الصوتيات محلية الصنع

كنت مهتمًا بصناعة أجهزة الصوت بنفسي، وحين قرأت تدوينة عن شخص صنع مضخّم قدرة صغيرًا باستخدام الترانزستورات، رغبت في أن أجرّب ذلك أيضًا. اعتمدت على الفصل الرابع «ミニパワー・アンプの設計» (تصميم مضخّم قدرة صغير) من كتاب «定本 トランジスタ回路の設計» (تصميم دوائر الترانزستور). يتتبّع الكتاب بعناية كبيرة مضخّمًا بقدرة خرج 0.5 واط، بدءًا من تحديد قيم مكوّنات الدائرة وحتى تقييم أدائه، وأنصح به حقًا كل من يريد أن يخوض هذه التجربة.

مواصفات التصميم هي: كسب جهد 10 أضعاف (20 ديسيبل)، و0.5 واط على الأقل مع حمل 8 أوم، واستجابة ترددية من 20 هرتز إلى 20 كيلوهرتز، ونسبة تشوّه لا تتجاوز 1%. تتكوّن الدائرة من مرحلة تضخيم جهد بباعث مشترك، ومرحلة تضخيم تيار من نوع دفع-سحب بالفئة AB. وقد تعلّمت الكثير من فكرة إضافة ثنائيات للتخلّص من تشوّه التقاطع في الفئة AB، ومن حيلة ربط الترانزستورات حراريًا بالمشتّت الحراري لمنع الانفلات الحراري.

لأنني لا أملك محلّل صوت، استعنت بمحاكي الدوائر المجاني LTspice. عند قياس الكسب من أشكال موجات الدخل والخرج في التحليل العابر، حصلت على نحو 10 أضعاف (20 ديسيبل)، أي مطابقًا للتصميم تقريبًا. ثم فحصت المكوّنات التوافقية باستخدام FFT، وحسبت نسبة التشوّه التوافقي الكلي (THD) بالأمر .four فكانت النتيجة نحو 2%، وهي قريبة جدًا من القيمة المذكورة في الكتاب.

صمّمت اللوحة المطبوعة لأول مرة باستخدام EasyEDA وطلبتها من JLCPCB. كانت التكلفة مع القسيمة نحو 500 ين فقط، وهو رخص مدهش، واستغرق الشحن من الصين قرابة أسبوع. كنت قلقًا من ألا تعمل، لكنها أصدرت الصوت كما ينبغي. التشوّه قليل، والصوت ممتع لا يختلف عن مكبّر صوت عادي. أودّ بعد ذلك أن أخوض تجربة دوائر التغذية الكهربائية والدوائر الرقمية أيضًا.

المصدر: よもつひらさか

يعرض موقع Hackaday قصة جميلة عن الإصلاح وإعادة البناء. حصل صانع يُعرف باسم Boz على جهاز استقبال Pioneer للصوت المحيطي كان معطّلاً. ظل على رف لعدة سنوات، إلى أن خطرت له فكرة بناء جوكبوكس لأقراص CD المنسوخة لديه، وإعادة الحياة إلى الجهاز بلوحة رئيسية جديدة.

تمتلئ مضخمات المنزل الحديثة بالوظائف الرقمية، وعندما تتعطل غالباً ما تكون مغلقة المصدر ويصعب إصلاحها. لكن هذا الجهاز تبيّن أنه معياري بشكل مدهش. فقد ظلت اللوحة الأمامية بشاشة VFD ومشغّلها تعمل، وكذلك مضخم الفئة AB ومزوّد الطاقة. ومع دليل الصيانة في اليد، كانت الهندسة العكسية بسيطة، فأزال اللوحة الرئيسية واستبدلها.

أعاد استخدام الموصلات الأصلية وبعض الأجزاء الأخرى، وصمم لوحة دوائر مطبوعة تحمل Raspberry Pi Pico ومحوّل DAC. وبفضل برنامج MMBASIC الثابت، تبدو النتيجة كأنها صُنعت بهذه الطريقة من البداية، ومظهر اللوحة من الداخل، باستثناء بعض الترقيعات، يضيف إلى هذا الانطباع.

يشير Hackaday إلى أن هذا المشروع متميز من حيث الجودة، وأن مشاريع الإحياء من هذا النوع تُرى عادة مع أجهزة الألعاب.

أحب أن مرحلة الطاقة التناظرية التي ما زالت تعمل بقيت كما هي، وأن الجزء الرقمي المعطّل وحده استُبدل. إنها فكرة عملية لكل من لديه جهاز استقبال قديم في خزانة، مع قطع مضخم جيدة لكن «عقله» معطّل.

المصدر: Hackaday

لفت مشروع ظهر على Elektor Labs انتباهي بصفتي من محبي أجهزة تشغيل الأسطوانات: SchickeRIAA، وهو مضخم أولي للفونو يعمل مع خراطيش MC ومصنوع بتقنية الثقوب النافذة في تصميم مدمج. وأساسه تصميم أقدم لجون لينسلي هود، لا تُبنى فيه معادلة RIAA كشبكة سلبية، بل تُنقل إلى حلقة التغذية الراجعة السالبة لطور التضخيم.

المدخل مضخم أجهزة قياس من نوع THAT 1510 بكسب خطي يبلغ 40 ديسيبل. كما أنه يعكس الطور، فلا يبقى في السلسلة كلها أي انعكاس للطور. أما طور المعادلة التالي فيستخدم OPA227 الذي اختاره المؤلف لضجيجه المنخفض عند 1/f ولكسبه العالي جدًا في الحلقة المفتوحة. عند 20 كيلوهرتز يكون الكسب 1، لذلك لا حاجة إلى قطب إضافي لتصحيح الترددات العالية. وتُرشَّح أدنى الترددات، مثل الرنين الناتج عن الأسطوانات المعوجة، قبل طور RIAA عالي الكسب.

مزود الطاقة مثير للاهتمام بشكل خاص لمن يصنعون أجهزتهم بأنفسهم: هناك محول خارجي، ومضاعف جهد من نوع Delon على اللوحة، ومنظم جهد. استخدم الإصدار السابق زوجًا من منظمات 317/337 مع مرجع زينر، بينما يعتمد الإصدار الحالي على منظم بتغذية راجعة فعالة ومصدر تيار ثابت معدّل مبني من ترانزستورين ثنائيي القطب.

أعجبني أن مفهومًا قديمًا لم يُنسخ ببساطة، بل أُعيد التفكير فيه بعناية باستخدام مكونات حديثة. نُشر المشروع في يوليو 2026 وحُدِّث مرة أخرى في أوائل أغسطس، والمخططات موجودة في صفحة المشروع. لا يذكر النص قيم المكثفات النهائية، لذا يستحق الأمر الاطلاع على الوثائق والنقاش هناك.

المصدر: Elektor Magazine

للصوت بالصمامات الأنبوبية مشكلة في السمعة. فكثيرًا ما يستحوذ عليه أشخاص يهتمون بالتفاخر أكثر من متعة بناء الجهاز نفسه، ولهذا كان من المنعش أن أقرأ عن مشروع يسير في الاتجاه المعاكس.

تتخصص بيتينا نيومرير في بناء الدوائر من المجلات الإلكترونية القديمة، وأحدث أعمالها مضخم أنبوبي من عام 1955. وتصفه Hackaday بأنه ترياق رائع لسخافة المضخمات الأنبوبية المطلية بالذهب لدى عشاق الصوت، وأفهم السبب.

التصميم بسيط إلى حد ما: مضخم أولي، ثم مقسم طور بلا محوّل بصمامين يقود طبقة خرج دفع-سحب. وتشرح الدائرة قليلًا، بما في ذلك مسار التغذية الراجعة إلى كاثود صمام المقسم الأول. أما مزود الطاقة فهو تصميم كلاسيكي بتقويم أنبوبي ومرشح تمرير منخفض قوي حول ملف خانق كبير.

أما التفصيلة المفضلة لدي فهي الهيكل. فبدلًا من دفع مبلغ باهظ مقابل هيكل صمامات مصمم خصيصًا، استخدمت صينيتي خبز، ويقال إنهما يبدوان جميلين بشكل مدهش. وأتت معظم القطع من صندوق الخردة، بما في ذلك محوّل الخرج، ومن هناك بدأت المتاعب.

بعد بعض الأعطال وقدر من التذبذب غير المقصود، انتهت إلى مضخم واعد لكنه يعاني تشوهًا ملحوظًا، ترجعه Hackaday إلى ذلك المحوّل. ومحوّل أفضل ينبغي أن يُدخل الرقم في نطاق مقبول. وهناك فيديو للبناء كاملًا إن أردت التفاصيل.

أحب هذا لأنه يتعامل مع المضخم أولًا كمشروع إلكترونيات، وثانيًا فقط كقطعة تدل على المكانة. وهو تذكير بأن صندوق الخردة مع الصبر يمكن أن يأخذا بعيدًا، وبأن الجهود العالية تستحق الاحترام أثناء العمل.

المصدر: Hackaday

أصدرت Elektor شريحة USB تضم أعمال Ton Giesberts، أحد أشهر المصممين في المجلة منذ سنوات. ولمن يحب بناء مضخمات الصوت، فهي مجموعة مثيرة للاهتمام: مئات المشاريع والمقالات وملاحظات التصميم عبر عقود عدة.

الصوت هو الخيط الناظم. تشمل المجموعة مضخم الطاقة الصوتي المدمج من عام 2013 (Elektor 201309)، ومضخم Fortissimo-100 الراقي الذي ظهر بعد نحو عشر سنوات. يتمتع الأخير بطور خرج متماثل تماماً. وفيها أيضاً Q-Watt، وهو مضخم شبه منفصل يقدم أكثر من 200 واط على حمل 4 أوم بتشوه منخفض جداً.

لكن الشريحة لا تقتصر على المضخمات. فهي تتضمن لوحة وسيطة لـ Raspberry Pi 400 تحمي منافذ GPIO وتتيح الربط مع منطق 3.3 فولت و5 فولت، ومحوّل تسلسلي عبر USB يدعم بروتوكولات متعددة، ومولد وظائف DDS، ومقياس طاقة للتيار المتردد والمستمر بعزل galvanic ومعالج Arduino. كما توجد محطة شحن محمولة تعمل ببطاريات AA من نوع NiMH. وفي مقابلة يستعرض Giesberts مسيرته، ويقول إن التصاميم القديمة تستحق إعادة النظر فيها مع بعض التحسينات والمكونات الحديثة.

السعر المقترح 49.95 يورو، وسعر العرض 39.95 يورو. وتكلف شريحة مشابهة، هي The Elektor Audio Collection 2026، المبلغ نفسه. أما أنا فأعجبني أكثر ما قاله Giesberts في الختام: التصميم التماثلي الجيد لا يشيخ، بل ينتظر فقط بانياً جديداً.

المصدر: Elektor Magazine

لمن يصنعون سماعاتهم بأنفسهم: نشرت زاوية Test Bench في Voice Coil، بقلم Vance Dickason، مراجعة جديدة لـ Dayton Audio E150MR-4، وهو مكبر متوسط من ألياف الكربون مقاس 5.5 بوصة من خط Epique التابع للعلامة، ويستهدف صوتاً راقياً بسعر معتدل.

تستحق بعض تفاصيل التصنيع الملاحظة. فالمخروط قطعة واحدة من ألياف الكربون المصبوبة والمنحنية، تشبه المخاريط المنسوجة القديمة. سدادة الطور من الألومنيوم الصلب، والحافة من NBR بلفافة موجبة. بينما تتولى بقية المرونة عنكبوت قماشي مسطح بقطر 3 بوصات. ملف الصوت طبقتان من السلك النحاسي الدائري على هيكل من التيتانيوم قطره 30 ملم. وقد أصبح التيتانيوم شائعاً لهياكل الملفات لأنه أصلب من الألومنيوم، ويقاوم التشوه عند الإزاحات الكبيرة، وهو بارامغناطيسي.

الإطار تصميم خاص من الألومنيوم المصبوب بستة أذرع، ضيقة ومتدرجة بعرض 8.5 إلى 10 ملم لتقليل الانعكاسات. وهو مفتوح أسفل رف العنكبوت، ولأن المحرك لا يملك فتحة تهوية للقطب، فإن الهواء في الفجوة يُوجَّه إلى الخارج فوق اللوحة الأمامية، ما يبرد المغناطيس. يستخدم المحرك الفيريتي نير على شكل T مع حلقة قصر نحاسية على الغطاء وكم من الألومنيوم على القطب. وتبلغ Xmax 2.7 ملم، وقدرة RMS الاسمية 60 واط، وتعتمد على تردد المرشح العالي الذي تستخدمه.

ينتقل المقال بعد ذلك إلى النتائج المقاسة، ويستحق الاطلاع عليها إن كنت تخطط لتصميم ثلاثي الممرات.

غالباً ما تحدد المكبرات المتوسطة طريقة صوت السماعة المصنوعة يدوياً، لذا يفيد نظر قائم على القياس كهذا قبل إنفاق المال.

المصدر: audioXpress

أعادت مجلة Elektor تناول T-Reg ضمن سلسلة دوائرها، وهو منظم جهد عالٍ لمضخمات الصمامات. المشروع من تصميم Jan Didden ونُشر للمرة الأولى في مارس 2009، ويقدّمه CJ Abate من جديد في 19 مايو 2026.

الغرض واضح: الهدير والتموّج المتبقي والضوضاء على جهد الأنود تُفسد الصوت. يوفّر المنظم جهدًا عاليًا نظيفًا ومستقرًا، ويصلح للمضخمات الأولية المعتمدة على الصمامات وكذلك لمضخمات القدرة. يمكن ضبط جهد الخرج حتى 500 فولت، ويمكن أن يكون عنصر التمرير إما صمام تفريغ أو MOSFET.

ما يثير اهتمامي هو حماية التشغيل. يُطفئ مؤقت CMOS 555 (IC1) مصباح LED في IC3 بعد تأخير من لحظة التشغيل، ويحدد التأخير المقاومة R8 والمكثف C3، ويبلغ نحو 30 ثانية بالقيم المذكورة. يحتوي IC3 على LED يقود Optotriac؛ وعندما يضيء، يُشعل الـ Optotriac الثايرستور TH1 الذي يطبّق الجهد العالي المقوَّم على صمام التمرير. تُغذّى دائرة التحكم والمرجع من جهد تسخين الصمامات عبر المقوِّم B1 والمكثف C2.

تنبّه هيئة التحرير إلى أن المقال قديم لأكثر من 15 عامًا، وقد لا تتوفر بعض المكوّنات بعد الآن. الهدف الأساسي منه أن يكون مصدر إلهام لتصميم جديد. لا يتضمن النص قائمة قطع كاملة، والمخطط مرفق كصورة. ومن يعمل بالجهد العالي ينبغي له بالطبع أن يكون حذرًا للغاية.

المصدر: Elektor

مكبّر Leslie من أكثر الأصوات تميزاً في الموسيقى، ويُعرف بالتremolo والفيبراتو الناتجين عن الدوران الفيزيائي. يتناول موقع Hackaday مشروعاً لـ Levi Graves بنى نسخة حديثة منه، لأن أجهزة Leslie الأصلية قد تكلّف آلاف الدولارات.

كان الجهاز الأصلي يعمل بمكبرين. كان مكبّر الترددات العالية يغذّي زوجاً من الأبواق على منصة دوّارة، ولا يُصدر منها صوتاً سوى بوق واحد، بينما يعمل الآخر كثقل موازن. أما مكبّر الترددات المنخفضة فكان موجهاً نحو طبلة دوّارة. كان العازف يختار سرعة الاثنين، وهذا ما كان يخلق الحركة المميزة للصوت.

يستخدم Levi طبلة Leslie أصلية، لكن الصوت يصدر من مكبّر غامض بقدرة 100 واط، والكل مُعبّأ بأناقة داخل صندوق مكبّر. يستخدم محرك Leslie بسرعة واحدة، إلى جانب مفتاح قدم مصنوع يدوياً يتيح تحكماً أدق في سرعة دوران الطبلة.

يذكّرنا المقال بأن موسيقيي اليوم يستطيعون محاكاة هذه الأصوات على الحاسوب، بينما كان لزاماً في الثلاثينيات بذل جهد كبير للحصول على أصوات جديدة. ومع ذلك، يمنح التلاعب الفيزيائي بالموجات الصوتية إحساساً يصعب نسخه بطريقة أخرى، وهذا جزء من سبب بقاء مكبّرات Leslie محبوبة إلى جانب أعضاء Hammond.

يروق لي أن مشروعاً كهذا يجمع بين قطع معاد استخدامها وصندوق مخصص وإلكترونيات من صنع صاحبه. إنه مثال جيد على الصوتيات الذاتية الصنع حيث تهم الميكانيكا بقدر أهمية المضخّم. ولاحظ أن المقال من يوليو 2025.

المصدر: Hackaday

مشروع مكبرات صوت صغير استمتعت بقراءته: بوق مطوي مصغّر على طراز Fostex، مبني حول مكبر صوت عريض النطاق قطره 2 بوصة وسعره نحو دولارين. نشره المؤلف mircemk على Elektor Labs في سبتمبر 2026 وحدّثه بعد ذلك بقليل.

نقطة الانطلاق متواضعة. لا توجد نشرة بيانات لمكبر الصوت، لذلك لا تتوفر معاملات Thiele-Small. قاس المؤلف تردد الرنين بنفسه، أي نحو 170 هرتز، باستخدام مولد صوت ومقاومة متسلسلة بين 10 و47 أوم ومقياس متعدد، مع تعليق مكبر الصوت في الهواء الطلق. وهي طريقة بسيطة يستطيع أي هاوٍ تكرارها.

المكبر بوق مطوي ذو حمل خلفي. خلف مكبر الصوت توجد حجرة أولى نصف مفتوحة مملوءة بمادة عازلة للصوت، ثم قناة تتسع أسيّاً. تعتمد أبعادها أساساً على تردد الرنين. والحسابات تقريبية عن قصد، والأبعاد الدقيقة موجودة فقط في الرسم المرفق بالمشروع.

المؤلف صريح بشأن النتيجة: هذا ليس مكبراً عالي الدقة، بل تجربة. وعند المقارنة مع NAD 801 يلاحظ تعزيزاً واضحاً بين 150 و300 هرتز، وصوتاً أكثر حدة للأصوات البشرية، وطاقة أكبر في الوسط المنخفض مقارنة بمكبر صغير مغلق. لا يوجد تردد منخفض حقيقي للسب ووفر، وقياس الاستجابة بالضجيج الوردي وميكروفون صغير تقريبي جداً.

أجد هذا النهج منعشاً: ميزانية قليلة وقياسات منزلية واستنتاجات بلا مبالغة.

المصدر: Elektor Magazine

أعادت audioXpress نشر مقال مشروع منزلي لـ Tim Mellow وPeter Farrow، نُشر أصلاً في مايو 2024، يعالج مشكلة قديمة في بناء مكبرات الصمامات. يقدّم الجزء الأول مفهوم مكبر معاوقة الخرج الصفرية (ZOI) ويشرح تصميم نسخة ذات دخل أحادي الطرف.

المشكلة هي التالية: تحظى مكبرات الثلاثي ذات التغذية الراجعة المنخفضة بشعبية منذ التسعينيات لما توفره من مسرح صوتي مفتوح ولون نغمي طبيعي وعابرات نظيفة وتشبع لطيف. لكن التغذية الراجعة هي عادةً ما يخفّض معاوقة الخرج، بحيث لا تغيّر المعاوقة المتغيرة لمكبر صوت حقيقي الصوت. مكبرات الصوت ليست مقاومة نقية؛ فهناك ذروة كبيرة في المعاوقة عند الرنين الأساسي، ويجعل تحريض الملف المعاوقة ترتفع مع التردد، وتضيف المحركات ذات المعاوقات الاسمية المختلفة أو المرشحات الحادة مزيداً من التذبذبات.

بدون تغذية راجعة تعتمد النتيجة على عنصر الخرج. فأشباه الموصلات والبنتودات ورباعيات الأشعة لها معاوقة خرج عالية وتتصرف تقريباً كمصادر تيار، فيتبع جهد الخرج معاوقة مكبر الصوت، ما قد يجعل الجهير طنيناً وغير مضبوط. أما الثلاثيات فتؤدي أداءً أفضل، إذ تبلغ معاوقة خرجها نحو ربع إلى نصف الحمل الاسمي، لكنها ليست صفراً.

يتساءل المؤلفان عما إذا كان بالإمكان الاحتفاظ بطابع المكبر ذي التغذية الراجعة المنخفضة مع الحصول على معاوقة خرج صفرية. يقدّمان تصميمين: أحدهما بدخل أحادي الطرف مبني على طوبولوجيا من الخمسينيات، والآخر بدخل متوازن وهو تهيئة جديدة. يغطي الجزء الثاني النسخة المتوازنة والقياسات وحسابات التصميم.

يعجبني أنهما يشرحان السبب قبل المخطط. إنها قراءة جيدة لمن يبني مكبراً بالصمامات أو يخطط لذلك.

المصدر: audioXpress

عثرت على وصف لمشروع تجميع يوضح جيدًا كيف يمكن صنع نظام صوتي صالح للاستخدام من قطع مهملة. كان صاحب المقال، الذي يكتب على Habr، يحتفظ لسنوات بمكبّري صوت من ياماها بقوة 50 واط على رف، وكانت في درج مكتبه لوحة فيها ESP32. فقرر أن يجمع الاثنين ويصنع مشغّلًا خاصًا به يعمل بالبلوتوث.

قلب الجهاز وحدة ESP32 WROOM-32 التي تتولى البلوتوث والملحقات، ومحوّل GY-PCM5102 الذي يستقبل الصوت عبر واجهة I2S. يُتحكم في الصوت والإيقاف المؤقت بمشفّر دوّار، وتعرض شاشة OLED تصورًا للطيف. اختار مضخم XH-A232 لأنه كان موجودًا لديه فحسب. قدرته القصوى 30 واطًا للقناة مقابل 50 واطًا الاسمية للمكبّرات، لكنه يرى أن ذلك يكفي تمامًا لغرفة واحدة.

أكثر ما يلفتني هي التفاصيل الصغيرة التي نادرًا ما تُكتب. يوجد بين ESP32 والمحوّل مقسّم جهد يخفض خرج المحوّل من 2.1 فولت إلى 0.27 فولت فعّالة، وإلا فإن المضخم يتحمّل حملًا زائدًا ويُصدر فحيحًا. وقد وجد المعامل بالتجربة، وينبّه إلى أنه قد يختلف مع مضخم آخر.

ومن المشكلات الأخرى الضجيج الرقمي الناتج عن تغذية المحوّل وESP32 من مصدر طاقة مشترك. وكان الحل تغذية كل منهما بمحوّل منفصل. وساعدت أيضًا الأسلاك القصيرة المجدولة بين المحوّل والمضخم، ومكثفان سيراميكيان بسعة 0.1 ميكروفاراد بعد المحوّل.

البرنامج مبني على PlatformIO مع مكتبتي arduino-audio-tools وESP32-A2DP، لذلك لم يكن عليه كتابة نقل الصوت منخفض المستوى عبر A2DP بنفسه. وقد نشر الكود على GitHub. مثال جيد على كيف يمكن لوحدات رخيصة أن تنتج شيئًا مفيدًا، وكيف يمكن في الطريق معرفة مصدر الضجيج.

المصدر: Habr