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Portable Bluetooth Speaker DIY

“일반 스피커를 휴대용 블루투스 스피커로 만들어 보자.”

Title

Backgrounds

Bluetooth Audio Module

일반적인 Bluetooth Audio 모듈의 사용 방법 다음을 찹고 하기 바랍니다. (http://mydiyrecipe.com/?cat=4)

Schematic

schematic

– SPK Switch가 ON일 경우 스피커가 켜지며 충전 회로는 꺼집니다.  BT Switch도 동일하게 동작하고 BT 오디오 잡음 문제로 인하여 BT와 SPK 회로는 전원 및 GND를 공유하지 않습니다.

– 배터리 전원을 공유할 경우 전류 사용량이 1A를 넘기는 경우가 발생하여 BT가 끊어지거나 SPK에 충분한 전류가 공급되지 않아 소리가 작아지는 문제가 발생합니다.  또한 SPK, BT의 GND가 공유되면서 BT 동작 상황에 따라 스피커에 심한 잡음이 발생하는 현상이 발생합니다.

– Lithum Ion 배터리는 충방전 보호회로가 꼭 필요하며 잘못 다루었다가는 폭발의 위험이 있습니다. 굳이 위험요소를 만들고 싶지 않아 휴대폰 보조 배터리용으로 많이 사용되는 배터리 파워 뱅크를 2개 사용하기로 했습니다.  2600mah 18650 battery 와 충방전 보호회로가 포함되어 개당 가격이 $4 안쪽입니다.

– BT의 경우 동작 전압이 최대 4.5V 이하이기 때문에 별도의 DC-DC 컨버터(개당 약 $2.45)를 이용하여 약 3.7V로 전압을 강하합니다.

 What You Need

1. General Speaker (Here I used BE-100 Soundbar by Britz) 2. SPK-B Bluetooth Stereo Speaker Module (FZ0050) 3. Rocker Switch, 15MM * 10MM 3A/250V 4. DC-DC Converter Step Down Module Adjustable 1V 5V 12V 16V (DSN-MINI-360) 5. Mobile Power bank 2600mah 6. Jumper wire, Enameled wire, Solder wire, Cable tie, Glue and Glue gun
1. General Speaker (Here I used BE-100 Soundbar by Britz)
2. SPK-B Bluetooth Stereo Speaker Module (FZ0050)
3. Rocker Switch, 15MM * 10MM 3A/250V
4. DC-DC Converter Step Down Module Adjustable 1 ~ 16 V (DSN-MINI-360)
5. Mobile Power bank 2600mah (x2)
6. Jumper wire, Enameled wire, Solder wire, Cable tie, Glue and Glue gun

Direction

1. 스피커를 준비합니다. 가지고 있는 스피커의 동작 전압에 따라  배터리의 수가 결정됩니다. 여기에서는 USB를 통해 5V를 공급받는 Britz사의 BE-100 Sound bar가 사용되었습니다. 저렴한 가격(2만원 초반)에 실망스럽지 않은 성능, 깔끔한 디자인에 가성비가 우수한 제품입니다.

be-100

2. (Optional) 스피커에 따라 기호에 따른 커스터마이징이 필요할 수도 있습니다. 예를 들면 BE-100 스피커에는 Line-In을 위해 항상 붙어있는 3.5 PI 는 포터블 스피커에 항상 달아놓기에는 거추장 스럽습니다. 대신 그렇게 쓰이질 않을 MIC 출력단자가 포함되어 있습니다. 3.5 PI 잭을 추가해도 괜찮지만 여기에서는 MIC 출력단자를 Line-In 으로 변경하는 작업을 진행했습니다.

jack_fix

3. (Optional) 먼저 과감히 Line-In 선을 제거합니다. 이 선은 보드에 바로 납땜되어져 있습니다. 약 7cm의 여유를 두고 이 선을 잘라냅니다. 이 선은 나중에 BT의 오디오 출력 세 라인(SPKN, SPKLP, SPKRP)에 각각 연결됩니다. MIC로 Line-In을 받기 위해서는 원래 Mono MIC input으로 연결된 선들을 잘라내고 조금 전 언급한 세 라인에 연결해야 합니다. Mono MIC 입력이기 떄문에 SPKLP, SPKRP 라인이 납으로 short되어 있습니다. 이 부분을 녹여 분리하고 각각 Left/Right 채널로 연결해야 합니다. 어느 쪽이 Left인지 Right인지 헷갈릴 경우에는 Left only 혹은 Right only 파일을 재생시켜보고 확인해보면 확실합니다.

4.  스위치를 이용하여 스피커를 On/Off 하기 위해서는 기존에 보드에 바로 연결되어 있던 DC 아답터 Jack을 보드에서 분리하고 글루건을 통해 견고히 스피커 뒷판에 붙여야 합니다. 아답터 Jack은 어느정도 힘을 받는 부분이기 때문에 충분히 견고히 붙여야 합니다. 이 때 Glue에 의해서 보드 실장이 어려워지는 일이 없도록 위치를 잘 설정한 후 작업을 진행합니다.

5. 스위치가 들어갈 위치를 결정하고 스피커 뒷판에 타공합니다. 2mm 정도는 족히 되는 플라스틱이라 처음에는 드릴로 대충 절개한 후 줄을 이용해 다듬고 크기를 넓혀갔습니다. 절개면이 깨끗하지 않더라도 구매한 Rocker 스위치가 절개면을 덮어주는 형태라 깔끔한 작업이 가능했습니다.

title_s2

6. 두 개의 배터리 파워 뱅크를 준비하고 함께 제공된 USB 충전 케이블을 절반으로 자릅니다. 잘라보면 충전만을 위한 케이블이라 데이터라인은 없고 +,-만 보입니다. 납땜으로 보드에서 +, -를 빼올 수도 있지만 파워 뱅크를 뜯기도 번거롭고 얇은 USB 라인에서 점퍼라인을 빼는것도 쉽지 않기에 그냥 절반으로 자른 USB 케이블을 IN/OUT에 연결하여 충전 및 전원 공급을 진행하기로 합니다.

work

7. DC-DC Converter를 준비합니다. 파워 뱅크로 부터 공급된 5V 전원을 BT 동작전압인 약3.7V로 낮춰주는 역할을 하며 드라이버로 가변저항을 돌려가며 전압계로 확인하여 3.7V가 출력될 때 까지 조정합니다.

dcdc

8. 이제 기본적인 모듈은 준비되었습니다. 회로도를 참고하고 아이디어를 발휘하여 각 모듈을 스피커 뒷판에 배치하고 결선을 진행합니다. 참고로 배터리 파워 뱅크는 Input 과 Output의 GND가 공유되기 때문에 Charger Input에 별도로 GND를 연결하지 않아도 됩니다.

9. 스위치를 OFF 하고 배터리 파워 뱅크에 충전히 정상적으로 이루어지는 지 확인합니다. 적색등이 들어올 경우 정상적인 충전이 되고 있다고 볼 수 있습니다.

10. 스위치를 ON하고 BT 동작과 스피커 동작을 확인합니다. 페어링을 하고 음악을 재생하여 잡음없이 소리가 잘 재생되는 지 확인합니다.

Conclusion

1. 총 비용 = 배터리 파워 뱅크(2개, $7.98) + DC-DC converter(1개, $2.45) + BT Audio 모듈(1개 , $4.908) + 스위치(2개, $0.891) = $16.229

2. 예기치 못했던 문제가 항상 발생하므로 Breadboard에서 검증 후 실제 스피커에서 작업을 시작하는 것이 도움이 됩니다.

3. BT Audio 모듈과 배터리 파워 뱅크에서 고주파성 백그라운드 잡음이 적잖이 발생합니다.  추후 Portable BT speaker 시즌2 에서 수정해 보는 걸로 하겠습니다.

Bluetooth Speaker DIY

손쉽게 만들어 보는 나만의 Bluetooth Speaker

“Bluetooth Audio의 편리함은 알지만 그 기능이 우리집 오디오에 없다면? Bluetooth Speaker를 사고 싶지만 가격때문에 선뜻 고르기가 쉽지 않다면? $10로 만들어보는 나만의 Bluetooth Speaker는 어떨까요?”

Backgrounds 

Bluetooth Audio Module Overview

Recommended Using Conditions

Recommended Using Conditions

– 전원만 인가(VBAT, GND연결)되면 별다른 설정없이 Bluetooth Pairing 및 기본 Bluetooth Audio동작은 OK.

– 기본적으로 Battery Charger를 포함하고 있으나 추가적인 회로 구성이 필요하므로 여기에서는 일반적인 Li-po Charger 모듈을 사용.

Schematics

schematic

 

– 배터리의 충전은 Micro USB 입력전원을 사용합니다.

– 오디오 출력은 일반적으로 많이 사용되는 3.5 PI Audio Jack 을 사용합니다.

What You Need

1. SPK-B Bluetooth Stereo Speaker Module (FZ0050) 2. 3.5PI Audio Socket 3. 3.7V LiPo Battery 4. LiPo Charging Module (FZ0776) 5. Jumper wire, Enameled wire, Solder wire
1. SPK-B Bluetooth Stereo Speaker Module (FZ0050)
2. 3.5PI Audio Socket
3. 3.7V LiPo Battery
4. LiPo Charging Module (FZ0776)
5. Jumper wire, Enameled wire, Solder wire

 

Directions

1. 위에서 소개된 회로도를 따라서 각 모듈들을 연결해줍니다.  Bluetooth Audio Module의 Pin 크기가 0.7mm 인 관계로 납땜이 쉽지 않습니다. 때문에 일반적인 전선보다는 에나멜선을 이용하여 연결하는 것을 추천합니다. 에나멜 코팅이 되어 있기때문에 끝부분만 살짝 납에 녹인 후 pin에 연결하면 됩니다.

2. 전원을 인가하고 Bluetooth Host Player에서 Bluetooth를 Pairing 합니다. Default Device Name은 ‘BT-Speaker’입니다.

pairing_screenshot

3. 스피커를 3.5PI Audio Jack에 연결하고 소리가 정상적으로 나는지 확인합니다.

4. 연결된 선들이 쉽게 끊어지는 것을 막기 위해서 글루건으로 약한 부분을 보강합니다.

5. 모양은 조금 빠지지만 일반 스피커에도 Bluetooth 기능을 제공해주는 멋진 녀석이 완성되었습니다. 여기에서 사용한 Bluetooth Audio Module에는 Bluetooth 2.1에서 제공하는 모든 기능과 그를 위한 Pin-out이 제공되니 필요해따라 더 많은 기능을 추가해보는 것도 좋을 것 같습니다. (예 – Paring 상태 표시 LED켜기, 뒤로감기, 앞으로 감기 등)

component