Нередко перед любителями хорошего автозвука возникает вопрос: как рассчитать короб для сабвуфера, чтобы тот работал с максимально возможной отдачей? Можно использовать рекомендации от производителей сабвуферов. Однако для достижения наилучшего результата их может оказаться недостаточно.
Дело в том, что производители не принимают во внимание место установки короба, а также стиль воспроизводимой музыки. При этом звук может быть вполне приемлемого качества. Но всё же, максимально «раскачать» сабвуфер получится лишь с учётом особенностей машины и стиля воспроизводимой музыки. Отсюда и вытекает потребность в индивидуальном расчёте короба сабвуфера для каждого конкретного случая.
Существуют немало специальных программ, предназначенных оказать помощь в решении этой задачи. Наиболее популярной считается JBL SpeakerShop. Несмотря на то, что компания JBL выпустила это программное обеспечение уже очень давно, оно не перестаёт пользоваться огромным спросом среди тех, кто самостоятельно изготовляет сабвуферы. При этом у них постоянно получаются идеально играющие «сабы». Для освоения всего функционала программы, новичку может потребоваться определённое время. Несмотря на небольшой размер, она содержит множество графиков, полей и прочих настроек, в которых необходимо тщательно разобраться.
Принцип работы устройства
Любая колонка фазоинверторного типа имеет в своём составе отверстие — фазоинвертор. Часто он называется акустическим туннелем или портом. Принцип работы его заключается в изменении фазы звукового колебания, вызванного задней стороной диффузора на сто восемьдесят градусов. При возникновении резонанса в ящике амплитуда колебания диффузора достигает минимального значения.
От размера и вида фазоинверторного порта зависят объём воздуха и частота резонанса, на которую настроен канал. Объём воздуха в канале начинает резонировать и усиливать воспроизведение частоты при наступлении момента, когда диффузор излучает частоту, на которую рассчитан фазоинвертор.
По своей форме классический туннель выполняется кольцевой формы. Но для увеличения полезной внутренней площади ему часто придают щелевой вид. Отказ от цилиндрической формы тоннеля позволяет сократить его длину и снизить шумы, возникающие при выбросе воздуха.
При ошибках в расчёте щелевого фазоинвертора настроить его гораздо сложнее, чем классический вид, так как он изготавливается совместно с колонкой. Сам расчёт выполняется сложнее, чем для систем закрытого типа: при этом, кроме объёма ящика, учитывается настраиваемая частота резонанса. Оптимальные размеры подбираются с учётом амплитудно-частотной характеристики колонки, а именно её равномерности.
QW Box Calculator
Наверное, вы хотя бы что-то слыхали о четвертьволновых резонаторах. Этот вид корпусов используется при построении сабвуферов и НЧ звеньев акустических систем не так уж широко по сравнению, скажем, с фазоинвертором и закрытым ящиком. Но почему? Ведь четвертьволновик даёт несомненные жирные плюсы:
- выигрыш в КПД,
- отличную проработку баса,
- низкий уровень групповых задержек.
Словом, «и громко, и качественно».
Возможно, потому, что есть минусы:
- относительно большой объем ящика,
- ЧВ не терпит перегрузок,
- довольно требователен к выбору динамика.
Впрочем, последний пункт относится и к фазоинвертору.
Возможно, широкое применение ЧВ сдерживается и некоторой трудоёмкостью его расчета. Хотя сам по себе расчет не так уж сложен, но обычно пока спроектируешь короб, приходится перебрать несколько вариантов, каждый раз заново всё пересчитывая. Это и утомительно, и отнимает много времени. И когда долго чем-то занимаешься, начинаешь делать ошибки, а они совершенно недопустимы при расчете ЧВ.
Есть два подхода к проектированию ЧВ коробов:
- «максималистский»: долго изучаем вопросы теории по зарубежным источникам (наших просто нет), используем программу Hornresp Дэвида Дж. МакБина, и затем с помощью миллиметровки и калькулятора мучительно разрабатываем деталировку короба;
- «минималистский»: задаемся частотой настройки, и с помощью программы Quarter Wave Box Calculator (назовем короче: QW Box Calculator) легко и быстро проектируем ЧВ короб, напрочь забыв о вечерах, проведенных с калькулятором, карандашом и линейкой. Теперь для проектирования корпуса ЧВ вам потребуется лишь несколько минут!
Программа QW Box Calculator полностью русскоязычная. Вот так выглядит окно QW Box Calculator 2.4:
В результате расчета вы получаете полный перечень всех деталей и их размеры. А еще справочно отображаются габаритные размеры короба и его ориентировочная масса.
В данной версии поддерживается три типа оформления углов:
без оформления (простые углы)
косынка (в углы изнутри вклеиваются вставки 45 градусов)
радиус (углам изнутри придается скругление радиусом в ширину канала).
Вы выбираете нужный способ оформления углов, и длина канала рассчитывается с учетом свойств этого оформления. При ручном расчете это было бы дополнительной головной болью.
Программа QWB ox Calculator версии 2 поддерживает следующие шесть типов корпусов:
Кроме того:
- втоматически учитывается поправка на акустическое сопротивление выходного отверстия, не все знают об этом эффекте, и при ручном расчете его почти никто не учитывает, а зря;
- имеется Справочная Система;
- сохранение/загрузка проектов;
- вывод на печать;
- рассчитывается количество саморезов для сборки;
- рассчитывается минимально возможная ширина канала.
А еще рассчитанный короб можно прорисовать в трехмерном виде с помощью программы Google SketchUp. Просто передаем данные в эту программу, и короб автоматически прорисовывается, примерно вот так:
Программа QW Box Calculator очень легка в использовании, нетребовательна к ресурсам, и свою цену отрабатывает многократно.
Чтобы приобрести QW Box Calculato, нажмите кнопку «Перейти к оформлению заказа» прямо под этой строкой.
Делаем короб для сабвуфера своими руками: пошаговая инструкция
12-ти дюймовый динамик для сабвуфераПеред началом проектирования и сборки короба необходимо определиться с выбором динамика. Рекомендуем остановить свой выбор на 10-12 дюймовых импортных динамиках, так как они наиболее часто используются в автомобильных сабвуферах и лучше всего подходят. Как подобрать динамик для сабвуфера мы подробно рассказывали в предыдущей статье. Конструкция короба также имеет важное значение: от нее зависит качество и громкость звучания низких частот.
Какими бывают короба для сабвуфера?
Существует несколько типов ящиков для сабвуфера. От конструкции короба напрямую зависит качество звука, которое Вы получите на выходе. Ниже представлены наиболее популярные типы сабвуферов:
- Закрытый ящик – наиболее простой в изготовлении и проектировке, его название говорит само за себя. Низкочастотный динамик помещается в герметичный деревянный корпус, который улучшает его акустические характеристики. Изготовить сабвуфер в авто с таким корпусом довольно просто, однако он имеет самый низкий КПД.
- Бандпас 4-го порядка – это тип сабвуфера, корпус которого разделен на камеры. Объемы этих камер разные, в одной из них размещен динамик, а во второй – фазоинвертор (воздуховод). Одной из особенностей этого типа сабвуфера является способность конструкции ограничивать частоты, которые воспроизводит диффузор.
- Бандпас 6-го порядка отличается от 4-го порядка наличием еще одного фазоинвертора и еще одной камеры. Есть два типа бандпасов 6-го порядка – первый имеет один фазоинвертор, а второй два (один из них общих для обеих камер). Этот тип короба является наиболее сложным в проектировании, но выдает максимальный КПД.
- Фазоинвертор – сабвуфер со специальной трубкой в корпусе. Она выводит воздух и обеспечивает дополнительное звучание от задней части динамика. По сложности в изготовлении и качеству звучания этот тип нечто среднее между закрытым ящиком и бандпасом.
Узнать стоимость корпуса!
Желая получить наиболее качественное звучание, можно остановить свой выбор на бандпасах. Но конструкция этого типа имеет множество деталей, которые надо тщательно спроектировать и просчитать. Все это можно сделать с помощью специальной программы WinlSD, которая не только определит оптимальный размер и объем сабвуфера, но и создаст его 3D модель, а также просчитает размеры всех деталей.
К сожалению, эта программа требует хотя бы минимальный знаний в этой сфере и рядовому автолюбителю навряд ли удастся сделать все верно с первого раза. Тем более, для того, чтобы программа правильно работала, ей необходимы некоторые параметры динамика, которые также известны не всем. Если Вы не планируете принимать участие в соревнованиях по авто-звуку советуем отбросить бандпасы.
Фазоинвертор будет наиболее оптимальным решением для самодельного сабвуфера. Этот тип короба хорош тем, что трубка (фазоинвертор) позволяет лучше воспроизводить самые низкие частоты. Фактически это дополнительный источник звука, который содействует звучанию сабвуфера и повышает КПД.
Получаем размеры корпуса по известному литражу
Итак, подходим к финальному этапу мероприятий. Теперь нам нужно рассчитать, какие же геометрические размеры будет иметь фазоинверторный корпус, если известен его общий литраж – 60,3 л. Проводим замеры багажника, определяя приемлемые габариты. К примеру, нам подходит конструкция длиной в 60 см и высотой в 40 см. Остается узнать ширину.Определимся, что стенки ящика мы будем выполнять из фанеры толщиной 1,8 см. Теперь нам нужно отнять от длины и высоты конструкции толщину стенок (1,8х2) и получить такие значения: длина – 56,4; высота – 36,4 см. Далее проводим такие вычисления: 60,3х1000:36,4:56,4=29,4. Это и будет ширина корпуса, правда, без учета толщины стенок. Прибавим ее и получим 33 см.Так выглядит примерный расчет корпуса сабвуфера с фазоинвертором под определенный динамик. Отметим, что эта статья является лишь общим руководством, в ней не учтены многие тонкости и нюансы, которые возникают в процессе работы.
Программы для расчета корпуса сабвуфера
JBL speaker shop
Программа для расчета оформления динамиков и сабвуферов в частности. Программка старая и не работает с последними операционками, но до сих пор лучше ничего не придумано, по этому приходится применять небольшие ухищрения для работы. Программа строит графики АЧХ, учитывает передаточную функцию салона, учитывает параметры Тиля — Смолла — то есть все что нужно, чтобы правильно рассчитать короб для сабвуфера.
BassBox 6 Pro
Программа для расчета сабвуферов, работает на основах JBL speakershop, в 5й версии у них был даже одинаковый интерфейс — в 6й его изменили. Но программа работает хорошо и кому-то возможно будет удобнее работать с ней.
Bassport
Узконаправленная программа, предназначена для расчета портов фазоинвертора, корпус в ней не рассчитать. Все внимание направлено на проектирование портов, учитывает воздушные потоки, формы, расстояния до стенок и перегородок.
UniBox (Unified Box Model)
Очень простая программка, работает на Microsoft Windows Excel 2000. Может симулировать уровень звукового давления, кривую импеданса динамиков, АЧХ и т.п.
Получаем размеры корпуса по известному литражу
Итак, подходим к финальному этапу мероприятий. Теперь нам нужно рассчитать, какие же геометрические размеры будет иметь фазоинверторный корпус, если известен его общий литраж – 60,3 л. Проводим замеры багажника, определяя приемлемые габариты. К примеру, нам подходит конструкция длиной в 60 см и высотой в 40 см. Остается узнать ширину.Определимся, что стенки ящика мы будем выполнять из фанеры толщиной 1,8 см. Теперь нам нужно отнять от длины и высоты конструкции толщину стенок (1,8х2) и получить такие значения: длина – 56,4; высота – 36,4 см. Далее проводим такие вычисления: 60,3х1000:36,4:56,4=29,4. Это и будет ширина корпуса, правда, без учета толщины стенок. Прибавим ее и получим 33 см.Так выглядит примерный расчет корпуса сабвуфера с фазоинвертором под определенный динамик. Отметим, что эта статья является лишь общим руководством, в ней не учтены многие тонкости и нюансы, которые возникают в процессе работы.
Расчет размера корпуса
Когда известен объем корпуса, то форма этого корпуса на звучание не влияет. Существуют различные программы для расчета короба для сабвуфера (программа для расчета корпуса сабвуфера– «JBL SpeakerShop» или «Winisd beta». ), но можно просто расчет произвести, самостоятельно зная, что объем равен V=h x L x A (где h это высота, L -длина, А — ширина).
Для примера, как рассчитать короб для сабвуфера, если для 12 дюймового сабвуфера (305 мм), рекомендуемый объем 45 л. Измеренная допустимая высота для корпуса в автомобиле, 340 мм (h=340 мм), длина 680 мм (L=680 мм), рассчитаем ширину. А=V/Lxh
Читать также: Как отключить сигнал на сигнализации старлайн
Допустимая высота (h) для места в автомобиле h=340 мм=34 см=0,34 м, а допустимая длина L=680 мм=68 см=0,68м. 1 литр = 1•10−3 м³ 1 л = 0.001 м³ тогда V= 45 л = 0,045 м³.
Не забудьте, что есть внутренний и внешний объем, поэтому учитывать необходимо толщину материала, из которого делают сабвуферный короб. Если короб делают из МДФ с толщиной в 2 мм (0,02м), тогда уменьшаем измеренные величины высоты и длины на толщину МДФ с обеих сторон и рассчитываем внутренний объем.h = 0,34м -0,02 х 2= 0,3м; L = 0,68м – 0,04м = 0,64м.
Кроме этого необходимо учесть при расчете и объем используемых при изготовлении корпуса внутренних распорок. Предположим в качестве распорок используем брус с толщиной 3 см на 3см, тогда получится 4 бруска с длиной 0,64м (длина L =0,64м) и 4 бруска с длиной 0,24м (длина получившееся из высоты «h» уменьшенной на 3 см с обеих сторон 0,3 – 0,03 х 2 = 0,24). Пока учитывать внутренние распорки по бокам не будем. Объем, который будет у распорок в этом случае — V=(0,03 x 0,03 x 0,64) x 4 +(0,03 x 0,03 x0,24) x4=0,003168 м³. Тогда увеличиваем объем короба на объем распорок. V= 0,048168 м³ А = V/L x h = 0, 048168м³ /0,3м x 0,64 = 0,2509м. Если объём увеличить и на объем распорок боковых тогда, А=0,255 м. Хотим сделать сабвуферный корпус с чуть наклоненной передней стенкой, в этом случае длины боковых стенок изменятся: если, А=0,255 м, тогда А= а + b / 2= 0,33 + 0,18 /2=0,255 , то есть уменьшите величину длины «b» на величину на которую увеличите величину «а».
Если необходимо рассчитать объем короба для сабвуфера сложной формы! То вы можете обратится в нашу Автостудию, для расчета и изготовления корпуса.
к примеру, корпус сабвуфера устанавливается в нишу крыла, и будет иметь сложную геометрическую форму, повторяя геометрию ниши, при этом задняя часть корпуса сабвуфера имеет разные формы.В этом случае придётся рассчитывать корпус сабвуфера по частям, считая отдельно объемы «1» и «2» частей.
Смотрите как расчитать корпус для динамика
Вариант №2
В первую очередь, руководствуясь рис. 1 и таблицей, необходимо изготовить «стандартный объем» — герметичный фанерный ящик, все стыки которого во избежание утечек воздуха тщательно подогнаны, проклеены и промазаны пластилином.
рис. 1
Диаметр диффузора громкоговорителя, мм | Размеры, мм | ||
А | В | С | |
200 | 255 | 220 | 170 |
250 | 360 | 220 | 220 |
300 | 360 | 220 | 270 |
375 | 510 | 220 | 335 |
Далее измеряют собственную частоту резонанса громкоговорителя, находящегося в свободном пространстве. Для этого его подвешивают в воздухе вдалеке от крупных предметов (мебели, стен, потолка). Схема измерений приведена на рис. 2.
рис. 2
Здесь ЗГ — градуированный звуковой генератор, V — ламповый вольтметр переменного тока и R — резистор сопротивлением 100–1000 ом (при больших значениях сопротивления измерение оказывается более точным).
Вращая ручку настройки частоты звукового генератора в пределах от 15-20 до 200-250 гц, добиваются максимального отклонения стрелки вольтметра. Частота, при которой отклонение максимально и является резонансной частотой громкоговорителя в свободном пространстве Fв.
Следующий этап — определение резонансной частоты громкоговорителя Fв при его работе на «стандартный объем». Для этого громкоговоритель кладут диффузором на отверстие «стандартного объема» и слегка прижимают, во избежание утечек воздуха в месте стыка поверхностей. Метод определения частоты резонанса прежний, но в этом случае она будет в 2–4 раза выше.
рис. 3 рис. 4
Зная эти две частоты, с помощью номограмм находят размеры фазоинвертора. В зависимости от диаметра диффузора громкоговорителя выбирают номограмму, приведенную на рис. 3 (для диаметра ,200 мм), на рис. 4 (для диаметра 250 и 300 мм) или на рис. 5 (для диаметра 375 мм). По выбранной номограмме определяют объем фазоинвертора, для чего соединяют прямой линией точки, соответствующие найденным частотам, на осях «Резонансная частота»
Показатель Vas
Этот параметр для динамиков может измеряться по двум методикам:
- добавочной массы;
- добавочного объема.
В первом случае измерения делают с использованием каких-либо грузиков (10 грамм на каждый дюйм диаметра диффузора). Это могут быть, к примеру, гирьки от аптечных весов или старые монеты, номинал которых соответствует их весу. Такими предметами нагружают диффузор и измеряются его частоту. Далее производят необходимые расчеты по формулам.
При использовании метода добавочного объема звукоизлучатель герметично закрепляют в специальном измерительном ящике магнитом наружу. Далее измеряют резонансную частоту и вычисляют электрическую и механическую добротность динамика, а также полную. Затем с учетом полученных данных по формуле определяют Vas.
Вам будет интересно:Звездочет — это ученый, который изучает астрономию
Считается, что чем меньше Vas при прочих равных величинах, тем более компактное оформление можно использовать для динамика. Обычно небольшие значения этого параметра при той же резонансной частоте являются результатом сочетания тяжелой подвижной системы и жесткого подвеса.
Принцип работы устройства
Любая колонка фазоинверторного типа имеет в своём составе отверстие — фазоинвертор. Часто он называется акустическим туннелем или портом. Принцип работы его заключается в изменении фазы звукового колебания, вызванного задней стороной диффузора на сто восемьдесят градусов. При возникновении резонанса в ящике амплитуда колебания диффузора достигает минимального значения.
От размера и вида фазоинверторного порта зависят объём воздуха и частота резонанса, на которую настроен канал. Объём воздуха в канале начинает резонировать и усиливать воспроизведение частоты при наступлении момента, когда диффузор излучает частоту, на которую рассчитан фазоинвертор.
По своей форме классический туннель выполняется кольцевой формы. Но для увеличения полезной внутренней площади ему часто придают щелевой вид. Отказ от цилиндрической формы тоннеля позволяет сократить его длину и снизить шумы, возникающие при выбросе воздуха.
При ошибках в расчёте щелевого фазоинвертора настроить его гораздо сложнее, чем классический вид, так как он изготавливается совместно с колонкой. Сам расчёт выполняется сложнее, чем для систем закрытого типа: при этом, кроме объёма ящика, учитывается настраиваемая частота резонанса. Оптимальные размеры подбираются с учётом амплитудно-частотной характеристики колонки, а именно её равномерности.
Как работать с JBL SpeakerShop?
Весь функционал программы делится на два больших модуля. С помощью первого можно рассчитать объем короба для сабвуфера. С помощью второго рассчитывается кроссовер. Для того, чтобы приступить к расчёту, следует открыть SpeakerShop Enclosure Module. В нём имеется возможность моделирования АЧХ для закрытых ящиков, фазоинверторных корпусов, бандпассов, а также пассивных радиаторов. В практике чаще всего используют два первых варианта. Множество полей для ввода может сбить с толку. Однако не стоит отчаиваться.
Для того чтобы рассчитать литраж, вполне достаточно использовать лишь три параметра:
- резонансная частота (Fs);
- эквивалентный объем (Vas);
- полная добротность (Qts).
Для повышения точности расчёта допустимо использовать и другие характеристики. Их можно найти в руководствах к динамикам или в интернете. Всё же, как было сказано выше, можно вполне обойтись и этой тройкой характеристик, называемых параметрами Тиля-Смола. Ввести эти параметры можно в форму, которая появиться после нажатия клавиш Ctrl+Z. Помимо этого, к форме можно перейти после выбора пункта меню Loudspeaker – Parametersminimum. После введения данных программа предложит подтвердить их. На следующем этапе необходимо смоделировать амплитудно-частотную характеристику, далее – АЧХ.
Самостоятельное изготовление порта
Фазоинвертор так же, как и динамик, участвует в воспроизведении звука. Для избегания эффекта интерференции канал размещается поближе к излучателю низкой частоты на расстоянии, не превышающем его длину волны. В качестве ФИ используются жёсткие конструкции, например, в самодельных изделиях применяются канализационные пластиковые трубы.
Но при попытках рассчитать фазоинвертор для сабвуфера потребители сталкиваются с тем, что диаметр таких труб не совпадает с вычисленными значениями, поэтому труба изготавливается из подручного плотного материала — ватмана. Для того чтобы сделать канал самостоятельно, потребуются:
- газетная бумага;
- ватман;
- клей.
Вырезанная из ватмана полоска, ширина которой совпадает с длиной трубки, в несколько витков наматывается на поверхность газетной бумаги. При этом перед каждым витком наносится эпоксидный клей. Его получают путём смешивания смолы и отвердителя согласно инструкции. После того как выполнены все витки, изделие обтягивается по кругу нитью для придания жёсткости и ставится на просушку.
Через сутки основание извлекается. В случае возникновения трудностей его можно поломать изнутри и достать частями. Изготовленный канал такого вида имеет хорошую прочность и легко подвергается дополнительной обработке. Далее полученная трубка устанавливается в отверстие колонки, но не до конца и начинается прослушивание звука. В заводских условиях используется специальный прибор. Такое устройство работает на основе мультивибратора, который настраивается на резонансную частоту динамической головки. После подключения динамика запускается генератор и длина трубы регулируется по максимуму колебанию в ней воздуха.
Аналогично можно провести настройку и самостоятельно. Для этого на вход подаётся сигнал низкой частоты. Трубка выдвигается вперёд или погружается внутрь ящика, а после оценивается объём выходящего воздуха. Установив положение максимального его выхода, излишки трубы удаляют снаружи, а сам порт герметизируют. При желании для придания конструкции оконченного вида выполняется раскрыв трубы, но можно обойтись и без этого.
Отличия фазоинвертора
Каждый динамик обладает резонансной частотой. При работе выше этого показателя — получается хорошее звучание, а ниже — уровень давления падает на 12 дБ на октаву (частоты снижаются в 2 раза). Нижней планкой воспроизводимости, считают уровень в 6 дБ. Монтажом динамика в ящик, повышается резонансная чистота, за счёт дополнительной упругости воздуха. Повышение резонансной частоты, тянет вверх и нижнюю границу. Чем меньше воздуха в ящике, тем лучше упругость и больше показатели.
Сделать «большой ящик», можно не увеличивая его размер. Для этого используют материал с демпферными свойствами
(вата). Чем больше его находиться в ящике, тем ниже частота динамика. Но когда наполнителя слишком много, это даёт обратный эффект. Для неопытных людей, не важны добротность ящика и его размеры. В большинстве случаев размер колонки получается оптимальным.
Фазоинвертор — труба, необязательно круглой формы, определённой длины, которая обладает резонансом. Благодаря «второму резонансу», поднимаются показатели звуковой отдачи колонки. Частота колебания динамика, находящегося в ящике, должна быть ниже, чем в обычном состоянии. Так, компенсируется спад и расширяется звучание. Эти показатели у фазоинвертора, будут выше на 24 дБ чем у зарытого ящика. Он расширяет нижние частоты динамика.
Чтобы избежать бочкообразного звучания
, показатели резонанса не должны быть выше чем у закрытого ящика. А если частота слишком низкая, то характеристики динамика падают. В этом и заключает суть настройки фазоинвертора, чтобы получить положительный эффект и не испортить звучание. И в домашних условиях можно добиться хорошего звучания с погрешность в 5%.
Закрытый ящик
Данный тип оформления самый простой. Закрытый ящик для сабвуфера несложно рассчитать и собрать. Его конструкция представляет собой короб из нескольких стенок, чаще всего из 6.
Преимущества ЗЯ:
- Несложный расчет;
- Несложная сборка;
- Маленький литраж готового короба, а следовательно компактность;
- Хорошие импульсивные характеристики;
- Быстрый и четкий бас. Хорошо отыгрывает клубные треки.
Недостаток у закрытого ящика всего один, но он порой является решающим. У данного типа оформления очень низкий уровень КПД относительно других коробов. Закрытый ящик не подойдет для тех, кому хочется высокого звукового давления.
Однако он подойдет для любителей рока, клубной музыки, джаза и подобного. Если человеку хочется баса, но нужно место в багажнике, то закрытый ящик – это идеальный вариант. Закрытый ящик будет плохо играть если выбран неправильный объем. Какой объём короба нужен для данного типа оформления уже давно решили опытные люди в автозвуке путем вычислений и экспериментов. Выбор объема будет зависеть от размера сабвуферного динамика.
Чаще всего встречаются динамики таких размеров: 6, 8, 10, 12, 15, 18 дюймов. Но также можно найти динамики других размеров, как правило в инсталляциях они используются очень редко. Сабвуферы диаметром 6 дюймов выпускаются несколькими компаниями и в инсталляциях также встречаются редко. В основном люди выбирают динамики диаметром 8-18 дюймов. Некоторые люди указывают диаметр сабвуферного динамика в сантиметрах, что не совсем правильно. В профессиональном автозвуке принято выражать размеры в дюймах.
Рекомендуемый объём для сабвуфера закрытый ящик:
- для 8-дюймового сабвуфера (20 см) требуется 8-12 литров чистого объема,
- для 10-дюймового (25 см) 13-23 литров чистого объема,
- для 12-дюймового (30 см) 24-37 литров чистого объема,
- для 15-дюймового (38 см) 38-57- литров чистого объема
- а для 18-дюймового (46 см) потребуется 58-80 литров.
Литраж дан приблизительно, так как для каждого динамика нужно выбирать определенный объем, исходя из его характеристик. Настройка закрытого ящика будет зависеть от его объема. Чем больше объем короба, тем меньше будет частота настройки короба, бас получится более мягкий. Чем объем короба меньше, тем частота короба будет выше, бас получится более чёткий и быстрый. Не стоит слишком увеличивать или убавлять объем, так как это чревато последствиями. При расчёте короба придерживайтесь объёму который был указа выше Если будет перебор объема, то бас получится расплывчатым, нечетким. Если объема не будет хватать, то бас будет очень быстрым и «долбить» по ушам в худшем смысле этого слова.
От настройки короба зависит многое, но не менее важный момент — это «Настройка магнитолы».
На что влияет добротность динамика
Влияет Q в акустических системах в первую очередь на АЧХ и на импульсные характеристики АС. То есть этот показатель в значительной мере определяет особенности звучания динамиков. При добротности 0,5, к примеру, можно достичь наилучшей импульсной характеристики. При показателе же 0,707 получается ровный АЧХ. Также при:
- добротности 0,5-0,6 динамики выдают аудиофильский бас;
- показателях 0,85-0,9 бас становится упругим и рельефным;
- добротности 1,0 в срезе появляется «горбик» амплитудой 1,5 дБ, воспринимаемый ухом человека как хлесткий звук.
Вам будет интересно:Корпоративное государство: определение, суть
При дальнейшем росте показателя Q «горб» в звуке растет и из динамиков начинают исходить характерные гудящие шумы.
Определяем общий объем корпуса
Выполняя расчет фазоинвертора программой JBLSpeakerShop, мы определили требуемый чистый объем для нашего конкретного сабвуфера и частоту, на которую нужно настраивать порт. BassPort «подсказал» нам длину порта, а также объем, который он будет занимать. Теперь проводим следующие арифметические действия: складываем объемы – порта, чистый и вытесняемый динамиком. Полученное значение и будет являться общим внутренним литражом нашего будущего корпуса.Следует отметить, что если в корпусе будут использованы округления, ребра жесткости, или он будет щелевой, то нам придется учесть все эти нюансы. Примерный расчет щелевого фазоинвертора:1. Чистый объем равен 45 литрам.2. Щелевой порт – площадь 140 см3, 36 Hz – 8,5 л. Добавим 3,8 л на стенки порта (из фанеры 18 мм).3. Вытесняемый динамиком – 3 л.4. Складываем эти значения и получаем 60,3 л – общий литраж корпуса.
10-ка лучших статей
- Простой и надёжный металлоискатель своими руками — 206 429 просм.
- Ремонт микроволновой печи своими руками — 192 533 просм.
- Зарядное из компьютерного блока питания. — 186 982 просм.
- Простой металлоискатель своими руками — 185 864 просм.
- Автомобильные зарядные устройства. Схемы. Принцип работы. — 161 904 просм.
- Простая и надёжная схема терморегулятора для инкубатора — 154 431 просм.
- Простое автоматическое зарядное устройство — 118 375 просм.
- Разнообразие простых схем на NE555 — 117 725 просм.
- Самогонный аппарат своими руками — 110 649 просм.
- Как самому поменять разъём USB? — 103 658 просм.
Вариант №3. Расчет размера фазоинвертора по номограмме
рис. 9. Номограмма В области низких частот работа громкоговорителя не зависит от формы ящика или типа фазоинвертора, а определяется лишь двумя параметрами акустического оформления — объемом ящика-фазоинвертора V и частотой его настройки Fb. К нахождению этих величин и сводится в основном расчет акустического оформления.
Для того чтобы уяснить методику расчета громкоговорителей с помощью номограммы, рассмотрим несколько примеров.
Пример 1.Рассчитать оптимальное акустическое оформление для известной низкочастотной головки. Допустим, что с помощью измерений параметры головки определены: Qa=3,2, Qe=0,33, Vas=0,120м3, fs=40 Гц. При работе от усилителя с нулевым выходным сопротивлением (Rg=0) Qt головки составит 0,3. Отметим на оси абсцисс точку Qt=0,3, проведем через нее перпендикулярную оси прямую и найдем ординаты точек пересечения прямой с кривыми в верхней и нижней частях номограммы: Vas/V=3, fb/fs=1,25, f3/fs=1,47. Подставляя в полученные отношения измеренные значения параметров головки Vas=0,120м3, fs=40 Гц, находим: V=0,04 м3, fb=50 Гц, f3=59 Гц. Таким образом, если не принимать мер к дополнительному регулированию Qt, для получения гладкой частотной характеристики громкоговорителя заданную головку достаточно поместить в ящик-фазоинвертор объемом 0,04 м3 и настроить его на частоту 50 Гц. Частота среза громкоговорителя при этом окажется равной 59 Гц.
Пример 2.Для той же исходной головки с Qa=3,2, Qe=0,33, Vas=0,120м3, fs=40 Гц требуется так рассчитать параметры ящика-фазоинвертора, чтобы частота среза громкоговорителя оказалась равной 35 Гц. При оговоренной частоте среза расчет начинается с определения f3/fs. В рассматриваемом случае f3/fs=0,875. Далее через точку с ординатой 0,875 на кривой f3/fs проводится прямая, перпендикулярная оси абсцисс, и определяются координаты точек пересечения ее с кривыми Vas/V и fb/fs , т. е. Qt=0,415, Vas/V=1.05, fb/fs =0.93. Подставляя в полученные отношения значения параметров головки Vas=0,12м3, fs=40 Гц, находим V=0,114 м3, fb=37 Гц. Следовательно, для того чтобы получить гладкую частотную характеристику громкоговорителя с частотой среза f3=35 Гц, объем ящика-фазоинвертора должен составлять 0,114 м3, а частота настройки — 37 Гц. Кроме того, поскольку требуемое значение общего Q головки отличается от измеренного (при работе от усилителя с нулевым выходным сопротивлением Qt=0.3), для достижения желаемой формы частотной характеристики потребуется дополнительное регулирование этого параметра.
Пример 3.Дана низкочастотная головка (Qa=3,2, Qe=0,33, Vas=0,12м3, fs=40 Гц) и задан объем акустического оформления 19 V=0,06 м3. Требуется рассчитать громкоговоритель, обладающий гладкой частотной характеристикой. Определим отношение Vas/V =2. Через точку с ординатой 2 на кривой Vas/V проведем прямую, перпендикулярную оси абсцисс, и найдем координаты точек пересечения ее с кривыми fb/fs и f3/fs : Qt=0,345; fb/fs=1,1; f3/fs=1,2. Подставляя в последние отношения значения параметров головки, находим fb=44 Гц, f3=48 Гц. Таким образом, чтобы с данной головкой и в ящике оговоренных размеров получить гладкую частотную характеристику громкоговорителя, потребуется настроить ящик-фазоинвертор на частоту fb=44 Гц и с помощью средств регулирования довести общее Q головки до значения 0,345.
FAQ по проектированию сабвуферов для желающих с пониманием сделать свой сабвуфер .
(кликните по картинке для увеличения) 4) При сборке надо сажать на клей – имхо лучше всего ПВА, но пластины во время приклеивания должны быть плотно прижаты – это можно делать с помощью струбцин, но если их нет то – можно предварительно сделать дырок и посадить на саморезы. (для тех, кто никогда этим не занимался, напомню, что в дырку для самореза в прикрепляемой поверхности саморез должен входить свободно, а дырка в прикрепляющей поверхности должна быть такого диаметра, чтобы саморез не ломал ДСП/фанеру /мдф (т.е. на 3мм тоньше, чем саморез (примерно)). Закручивать это дело лучше электроотверткой или как я дрелью с насадкой под саморез (да и дрелью сильнее зажать можно, но стоит быть осторожным т.к. можно и вывих получить), т.к. вручную закручивать – врятле получится если еще в ДСП с горем на пополам возможно закрутить, то в фанеру или мдф – это будет настоящая пытка . 5) Фазоинвертор – обычно используются канализационные трубы, их можно найти на любом рынке строй материалов всевозможных калибров, то если труба длинная то лучше её каким либо способом усилить, возможно, как вариант ткань + эпоксидка. Как вариант тоже можно использовать трубы, на которые намотан линолеум в магазинах, трубы толстые – отличные в общем, да и платить за них не надо будет, подойдете и попросите – вам их хоть 20- штук дадут . 6) как выпилить отверстие для динамика и ФИ – если много способов: Самый правильный – это фрезой – аккуратно и точно получится Можно использовать специальные пилки для электролобзиков, которые позволяют по кругу пилить, Также можно дрелью. По контуру рядом-рядом друг с другом делать дырки (но не выступать за пределы окружности, требуемой для динамика) и потом доделать дело с помощью электролобзика, после чего уже выравнивать вручную или с помощью еще чего – это уже как вы придумаете . 7) Корпус обязательно должен быть герметичным, настоятельно рекомендую все внутренние стыки промазать силиконовым герметиком Теперь переходим к отделке . Тут сильно останавливаться я не буду. Тут решает только ваше смекалка и упорство . Расскажу пару моментов: 1) Корпус должен иметь ровные стенки! На месте соединения боков один не должен выходить за пределы другого, если выходит – надо обязательно это убрать, обычно это делается шлифмашинкой . 2) Дальше могу предложить вариант для ленивых : ( для него нужно только чтобы стенки были в принципе ровные ) использование ламинированного ДВП (оно дороже обычного ДВП всего в 2 раза, а одного листа (метр на 3 метра) хватает вполне на весь сабвуфер (цена вопроса около 10 у.е. за лист (ну, по крайней мере, это у нас, в Беларуси)), или же использовать обычный ДВП и потом на него наклеить пленку. По краям по мере необходимости можно наклеить так называемые уголки . 3) Для тех, кто решится на покраску сабвуфера, а после покрытие лаком – могу сказать, что с поверхностью придется очень усердно поработать, технологии полной я не знаю т.к. не занимался этим, а использовал вариант 2 . Если вы уже решились на этот подвиг, уж не поленитесь поискать в интернете сами. Благо материала про это достаточно . 4) Есть всякие разные материалы, на форуме видел, как человек в виде отделки использовал что-то наподобие гранитной пленки или даже не знаю, как это называется, вид она имеет гранита (но это не обычная пленка, что продается в рулонах), так что смотрите, ищите …
Чего еще нам не хватает? — правильно, усилителя Укажу пару моментов, которые очень часто интересует 1) Мощность. Мощность усилителя стоит подбирать исходя из мощности динамика , ориентироваться стоит на указанную RMS мощность, и делать (заказывать, покупать) усилитель примерно такой мощности. Можно и меньшей мощности 2) Какого класса использовать усилители? тут однозначного ответа нет, можно отдать предпочтение в сторону класса Д, из соображений удобства в использовании Вот тут можно вычитать про классы усилителей https://www.soundhousepro.com/articles.php?id=16 3) использование микросхем (TDA 7293(4) LM 3886 и т.д.) разумно использовать только с маломощными динамиками типа 35ГДН, на крайняк с 75ГДН (кстати, чтобы знали, что 75ГДН расшифровывается как головка динамическая низкочастотная 75-ватная, и аналогично с остальными динамиками … гдв — головка динамическая высокочастотная и прочее…), для раскачки автомобильных сабвуферных динамиков их явно не хватит, на счет домашних сабвуферных динамиков надо смотреть индивидуально, но лучше использовать транзисторные усилители, одним из самых отработанных, является усилитель холтона, это промышленная конструкция, поэтому в настройке самая простая и может стерпеть многое. Вот материал по нему https://www.sibaudio.ru/?id=30&pid=32&cid=7 , https://audio.micronet.lv/diy/soldering/fjedor.html 4) также для сабвуфера нужны фильтры и прочая атрибутика вот интересный материал: https://audio.micronet.lv/diy/soldering/control.html вот тут есть еще, попроще https://www.bluesmobil.com/shikhman/arts/subfil.htm
И на последок я оставил такое понятие как сабвуфер в комнате . Помните, в начале статьи я рассказывал про длину звуковых волн в области работы сабвуфера? — так вот дело в том, что на этих частотах длина волны может быть сравнима с размерами комнаты, и из-за этого происходит интерференция волн (наложение волн, при котором происходит их взаимное усиление в одних точках пространства и ослабление – в других. Результат интерференции зависит от разности фаз накладывающихся волн взято с википендии.) т.е. при переотражении от стен будут создаваться участки в комнате с ослабленным звуком и участки с усиленным, причем усиливается/ослабляется не весь спектр частот, а определенные участки частот диапазона работы сабвуфера, и та красивая АЧХ, которую мы рисовали в программе нещадно уродуется, причем подъем возле стен будет на тех частотах, длина которых в 2 раза больше самой длинной из сторон комнаты, тогда как в середине комнаты наоборот будет ослабление, в стандартной комнате 5х4метра это частота 50 Гц (это самый сильный мод, так же менее выраженные моды будут для частот, длина которых в два раза больше высоты и ширины комнаты), звук становится гулкий и теряет свою структуру, поэтому выбирать местоположение сабвуфера необходимо очень тщательно и именно для того места, где вы будете сидеть обычно при прослушивании музыки. Также еще один момент, правда, он касается больше физиологии человеческого уха. Дело в том, что человек имеет разную чувствительность внутреннего уха (которым мы в общем «слышим» ) и поэтому если взять динамик, который имеет линейную ( в указанном диапазоне она должна иметь обсалютную линейность (т.е. на любой из частот громкость будет одинаковой
но в жизни такого нет, к сожалению )( а не ту что указывают производители на колонках (они указывают ачх с возможным завалом по краям чах (добросовестные по уровню -3дб, не добросовестные могут указать и по уровню — 40 дБ (-3дб — это примерно в 2 раза тише, когда скажем -10 дБ это будет тихо относительно остального диапазона, а -40 так вообще слышно ничего не будет)))) АЧХ скажем от 20 Гц до 5000гц, За контрольные точки примем 40гц и 3000 Гц, и подадим синусиодный сигнал одинаковой амплитуды (напряжения), и что мы услышим? — когда мы будем подавать сигнал на частоте 3000гц (средние частоты) после подадим сигнал на частоте 40 Гц, то 40 Гц будут слышны заметно тише, для справки скажу, что субъективно 20 Гц мы не услышим вообще, если он будет тише 100 дБ (децибел) а это уж совсем не тихо, на средних частотах при таком уровне мы постараемся скорей всего выключить как можно быстрее. Также при увеличении громкости эта разница между чувствительностью на разных частотах немного выравнивается. Много вопросов также звучит на счет того куда динамик дожен быть направленю. Тут может быть только 1 вариант — как нравится, т.е. несуществует оптимального решения для всех случаев жизни . динамик может бытьт напрвлен и в сторону комнаты , и в стотрону стены , и в пол и в потолок и т.п. … направляя динамик в в какую-то определенную сторону, мы можем использовать колмнату, как своеобразный эквалайзер и регулировать звучание. Из всего я подробней остановлюсь только на на варианте направления динамика в пол . возникают вопросы какую высоту ножек использовать ,и тут я опять бессилен — это все подбирается исключительно на слух, но обычно 5-10 см, но хочу заметить что очень сильные вибрации идут в пол и звенеть может всё, да и соседям тоже это думаю не в кайф, можно использовать между динамиком и полом какую либо другую рассеивающую поверхность , но она должна быть очень жесткой например 5 см пластина гранита или 6-7 см пластина из деревянного массива или склеенной фанеры . т.е. зазор между пластиной и полом не важен, можно 1-2 см, или сколько угодно, а регулируется только зазор между динамиким и этой пластиной. При ориентировании на стену действуют теже правила, однако смысла не вижу в этом, понятное дело если ориентирование на стену не является элементом поиска правильного местоположения сабвуфера (когга расстояние до стен более 50см ) Также вопросы задаются на счет отнотильного положения динамика и фазоинфетора — к сожалению тут аналогично предыдущему — можно динамик направить например вниз, а фазик в сторону комнаты , не рекомендую направлять фазик в пол .т.к. измениться его настройка .
Статья еще не полностью готова, будет дополняться, и редактироваться, по своим замечаниям и предложениям обращайтесь на форум, ник Gorilin
Удачи в Ваших начинаниях !
(кликните по картинке для увеличения)
мой саб
Обсуждение https://forums.overclockers.ru/viewtopic.php?t=249580 https://www.vegalab.ru/forum/showthread.php?t=15672
Отличия фазоинвертора
Каждый динамик обладает резонансной частотой. При работе выше этого показателя — получается хорошее звучание, а ниже — уровень давления падает на 12 дБ на октаву (частоты снижаются в 2 раза). Нижней планкой воспроизводимости, считают уровень в 6 дБ. Монтажом динамика в ящик, повышается резонансная чистота, за счёт дополнительной упругости воздуха. Повышение резонансной частоты, тянет вверх и нижнюю границу. Чем меньше воздуха в ящике, тем лучше упругость и больше показатели.
Сделать «большой ящик», можно не увеличивая его размер. Для этого используют материал с демпферными свойствами
(вата). Чем больше его находиться в ящике, тем ниже частота динамика. Но когда наполнителя слишком много, это даёт обратный эффект. Для неопытных людей, не важны добротность ящика и его размеры. В большинстве случаев размер колонки получается оптимальным.
Фазоинвертор — труба, необязательно круглой формы, определённой длины, которая обладает резонансом. Благодаря «второму резонансу», поднимаются показатели звуковой отдачи колонки. Частота колебания динамика, находящегося в ящике, должна быть ниже, чем в обычном состоянии. Так, компенсируется спад и расширяется звучание. Эти показатели у фазоинвертора, будут выше на 24 дБ чем у зарытого ящика. Он расширяет нижние частоты динамика.
Чтобы избежать бочкообразного звучания
, показатели резонанса не должны быть выше чем у закрытого ящика. А если частота слишком низкая, то характеристики динамика падают. В этом и заключает суть настройки фазоинвертора, чтобы получить положительный эффект и не испортить звучание. И в домашних условиях можно добиться хорошего звучания с погрешность в 5%.
Фазоинвертор
Данный тип оформления довольно сложнее рассчитать и построить. Его конструкция значительно отличается от закрытого ящика. Однако у него есть преимущества, а именно:
- Высокий уровень КПД. Фазоинвертор будет воспроизводить низкие частоты намного громче, чем закрытый ящик;
- Несложный расчет корпуса;
- Перенастройка в случае необходимости. Это особенно важно для новичков;
- Хорошее охлаждение динамика.
Также фазоинвертор имеет и недостатки, число которых больше, чем у ЗЯ. Итак, минусы:
- ФИ громче, чем ЗЯ, но бас здесь уже не такой четкий и быстрый;
- Размеры ФИ короба гораздо больше по сравнению с ЗЯ;
- Большой литраж. Из-за этого готовый короб будет занимать больше места в багажнике.
Исходя из преимуществ и недостатков можно понять, где используются ФИ короба. Чаще всего их используют в инсталляциях, где необходим громкий и выраженный бас. Фазоинвертор подойдет для слушателей любого репа, электронной и клубной музыки. А также он подойдет для тех, кому не нужно свободное место в багажнике, так как короб будет занимать почти все пространство.
ФИ короб поможет получить больше баса, чем в ЗЯ от динамика маленького диаметра. Однако для этого потребуется гораздо больше места.
Какой объем короба требуется для фазоинвертора?
- для сабвуфера диаметром 8 дюймов (20 см) понадобится 20-33 литров чистого объёма;
- для 10-дюймового динамика (25 см) – 34-46 литров,
- для 12-дюймового (30 см) – 47-78 литров,
- для 15-дюймового (38 см) – 79-120 литров
- и для 18-дюймового сабвуфера (46 см) нужно 120-170 литров.
Как и в случае с ЗЯ, здесь даны неточные цифры. Однако в ФИ корпусе можно «играть» с объемом и брать значение меньше рекомендуемых, выясняя при каком объеме сабвуфер играет лучше. Но не стоит слишком сильно увеличивать или ужимать объем, это может привести к потере мощности и выходу динамика из строя. Лучше всего опираться на рекомендации производителя сабвуфера.
От чего зависит настройка ФИ короба
Чем больше объем короба, тем меньше будет частота настройки, скорость баса уменьшается. Если же нужна частота повыше, то объем необходимо уменьшить . Если у вас номинальная мощность усилителя превышает номинал динамика, то объём рекомендуется делать поменьше. Это нужно для того, чтобы распределить нагрузку на динамик и исключить его превышение хода. Если же усилитель слабее динамика то объём короба рекомендуем сделать чуть больше. Это компенсирует громкость из-за недостачи мощности.
Площадь порта также должна зависеть от объема. Средние значения площади порта динамиков следующие:
для 8-дюймового сабвуфера потребуется 60-115 кв.см,
для 10-дюймового – 100-160 кв.см,
для 12-дюймового – 140-270 кв.см,
для 15-дюймового – 240-420 кв.см,
для 18-дюймового – 360-580 кв.см.
Длинна порта так же влияет на частоту настройки сабвуферного короба, чем длиннее будет порт тем ниже настройка короба, чем короче порт соответственно частота настройки выше. При расчете короба для сабвуфера прежде всего необходимо ознакомиться с характеристиками динамика и рекомендуемыми параметрами корпуса. В некоторых случаях производитель рекомендует совершенно иные параметры короба, чем те, которые даны в статье. Динамик может иметь нестандартные характеристики, из-за чего он будет требовать определенного короба. Такие сабвуфер чаще всего встречаются у компаний-производителей Kicker и DD. Однако у других производителей такие динамики также имеются, но в гораздо меньших количествах.
Объёмы даны примерные, от и до. Он в зависимости от динамика будут отличаться, но как правило они будут находиться в одной и той же вилке… К примеру для 12 дюймового сабвуфера это 47-78 литров а порт будет от 140 до 270 кв. см, а как более подробно рассчитать объём, всему этому мы будем учиться в последующих статьях. Надеемся что данная статья ответила вам на ваш вопрос, если у вас есть замечания или предложения вы можете оставить свой комментарий ниже.
Информация которую вы узнали отлично подойдет для тех кто хочется научиться считать короба самостоятельно.
Расчет ФИ короба с помощью програм JBL SpeakerShop и BassPort. — DRIVE2
Прежде чем приступить к расчетам фазоинверторного корпуса под конкретный сабвуферный динамик, необходимо узнать какие у динамика параметры Тиля-Смолла и понять, что такое:Для адекватного расчета достаточно трех параметров.Fs – резонансная частота динамика, указывается в Гц (герцах).Vas – эквивалентный объем, указанный в литрах.
Qts – полная добротность динамика.
1. Расчет чистого объема и частоты настройки фазоинвертора. Для этого необходима программа для расчета сабвуферных корпусов, их достаточно много, как платных, так и бесплатных, наиболее популярная и простая в обращении, программа JBL SpeakerShop. В программе необходимо указать параметры Тиля – Смолла, подбирая объем ящика и настройку порта фазоинвертора, получить необходимый график АЧХ.
2.Расчет порта фазоинвертора. Очень быстро и удобно, а главное с большой точностью, рассчитать порт на нужную частоту, можно в программе BassPort.
Вводим в программе: Необходимую частоту настройки порта ФИ Полученный ранее чистый объем ящика Эффективную площадь диффузора динамика (замеряется, длинна по центру динамика от одной середины подвеса до противоположной середины подвеса) Максимальный ход диффузора в одну сторону (указывается в инструкции или на сайте производителя как Xmax, может быть указан как в одну сторону, так и сразу в обе) Выбираем сечение порта Вводим габариты порта Нажимаем кнопку рассчитать, и получаем необходимую длину порта «L», а так же другие не менее важные данные, в частности – литраж порта, который добавится к объему корпуса сабвуфера.
3.Считаем общий объем корпуса ФИ. В программе JBL SpeakerShop мы узнали, какой необходим чистый объем для конкретного сабвуфера, а так же не какую частоту лучше настраивать порт ФИ. В Bassportе мы посчитали, какой длинны должен быть порт ФИ, исходя из его площади, и узнали какой объем будет занимать порт.
Теперь складываем: чистый объем + объем порта + 3 – 4 литра (объем вытесняемый динамиком) и получаем общий внутренний объем будущего ФИ корпуса. Если в корпусе будут использоваться скругления, ребра жесткости, если корпус будет щелевой и пр. это так же необходимо учесть в общий объем.Пример:*Чистый объем – 45 л.
*Порт щелевой, площадью 140 куб.см. на 36 Гц — 8,5 л., плюс 3,8 л. на стенку порта из 18 мм. фанеры. *Вытеснение динамиком – 3 л.*Итого — 60,3 л. общий объем ФИ корпуса.Теперь, казалось бы самое не понятное, как получить размеры корпуса исходя из известного литража?У нас есть объем 60,3 литра.
Совет
Замеряем багажник, смотрим какие габариты нас устроят, например: высота — 40 см, длинна – 60 см осталось узнать ширину. Отнимаем от высоты и длинны толщину стенок (пусть будут 18 мм фанера) и получаем: высота – 36,4 см., длинна 56,4 см.
Теперь считаем: 60,3 * 1000 / 36,4 / 56,4 = 29,4 – ширина корпуса, без учена стенок, со стенками 33 см.
Вот так, примерно выглядит расчет фазоинверторного корпуса под определенный сабвуферный динамик. Прошу вас не воспринимать данную статью как четкое руководство по изготовлению ФИ сабвуфера, очень много не учтенных моментов и тонкостей.
Кому интересен автозвук вступайте vk.com/sound_paradise
Объем корпуса и площадь порта для сабвуфера
Фундаментом для расчета является объем предполагаемого корпуса, а от него зависит площадь порта.
Любой корпус содержит в себе какой-то объем воздуха. Так вот на определение оптимального размера влияет большое количество факторов: это ход динамика, резонансная частота, мощность, передаточная функция салона, сама настройка корпуса и т.п. Тем не менее, проходя через воронку всех этих зависимостей, на выходе проявляются какие-то общие результаты и диапазоны, которые и применяются для первоначального определения объема. Диапазоны эти привязаны к площади диффузора динамика, как к одному из основных параметров. Даны они в кубофутах, это результаты множества опытов энтузиастов АЗ по всему миру, но нужно отметить что наибольший вклад внесли конечно американские коллеги. Такие диапазоны стали формироваться на американских форумах с начала 2000 годов, так же сюда замешаны общие рекомендации разных производителей и вот выведены примерные значения, которые все это время проверялись практикой и незначительно корректировались.
Если перевести в понятные нам литры, то получатся вот такие цифры.
Это лишь примерные рамки для отправной точки расчетов. Так как зависимостей очень много, и разные динамики в одном и том же объеме будут играть по разному. Так же один и тот же корпус в разных системах так же будет звучать по разному. Так вот для нахождения оптимального объема нужно учесть основные факторы, которые влияют на поведение сабвуфера.
Расчет корпуса закрытого ящика
Объем закрытого ящика влияет на итоговую резонансную частоту и добротность динамика. И от этого будет зависеть на сколько динамик будет низко играть и какой будет характер звучания.
Как ориентироваться в представленном диапазоне.
1) Смотрите на линию рассчитанной АЧХ в программе для расчета и подбирайте тот предполагаемый график звучания, который вам подходит.
2) Так же ориентируйтесь на такой объем, что бы итоговая добротность была близка к 0,7.
3) Учитывайте мощность. В случае если усилитель у вас чуть меньше РМС сабвуфера и соответственно связка будет настроена на номинал усилителя. Двигайтесь в большую сторону, если же усилитель настроен на номинал динамика или просто равен по заявленной мощности сабвуферу – берите среднее значение. Если же вы очень опытный любитель АЗ и учли подъемы импеданса понижения напряжения и тп. и настроили мощный усилитель выше заявленного номинала динамика, что бы выжать из сабвуфера максимум, тогда ужимайте объем.
Чем больше объём ящика, тем легче двигаться диффузору и тем эффективность больше что и нужно на сравнительно малой мощности. Меньший же объем имеет большую упругость и будет являться своего рода подушкой безопасности для динамика, что нужно на повышенных мощностях. Это относится не только к ЗЯ но и к ФИ так как большой объем при высокой мощности может приводить к не достаточному демпфированию динамика на частоте настройки или превышению хода на других частотах.
К примеру, возьмем 10 саб с RMS 300 Вт, а усилитель — 250 Вт. В таком случае ориентируйтесь на объем в районе 18-20 литров.
Но при этом не забывайте про добротность и примерную АЧХ. Вот среди этих параметров и нужно искать компромисс.
Расчет корпуса фазоинвертора
В случае с объемом действуйте так же как с ЗЯ. Только вместо добротности добавляется зависимость объема от настройки корпуса. Настройкой называют частоту, на которой сабвуфер будет наиболее эффективно работать, а соответственно и громче играть.
Настройка корпуса выбирается из музыкальных предпочтений. Если грубо то Low, srewed и всевозможные заниженные треки это 27-33 Гц; рэп, дабстеп и тп. 30-37 гц; джаз, рок инструментал, клубная музыка 40-45 Гц; а если всего понемногу – это 35-40 Гц.
Общее такое правило, чем ниже настройка, тем больше объем. Это связано с резонансной частой, а так же дает меньшее удлинение порта при понижении настройки.
Ориентируйтесь на максимум объема для настройки ниже 30 Гц и на минимум при настройке свыше 40 Гц.
Таким образом, при определении объема в представленных диапазонах ищите компромисс между мощностью настройкой и формой АЧХ.
Для фазоинвертора нужно еще определять площадь порта. Вообще основная задача, сделать порт таким, чтобы скорость в нем не превышала определенных значений, после которых, могут появляться шумы или чтобы он не запер ящик. Либо чтобы порт не был слишком большим, для правильной нагрузки сабвуфера.
Существует общая рекомендация 12 – 16 дюймов на кубофут. То опять же примерный диапазон. И площадь порта зависит, в том числе от мощности сабовой связки и чем итоговая мощность выше, тем больше нужен порт и наоборот. На слабых мощностях большой порт не нужен. Но это не все, тут еще нужно учитывать форму порта, внутреннюю его площадь, шероховатость и тп. Как видите, опять все уходит гораздо глубже и из теории можно не выбраться. К счастью существует безопасное значение это как раз верхнее значение рекомендаций 16 квадратных дюймов на 1 кубофут объема или 3,65 кв.см. на 1 литр объема для щели. Для круглого порта можно использовать 3,2 3,65 кв.см. на литр. Эти значения гарантированно дадут вам порт, который будет хорошо работать в абсолютном большинстве переменных, даже не смотря на некоторые допущения и опускание некоторых зависимостей.
В принципе с опытом приходит понимание, где можно уменьшить порт, возможно для экономии места или иногда нужно правильно нагрузить связку на малой мощности. Но и данные рекомендации на 1 литр не разочаруют и это отношение можно применять практически всегда.
Корпус для сабвуфера: как сделать своими руками
С учетом того, что бандпас самый сложный в изготовлении, данный корпус трудно спроектировать и выполнить расчет короба сабвуфера без специальных навыков, знаний и опыта.
С одной стороны, можно использовать для расчета сабвуфера программу WinlSD. Данный софт позволяет подобрать размер, просчитать объем сабвуфера и даже создать трехмерную модель.
Однако с другой стороны обычному автовладельцу без специальных знаний такая задача обычно не под силу (нужно знать характеристики динамика, учитывать целый ряд дополнительных особенностей и т.д.).
На деле, чтобы сделать саб своими руками, лучше остановиться на закрытом ящике или фазоинверторе
При этом рекомендуется обращать внимание именно на второй вариант в качестве самодельного сабвуфера.. Данного решения (при условии правильного проектирования) будет более чем достаточно
Фазоинвертор дает возможность качественно отыгрывать наиболее низкие частоты, обеспечивает повышение КПД и т.д
Данного решения (при условии правильного проектирования) будет более чем достаточно. Фазоинвертор дает возможность качественно отыгрывать наиболее низкие частоты, обеспечивает повышение КПД и т.д.
Итак, сначала подбираем материал для изготовления сабвуфера. Обычно для этих целей используется многослойная фанера. Также можно взять ДСП. Данные материалы отличаются доступной ценой, с ними просто работать, обеспечивают неплохую шумоизоляцию.
В качестве примера, рассмотрим сабвуфер из многослойной фанеры (толщина 3 см.) Для того, чтобы сделать короб для сабвуфера, нужно подготовить, в среднем, около 100 саморезов по дереву 50-55 мм.
Еще нужно закупить шумоизоляцию, иметь дрель, шуруповерт или отвертку, электролобзик, жидкие гвозди, герметик и клей ПВА, около 3 метров карпета и клемник. Следующим шагом становятся чертежи короба для сабвуфера.
Расчет короба для сабвуфера является индивидуальным, параметры зависят от размеров динамика и т.д. На примере рассмотрим саб с одним динамиком 12 дюймов. Объем ящика для саба с одним таким динамиком, согласно рекомендациям специалистов, составляет 45-50 литров.
Чтобы рассчитать короб под сабвуфер, ниже приведена ознакомительная схема с размерами панелей. Если вы не имеет навыков подобной работы, рекомендуется отдельно изучить материалы, как самому сделать чертеж для сабвуфера.
Во время проектирования нужно отдельно следить за тем, чтобы минимальное расстояние от стенок корпуса до динамика, как и сам объем ящика, рассчитывалось исключительно по внутренней поверхности, а не по внешней.
Идем далее. После подготовки всех элементов, можно переходить к сборке короба для сабвуфера. Первым делом, лобзиком вырезается отверстие под динамик. Например, динамик 30 см
Обратите внимание, наименьшее расстояние от центра диффузора до стенки саба, условно, 200 мм. Можно отмерять 230 мм., так как 3 см это ширина самой фанеры
Затем вырезается отверстие под щель фазоинвертора. Также вместо щели можно использовать трубку. Затем можно собрать фазоинверторную щель, после чего прикрепить к передней панели саба. Стыки проклеиваются жидкими гвоздями, потом закручиваются саморезы. Саморезы нужно затягивать максимально плотно, чтобы не возникало резонансных колебаний.
Теперь можно собрать боковые стенки корпуса, точно так же промазав их жидкими гвоздями и стянув саморезами. Также нужно вырезать на задней крышке корпуса под саб отверстие для клемника. Далее все части саба нужно соединить, проверяя правильность размеров самих элементов конструкци и качество крепления.
На данном этапе можно вставить динамик, не прикручивая проверить его посадку и дальше переходить к отделке ящика. На начальном этапе требуется проклеить стыки, щели и зазоры эпоксидным клеем. Также можно использовать герметики. Затем, при помощи клея ПВА вся верхняя поверхность проклеивается шумоизоляцией.
Внешняя поверхность обтягивается карпетом (в том числе и щель фазоинвертора). Карпет крепится эпоксидным клеем и/или мебельным степлером. Теперь динамик можно снова вставить и хорошо прикрутить. Завершающим этапом становится протяжка проводов от динамика на клемник. После того, как вся конструкция «усядется» и высохнет, саб можно подключать к усилителю. Для этого нужно знать, как подключить сабвуфер в автомобиле правильно.
Расчет короба для сабвуфера
Итак, вы определились с сабвуфером, подобрали к нему усилитель, выбрали акустическое оформление и решили самостоятельно изготовить корпус. Перед тем как создать чертеж вам нужно рассчитать короб для сабвуфера, то есть получить исходные данные. Для закрытого ящика — это объем; для фазоинвертора — это объем корпуса, площадь сечения порта и его длина; для четвертьволнового резонатора — длина и площадь сечения тоннеля; для бандпассов — объем отсеков, площадь и длина портов, форма корпуса. Все эти параметры нужно рассчитать и для этого применяются специальные программы. Основой для всех калькуляций являются параметры Тиля — Смолла.
Смысл правильного расчета сабвуфера заключается в том, что бы спроектировать такое оформление, в котором динамик будет выдавать бас, подходящий для ваших вкусов и музыкальных предпочтений. Например, для закрытого ящика плавность АЧХ и характер звучания будет зависеть от объема корпуса, который вам нужно будет подобрать исходя из характеристик вашего сабвуферного динамика; для фазоинвертора частота настройки и горб АЧХ зависит от объема корпуса, объема порта, его длины формы и сечения и т.д.