Luokan D audiovahvistimen rakentaminen ja soveltaminen kaiuttimessa

Abstract

Tässä työssä suunnitellaan ja toteutetaan luokan D audiovahvistin ja sovelletaan sitä kannettavassa kaiuttimessa. Tarkoituksena on rakentaa tunnettuja kaupallisia kannettavia kaiuttimia muistuttava, mutta monilta osin paranneltu laite. Työn keskiössä on itse toteutettava vahvistin, joka eroaa perinteisistä audiovahvistintyypeistä muun muassa paremmalla hyötysuhteellaan. Laitteeseen toteutetaan myös ladattava akku, Bluetooth-yhteys sekä useita muita hyödyllisiä ominaisuuksia. Osa toiminnallisuudesta, kuten aktiiviset jakosuotimet hankitaan valmiina komponentteina työn laajuuden pitämiseksi kohtuullisena.

Laitteen suunnittelu ja rakentaminen onnistuivat suhteellisen hyvin. Suunnitelmiin tuli pieniä muutoksia toteutuksen edetessä esimerkiksi osien sijoittelussa. Haasteita oli esimerkiksi vahvistinpiirin piirilevyn valmistuksessa, sillä kovin kehittyneitä valmistusmenetelmiä ei ollut saatavilla. Laite kuitenkin saatiin valmiiksi ja haluttu toiminta pystyttiin todentamaan sekä mittaamalla ja kuuntelemalla.

Valmis laite vastasi kohtuullisen hyvin odotuksia. Alussa asetetut vaatimukset muun muassa taajuusvasteelle saavutettiin riittävän hyvin. Elektroniikan puolelta merkittäviä ongelmia ei jäänyt valmiiseen laitteeseen. Koteloinnin ilmavuodot ja materiaalin työstämisessä olleet vaikeudet taas jäivät tulevaisuudessa korjattaviksi epäkohdiksi. Akustinen suunnittelu jäi myös melko pintapuoliseksi. Parempaan lopputulokseen olisi päästy, jos suunnitteluohjelmistosta olisi ollut enemmän kokemusta ja mittausvälineet olisivat olleet saatavilla työn alkuvaiheesta asti. Seuraava kehitysaskel voisi olla muun muassa ilmatiiviydessä ilmenneiden epäkohtien korjaaminen ja syvällisempi perehtyminen akustiikkaan.