Бензиновые моторы

Самодельные сабвуферы. Изготовление сабвуфера для автомобиля. Сколько же это стоит

Началось все с того, что полтора года назад купил двенадцатидюймовый низкочастотный динамик с целью собрать автомобильный сабвуфер. Но времени не хватало, и динамик залежался у меня в квартире. И вот полтора года спустя, наконец, решился собрать, но не автомобильный, а активный домашний сабвуфер. В этой статье буду описывать пошаговую инструкцию по расчету и сборке сабвуферов такого типа.

1. Расчет и конструирование корпуса (ящика) сабвуфера

Для расчета корпуса сабвуфера нам понадобятся:

Параметры Тиля-Смолла для громкоговорителя,
Программа для расчета акустических оформлений

1.1.Измерение параметров Тиля-Смолла для громкоговорителя

Обычно эти параметры указываются производителем в паспорте громкоговорителя или на их сайте. Но сейчас большинство громкоговорителей, продающихся на рынках (в том числе и мой громкоговоритель), не имеют указанных этих параметров или не соответствуют им (несмотря на многочисленные попытки, мне так и не удалось найти мой динамик в интернете, а о параметрах Тиля-Смолла уже и речи не могло быть). Поэтому нам придется измерять все самому.

Для этого нам понадобится:

Компьютер или ноутбук с ХОРОШЕЙ (то есть с линейной АЧХ) звуковой картой,
Программный генератор звукового сигнала, использующий выход наушников звуковой карты (мне лично нравится программа ,
Вольтметр переменного напряжения со способностью измерять напряжение порядка 0,1мВ,
Ящик с фазоинвертором,
Резистор 150-220 Ом,
Разъемы, провода и т д……..

1.1.1. Сначала проверим линейность АЧХ звуковой карты. Существует большое количество программ, которые автоматически измеряют АЧХ в диапазоне 20-20000Гц (при подключенном состоянии выхода наушников к входу микрофона звуковой карты). Но здесь я буду описывать ручной метод измерения АЧХ в диапазоне 10-500Гц (для измерения параметров Тиля Смолла низкочастотного излучателя важен только этот диапазон). Если под рукой не оказался вольтметр переменного напряжения со способностью измерять напряжение порядка 0,1мВ, не расстраивайтесь, можно использовать обычный недорогой мультиметр (Тестер). Обычно такие мультиметры измеряют переменное напряжение с точностью 0,1В а постоянное напряжение с точностью 0,1 мВ. Чтобы измерять переменное напряжение порядка несколько мВ, нужно всего лишь поставить диодный мост перед входом мультиметра и измерять в режиме вольтметра постоянного напряжения в диапазоне до 200мВ.

Сначала подключаем вольтметр к выходу наушников (Или к правому, или к левому каналу).

Отключаем все звуковые эффекты и эквалайзеры, открываем свойства динамиков и ставим уровень громкости на 100%.

Открываем программу , нажимаем “Options”, в “Tone Interval” выбираем “Frequency”, и ставим шаг на 1Гц.

Закрываем “Options”, ставим уровень громкости на 100%, ставим начальную частоту на 10Гц и нажимаем “Play”. Кнопкой “+” начинаем плавно, шагом 1Гц, повышать частоту генератора до 500Гц.

При этом смотрим на значение напряжения на вольтметре. Если максимальная разница амплитуды находится в пределах 2дБ (1,259 раза), то такая звуковая карта годится для измерения параметров динамика. У меня, например, максимальное значение составляло 624мВ, а минимальное 568мВ, 624/568=1,09859 (0,4дБ), что вполне допустимо.

1.1.2. Перейдем к долгожданным параметрам Тиля-Смолла. Минимум параметров, по которым можно рассчитать и сконструировать акустическое оформление (в данном случае сабвуфер) это:

Резонансная частота (Fs),
Полная электромеханическая добротность (Qts),
Эквивалентный объем (Vas).

Для более профессионального расчета понадобится еще больше параметров, такие как механическая добротность (Qms), электрическая добротность (Qes), чувствительность (SPL), и т д.

1.1.2.1. Определение резонансной частоты (Fs) громкоговорителя.

Собираем вот такую схему.

Динамик при этом должен находиться в свободном пространстве как можно подальше от стен, пола и потолка (я повесил его с люстры). Снова открываем программу NCH Tone Generator, настаиваем громкости так, как было описано выше, ставим начальную частоту на 10Гц и начинаем плавно, шагом 1Гц увеличивать частоту. При этом опять же смотрим на значение вольтметра, которое сначала будет возрастать, достигнет максимальной точки (Umax) на частоте собственного резонанса (Fs), и начнет уменьшаться до минимальной точки (Umin). При дальнейшем увеличении частоты напряжение будет плавно возрастать. График зависимости напряжения (активного сопротивления динамика) от частоты сигнала имеет такой вид.

Та частота, на которой значение вольтметра максимальная, и есть приблизительная резонансная частота (при шаге 1Гц). Чтобы определить точную резонансную частоту, нужно в области приблизительной резонансной частоты менять частоту шагом уже не на 1Гц, а 0,05Гц (точность 0,05Гц). Записываем резонансную частоту (Fs), минимальное значение вольтметра (Umin), значение вольтметра на резонансной частоте (Umax) (в дальнейшем они пригодятся для расчета следующих параметров).

1.1.2.2. Определение полной электромеханической добротности (Qts) громкоговорителя.
Находим UF1,F2 по следующей формуле.

Изменяя частоту, добиваемся значений вольтметра соответствующих напряжению UF1,F2. Частот будет две. Одна ниже резонансной частоты(F1), другая выше (F2).

Проверять правильность расчетов можно этой формулой.

Если разница Fs’ и Fs не превышает 1Гц, то смело можно продолжить измерения. Если нет, то надо все сделать сначала. Находим механическую добротность (Qms) по этой формуле.

Электрическую добротность (Qes) находим по этой формуле.

И наконец, определяем полную электромеханическую добротность (Qts) по этой формуле.

1.1.2.3. Определение эквивалентного объема (Vas) громкоговорителя.

Для определения точного эквивалентного объема нам понадобится заранее изготовленный, прочный, герметичный ящик-фазоинвертор с отверстием для нашего динамика.

Объем ящика зависит от диаметра динамика, и выбирается согласно этой таблицы.

Закрепляем динамик к ящику и подключаем к схеме описанной выше (Рис.9). Опять открываем программу NCH Tone Generator, ставим начальную частоту на 10Гц и кнопкой “+” начинаем плавно, шагом 1Гц, повышать частоту генератора до 500Гц. При этом смотрим на значение вольтметра, которое опять же начнет возрастать до частоты FL ,потом уменьшаться, достигнув минимальной точки на частоте настройки фазоинвертора (Fb), снова возрастать и достичь максимальной точки на частоте FH, потом уменьшатся и снова медленно возрастать. График зависимости напряжения от частоты сигнала имеет вид двугорбого верблюда.

И наконец, находим эквивалентный объем (Vas) по этой формуле (где Vb-объем ящика с фазоинвертором).

Повторяем все наши измерения 3-5 раз и берем среднее арифметическое значение всех параметров. Например, если мы получили значения Fs соответственно 30,45Гц 30,75Гц 30,55Гц 30,6Гц 30,8Гц, то берем (30,45+30,75+30,55+30,6+30,8)/5=30,63Гц.

В результате всех моих измерений я получил следующие параметры для моего динамика:

Fs=30.75 Гц
Qts=0.365
Vas=112.9≈113 л

1.2.Моделирование и расчет корпуса (ящика) сабвуфера программой JBL Speakershop.

Существует несколько вариантов акустических оформлений, из которых наиболее распространены следующие варианты.

Vented box-ящик с фазоинвертором,
Band-pass 4-го, 6-го и 8-го порядка,
Passive radiator-ящик с пассивным излучателем,
Closed box-закрытый ящик.

Тип акустического оформления выбирается исходя от параметров Тиля-Смолла громкоговорителя. Если Fs/Qts<50, то такой громкоговоритель можно использовать исключительно в закрытом оформлении, если Fs/Qts>100, то исключительно в Vented box или Band-pass или Closed box. Если 50

Сначала скачиваем и устанавливаем программу . Эта программа написана для Windows XP и не работает в Windows 7. Чтобы заставить программу работать в Windows 7, нужно скачать и установить виртуальную машину Windows Virtual PC-XP Mode (скачать можно с официального сайта Microsoft), и запустить установку JBL Speakershop через нее. Открывать JBL Speakershop тоже нужно через виртуальную машину. После открывания программы видим вот такой интерфейс.

Нажимаем “Loudspeaker” и выбираем “Parameters--minimum”, в открытом окне пишем, соответственно, значение резонансной частоты (Fs), значение эквивалентного объема (Vas), значение полной электромеханической добротности (Qts) и нажимаем “Accept”.

При этом программа предложит два оптимальных (с наиболее ровной АЧХ) варианта, один в закрытом оформлении (Closed box), другой в Vented box (ящик с фазоинвертором). Нажимаем “plot”(и в области Vented box и в области Closed box) и смотрим на график АЧХ. Выбираем то оформление, АЧХ которого наиболее подходит к нашим требованиям.

В моем случае это Vented box, поскольку на низких частотах (20-50Гц) у Closed box спад амплитуды намного больше, чем у Vented box (Рисунок выше).

Если объем ящика в оптимальном варианте устраивает, то можно построить ящик с таким объемом и насладится звучанием сабвуфера. Если нет (при слишком больших объемах), то нужно задать свой объем (чем ближе к оптимальному объему, тем лучше) и рассчитать оптимальную частоту настройки фазоинвертора.

Для этого в области Vented box нажимаем “Custom”, в открывшемся окне пишем свой объем ящика, нажимаем “Optimum Fb” (при этом программа рассчитает оптимальную частоту настройки фазоинвертора, при котором АЧХ акустического оформления будет наиболее линейной) а потом “Accept”.

Нажимаем “Box” и выбираем “Vent…”, в открывшемся окне в области “Custom” пишем диаметр трубы (Dv), который будем использовать в качестве фазоинвертора. Если будем использовать два фазоинвертора, то ставим точку на “Area” и пишем суммарную площадь сечения труб.

Нажимаем “Accept” и в области “Custom” на строке Lv появится длина трубы фазоинвертора. Теперь, когда мы знаем внутренний объем ящика, диаметр и длину трубы фазоинвертора, то смело можно перейти к конструированию акустического оформления, однако если уж очень хочется узнать оптимальное соотношение сторон ящика то можно нажать “Box”, выбрать “Dimensions…”.

1.3.Конструирование корпуса (ящика) сабвуфера

Для получения высококачественного звучания необходимо не только правильно рассчитать, но и тщательно изготовить корпус акустического оформления. После определения внутреннего объема ящика, длины и диаметра трубы фазоинвертора, можно смело поступить к изготовлению корпуса сабвуфера. Материал ящика должен быть достаточно прочным и жестким. Наиболее подходящий материал для корпусов акустических оформлений большой мощности является двадцатимиллиметровый МДФ. Стены ящика крепятся друг к другу саморезами, а щели между ними намазываются герметиком или силиконом. После изготовления ящика делаются отверстия для ручек, и приступают к отделке внешней поверхности. Все неровности выровняются с помощью замазки или эпоксидной смолы (в замазку я добавляю немножко клея ПВА, что предотвращает появление трещин со временем и снижает уровень вибраций). После высыхания замазки поверхности нужно отшлифовать до получения идеально ровных стен. Готовый ящик можно как покрасить, так и покрыть самоклеющейся декоративной пленкой, или просто приклеить плотную ткань. Изнутри к стенам ящика клеится звукопоглощающий материал, состоящий из ваты и марли (в моем случае я приклеил ватину). В качестве фазоинвертора можно использовать пластиковую канализационную трубу или бумажную стержень от разных рулонов, а так же готовый фазоинвертор который можно купить почти в любом музыкальном магазине.

Корпус активного сабвуфера состоит из двух отсеков. В первом отсеке располагается собственно громкоговоритель, а во втором вся электрическая часть (формирователь сигнала, усилитель, блок питания……). В моем случае я расположил блок сумматоров и блок фильтров в отдельном отсеке от блока усилителя мощности, блока питания и блока охлаждения. Изнутри к стенам отсека блока сумматоров и блока фильтров приклеил фольгу, которую подключил к земле (GND). Фольга предотвращает воздействие внешних полей и уменьшает уровень шумов.

Если будете использовать мои печатные платы, то эти отсеки должны иметь следующие размеры.

2. Электрическая часть активного сабвуфера

Перейдем к электрической части активного сабвуфера. Общая схема и принцип работы устройства представляется этой схемой.

Устройство состоит из четырех блоков, собранных на отдельных печатных платах.

Блок сумматоров (Summators),
Блок фильтров (Subwoofer driver),
Блок усилителя мощности (Power amplifier),
Блок питания (Power supply) и блок охлаждения (Heatsink fun).

Сначала звуковой сигнал поступает в блок сумматоров (Summators), где происходит суммирование сигналов правого и левого каналов. Потом поступает в блок фильтров (Subwoofer driver), где идет формирование сигнала сабвуфера, что включает в себя регулятор громкости, subsonic filter (фильтр инфра низких частот), bass booster (увеличение громкости на определенной частоте) и Crossover (фильтр нижних частот). После формирования сигнал поступает в блок усилителя мощности (Power amplifier), а потом в громкоговоритель.
Обсудим эти блоки по отдельности.

2.1.Блок сумматоров (Summators)

2.1.1.Схема

Сначала рассмотрим схему сумматоров, приведенную на рисунке ниже.

Звуковой сигнал с внешних устройств (компьютер, CD-плеер……..) поступает в блок сумматоров, который имеет 6 стерео входов. 5 из них представляют собой обычные линейные входы, отличающийся друг от друга только типом разъема. А шестой это высоковольтный вход, к которому можно подключать выход динамиков (например, музыкальный центр или автомагнитола, которые не имеют линейного выхода). Каждый вход имеет отдельный сумматор на операционных усилителях, смещающий сигналы правого и левого каналов, что предотвращает поступление звукового сигнала с одного внешнего устройства в другую, при этом дает возможность одновременно подключать к сабвуферу несколько внешних устройств. А также имеются выходы (5 выходов, 6-ой просто не поместился на плате, поэтому и не поставил), которые дают возможность подать тот же сигнал, который поступает в сабвуфер, к входу широкополосной стерео системе. Это очень удобно, когда источник звука имеет только один выход.

2.1.2.Компоненты

В качестве операционных усилителей использованы TL074 (5шт.). Резисторы рассчитаны на мощность 0,25Вт или выше (номиналы сопротивлений показаны на схеме). Все электролитические конденсаторы имеют номинальное напряжение 25 Вольт или выше (номиналы емкостей показаны на схеме). В качестве неполярных конденсаторов можно использовать керамические или пленочные конденсаторы (лучше пленочные), но если уж очень хочется, можно поставить специальные аудио конденсаторы (конденсаторы, предназначенные для использования в высококачественных аудио системах). Дроссели в цепи питания операционных усилителей предназначены для подавления “шумов”, поступающих с блока питания. Катушки L1-L4 содержат 20 витков, намотанных медным проводом с диаметром 0,7мм, на стержне гелевой ручки (3мм). Также использованы разъемы типов RCA, 3.5mm audio jack, 6.35mm audio jack, XLR, WP-8.

2.1.3.Печатная плата

Печатная плата изготовлена по . После пайки деталей печатную плату следует покрыть , чтобы избегать от окисления меди.

2.1.4.Фото готового блока сумматоров

Питается блок сумматоров от двухполярного источника питания напряжением ±12В. Входное сопротивление составляет 33кОм.

2.2.Блок фильтров (Subwoofer driver)

2.2.1.Схема

Рассмотрим схему драйвера сабвуфера, приведенную на рисунке ниже.

Суммированный сигнал с блока сумматоров поступает в блок фильтров, который состоит из следующих частей:

Регулятор громкости (volume regulator),
Фильтр инфра низких частот (subsonic filter),
Усилитель баса определенной частоты (bass booster),
Фильтр нижних частот (crossover).

Регулирование громкости происходит на двух уровнях. Первый при входе сигнала в блок фильтров, который уменьшает уровень собственных “шумов” блока сумматоров, второй при выходе сигнала с блока фильтров, который уменьшает уровень собственных “шумов” блока фильтров. Регулируется громкость с помощью переменного резистора VR3. После первого уровня регулирования громкости сигнал поступает в так называемый “бас бустер”, представляющее собой устройство, которое увеличивает амплитуду сигналов определенной частоты. То есть, если частота настройки бас бустера вставлен, например на 44Гц, а уровень усиления на 14дБ, то АЧХ имеет такой вид (Ряд1 ).

Ряд2 - частота настройки=44Гц, уровень усиления=9дБ,
Ряд3 - частота настройки=44Гц, уровень усиления=2дБ,
Ряд4 - частота настройки=33Гц, уровень усиления=3дБ,
Ряд5 - частота настройки=61Гц, уровень усиления=6дБ.

Частота настройки бас бустера вставляется при помощи переменного резистора VR5 (в пределах 25…125Гц), а уровень усиления резистором VR4 (в пределах 0…+14дБ). После бас бустера сигнал поступает в фильтр инфранизких частот (subsonic filter), который представляет собой фильтр, срезающий нежелательные, ультранизкие сигналы, которые уже не слышимы для человека, но могут сильно перегрузить усилитель, тем самым уменьшая действительную выходную мощность системы. Частота среза фильтра регулируется с помощью переменного резистора VR2 в пределах 10…80Гц. Если, например, частота среза вставлена на 25Гц, то АЧХ имеет следующий вид.

После фильтра инфранизких частот сигнал поступает в фильтр нижних частот (crossover), который срезает верхние, ненужные для сабвуфера (средние + высокие) частоты. Частота среза регулируется при помощи переменного резистора VR1 в пределах 30…250Гц. Крутизна затухания составляет 12дБ/октава. АЧХ имеет такой вид (при частоте среза 70Гц).

2.2.2.Компоненты

В качестве операционных усилителей использованы TL074 (2шт.), TL072 (1шт.) и NE5532 (1шт.). Резисторы рассчитаны на мощность 0,25Вт или выше (номиналы сопротивлений показаны на схеме). Все электролитические конденсаторы имеют номинальное напряжение 25 Вольт или выше (номиналы емкостей показаны на схеме). В качестве неполярных конденсаторов можно использовать керамические или пленочные конденсаторы (лучше пленочные). Дроссели в цепи питания операционных усилителей предназначены для подавления “шумов”, поступающих с блока питания. Также использованы три сдвоенных (50кОм-2шт., 20кОм-1шт.) и два счетверенных переменных (50кОм-6шт.) резисторов. В качестве счетверенных переменных резисторов можно использовать два сдвоенных.

2.2.3.Печатная плата

Файлы печатной платы в формате *.lay и *.pdf можно скачать в конце статьи.

2.2.4.Фото готового блока фильтров

Питается блок фильтров от двухполярного источника питания напряжением ±12В.

2.3.Блок усилителя мощности (Power amplifier).

2.3.1.Схема

В качестве усилителя мощности используется усилитель Энтони Холтона с полевыми транзисторами в выходном каскаде. Статей описывающих принцип работы, сборку и настройку усилителя в интернете очень много. Поэтому я ограничусь вложением схемы и моей версии печатной платы.

2.3.2.Печатная плата

Файлы печатной платы в формате *.lay и *.pdf можно скачать в конце статьи. Питается блок усилителя мощности от двухполярного источника питания напряжением ±50…63В. Выходная мощность усилителя зависит от напряжения питания и числа пар полевых транзисторов (IRFP240+IRFP9240) в выходном каскаде.

2.4. Блок питания и блок охлаждения (Power supply)

2.4.1.Схема

2.4.2.Компоненты

В качестве трансформатора питания можно использовать как готовый, так и самодельный трансформатор мощностью приблизительно 200Вт. Напряжения вторичных обмоток показаны на схеме.

Диодный мост Br2 рассчитан на ток 25А. Конденсаторы C1…C12,С29…С31 должны иметь номинальное напряжение 25В. Конденсаторы C13…C28 должны иметь номинальное напряжение 63В (при напряжении питания ниже 60В), или 100В (при напряжении питания выше 60В). В качестве неполярных конденсаторов лучше использовать пленочные конденсаторы. Все резисторы рассчитаны на мощность 0,25Вт. Терморезистор R5 намазывается термопастой и прикрепляется к радиатору усилителя. Рабочее напряжение вентилятора 12В.

2.4.3.Печатная плата

Файлы печатной платы в формате *.lay и *.pdf можно скачать в конце статьи.

3.Заключительный этап сборки сабвуфера

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Мой блокнот

U1-U5	Операционный усилитель	TL074	5		В блокнот
C1-C4, C15, C16, C25-C27, C29, C39-C42		10 мкФ	14		В блокнот
C5-C10, C23, C24, C28, C30, C35-C38	Конденсатор	33 пФ	14		В блокнот
C11-C14, C19-C22, C31-C34	Конденсатор	0.1 мкФ	12		В блокнот
C17, C18	Электролитический конденсатор	470 мкФ	2		В блокнот
R1, R2	Резистор	390 Ом	2		В блокнот
R3, R12	Резистор	15 кОм	2		В блокнот
R4, R16-R18	Резистор	20 кОм	4		В блокнот
R5, R13-R15	Резистор	13 кОм	4		В блокнот
R6, R10, R23, R24, R31, R33, R40, R41, R46, R47	Резистор	68 кОм	10		В блокнот
R7, R11, R21, R22, R32, R34, R37, R38, R45, R48	Резистор	22 кОм	10		В блокнот
R8, R9, R25, R26, R29, R30, R39, R42, R49, R50	Резистор	10 кОм	10		В блокнот
R19, R20, R27, R28, R35, R36, R43, R44	Резистор	22 Ом	8		В блокнот
L1-L4	Катушка индуктивности	20x3мм	4	20 витков, провод 0.7мм, оправа 3мм	В блокнот
L5-L13	Катушка индуктивности	100 мГн	10		В блокнот
	Блок фильтров
U1	Операционный усилитель	TL072	1		В блокнот
U2, U4	Операционный усилитель	TL074	2		В блокнот
U3	Операционный усилитель	NE5532	1		В блокнот
C1-C5, C7-C10, C15-C17, C20, C23	Конденсатор	0.1 мкФ	14		В блокнот
C6	Конденсатор	15 нФ	1		В блокнот
C11-C14	Конденсатор	0.33 мкФ	4		В блокнот
C21, C22	Конденсатор	82 нФ	2		В блокнот
VR1-VR3, VR5	Переменный резистор	50 кОм	4		В блокнот
VR4	Переменный резистор	20 кОм	1		В блокнот
R1, R3, R4, R6	Резистор	6.8 кОм	4		В блокнот
R2, R10, R11, R13, R14	Резистор	4.7 кОм	5		В блокнот
R5, R8	Резистор	10 кОм	2		В блокнот
R7, R9	Резистор	18 кОм	2		В блокнот
R12, R15-R17, R20, R22, R26, R27	Резистор	2 кОм	8		В блокнот
R18, R25	Резистор	3.6 кОм	2		В блокнот
R19, R21	Резистор	1.5 кОм	2		В блокнот
R23, R24, R30, R31, R33	Резистор	20 кОм	5		В блокнот
R28	Резистор	13 кОм	1		В блокнот
R29	Резистор	36 кОм	1		В блокнот
R32	Резистор	75 кОм	1		В блокнот
R34, R35	Резистор	15 кОм	2		В блокнот
L1-L8	Катушка индуктивности	100 мГн	1		В блокнот
	Блок усилителя мощности
T1-T4	Биполярный транзистор	2N5551	4		В блокнот
T5, T9, T11, T12	Биполярный транзистор	MJE340	4		В блокнот
T7, T8, T10	Биполярный транзистор	MJE350	3		В блокнот
T13, T15, T17	MOSFET-транзистор	IRFP240	3		В блокнот
T14, T16, T18	MOSFET-транзистор	IRFP9240	3		В блокнот
D1, D2, D5, D7	Выпрямительный диод	1N4148	4		В блокнот
D3, D4, D6	Стабилитрон	1N4742	3		В блокнот
D8, D9	Выпрямительный диод	1N4007	2

О компьютерных расчетах
Что это и зачем?
Какой нужен динамик?
Структура системы
Оформление
Автосабвуферы
Проще просто не бывает
Тоже просто
Мощный 6-й порядок
4-й порядок
Электроника
Как рассчитать сабвуфер?

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 любую АС, 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

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: http://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?

Настоящий меломан не любит слушать музыку через стандартные колонки компьютера. Хорошую акустическую систему выбирают, исходя из личных предпочтений. Такое удовольствие - не из дешевых, кроме того, иногда возникают трудности с подбором колонок нужных параметров. В таком случае можно своими руками изготовить акустическую систему. В нашей статье рассмотрим, как сделать сабвуфер из обычного динамика.

Сабвуфер (subwoofer) образовано от двух слов - SUB и WOOFER, что является дословным переводом “поднизкочастотник” и обозначает - акустическая система, способная воспроизвести звуки на низких частотах, например от 20 до 100 гц. Многие пользователи предпочитают его называть “басовая колонка”.

Сабвуферы подразделяются на два вида:

Активный сабвуфер - в корпусе колонки находится усилитель и блок питания.
Пассивный сабвуфер - у него отсутствует внешний усилитель.

Выбор динамика Для того чтобы выбрать динамик, необходимо определиться с размерами. На современном рынке присутствуют следующие модели:

Динамики, имеющие сабвуфер на 6 дюймов, как правило, служат дополнительным источником средних басов. Применение таких динамиков по глубине звучания создает довольно скромное устройство, которое подойдет для небольшого салона, имеющего среднюю акустическую систему.
Динамики, использующие сабвуфер на 8 дюймов, применяются для дополнительных фронтальных басов.
Идеальными динамиками для сабвуфера в машину являются динамики на 10 и более дюймов. Они действительно имеют качественное звучание и наполняют пространство мощной и приятной вибрацией звука. Помещают динамики в закрытый компактный корпус или так называемый “закрытый ящик”, который способен обеспечить хорошее звуковое давление. Самым оптимальным вариантом для машины является динамик на 12 дюймов, который можно применять в коробе объемом до 35 литров.
Динамики на 15 дюймов являются реальным вариантом для больших салонов автомобиля. В этом случае коробка для динамика, имеющего данный диаметр, должна составлять около 90 литров и занимать все багажное отделение. Кроме того, при таком динамике можно слегка оглохнуть, поэтому такой вариант мало воплотим в жизнь.

Важно! Необходимо определиться с сопротивлением, так как нагрузка в 1-2 Ом будет сильно портить звук. Оптимальным сопротивлением для сабвуферного динамика является от 2 до 4 Ом.

По поводу мощности динамиков однозначно сложно принять решение. Существует только одно правило, которое заключается в том, что мощность динамика должна быть больше мощности усилителя. Ни один динамик не сможет долго функционировать на предельной мощности, поэтому он должен иметь “запас прочности”.

Важно! Не всегда пользователям хватает звука, который исходит от домашнего кинотеатра. Эта проблема легко решается с помощью дополнительных колонок.

Если вы уже обладаете и динамиком, и усилителем, то необходимо определить эту разницу и пометить на регуляторах усилителя максимально допустимую громкость для сабвуфера. Ни один динамик не сможет сохранить качество звука при максимальной громкости.

Важно! Через некоторое время (иногда такая ситуация может произойти и сразу) нарушенный баланс начнет ужасно резать слух.

Как сделать сабвуфер для компьютера?

Самостоятельное изготовление сабвуфера осуществляется в несколько этапов:

подбор материалов;
проектирование корпуса;
сборка сабвуфера.

Подбор материалов

Как сделать сабвуфер в домашних условиях? Начиная все работы, следует подобрать необходимые материалы для изготовления корпуса. Для того чтобы своими руками изготовить сабвуфер, требуется заблаговременно приобрести:

динамик - выбирается, исходя из ваших потребностей;
штекеры - способствуют подключению динамика к проигрывателю, они должны идеально совпадать с разъемами вашего устройства;
провода - служат для подключения сабвуфера;
фанеру, имеющую многослойную основу;
обрезки сантехнической трубы;
саморезы по дереву, которые могут быть от самых мелких до размера 50 мм в длину; деревянные бруски, имеющие разное сечение, которое может быть от 20х20 мм и больше;
силиконовый герметик; жесткий поролон или войлок;
клей ПВА;
краска.

Подготовив необходимые материалы, следует собрать и требуемый инструмент:

ножовка по дереву, которая бы имела мелкие зубцы;
стамеска;
электродрель;
напильник;
лобзик;
циркуль;
простой карандаш;
железная линейка;
шуруповерт;
отвертка;
бумага наждачная - от грубой до “нулевки”.

Проектирование корпуса Начинаем проектировать корпус будущего сабвуфера. Для этого применяем компьютер и динамик, который служит “сердцем” сабвуфера.

Важно! В данном случае очень важно располагать данными всех технических характеристик динамика. К ним относятся полная добротность, частота резонанса в открытом пространстве и эквивалентный объем. Все эти значения присутствуют в паспортных данных.

Загружаем на компьютерное устройство специальную программу. Вносим в программный продукт все данные динамика. Исходя из предоставленных значений, программа за вас произведет расчет оптимальных размеров короба сабвуфера.

Важно! Программа WinISD 0.44 способна спроектировать 4 вида сабвуфера. Самым оптимальным коробом, который способен работать с максимальным КПД, является бандпасс. Динамик у такого устройства крепится к перемычке, находящейся внутри короба. Данный сабвуфер оснащен двумя камерами и двумя фазоинверторами. Для изготовления фазоинвертора можно применить обрезки сантехнической трубы. Программа способна рассчитать длину самостоятельно, но при этом следует задать значение диаметра.

Теперь приступим непосредственно к проектированию самого короба сабвуфера. Все действия следует проводить не спеша, поскольку малейшая неточность в измерениях может доставить неудобства, и всю работу придется начинать заново.

Сбор сабвуфера

Прежде чем приступить к сбору сабвуфера, необходимо вырезать короб. Как сделать сабвуфер для дома своими руками:

Применив линейку и карандаш, на листе фанеры вычерчиваем контуры будущего короба.
Раскраиваем фанерный лист, используя при этом ножовку или электролобзик, имеющий регулятор скорости.

Важно! Пилить следует медленно, не торопясь, поскольку при спешке фанера может расслоиться, что в дальнейшем негативно скажется на качестве звука сабвуфера.

Для того чтобы все края были идеально гладкими и ровными, их с особой тщательностью зачищаем напильником и шкуркой. Стенки сабвуфера крепим между собой брусками, поэтому нужно отложить требуемую длину брусков.
Под динамик вырезаем отверстие. Динамик будет располагаться внутри сабвуфера.
В перемычке между камерами вычерчиваем циркулем окружность, имеющую диаметр немного больший, чем диффузор динамика.
Края должны быть идеально ровными и гладкими, для этого их зачищаем напильником и шкуркой.

Важно! При обработке напильником его следует держать под небольшим углом, чтобы избежать расслоения фанеры.

При помощи брусков будут крепиться стенки сабвуфера, поэтому замеряем соответствующую длину брусков.

Важно! Программа указывает места, где следует вырезать два отверстия - они служат для фазоинверторов.

Припаиваем провода и необходимые разъемы к динамику. Места крепления проводов можно найти в самой инструкции к динамику.
К получившемуся отверстию прикладываем динамик. Делаем отметку для крепления динамика к листу, сверлим.

Важно! Лучше всего динамик прикреплять специальными двусторонними гайками, которые применяются в мебельном производстве.

Теперь приступаем к сборке корпуса сабвуфера. Как сделать сабвуфер для компьютера? В дрель вставляем сверло, диаметр при этом должен быть в два раза меньше, чем диаметр используемых саморезов.
Начинаем сверлить в тех точках, где будет происходить крепление стенки к другим стенкам и брускам.
Теперь воспользуемся клеем. В точках стыка брусков и стенок обильным слоем наносим клей. Он способствует выполнению двух функций - увеличению прочности корпуса и герметизации стыков.
Саморезами соединяем стенки. Вкручиваем их до самого упора, поскольку крепость в конструкции корпуса сабвуфера является критичной. Углы должны быть ровными.
Прикрепляем динамик. В месте стыка динамика и стенки нужно промазать герметиком.
Просверливаем выходное отверстие, через которое будут проходить провода.
Протягиваем через отверстие провода, дырку замазываем герметиком.
Далее приступаем к звукоизоляции. Внутреннюю часть корпуса требуется оклеить звукопоглощающим материалом, который способствует “мягкости” басов сабвуфера. Присутствие такого материала уменьшает давление на стенки.
Крепим заднюю стенку.

В принципе, сконструированный сабвуфер готов. Последним штрихом является проверка качества сборки. Включаем музыку и проверяем, нет ли посторонних звуков и шумов.

Важно! Если вы хотите вашему изделию придать красивый внешний вид, то фанеру можно покрасить в соответствующий цвет или обтянуть тканью.

Как сделать сабвуфер для автомобиля?

Рассмотрим, как самостоятельно сделать сабвуфер для вашего стального друга из обычных колонок.

Материалы и инструменты для работы

Для этого необходимо заблаговременно подготовить следующие материалы:

динамик - не стоит использовать устройство бывшее в применении, лучше всего приобрести качественное изделие со всеми документами в магазине;
защитная решетка;
клей хорошего качества - лучше всего эпоксидный;
розетка, которая способствует подключению;
стеклоткань;
провод, имеющий в диаметре 3 мм;
кисть;
фанера;
лист ДСП, толщина которого соответствует 16 мм;
саморезы и гайки, которые применяются в деревообрабатывающей промышленности;
болты;
полиэтилен;
универсальная шпаклевка;
малярный скотч.

Для работы нам потребуются следующие инструменты:

дрель или шуруповерт;
лобзик по дереву.

Проектирование

Как сделать сабвуфер из обычных колонок своими руками:

Подбираем качественный динамик. Чем большая мощность будет у него, тем громче будет звук.
Переходим к проектированию короба сабвуфера - аналогично можно воспользоваться специальным ПО. Так как мы сооружаем сабвуфер для автомобиля, то нам потребуется короб с самым высоким КПД, или его еще называют бандпасс 6-го уровня.

Важно! Бандпасс шестого уровня выглядит как кубический объект прямоугольной формы, внутри которого находится одна перемычка. На нее и будет фиксироваться наш динамик. Кроме того, такой бандпасс имеет два отверстия, благодаря которым происходит монтаж фазоинверторных камер. При отсутствии камер можно применять различные трубки. Например, вполне подходят трубки из металла, полиэтилена или просто бумаги.

Очень важно, чтобы корпус был полностью загерметизирован. Для этого применяем войлок, поролон или же обычную вату. Слой герметика внутри должен иметь около двух сантиметров.
Крыша сабвуфера в обязательном порядке должна иметь съемную конструкцию и обладать высокой прочностью на стыке. Поэтому применяем слой поролона, дополнительно усиливаем конструкцию.

Важно! Компьютерная утилита WinlSD 0.44 помогает правильно подготовить все размеры. Исходя из возможностей динамика, она рассчитает оптимальные значения для вашего корпуса. Вашей задачей при этом является четкое и грамотное воплощение в реальность предоставленных цифр. Звук в этом случае оправдает все ожидания. Он получается чистым и громким.

Место для сабвуфера

Теперь необходимо найти место нашему сабвуферу. Самым идеальным вариантом является установка его в крыло, а вот правое или левое - вы решаете сами. Некоторые автомобили имеют особенную конфигурацию в правом крыле, и там оказывается больше места для установки сабвуфера.

Важно! При выборе среднего динамика для его нормального функционирования потребуется минимум 28 литров объема. Конфигурация и объем самого короба получается большой, но это не столь важно.

Как сделать сабвуфер для автомобиля в домашних условиях:

Багажник выкладываем полиэтиленовой пленкой, затем обшивку обклеиваем малярным скотчем в два слоя.
Стеклоткань нарезаем кусками, которые соответствуют размерам 200×200.
Разводим эпоксидный клей. Для этого смешиваем банку смолы и банку отвердителя.

Важно! Если вы одно из предложенных веществ возьмете больше нормы, то клей будет очень быстро становиться густым, и вы не сможете качественно с ним работать. Идеальным соотношением является 1:1.

Смазываем нарезанные заготовки эпоксидным клеем, ставим внахлест на скотч.
Заднюю стенку самостоятельно изготовленного сабвуфера обклеиваем стеклотканью. Для этого нужно проложить три или даже четыре слоя материала.
В течение суток даем изделию окончательно высохнуть.
На следующий день снимаем получившуюся скорлупу. Ее толщину нужно будет нарастить вне багажника.
Теперь приступаем к дну сабвуфера, верх которого изготавливаем в форме петель.
Переднюю стенку прикрепляем на саморезы.
Стыки следует промазать эпоксидным клеем.

Тонкая работа

После того, как был сконструирован корпус самодельного саба, необходимо подготовить его под акустический терминал, или так называемый динамик. На одной из его стенок, которые находятся сбоку, необходимо наметить точку будущего отверстия. Сделать это можно, применив обыкновенный школьный циркуль.

Важно! Сабвуферы для автомобиля с мощным звуком получаются в том случае, когда его экранируют маленькой коробочкой. Это - уже не область самодельного конструирования сабвуферов, а настоящий вариант искусства. Таким образом устраняются различные призвуки, которые могут возникнуть из-за достаточно хлипкой конструкции акустического терминала.

Как сделать сабвуфер для автомобиля завершенным и идеальным по внешнему виду и звучанию:

Обрабатываем ранее изготовленную коробочку квадратной формы клеем ПВА, прикручиваем при помощи саморезов к боковине, где вырезали отверстие.
Теперь применяем рубанок, которым срезаем все выступающие края корпуса.

Важно! Кроме вышеперечисленных навыков, в этом случае вы должны обладать мастерством плотника, иначе - вам будет не под силу справиться с подобной задачей.

Внутри нашего короба находится перемычка. Далее при помощи электрического лобзика вырезаем на передней панели отверстие.
В этом месте устанавливаем динамик, который крепится при помощи саморезов и клея.

Меры по защите

Когда все готово, не стоит торопиться и сразу же подключать самодельно изготовленный прибор. Творение необходимо защитить от конденсата и влаги. Влага действует разрушающе на дерево, а в нашем творении присутствует тонкий лист ДСП.

Чтобы обезопасить и защитить корпус, его следует пропитать специальным нитролаком, который применяется в мебельной промышленности. Кроме того, в обязательном порядке требуется пропитать и внутреннюю часть передней панели.

Важно! Данную процедуру необходимо проводить на открытом пространстве, чтобы не произошло отравление лаком.

Видео

Сделать сабвуфер из обычного динамика - это задача не для дилетанта. Здесь потребуются самые разные знания и умения, но если они у вас есть вместе с непреодолимым желанием создать идеальную акустическую систему, значит - все только в ваших руках. Желаем успеха!

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.

Какими бывают короба для сабвуфера?

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.

Какие материалы нам потребуются для сборки сабвуфера?

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:

Саморезы по дереву (примерно 50-55 мм, 100 штук)
Шумоизоляционный материал (шумка)
Дрель и шуруповерт (или отвертка)
Електролобзик
Жидкие гвозди
Герметик
Клей ПВА
Карпет, примерно 3 метра
Клемник

Чертежи короба для сабвуфера

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

Собираем короб для сабвуфера своими руками

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

Делаем сабвуфер стелс своими руками

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:

низкочастотный динамик;
защитная решетка и розетка для подключения к усилителю;
провод для подключения динамика к розетке;
многослойная фанера или ДСП (толщина 20 мм);
небольшой кусок ДВП;
эпоксидный клей;
кисточка;
стеклоткань;
монтажный скотч;
полиэтиленовая пленка;
саморезы по дереву;
дрель, лобзик.

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!

Усилитель звука на 60Вт своими руками

Вот пока есть немного времени, на сайте появляеться еще одна новенькая схема, все знаем что чем больше мощность усилителя,тем он дороже стоит. Но как сделать если нужен усилитель и мощный и в то же время не бьет сильно по карману. Хочу представить многим знакомую схему постого усилителя мощностью 25 или 60 ватт, стоимость которого копейки. Как было уже сказано, мощность усилителя зависит от напряжения питания и номиналов резисторов (в скобках указаны номиналы на 60 ватт). УМЗЧ был собран мной и многократно проверен в работе, он показал очень высокую надежность.

Был собран вариант на 60 ватт.

Усилитель звука на микросхеме tda 2003

Немало схем в интернете на тему узч, к которым могут относиться схемы как мощных усилителей звука так и средних. Захотелось и мне чего погромче, покачественней. И подумав решил, что сойдёт усилитель на 10-20 Ватт . Думаю этого вполне достаточно.

Конструкция была предназначена для прослушивания музыки во времы игры на школьном футбольном поле. Эта выходная мощность как раз подходила для того, чтобы хорошо слышать музыку во всех частях поля. Данную схему соберёт даже начинающий, однако и опытный радиолюбитель захочет иногда себя побаловать таким отличным повторением. Схема довольно-таки лёгкая и стабильная в работе.

Усилитель для сабвуфера своими руками

Усилитель имеет защиту от перегрева, перегрузки и плавное включение, устраняющие хлопки в динамике при включении питания.

К сожалению печатной платы не осталось для данного усилителя.

Но для тех кто серьезно решил заняться его сборки, труда не составит.

Выходная мощность этого усилителя составляет 100Вт

Схема усилителя на сабвуфер

В интернете часто ищут схемы для сабвуфера ,по таким запросам как схема НЧ , или схема усилителя для активного сабвуфера .

Но нет усилителя НЧ в чистом виде , берется обычный усилитель,даже например схему которого привожу тут, можно хоть те что есть на нашем сайте, например отличная схема испробованная и называется как усилитель Агеева

Просто что бы выводить звук на сабвуфер с низкими частотами, перед входом звукового канала ставится НЧ фильтр .А пока приступим к нашей схеме.