Делаем корпус для сабвуфера. Делаем качественный сабвуфер для автомобиля своими руками. Выбор вида сабвуфера

Как собрать короб для сабвуфера

Как собрать короб для сабвуфера таким, чтобы в нем динамик заиграл со всей своей мощностью?
Такой вопрос интересен многим почитателем хорошего звука, стремящимся усовершенствовать аудиосистему своего автомобиля. В нашей статье мы узнаем, как собрать короб под сабвуфер, именно таким, каким он должен быть.
Для начала, прежде чем заняться изготовлением, рекомендуется определить вид динамика, воспроизводящего низкие частоты. Как правило, специалисты рекомендуют останавливать свой выбор на динамиках с 10-12 дюймами. Именно они сегодня популярны и наиболее чаще используются, как сабвуферы.

Короба для сабвуфера и их виды

На сегодня принято различать несколько разновидностей коробов для сабвуфера(см.). Как известно, от типа короба и его конструкции напрямую зависит качество звука, получаемого на выходе.
Итак:

Короб закрытого типа, наиболее распространенный в изготовлении и проектировании вид. В таком коробе низкочастотный динамик будет «чувствовать» себя хорошо. Улучшатся намного его акустические характеристики. Кроме того, такой ящик будет намного легче построить самому.

Короб бандпас. Его еще называют коробом четвертого порядка. Эта конструкция подразумевает наличие разделенных камер внутри. Обычно, эти самые камеры бывают различного размера. В одной камере располагается динамик(см.), а в другой – фазоинвертор или воздухоотвод.

Примечание. Преимуществом данного вида короба является его особая конструкция, которая способна ограничивать частоты.

Короб бандпас 6-го порядка. Он заметно отличается от вышеописанного, в частности тем, что имеет еще две камеры внутри.

Примечание. Различают два вида бандпасов 6-го уровня. Бандпас с одним фазоинвертором и бандпас с двумя фазоинверторами. Последний является наиболее сложным в проектировании, зато способен выдавать отличный КПД.

Короб фазоинверторного типа. Он имеет специальную трубку внутри.
Она выводит воздух, обеспечивая дополнительное звучание. Что касается сложности изготовления такой конструкции, то это нечто среднее между бандпасом и закрытым ящиком.

Меломан сразу же скажет, что лучше остановить свой выбор на бандпасе. Но эта конструкция будет сложноватой для человека, который впервые взялся за самодельное изготовление.
В коробе типа бандпас много деталей, создание которых связано с проектированием и тщательным просчетом. Если есть время и желание, то остановить свой выбор на них можно.

Примечание. Просчитывание и проектирование размеров и конструкции в наше время можно доверить компьютерам. Специальная программа WinLSD поможет найти нужный размер, оценить объем сабвуфера, просчитать размеры деталей и т.д.

С другой стороны, описанная выше программа уж точно не для человека сведущего и потребует узкоспециализированных знаний. Да и зачем столько мучений, если можно заняться изготовлением более простого короба, отличающегося хорошим качеством. Это фазоинвертор, способный воспроизводить самые низкие частоты.

Делаем короб фазоинверторного типа

Итак, с выбором короба определились и пора переходить к процессу изготовления.

Материалы

В первую очередь, нам понадобятся материалы. Как правило, это должна быть составляющая, которая бы представляла собою прочный материал, отменно изолирующий звук. Многослойная фанера подойдет для этих целей лучше всего.

Примечание. В крайнем случае, если невозможно будет найти фанеру, подойдет и ДСП.

Кроме того, будет подготовить это:

Саморезы в количестве 100 штук, желательно 50-55 мм.
Какой-нибудь шумоизоляционный материал.
Жидкие гвозди или силикон.
Клей ПВА.
Герметик.
Кусок карпета на 3 метра.

Инструменты

Что касается инструментов, то подойдут следующие принадлежности:

Шуруповерт или дрель на крайний случай.
Клеммник.
Электрическая пила и желательно такой же рубанок.

Алгоритм проведения процесса

Итак, делаем короб фазоинверторного типа на динамик 12 дюймов. В этом случае рекомендуется сделать объем ящика равный 40-50 литрам.

Ниже приведена таблица расчета:

Примечание. Очень важно обратить тщательное внимание на отрезок длины, идущий от стенки корпуса до динамика. Рассчитывается данный параметр, как и полость всего ящика – по поверхностям внутри.

Итак:

Делаем отверстие под динамик и под щель фазоинвертора.

Примечание. Для проделывания всех отверстий, пользуемся электрическим лобзиком, работать которым очень удобно.

Собираем щель фазоинвертора.
Крепим ее к сабвуферы(см.) – к передней панели.
По всем стыкам желательно пройтись силиконом, а лучше жидкими гвоздями. После этого, завернуть саморезы.

Примечание. Крайне рекомендуется закручивать саморезы вплотную, чтобы не оставлять никаких пустотелостей. Если их оставить, то это может отразиться на качестве звука. Возникнут резонансные колебания, мешающие нормальному звучанию.

Мне нужен дешевый и мощный сабвуфер для моих динамиков, и вместо того, чтоб тратить на это деньги, я решил собрать самодельный САБ из обычной колонки в домашних условиях. Я нашел 10-дюймовый Pioneer TS-W255C всего за 800 рублей и расскажу, как сделать сабвуфер своими руками.

Что вам понадобится:

Старый блок питания от компьютера (мощность зависит от того, насколько большой у вас сабвуфер/усилитель)
Автомобильный усилитель (что-то, что сможет быть мостом и имеет встроенный кроссовер)
Сабвуфер. Здесь выбор довольно большой, но большинство автомобильных сабвуферов сделаны плохо. Ищите тяжелый магнит в причудливом корпусе.
Динамики
18-миллиметровая ДВП, зависит от размера вашего сабвуфера
Несколько толстых проводов для динамиков

Шаг 1: Дизайн

Чтобы правильно спроектировать и спланировать такой корпус мне понадобится, я использовал Google Sketchup. Объем и габариты корпуса я вычислил используя WinISD . У меня вышел корпус кубической формы со стороной 35 см, что дало возможность использования на частоте вплоть до 32 Гц.

Как вы видите, в моем варианте присутствует порт в углу. Это для того, чтобы получить минимально возможную частоту.

Вам нужно сделать такой корпус , чтобы получить плоскую и наименьшую частоту. WinISD — это довольно продвинутая программа, поэтому вам лучше посмотреть несколько ознакомительных видео.

Помните, что объем порта исключается из объема корпуса (совместите объемы порта и объем корпуса вместе, а затем посчитайте размеры)

Программы

WinISD — Чтобы использовать это, вам нужно знать параметры Тиля — Смолла вашего динамика
Толщину стенки и приблизительный объем корпуса нужно высчитать самому, а не полагаться на показания WinISD.

Шаг 2: Вырежьте стенки корпуса

Это довольно простой шаг. Вырежьте стенки необходимого размера из ДВП.

Предохранитель для динамика я сделал из неопрена — это довольно дешево. Я просто вырезал круг нужного размера ножом, это загерметизирует область вокруг динамика.

Шаг 3: Сделайте порт

Я сделал порт из 110-миллиметрового пластикового желоба.

Иные варианты это щелевой или круглый порт, но в моем случае такой подошел лучше всего.

Шаг 4: Склейте корпус

Я использовал много клея для дерева, а затем скрепил корпус струбцинами на ночь. Я не использовал гвозди и винты, клей отлично справился.

Шаг 5: Установка порта

Я приклеил порт к корпусу при помощи клея и силиконового герметика.

В этот момент я, вероятно, должен был закрепить свободный конец каким-то поперечным крепежом, чтобы предотвратить вибрацию, но порт, кажется, стоит довольно крепко. Чтобы понимать масштаб — вы могли бы спокойно засунуть руку в этот порт.

Шаг 6: Отверстие для динамика

Я вырезал отверстие и отшлифовал его, чтобы получился хороший закругленный край. Это изображение хорошо показывает размер сабвуфера. Для шлифовки я использовал маленькую шлифовальную машину с наждачной бумагой разной зернистости, пока поверхность не стала гладкой.

Шаг 7: Покраска корпуса

Сначала нужно загрунтовать поверхность в несколько слоев. После этого я покрыл корпус черной автомобильной краской из баллончика.

Лучше всего будет загрунтовать поверхность, а затем оставить высыхать на ночь. После этого шлифовать поверхность, пока она не станет гладкой на ощупь. Это придаст поверхности красивый глянцевый вид.

Шаг 8: Обработка внутренней части корпуса

Не знаю, что это за материал, но мне показалось, что это изоляция. Я использовал строительный степлер чтобы закрепить слой материала на каждой из стенок.

Это должно сделать корпус менее бумкающим, поскольку стоячие волны и резонанс ограничены, что приводит к более резким басам, но слишком много изоляции добавлять не нужно — это уменьшит внутренний объем и испортит ваши расчеты.

Шаг 9: Питание

Блок питания от старого ПК 500 Вт с проводами заземления и 12 В, соединенными вместе, а также универсальный автомобильный усилитель Lanzar Heritage мощностью 2000 Вт хорошо работают с сабвуфером.

Просто соедините зеленый провод на блоке питания с проводами заземления на усилителе, и если ваш усилитель имеет REM, подключите его к 12 В, чтобы он включился от источника питания.

Шаг 10: Все сделано

Конечный продукт дает неплохой бас, а 11-миллиметровый xmax чертовски впечатляет.

В целом, сабвуфер для дома своими руками вышел довольно дешевым — около 2500 рублей.

Возможные улучшения:

Небольшая настройка порта, на полной громкости низкие ноты сдвигают так много воздуха, что есть небольшое чавканье, но это не большая проблема.
Можно добавить ножки, чтобы уменьшить вибрацию.
Выровнять динамик. Если бы я сделал двойную стенку из ДВП спереди, я мог бы утопить динамик внутрь, чтобы он не торчал, что улучшило бы силу.
Можно поставить усилитель и блок питания внутрь корпуса, но мне кажется, что усилия того не стоят. Нужно будет возиться с кроссоверами и проверять температуру и т.д., но он будет выглядеть лучше.

Для того чтобы в полной мере наслаждаться современной музыкой в машине, нужна хорошая акустическая система, и достаточно большую роль в ней играет сабвуфер. Разумеется, во многих автомобилях изначально установлена качественная акустика, но стоят они достаточно много. Поэтому многие интересуются как собрать сабвуфер своими руками в машину, ведь сейчас это оптимальный вариант, который позволит получить хорошее качество . В этой статье мы расскажем об этом.

Причина, по которой сабвуфер в автомобиле необходим, достаточно проста – он предназначен для максимально качественного воспроизведения низких частот, что крайне важно для ряда музыкальных направлений. При этом нельзя забывать о необходимости дополнять звучание сабвуфера качественной акустической системой, которая воспроизводит средние и высокие частоты.

Выбор динамика для сабвуфера в автомобиль

Для того, чтобы сделать сабвуфер в авто своими руками, необходимо в первую очередь выбрать правильный динамик. Это достаточно важно, ведь именно этот выбор будет влиять на размер короба и спектр воспроизводимых частот. В настоящее время стандартными вариантами являются следующие динамики:

6 дюймов – применяются в качестве источника мид-баса, (в сочетании с более крупными сабвуферами);
8 дюймов – используются для воспроизведения фронтальных басов;
10 дюймов – отличный вариант для колонок, внутренний объем которых будет составлять от 15 до 20 литров;
12 дюймов – дают очень качественный звук, но для них нужна коробка от 25 до 35 литров;
15 дюймов – дают очень мощный бас, но требуют достаточно большого корпуса объемом от 60 до 90 литров.

Также если вы хотите собрать сабвуфер в авто своими руками, то достаточно важным параметром является выбор правильного сопротивления звуковой катушки. При этом нужно помнить о следующем соотношении – чем меньше сопротивление усилителя, тем выше его мощность. Но это не обозначает, что нужно выбирать минимальные значения, ведь при сопротивлении в 1-2 Ома, качество звучания будет значительно хуже. Приемлемым вариантом будет сопротивление от двух до четырех Ом.

У специалистов нет единого мнения относительно оптимальной мощности динамика. Одно известно точно – оптимальным вариантом будет, если мощность динамика будет несколько выше мощности усилителя. Ведь большинство систем не рассчитано на длительную работу на максимальной громкости, которая может привести к снижению качества звука и появлению нелинейных искажений.

Проектировка сабвуфера для автомобиля

Для того чтобы сделать самодельный сабвуфер для вашей машины, необходимо понять как именно будет выглядеть его будущий корпус, каких он будет размеров, формы, и т.д. Самым лучшим вариантом для этого будет воспользоваться программой WinISD, которая позволит виртуально сделать сабвуфер для машины в соответствии с его основными характеристиками.

Для этого необходимо знать следующие параметры динамика:

Vas – эквивалентный объем;
Qts – добротность динамика;
Fs – частота акустического резонанса в открытом пространстве;
Z – сопротивление динамика;
Pe – предельная шумовая мощность;
Qms – механическая добротность;
Qes – электрическая добротность;
Dia – диаметр диффузора.

У стандартных динамиков уже имеются определенные заданные характеристики. Например, эквивалентный объем:

Для ГДН35 – от 40 до 50 литров;
Для ГДН50 – 90 литров;
Для ГДН75 – 80 литров.

Для прочих моделей эти характеристики можно узнать на заводской упаковке или официальном сайте. Кроме того, параметры большинства фирменных динамиков уже есть в базе WinISD.

Самым важным параметром при расчете ящика для динамика является Qts, который описывает эффективность динамика на резонансных частотах. При расчете короба необходимо учитывать все возможные значения данного параметра.

После ввода всех этих параметров программа рассчитает один из трех видов ящика для автомобильного сабвуфера, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки. Этими видами ящика являются:

Стандартный закрытый ящик – прост в изготовлении и проектировании, но имеет достаточно низкий КПД в плане воспроизведения звука. Кроме того, такие ящики должны быть герметичными, что является некоторой проблемой при их сборке;
Фазоинвертор – более сложный корпус при расчете и изготовлении, но даст звук, который будет лучше, чем у обычного ящика;
Бандпасы 4-го и 6-го порядка. Самые сложные при изготовлении и проектировании, но обладают свойством глушить высокие частоты и подчеркивать низкие. Соответственно они дают самый лучший звук.

Для того чтобы начать сделать проект сабвуфера для машины необходимо сначала создать в программе новый динамик и загрузить его параметры в базу данных. Для этого необходимо нажать «New», выбрать «Own drivers», опять выбрать «New», и загрузить свои параметры, подтвердив загрузку нажатием на «OK» и «Close».

После этого необходимо создать новый проект на базе выбранного типа корпуса, для этого придется повторить эту описанную выше процедуру, используя разные типы ящика. Сам процесс проектирования состоит в изменении параметров коробки, настройки частоты фазоинвертора при помощи диаметра и длинны труб.

В зависимости от этого будет изменяться график частот. Оптимальным будет, если график пересечет линию на отметке -3 дБ, на частоте 25-35 Гц, и дальше проходит по линии на отметке в 0 дБ, и идет вниз на частоте 150-200 Гц. Далее будет необходимо настроить так, чтобы допустимые отклонения находилось в допустимом диапазоне.

Как правило, сабвуфер располагают в багажнике машины. Однако от того, где конкретно он находится, зависит звуковое давление внутри автомобиля, которое может колебаться в пределах полтора децибела. Если вы планируете участвовать в соревнованиях по автозвуку (SPL) – правильное расположение сабвуфера может стать причиной поражения или победы.

Как сделать короб для сабвуфера в авто

Итак, теперь разберемся с тем, как сделать сабвуфер в машину своими руками. Для этого нам в первую очередь необходимо подготовить нужные материалы. Прямые стенки изготавливаются из фанеры, ДСП, и очень редко из цельной древесины. Изогнутые поверхности делаются из стеклоткани, которую выклеивают слоями по нужной форме. Очень важно соблюдать размеры максимально точно.

Непосредственно сборка сабвуфера в машину, осуществляется при помощи клея и саморезов.

Когда вы собираетесь сделать сабвуфер в авто своими руками, то корпус для сабвуфера должен быть максимально герметичным. Это необходимо для того, чтобы на динамике не конденсировалась влага. Помимо обработки швов герметиком, не помешает дополнительно покрыть стенки нитролаком, который не будет пропускать влагу.

После сборки корпуса для автомобильного сабвуфера можно обтянуть его кожей, кожзамом или мебельной тканью.

Кроме того, нелишним будет позаботиться о защите динамика от механических повреждений, попадания влаги или пыли. Это можно сделать двумя способами:

Защита специальной акустической тканью – не самый дешевый способ, который отлично защищает от грязи и пыли, но не сможет предотвратить механические повреждения;
Защита при помощи металлической решетки – сравнительно недорогой вариант, который позволяет предотвратить механические повреждения, но не спасет от грязи и влаги.
Достаточно важным моментом является то, что у низких частот направленность звука практически не ощущается. А значит, расположение сабвуфера в автомобиле не имеет особого значения.

Стелс-сабвуфер для машины своими руками

Основным преимуществом стелс-сабвуфера в автомобиле является его малозаметность, при возможности получить максимально качественное звучание. Как правило, его располагают в багажнике за аркой заднего крыла, где он не занимает много места. Поскольку для хорошего авто-сабвуфера необходим короб приличного объема, который может превышать 18 литров, может понадобиться вынести его панель, таким образом, заняв объем предназначенный для заднего колеса. Также может понадобиться подрезать пол.

Разумеется, для того чтобы такой сабвуфер не был сильно заметен необходимо будет позаботиться о его отделке, которая по своему виду будет совпадать с оформлением автомобиля.

Светодиодная подсветка сабвуфера в автомобиле

Разумеется, качественный звук будет отлично сочетаться с эффектными световыми эффектами. Самым простым вариантом будет использование светодиодной ленты, которую можно будет приклеить вокруг динамика. Также достаточно интересным решением будет применение неонового эквалайзера, который реагирует на пиковые амплитуды сабвуфера и заставляет светящуюся жидкость подниматься по столбикам.

В этой статье мы посмотрим, как сделать сабвуфер своими руками, не вникая в недра электроакустики, не прибегая к сложным расчетам и тонким измерениям, хотя кое-какие проделать все равно придется. «Без особых сложностей» не значит «тяп-ляп на кирпич, гони, бабка, могарыч». В наши дни на домашнем компьютере можно моделировать очень сложные акустические системы (АС); ссылку на описание этого процесса см. в конце. Но работа с готовым устройством по наитию дает то, чего не получишь никаким прочтением и просмотром – интуитивное понимание сути процесса. В науке и технике открытия на кончике пера совершаются редко; чаще всего исследователь, набравшись опыта, «нутром» начинает понимать, что там к чему, и уж тогда ищет математику, подходящую для описания явления и вывода расчетных инженерных формул. Многие великие с юмором и удовольствием вспоминали свои первые неудачные опыты. Александр Белл, напр., катушки для своего первого телефона пытался поначалу мотать голым проводом: он, музыкант по образованию, просто не знал еще, что проволоку под током нужно изолировать. Но телефон Белл все-таки изобрел.

О компьютерных расчетах

Не думайте, что JBL SpeakerShop или др. программа расчета акустики выдаст вам единственно возможный самый-самый правильный вариант. Компьютерные программы пишутся по устоявшимся проверенным алгоритмам, но нетривиальные решения невозможны только в богословии. «Все знают, что так делать нельзя. Находится болван, который этого не знает. Он-то и делает изобретение» – Томас Альва Эдисон.

SpeakerShop появился не так давно, разработано это приложение весьма основательно и то, что пользуются им очень активно, безусловный плюс как разработчикам, так и любителям. Но чем-то теперешняя ситуация с ним похожа на историю с первыми фотошопами. Кто юзал еще винду 3.11, помните? – тогда по обработке картинок просто с ума сходили. А потом оказалось – чтобы сделать хороший снимок, нужно все-таки уметь фотографировать.

Что это и зачем?

Сабвуфер (попросту – саб) в дословном переводе звучит курьезно: подгавкиватель. Реально же это басовый (низкочастотный, НЧ) динамик, воспроизводящий частоты ниже прим. 150 Гц, в специальном акустическом оформлении, ящике (коробе) достаточно сложного устройства. Сабвуферы применяются и в быту, в напольных высококлассных АС и недорогих настольных, встроенные и в автомобилях, см. рис. Если получится сделать сабвуфер, верно воспроизводящий басы, можно смело браться за , т.к. воспроизведение НЧ, пожалуй, самый жирный из китов, на которых стоит вся электроакустика.

Компактное НЧ-звено АС сделать много труднее чем СЧ и ВЧ (средне- и высокочастотные) во-первых, из-за акустического короткого замыкания, когда звуковые волны от фронтальной и тыльной излучающих поверхностей динамика (головки громкоговорителя, ГГ) гасят друг друга: длины волн НЧ – метры, и без надлежащего акустического оформления ГГ ничто не мешает им тут же сойтись в противофазе. Во-вторых, спектр искажений звука на НЧ тянется далеко в лучше всего слышимую область СЧ. В сущности любая широкополосная АС есть НЧ-звено, в которое встроены СЧ и ВЧ излучатели. Но к сабу уже с точки зрения эргономики предъявляется дополнительное требование: сабвуфер для дома должен быть как можно компактнее.

Примечание: все виды акустического оформления НЧ ГГ можно разделить на 2 больших класса – одни гасят излучение с тыла динамика, вторые переворачивают его по фазе на 180 градусов (оборачивают фазу) и переизлучают с фронта. Сабвуфер, в зависимости от свойств ГГ (см. далее) и требуемого вида его амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) может быть построен по схеме того или иного класса.

Направление на звуки ниже 150 Гц человек различает очень плохо, поэтому в обычной жилой комнате саб можно поставить в общем где угодно. СЧ-ВЧ АС (сателлиты) акустики с сабвуфером получаются очень компактными; их расположение в комнате возможно подобрать оптимальным для данного помещения. Современное жилье избытком площади и хорошей собственной акустикой, мягко говоря, не отличается, и «приткнуть» в нем правильно хотя бы пару хороших широкополосных колонок возможно отнюдь не всегда. Поэтому изготовление сабвуфера самостоятельно позволяет не только сэкономить весьма солидную сумму денег, но и получить все-таки чистый, верный звук в этой вот хрущевке, брежневке или современном новострое. Особенно эффективен сабвуфер в системах полнообъемного звука, т.к. ставить 5-7 колонок на полную полосу каждая это уж чересчур и для самых «навороченных» пользователей.

Басы

Воспроизведение басов сложно не только технически. Узенький в общем-то НЧ участок всего спектра звуковых волн неоднороден по своему психофизиологическому воздействию и разделяется на 3 области. Чтобы правильно подобрать басовый динамик и сделать короб для сабвуфера своими руками, нужно знать их границы и значение:

Верхний бас (UpperBass) – 80-(150…200) Гц.
Средний бас или мидбас (MidBass) – 40-80 Гц.
Глубокий бас или подбас (SubBass) – ниже 40 Гц.

Верха

Середина

На мидбасах главная задача при создании сабвуфера – обеспечить в минимальном объеме ящика наивысшую отдачу ГГ, заданную форму АЧХ и ее максимальную равномерность (гладкость). АЧХ, в сторону низших частот близкая к прямоугольной, дает мощный, но жестковатый бас; АЧХ, равномерно падающая – чистый и прозрачный, но слабее. Выбор той или иной зависит от характера прослушиваемого: рокерам нужен звук «злее», а для классики нежнее. В том и другом случае большие провалы и всплески на АЧХ портят субъективное восприятие при формально одинаковых техпараметрах звука.

Глубина

Подбас определяющее влияние на тембр (окраску) звука музыкальных инструментов имеет только для духовых органов в специально для них построенных залах. Сильные подбасовые компоненты характерны для звуков природных и техногенных катаклизмов, сильных взрывов и голосов отдельных видов животных (львиный рык). Свыше 90% людей подбасы или вовсе не слышат, или слышат невнятно. Напр., если принципиально различные по своему характеру звуки тропического урагана и ядерного взрыва отфильтровать от всего, кроме подбасов, то по ним вряд ли кто разберет, что там на самом деле творится. Поэтому домашний сабвуфер почти всегда оптимизируют на мидбас, а остаток подбаса, какой получится, маскирует собственные шумы помещения. Для чего он, кстати, весьма пригоден и чем очень полезен.

Подбас в машине

Эффект маскировки шумов особенно необходим в тесном и зашумленной салоне автомобиля, поэтому автосабвуферы оптимизируются на подбас. Иногда ради этого любители Hi-Fi на скорости отдают сабу весь багажник, ставя туда 15”-18” динамики-монстры на 150-250 Вт пиковой мощности, см. рис. Однако вполне приличный сабвуфер в машину можно сделать и не жертвуя полезным объемом в кузове, см. далее.

Примечание: пиковую мощность динамика часто отождествляют с шумовой, что неверно. На пиковой мощности звук искажен, но еще внятен, т.е. различим по смыслу. Шумовая мощность определяется как такая, на которой динамик может работать определенное время (обычно 20 мин.), не перегорая и не повреждаясь механически. Звук при этом чаще всего бессвязный хрип, отчего такая мощность и названа шумовой. Но в некоторых видах акустического оформления шумовая мощность динамика может оказаться ниже пиковой, см. далее.

Какой нужен динамик?

Полный расчет акустического оформления производится по т. наз. параметрам Тиля-Смолла (ПТС). Поскольку мы решили потратить время и труд на настройку саба, нам из них понадобится только полная добротность головки на ее собственной резонансной частоте Qts, т.к. именно по ней выбирается оптимальный вариант акустического оформления. В зависимости от величины Qts динамики делятся на 4 группы:

Qts<0,5 – «безразличные» сверхнизкодобротные. Очень дорогие, очень низкая отдача, но способны воспроизводить подбасы вплоть до 20-15 Гц. Настройка сабвуфера с такими без звукомерной камеры и специальной измерительной техники невозможна, т.к. резонансный пик не выражен.
0,5
0,7
Qts>1 – высокодобротные. Высокая отдача, низкая цена, жесткий звук в неоптимальном оформлении. Трудно получить гладкую АЧХ. Компактны, выпускаются диаметром (в меньшую сторону) до 6” (155 мм). Оптимальны для сабвуфера настольного или к телевизору (не к домашнему кинотеатру!).

Измерения

В спецификациях производителя на динамики Qts может быть обозначена как Qп или просто Q, но присутствует там далеко не всегда, а в общедоступных базах данных вроде WinISD полно ошибок. Поэтому нам скорее всего придется определять значение Qts в домашних условиях.

Подготовка

Прежде всего выбираем и готовим для акустических измерений комнату. В ней должно быть как можно больше штор, гардин, ковров на полу и стенах, мягкой мебели. Жесткие горизонтальные поверхности (стол) нужно накрыть чем-то пушистым; не лишним будет и набросать везде побольше подушек. Особенно сильно искажают звуковое поле углы, в т.ч. жесткой мебели со стенами, их надо чем-то занавесить, напр., одеждой на плечиках. Далее подключаем к динамику длинные провода и подвешиваем в геометрическом центре потолка (под люстрой, если она есть) фронтальной стороной диффузора вниз на высоте от пола в 2/3 высоты потолка.

Теперь нужно собрать схему измерений, как показано вверху на рис. Нижняя схема нам еще понадобится для измерения импеданса (полного сопротивления) динамика Z. От обычно используемой любителями измерительной схемы без трансформатора данная отличается вполне профессиональной точностью: в расхожих схемах на диодах моста теряется ок. 1,5 В даже при входном сопротивлении тестера 10 МОм. Действие данной схемы основано на том, что импеданс трансформатора и R2, с одной стороны, много больше импеданса ГГ; с другой – много меньше выходного сопротивления усилителя мощности звуковой частоты, и на том, что самый паршивый цифровой мультитестер на пределе 200 мВ имеет входное сопротивление более 1 МОм. Однако, если измерительный сигнал подается от генератора звуковой частоты (ГЗЧ) со стандартным 600-омным выходом, данная схема для измерения Z непригодна.

Процедура

От компьютера с программой эмуляции ГЗЧ измерительный сигнал подается с выхода звуковой карты. «Гонять» его нужно в пределах 20-100 Гц вначале с дискретом (шагом) 10 Гц. Если резонанса ГГ не видно, она для сабвуфера непригодна. Или продавец вас бессовестно обманул, продав за 100 руб. безразличную ГГ ценой от $200.

Когда границы резонансного пика определены, «проходим» его уже с дискретом 1 Гц и строим АЧХ. Если ГГ высоко- или среднедобротная ближе к верхней границе Qts, получится график вроде того, что на поз. I рис. В таком случае:

По ф-ле (1) на поз. II находим U(F1,F2);
По графику находим F1 и F2;
По ф-ле (2) проверяем, совпадает ли вычисленная частота собственного резонанса в свободном пространстве F’s с измеренной Fs. Если расхождение более чем на 2-3 Гц, см. ниже;
По ф-ле (3) находим механическую добротность Qms, затем по ф-ле (4) электрическую Qes и, наконец, по ф-ле (5) искомую полную добротность Qts.

Если же добротность ГГ ближе к низкой или таковая, что вообще-то хорошо, резонансная кривая будет заметно несимметричной, а ее пик плоским, размытым, поз. III, или же проверка по ф-ле (2) не сойдется и при повторных измерениях. В таком случае по графику определяем точки наибольшего наклона касательных к вогнутым «крыльям» пика А1 и А2; математически в них вторая производная от описывающей резонансную кривую функции достигает максимума. За Umax тогда берем, как и прежде, его значение на вершине пика, а за Umin – вычисленное по ф-ле на поз. III новое значение U(F1,F2).

Структура системы

Померяли? Динамик подходит? Не торопитесь выбирать оформление. Сперва нужно выбрать структурную схему всей системы озвучивания, т.к. на ее электронную часть может пасть доля затрат не меньшая, чем на хороший басовый динамик. Система озвучивания с сабвуфером может быть построена по одной из след. схем, см. рис.

Примечание: эквалайзер и фильтр инфранизких частот ФИНЧ (рокот-фильтр) во всех схемах включаются до входов стереоканалов.

Поз. 1 – система с пассивной расфильтровкой по мощности. Плюс – не нужен отдельный басовый усилитель, подключается к любому УМЗЧ. Огромные минусы, первое, взаимное электрическое просачивание каналов в сабвуфере по СЧ: для LC-фильтров, сводящих его к приемлемой величине, понадобится приличный кейс, который для покупки их компонент придется прежде где-то на треть наполнить деньгами (в 100 рублевых купюрах). Второе – выходные сопротивления фильтров низких частот ФНЧ совместно с входным ГГ динамика образуют тройник, и каждый канал УМЗЧ теоретически четверть мощности будет тратить на то, чтобы греть соседа с его ФНЧ. Реально – больше, т.к. на мощности и потери в фильтрах существенны. Тем не менее, система с расфильтровкой по мощности применима в сабвуферах небольшой мощности с независимыми излучателями звука, см. далее.

Поз. 2 – пассивная расфильтровка на отдельный басовый УМЗЧ. Потерь мощности нет, взаимовлияние каналов слабее, т.к. характеристические сопротивления фильтров – килоомы и десятки килоом. В настоящее время практически не применяется, т.к. собрать активный фильтр на микросхемах оказывается много проще и дешевле, чем мотать катушки пассивных.

Поз. 3 – активная аналоговая расфильтровка. Сигналы каналов складываются простым резисторным сумматором, поступают на аналоговый активный ФНЧ, а с него на басовый УМЗЧ. Взаимовлияние каналов ничтожно и в обычных условиях прослушивания незаметно, расходы на компоненты невелики. Оптимальная схема для самодельного сабвуфера начинающего любителя.

Поз. 4 – полная цифровая расфильтровка. Канальные сигналы подаются на разветвитель Р, разделяющий каждый из них как минимум на 2 равнозначных исходному. По одному сигналу из пары подается на СЧ-ВЧ УМЗЧ (возможно, непосредственно, без ФВЧ), а остальные объединяются в сумматоре С. Дело в том, что при резисторном сложении на нижних частотах мидбаса и в подбасе возможно электрическое взаимодействие сигналов в ФНЧ, несколько искажающее суммарный басовый. В сумматоре сигналы складываются цифровым или аналоговым способом, исключающим их взаимовлияние.

С сумматора общий сигнал подается на цифровой ФНЧ с встроенными аналого-цифровым (АЦП) и цифро-аналоговым (ЦАП) преобразователями, а с него – на басовый УМЗЧ. Качество звука и развязка каналов – максимально возможные на сегодняшний день. Затраты на микросхемы для всего этого хозяйства оказываются посильными, но работа с ИМС требует уже некоторого радиолюбительского опыта, и еще большего – если покупается не готовый набор (что существенно дороже), а компоненты системы подбираются самостоятельно.

Оформление

На рис. даны наиболее употребительные схемы акустического оформления домашних сабвуферов. Лабиринты, рупоры и пр. не удовлетворяют требованиям компактности. Зеленым выделены схемы, предпочтительные для начинающих, желтым – выполнимые ими, а красным – непригодные. Кто поопытнее, может удивиться: 6-й бандпасс – для чайников? Ничего страшного, эту отличную басовую акустику на трубах можно настроить за выходные. Если знать, как.

Щит

Оформление сабвуфера в виде акустического экрана (щита, поз. 1) в домашних условиях выполнимо, если ГГ встроены в обшивку стен, т.к. их размеры соизмеримы с длинами подбасовых волн. Отсюда достоинство – с подбасом никаких проблем, лишь бы динамики его тянули. Другое – предельная компактность, саб полезной площади вообще не занимает. Но есть и серьезные минусы. Первый – большой объем строительных работ. Второй – акустический экран никак не влияет на АЧХ ГГ. «Горбатая» – так и петь будет, поэтому ставить на щит можно только дорогие низкодобротные и безразличные динамики. Подминус, так сказать – их отдача мала и щит ее увеличить никак не способен.

Закрытый ящик

Большущий плюс закрытого ящика (поз. 2) – глубокое демпфирование ГГ; для недорогих с высокой отдачей высокодобротных динамиков это единственно приемлемый тип акустического оформления. Но этот плюс влечет за собой и минус: с глубоким демпфированием шумовая мощность ГГ часто оказывается ниже пиковой, особенно у дорогих мощных головок. Катушка уже дымится, но хрипов все еще не слышно. Нужен индикатор перегрузки, но простейшие без отдельного электропитания искажают сигнал.

Не менее жирный плюс – предельно гладкая плавно падающая АЧХ и как следствие – наиболее чистый и живой звук. По этой причине выпускаются высококлассные мощные ГГ высокой добротности специально для установки в закрытые ящики или бандпассы 4-го порядка (см. далее).

Минус – из всех АС равного объема у закрытого ящика самая высокая низшая воспроизводимая частота, т.к. он повышает резонансную частоту динамика и не способен повысить его отдачу на частотах ниже нее. Т.е. по компактности сабвуфер в закрытом ящике проходит с большой натяжкой. До некоторой степени уменьшить этот недостаток можно, наполнив ящик синтепоном: он отлично поглощает энергию звуковых волн. Термодинамический процесс в ящике тогда из адиабатического переходит в изотермический, что равнозначно увеличению его объема в 1,4 раза.

Еще существенный минус – в закрытом ящике можно делать только пассивный сабвуфер, т.к. электроника в нем сильно греется даже помещенная в отгороженный отсек. Если вам попадутся старые АС 10МАС-1М, погоняйте их на половинной мощности с полчаса и потрогайте рукой корпус – теплый будет.

ФИ

Примечание: во всем равнозначен ФИ пассивный излучаетель (ПИ) – вместо трубы с портом ставят басовый динамик без магнитной системы и с грузиком вместо катушки. «Безнастроечных» методик расчета ПИ нет, потому и в промышленном производстве ПИ редкое исключение. Если у вас завалялся сгоревший басовый динамик, можете поэкспериментировать – настройка осуществляется изменением веса груза. Но учтите – активным ПИ лучше не делать по той же причине, что и закрытый ящик.

О глубоких щелях

Акустику с глубокими щелями (поз. 4, 6, 8-10) отождествляют то с ФИ, то с лабиринтом, но на самом деле это самостоятельный тип акустического оформления. Преимуществ у глубокой щели масса:

Недостаток у глубокой щели всего один, и то для начинающих: ненастраиваема после сборки. Как сделано, так и петь будет.

Об антиакустике

Бандпассы

BandPass в переводе проход полосы, так называют АС без прямого излучения звука в пространство. Это значит, что АС типа бандпасс не излучают СЧ вследствие внутренней акустической его отфильтровки: динамик ставят в перегородку между резонирующими полостями, сообщающимися с атмосферой портами труб или глубоких щелей. Бандпасс – специфическое для сабвуферов акустическое оформление и для полностью раздельных АС не применяется.

Бандпассы разделяют по величине порядка, а порядок бандпасса равен числу его собственных резонансных частот. Высокодобротные ГГ ставят в бандпассы 4-го порядка, где просто организовать акустическое демпфирование (поз. 5); низко- и среднедобротные – в бандпассы 6-го порядка. Ощутимой разницы в качестве звука между теми и теми, вопреки распространенному убеждению, нет: уже на 4-м порядке достигается сглаживание АЧХ на НЧ до 2 дБ и менее. Разница между ними для любителя в основном в сложности настройки: чтобы точно настроить 4-й бандпасс (см. далее) придется двигать перегородку. Что касается бандпассов 8-го порядка, то еще 2 резонансные частоты у них получаются вследствие акустического взаимодействия тех же 2-х резонаторов. Поэтому 8-е бандпассы иногда называют бандпассами 6-го порядка класса В.

Примечание: идеализированные АЧХ на НЧ для некоторых типов акустического оформления показаны на рис. красным. Зеленым пунктиром – идеальная АЧХ с точки зрения психофизиологии слуха. Откуда видно, что работы в электроакустике еще хватает и хватает.

Амплитудно-частотные характеристики одной и той же головки громкоговорителя в различном акустическом оформлении

Автосабвуферы

Автомобильные сабвуферы ставят обычно или в грузовой отсек, или под сиденье водителя, или за спинку заднего сиденья, поз. 1-3 на рис. В первом случае короб отнимает полезный объем, во втором саб работает в тяжелых условиях и может быть поврежден ногами, в третьем – не всякий пассажир сможет вытерпеть мощный бас прямо возле ушей.

В последнее время автомобильный сабвуфер все чаще делают типа стелс (stealth), встроенным в нишу заднего крыла, поз. 4 и 5. Подбаса достаточной мощности добиваются, применяя специальные автодинамики диаметром 12” с жестким диффузором, мало подверженным мембранному эффекту, поз. 5. Как сделать сабвуфер для автомобиля путем отформовки крыльевой ниши, см. след. видео.

Видео: автомобильный савбуфер “стелс” своими руками

Проще просто не бывает

Очень простой сабвуфер, не требующий отдельного басового усилителя, можно сделать по схеме с независимыми излучателями звука (ИЗ), см. рис. Фактически это две канальных НЧ ГГ, помещенные в общий длинный корпус, устанавливаемый горизонтально. Если длина короба сопоставима с расстоянием между сателлитами или шириной экрана телевизора, «расплывание» стерео мало заметно. Если же прослушивание сопровождается просмотром, то и вовсе незаметно благодаря непроизвольной зрительной коррекции локализации источников звука.

По схеме с независимыми ИЗ можно сделать отличный сабвуфер для компьютера: ящик с динамиками помещают в дальнем верхнем углу под столешницей. Полость под ней – резонатор, настроенный на очень низкую частоту, и от небольшой коробочки прорезается неожиданно хороший подбас.

ФИ для сабвуфера с независимыми ИЗ можно рассчитать в спикершопе. При этом эквивалентный объем Vts берут вдвое больше против измеренного, резонансную частоту Fs в 1,4 раза ниже, а полную добротность Qts в 1,4 раза больше. Материал короба, как и везде далее – МДФ от 18 мм; на мощность сабвуфера от 50 Вт – от 24 мм. Но лучше поместить динамики в закрытый ящик, его в данном случае можно сделать без расчета: длину по внутри берут по месту установки в пределах от 0,5 м (для компьютера) до 1,5 м (для большого телевизора). Поперечное сечение короба по внутри определяется исходя из диаметра диффузора динамиков:

6” (155 мм) – 200х200 мм.
8” (205 мм) – 250х250 мм.
10” (255 мм) – 300х300 мм.
12” (305 мм) – 350х350 мм.

В самом худшем случае (подстольный компьютерный саб на 6” динамиках) объем короба будет 20 л, а эквивалентный с заполнением – 33-34 л. При мощности УМЗЧ до 25-30 Вт на канал этого хватит, чтобы получить приличный мидбас.

Фильтры

LC-фильтры в данном случае лучше использовать типа K. Для них нужно больше катушек, но в любительских условиях это несущественно. У K-фильтров малое затухание в полосе непропускания, 6 дБ/окт на звено или 3 дБ/окт на полузвено, зато абсолютно линейная ФЧХ. Кроме того, при работе от источника напряжения (каковым с большой точностью является УМЗЧ), K-фильтр мало чувствителен к изменениям импеданса нагрузки.

На поз. 1 рис. даны схемы звеньев K-фильтров и расчетные формулы для них. R для НЧ ГГ берется равным ее импедансу Z на частоте среза ФНЧ 150 Гц, а для ФВЧ равным импедансу сателлита z на частоте среза ФВЧ 185 Гц (формула на поз. 6). Определяются Z и z по схеме и формуле на рис. выше (со схемами измерений). Рабочие схемы фильтров даны на поз. 2. Если вам больше по душе докупить конденсаторов, а не мотать катушки, точно такие же по параметрам можно составить из П-звеньев и полузвеньев.

Данные и схемы для изготовления фильтров простого сабвуфера с независимыми излучателями

Затухание ФНЧ в полосе непропускания 18 дБ/окт, а ФВЧ 24 дБ/окт. Такое откровенно нетривиальное соотношение оправдано тем, что сателлиты разгружаются от НЧ и дают звук чище, а отраженный от ФВЧ остаток НЧ отправляется на НЧ динамики и делает басы глубже.

Данные к расчету катушек фильтров даны на поз. 3. Располагать их нужно взаимно перпендикулярно потому, что K-фильтры работают без магнитной связи между катушками. При расчете задаются размерами катушки и по найденной в порядке расчета фильтра индуктивности определяют количество витков. Затем с помощью коэффициента укладки находят диаметр провода в изоляции, он должен получиться не менее 0,7 мм. Выходит меньше – увеличиваем размеры катушки и пересчитываем.

Настройка

Настройка данного сабвуфера сводится к выравниванию громкостей басовиков и сателлитов на соотв. частотах среза. Для этого сначала готовят комнату к акустическим измерениям, как описано выше, и тестер с мостом и трансформатором. Далее понадобится конденсаторный микрофон. Для компьютерного придется сделать какой-нибудь микрофонный усилитель (МУС) с подачей смещения на капсюль, т.к. обычная звуковая карта не может одновременно принимать сигнал и эмулировать ГЗЧ, поз. 4. Если найдется конденсаторный микрофон со встроенным МУС, хотя бы старенький МКЭ-101, отлично, его выход подключают прямо к первичной (меньшей) обмотке трансформатора. Процедура измерений несложна:

Микрофон закрепляют напротив геометрического центра сателлитов на расстоянии по горизонтали 1-1,5 м.
Отключают от УМЗЧ сабвуфер и подают сигнал 185 Гц.
Записывают показания вольтметра.
Ничего не меняя в комнате, отключают сателлиты, подключают саб.
Подают на УМЗЧ сигнал 150 Гц, записывают показания тестера.

Теперь нужно рассчитать выравнивающие резисторы. Выравнивают громкости, приглушая более громкие звенья по последовательно-параллельной схеме (поз. 5), т.к. необходимо сохранить неизменными по модулю найденные ранее значения Z и z. Расчетные формулы для резисторов даны на поз. 6. Мощность Rг – не менее 0,03 от мощности УМЗЧ; Rд – любая от 0,5 Вт.

Тоже просто

Еще вариант простого, но уже настоящего сабвуфера – со спаренной НЧ ГГ. Спаривание НЧ динамиков – очень эффективный способ повысить класс их звучания. Конструкция сабвуфера на спарке старых 10ГД-30 дана на рис. ниже.

Оформление – весьма совершенное, бандпасс 6-го порядка. Басовый усилитель – на TDA1562. Можно использовать и другие высокодобротные ГГ с относительно небольшим ходом диффузора, тогда, возможно, придется делать настройку подбором длины труб. Производится она по контрольным частотам 63 и 100 Гц след. образом (контрольные частоты не являются резонансными акустической системы!):

Готовят комнату, микрофон и приборы, как описано выше.
Подают на УМЗЧ попеременно 63 и 100 Гц.
Изменяют длины труб, добиваясь разницы показаний вольтметра не более 3 дБ (в 1,4 раза). Для гурманов – не более 2 дБ (в 1,26 раза).

Настройка резонаторов взаимозависима, поэтому трубы нужно двигать согласно: выдвинул короткую, на столько же, пропорционально ее исходной длине, задвинул длинную. Иначе можно вовсе расстроить систему: пик оптимума настройки у 6-го бандпасса очень острый.

Провал между 63 и 100 Гц – перегородку нужно сдвинуть в сторону большего резонатора.
Провалы по обе стороны 100 Гц – перегородку сдвигают в сторону меньшего резонатора.
Всплеск ближе к 63 Гц – нужно увеличить диаметр длинной трубы на 5-10%
Всплеск ближе к 100 Гц – то же, но для короткой трубы.

После любой из подгоночных процедур делается перенастройка сабвуфера. Для ее удобства полную сборку на клею вначале не делают: перегородку плотно примазывают пластилином, а одну из боковых стенок ставят на двухсторонний скотч. Следите, чтобы не было щелей!

Трубы для резонаторов

Готовые коленчатые трубы для акустики продаются в музыкальных и радиомагазинах. Телескопическую акустическую трубу можно сделать своими руками из обрезков пластиковых или картонных труб. В том и другом случае поперек внутреннего устья нужно прочно приклеить 2 отрезка лески: один внатяг, другой выступающей наружу петлей, см. рис. справа. Если трубу нужно раздвинуть, на тугую леску давят карандашом и т.п. Если укоротить – тянут за петлю. Настройка резонатора с трубой таким образом ускоряется во многие разы.

Мощный 6-й порядок

Чертежи бандпасса 6-го порядка под 12” ГГ даны на рис. Это уже солидная напольная конструкция на мощность до 100 Вт. Настраивается, как и предыдущая.

Чертежи сабвуфера бандпасс 6-го порядка под 12″ динамик

4-й порядок

Вдруг в вашем распоряжении окажется 12” высокодобротная ГГ, на ней можно будет сделать бандпасс 4-го порядка того же качества, но более компактный, см. рис; размеры в см. Однако настроить его будет намного сложнее, т.к. вместо манипуляций с трубой большего резонатора придется сразу же двигать перегородку.

Сабвуфер бандпасс 6-го порядка под 12″ динамик

Электроника

К басовому УМЗЧ для сабвуфера предъявляется то же, что и к фильтрам, требование полной линейности ФЧХ. Удовлетворяют ему УМЗЧ, выполненные по мостовой схеме, она же на порядок снижает нелинейные искажения интегральных УМЗЧ с не комплементарным выходом. УМЗЧ для сабвуфера мощностью до 30 Вт можно собрать по схеме на поз. 1 рис; 60-ваттный по схеме на поз. 2. Активный сабвуфер удобно делать на одной микросхеме 4-канального УМЗЧ TDA7385: пару каналов пускают на сателлиты, а другие два включают по мостовой схеме на саб, или же, если он с независимыми ИЗ, пускают на басовики. TDA7385 удобна и тем, что для всех 4-х каналов у нее общие входы функций St-By и Mute.

По схеме на поз. 3 получается хороший активный фильтр для сабвуфера. Усиление его нормирующего усилителя регулируется переменным резистором на 100 кОм в широких пределах, поэтому в большинстве случаев отпадает довольно-таки муторная процедура выравнивания громкостей саба и сателлитов. Сателлиты в таком варианте включаются без ФВЧ, а в усилители СЧ-ВЧ встраивают потенциометры предустановки громкости со шлицами под отвертку.

Возможно, вам захочется рассчитать щелевой саб с нуля, а не возиться с перенастройкой сабвуферов-прототипов под свой динамик. В таком случае пройдите по ссылке: //cxem.net/sound/dinamics/dinamic98.php . Автор, надо отдать ему должное, сумел на уровне «для чайников люминевых» объяснить, как с помощью современных софтов рассчитать и сделать высококлассный сабвуфер. Однако в большом деле не без промашки, поэтому, изучая источник, имейте в виду:

И все-таки…

Самому сделать саб дело увлекательное, полезное для развития ума и мастерства, к тому же хороший басовый динамик стоит раза в полтора дешевле пары классом ниже. Однако на контрольных прослушиваниях и матерые эксперты, и случайные слушатели «с улицы» при прочих равных условиях однозначно отдают предпочтение системам озвучивания с полным разделением каналов. Так что прикиньте сначала: а не придется ли вам все-таки по рукам и кошельку пара раздельных колонок?

Сабвуфер представляет собой отдельно установленную акустическую систему, которая предназначается для воспроизведения низкочастотных звуковых волн в диапазоне 20-120 Гц. Он звучит только на низких частотах, когда основная акустическая система только на высоких и средних. Низкочастотный звук нераспознаваем человеческим ухом, поэтому его можно монтировать в любом месте салона автомобиля. Самостоятельное изготовление сабвуфера – занятие вполне несложное. Начинать необходимо с покупки динамиков.

Виды сабвуферов

Выделяют пассивные и активные сабвуферы.

Пассивный сабвуфер представляет собой корпус с вмонтированным в него динамиком. Для корректной работы сабвуфера такого типа необходим внешний усилитель с достаточной мощностью.

Идёт с уже встроенным в него собственным усилителем низкой частоты с возможностью регулирования громкости. Многие активные сабвуферы имеют также регуляторы басов и обрезания высоких звуковых частот. Это необходимо, чтобы звук с сабвуфера согласовывался с акустической системой. Самый существенный недостаток такого вида сабвуферов – это его высокая цена.

Интересно знать! В 1998 году российские мастера компании «Автолюкс» создали «Блюзмобиль» из Nissan Terrano II. Его оборудовали четырьмя усилителями, шестью динамиками и девятью сабвуферами, совокупным звуковым давлением в 147 дБ. За этим монстром закреплён официальный рекорд в 135,9 дБ. Но и этого вполне достаточно, чтобы прочувствовать, как ваши внутренние органы «гуляют» по телу.

Выбираем динамики для сабвуфера

Как правило, в сабвуферах используются динамики следующих размеров:

Шестидюймовые динамики , используемые как дополнительные источники средних басовых частот.

Восьмидюймовые динамики , используемые для получения фронтальных басов.

отлично раскрывают свой потенциал в закрытом корпусе объёмом 15-20 литров. Таким образом получается хороший сабвуфер компактных размеров с оптимальным звуковым давлением.

Двенадцатидюймовые динамики являются оптимальными для корпусов от 25 до 35 литров. Это, пожалуй, наиболее оптимальный вариант.

Пятнадцатидюймовые динамики зачастую используются на соревнованиях по звуковому давлению SPL. Они встраиваются только в корпуса от 60 до 90 литров, а такой аппарат поместится не в каждый автомобиль.

Основа разности сопротивлений в катушке звука действует по принципу: чем меньшим сопротивлением нагрузки обладает усилитель, тем выше у него мощность. Нагрузка в 1-2 Ом приводит к ухудшению качества звучания. Рекомендуется выбирать вдвое большую нагрузку в 2-4 Ом.

Ни специалисты, ни любители пока не сошлись в едином мнении относительно мощностных характеристик динамиков. Но что можно с уверенностью подтвердить, так это необходимость в выборе динамика, превосходящего по мощности усилитель. Никакая аудиосистема не приспособлена к длительной работе на пиковых мощностях. Это ведёт к повышению нелинейных искажений и сильному занижению качества воспроизводимых звуковых сигналов. Поэтому следует придерживаться некого баланса.

Выбираем параметры динамика

Теперь пришло время к созданию виртуальной модели самодельного сабвуфера. Проект будущего ящика лучше проводить программой WinISD 0.44, но для этого потребуются некоторые характеристики динамика, а точнее параметров Тиля-Смолла:

Qts - добротность динамика;

Fs - резонансная частота в открытом пространстве;

Vas - эквивалентный объем.

С параметром Fs у вас проблем не будет. Для ГДН35 Fs будет 38 Гц, для ГДН50 - 40 Гц, а для ГДН75 равен 25-35 Гц. Если динамик фирменный и заграничного производства, то его параметры с лёгкостью можно найти в базе данных WinISD 0.44.

При расчёте корпуса ящика сабвуфера самым важным параметром является Qts. Данный параметр определяет отношение передаточной функции динамика частоты Fs к передаточной функции на тех частотах, АЧХ которых является горизонтальной. Если сказать иначе, на частотах, что выше Fs, Qts определяет эффективность динамика на резонансной частоте. Проблема лишь в том, что низкочастотные динамики, например, стандарта ГДН, производятся в различных местах, да и параметры сильно разнятся у разных производителей.

При расчёте ящика для сабвуфера необходимо взять во внимание все возможные вариации значений Qts и добавить отходные варианты. Во многих источниках указываются такие параметры:

35ГДН-1-8 Qts = 0,4;

35ГДН-1-4 Qts = 1±0,5;

50ГДН-42Д Qts = 1±0,5;

75ГДН-1-4 Qts = 0,2-0,5.

Vas - не является особо важным параметром, который влияет на расчёты. Его можно считать равным следующим:

ГДН35 - 40-50 л.;

ГДН50 - 90 л.;

ГДН75 - 80 л.

Проектирование ящика для сабвуфера с помощью ПО

Следующий этап изготовления сабвуфера своими руками заключается в выборе типа ящика. При помощи программы можно создать проекты четырёх видов ящиков:

закрытый ящик;

Фазоинвертор;

Бандпас 4-го порядка;

Бандпас 6-го порядка.

У каждого динамика имеются свои как положительные, так и отрицательные стороны. Выбор ящика, по большей степени, следует осуществлять отталкиваясь от самого выбранного динамика. Какой именно ящик подойдёт к динамику лучшего всего, поможет разобраться программа.

Прежде чем создавать проект ящика сабвуфера, нужно смоделировать динамик с параметрами, заложенными в базу данных. Нажмите «New», затем выберете «Own drivers», после чего снова «New», и загрузите свои параметры. Потом подтвердите – «ОК» и закройте – «Close». После создавайте проект на основе этого динамика. Повторите процедуру несколько раз с использованием различных видов ящиков.

Проектирование заключается в варьировании размеров ящиков и настройке частоты фазоинверторов. Программа реагирует на изменения, которые вы вносите, и меняет график звучания в реальном времени в зависимости от частоты. Для настройки частоты фазоинвертора изменяется длина труб и их диаметр. Следите, чтобы размер труб не получился слишком большим, об этом просигнализирует поле Vent mach, которое озарится красным. Идеальным считается тот график, что пересекает линию в -3 дБ на частоте 25-35 Гц, а далее проходит по линии в 0 дБ и спадает до 150-200 Гц. Далее проектирование будет заключено в поиске возможных отклонений.

Виды конструкции короба

Выделяют четыре наиболее популярных вида ящиков для сабвуфера. Конструктивные особенности коробов напрямую влияют на качество звука, получаемого на выходе. Далее вкратце расскажем о них:

является самым простым вариантом в моделировании и изготовлении. По сути его название и выражает его суть. Динамик сабвуфера помещается в закрытый деревянный корпус, улучшающий его акустические характеристики. Не составит труда сделать такой корпус, но вот КПД у него самый низкий из всех представленных.

представляет собой корпус, разделённый на камеры, разные по объёму. В одну из них помещён динамик, а в другую воздуховод. Особенность данной конструкции сабвуфера заключается в возможности ограничения частот, воспроизводимых диффузором.

Бандпас 6-го порядка отличается от предыдущего только тем, что имеет ещё один дополнительный воздуховод. Данный тип конструкции – наиболее сложный в проектировании и создании, зато имеет максимальный уровень КПД.

– корпус с вмонтированной в него трубкой, выводящей воздух. За счёт этой трубки дополнительно исходит звук от задней части сабвуфера. По качеству звуковых характеристик и сложности изготовления данный тип можно поставить между «ЗЯ» и «Бандпасом».

Чертежи корпуса сабвуфера

Для примера разберём схему. В данной статье мы будем делать короб под сабвуфер с 12-ти дюймовым динамиком. Объём конструкции под него должен составлять 40-50 литров. Рассчитать корпус под сабвуфер не представляет сложности. Вот примерная схема для этого. Только обратите внимание на минимальное расстояние от динамика до стенок ящика. Оно, как весь объём конструкции, просчитывается по внутренней поверхности.

Выбор материала и требуемые инструменты

Необходимые материалы, для создания корпуса сабвуфера:

Динамики, выбирая которые, необходимо знать отличие в их характеристиках. Обычно в инструкции или на коробке обозначается рекомендуемое оформление именно для данного динамика.

Лист фанеры, ДВП, ДСП. Количество необходимо просчитать, исходя из размеров будущего корпуса.

Акустический терминал. Необязательный элемент. Можно просто просверлить пару отверстий, через которые вывести наружу провода из динамика.

Акустический кабель.

Герметик либо ПВА.

Саморезы для дерева.

Эпоксидная смола.

Лак либо краска.

Клей для карпета. Удобен тот, что в баллончике.

Для фазоинверторного корпуса необходим туннель подходящего размера. Если вы не найдёте нужного в продаже, тогда в магазине строительных материалов приобретите трубу нужного материала. Подойдёт пластиковая, картонная и даже металлическая.

Необходимые инструменты, для создания корпуса сабвуфера:

Лобзик.

Шуруповёрт, если нет – отвёртка.

Рулетка.

Карандаш или маркер.

Карпет или другой материал для наружной обтяжки корпуса.

Ножницы.

Этапы изготовления корпуса

1. Вырежьте стенки корпуса относительно его размеров. Вырезать необходимо, соблюдая размеры, тщательно вымеряя. При сборке щели должны быть минимальные, в идеале части корпуса должны прилегать максимально плотно друг к другу.

2. Промажьте стыки стенок герметиком и соедините их вместе. Закрепите далее их саморезами с шагом в пять сантиметров.

3. Повторно промажьте стыки как снаружи, так и внутри. Не допускайте даже малейших дырочек, так как через них будет слышаться свист при работе сабвуфера.

4. Вырежьте в удобном месте отверстие для акустического терминала.

5. Вырежьте лобзиком отверстие для динамика.

6. Если ящик предусмотрен под фазоинверторный сабвуфер, тогда в соответствующее отверстие на эпоксидную смолу садится соответствующий порт.

7. Для защиты корпуса от влаги, его необходимо покрыть лаком либо краской.

8. Обтяните корпус карпетом или другим материалом, оставляя отверстия под динамик, порт и терминал.

9. Поставьте терминал на своё место и закрепите его саморезами, дополнительно промажьте эпоксидкой.

10. Закрепите на клеммы провода внутри терминала. Второй стороной провода подсоедините к клеммам на динамике. Провода не должны провисать. Длины должно хватать именно для подсоединения.

11. Смонтируйте динамик на место. Стык между динамиком и ящиком уплотните прокладкой. Если такая не шла в комплекте с динамиком, можно использовать поролон или оконный уплотнитель.

12. Закрепите динамик к корпусу саморезами, которые шли с ним в комплекте или любыми другими подходящими.

Теперь подробнее поговорим о том, как самостоятельно изготовить сабвуфер и монтировать его на автомобиль. Наиболее удобная и универсальная форма корпуса – это немного усечённая пирамида. Так как у большинства автомобилей в стандартном положении заднее сиденье располагается под наклоном в 23 градуса, поэтому задняя стенка сабвуфера наклонена под таким же углом. После определения необходимого пространства, рассчитайте размер корпуса и нарисуйте чертёж корпуса будущего деревянного корпуса.

Переднюю стенку лучше изготовить из ДСП толщиной 23 мм, боковую – 20 мм. Выпилите из материала стенки по размерам, что в чертеже, а затем соберите корпус. Все соединения лучше смазать клеем и закрепить саморезами. Отверстия под них лучше высверлить в 3 мм, а под головки лучше взять сверло диаметром в 1 см. Далее на боковой стороне циркулем сделайте разметку под будущий акустический терминал. Вырежьте их электролобзиком. Терминал под высоким давлением может издавать лишние звуки. Во избежание этого экранируйте его маленькой коробочкой, затем промажьте соединения клеем и закрепите саморезами. Рубанком срежьте все лишние выступы.

Спереди аналогичным способом разметьте и вырежьте отверстие под динамик. Для защиты от влаги пропитайте корпус нитролаком. Также его можно нанести на внутренний торец передней панели. Для большей привлекательности и практичности корпус можно снаружи оклеить карпетом. Клеится он на тот же нитролак. Присоедините динамик к акустическому терминалу и прикрепите их корпусу.

Корпуса для данного типа сабвуферов достаточно громоздкие. Такой сабвуфер сложно рассчитать и настроить, но такой самодельный элемент автомобильной акустической системы имеет более высокий КПД, чем предыдущий вариант. В данном случае параметры также просчитываются при помощи специального программного обеспечения. Сборка корпуса проводится, как в предыдущем варианте, только его необходимо также тщательно отшлифовать. Далее вырежьте отверстия под фазоинвертор, ручки-карманы и розетку. Установите все крепления и хорошо их проверьте. Корпус можно обтянуть кожей.

За изготовление корпуса для данного типа сабвуфера стоит браться тем, кто имеет опыт в проведении просчётов, ведь его сложно рассчитать и легко ошибиться в размерах. Зато бандпас выдаёт замечательный звук и имеет хороший КПД. Кроме этого, он хорошо защищён от внешних механических повреждений, так как полностью спрятан в корпус. Расчеты проводятся также при помощи компьютерного ПО, но не только всего корпуса целиком, но и каждой из камер отдельно. Когда будете выпиливать детали, придерживайтесь как можно точнее всех размеров.

Конструкция собирается, как и в предыдущих вариантах. Перегородка с динамиком делается из двух листов ДСП. Изнутри корпус обклеивается шумопоглощающим материалом, ватином, например. Клей наносится небольшими штрихами по всей площади. Нельзя лить много клея во избежание возникновения статических свойств. Можно дополнительно закрепить конструкцию строительным степлером. Припаяйте провода к клемме и динамику. Заднюю камеру необходимо полностью загерметизировать. Наибольшая герметичность достигается благодаря жидким гвоздям и скотчу, наклеенному поверх шва.

Раструб фазоинвертора делается путём нагревания краёв при помощи банки и их расширения. В пропиленное лобзиком в крышке отверстие помещается карпет с фазоинвертором. Соединения промажьте жидкими гвоздями. Крышка с фазоинвертором сзади обклеивается шумопоглощающим материалом. Готовый сабвуфер соберите и обклейте карпетом.

Бандпас 6-го порядка

Это самый сложный в сборке и расчётах сабвуфер. Сюда без основательной подготовки не стоит и подходить. Сравним с предыдущим вариантом, но выдаёт гораздо больший частотный диапазон. КПД и мощность его тяжело рассчитывать даже с помощью имитационных программ. Как правило, все параметры подбираются исключительно по личным предпочтениям.

Конструкция корпуса многим сложнее, чем в предыдущих вариантах. Чтобы соединения вышли значительно прочнее, их выполняют из деревянных брусков, закрепляющихся саморезами. Все детали вырезайте строго по просчитанным размерам. Всё делается далее по технологии, аналогичной с бандпасом четвёртым, только в качестве дополнительного звукоизоляционного материала используйте вату.

Самодельный сабвуфер-стелс

Данный тип сабвуфера максимально спрятан и почти не занимает в багажнике место, поэтому его очень удобно использовать в автомобиле. Он устанавливается обычно в багажнике за задней аркой. Для хорошего динамика требуется корпус в 18 литров, а порой и больше. Корпус можно слегка вынести вовнутрь багажника, а также разместить сабвуфер в нише, которая предназначена для «запаски».

Монтируя сабвуфер-стелс, необходимо его переднюю панель немного выдвинуть и соединить с обивкой багажного отделения. Из гофрированного картона необходимо соорудить форму, склеив его куски малярным скотчем. Соберите каркас усилителя и примерьте оборудование. Далее сделайте облицовочную панель из стеклопластика для усилителей, которые уже установлены на каркасе.

Закройте все промежуточные места между пластиком скотчем и полиэтиленом. Затем всё прикручивается саморезами к коробке корпуса. Гофрированный картон используется в качестве опалубки, для устранения зазоров в корпусе. Для придания более привлекательного внешнего вида необходимо воспользоваться стеклопластиком и шпаклёвкой. Установите сабвуфер в заднее крыло и выровняйте неровности наждаком. Обклейте корпус карпетом и прикрепите динамик.

Подсветка на сабвуфере

Для подсветки сабвуфера можно использовать как светодиоды, так и диодную ленту. У светодиодов имеются два контакта: анодный (А) и катодный (К). Для правильного подключения светодиодов необходимо присоединить контакт А к плюсу на питании, К – к минусу. К Аноду припаиваются резисторы каждого по отдельности светодиода. Заранее определите, как будете крепить светодиоды внутри сабвуфера. Лучше их разместить так, чтобы они держались вместе и крепко. Датчик эквалайзера необходимо располагать от сабвуфера подальше, чтобы он не повредился.

Если в качестве подсветки применять светодиодную ленту, то закрепление диодов заменено монтажом ленты. Это облегчит вам установку, так как они уже тщательно подогнаны друг к другу и хорошо закреплены. Монтировать ленту достаточно просто внутрь сабвуфера на двусторонний скотч. При помощи этого варианта можно варьировать различные дизайнерские решения. Например, кольцо из светодиодов вокруг динамика, яркость и цвет которого можно подобрать как вам угодно.

Каждый автовладелец, который тюнингует свой автомобиль, руководствуется по большей части только своими предпочтениями, вкусом и фантазией. То, что советуют специалисты, принимается, как правило, в качестве рекомендаций. То же самое можно сказать о том, как создавать сабвуферы самостоятельно с дальнейшей их установкой.