Сабвуфер - это низкочастотный динамик, установленный в корпус. Он предназначен для воспроизведения звука низкой частоты. Тема этой статьи - изготовление сабвуфера своими руками.
Наш рассказ о том, как собрать сабвуфер, необходимо предварить небольшим экскурсом в теорию. Корпус выступает в роли акустического оформления, требуемого для изоляции звуковых волн, излучаемых передней и задней стороной диффузора динамика, так как при их встрече происходит самозатухание, называемое коротким замыканием.
Бесконечный экран (freeair)- головка динамика устанавливается в усиленную заднюю полку автомобиля. Несмотря на простоту установки, используется редко ввиду низкого звукового давления, а также переменой звучания в зависимости от наполненности багажника. Возможна реализация только в автомобилях с кузовом седан.
Закрытый ящик - наиболее распространённый корпус сабвуфера. Закрытая коробка достаточной жесткости полностью изолирует звуковые колебания, излучаемые тыльной стороной головки. Для лучшего затухания звуковых волн внутри корпуса ящик внутри обклеивают звукопоглощающим материалом: войлоком, ватой или поролоном толщиной не меньше 2см. Из плюсов - простота расчетов и изготовления. Также динамики в таком корпусе легко переносят пиковую нагрузку. Закрытый ящик подходит для прослушивания музыки с богатым тональным окрасом. Минус один, но существенный. Это низкий коэффициент полезного действия сабвуфера, так как половина звуковых волн «остается» в ящике.
Фазоинвертор. Представляет из себя закрытый ящик с выходом порта, через который звуковая волна от тыльной стороны головки выходит из ящика наружу. Тоннель имеет круглую или прямоугольную форму. Именно этот порт и называется фазоинвертором. Он имеет определённый размер и место установки, благодаря чему меняет фазу проходящей через него звуковой волны. Звук от задней стороны динамика накладывается на звук от передней стороны, увеличивая коэффициент полезного действия. Это позволяет получить звуковое давление в два раза больше, чем при закрытом корпусе. Однако такой корпус более сложен в расчётах, и требуется больше размер ящика по сравнению с установкой того же динамика в закрытый ящик. Также при большом уровне звука возможны шумы из-за завихрения воздуха на краю фазоинверторного порта.
Бандпасс(bandpass). Представляет собой ящик с перегородкой посередине, которая образует две камеры. В перегородку внутри корпуса устанавливается низкочастотный динамик. В зависимости от сочетания камер (глухих или фазоинверторных), различают три вида бандпасс корпусов. Это бандпасс 4-й категории, 6-й категории тип А и 6-й категории тип Б (см. рис.). Сабвуферы данной конструкции позволяют получить качественный бас и высокий уровень КПД. Такой корпус очень сложный в проектировании и настройке, также имеет большие размеры по сравнению с другими конструкциями.
Какой материал лучше всего подойдёт для того, чтобы сделать корпус для сабвуфера своими руками?
Если есть листы ДСП, ДВП или фанеры, но их толщины недостаточно, чтобы обеспечить требуемую жесткость конструкции, можно сложить вместе два листа, скрепив их герметиком (или ПВА, столярным клеем) и саморезами.
Итак, сделать корпус для сабвуфера своими руками совсем не сложно.
Перед тем как собрать сабвуфер, необходимо грамотно его рассчитать. Качаем в интернете программу JBL SpeakerShop (или аналогичные, например WinISD или bassbox6pro), нужна чтоб рассчитать размеры корпуса.
Все эти программы работают по одному принципу: в соответствующие поля в программе вводим характеристики из инструкции к динамику или ищем в базе данных программы свой динамик. Выбираем тип корпуса, который хотим построить, и объем, рекомендуемый в инструкции. Программа выдаст размеры всех стенок сабвуферного корпуса. В инструкциях ко многим динамикам уже указываются размеры и виды рекомендуемых ящиков. Если форма сабвуферного корпуса, указанного в инструкции, подходит, то можно обойтись без программы. Для каждого динамика требуется индивидуальный расчёт объема корпуса, размера и расположения порта. Для корпуса сабвуфера не имеет значения форма, важен объем для получения тех или иных характеристик звука.
Вырезаем стенки ящика согласно размерам. Вырезать следует, тщательно соблюдая размеры, чтобы при сборке щели были как можно меньше.
Собираем стенки вместе, промазывая стыки герметиком и закручивая саморезы через каждые 5 см.
Стыки ещё раз промазываем герметиком снаружи и внутри. Если останется даже очень маленькая дырочка, через нее при работе динамика будет слышен свист.
Вырезаем в удобном месте отверстие для акустического терминала (клеммы для проводов).
Вырезаем отверстие для динамика.
Если ящик с фазоинвертором, то крепим фазоинверторный порт в соответствующее отверстие так же с помощью эпоксидной смолы.
Чтобы защитить корпус из ДВП или ДСП от влаги, материал лучше покрыть краской или лаком, лучше нитро.
Обтягиваем карпетом корпус, не забывая оставить отверстия для динамика и терминала.
Устанавливаем акустический терминал на свое место. Крепим его саморезами, изнутри можно промазать эпоксидной смолой.
Крепим на клеммы внутри терминала два провода. Другой стороной провода присоединяем к клеммам динамика. Они должны иметь ровно ту длину, которая требуется для удобного подсоединения динамика.
Вставляем динамик на свое место. В стык между динамиком и плоскостью ящика кладем уплотнительную прокладку. Если в комплекте с динамиком не было такой, можно использовать тонкую полоску поролона или уплотнитель для окон.
Крепим динамик саморезами из комплекта динамика или обычными саморезами по дереву.
На фото - сабвуферный корпус с фазоинвертором для динамика BLAUPUNKT размером 12″ (слева). Объем корпуса - 70 литров, это максимальный рекомендованный в инструкции объем для этого динамика. Большой объем позволяет получить хорошее звуковое давление для прослушивания электронной музыки.
Чтобы собрать усилитель для сабвуфера своими руками правильно, нужно запастись свободным временем и терпением. Больших затрат средств не потребуется. В первую очередь нужно приобрести усилитель мощности, выполненный на интегральной микросхеме. Далее, мы разберем, как собрать усилитель для сабвуфера своими руками на основе микросхемы TDA1562Q.
Ниже представлена принципиальная схема усилителя.
Данная схема, кроме усилителя мощности, имеет предусилитель, выполненный на сдвоенной микросхеме операционного усилителя, который так же играет роль фильтра частот.
При питании от автомобильного аккумулятора максимальная выходная мощность усилителя составит порядка 50 Вт, что вполне достаточно что бы «раскачать» средний сабвуфер.
Итак, кроме вышеуказанной микросхемы нам понадобятся:
Конечно, мы не обойдемся без паяльника, припоя и некоторого умения со всем этим обращаться.
Схема печатной платы усилителя приведена ниже.
Печатную плату можно изготовить путем травления текстолита с медной подложкой раствором хлорного железа. Рисунок дорожек контактов проще перенести на плату с глянцевого листа бумаги, на котором этот рисунок напечатан с помощью лазерного принтера. Нюансы этого способа легко можно найти в интернете на соответствующих сайтах по электротехнике.
Пайку деталей производим аккуратно, удаляя излишки флюса. Особенно это касается микросхем. Микросхему операционного усилителя можно установить через восьмиконтактную панель.
Помните: перегрев полупроводниковых элементов, может привести к выходу их из строя!
Катушки индуктивности L1 и L2 в выходном фильтре усилителя, изготовляются из медной эмалированной проволоки диаметром 1 мм, путем накручивания на цилиндрический сердечник диаметром 5 мм. Количество витков катушки — 20.
Микросхему усилителя устанавливают на теплоотвод. Он должен быть площадью более 600 см². Роль радиатора может выполнить шасси авто.
После монтажа всех элементов подсоединяют провода.
В вышеописанной схеме мы использовали самую простую схему питания усилителя через аккумулятор, однако для более стабильной работы усилителя можно подключить его через стабилизатор. Данное устройство можно собрать самому (схему на любой вкус в интернет можно найти очень легко), но самый простой способ — это использовать готовый блок стабилизации от старого усилителя или купить новый.
Кроме того, блок стабилизации позволяет сэкономить заряд аккумулятора автомобиля.
Предотвращению разрядки способствует реле с отдельной клеммой REM, работающую под напряжением в 12 В. Клемма устанавливается на выходе автомагнитолы, благодаря чему сабвуфер начинает работать вместе с музыкальным устройством.
Для контроль работы усилителя можно установить светодиод в схему питания устройства.
После монтажа платы, проводим окончательную сборку усилителя и помещаем его в корпус. Корпус можно изготовить самостоятельно из обычной фанеры с помощью лобзика. На фанере вычерчивается схема по нужным размерам, вырезается лобзиком и закрепляется герметиком.
Так же корпус можно приобрести в магазине или использовать алюминиевый короб, который одновременно будет выполянть роль радиатора.
Размещая все детали в корпусе, нужно обеспечить в нем свободную циркуляцию воздуха для лучшего охлаждения деталей.
Корпус усилителя необходимо надежно закрепить в салоне автомобиля.
Перед установкой важно убедиться в правильности полярности питания, иначе аппарат сразу сгорит.
Как сделать усилитель для сабвуфера мы разобрались, осталось проверить его работоспособность. Это можно сделать в домашних условиях, но ни в коем случае нельзя пренебрегать правилами безопасности, иначе можно получить удар током или испортить устройство. Тестирование проходит следующим образом: усилитель запитывают через аккумулятор и подключают колонку с сопротивлением в 20 Ом. На усилитель подается нагрузка и проверяется мощность.
Перед началом проектирования и сборки короба необходимо определиться с выбором динамика. Рекомендуем остановить свой выбор на 10-12 дюймовых импортных динамиках, так как они наиболее часто используются в автомобильных сабвуферах и лучше всего подходят. Как подобрать динамик для сабвуфера мы подробно рассказывали в предыдущей статье. Конструкция короба также имеет важное значение: от нее зависит качество и громкость звучания низких частот.
Существует несколько типов ящиков для сабвуфера. От конструкции короба напрямую зависит качество звука , которое Вы получите на выходе. Ниже представлены наиболее популярные типы сабвуферов:
Закрытый ящик — наиболее простой в изготовлении и проектировке, его название говорит само за себя. Низкочастотный динамик помещается в герметичный деревянный корпус, который улучшает его акустические характеристики. Изготовить сабвуфер в авто с таким корпусом довольно просто, однако он имеет самый низкий КПД.
Бандпас 4-го порядка — это тип сабвуфера, корпус которого разделен на камеры. Объемы этих камер разные, в одной из них размещен динамик, а во второй — фазоинвертор (воздуховод). Одной из особенностей этого типа сабвуфера является способность конструкции ограничивать частоты, которые воспроизводит диффузор.
Бандпас 6-го порядка отличается от 4-го порядка наличием еще одного фазоинвертора и еще одной камеры. Есть два типа бандпасов 6-го порядка — первый имеет один фазоинвертор, а второй два (один из них общих для обеих камер). Этот тип короба является наиболее сложным в проектировании, но выдает максимальный КПД.
Фазоинвертор — сабвуфер со специальной трубкой в корпусе. Она выводит воздух и обеспечивает дополнительное звучание от задней части динамика. По сложности в изготовлении и качеству звучания этот тип нечто среднее между закрытым ящиком и бандпасом.
Желая получить наиболее качественное звучание, можно остановить свой выбор на бандпасах. Но конструкция этого типа имеет множество деталей, которые надо тщательно спроектировать и просчитать. Все это можно сделать с помощью специальной программы WinlSD, которая не только определит оптимальный размер и объем сабвуфера, но и создаст его 3D модель, а также просчитает размеры всех деталей.
К сожалению, эта программа требует хотя бы минимальный знаний в этой сфере и рядовому автолюбителю навряд ли удастся сделать все верно с первого раза. Тем более, для того, чтобы программа правильно работала, ей необходимы некоторые параметры динамика, которые также известны не всем. Если Вы не планируете принимать участие в соревнованиях по авто-звуку советуем отбросить бандпасы.
Интересуетесь автотюннингом? Подробная инструкция по установке парктроника своими руками специально для вас!
А вы знаете, что такое типтроник? Читайте о плюсах и минусах этой коробки передач.
Фазоинвертор будет наиболее оптимальным решением для самодельного сабвуфера. Этот тип короба хорош тем, что трубка (фазоинвертор) позволяет лучше воспроизводить самые низкие частоты. Фактически это дополнительный источник звука, который содействует звучанию сабвуфера и повышает КПД.
Материал для изготовления короба сабвуфера должен быть прочным, плотным и хорошо изолировать звук. Для этого отлично подойдет многослойная фанера или ДСП
. Основные преимущества этих материалов — доступная цена и простота в обработке. Они достаточно прочны и обеспечивают хорошую шумоизоляцию. Мы будем делать сабвуфер из многослойной фанеры толщиной 30 мм.
Чтобы сделать короб для сабвуфера нам понадобится:
В данной статье мы будем делать короб под сабвуфер с 12-ти дюймовым динамиком. Рекомендуемый объем ящика для одного 10-12 дюймового динамика — 40-50 литров
. Рассчитать короб под сабвуфер не сложно, вот примерная схема с размерами панелей.
Стоит обратить внимание на минимальное расстояние от стенок корпуса до динамика. Оно, как и объем всего ящика, рассчитывается по внутренней поверхности.
Видео-инструкция: как самому сделать чертеж для сабвуфера
Можно приступать к сборке. Мы используем 12-ти дюймовый динамик Lanzar VW-124.
Его диаметр 30 см, и первое что нужно сделать это вырезать отверстие под динамик. Минимальное расстояние от центра диффузора до стенки сабвуфера — 20 см. Мы отмеряли по 23 см (20 см + 3 см ширина фанеры) от края панели и прорезали отверстие електролобзиком. Далее вырезаем отверстие под фазоинверторную щель, в нашем примере она имеет размер 35*5 см.
Вместо щели можно использовать классический воздуховод — трубку. Теперь собираем фазоинверторную щель и крепим ее к передней панели сабвуфера. Проходим по стыкам жидкими гвоздями и закручиваем саморезами.
Важно очень плотно закручивать саморезы, чтобы не оставить пустотелостей. Они будут создавать резонансные колебания, которые испортят звучание сабвуфера.
Далее собираем боковые стенки короба, предварительно смазав их жидкими гвоздями, и плотно закручиваем саморезами.
На задней крышке короба нужно вырезать небольшое отверстие под клемник. Соединяем все части корпуса. Убеждаемся в том, что мы правильно вырезали и скрепили все части.
Вставляем динамик. Смотрим, любуемся.
Переходим к внутренней отделке короба. Первое, что необходимо сделать это проклеить все стыки и щели эпоксидным клеем или герметиком. Далее с помощью клея ПВА приклеиваем на всю внутреннюю поверхность короба шумоизоляционный материал.
Теперь обтягиваем всю внешнюю плоскость короба карпетом, включая щель фазоинвертора. Крепить его можно на эпоксидный клей или с помощью мебельного степлера.
Далее вставляем и плотно прикручиваем динамик. Сабвуфер почти готов, осталось только протянуть провода от динамика к клемнику и подключить усилитель.
Усилитель мы докупали, но его также можно сделать своими руками. Это довольно сложно, так как требует знаний и практики в области радиотехники. Также можно использовать готовые наборы и схемы для радиолюбителей, вроде Мастер-КИТ, и самостоятельно проводить сборку усилителя. Единственное требование к усилителю — его максимальная мощность должны быть меньше, чем максимальная мощность динамика
.
Смотрите также видео-отчет о изготовлении самодельного сабвуфера на 2 динамика
Надоело возить в багажнике огромный ящик? Тогда стелс сабвуфер просто создан для вас. Этот уникальный тип корпуса более практичный, чем классический ящик. Он не стоит квадратной коробкой посреди багажника и занимает меньше места. Зачастую стелс устанавливают во внутренней части крыла, иногда в нише вместо запасного колеса. Минимальный объем ящика, который требует 10-12 дюймовый динамик для нормальной работы — 18 литров.
Для изготовления пассивного стелс сабвуфера нам потребуются:
Узнайте, какие документы нужны для замены прав при смене фамилии , и нужно ли еще раз сдавать на права.
Недавно купили новый автомобиль? Прочтите советы по обкатке нового авто от опытных автомобилистов.
Здесь /avtotovary/pokupka-avto/byudzhetnye-krossovery.html можно узнать, как правильно пользоваться и ухаживать за автоматической коробкой передач.
После выбора места, где будет установлен стелс, освобождаем багажник и приступаем к изготовлению корпуса. Можно снять обшивку багажника в том месте, где будет установлен сабвуфер, чтобы поместить его еще ближе к крылу. Первым делом стелем на пол багажника полиэтиленовую пленку. Она выполняет сразу две функции: защищает обшивку багажника от эпоксидного клея и позволяет нам сделать крепление, к которому мы прикрутим днище сабвуфера. Далее обклеиваем внутреннюю сторону крыла монтажным скотчем в два слоя.
Нарезаем стеклоткань небольшими кусками, примерно 20х20 см. На малярный скотч накладываем куски стеклоткани и проклеиваем эпоксидным клеем. Накладывать стеклоткань лучше внахлёст, чтобы не было очевидных стыков и швов.
Лепим слои стеклоткани друг на друга, попутно смазывая их эпоксидным клеем, пока толщина листа не достигнет 10 мм (примерно 4-5 слоев).
Материал будет застывать примерно 12 часов. Для ускорения процесса можно использовать лампу. Теперь вырезаем дно сабвуфера и приклеиваем к нашему корпусу. Стык обрабатываем герметиком или проклеиваем эпоксидной смолой.
В этом конкретном случае форму нужно подогнать под петли багажника, чтобы наш самодельный сабвуфер не мешал ему закрываться. После того, как мы отрезали все лишнее, вырезаем из ДСП боковые стенки и верхнюю крышку. Округлую часть изготавливаем из фанеры, мы это делали “на глаз”.
Чтобы фанере было проще придать округлую форму, ее необходимо сначала намочить, придать ей нужную форму, закрепить и дать высохнуть.
Листы ДСП необходимо проклеить эпоксидным клеем или герметиком, а затем скрепить саморезами. Короб из стекловолокна также приклеиваем с помощью эпоксидной смолы, а когда она высохнет — скрепляем саморезами.
Для лучшей герметизации можно проклеить швы еще раз
. Мы наложили еще один слой эпоксидного клея и прижали конструкцию песком, чтобы клей лучше взялся.
Далее мы можем замерить переднюю панель и вырезать ее. С помощью лобзика вырезаем круг для динамика. Для того, чтобы надежно прикрепить переднюю панель к корпусу, нужно закрутить ее саморезами со всех сторон. То есть на всей внутренней части панели нужно установить бруски, на расстоянии чуть большем, чем толщина фанеры (в нашем случае мы прикрепили бруски на расстоянии примерно 25 мм от края панели). Благодаря этому мы сможем закрепить переднюю часть сверху, снизу, по бокам, и самое главное — надежно прикрепить ее к округлому элементу.
Вырезаем отверстие в торце для розетки.
В конце было решено добавить еще два слоя стеклоткани и эпоксидного клея на изогнутую часть корпуса для стелс сабвуфера.
Проводим окончательную сборку: устанавливаем розетку и подключаем к ней динамик, но пока не прикручиваем его. Далее есть два варианта — покрасить сабвуфер, либо обтянуть карпетом.
Покрасить немного сложнее, так как надо сначала выровнять поверхность. Для этого мы использовали универсальную шпаклевку.
Выравниваем все наждачной бумагой, грунтуем и красим. Сабвуфер готов!
Самодельный активный сабвуфер для дома.
Здравствуйте друзья !
На этой странице я вкратце расскажу Вам о том, как своими руками сделать активный сабвуфер для квартиры или загородного дома на базе динамика для автомобильного сабвуфера. Данная конструкция работает у меня в городской квартире уже несколько лет и поверьте, мне очень нравится, КАК ЭТО ЗВУЧИТ!
С детства у мня сложилось впечатление, что изготовить правильно звучащую колонку очень трудно, и что для этого надо быть большим ученым в области расчета акустических систем и звуковых волн - всЕ же самоделки будут работать кое-как, и добиться хоть сколь-нибудь качественного звука такими методами практически невозможно.
Однако, позже мне повезло познакомиться на работе с одним очень интересным мужичком, неким Голубятниковым Игорем Михайловичем, который до этого профессионально занимался установкой аудиосистем в автомобили по спецзаказам в специализированном авто-аудио центре.
Он сообщил мне, что в расчете и изготовлении акустических систем, а особенно в изготовлении сабвуфера, нет ничего особенно мудреного, и что это не так уж и трудно, а главное - можно получить вполне хороший результат. Вдохновленный его наставлениями, я поехал на Митинский радиорынок (в Москве) и приобрел там автомобильный сабвуферный динамик диаметром 12 дюймов FBX-12 от Power Acoustik . Увы, сфотографировать во время постройки сабвуфера сам динамик и детали корпуса я почему-то не догадался. Следующая фотография взята с какого-то другого сайта:
Этот динамик поставлялся в аккуратном деревянном ящике с металлическими набойками на углах,
Который, после выдирания из него всяких перегородок, теперь идеально подходит для хранения баллончиков с краской:
На крышке этого ящика отпечатаны технические характеристики динамика:
Конструкция.
По совету Игоря Михайловича была выбрана схема с фазоинвертором. Расчет корпуса выполнен в программе "GBL SpeakerShop", данные на динамик прилагались на листочке-вкладыше в упаковке. Согласно расчету, необходимый объем корпуса сабвуфера составил 120 литров.
Корпус выполнен из ДСП (с двух сторон голого, серого) толщиной 16мм. Каждая стенка корпуса вокруг объема за динамиком выполнена из такого ДСП в три слоя. Слои между собой склеены клеем ПВА и дополнительно стянуты саморезами (чтобы не ждать, пока высохнет клей). Итого, толщина стенок получилась почти 5см. Корпус - полностью герметичен, проклеен, а щели "замазаны" клеем ПВА, разведенным с опилками, оставшимися от изготовления стенок корпуса.
Сам же динамик, кроме крепежных винтов, вклеен на силиконовом герметике.
Фазоинвертор выполнен в виде щели, одна стенка которой была на этапе изготовления подвижна - для регулировки длины канала фазоинвертора. После настройки, лишняя часть этой стенки была отрезана, а сама стенка вклеена в корпус. Далее шлифовка, окраска - и корпус готов:
Поскольку сабвуфер активный, необходимо было предусмотреть еще и место для усилителя. Поэтому корпус, на самом деле, не просто полый ящик, а состоит из двух отсеков - большого - за самим динамиком, и маленького - в задней части (толщиной сантиметров 10). Отсеки разделены между собой герметичной перегородкой, выполненной также из трех слоев ДСП. Провода от динамика в усилительный отсек проходят через герметичные уплотнения.
Электрическая часть.
Динамик содержит две независимые обмотки, каждая сопротивлением по 4 Ома. Поэтому была выбрана схема из двух усилителей, каждый из которых работает на свою обмотку динамика, независимо от другого. Эти усилители объединены только по входному сигналу (и напряжению питания, естественно).
Вот принципиальная схема усилителей (нажмите для увеличения):
В качестве, собственно, самих усилителей использована очень хорошая микросхема - TDA7294 , представляющая из себя готовый мощный (до 100Вт) усилитель звуковой частоты с допустимым двуполярным напряжением питания до +/- 50В и выходным током (на нагрузку) до 10А. Выходной каскад этой микросхемы построен на полевых транзисторах, микросхема имеет низкий уровень шумов и малые искажения усиливаемого сигнала.
Входной сигнал подается на входы этих микросхем без каких-либо преобразований, ограничений и обрезаний по частоте. Связано это с тем, что в качестве источника сигнала для сабвуфера в моей домашней аудиосистеме используется DVD-проигрыватель, он же FM-тюнер, он же усилитель - DR-L50 фирмы Onkyo . Вот подробная статья об этом агрегате на сайте iXBT (кому интересно): .
Этот аппарат имеет специальный сабвуферный выход, на который выводится специально подготовленный низкочастотный сигнал, и в котором можно регулировать громкость независимо от остальных каналов проигрывателя, и, тем самым, настраивать работу сабвуфера по отношению к средним и высоким частотам, воспроизводимым остальной частью аудиосистемы.
Питание усилителей осуществляется от единого двуполярного источника питания, выполненного по типовой схеме - тороидальный трансформатор с двумя одинаковыми вторичными обмотками по 25 Вольт каждая, мостовой выпрямитель (готовый выпрямительный модуль) и электролитические конденсаторы. Общая емкость этих конденсаторов выбрана с большим запасом (можно было и значительно меньше). Если отключить питание, сабвуфер продолжает работать на этих конденсаторах еще несколько десятков секунд (не на полной мощности, конечно).
Сами усилители смонтированы каждый на небольшой плате,
А вся схема - целиком - на задней стенке усилительного отсека корпуса сабвуфера (здесь только 1 слой ДСП):
Все силовые провода имеют сечение 2.5мм 2 - для передачи на динамик максимальной мощности. Микросхемы усилителей через специальные окошки в задней стенке закреплены на радиаторах, выходящих на заднюю поверхность корпуса. Радиаторы - от силовых тиристоров на 320А (очень избыточны по размеру, зато хорошо смотрятся):
На фото чуть выше видно, что в схеме имеется еще одна плата (с двумя оранжевыми радиаторами), которая вроде бы не отображена на принципиальной схеме. Связано это с тем, что микросхемы усилителей TDA7294 имеют отдельные выводы (точнее вводы) силового питания (на выходные полевые транзисторы) и отдельные выводы (вводы) слаботочного питания на остальную часть схемы. Изначально планировалось на выводы силового питания подать полное напряжение питания непосредственно от источника, а на выводы слаботочного питания - стабилизированное питание +/-15В через ту самую плату с оранжевыми радиаторами (это двуполярный понижающий стабилизатор питания). Однако такая схема работать не стала, и более того, две усилительные микросхемы TDA7294 таким образом были полностью испорчены. Пришлось переделать платы усилителей заново - соединить и слаботочные и силовые выводы (вводы) каждой микросхемы-усилителя вместе (между собой). Т. о., необходимость в этом понижающем стабилизаторе (плате с оранжевыми радиаторами) отпала - он был оставлен с единственной целью - питать светодиод "Вкл." (на приведенной принципиальной схеме данный светодиод подключен непосредственно к полному напряжению питания через соответствующий резистор).
Кроме двух испорченных усилителей были и другие проблемы при сборке схемы. На фото ниже представлено неудачное расположение проводов подачи входного сигнала на усилители (обратите внимание на толстые белые провода, идущие от входного гнезда до самих усилителей - на самом деле это экранированный сигнальный провод в защитном белом кембрике). Сравните расположение этих проводов на фото выше данного текста и ниже его:
Эта, казалось бы, незначительная мелочь привела к тому, что даже с замкнутым накоротко входом (на гнезде подачи звукового сигнала) из динамика ясно слышался фон сетевой частоты 50Гц.
Провода схемы были переделаны так, чтобы создать максимальную симметрию (на фото более выше). После этого фон 50Гц из динамика полностью исчез.
Поскольку изготовленный сабвуфер получился достаточно громоздким, он был подвешен к потолку на анкерах - чтобы не занимать полезное место у поверхности пола:
Несколько слов о настройке.
По совету Игоря Михайловича, перед тем как динамик был вклеен в корпус, он был предварительно "размят". Для этого на динамик было подано сетевое напряжение через понижающий трансформатор вольт на 15 достаточной мощности, и в течении нескольких часов мембрана динамика колебалась с частотой сети 50Гц. При этом, динамик был убран в шкаф, в котором был дополнительно завален различными подушками и одеялами - чтобы его было слышно как можно слабее.
Сделано это было для того, чтобы система подвеса мембраны динамика "приработалась" ("размялась") (динамик-то новый) и в дальнейшем уже не сильно меняла свои жесткостные свойства при эксплуатации (самое сильное изменение свойств подвеса мембраны нового динамика происходит на начальном этапе эксплуатации этого динамика). Если этого не сделать, то поскольку настройка фазоинвертора была бы произведена для свойств нового динамика, то после его "приработки" ("разминания") уже в процессе эксплуатации, его свойства могли бы измениться, а настройка фазоинвертора - сбиться.
Затем Игорь Михайлович выдал мне специальный аудио диск, на котором было записано 60 треков - обычная синусоида, начиная от 20 и заканчивая 80 Гц (с шагом в 1 Гц). Прослушивая эти треки один за другим и в выборочном порядке на одной и той же громкости, можно настроить фазоинвертор таким образом, чтобы громкость звучания этих треков (т. е. громкость воспроизведения разных частот) (на слух) была бы приблизительно одинаковой (чтобы не было выраженных резонансов). Именно так и была произведена настройка фазоинвертора данного сабвуфера.
Надо сказать, что когда все было сделано, настроено и доклеено, результаты моей работы меня очень порадовали. Экспериментально выяснилось, что для создания достаточно "мощного" баса с помощью данного сабвуфера, необходима сравнительно небольшая электрическая мощность, а колебания мембраны динамика, при этом, едва заметны. Для создания похожего звука, скажем, с помощью колонок от музыкального центра, на них надо подавать значительно большую электрическую мощность, а мембраны их динамиков, при этом, колеблются очень существенно.
Если же громкость аудиосистемы с этим сабвуфером увеличить - все вокруг "приходит в движение", стекла в окнах начинают звенеть, пол - дрожать, предметы на поверхности стола - самопроизвольно перемещаться. Особенно мне нравится демонстрировать своим гостям начало мультфильма "Ледниковый период", а именно тот момент, когда в самом его начале эта чудо-белка забивает орех в лед, после чего и начинается весь остальной сюжет мультфильма. Если сделать погромче, звук в этом месте получается поистине "потрясающий" - в прямом смысле этого слова. Огорчает в такие моменты только одно - понимание того, что вокруг меня находятся соседи, и что их терпение когда-нибудь может закончиться...
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.
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.
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.
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.
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.
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».
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.
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.
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.
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.
