LM386을 이용한 미니 스피커 자작!

category DIY자작 2014.07.25 14:07

안녕하세요. 도정진입니다.

   

이번에는 직접 미니 스피커를 제작해 보기로 결심해서 완성하였고 그에 대한 전반적인 지식을 공유하려고 합니다.

   

완성 사진은 아래와 같습니다.

   

   

   

   

   

0. 들어갈 기능 생각하기

   

처음에 작은 박스에 무엇을 구현할까 고민을 많이 하였습니다.

   

일단 2채널 증폭기가 있어야 되고 포터블 이기 때문에 외부에 스피커가 존재해야한다는 점

   

그 다음 윗 기능만 있으면 재미가 없을꺼 같아 레벨미터 기능을 넣고

   

가운데는 고휘도 LED 를 박아서 밤에 침실등 대용으로 사용할 수 있도록 하였습니다.

   

한편 포터블 기기이기 때문에 LG 의 18650 2600ma 배터리를 내장하고 5V로 승압하여 용량은 얼마 되지 않지만 급할 떄 외장 배터리 팩 (파워뱅크) 으로 사용할 수 있게 디자인 하게 되었습니다.

   

(그런데 부품 수급 문제로 인하여 충전회로를 아직까지 구성을 하지 못했습니다.)

   

   

   

   

   

1. LM386

   

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm386.pdf

   

일단 오디오 증폭에 사용된 소자는 LM386 입니다.

   

LM386 의 경우에 저전압에서도 동작하는 특성 때문에 선택되었습니다.

   

한편 출력은 1W 내외 입니다. 실제로 큰 스피커를 울리는 데에는 문제가 있습니다.

   

그러나 저전력에서 동작을 하고 회로 구성이 쉽다는 것 때문에 선택하게 되었습니다.

   

LM386 에 대해서 변종들이 존재하긴 하지만 기본적으론 6V 근방을 주면 OP-AMP 가 정상적으로 구동하는 데에 문제가 없다고 합니다.

   

   

위는 전형적인 회로인데 1번핀과 8번핀으로 게인을 조절할 수 있습니다. 그런데 일반적인 스마트폰이나 MP3 의 경우 게인을 20으로 잡아도 증폭률이 어마어마 하기 때문에 게인을 50이나 그 이상으로 한다면 오히려 잡음이 증가하는 문제가 생겨 게인 20으로 하는 것을 추천드립니다.

   

   

   

   

   

2. LM3915

   

LM3915는 입력된 신호 크기에 따라 LED를 순차적으로 켜 주는 회로입니다.

   

데이터 쉬트는 아래의 주소에서 볼 수 있고 제가 활용할 기본 회로는 다음과 같습니다.

   

http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/8899/NSC/LM3915.html
 

와우 매우 간단한 회로입니다 ㅋㅋ

   

결론적으로 위 두 회로를 2채널로 구성하면 됩니다.

   

   

   

   

   

3. 부품 구입처 생각해 보기

   

일단 부품 구입을 위해서 싸게 사기 위해서 많은 고민을 하였습니다. 음.. 청계천을 돌아보고 살까

   

생각을 했는데 문제는 고향에 내려와 있다 보니 살 수 가 없었습니다 ㅠ

   

일단 지방에 계신 분들은 구입처가 4군데 정도 있습니다.

   

1. 디바이스마트

http://www.devicemart.co.kr/

2. 엘레파츠

http://www.eleparts.co.kr/main/main.php

3. IC114

http://www.ic114.com/ajaxwww/theme/001/default.aspx

4. 카페 공동구매

   

제가 생각하기에 디바이스마트 엘레파츠 보다 IC114가 좋은거 같습니다. 물론 IC114 는 엘레파츠에 비해서 부품 리스트가 부족하긴 하지만 가격이 엘레파츠보다 싸더라구요.

   

없는것은 엘레파츠에서 살 수 밖에 없죠 ㅠ

   

부품을 주문하고 받기 까지 약 1주일이 걸렸습니다. LM386 이 해외 수입이다 보니 시간이 너무 오래걸리더라구요.

   

   

   

   

   

   

4. 브레드 보드에 조립해보기

   

   

처음 부품을 구입하다 보니 아날로그 오디오 품질에 좋은 부품을 고르지 못했네요. 그냥 빠르게 만들어 보고 싶다는 생각이 들어서 말입니다.

   

일단 위의 부품이 제가 구매했던 LM386 부분입니다.

   

특히 외장 스피커 지원을 물리적으로 가능하게 하려면 이어폰 짹 주문을 잘 하셔야 됩니다!

   

한편, 오디오 2채널 볼륨 조절기 (Volume) 을 샀는데 조립을 하고 나서 볼륨이 차츰 커지는게 아니라 끝자락에서 갑자기 커지는 문제가 있더라고요! 꼭 회로도 잘 참고하셔서 배선에 신경 쓰시길 바랍니다.

   

이 부분을 잘 보셨으면 합니다!

   

   

   

네 이렇게 18650 배터리와 옮겨질 만능기판과 사진을 같이 찍어 보았습니다.

   

   

   

   

   

   

5. 케이스 선택 및 조립

   

   

케이스는 부모님이 된장국을 만드실 때 사셨던 된장통을 선택하였습니다.

   

실제로 저 곳에 조립을 해보니 약간 사방의 기둥이 약간 기울어져 있어서 가공이 너무 힘들었습니다.

   

공간이 부족한 문제도 있었지만 꾸역 꾸역 조립을 했었네요!

   

   

대충 기판위에 부품을 배치해 봅니다!

   

   

   

   

뒷 부분에 볼륨 회로를 추가해서 이렇게 아담한 기판에 부품을 위치시켰습니다.

   

   

그런데 잠깐.. 볼륨을 넣을 자리가 없네요 ㅠ 어쩔 수 없이 다시 뜯어 내었습니다 ㅠ

   

   

네네 최종적으로 이렇게 조립이 끝났습니다.

   

   

뒷면은 이렇게 선이 덕지덕지 왔다갔다 합니다. 물론 이글을 통해서 PCB 배치를 해 볼 수도 있지만

   

뭐 어차피 밑부분은 보이지 않으니까 위에서 봤을 때 모양이 좋게 나오도록 조립했습니다.

   

아 그리고 배선작업을 편하게 하기 위해서 얇은 테프론선을 사용하시면 좋습니다.

   

30미터에 2만원 정도 합니다.

   

와이어 껍질 벗기는… 아.. 아 그래! 스트리퍼를 쓸 필요가 없습니다. 인두로 선 끝에 열을 약간 가해주면 껍질이 까집니다. 그런데 약간 기술이 없으면 인두 코팅이 벗겨지거나 껍질의 똥이 기판에 뭍을 수 있으니 주의하세요!

   

   

이제 케이스 상판 부분을 만듭니다.   
아 괜히 LED 20개를 위에 올릴 생각을 했나 봅니다. 그냥 기판에 붙여놓고 케이스 상에서 약간 위로 둘껄 하는 후회도 생기는 순간이였습니다.

   

저 선을 다 이어야 하다니..

   

양쪽에는 소형 스피커가 달려 있습니다.

   

   

역시 인두로 눈대중으로 가공하다보면 정말 이렇게 디자인이 더러워지기 마련입니다. 빨리 집에 3D 프린터를 놓고 싶네요.. 그 이후 조립 사진은 조립에 열중하다 보니 잘 찍지 못했습니다..

   

   

측면부 사진입니다. 정말 기울기가 있다 보니 정확한 사이즈로 구멍을 뚫기가 어려웠습니다.

   

( 왼쪽 상단에 엘레파츠, IC114 노이즈 마케팅은 비밀! )

   

이어폰 짹 상위에 본래 충전 단자가 위치해야 하는데 부품 수급 문제로 인해 아직도 작업을 못하고 있습니다 ㅠ

   

   

   

후 .. 정말 개판입니다. 혹시나 납땜을 꼼꼼히 안하면 선 하나 떨어질 수 있어서 꼼꼼히 하여 조립을 완료했습니다.

   

왼쪽에 배터리가 있고 그 위에 배터리 보호회로.

   

중간에는 승압 모듈이 위치해있고 아래에 OP-AMP 와 레벨미터 회로가 존재하는 구조입니다.

   

   

추후에 안에 충전회로를 내장시키고 블루투스 모듈을 내장시킬 계획이 있습니다!

   

그 떄 다시 "자작 우렁 된장찌개 미니 스피커 업그레이드!!" 게시글로 뵙겠습니다.

   

   

   

   

   

6. 작동샷

   

   

   

   

   

   

   

   

마지막으로 1호기 2호기 샷입니다.!

   

나중에 업그레이드 게시글로 다시 뵙겠습니다.

   

감사합니다.

   

   



댓글을 달아 주세요

  1. Favicon of http://eleparts.co.kr BlogIcon 엘레파츠 신고">2014.07.29 17:22 신고

    좋은 글 잘 읽고 갑니다.

  2. Favicon of http://gfil.tistory.com BlogIcon GreenF 신고">2014.08.02 14:00 신고

    우오....신기하네요

  3. Favicon of https://blog.djjproject.com BlogIcon 도정진 ㅋㅋ잠자 신고">2014.08.04 02:45 신고

    ㅇㄴㄹㄴㄹ ㄴㅇㄹ

  4. 김원철 신고">2014.11.05 00:31 신고

    글 잘 읽었습니다!! 저도 동일한 만드려고 하는데요... LM3915에 대해서 궁금증이 있습니다. (오디오 1채널입니다)
    우선,, audio input이 lm3915의 SIG와 RLO에 들어가는데,,, 저는 1채널이므로 그냥 병렬로 들어가게 하면 되나요???
    이때 위의 신호는 증폭기에서 나오는 신호를 말하는 건가요??

    • Favicon of https://blog.djjproject.com BlogIcon 도정진 ㅋㅋ잠자 신고">2014.11.05 10:07 신고

      rlo 부분은 접지 부분이라서 시그널 부분에 맞춰서 연결해주시면 됩니다 ㅎㅎ 모노이기 때문에 ic는 하나만 있으면 되겠네요 ㅎㅎ 그리고 신호는 증폭하기 전 신호를 넣습니다 ㅎㅎ

  5. BlogIcon 김원철 신고">2014.11.05 12:22 신고

    시그널부분에 맞춰서 넣는다는게 무슨 뜻인가요???
    그리고 증폭 전 신호를 넣으면 증폭기에 들어가는 신호는 lm3915의 어디서 나오는 선을 낳어야 할까요,,,???

    • Favicon of https://blog.djjproject.com BlogIcon 도정진 ㅋㅋ잠자 신고">2014.11.07 01:57 신고

      시그널 부분이 일종의 신호이고 RLO 에 보면 접지하고 물려있는게 보이실껍니다 ㅎㅎ

      그 부분에 신호를 주면 안되겠죠? 이어폰 단자 극에 보면 접지부분과 왼쪽 오른쪽 신호가 있습니다. 약간 그런 개념이랄까 , 왼쪽 오른쪽 신호중 하나를 SIG 에 물리고 접지부분은 RLO 나 회로의 GND 부분에 연결해주시면 됩니다.

      물론 증폭단은 SIG 부분과 같이 연결되어야겠지요 ㅎㅎ

  6. BlogIcon 김원철 신고">2014.11.05 12:22 신고

    시그널부분에 맞춰서 넣는다는게 무슨 뜻인가요???
    그리고 증폭 전 신호를 넣으면 증폭기에 들어가는 신호는 lm3915의 어디서 나오는 선을 낳어야 할까요,,,???

  7. 공대생 신고">2015.10.19 15:22 신고

    훌륭한 작품 잘봤습니다. 다름이 아니라 저도 lm3915를 이용하여 led레벨미터를 양쪽으로 10개씩 달고 싶은데요
    한개는 할수 있겠는데 2개 병렬 연결은 어떤식으로 해야하는지
    저는 엠프를 한개 이용할 생각입니다.

    • Favicon of https://blog.djjproject.com BlogIcon 도정진 ㅋㅋ잠자 신고">2015.10.22 19:37 신고

      앰프를 한개 사용하면 입력도 한 채널 사용하신다는 전제하에 설명드리겠습니다 ㅎㅎ

      그냥 LM3915 부분의 인풋 부분을 쇼트 시켜서 한채널처럼 사용하시면 됩니다...

    • Favicon of https://blog.djjproject.com BlogIcon 도정진 ㅋㅋ잠자 신고">2015.10.22 19:37 신고

      실제로 라인중에 SIG 라인이 신호 라인입니다.

      오디오 인풋이라고 되어 있는 부분에 보면 왼쪽이 Ground 입니다..

  8. 굿드 신고">2016.10.21 20:15 신고

    좋은 글 잘 읽고 갑니다.
    염치없이 죄송한데 회로도를 얻을 수 있을까요?
    leeyunghuk@hanmail.net

  9. 굿드 신고">2016.10.30 22:02 신고

    똑같이 만들었는데요. 근데 소리에서 잡음이 심하게 나네요. 이거 어떻게 해결하셨어요?

  10. pyune 신고">2017.04.30 19:36 신고

    안녕하세요. 좋은글 잘 읽고 갑니다. 글 읽으면서 따라해 보려고 하는데요, 혹시 이어폰 잭을 어떤걸 사용하셨는지 좀 궁금해서 그런데 알 수 있을까요?

    • pyune 신고">2017.04.30 19:40 신고

      그리고 전원 부분에 어떤 부품을 사용하셨는지도 궁금합니다.

    • Favicon of https://blog.djjproject.com BlogIcon 도정진 ㅋㅋ잠자 신고">2017.05.02 03:12 신고

      이어폰 단자는 3.5파이 입니다. 엘레파츠에 검색해 보시면 나옵니다. 당시 사용했던 부품이 뭔지 잘 기억이 안나서 ㅎㅎ.... 찾아보시면 바로 나옵니다.

      전원부에 3.7V 단전원을 사용했습니다.

      그걸 5V 로 스텝업 해 주는 회로를 사용했습니다. 중국산에라 제품명이 ... ㅠㅠ

  11. pyune 신고">2017.05.02 20:07 신고

    시간 내주셔서 감사합니다. 3.5파이 단자가 종류가 많은데 아무거나 상관 없는건가요? 그리고 전원을 단전원을 사용하셨다는데 전지를 사용하신건가요? 이쪽에 문외한이라 잘 모르겠네요.. 답변해주시면 감사하겠습니다.

    • Favicon of https://blog.djjproject.com BlogIcon 도정진 ㅋㅋ잠자 신고">2017.05.02 20:44 신고

      저도 자세한건 잘 모릅니다. 본래 OPAMP 구성시 양전원으로 구성해야 - 대역의 파형도 증폭이 가능합니다.

      그런데 LM386 은 단전원으로도 사용이 가능하기 때문에 일반 18650 랜턴 충전지로 작동을 하게 만들었습니다. 그런데 이게 리튬 전지이다보니 전압이 3.7V 밖에 안됩니다.

      출력을 쬐끔이라도 높여보고자 5V Step up 회로를 추가하여 제작하게 되었습니다.

      상세한 부품은 제가 약간 서칭을 해 보니 3.5 파이 이어폰짹은 아래의 부품 류를 사용했습니다.

      일단은 카테고리는 여기 입니다.
      http://eleparts.co.kr/front/productlist_morning.php?code=004013005007&listnum=&sort=&block=&gotopage=

      상품을 특정하자면 요런제품정도?
      http://eleparts.co.kr/EPX33TDR

      제가 사용했던거랑 완전 비슷하게 생겼습니다. ㅎㅎ

      감사합니다.

  12. itw0501 신고">2018.06.16 10:43 신고

    올리신 글과 작품 잘봤습니다. 한가지 여쭤 볼게 있는데요 제작자님께서는 소리 증폭 소자로 LM386을 사용하셨는데 전압을 상관하지 않고 소리를 최대로 증폭시킬 수 있는 소자는 무엇이 있나요?

    • Favicon of https://blog.djjproject.com BlogIcon 도정진 ㅋㅋ잠자 신고">2018.06.17 15:02 신고

      전압 상관하지 않고 소리를 최대로 증폭은 불가능합니다.

      전압이 쎈 만큼 증폭이 많이 됩니다.

      소자가 증폭을 할때 액티브 소자일 경우 자신에게 입력되는 전압 이상으로 출력을 내지 못합니다.

      큰 출력을 내기 위해서는 그에 맞는 소자를 사용해야되고 전압도 높아야합니다.

  13. 임태우 신고">2018.06.17 17:25 신고

    그럼 작은 소리 증폭 장치에서 사용할 수 있는 소리를 최대로 증폭시킬 수 있는 소자는 무엇이 있나요?