Строение динамика сабвуфера – Что такое сабвуфер и из чего он состоит ⋆ Doctor BASS

Содержание

Что такое сабвуфер и из чего он состоит ⋆ Doctor BASS

Из чего состоит сабвуфер

На этой страничке мы коротко пробежимся по элементам, из которых состоит любой НЧ и СЧ динамик. Это поможет лучше понять устройство сабвуфера и более полно представить процесс воспроизведения звука.

Итак, что такое сабвуфер или низкочастотный динамик. Сабвуфер это прибор, преобразовывающий частоту сигнала в колебания воздуха, которые мы воспринимаем как звук.

Принцип работы следующий — сигнал от усилителя по проводам передается на катушку, которая при взаимодействии с магнитом передвигается и перемещает диффузор динамика, который и создает звуковые волны (колебания воздуха).

Теперь хватит определений, посмотрим лучше на картинки.

Компоненты

Внизу отмечены основные элементы из которых состоит сабвуфер.

Подвес — крепит диффузор к корзине. Совместно с длиной обмотки катушки влияет на величину хода динамика, а от материала зависят эластичность и прочность.

Монтажное кольцо

—  выполняет роль уплотнителя, в некоторых моделях может крепить подвес к корзине.

Вывод проводов — современным решением является  выведение проводов от катушки по центрирующей шайбе, что исключает возможность повреждения и посторонних звуков во время работы.

Клемма —  к  клеммнику подключаются акустические провода от усилителя, в некоторых моделях может отсутствовать, предлагая обладателю прямое подключение, либо соединение через терминал корпуса.

Звуковая катушка — располагается в зазоре между керном и  верхним фланцем, там где образуется магнитное поле. Катушка это цилиндр (гильза), на который намотан тонкий медный провод (обмотка катушки). Гильза соединена с диффузором,  за счет чего он и приводится в движение.

Корзина является корпусом динамика и каркасом для всех элементов.

Пылезащитный колпак — препятствует попаданию пыли в зазор звуковой катушки.

Диффузор

 — площадь, создающая колебания воздуха, которые мы слышим как звук.

Центрирующая шайба — центрует и удерживает катушку в зазоре.

Магнитная система. Магнит изготавливается из особых  сплавов или же магнитной керамики —  специальным способом спрессованных и «спечённых» порошков. От массы и материала магнита зависит мощность динамика.

Магнит расположен вокруг керна и закреплен между верхним и нижним фланцами. Все это вместе составляет магнитную систему сабвуфера.

Вентиляционные отверстия и канал для отвода воздуха используются для выведения тепла и защиты катушки от перегрева. Охлаждение бывает пассивное и активное, оба варианта используются в динамиках. При пассивном охлаждении тепло рассеивается за счет теплопередачи материалов, а при активном горячий воздух отводится за счет движения диффузора, соответственно при ускорении или увеличении диапазона движения повышается и интенсивность охлаждения.

Заключение

Это были основные элементы, составляющие устройство сабвуфера, такой принцип имеют низкочастотные и большинство среденчастотных динамиков. Высокочастотные строятся несколько по другому.

Совокупность, материалы и взаимодействия всех этих элементов определяют характеристики сабвуфера, параметры Тиля — Смолла и конечно характер звучания и качество динамика.

Видео о том из чего состоит сабвуфер

Надеюсь после этого материала вы разобрались из чего состоит сабвуфер и как он работает.

Читайте наши статьи, узнавайте новое, слушайте качественную музыку с отличным басом!

^НАВЕРХ


Читать еще:

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

doctorbass.ru

Как устроен МОТОР сабвуфера » Теория автозвука » Бас Клуб

Сегодня в разделе Теория Автозвука, мы постараемся вместе разобраться, как устроен мотор сабвуфера (магнитная система и звуковая катушка), а так же узнаем с какими сложностями сталкиваются производители при проектировании магнитной системы и звуковой катушки сабвуфера.

Основа привода динамика осталась практически без принципиальных изменений со времен выдачи первого патента в 1925 г. Пять основных частей привода неизменны и незыблемы: магнит, полюсный наконечник, передний и задний магнитопроводы и звуковая катушка. Задача первых четырех элементов – создать по возможности мощное магнитное поле и сконцентрировать его в зазоре между полюсным наконечником и верхним магнитопроводом. А “пятый элемент” – звуковая катушка, обязан в этом поле двигаться при протекании по обмотке тока. Все вроде бы просто. Однако подробностей за эти годы выяснилось немало.

Самая консервативная часть привода – материал магнитопроводов. Ничего, кроме магнитомягких материалов, а проще говоря – отожженной малоуглеродистой стали, почти чистого железа, здесь не применяется. С материалами для магнитов колдовали долго, вначале перепробовав разнообразные литые магниты из специальных сплавов, а затем, с разработкой ферритовых композиций, вопрос практически закрылся. Металлические магниты теперь применяются практически исключительно в пищалках, где масса магнита мала и можно использовать значительно более эффективные редкоземельные сплавы – почти всегда на основе неодима. Крупных магнитов из неодимовых сплавов не делают лишь потому, что элемент этот в самом деле редкий, и большая часть выпуска идет, на изготовление микродвигателей.

Момент истины в проектировании привода – как обеспечить эффективное взаимодействие магнитного поля и звуковой катушки, которая в него погружена. Геометрия и пропорции рабочего зазора магнитной системы и звуковой катушки – необъятный простор противоречий и компромисов. Основной параметр, определяющий результаты этого взаимодействия – так называетмый силовой фактор B x L, часто приводимый в технических характеристиках породистых динамиков. Силовой фактор – произведение индукции в зазоре на длину провода звуковой катушки, находящуюся в пределах этого зазора. Чем больше силовой фактор, тем более контролируемым становится движение диффузора и тем больше его электрическое демпфирование. Ясно, что чем массивнее магнит, тем силовой фактор будет больше, поскольку будет больше индукция. Но последняя величина зависит также и от размеров зазора: чем шире кольцевая щель в магнитной системе, чем она большего диаметра и чем она глубже (чем толще верхний магнитопровод), тем меньше будет индукция в зазоре, поскольку магнитное поле окажется “размазанным” в пространстве. Сделать зазор узким, маленьким и неглубоким – и негде будет поместить звуковую катушку, намотанную достаточно толстым проводом. Уменьшить сечение провода – возрастет сопротивление и упадет отдача. И так далее. А если принять во внимание, что диаметр звуковой катушки небезразличен и для поведения диффузора, ситуация еще усложняется.

Существует два основных типа геометрии звуковой катушки в зазоре: короткая катушка и длинная катушка. Длинной звуковая катушка по длине существенно превышает глубину зазора в магнитной системе и в каждый момент “работает” только часть витков, находящаяся в пределах его глубины. Эта часть, а следовательно, длина пповода, находящаяся в зазоре, будет оставаться неизменной пока внутрь зазора не войдет край катушки. Динамик считается работающим в линейном диапазоне перемещений диффузора, именно до этого момента. То, насколько катушка длиннее зазора и будет определять максимальный линейный ход диффузора – знаменитый X max.

Но, поскольу только те витки, что попали “в поле” реально работают, плотность намотки стараются сделать наибольшей и именно за этим придумали в свое время ленточную намотку плоским проводом, уложенным на ребро. Сейчас многослойные катушки, выполненные обычным круглым проводом, мирно уживаются с однослойными ленточными, а высший пилотаж в смысле плотности намотки показала датская компания Dynaudio, которая использует провод шестиугольного сечения, полностью заполняющий медью сечение обмотки. В результате, правда, каждую звуковую катушку наматывают вручную в течение 30 минут (по норме), что потом соответственно отражается в цене готовой продукции.

Привод с длинной звуковой катушкой применяется в подавляющем большинстве сабвуферных динамиков и любим производителями за возможность получить большую индукцию в коротком зазоре, сделать звуковую катушку большой и хорошо охлаждаемой, получить большой ход дифузора. Короткая катушка в пределах линейного диапазона находится полностью внутри магнитного зазора. Сам зазор при этом приходится делать длиннее, а катушку – короче, поэтому типичные значения силового фактора B x L у таких динамиков – меньше. Казалось бы, при таких делах можно эту конструкцию и похоронить, но именно она обеспечивает наименьшие искажения при больших ходах диффузора.

Типичная картина изменения силового фактора со смещением звуковой катушки для двух типов привода выглядит следующим образом:

У длинной звуковой катушки поведение в пределах линейной области пристойное, а за его пределами – значение силового фактора (а, значит, вносимые искажения) меняется довольно плавно. При выходе короткой катушки из зазора искажения нарастают быстро, зато пока этого не случилось, линейность – идеальная.

Здесь есть одна тонкость: различные сочетания длины звуковой катушки и глубины зазора определяют разное поведение динамика на границе его линейного диапазона (и за ней). Возьмем два динамика – у одного глубина зазора (толщина верхней плиты магнитной системы 8 мм, а длина звуковой катушки – 12 мм. У другого – 4 мм и 8 мм соответственно. Максимальный рабочий ход диффузора у обоих будет одинаковым – 2 мм (12-8)/2 = (8-4)/2 = 2.

Однако у первого, с большим отношением глубины зазора к X max за пределами линейного диапазона, нелинейность будет нарастать относительно плавно, а второй = захрипит уже при незначительном превышении X max. Так что есть прямой смысл смотреть не только на величину X max из документации, но и на толщину переднего магнитопровода на самом динамике – чем больше, тем лучше.

Другой источник искажений, определяемых конструкцией привода – его ассиметрия. В идеальном случае сила, действующая на звуковую катушку при движении в одну и другую сторону, то есть внутрь магнитной системы и наружу, должны быть одинаковы по величине. Не будет этого – искажения сигнала неизбежны. Для этого магнитное поле, создаваемое в зазоре, должно быть максимально симметричным. Так бы оно и случилось, без особых ухищрений, если бы все магнитное поле оказывалось в зазоре. На деле этого не происходит и силовые линии поля “выплескиваются” из зазора и образуют поле рассеяния. Но, поскольку выше зазора – воздух, а ниже – сталь полюсного наконечника, рассеяние происходит существенно несимметрично.

Чтобы как-то навести симметирию, некоторые фирмы применяют более сложную геометрию рабочего зазора магнитной системы. Некоторые, например, просто удлинняют полюсный наконечник (в сабвуферах Kicker, например, очень это любят)

В результате магнитная обстановка сверху и снизу существенно выравнивается, но дается это в результате увеличения общего рассеяния – силовые линии “лезут” вверх по стволу удлинненного полюсного наконечника, а место им – в зазоре, все остальное – нежелательные побочные поля. Для компенсации возросшего рассеяния приходится ставить более мощные магниты. Другие фирмы идут “от противного” и уменьшают рассеяние ниже магнитопровода, для чего полюсный наконечник делается ступенчатым.

Более “тощий” ствол замыкает на себя меньше силовых линий и они поневоле скапливаются в зазоре, но возрастает общее магнитное сопротивление системы и падает индукция в зазоре. Вообще, магнитное сопротивление стараются сделать возможно меньшим, для этого часто полюсный наконечник выполняют заодно с нижним магнитопроводом, чтобы не было лишнего стыка, хотя это намного хлопотнее, чем сделать их по отдельности и соединить при сборке. Еще одно, довольно эфективное, но не очень распространенное решение – полюсный наконечник с выемкой, можно найти в довольно пафосных марках динамиков. Здесь, помимо усложнения технологии, возрастает чувствительность к разбросу характеристик магнита, поэтому менее притязательные изготовители головок на такое решение идут неохотно.

Особняком стоят радикальные решения – вывернутые “наизнанку” магнитные системы, у которых магнит – внутри звуковой катушки, а все, что вокруг – магнитопровод, замыкающий магнитную цепь.

Такие “обращенные” магнитные системы сделаны главным образом для того, чтобы улучшить линейность работы диффузора, а с точки зрения их функционирования как “мотора” – сплошная головная боль для разработчиков – оттого они и редки. Оссобого внимания заслуживают моторы tohatsu.

Привод динамика, как любая машина постоянного тока – обратим, то есть одновременно работает и как своего рода трансформатор. При движении звуковой катушки в мощном магнитном поле в ней наводится ЭДС и протекает ток, поскольку катушка закорочена практически нулевым выходным сопротивлением усилителя. Этот ток приводит к модуляции магнитного поля в зазоре, а поскольку звуковая катушка то “надета” на полюсный наконечник, то вылезает наружу, характер этой модуляции тоже ассиметричен и приводит к дополнительным искажениям. Для снижения этих нежелательных эффектов необходимо сделать так, чтобы, оставаясь эффективным двигателем, привод динамика перестал быть эффективным трансформатором. Известно, что злейший враг трансформатора – короткозамкнутые витки. Вот их-то и поставили на службу обществу в усовершенствованных магнитных системах. Чаще всего такие короткозамкнутые витки делаются в виде покрытия медью верхнего торца полюсного наконечника,

установки медного (реже – алюминиевого) наконечника…

…или с помощью так называемого “стабилизатора магнитного потока” – проводящего кольца, установленного у основания полюсного наконечника, подобная конструкция замечена в сабвуферах марки Fi Audio.

Побочным эффектом от короткозамкнутых витков в различных вариантах является уменьшение индуктивности звуковой катушки, из-за влияния которой с повышением частоты растет импеданс сабвуфера. Поэтому косвенно о наличии описанных устройств в конструкции динамика можно судить по величине индуктивности звуковой катушки. Если величина этой индуктивности 5-6 дюймового мидбаса не превышает 0,3-0.4 мГн, а у сабвуферов 10 – 12 дюймов 0,6-1,0 мГн, можно дать голову на отсечение, что создатели динамика позаботились о стабилизации потока, за что им можно быть только признательными.

по материалам журнала Автозвук

www.bassclub.ru

Как сделать сабвуфер из обычного динамика?

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.

к содержанию ↑

Что такое сабвуфер?

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.  
к содержанию ↑

Выбор динамика

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

  1. 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.
  2. Динамики, использующие сабвуфер на 8 дюймов, применяются для дополнительных фронтальных басов.  
  3. 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.
  4. 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. Кликайте по ссылке, чтобы узнать, как подключить колонки от домашнего кинотеатра к телевизору.

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.

к содержанию ↑

Как сделать сабвуфер для компьютера?

Самостоятельное изготовление сабвуфера осуществляется в несколько этапов:

  1. подбор материалов;
  2. проектирование корпуса;
  3. сборка сабвуфера.

Рассмотрим более детально все эти этапы.

Важно! Чтобы вам было проще определиться с выбором колонок, обратите внимание на наш уже готовый рейтинг колонок для компьютера. 

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:  

  1. ножовка по дереву, которая бы имела мелкие зубцы;
  2. стамеска;
  3. электродрель;
  4. напильник;
  5. лобзик;
  6. циркуль;
  7. простой карандаш;
  8. железная линейка;
  9. шуруповерт;
  10. отвертка;
  11. 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.

к содержанию ↑

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:

  1. динамик — не стоит использовать устройство бывшее в применении, лучше всего приобрести качественное изделие со всеми документами в магазине;
  2. защитная решетка;
  3. клей хорошего качества — лучше всего эпоксидный;
  4. розетка, которая способствует подключению;
  5. стеклоткань;
  6. провод, имеющий в диаметре 3 мм;
  7. кисть;
  8. фанера;
  9. лист ДСП, толщина которого соответствует 16 мм;
  10. саморезы и гайки, которые применяются в деревообрабатывающей промышленности;
  11. болты;
  12. полиэтилен;
  13. универсальная шпаклевка;
  14. 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.

Важно! Если вы решили приобрести качественные колонки в свой автомобиль, мы рекомендуем воспользоваться информацией, как выбрать колонки в машину.

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.

к содержанию ↑

Видеоматериал

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!

Поделиться в соц. сетях:

serviceyard.net

Понятие, принцип работы и типы савбуферов, особенности выбора в машину

Качественное звучание музыки является одним из основополагающих факторов комфорта во время езды. Сегодня существует множество видов акустических систем, однако благодаря сабвуферу можно добиться действительно качественного звука. Сейчас предлагаем вам узнать, что представляет собой сабвуфер в машину, какие бывают виды таких устройств и как его правильно выбрать.

Содержание

[ Раскрыть]

[ Скрыть]

Что такое сабвуфер?

Для начала давайте разберемся с тем, что представляет собой музыкальный сабвуфер в машину. Это устройство представляет собой динамик для воспроизведения басов, то есть наиболее низких частот звука. По сути, это музыкальное автомобильное устройство — низкочастотная колонка. Использование таких колонок актуально в большинстве случаев для более молодых водителей, предпочитающих качественное звучание и желающих выделить свое авто среди других (автор видео — павел дацюк).

Итак, автомобильный музыкальный мини сабвуфер предназначен для воспроизведения низких частот, однако разве их мало? Как правило, недостаток басов обычно компенсировался путем монтажа широкополосных колонок заднюю полку за сиденьем, размер таких колонок в авто должен составлять 6х9 дюймов. На первый взгляд может показаться, что это идеальный вариант решения проблемы, поскольку стоимость решения такого вопроса довольно невысокая. Однако необходимо учитывать и то, что бас в авто может быть совершенно разным. К примеру, вышеописанные музыкальные колонки позволяют воспроизводить диапазон низких частот от 80-100 герц.

Разумеется, на упаковке от таких колонок будет написано, что они позволяют воспроизвести частоту до 22 тысяч герц, однако это далеко не так и такой показатель можно назвать маркетинговым ходом. При необходимости вы можете выставить самую низкую частоту, которая согласно инструкции может составлять от 45 до 80 герц. Однако нужно учитывать, что по факту бас в современных музыкальных треках составляет не менее 100, а то и 200 герц, соответственно, реальных низких частот в этом случае можно и не услышать.

Сами овальные колонки в авто могут воспроизвести звук частотностью 70-80 герц, однако за остальным звучанием его можно просто не услышать. И учтите, что сейчас речь идет не о мощных колонках, а о средних динамиках. Если вы попытаетесь установить более компактные колонки с меньшим диаметром, то тем более ни о каких качественных низких частотах речи быть не может. Но необходимы ли для звучания в авто реально низкие частоты менее 70 герц? (автор видео — Alexandr Som).

В результате того, что диапазон частот, которые может воспринимать человек, составляет от 20 до 20 тысяч герц, а диапазон частот музыкальных треков равен 40-12 тысяч герц, то разумеется, низкие частоты нужны. Не стоит забывать о том, что низкочастотные звуки дают основу любым аудио трекам, они добавляют динамики звучанию в целом. Это вполне можно понять, попав на концерт живой музыки.

Нужно также учитывать то, что при движении в авто есть вибрации, шум от дороги. Когда водитель заводит транспортное средство и начинает двигаться с места, в салоне появляется низкочастотным шум. В целом его источником считается все транспортное средство — посредством вибраций начинает шуметь весь кузов. Разумеется, у дорогих автомобилей таких проблем нет. Чтобы снизить уровень вибрации, всегда делается шумоизоляция, однако одна изоляция никогда не поможет полностью решить проблему. В любом случае для того, чтобы добиться качественного звучания, необходимо установить сабвуфер в машину.

Разновидности

Теперь предлагаем вам ознакомиться с видами сабвуферов, которые можно найти в продаже. Устройства различаются между собой не только по внешнему виду, но и по качеству звучания.

Корпусные

Коробка для корпусного фазоинверторного сабвуфера

Корпусные варианты активных или пассивных сабвуферов сегодня являются одними из наиболее распространенных. По сути — это обычная музыкальная колонка в авто, установленная в квадратном или прямоугольном корпусе.

Типов корпусов также может быть несколько, рассмотрим каждый из них по отдельности:

  1. Корпус в виде закрытого ящика. В таких устройствах колонка монтируется в овальное или круглое отверстие на одной из стенок коробки. Сама коробка может иметь разные размеры, но она всегда будет герметичной, при этом активный или пассивный динамик может быть установлен магнитом либо внутрь, либо наружу, принципиальной разницы нет. Но обычно все-таки сам магнит монтируется внутрь. Одним из основных преимуществ таких активных колонок в авто является качественные и четкие низкие частоты, а также небольшая по габаритам коробка корпуса. Что касается недостатков, то они также присутствуют, самый основной из них — это недостаток глубины низких частот. На сегодняшний день усилители в корпусе закрытого ящика являются не особо распространенными на отечественном рынке.
  2. Усилитель в фазоинверторном корпусе считается более популярным и распространенным вариантом. Такой корпус представляет собой обычную коробку, оснащенную портом фазоинвертора, то есть резонатором. Обычно сам фазоинвертор выполняется вместе с коробкой, но в продаже можно встретить и другие варианты. Типов фазоинверторов существует множество, соответственно, и их количество также может быть разным, в этом случае все зависит от производителя. По своим размерам такой тип корпуса активных колонок по размерам обычно больше, чем в случае с закрытым ящиком, однако по качеству звучания фазоинверторные сабы играют ниже. В результате того, что устройство позволяет обеспечить авто звучанием с более низкими частотами, такой тип более популярен среди потребителей.
  3. Бандпасс. Еще один тип корпуса усилителя — бандпасс. Как правило, такие варианты активных или пассивных колонок в авто являются наибольшими по своим габаритам. Следует отметить, что усилители этого типа характеризуются высоким коэффициентом полезного действия. Они позволяют выдавать очень жирный звук, однако диапазон частот у них достаточно ограниченный.

Следует отметить, что корпусные устройства могут быть не только пассивными, но и активными. Активными считаются колонки в авто, оборудованные встроенным усилителем — они стоят недорого, лишних деталей нет, все практично и удобно. Однако, как показывается практика, встроенные усилители в активных устройствах не отличаются мощностью и высоким качеством  звучания, поскольку это ограничено не только стоимостью, но и размерами сабвуфера. Так что при необходимости оборудовать свое авто качественной акустикой, мощный усилитель придется приобретать отдельно.

Усилители под сиденье

Плоский саб для установки под сиденье

Компактные плоские или тонкие мини устройства в последнее время становятся все более распространенными среди потребителей. Благодаря своей компактности, эти тонкие плоские мини девайсы можно без проблем установить под сиденье. Благодаря этому, компактные плоские тонкие мини усилители позволяют значительно сэкономить место в багажном отделении. Компактные мини сабы без проблем монтируются под водительские или пассажирские сиденья. Кроме того, активные автомобильные мини колонки можно установить и на заднюю полку или к спинке заднего сидения в багажнике. В результате того, что мини автосабвуферы почти не занимают места, их популярность в последнее время стремительно растет.

Усилители free-air

Усилитель типа free air

Не каждый автосабвуфер представляет собой усилитель, установленный в корпус, некоторым вполне достаточно давать качественный звук, играя на объеме багажного отделения. Чтобы установить free air сабвуфер, достаточно просто прорезать соответствующее отверстие в задней полке машины и монтировать устройство в него. Но если вы хотите получить действительно качественный звук, заднюю полку необходимо правильно обустроить, в частности, ее нужно не только усилить, но и шумоизолировать.

Следует отметить, что такой подход возможен только в случае с автомобилями в кузове седан, поскольку багажное отделение должно быть нормально отделено от салона, при этом непосредственно полка должна быть жесткой. Если неправильно подойти к этому вопросу, то вы просто выбросите деньги на ветер. Усилители типа free air сегодня не особо популярны среди потребителей из-за своей дороговизны, а также трудностей, с которыми столкнется покупатель при установке. Подробнее о том, как может функционировать сабвуфер на полную мощность, узнайте из видео ниже (автор видео — Гай Фокс).

Как выбрать?

  1. Наличие акустики. В первую очередь, необходимо определиться с тем, что есть в вашем авто. В том случае, если у вас установлены простые автомобильные динамики с усилителем, то покупка мощного автосабвуфера — дело необязательное. По мнению специалистов, установка саба будет актуальна в том случае, если акустика в транспортном средстве уже выдает качественный звук. Не верьте тем людям, которые утверждают, что качественный усилитель позволит выдать как нижние, так и верхние частоты.
  2. Тип устройства. Также необходимо определиться с тем, какой тип саба вы собираетесь купить — пассивный или активный. Активные устройства просты в монтаже, их необходимо просто подключить к акустике. Саб продается фактически готовым к эксплуатации, но активные устройства обладают и недостатками. В первую очередь, это низкое качество звука, по сравнению с пассивным. Также звук от таких усилителей обычно более грубый из-за использования менее качественных деталей при сборке. Что касается пассивных, то их нужно ставить только в комплекте с хорошими усилителями. По стоимости такие устройства более дорогие, однако качество их звучания обычно более высокое.
  3. Размер. Также необходимо определиться с габаритами — по мнению многих автолюбителей, чем больше размеры устройства, тем качественнее будет звук, однако это не верно. Чем больше габариты девайса, тем больше шума он будет издавать. Большие усилители будут попросту издавать больше вибраций, поэтому оптимальным размером будет выбор саба на 10-12 дюймов. Благодаря этому можно получить лучшее качество звучания, тем более, что у автомобилиста появится больше возможностей для установки девайса в салоне авто.
  4. Материал. Не менее важным является подбор материала, из которого будет выполнен непосредственно сам подвес. Сегодня в продаже есть множество моделей, производители которых применяют каучук — учтите, что такой материал делает звук более жестким. В том случае, если вы хотите добиться более мягкого звука, мы рекомендуем остановить свой выбор на сабах с прорезиненным подвесом.
  5. Мощность. Наверное, одним из основных параметров, которыми руководствуются автомобилисты при покупке, является мощность.

Мы рекомендуем не брать во внимание то, что пишут производители на этикетках от устройств, поскольку вам необходимо ориентироваться не на эти параметры. Разумеется, не стоит брать во внимание и дизайн, поскольку он совершенно неважен, если вам нужна качественная акустика. Мы не советуем покупать автосабвуферы от неизвестных производителей, особенно, если о них можно встретить негативные отзывы в сети. Насторожить вас должно и то, что отзывов о бренде в принципе нет. Нет смысла приобретать устройство, мощность которого 500 Вт с огромным по размерам магнитом. Чтобы добиться качественного звучания, вполне хватит усилителя, мощность которого составит до 250 Вт.

Нужен ли сабвуфер?

Здесь нельзя точно ответить на этот вопрос, поскольку все зависит исключительно от автовладельца. Некоторым автомобилистам кажется, что установив мощную акустику, можно будет выделить автомобиль из серой массы. Другим нравится качество низкого звучания. Если вы без ума от мощного баса и низких частот, то вполне можете порадовать себя установкой качественного сабвуфера.

По мнению других автолюбителей, штатная акустика, которую многие считают низкокачественной, может выдавать неплохой звук, при этом низкие частоты таким автомобилистам совершенно не важны. Так что в любом случае, все зависит от вас.

Видео «Инструкция по подключения автомобильного сабвуфера»

Как правильно подключить устройство в домашних условиях — узнайте из подробной инструкции, приведенной на видео ниже (автор видео — Anton 2393).

Извините, в настоящее время нет доступных опросов.

labavto.com

Задавить басом: Сабвуфер | Журнал Популярная Механика

Сабвуфер, пожалуй, самый противоречивый компонент акустической системы и домашнего кинотеатра. Он может взорвать воздух всплеском низкочастотной энергии, а может ласкать уши почти неразличимым звуком, включающим скорее подсознание, чем слух

Впервые идея вынести низкочастотный динамик в отдельную дополнительную колонку была реализована инженерами-психоакустиками американской компании Bose в конце 70-х годов. Дело в том, что человеческое ухо не может локализовать источник низкочастотных колебаний от 180 Гц и ниже. Инженерами Bose взамен традиционной пары стереоколонок была предложена система из трех акустических систем — двух основных и отдельного низкочастотного излучателя — сабвуфера. Он позволил радикальным образом расширить диапазон воспроизводимых частот в область глубокого баса, при этом сохранив компактные размеры основных колонок. К тому же удаление источника низкочастотных колебаний подальше от легких громкоговорителей полностью исключило воздействие НЧ-драйвера на динамики и корпус основных колонок, благодаря чему повысилась прозрачность и детальность звучания.

Все было бы замечательно, но возникли проблемы с обеспечением гладкой характеристики на границе раздела частотного диапазона между сабвуфером и колонками. Приемлемо эта задача решалась только в дорогих системах, а в бюджетных звучание теряло прозрачность. Ввиду этого в эпоху стерео трифоники так и не получили широкого распространения.

К идее сабвуфера вернулись с появлением домашних кинотеатров. Во‑первых, в большинстве современных фонограмм к фильмам низкочастотный сигнал идет отдельной дорожкой, что полностью снимает проблему с разделением частотного диапазона. С другой стороны, цифровая обработка сигналов в современных ресиверах позволила корректно выделять низкочастотную составляющую и в бюджетных моделях. Все это привело к настоящему буму на рынке сабвуферов.

Как же устроены современные сабвуферы?

Рассмотрим устройство сабвуфера на примере B&W, ведущего производителя высококлассной акустики. Низкочастотные динамики создают огромное давление в корпусе сабвуфера, поэтому жесткость и ящика, и самих динамиков должна быть не ниже, чем у корпуса авианосца. Любая потеря жесткости означает ухудшение общего качества звука, потерю экспрессии и реализма. Стенки корпусов стянуты мощными ребрами жесткости для повышения инертности. Поэтому мы не слышим постороннего шума, вызванного вибрацией, а только то, что играет динамик. У большинства моделей усилитель помещен в отдельный отсек, чтобы давление воздуха в корпусе не влияло на деликатную электронику.

Все усилители сабвуферов, которые для B&W изготавливает японская компания Marantz, работают в полном диапазоне частот, обеспечивая высокую мощность вплоть до 40 кГц. Хотя сабвуфер использует лишь малую часть этого диапазона, прослушивание показывает, что с полнодиапазонным усилителем качество звука заметно лучше.

Корзины низкочастотных динамиков максимально открытые, чтобы не препятствовать воздухообмену динамика с внешней средой. Между различными внутренними полостями позади диффузора и внутри магнита также легко циркулирует воздух. Свободное перемещение воздуха в динамике, во‑первых, уменьшает вязкостное сопротивление движению конуса — значит, бас не будет вялым. Во‑вторых, исключает шумы от воздуха, пытающегося протиснуться в узкие щелочки.

Гигантское внутреннее давление в сабвуфере стремится деформировать диффузор. Если это удается, бас становится вялым и жидким. Для увеличения жесткости применяются различные материалы и пропиточные смолы, а у большинства динамиков B&W диффузор с пылезащитным колпаком и бобиной звуковой катушки собран в единую грибовидную конструкцию, работающую как кольцевая ферма, увеличивая жесткость узла диффузора и помогая передаче баса с резкой атакой.

Подобно мощному автомобильному мотору, придающему автомобилю динамику, большой магнит делает динамик более отзывчивым и чувствительным. Чем сильнее магнитное поле, тем быстрее отклик динамика. В лучших моделях устанавливаются магниты завышенного габарита.

Советы от B&W

1. Установка сабвуфера у стены прибавляет баса. В углу помещения баса будет еще больше, но возможен гулкий резонанс. Если хочется максимального эффекта — смело ставьте сабвуфер в угол, если более точного звука — у стены. У какой стены или угла — все равно.

2. Если решили ставить в угол, задвиньте сначала сабвуфер как можно дальше. Затем, понемногу выдвигая и прослушивая, найдите точку, в которой бас будет наиболее глубоким, но четким. Это и есть оптимальное место.

3. Не злоупотребляйте громкостью сабвуфера: уменьшите ее до уровня, при котором не можете определить на слух его расположение. Даже если в прослушиваемом материале немного баса, сабвуфер добавит объем и эффект присутствия.

Статья опубликована в журнале «Популярная механика» (№7, Июль 2004).

www.popmech.ru

Как из пассивного сабвуфера сделать активный: инструкция

Как из пассивного сабвуфера сделать активный

Как из пассивного сабвуфера сделать активный, часто спрашивают новички, заинтересованные в усовершенствовании автомобильной акустики. Если знать разницу между этими видами динамика, то процесс переделки не составит никакого труда.
Сложность процесса того, как сделать из пассивного сабвуфера активный, заключается в том, что надо суметь определить разницу в звучании и произвести правильные расчеты.

Понятие сабвуфер

Как переделать пассивный сабвуфер в активный

Новичку полезно будет знать, для чего вообще предназначен этот динамик. Нельзя ли просто использовать пару многоголосых динамиков и спокойно наслаждаться полноценным звучанием? Оказывается, нет.

Примечание. Как известно, сабвуфер предназначен для воспроизведения низких частот, которые имеют низкую локализацию. Если бы не было одного динамика, заключенного в отдельный корпус, то было бы сложно определить, из какой точки идет звук. Он будет казаться не реальным, слишком объемным и обволакивающим.

Кроме того, если раньше, когда не был придуман сабвуфер(см.Как сделать сабвуфер: дельные советы), колонки для воспроизведения различных частот, в том числе и низких, должны были быть громадными и дорогими, то с появлением отдельного саба все значительно упростилось, как в плане объема, так и себестоимости.

Схема динамика

Разница

Сабвуфер активный и пассивный

Итак, сабвуферы предназначены для воспроизведения низких частот. Это понятно. Но зачем существуют пассивный и активный их виды? В чем отличия? Попробуем разобраться.

Пассивный

Этот саб по своей конструкции представляет собой низкочастотник, заключенный в отдельный корпус. Чтобы добиться требуемого звучания от него, придется его подключать к двум отдельным элементам: внешнему усилителю и кроссоверу(см.Расчет кроссовера для акустики своими силами).
Последний не что иное, как разделительный фильтр, распределяющий частоты и направляющий их на динамики.

Активный

Пассивный сабвуфер и активный сабвуфер

Этот вид сабвуфера уже имеет в своей конструкции встроенный усилитель. Также встроен внутрь его и кроссовер. Это избавляет пользователя от сложного процесса подключения и настройка динамика тоже осуществляется довольно просто.

Примечание. Отметим, что из-за наличия собственного усилителя, активный саб надо отдельно подключать к питанию.

Можно сказать, что активный сабвуфер, это тот же пассивный, но переделанный. Сегодня такой динамик пользуется большей популярностью, нежели пассивный.
С другой стороны, активные сабвуферы стоят дороже и далеко не каждый пользователь может позволить себе такое удовольствие.

Переделка

Как сделать пассивный сабвуфер активным

Некоторые пользователи, чтобы не переплачивать за активный сабвуфер, решаются сделать его сами из пассивного. Идея интересная и полностью оправдавшая себя на практике.

Примечание. Переделка пассивного сабвуфера в активный подразумевает подключение к усилителю мощности и кроссоверу, которые надо встроить в динамик. Только вот настройка эта требует специфических знаний.

Расчет показателей

Переделка по схеме

Если бы мы делали активный сабвуфер полностью с нуля, то в первую очередь, нужно было бы скачать из интернета или найти другим способом программу для расчета акустических оформлений.

Примечание. К примеру, это может быть Джи Би Эл Спикер, включающая в себя еще две независимые графические схемы, нужные для определения необходимого объема и размера копуса, а также позволяющие своими силами выбрать два направления для корпуса.

К тому же, надо было бы найти известные значения Тиля-Смолла. Они нужны, кстати, и в нашем случае.

Известные параметры Тиля-Смолла

Дело в том, что излучатели, установленные в динамике, могут не соответствовать вышеприведенным параметрам. И тогда придется все измерять заново.

Измерение

Начали:

  • Сначала измеряется резонансная частота Fs. Этот параметр указывает частоту без любого дополнительного оформления.
    Вычисляется Fs так: излучатель подвешивается в воздухе на большом расстоянии от посторонних предметов, чтобы на это значение не влияли внешние характеристики;
  • Лучше измерять резонансную частоту в свободном гараже или другом помещении. Динамик подвешиваем на потолок;
  • Открываем программу Тон Генератор на компьютере;
  • Начальная частота ставится на 10Гц, а затем плавно шагом в 1Гц увеличивается частота. Одновременно надо смотреть на показания вольтметра. Благодаря приведенному ниже графику, можно определить требуемое значение;

График резонансной частоты

  • Приблизительной частотой динамика Fs при шаге 1Гц станет максимальное значение вольтметра;
  • Чтобы вычислить точное значение, потребуется поменять частоту уже не на 1Гц, а на пять сотых его части.

Примечание. Некоторые считают, что сильно низкая резонансная частота идеальная для сабвуфера. Это так, но частично, ведь для некоторых оформлений такой низкий резонанс может привести к помехам.

Второе значение
  • Затем измеряется полная электромеханическая добротность Qts. Интересно, что добротность имеет два показателя: механический и электрический.
    Первый определяется выбором материала подвеса. Измеряется добротность часто кустарным методом: покачиванием. Низкое значение добротности сабвуфера – 0,3/0,35, а высокое – 0,5/0,6.
  • Электромеханическую добротность находят по формуле, где значениями будут выступать две составляющие, одна из которых ниже резонансной частоты, а другая выше.

АЧХ сабвуфера

Эквивалентный объем

Наконец, третье значение, которое нам нужно будет вычислить, это эквивалентный объем Vac:

  • Для определения такого объема понадобится ящик-фазоинвертор с отверстием. В пассивном сабвуфере от производителя уже согласован объем такого ящика в сравнении с диаметром динамика. Поэтому ничего лишнего делать не нужно;
  • Опять же, по программе Тон Генератор определяем значение, как и в случае с резонансной частотой. Только вычисления проводятся по следующей формуле:

Формула определения Vac

Переделка корпуса

Для того чтобы получить высококачественное звучание, одних вычислений мало. Надо тщательно подготовить корпус сабвуфера, переделав его под активный вариант.
Что мы добились вычислениями? Определили внутренний объем ящика, длину и диаметр фазоинвертора.

Примечание. Считается, что переделать пассивный сабвуфер в активный намного сложно, чем все сделать заново своими руками. Таким образом, делается самодельный ящик с нужными отверстиями.

Одно знать нужно обязательно: активный сабвуфер (его корпус) должен состоять из 2-х отсеков. Излучатель или громкоговоритель находится в одном из отсеков, а усилитель, кроссовер и блок питания в другом.

Примечание. Изнутри к стенкам отсека, где будут находиться усилитель, блок питания и разделительный фильтр, рекомендуется приклеить фольгу. Она устраняет отрицательное воздействие внешних полей и минимизирует уровень шума.

Активный сабвуфер изнутри с 2-я отсеками

Электрическая схема активного сабвуфера

Что касается электрической составляющей активного сабвуфера, то она прорабатывается по следующей схеме.

Электрическая схема активного сабвуфера

Состоит активный сабвуфер из 4-х блоков:

  • Summators – то есть блок сумматоров;
  • Subwoofer driver или блок кроссовера;
  • Power amplifier или блок усилителя;
  • Power supply или блок питания (взаимодействующий с блоком охлаждения).

Принцип действия основан на следующих этапах:

  • Сначала звук идет в первый отсек — блок сумматоров. Здесь происходит суммирование обоих каналов: правый/левый;
  • Далее звук передается в кроссовер, где формируется сигнал;

Схема фильтра сабвуфера

  • После этого только, как сформировался сигнал, он поступает в усилитель, а уже затем в излучатель.

Итак, мы выяснили, что переделка может быть осуществлена своими руками. В данном случае будет крайне полезно посмотреть видео обзор по теме или соответствующие фото – материалы.
Действовать надо строго по инструкции. Таким образом, если все удастся осуществить, мы неплохо сэкономим, ведь цена на активный сабвуфер довольно высока.

Григорий с детства обожал машины, а в подростковом возрасте, когда самостоятельно подключил автомагнитолу в отцовской девятке, понял, что машины будут его работой, хобби, призванием. Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

avtozvuk-info.ru

FAQ по динамикам и сабвуферам

В последнее время стало слышно очень много вопросов про динамики и сабвуферы. Подавляющее большинство ответов можно получить на первых трех страницах любой книги, написанной профессионалами. Материал адресован в первую очередь начинающим , ленивым 😉 и сельским самодельщикам, подготовлен на основе книг И.А.Алдощиной, В.К.Иоффе, отчасти Эфрусси, журнальных публикаций в Wireless Worrld , АМ и (немного) личного опыта . HЕ использовалась информация из Интернета и ФИДОнета. Материал никоим образом не претендует на полноту освещения проблемы, а представляет собой попытку объяснить на пальцах азы акустики.

Чаще всего вопрос звучит примерно так: «нашел динамик, что с ним делать?», или «Товарищч, а говорят такие сабвуферы бывают…». Здесь мы рассмотрим только один вариант решения этой проблемы: По имеющемуся динамику сделать ящик , с оптимальными параметрами на HЧ, насколько это возможно. Этот вариант сильно отличается от задачи заводского конструктора-натянуть нижнюю частоту системы до необходимой по ТУ величины

[Q] Hашел по случаю большой динамик без опознавательных знаков. Как узнать, можно ли сделать из него сабвуфер?

[A] Hужно измерить его T/S параметры. Hа основании этих данных принимать решение о виде HЧ оформления.

[Q] Что такое T/S параметры?

[A] Минимальный набор параметров для расчета HЧ оформления, предложенный Тиллем и Смоллом.

Fs – резонансная частота динамика без оформления
Qts– полная добротность динамика
Vas– эквивалентный объем динамика.

[Q] Как измерить T/S параметры?

[A] Для этого нужно собрать схему из генератора, вольтметра, резистора и исследуемого динамика. Динамик подключается к выходу генератора с выходным напряжением несколько вольт через резистор сопротивлением порядка 1 кОм.

1. Снимаем V(F)=АЧХ сопротивления динамика в области резонанса. Динамик должен во время этого измерения находиться в свободном пространстве(вдали от отражающих поверхностей) . Hаходим сопротивление динамика на постянном токе (пригодится), записываем частоту резонанса в воздухе Fs (это та частота, на которой показания вольтметра максимальны 🙂 , показания вольтметра Uo на минимальной частоте (ну к примеру 10 Гц) и Um на частоте резонанса Fs.

2. Hаходим частоты F1 и F2, в которых кривая V(F) пересекается с уровнем V=SQRT(Vo*Vm).

3. Hаходим Qts=SQRT(F1*F2)*SQRT(Uo/Um) / (F2-F1) это полная добротность динамика, можно сказать, важнейшая величина.

4. Для нахождения Vas нужно взять небольшой закрытый яшик объема Vc, с отверстием, немного меньшим диаметра диффузора. Плотно прислонить динамик к отверстию и повторить измерения. От этих измерений понадобится резонансная частота динамика в корпусе Fc. Hаходим Vas=Vc*((Fc/Fs)^2-1).

Эта методика написана в Аудио Магазине •4 за 99 год. Я ее не проверял.. Есть и другие, когда измеряются механические параметры головки, масса, гибкость и т.п.

[Q] У меня теперь есть параметры динамика, что с ними делать?

[A]Каждый динамик при проектировании затачивается под определенный вид акустического оформления. Чтобы узнать, подо что именно, посмотрим на добротность.

Qts > 1,2 это головки для открытых ящиков, оптимально 2,4
Qts 30 (?) экран и открытый корпус
Fs/Qts >50 закрытый корпус
Fs/Qts >85 фазоинверторы
Fs/Qts >105 Бандпассы (полосовые резонаторы)

Упругость, мясистость, сухость и др. подобные характеристики звука, издаваемого басовой колонкой, во многом определяются переходной характеристикой системы, образованной динамиком, нч оформлением и окружающей средой. Чтобы в этой системе не было выброса на импульсной характеристике, ее добротность должна быть меньше 0,7 для систем с излучением одной стороной динамика (закрытые и фазоинверторы) и 1,93 для двухсторонних систем (оформление типа экран и открытый ящик)

[Q] Где почитать про открытое оформление?

[A] Открытые ящики и экраны — простейший тип оформления. Достоинства: простота расчета, отсутствие повышения резонансной частоты (от размеров экрана зависит только вид частотной характеристики), почти неизменная добротность. Hедостатки: большой размер передней панели. Достаточно грамотные и простые расчеты этого вида оформления можно найти в В.К. Иоффе, М.В.Лизунков. Бытовые акустические системы, М., Радио и связь. 1984. Да и в старых Радио наверняка есть примитивные радиолюбительские расчеты.

[Q] Как расчитать закрытый ящик?

[A] Оформление «закрытый ящик» бывает двух типов, бесконечный экран и компрессионный подвес. Попадание в тот или иной разряд зависит от соотношения гибкостей подвеса динамика и воздуха в ящике, обозначается альфа (кстати говоря, первую можно померять, а вторую посчитать и изменить с помощью заполнения ). Для бесконечного экрана соотношение гибкостей меньше 3, для компрессионного подвеса больше 3-4. Можно в первом приближении считать что головки с бОльшей добротностью заточены под бесконечный экран, с меньшей-под компрессионный подвес. Для наперед взятого динамика закрытый корпус типа бесконечный экран имеет бОльший объем, чем компрессионный ящик. (Вообще говоря, когда есть динамик, то оптимальный корпус под него имеет однозначно определенный объем . Ошибки, возникшие при измерении параметров и расчетах, можно в небольших пределах поправить с помощью заполнения). Динамики для закрытых корпусов имеют мощные магниты и мягкие подвесы в отличие от головок для открытых ящиков. Формула для резонансной частоты динамика в оформлении объемом V

Fс=Fs*SQRT(1+Vas/V)

,а приближенная формула, связывающая резонансные частоты и добротности головки в корпусе (индекс «с») и в открытом пространстве (индекс «s») Fc/Qtc=Fs/Qts

Другими словами, имеется возможность реализовать требуемую добротность акустической системы единственным способом, а именно выбором объема закрытого ящика. Какую добротность выбрать? Люди , которые не слышали звучания натуральных музыкальных инструментов, обычно выбирают колонки с добротностью более1,0. У колонок с такой добротностью (=1.0) наименьшая неравномерность частотной характеристики в области низших частот( а при чем здесь звук?), достигнутая ценой небольшого выброса на переходной характеристике. Максимально гладкая АЧХ получается при Q=0.7, а полностью апериодичная импульсная характеристика при Q=0.5. Hомограммы для расчетов можно взять в вышеприведенной книге.

[Q] В статьях про колонки часто встречаются слова типа «апроксимация по Чебышеву, Баттерворту » и т.п. Какое это имеет отношение к колонкам?

[A] Акустическая система представляет собой фильтр верхних частот. Фильтр может быть описан передаточной характеристикой. Передаточную характеристику всегда можно подогнать под известную функцию. В теории фильтров используют несколько типов степенных функций, названных по имени математиков, первыми обсосавшими ту или иную функцию. Функция определяется порядком(максимальным показателем степени, т.е. H(s)=a*S^2/(b2*S^2+b1*S+b0) имеет второй порядок) и набором коэффициентов a и b (от этих коэффициентов можно потом перейти к значениям реальных элементов электрического фильтра, или электромеханическим параметрам.)

Далее, когда речь будет идти об аппроксимации передаточной характеристики полиномом Баттерворта или Чебышева или еще чем-то другим, это надо понимать так, что сочетание свойств динамика и корпуса (или емкостей и индуктивностей в электрическом фильтре) получилось таким, что с наибольшей точностью частотную и фазовую характеристики можно подогнать под тот или иной полином. Hаиболее гладкой частотная характеристика получается, если ее можно аппроксимировать полиномом Баттерворта. Чебышевская аппроксимация характеризуется волнообразой частотной характеристикой, и бОльшей протяженностью рабочего участка (по Госту до -14 дБ) в область низших частот.

[Q] Какой вид аппроксимации выбрать для фазоинвертора?

[A] Итак перед постройкой простого фазоинвертора нужно знать объем ящика и частоту настройки фазоинвертора(трубы, отверстия, пассивного радиатора). Если в качестве критерия выбрать наиболее гладкую АЧХ( а это не единственно возможный критерий), то получится следующая табличка А) Qts 0,5- придется допустить волны на АЧХ, по Чебышеву. В случае А) фазоинвертор настраивается на 40-80% выше частоты резонанса В случае Б)-на частоту резонанса, В случае В) ниже частоты резонанса. Кроме того в этих случаях будет и различный объем корпуса.. Для того, чтобы найти точные частоты настройки, надо взять исходные формулы, достаточно громоздкие для того, чтобы приводить их здесь. Поэтому отсылаю интересующихся в АудиоМагазин за 1999 год, после этого ликбеза там уже можно будет разобраться, или в книги Алдошиной. И даже статьи Эфрусси в Радио за 69 год сгодятся.
Заключение

Если после прочтения всего этого у Вас еще осталось желание что-то склепать самому, то можно взять в Интернете какую-нибудь програмку типа WinspeakerZ : http://www.trueaudio.com/downloads/winspkse.exe и расчитать все это самому, памятуя о том, что из Г.. конфетку не сделать . Hе следует увлекаться снижением частоты среза, ни в коем случае не нужно пытаться скомпенсировать спад АЧХ усилителем. АЧХ может чуть чуть и выровняется, а вот звук обогатится массой гармоник и субгармоник. Hапротив , лучшие результаты, в смысле приятности для уха, можно достичь принудительно загубив на входе УМ самые низшие частоты, т.е. частоты ниже частоты среза HЧ колонки. Еще одно замечание, касающееся фазоинверторов, ошибка в настройке частоты резонанса фазоинвертора в 20% приводит к всплеску или спаду АЧХ на 3 дБ.

Да, чуть не забыл сказать про сабвуферы, которые на самом деле полосовые резонаторы. Добротность динамиков для них должна быть еще ниже. Простейший бандпасс тоже поддается расчету, но на этом моя любезность заканчивается.

soundbass.org.ua

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о