В данной статье рассмотрим подробно как сделать сабвуфер своими руками, если нет профессиональных знаний в области электроакустики и нет желания использовать ранее неизвестные и непонятные схемы, хотя конечно немного измерений все же сделать придется.
Что представляет собой сабвуфер и для каких целей он используется?
Сабвуфер в народе называют просто саб, и если переводить это слово дословно, то звучит достаточно забавно – подгавкиватель. В действительности это самый настоящий басовый динамик, отличающийся низкой частотой, оформленный в специальном ящике с крайне сложным устройством.
На сегодняшний день если посмотреть фото сабвуфера своими руками, то можно заметить, что они используются в огромном количестве самых различных мест, начиная от простых бытовых ситуаций, когда он устанавливается дома и заканчивая тем, что сегодня многие используют сабы в своих машинах.
Если удастся найти хороший чертеж сабвуфера и правильно сделать его, то определенно можно браться практически за любой сложности АС, поскольку именно воспроизведение НЧ является одним из самых сложных моментов в мире электроакустики.
Важно лишь, чтобы схема сабвуфера полностью отвечала вашим представлением об идеальной акустике.
Немного о басах
Воспроизведение различных басов в принципе является достаточно трудным процессом. В целом НЧ-участок абсолютно любого спектра имеющихся волн звука различается в зависимости от своего психофизиологического сильного воздействия на несколько областей.
Для того чтобы не ошибиться в выборе басового, по-настоящему качественного динамика, и впоследствии короб для сабвуфера удалось выполнить достаточно быстро, прежде всего необходимо значить их ключевое значение и соответствующие границы.
Глубина
Для различного рода духовых органов в специально отремонтированных для музыкальных инструментов залах существенное влияние на то, каким будет тембр звука, оказывает подбас. Именно для звуков природы и различных техногенных катаклизмов, вроде неожиданных взрывов характерны достаточно сильные подбасовые составляющие.
Стоит отметить, что большинство людей подбасы или не слышат вообще, или же слышат, но не достаточно хорошо. К примеру, если осуществить отфильтровку принципиально разных по характеру имеющихся звуков ядерного взрыва и сильного урагана, вроде торнадо в тропиках от всего, за исключением подбасов, то со стопроцентной уверенностью можно сказать о том, что вряд ли кому-либо из слушателей удастся понять, что же на самом деле происходит.
Именно по этой причине сабвуфер для дома практически все оптимизируют исключительно на мидбас.
Как выбрать динамик?
При выборе обязательно стоит обратить внимание на то, что полный расчет всего акустического оформления всегда производится только по известным параметрам Тиля-Смолла.
При создании хорошего сабвуфера своими силами важно лишь учесть абсолютную добротность головки именно на ее основной резонансной частоте. Связано это с тем, что по ней осуществляется выбор идеального варианта для будущего акустического оформления.
Автосабвуферы
Если вас интересуют автомобильные сабвуферы, то в таком случае стоит иметь обязательно в виду, что их чаще всего устанавливают либо прямо под сиденьем у водителя, либо в отсек багажника.
При размещении вторым вариантом, автосабвуфер может занять достаточно много полезного места, поэтому к нему прибегают не так часто. Однако и в случае размещения сабвуфера под сиденьем возникают некоторые риски, связанные, например с тем, что его достаточно легко в таком случае повредить ногами.
Стоит обратить ко всему прочему особенное внимание на важный момент, заключающийся в том, что в достаточно тесном салоне машины не обойтись без обязательного эффекта маскировки различных шумов.
Именно по этой причине практически все автомобильные сабвуферы оптимизируются преимущественно на подбас.
В завершение стоит отметить, что сделать самостоятельно усилитель для сабвуфера может в принципе любой человек и это будет достаточно забавным занятием, полезным не только для развития мастерства, но и ума.
Обратите внимание!
Фото сабвуфера своими руками
Обратите внимание!
Всем привет! Как-то сидя у друга в машине и слушая его музыку, пообещал ему собрать усилитель для сабвуфера если он купит сам саб. Прошло некоторое время, друг звонит, говорит купил сабвуфер пассивный - делай усилитель, делать нечего - пришлось собирать... Микросхема TDA1562 была - в автомобильный саб подходит прекрасно, вытравил одну плату для усилителя, другую для сумматора и фильтра ФНЧ.
Схема и плата УНЧ
Схемы были с просторов сети. Заработало с первого раза. Там ничего настраивать и не требуется - просто спаяйте без ошибок.
Корпус УМЗЧ - алюминиевый профиль с двери, просверлил отверстия для зажимов питания, колоночного терминала, светодиодов, переменных сопротивлений.
Всё это прикрутил, спаял провода, на оси резисторов одел ручки. Верхняя, нижняя и боковые стенки, с китайской магнитолы - чуть подрезал их в глубину, и задул с баллона краской. Получился даже не плохой вид.
У друга он стоит в ВАЗ-2109 сзади на полке, подключен сигнал к задним динамикам - ФНЧ не хило гасит сигнал если с магнитолы.
Питание постоянное через предохранитель 15 А. И дежурный режим с магнитолы.
Сколько стоит купить достаточно качественный сабвуфер небольшой мощности, а сколько стоит собрать такой же сабвуфер? Конечно же собрать дешевле, да и если у вас руки прямые - можем собрат очень даже качественный сабвуфер для вашего компьютера ценой в несколько раз дешевле чем в магазине продают. Кстати не думайте, что в магазинаx продают качественную аппаратуру - это вовсе не так! Все платы собирает Китай, этим все сказано. Конечно есть "белый", более качественный китай, но он не для стран СНГ. Сегодня я расскажу, как собрать достаточно мощный и качественный для компьютера своими руками из подручныx материалов.Главное, иметь под рукой качественный низкочастотный динамик, лучше импортного типа, но в крайнем случае можно использовать динамические головки советского производства, например 25гд из колонок радиотеxника С-30. Поскольку наша цель собрать только высокого качества, то от стерео усилителя мы откажемся и будем использовать микросxему TDA2050.
Это усилитель довольно высокого качества и имеет приличную выxодную мощность 32 ватта. В статье не приведены размеры ящика, поскольку важно соблюдать литраж 7 литров, а конструкция пусть будет на ваш вкус и индивидуальный дизайн. Использованы доски ДСП толщиной 0,5 мм, фазоинвератор расчитан на 35 герц. Схема сабвуфера:
Усилитель прикрепляют на теплоотвод. Как видно из сxемы включения, из неё исключены диоды на выxоде, поскольку у TDA2050 эти диоды встроены в микросxему и ставить дополнительные нет смысла. Сxема пассивново низкочастотного фильтра показана ниже. Питанием служит трансформатор с мошностью 50-70 ватт, на которой намотаны две обмотки с напряжением 10-12 вольт каждая и с силой тока не менее 2-х ампер. Трансформатор можно и изготовить самим. Для этого берем любой сетевой трансформатор с мощностью от 50 ватт и на нем мотаем вторичную обмотку, которая содержит 60 витков с отводом от середины. Намотку делают проводом с диаметром 1 - 1,5 мм. Схема блока питания показана ниже.
Самое главное в проектировании сабвуферов - соблюдение герметичности, поэтому нужно после окончания сборки все аккуратно поместить в ящик, аккуратно прикрепив усилитель мощности и трансформатор к стенке ящика, потом закрыть крышку сабвуфера клеем пва и саморезными шурупами. Затем нужно время для того, чтобы клей высоx, и через несколько часов сабвуфер готов к использованию.
Регулятор громкости и гнездо вxода лучше сделать сзади. К сабвуферу можно включить все что угодно - компьютер, телевизор, двд проигрыватель и даже мобильный телефон; и запомните - если к сабвуферу подключаем усиленный звуковой сигнал, например от ноутбука или телевизора, то он играет значительно громче, поскольку в фильтре нч нет добавочного усилителя и там большие потери. Вот и все - слушайте на здоровье! АКА
Усилитель для сабвуфера – необходимая часть хорошей акустической системы. Без него нельзя добиться нормального воспроизведения низких частот. Однако покупать это устройство не обязательно: обладая достаточными познаниями в электронике – его можно изготовить самостоятельно.
Как воспроизводится звук – и зачем нужен сабвуфер с усилителем?
Для начала следует вспомнить, зачем вообще требуется усилок для сабвуфера. Сам по себе сабвуфер – это отдельный акустический элемент (а проще говоря – динамик), рассчитанный на воспроизведение низких частот. Он не является необходимой деталью: хорошие и большие колонки вполне способны качественно воспроизводить звуки частотой от 20 до 120 Гц самостоятельно. Однако у таких колонок есть два неизбежных недостатка:
- Размеры. Против банальной физики не возразишь: чем ниже частота – тем больше должна быть площадь излучающего звук элемента. К слову, именно поэтому генератор ультразвука можно оформить в виде брелка, а вот для инфразвука потребуется уже устройство размерами иной раз в несколько метров. Если же речь идёт об автомобильной акустике – то две (для стереозвучания) такие колонки в салоне обычно просто некуда ставить.
- Цена. Хорошие динамики, оптимально воспроизводящие все частоты, стоят немало и не каждому по карману.
ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО
Наилучший выход здесь – это выделить низкие частоты на отдельный элемент, который можно разместить где угодно. Физиология слуха у человека такова, что звуки от сабвуфера по направлению не фиксируются, и стереозвучание нарушено не будет.
Сами же сабвуферы делятся на два типа:
- пассивные, питаемые от аудиовыходов системы, как обычные динамики;
- активные, снабжённые собственным усилителем, где от системы воспроизведения требуется лишь подать сигнал – а энергия на «раскачку» диффузора будет идти из отдельного источника.
Первый тип хорош тем, что не требует дополнительных устройств – однако массивный диффузор низких частот «отъедает» изрядную часть мощности. В итоге или басы не воспроизводятся толком, или же начинают «проваливаться» и грязно звучать высокие частоты. Именно поэтому для качественного звука лучше всего пользоваться сабвуферами активного типа с усилителем.
Типы усилителей, пригодных для установки в машину
На практике усилитель для сабвуфера в машину может относиться к одному из следующих типов:
- Моно – питает один динамик, то есть только сам сабвуфер. Остальные динамики довольствуются сигналом от аудиовыхода магнитолы.
- Двухканальный – энергия идёт на два обычных динамика и один сабвуфер.
- Четырёхканальный – снабжает два низкочастотных и четыре обычных динамика.
Более сложные системы, рассчитанные на большое количество звучащих элементов, как автомобильный
усилитель мощности для сабвуфера непрактичны и почти никогда не используются.
Кроме того, можно выбрать мощность усилителя для сабвуфера. По отношению к мощности самого саба (RMS) они делятся на следующие типы:
- Меньшая мощность. Не рекомендуется, поскольку не позволит полностью использовать возможности акустики.
- Равная RMS. Безопасна для саба, но – не автомобильного. Дело в том, что напряжение обычной бортовой сети с выходами на 12 вольт может меняться. Если при работающем усилителе будут включены ещё какие-то электроприборы, система легко уйдёт в клип. Этим термином обозначают ситуацию, когда от усилителя пытаются получить большее напряжение, чем есть в системе питания. А клиппованый сигнал – это быстрая смерть звуковой колонки.
- Превышающая RMS. Здесь есть свои подводные камни: если постоянно на большой громкости слушать «тяжёлую» музыку с обилием низких частот – такой усилитель тоже спалит саб. Однако при осторожном использовании такой вариант всё-таки является самым безопасным.
Можно ли сделать простой усилитель для сабвуфера своими руками?
Обычно усилитель звука для сабвуфера приобретается в специализированных магазинах. Однако это совершенно не обязательно. Обладая определёнными познаниями в электротехнике и навыками работы с паяльником, можно собрать практически любую конструкцию самостоятельно. При современной доступности микросхем и транзисторов приобрести любые детали несложно.
Для того, чтобы изготовить усилитель для сабвуфера своими руками, потребуются:
- микросхема;
- резисторы;
- конденсаторы;
- транзисторы.
В зависимости от используемой схемы могут потребоваться дополнительные элементы (к примеру, готовый или самодельный трансформатор), но на простой усилитель для сабвуфера этих деталей должно хватить.
Схема автоусилителя на 12 вольт
Для того, чтобы собрать усилитель, необходимо сначала определиться со схемой для него. Вариантов здесь несколько:
Самый простой вариант на базе микросхемы TDA1562. Её преимущества:
- простота монтажа;
- низкое энергопотребление.
Недостатком схемы является то, что мощность свыше 50 ватт из него не вытянешь.
Более сложная схема усилителя для сабвуфера – вариант на базе TDA7294. Она включает преобразователь для сабвуфера и НЧ-фильтр, смонтированные на общей печатной плате.
Наконец, вот схема, позволяющая собрать усилитель для сабвуфера 1000вт на базе TDA2500. Два канала примерно по киловатту на каждый. Однако этот вариант рекомендуется использовать лишь в крайних случаях: для того, чтобы использовать настолько мощный усилитель для сабвуфера, придётся дополнительно решать проблемы с питанием.
Наконец, чуть более простой усилитель для сабвуфера 800w. Вот схема его питания:
Как собрать усилитель?
Для надёжности и компактности сборки монтаж необходимо делать на печатной платы. Для этого потребуется:
- Компьютер.
- Программа «Sprint-layout» (или аналогичная) для расчета и проектирования плат.
- Лазерный принтер.
- Фольгированый текстолит.
- Раствор хлорного железа.
Последовательность действий здесь будет следующая:
- В программе создаётся схема платы.
- Плата распечатывается с помощью лазерного принтера. Крайне желательно использовать фотобумагу и фирменный картридж – у перезаправленных может быть слишком низкая плотность тонера. Должно получиться примерно следующее:
- Полученный рисунок аккуратно вырезается по контуру и накладывается на текстолитовую заготовку. Заготовка перед этим должна быть зашкурена мелкой наждачкой (чтобы убрать окислы) и обезжирена ацетоном. Затем наложенный вниз рисунком листок бумаги проглаживается горячим утюгом. Это – самая ответственная операция, от неё зависит качество платы. При правильной работе получится заготовка с нанесённым на неё тонером рисунком разводки. Температуру надо выставлять максимальную, чтобы тонер заново расплавился и прикипел к фольге.
- Остывшую после утюга заготовку замачивают в воде, после чего осторожно удаляют размокшую бумагу.
- Рисунок проверяется. Если какие-то элементы не пропечатались, их можно дорисовать перманентным маркером. Однако злоупотреблять этим не стоит: маркер не так надёжен, как тонер.
- Затем заготовка протравливается в хлорном железе. В итоге получается чистый текстолит с медью, сохранившейся лишь там, где её защищал слой тонера или маркера.
На получившейся плате уже можно монтировать микросхему и другие детали в соответствии с выбранной конструкцией. Но перед этим нужно определиться с питанием. Здесь снова потребуется компьютер и программа для расчёта трансформаторов: необходимо бортовые 12 В преобразовать как минимум в 80. После расчёта обмотка монтируется на сердечнике с изоляцией каждого слоя. Отличный вариант для самодельного автомобильного сабвуфера – это использование старых трансформаторов от телевизора с соответствующим перерасчётом обмотки.
ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО
В последнюю очередь монтируется фильтр НЧ. Без него на саб пойдут сигналы высоких частот – и тогда само использование сабвуфера бессмысленно. Монтируется фильтр так же, как и остальные части усилителя, а после этого можно перейти к тестированию на бортовой сети и магнитоле.
Важно: при тестировании усилителя необходимо подключать его только через резисторы и лампу накаливания! В противном случае есть риск спалить детали ещё до того, как конструкция будет готова.
Установка усилителя в корпус и использование проводов
После того, как электронная часть готова, нужно подумать о корпусе и проводах для питания и сигналов. Здесь есть множество вариантов исполнения в зависимости от того, какие материалы доступны. В частности, можно использовать:
- фанеру;
- алюминиевый профиль;
- ДВП и т. д.
Отдельно нужно позаботиться о проводах. Они должны быть качественно заизолированы, чтобы избежать электромагнитных наводок и искажения сигнала.
- 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?