Все своими руками
Авторизация

Как сделать сабвуфер своими руками


   Прежде чем говорить о том, как сделать сабвуфер своими руками, хотелось бы сказать несколько слов о том, что вообще это такое. К сожалению, у многих людей есть ошибочные понимания термина «сабвуфер».

   Поэтому, чтобы быть уверенным, что под этим понятием мы подразумеваем одно и то же, сообщу, что отдельно взятая акустическая система, предназначенная для воспроизведения низких звуков, частоты которых лежат в диапазоне от 20 до 120 Герц называется сабвуфер. Изготовление сабвуфера не отличается какой-то фантастической сложностью, поэтому ниже будут приведены основные этапы создания такой акустической системы.


   В первую очередь приобретаются динамики. Они бывают следующих типоразмеров (диаметр):


   •6 дюймов – применяются в роли дополнительных источников средних тонов баса;
   •8 дюймов – применяются в качестве источников фронтального баса;
   •10 дюймов – более серьёзный динамик с качественным звучанием в просторном корпусе объемом на 20 литров типа «Закрытый ящик»;
   •12 дюймов – оптимальный вариант в соотношении объем-мощность, предназначен для сабвуферов до 35 литров;
   •15 дюймов – солидный вариант, предназначается для сабвуфера от 60 до 90 литров, которые вместятся далеко не в каждый автомобиль.


   Выбор сопротивления звуковой катушки тоже очень ответственный этап. Общее правило – «чем меньше сопротивление, тем выше мощность» работает до 1-2 Ом, ниже – просто теряется чистота звучания. Оптимальным, в этом плане, является сопротивление 2-4 Ома. По поводу соотношения мощности усилителя к мощности динамиков тоже нет единого мнения среди экспертов автозвука. Но если есть возможность, динамики лучше всего брать на мощность немного выше, чем максимум усилителя.

   Учитывая, что акустические установки не предназначены для постоянной работы с максимальной громкостью, так как это приводит к увеличению числа нелинейных искажений и потери качества звучания.

Проектирование сабвуфера

   Для расчета параметров сабвуфера существуют специальные инженерно-математические программы типа WinISD 0.44. Прежде всего, нам потребуется рассчитать параметры Тиля-Смолла:


•Добротность динамика (обозначается как Qts);
•Частота резонанса для открытого пространства (обозначается как Fs);
•Эквивалентный объем (обозначается как Vas);


   Найти параметр частоты резонанса обычно не так сложно, это всё табличное значение. Для ГДН35 он равен 38 Герц, для ГДН50 – 40 Герц, для ГДН75 – около 30 Герц. ГДН означает Головка Динамическая Низкочастотная. Существует так же ГДШ, где «Ш» расшифровывается как Широкополосная. Если динамик брендовый, то его характеристики есть в базе программы WinISD 0.44.


   Далее, что нам скажет параметр добротности. Это один из важнейших параметров, определяющий соотношение передаточной функции динамика на частоте Fs (смотрите выше) к передаточной функции на частотах, АЧХ которых горизонтальна. Иными словами, добротность определяет, будет ли динамик издавать посторонние звуки на частотах резонанса (когда части динамика вибрируют с той же частотой, что и мембрана). Так, например, для параметра добротности больше 0,7 (а чем меньше число, тем лучше), динамик будет добавлять свои звуки, которые нам не нужны (свист, треск, гул).


   К сожалению, параметры разных динамиков могут сильно различаться, но для большинства могут быть использованы следующие параметры:


   • 75ГДН-1-4 Qts=0,2-0,5
   • 35ГДН-1-4 Qts=0,5-1,5
   • 50ГДН-42Д Qts=0,5-1,5
   • 35ГДН-1-8 Qts = 0,4


   Ещё раз хочу напомнить, что чем меньше число, тем лучше будет качество звука (меньше посторонних шумов). Далее идёт эквивалентный объем Vas. Параметр можно считать приблизительно:


   • ГДН35 – 40-50 литров;
   • ГДН50 – 90 литров;
   • ГДН75 – 80 литров;

   
Для полноты расчётов нужно ещё знать несколько параметров:

   • сопротивление катушки (обозначается как Z), которое можно найти на маркировке динамика. Например, ГДН35-1-4 оно равно 4 Ом и так далее.
   • предельная шумовая мощность, измеряется в Ватт. Обозначается Pe. Например ГДН35 – 35 Вт, ГДН 75 – 75 Вт и т.д.
   • механическая добротность. Обозначается Qms. Для ГДН35 равна 5,8. Для ГДН75 равна 2,38…
   • электрическая добротность. Обозначается Qes. Для ГДН35 равна 0,44. Для ГДН75 равна 0,31…
   • диаметр диффузора. Обозначается dia.


Это наиболее важные параметры, участвующие в расчете сабвуфера. Следующим шагом идёт проектирование ящика.

Проектирование ящика

На этом этапе нужно определиться с типом ящика сабвуфера. При помощи уже упомянутой выше программы можно проектировать несколько видов ящиков:


 
 Закрытый ящик. Самый простой в расчетах и изготовлении. За это приходится расплачиваться низким коэффициентом полезного действия. Единственная сложность при его построении – создание абсолютно герметичного корпуса.

   
Фазоинвертор. Этот вид ящика немного сложнее предыдущего, но имеет значительно больший КПД по сравнению с закрытым ящиком. Принцип действия основан на сдвиге фазы звуковых волн, отраженных от задней части ящика и складывании их с волнами, излучаемыми передней частью.

   
Бандпассы 4-го и 6-го порядков. Это самые сложные виды ящиков, но имеют самые лучшие показатели КПД на низких частотах. Конструкционно – это тот же фазоинвертор, ящик которого разделен на разные по объему камеры. Бандпасс 4-го порядка имеет две камеры и один фазоинвертор, расположенный в верхней камере, бандпасс же 6-го порядка имеет свой фазоинвертор на каждой камере, настроенный особым образом. Это самый сложный тип в настройке.

   Стоит сказать, что каждый вид ящика имеет свои сильные и слабые стороны. Подобрать наиболее оптимальный тип ящика под конкретный динамик поможет программа проектирования.


   Всё проектирование сводится к изменению размеров ящика и подстройки фазоинвертора на определенную частоту. Частота настраивается путем изменения диаметра и длины труб фазоинверторной установки. При этом нельзя, чтобы длина труб стала слишком большой, об этом программа красноречиво сообщит полем Vent mach.


   Поиск оптимального графика амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) ведется подстройкой этих параметров, пока не будут удовлетворены следующие условия:


   1. График пересекает линию в -3 децибелла в районе частоты 30 Герц;
   2. График проходит по линии 0 децибелл;
   3. График опадает при частоте 150-200 Герц, поскольку это является пределом для воспроизведения сабвуфера;

Изготовление корпуса сабвуфера

   Оптимальнее всего будет изготовить корпус сабвуфера в форме немного усеченной пирамиды. Скос задней стенки выполняют под углом 23 градуса, так как такой угол наиболее часто встречается в конструктивных наклонах задних сидений. Рассчитав требуемый объем, выполним разметку корпуса будущего сабвуфера в зависимости от типа.


                                                       Тип «Закрытый ящик»


   Переднюю стенку изготовим из древесно-стружечной плиты толщиной 23 мм. Боковую стенку – толщиной 20 мм.
Соединяем стороны между собой посредством саморезов и клея. Предварительно нарезаем отверстия под саморезы диаметром 3 мм, чтобы не расколоть лист ДСП. Чтобы головки саморезов не торчали, можно резенковать отверстия крупным сверлом на 10 мм, немного углубив на высоту 1 мм.


   На боковой стороне размечаем круглое отверстие под звуковой терминал при помощи циркуля. Вырезать отверстие лучше всего при помощи электролобзика. Все выступающие части аккуратно подрезаем лобзиком, рубанком или напильником, добиваясь красивой формы и гладких торцов.


   В передней части вырезаем аналогичным образом отверстие для динамика.


   Защитить корпус от влаги можно при помощи мебельного нитролака, которым пропитываются все торцы и поверхности. Выполняем соединение всех проводов и закрепляем динамик в корпусе.

Тип «Фазоинвертор»

   Как уже говорилось, этот тип имеет более высокий КПД и качество звучания, но расчеты и изготовление его несколько более сложны, чем предыдущего, «закрытого ящика».

   По нужным размерам вырезаются стенки и аккуратно скрепляются между собой так же, как и в предыдущем варианте. Для большей герметизации можно промазать швы изнутри силиконовым герметиком. Фазоинвертор устанавливается в вырезанные отверстия. Так же, существует вариант щелевого фазоинвертора, рассчитать который можно так же с помощью программы.

Тип «Бандпасс»
   Этот тип наиболее сложен в изготовлении, но имеет отличный КПД и хорошую защиту динамика от внешних воздействий, скрывая его целиком внутри корпуса. Расчеты усложняются тем, что у бандпасса есть несколько камер, размеры которых вычисляются отдельно и предъявляются повышенные требования к качеству сборки и подгонки элементов.

  Внутри отверстия для клемм, а так же заднюю камеру звукоизолируют специальными материалами, типа ватина.

   Большое внимание уделяется герметичности камер и всех швов, которые можно дополнительно промазать герметиком типа «жидкие гвозди» и оклеить скотчем.

   В качестве фазоинвертора может выступать как специальная трубка, купленная в магазине, торгующем товарами для акустических систем, так и самодельная, выполненная из 10см канализационной трубы. С двух сторон трубы имеются раструбы, которые можно выполнить предварительно нагрев трубку.

   Снаружи корпус сабвуфера оклеивается карпетом.

   Ещё сложнее обстоят дела с бандпассом 6-го порядка. Для обеспечения запаса прочности все части скрепляются с помощью деревянных брусков и саморезов или жидких гвоздей. Дополнительным материалом звукоизоляции здесь выступает вата. Слой ваты располагается между ватином и внутренней плоскостью корпуса саба. Снаружи сабвуфер можно окрасить для дополнительной прочности и герметичности.

Подсветка в сабвуфер


   Часто возникает желание добавить к звуковым эффектам немного иллюминации. Помогут нам в этом светодиодные ленты или отдельные светодиоды. Каждый диод оснащен двумя контактами, анодный – подключается к плюсу источника питания через резистор, катодный – к массе или минусу источника. Для диода рабочим напряжением является 3 Вольта, а током – 0.01 Ампера.


   К внутренней поверхности сабвуфера светодиоды или диодная лента крепятся при помощи двустороннего скотча или того же герметика.


   В общем случае лента намного более удобна, поскольку все элементы в ней хорошо закреплены и можно воплощать самые смелые решения простой укладкой этих светящихся трубок, например, по периметру динамика.
Цвет и яркость свечения диодов можно подобрать на свой вкус, на рынке представлено достаточно много разных вариаций.












скачать dle 11.3
Читайте также
Введите код с картинки:*
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Авторизация