Как сделать сабвуфер в авто своими руками? Такой вопрос часто задают автолюбители,
которых не устраивают готовые корпусные сабвуферы. В данной статье мы покажем, как
можно сделать несложный качественный сабвуфер для авто своими руками.
Чтобы сделать сабвуфер, нам необходимо определиться с формой корпуса, типом
акустического оформления и выбрать динамическую головку.
Форму корпуса сабвуфера выберем в виде усеченной пирамиды, как наиболее
универсальную, со скошенной задней стенкой под углом в 23 градуса (практически у всех автомобилей спинка заднего ряда сидений наклонена именно на такой угол).
В качестве типа акустического оформления для корпуса сабвуфера выберем закрытый
ящик. Это позволит легко получить предсказуемые результаты. Такие типы акустического
оформления как фазоинвертор (bass reflex, vented box) и бандпасс (bandpass)
рассматривать не будем, потому, что они требуют более сложных расчетов и настройки.
Открытое оформление (Free air) тоже рассматривать не будем, так как оно подходит
только для седанов.
Переходим к выбору сабвуферного динамика. Поскольку нам необходим динамик для
закрытого ящика, то при его выборе необходимо руководствоваться таким параметром как
добротность Qt. Этот параметр должен быть примерно 0,5 - 0,6. Если этот параметр равен
0,3 - 0,5, то такой динамик больше подходит для фазоинверторного оформления, а если Qt
= 0,7 - 1,2, то такому динамику больше подходит открытое оформление. Из недорогих
сабвуферных динамиков наш выбор пал на модель DS250 фирмы Hertz.
Согласно измерениям и рекомендациям журнала "Автозвук", для динамика Hertz DS250 в
акустическом оформлении закрытый ящик требуется объем порядка 23-28 литров. При
этом АЧХ сабвуфера с учетом передаточной характеристика салона автомобиля
получается линейной.
После определения требуемого объема приступаем к расчету и изготовлению чертежа
корпуса сабвуфера. Передную стенку корпуса сабвуфера сделаем из ДСП толщиной 23
мм, а боковые - толщиной 20 мм. После того, как выпилили стенки корпуса сабвуфера
нужных размеров и в нужном количестве, приступаем к сборке корпуса. Все соединения
выполняем на клею ПВА и саморезах. Саморезы вкручиваем с шагом в 5 см,
предварительно просверлив отверстие под них сверлом на 3 мм и раззенковав сверлом 10
мм под головки саморезов.
После того как собран ящик из боковых, верхней и нижней стенок, на одной из боковый
сторон циркулем размечаем отверстие под акустический терминал.
И электролобзиком вырезаем отверстие.
Поскольку акустический терминал достаточно хлюпкий и при высоком давлении может
создавать призвуки, то для этого экраннируем его небольшой коробочкой.
Эту коробочку промазываем клеем и на саморезах прикручиваем к боковине.
Рубанком срезаем все выступающие края корпуса сабвуфера. Электролобзиком вырезаем в передней панели отверстие под установку динамика, которую на клею и саморезах крепим к корпусу.
Следующий этап, который нам предстоит пройти - это защитить от влаги и конденсата
корпус сабвуфера, поскольку влага на ДСП действует разрущающе. Для этого мы
пропитаем корпус мебельным нитролаком. Лучше эту процедуру провести на улице, т.к.
лак вонюч и ядовит.
Так же пропитываем внутренний торец передней панели.
Следующий этап, который нам необходимо выполнить - это облагородить внешний вид.
Для этого корпус сабвуфера обклеим карпетом. На обклейку нам понадобиться примерно
1,5 метра карпета. В качестве клея использовался нитролак.
Острым концелярским ножом вырезаем отверстие в карпете под динамик.
Корпус готов. Остался последний шаг - соединить сабвуферный динамик с акустическим
терминалом и закрепить их в корпусе.
Сабвуфер, сделанный своими руками, готов! Можно подключать к усилителю и
наслаждаться басами.
Сабвуфер
Мысль собрать сабвуфер не давала мне покоя уже несколько месяцев.
И вот однажды зайдя в «Радиолавку» мне на глаза попался НЧ-динамик Semtoni, и я
решил его купить…
Следующую неделю посвятил рачету сабвуфера. Скачал несколько программ для расчета
корпусов сабвуферов (DLSBox2000, JBL-Speakershop, WinISD…) Больше всего мне
понравилась прога DLSBox2000. С ее помощью и расчитал саб. И вот что получилось -
эффективность данного оформления (ФИ) для моего динамика составляет 76%, объем - 37
лиров (внешними размерами 45х35х35см.), фазоинвертор 75х100мм. (диаметр/длинна).
Потом нарисовал на бумаге эскиз, и начал его изготовление.
Все стенки скрутил шурупами длинной 50мм. Все соединения посажены на клей ПВА
(совет – клей жалеть не надо, лишнее выдавится). Внутри для пущей надежности швы
промазал силиконовым герметиком. В принципе это не обязательно, но уж лучше промазать и забыть, чем потом снова разбирать.
Далее приступил к шпаклевке. Шпаклевку использовал автомобильную,
двухкомпонентную (Изготовить шпаклевку можно и самому, смешав мелкие опилки
дерева и клей ПВА, как вариант). Когда шпаклевка высохла, я отшлифовал корпус
практически до идеальной плоскости.
Затем вырезал отверстия под фазоинвертор, розетку, под ручки-карманы.
Собираем сабвуфер, для того, чтоб посмотреть, как звучит.
Все мои сомнения по поводу правильности расчета объема ящика в миг развеялись –
самодельный сабвуфер играл мягкий ровный бас.
Убедившись в том, что ничто нигде не свистит, я поснимал «фурнитуру» и приступил к
оклейке корпуса самоклейкой бумагой с фактурой кожи. Собрал.
Изготовление подиума для сабвуфера
своими руками
После изготовления подиумов пришла очередь подумать о сабвуфере. Конечно,
можно было бы просто купить корпусной саб, но для меня это слишком легкий путь.
Да и вообще, если хотите знать мое мнение, готовый ящик для настоящего мужчины
должны делать только один раз, и совсем под другую музыку...
Выбор технологии
Внимательно ознакомившись со всеми рекомендациями, решил строить ящик типа
"stealth" (скрытый, неправильной формы, повторяющий форму части багажника) из
стеклоткани и углеволокна со стенками из фанеры.
Материалы и инструменты
Из основных материалов мне понадобилось:
§ Эпоксидка, 9 флаконов по 300 г, пр-во г. Дзержинск.
§ Стеклоткань толщиной 0,3 мм (скорее всего, она промышленная), без воска, порядка 2,5 кв. м.
§ Углелента толщиной 0,1 мм и шириной 0,4 м - порядка 4 м.
§ Лист фанеры 9 мм - порядка 1,8 кв. м.
§ Полиэфирная шпаклевка со стекловолокном - 150 г.
§ А также шкурка, гвоздики, шурупы, бумажный скотч, пластилин, аэрозольная краска "Matson",
клей типа "Момент", термоклей, карпет (ковролин).
Электролобзика у меня тогда не было, поэтому использовал обычные пилы - широкую и
узкую, также электродрель, строительный фен "Black&Decker", ножницы по металлу,
нож-резак и еще молоток...
Выклейка
Решил расположить сабвуфер слева в багажнике - меньше расстояние до аккумулятора и
больше места в нише из-за отсутствия горловины бензобака. Место, которое находится за
пластиковой заглушкой, тоже задумал использовать, и, как потом оказалось, не зря, это
дополнительно 5 литров объема. Для начала подготовил поверхности: все заклеил
бумажным скотчем, включая пластиковую боковину. Затем с помощью картона, скотча и
пластилина сделал обечайку (торцы) вокруг выреза вровень с кромками, предварительно
наклеив кусок пенки 8 мм на внутреннюю поверхность заднего крыла. Это для того,
чтобы готовая форма не упиралась в крыло изнутри. Здесь важно проследить, чтобы
боковые картонные стенки располагались под небольшим углом, иначе слепок
невозможно будет вытащить из отверстия. Потом тем же пластилином немного
подкорректировал получившуюся матрицу для придания более плавных обводов слепку.
Пластилин разогревал феном, а то очень тяжело.
Подготовленную таким образом поверхность обильно смазал литолом и приступил к
оклейке. Стеклоткань накладывал внахлест, полосками шириной порядка 15 см, слегка
подогревая их феном и выдавливая пузырьки. Поверхность смолой не мазал (она в литоле), а предварительно пропитывал полоски. На этом этапе я не очень ясно
представлял себе будущую форму ящика, поэтому заклеил заведомо большую площадь.
Эпоксидка медленно полимеризуется при низких температурах, поэтому мне пришлось
искать теплый гараж для затвердевания формы. Это оказалось гораздо легче, чем я
предполагал, и после ночевки машины в огромном теплом заводском гараже я
торжественно выдрал получившийся слепок, правда, с некоторым усилием...
Стенки
Число, форму и размер боковых стенок прикидывал уже по месту, вырезая их из картона и
скрепляя клеем-расплавом (продается в виде стержней, плавится паяльником либо
вставляется в специальный "пистолет"). Но на этом этапе есть одна важная проблема, для
которой я нашел (горжусь собой!) нетривиальное решение.
Как прикинуть объем ящика? Готового ответа я так и не нашел, пришлось придумывать.
Коробка от динамика вмещала 20 литров, поэтому на глазок вырезал из картона и скрепил
стенки так, чтобы получилось полторы коробки. Более точно измерить объем можно
только при помощи сыпучих или жидких веществ... Может подойти и крупа (30 литров
крупы - ой-ой!), песок, керамзит или пенопластовые шарики... Про воду пока речь не идет
- конструкция негерметична в принципе. Но свежее решение пришло само собой, однако
не сразу: в обычные пакеты для мусора я налил воды по 6 литров, завязал их и просто
побросал в макет ящика! Хотя конструкция чуть было не рассыпалась из-за тяжести воды,
цели своей я достиг...
Затем вырезал стенки уже из 9-миллиметровой фанеры, стараясь учесть уменьшения
объема в дальнейшем: толщина стенок, объем брусков и ребер жесткости, эпоксидку (9
флаконов по 300 г), стеклоткань и т.д. Новые стенки скрепил термоклеем и вторично
произвел замер. Если есть сомнения в правильности замеров, то можно ширину стенок
сделать с запасом и отрезать лишнее потом, когда будет набрана достаточная прочность.
Верхнюю стенку пришлось вделать с вырезом под динамик в штатном месте накладки.
Так я планирую организовать тыловую подзвучку.
Далее скреплял стенки между собой при помощи шурупов (саморезов), брусочков и
эпоксидки. Бруски лучше вырезать из твердых пород дерева: бук, дуб, береза. Места под
шурупы (я взял 4 х
25 мм) разметил и предварительно засверлил сверлом 0,5-0,75 диаметра шурупа, иначе
брусок расколется. Хочу добавить, что скреплял боковые стенки между собой, не отделяя
заднюю, - чтобы постоянно контролировать положение деревянной части относительно
стеклопластиковой. То есть разрывал временное клеевое соединение, ставил брусок и
опять фиксировал участок термоклеем. Когда деревянная обвязка высохла, капитально
приклеил к ней заднюю стенку эпоксидкой, прибив штапичными (маленькие такие)
гвоздиками по периметру для полного прилегания. После этого срезал излишки слепка и
кое-где эти гвоздики повыдергал. При стыковке все щели заполнял смесью смолы и
опилок. Первоначальная форма была готова. Даже на этом этапе ящик оказался полностью
герметичным, поэтому я замерил объем водой, причем уже без пакетов...
Увеличение прочности
Для увеличения жесткости деревянных стенок достаточно было просто прибить-наклеить
еще один слой фанеры. Но я на свой страх и риск немного усложнил себе задачу и
применил композитный материал - "сэндвич". Между двумя фанерными стенками зажал
три слоя углеволокна со смолой, причем волокна располагались вдоль - поперек - вдоль.
Дополнительную стенку решил высверлить и сделать, таким образом, "сотовую"
структуру. Как мне кажется, эти дырки не снижают общую жесткость конструкции, но
This document is created with trial version of Document2PDF Pilot 2.6.97.
заметно улучшают демпфирование стенок. Да и к тому же в сумме это дополнительных 2
литра объема, я посчитал. Вполне возможно, что эти дырки - спорный вопрос. Здесь я не
уверен на 100% в правильности своих действий, однако испытания показали неплохие
результаты...
Другое дело - набрать прочность стеклопластиковой части ящика. Оптимальным
решением оказалось применение аналогичного "сэндвича". Только теперь три-четыре слоя
углеволокна помещались между слоями стеклоткани. Такой "сэндвич" я аккуратно
изготавливал на гладкой подложке (идеально - на куске толстого стекла), тщательно
пропитывая смолой каждый слой. Потом наклеивал его внутрь слепка. Предварительно
поверхность смазывал эпоксидкой и уже положенный "сэндвич" немного грел феном
(смола размягчалась), тщательно разравнивал его, выдавливая пузыри, и затем грел феном
уже посильнее. После таких действий свежеприлепленный "сэндвич" "вставал" - немного
затвердевал. Таким образом, вполне возможно набрать жесткость слой за слоем, не
дожидаясь полной полимеризации свежих "сэндвичей".
По такой схеме набрал суммарную толщину в 8-10 слоев, накладывая куски внахлест и
делая акцент на участках с наибольшей площадью. Также старался, чтобы "сэндвич"
немного захватывал фанерные стенки. Форма выклеивалась довольно ровно, поэтому
поверхность практически не шлифовал между накладкой слоев. Углеволокно имеет
высокий модуль жесткости, поэтому его применение намного упрощает задачу. Можно,
конечно, обойтись и без него, но тогда число слоев стеклоткани придется увеличить... И
еще один момент: композит получится гораздо прочнее, если он будет сохнуть под
грузом, а не просто так. Вакуумной установки у меня нет, применять гнёт я не стал, но
прижать стеклоткань мешочком с песком, наверное, было бы не лишним...
Ребра жесткости и верхняя крышка
Конструкция получалась все прочнее и прочнее. Я пробовал со всей силы прыгать на
ящике, но никаких деформаций это не произвело. Тем не менее, поставил ребра жесткости
(распорки). Прыжки прыжками, а бас - дело серьезное.
Ребер вырезал три штуки - из той же фанеры, шириной 3-4 см. Конечно, не так просто
было "близко к тексту" повторить рельеф стеклопластиковой поверхности, но я особо и не
старался: стеклопластик все спишет... Ребра наживил гвоздиками к деревянным стенкам,
заполнил щели между ними и слепком смесью смолы и опилок, а потом по месту стыка
положил полоски стеклоткани. На дно ниши приклеил буковый брусочек, заклеив его
сверху куском стеклоткани. Ну вот теперь прочность точно достигла отметки "ЛИНКОР".
Верхнюю крышку тоже вырезал из фанеры. Между двумя 9-миллиметровыми заготовками
зажал пару слоев углеволокна и слой стеклоткани со смолой, скрепил фанерки гвоздиками
и прижал грузом. Отверстие под динамик вырезал заранее, а уже к высохшей композитной
конструкции приклеил и прибил дополнительное кольцо. Оно немного добавляет
жесткости крышке, да и шурупы крепления динамика будут прочнее держаться за счет
более долгого пути в дереве...
После проверки поверхностей крышку торжественно приклеил к ящику, намертво
привинтив ее шурупами. Мелкие неровности и головки шурупов зашпаклевал и зашкурил.
Стеклопластиковую часть ящика тоже шпаклевал, но только крупные раковины -
выводить поверхность "в ноль" не имеет никакого смысла: кто это оценит, а на жесткость
не влияет.
Ящик снаружи и изнутри выкрасил черной матовой краской, хотя специалисты
рекомендуют внутреннее пространство обработать антикором в аэрозольной упаковке.
Также изнутри на клей "Момент" наклеил 10-миллиметровый поролон для лучшего
демпфирования стенок. Снаружи часть ящика задрапировал ковролином (карпетом),
использовав тот же "Момент".
Клеммы купил универсальные - и под вилку, и просто под оголенный провод. Просверлил
отверстия в боковой стенке и прикрутил их, промазав герметиком. Провод к динамику
взял покороче и потолще, 4 кв. мм, места контактов пропаял и заизолировал.
Герметизация динамика
Неправильное сопряжение динамической головки и ящика (особенно это касается ЗЯ)
запросто может свести к нулю весь кропотливый труд. Конечно, существуют специальные
прокладки из пористого материала, предназначенные специально для подкладывания под
обод динамика. Можно даже приклеить динамик к корпусу герметиком. Но как его потом
отдирать? Я применил простую и надежную технологию, дающую прекрасные
результаты. Всем рекомендую.
Обод корзины динамика намазал (от греха) литолом. Затем нанес силиконовый герметик
(отличные результаты дает фирменный "ABRO") по краю отверстия в корпусе. Чтобы
головка не приклеилась, по силиконовой дорожке нужно уложить полоски тоненького
целлофана (вполне подойдут кусочки пакета - "маечки"). Далее нужно приложить
динамик, ориентировав его так, как он будет стоять в дальнейшем, и привинтить его
всеми винтами. После затвердевания герметика динамик и целлофан должны с легкостью
отсоединиться, а на корпусе должна остаться идеально подходящая под конкретную
головку силиконовая прокладка.
Выводы
На мой взгляд, сабвуфер получился. Не особо тяжелый, но жесткий и прочный. В итоге он
оказался около 33 литров - ненамного меньше расчетного, но это не столь страшно:
добавление звукопоглощающего материала внутрь позволяет исправить эту нестыковку...
В багажнике сидит как влитой, не дребезжит, стенки не "дышат" даже на
околомаксимальной громкости. В общем, я доволен. В тот момент у меня нет
возможности измерить АЧХ, поэтому настраивал на слух - добавляя или убирая
акустический балласт или звукопоглотитель.
15 апреля 2000 года появилась возможность проверить сабвуфер в деле на первых
соревнованиях SPL-клуба. Для меня оказалось полной неожиданностью, но сабвуфер в
категории "СОЛО" продемонстрировал звуковое давление в 132,5 дБ - лучший результат
среди всех участников. Для одной "двенашки" это очень серьезно.
Еще одна статья о том как сделать
Для того чтобы в полной мере наслаждаться современной музыкой в машине, нужна хорошая акустическая система, и достаточно большую роль в ней играет сабвуфер. Разумеется, во многих автомобилях изначально установлена качественная акустика, но стоят они достаточно много. Поэтому многие интересуются как собрать сабвуфер своими руками в машину, ведь сейчас это оптимальный вариант, который позволит получить хорошее качество . В этой статье мы расскажем об этом.
Причина, по которой сабвуфер в автомобиле необходим, достаточно проста – он предназначен для максимально качественного воспроизведения низких частот, что крайне важно для ряда музыкальных направлений. При этом нельзя забывать о необходимости дополнять звучание сабвуфера качественной акустической системой, которая воспроизводит средние и высокие частоты.
Выбор динамика для сабвуфера в автомобиль
Для того, чтобы сделать сабвуфер в авто своими руками, необходимо в первую очередь выбрать правильный динамик. Это достаточно важно, ведь именно этот выбор будет влиять на размер короба и спектр воспроизводимых частот. В настоящее время стандартными вариантами являются следующие динамики:
- 6 дюймов – применяются в качестве источника мид-баса, (в сочетании с более крупными сабвуферами);
- 8 дюймов – используются для воспроизведения фронтальных басов;
- 10 дюймов – отличный вариант для колонок, внутренний объем которых будет составлять от 15 до 20 литров;
- 12 дюймов – дают очень качественный звук, но для них нужна коробка от 25 до 35 литров;
- 15 дюймов – дают очень мощный бас, но требуют достаточно большого корпуса объемом от 60 до 90 литров.
Также если вы хотите собрать сабвуфер в авто своими руками, то достаточно важным параметром является выбор правильного сопротивления звуковой катушки. При этом нужно помнить о следующем соотношении – чем меньше сопротивление усилителя, тем выше его мощность. Но это не обозначает, что нужно выбирать минимальные значения, ведь при сопротивлении в 1-2 Ома, качество звучания будет значительно хуже. Приемлемым вариантом будет сопротивление от двух до четырех Ом.
У специалистов нет единого мнения относительно оптимальной мощности динамика. Одно известно точно – оптимальным вариантом будет, если мощность динамика будет несколько выше мощности усилителя. Ведь большинство систем не рассчитано на длительную работу на максимальной громкости, которая может привести к снижению качества звука и появлению нелинейных искажений.
Проектировка сабвуфера для автомобиля
Для того чтобы сделать самодельный сабвуфер для вашей машины, необходимо понять как именно будет выглядеть его будущий корпус, каких он будет размеров, формы, и т.д. Самым лучшим вариантом для этого будет воспользоваться программой WinISD, которая позволит виртуально сделать сабвуфер для машины в соответствии с его основными характеристиками.
Для этого необходимо знать следующие параметры динамика:
- Vas – эквивалентный объем;
- Qts – добротность динамика;
- Fs – частота акустического резонанса в открытом пространстве;
- Z – сопротивление динамика;
- Pe – предельная шумовая мощность;
- Qms – механическая добротность;
- Qes – электрическая добротность;
- Dia – диаметр диффузора.
У стандартных динамиков уже имеются определенные заданные характеристики. Например, эквивалентный объем:
- Для ГДН35 – от 40 до 50 литров;
- Для ГДН50 – 90 литров;
- Для ГДН75 – 80 литров.
Для прочих моделей эти характеристики можно узнать на заводской упаковке или официальном сайте. Кроме того, параметры большинства фирменных динамиков уже есть в базе WinISD.
Самым важным параметром при расчете ящика для динамика является Qts, который описывает эффективность динамика на резонансных частотах. При расчете короба необходимо учитывать все возможные значения данного параметра.
После ввода всех этих параметров программа рассчитает один из трех видов ящика для автомобильного сабвуфера, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки. Этими видами ящика являются:
- Стандартный закрытый ящик – прост в изготовлении и проектировании, но имеет достаточно низкий КПД в плане воспроизведения звука. Кроме того, такие ящики должны быть герметичными, что является некоторой проблемой при их сборке;
- Фазоинвертор – более сложный корпус при расчете и изготовлении, но даст звук, который будет лучше, чем у обычного ящика;
- Бандпасы 4-го и 6-го порядка. Самые сложные при изготовлении и проектировании, но обладают свойством глушить высокие частоты и подчеркивать низкие. Соответственно они дают самый лучший звук.
Для того чтобы начать сделать проект сабвуфера для машины необходимо сначала создать в программе новый динамик и загрузить его параметры в базу данных. Для этого необходимо нажать «New», выбрать «Own drivers», опять выбрать «New», и загрузить свои параметры, подтвердив загрузку нажатием на «OK» и «Close».
После этого необходимо создать новый проект на базе выбранного типа корпуса, для этого придется повторить эту описанную выше процедуру, используя разные типы ящика. Сам процесс проектирования состоит в изменении параметров коробки, настройки частоты фазоинвертора при помощи диаметра и длинны труб.
В зависимости от этого будет изменяться график частот. Оптимальным будет, если график пересечет линию на отметке -3 дБ, на частоте 25-35 Гц, и дальше проходит по линии на отметке в 0 дБ, и идет вниз на частоте 150-200 Гц. Далее будет необходимо настроить так, чтобы допустимые отклонения находилось в допустимом диапазоне.
Как правило, сабвуфер располагают в багажнике машины. Однако от того, где конкретно он находится, зависит звуковое давление внутри автомобиля, которое может колебаться в пределах полтора децибела. Если вы планируете участвовать в соревнованиях по автозвуку (SPL) – правильное расположение сабвуфера может стать причиной поражения или победы.
Как сделать короб для сабвуфера в авто
Итак, теперь разберемся с тем, как сделать сабвуфер в машину своими руками. Для этого нам в первую очередь необходимо подготовить нужные материалы. Прямые стенки изготавливаются из фанеры, ДСП, и очень редко из цельной древесины. Изогнутые поверхности делаются из стеклоткани, которую выклеивают слоями по нужной форме. Очень важно соблюдать размеры максимально точно.
Непосредственно сборка сабвуфера в машину, осуществляется при помощи клея и саморезов.
Когда вы собираетесь сделать сабвуфер в авто своими руками, то корпус для сабвуфера должен быть максимально герметичным. Это необходимо для того, чтобы на динамике не конденсировалась влага. Помимо обработки швов герметиком, не помешает дополнительно покрыть стенки нитролаком, который не будет пропускать влагу.
После сборки корпуса для автомобильного сабвуфера можно обтянуть его кожей, кожзамом или мебельной тканью.
Кроме того, нелишним будет позаботиться о защите динамика от механических повреждений, попадания влаги или пыли. Это можно сделать двумя способами:
- Защита специальной акустической тканью – не самый дешевый способ, который отлично защищает от грязи и пыли, но не сможет предотвратить механические повреждения;
- Защита при помощи металлической решетки – сравнительно недорогой вариант, который позволяет предотвратить механические повреждения, но не спасет от грязи и влаги.
- Достаточно важным моментом является то, что у низких частот направленность звука практически не ощущается. А значит, расположение сабвуфера в автомобиле не имеет особого значения.
Стелс-сабвуфер для машины своими руками
Основным преимуществом стелс-сабвуфера в автомобиле является его малозаметность, при возможности получить максимально качественное звучание. Как правило, его располагают в багажнике за аркой заднего крыла, где он не занимает много места. Поскольку для хорошего авто-сабвуфера необходим короб приличного объема, который может превышать 18 литров, может понадобиться вынести его панель, таким образом, заняв объем предназначенный для заднего колеса. Также может понадобиться подрезать пол.
Разумеется, для того чтобы такой сабвуфер не был сильно заметен необходимо будет позаботиться о его отделке, которая по своему виду будет совпадать с оформлением автомобиля.
Светодиодная подсветка сабвуфера в автомобиле
Разумеется, качественный звук будет отлично сочетаться с эффектными световыми эффектами. Самым простым вариантом будет использование светодиодной ленты, которую можно будет приклеить вокруг динамика. Также достаточно интересным решением будет применение неонового эквалайзера, который реагирует на пиковые амплитуды сабвуфера и заставляет светящуюся жидкость подниматься по столбикам.
Как самому сделать сабвуфер?
Для истинного меломана слушать музыку через стандартные компьютерные колонки - страшное наказание. Хорошую акустическую систему каждый подбирает под себя. Но, помимо того, что это удовольствие не из дешёвых, иногда сложно подобрать колонки нужных параметров. И тут единственный выход - сделать их своими руками. Сейчас разберемся, как сделать сабвуфер своими руками.
Изготовление сабвуфера в домашних условиях проходит в несколько этапов:
- Подбор материалов;
- Проектирование корпуса;
- Сборка сабвуфера.
Подбор материалов
Перед началом всех работ необходимо собрать нужные материалы для изготовления корпуса. Для того, чтобы самому сделать сабвуфер, необходимо приобрести:
Определившись с необходимыми материалами, переходим к инструменту, который нам потребуется для того, чтобы сделать сабвуфер своими руками:
- ножовка по дереву, желательно с мелкими зубцами;
- электродрель;
- лобзик;
- стамеска;
- напильник;
- циркуль, карандаш, линейка;
- отвёртка или шуруповёрт (можно и то, и другое);
- наждачная бумага, от грубой до «нулёвки».
Проектирование корпуса
WinISD 0.44. позволяет спроектировать четыре вида сабвуферов. Из них оптимальный короб, который будет работать с максимальным КПД, это бандпасс. У него динамик крепится к перемычке внутри короба, он имеет две камеры и два фазоинвертора. Для фазоинверторов подойдут обрезки сантехнической трубы. Программа рассчитает длину сама, но для этого необходимо знать диаметр.
А вот теперь примемся уже непосредственно за изготовление короба сабвуфера. Тут главное правило - не торопиться. Ошибка в измерениях может привести к тому, что всё придётся делать заново.
Сбор сабвуфера
Перед тем, как собрать сабвуфер, необходимо вырезать короб.
Если у вас все ещё остались вопросы по поводу того, как сделать сабвуфер своими руками, просмотрите обучающее видео, которое развеет все ваши сомнения.
В свою комнату. Сперва хотел изготовить основной канал (на бас) на микросхеме TDA2050
и для двух сателитов - на TDA2030
. Как вы знаете, так сделаны почти все недорогие китайские вуферы. Но потом немного поразмыслив решил не уподобляться китайским братьям и сделал заметно помощнее. На бас прикупил микросхему TDA7294
, а для сателитов поставил уже упомянутую TDA2050
. Думаю будет неплохо. Две колонки по 24 Ватта и основной мощностью в 60 Ватт.
Изготовление начал с корпуса
. Это самая пыльная часть работы. Не стал углубляться в теорию по всяким там вычислениям параметров Тиля-Смоля для динамика и программ для обсчета объема ящика. Просто прикинул приблизительные размеры на глаз и выпилил лобзиком заготовки из плит ДСП. Соединял саморезами. Все места соединений промазывал клеем ПВА. Ящик должен получиться практически герметичным. Если останутся большие щели, то ни о каком басе можно и не мечтать. Настраивал только длину трубы фазоинвертора по наилучшему звуку.
Теперь испытания
: для небольшой комнаты бас просто зверский! На среднем уровне громкости начинают скрипеть двери шкафа. Ну, соседи, держитесь! Я вам покажу кузькину мать!
В качестве сателитов прикупил две колонки 25АС-225 в хорошем состоянии. Не хотелось возиться еще и с корпусами сателитов. В общем осталось немного пошпаклевать корпус, пошлифовать и покрыть самоклейкой или чем-то другим. Еще не определился. Пока немного послушаю и порадуюсь качеству нового звука. В итоге получился неплохой аппарат за небольшие деньги и сделанный своими руками. Теперь он будет радовать мой слух, а также делать веселее жизнь соседям:) Все файлы находятся в архиве. Сабвуфер изготовил и протестировал Бухарь .
Обсудить статью САБВУФЕР СВОИМИ РУКАМИ
- 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?
