗試了許多不同的接地方案來(lái)減少嗡嗡聲。在最終配置中仍然存在一點(diǎn)點(diǎn)高音調(diào)噪聲，但這并不令人討厭。我認(rèn)為通過(guò)在地面環(huán)路隔離器之前連接specrum分析儀可以改善這種情況，但事實(shí)并非如此。最后，一切都經(jīng)過(guò)測(cè)試，Arduino代碼再次適應(yīng)噪音條件。我還用打磨紙對(duì)外殼的塑料蓋進(jìn)行了磨砂，以擴(kuò)散光譜分析儀LED的光線。

步驟7：添加3D打印組件

由于丟失的磁帶卡座留下了按鈕所在的一些空插槽，我在3D上打印了一些假紐扣并將它們粘在外殼上膠。此外，我還用3D打印了觸摸屏手寫(xiě)筆的支架和撥碼開(kāi)關(guān)的支架。

第8步：完成了！