Как самому сделать сабвуфер

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

Расчет и конструирование корпуса (ящика) сабвуфера

Для расчета корпуса сабвуфера нам понадобятся:

  • Параметры Тиля-Смолла для громкоговорителя,
  • Программа для расчета акустических оформлений JBL Speakershop

1.1.Измерение параметров Тиля-Смолла для громкоговорителя

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

Для этого нам понадобится:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

1.1.2.1. Определение резонансной частоты (Fs) громкоговорителя.

Собираем вот такую схему.

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

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

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

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

Проверять правильность расчетов можно этой формулой.

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

Электрическую добротность (Qes) находим по этой формуле.

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

1.1.2.3. Определение эквивалентного объема (Vas) громкоговорителя.

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

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

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

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

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

  • Fs=30.75 Гц
  • Qts=0.365
  • Vas=112.9≈113 л

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Не забываем рассчитать минимальный диаметр трубы фазоинвертора по этой формуле, где Ds-диаметр динамика (от центра подвеса) (мм), Xmax-максимальный ход подвижной системы (мм), Fb-частота настройки фазоинвертора (Гц).

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

1.3.Конструирование корпуса (ящика) сабвуфера

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

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

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

Электрическая часть активного сабвуфера

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

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

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

2.1.Блок сумматоров (Summators)

2.1.1.Схема

Сначала рассмотрим схему сумматоров, приведенную на рисунке ниже.

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

2.1.2.Компоненты

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

2.1.3.Печатная плата

Печатная плата изготовлена по лазерно-утюжной технологии. После пайки деталей печатную плату следует покрыть цапонлаком, чтобы избегать от окисления меди. Файлы печатной платы в формате *.lay и *.pdf можно скачать в конце статьи.

2.1.4.Фото готового блока сумматоров

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

2.2.Блок фильтров (Subwoofer driver)

2.2.1.Схема

Рассмотрим схему драйвера сабвуфера, приведенную на рисунке ниже.

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

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

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

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

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

2.2.2.Компоненты

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

2.2.3.Печатная плата

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

2.2.4.Фото готового блока фильтров

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

2.3.Блок усилителя мощности (Power amplifier).

2.3.1.Схема

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

2.3.2.Печатная плата

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

2.4. Блок питания и блок охлаждения (Power supply)

2.4.1.Схема

2.4.2.Компоненты

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

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

2.4.3.Печатная плата

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

3.Заключительный этап сборки сабвуфера

файлы к статье

Григорян Гор (cd4028)

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
Блок сумматоров
U1-U5 Операционный усилитель TL074 5 Поиск в магазине Отрон В блокнот
C1-C4, C15, C16, C25-C27, C29, C39-C42 Электролитический конденсатор 10 мкФ 14 Поиск в магазине Отрон В блокнот
C5-C10, C23, C24, C28, C30, C35-C38 Конденсатор 33 пФ 14 Поиск в магазине Отрон В блокнот
C11-C14, C19-C22, C31-C34 Конденсатор 0.1 мкФ 12 Поиск в магазине Отрон В блокнот
C17, C18 Электролитический конденсатор 470 мкФ 2 Поиск в магазине Отрон В блокнот
R1, R2 Резистор 390 Ом 2 Поиск в магазине Отрон В блокнот
R3, R12 Резистор 15 кОм 2 Поиск в магазине Отрон В блокнот
R4, R16-R18 Резистор 20 кОм 4 Поиск в магазине Отрон В блокнот
R5, R13-R15 Резистор 13 кОм 4 Поиск в магазине Отрон В блокнот
R6, R10, R23, R24, R31, R33, R40, R41, R46, R47 Резистор 68 кОм 10 Поиск в магазине Отрон В блокнот
R7, R11, R21, R22, R32, R34, R37, R38, R45, R48 Резистор 22 кОм 10 Поиск в магазине Отрон В блокнот
R8, R9, R25, R26, R29, R30, R39, R42, R49, R50 Резистор 10 кОм 10 Поиск в магазине Отрон В блокнот
R19, R20, R27, R28, R35, R36, R43, R44 Резистор 22 Ом 8 Поиск в магазине Отрон В блокнот
L1-L4 Катушка индуктивности 20×3мм 4 20 витков, провод 0.7мм, оправа 3мм Поиск в магазине Отрон В блокнот
L5-L13 Катушка индуктивности 100 мГн 10 Поиск в магазине Отрон В блокнот
Блок фильтров
U1 Операционный усилитель TL072 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
U2, U4 Операционный усилитель TL074 2 Поиск в магазине Отрон В блокнот
U3 Операционный усилитель NE5532 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
C1-C5, C7-C10, C15-C17, C20, C23 Конденсатор 0.1 мкФ 14 Поиск в магазине Отрон В блокнот
C6 Конденсатор 15 нФ 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
C11-C14 Конденсатор 0.33 мкФ 4 Поиск в магазине Отрон В блокнот
C21, C22 Конденсатор 82 нФ 2 Поиск в магазине Отрон В блокнот
VR1-VR3, VR5 Переменный резистор 50 кОм 4 Поиск в магазине Отрон В блокнот
VR4 Переменный резистор 20 кОм 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
R1, R3, R4, R6 Резистор 6.8 кОм 4 Поиск в магазине Отрон В блокнот
R2, R10, R11, R13, R14 Резистор 4.7 кОм 5 Поиск в магазине Отрон В блокнот
R5, R8 Резистор 10 кОм 2 Поиск в магазине Отрон В блокнот
R7, R9 Резистор 18 кОм 2 Поиск в магазине Отрон В блокнот
R12, R15-R17, R20, R22, R26, R27 Резистор 2 кОм 8 Поиск в магазине Отрон В блокнот
R18, R25 Резистор 3.6 кОм 2 Поиск в магазине Отрон В блокнот
R19, R21 Резистор 1.5 кОм 2 Поиск в магазине Отрон В блокнот
R23, R24, R30, R31, R33 Резистор 20 кОм 5 Поиск в магазине Отрон В блокнот
R28 Резистор 13 кОм 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
R29 Резистор 36 кОм 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
R32 Резистор 75 кОм 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
R34, R35 Резистор 15 кОм 2 Поиск в магазине Отрон В блокнот
L1-L8 Катушка индуктивности 100 мГн 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
Блок усилителя мощности
T1-T4 Биполярный транзистор 2N5551 4 Поиск в магазине Отрон В блокнот
T5, T9, T11, T12 Биполярный транзистор MJE340 4 Поиск в магазине Отрон В блокнот
T7, T8, T10 Биполярный транзистор MJE350 3 Поиск в магазине Отрон В блокнот
T13, T15, T17 MOSFET-транзистор IRFP240 3 Поиск в магазине Отрон В блокнот
T14, T16, T18 MOSFET-транзистор IRFP9240 3 Поиск в магазине Отрон В блокнот
D1, D2, D5, D7 Выпрямительный диод 1N4148 4 Поиск в магазине Отрон В блокнот
D3, D4, D6 Стабилитрон 1N4742 3 Поиск в магазине Отрон В блокнот
D8, D9 Выпрямительный диод 1N4007 2 Поиск в магазине Отрон В блокнот
C1, C21-C24, C30, C31 Конденсатор 0.47 мкФ 6 Поиск в магазине Отрон В блокнот
C2, C3 Электролитический конденсатор 22мкФ 16В 2 Поиск в магазине Отрон В блокнот
C4, C8, C11, C17 Конденсатор 470 пФ 4 Поиск в магазине Отрон В блокнот
C5 Конденсатор 1 мкФ 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
C6, C7 Электролитический конденсатор 470мкФ 16В 2 Поиск в магазине Отрон В блокнот
C9 Электролитический конденсатор 47мкФ 25В 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
C10, C16 Электролитический конденсатор 220мкФ 100В 2 Поиск в магазине Отрон В блокнот
C12-C14, C29 Конденсатор 22 пФ 4 Поиск в магазине Отрон В блокнот
C15 Конденсатор 0.22 мкФ 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
С18-С20, C25-C27 Электролитический конденсатор 330мкФ 100В 6 Поиск в магазине Отрон В блокнот
C28 Конденсатор 0.1 мкФ 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
F1 Предохранитель 10А 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
Блок питания и блок охлаждения
U1 Линейный регулятор LM78L12 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
U2 Линейный регулятор LM79L12 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
OP1 Операционный усилитель LM324 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
D1-D8 Выпрямительный диод 1N4007 8 Поиск в магазине Отрон В блокнот
Br2 Диодный мост D25SBA60 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
T1 Биполярный транзистор BC337 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
C1, C3, C5, C7, C9, C11, C30 Электролитический конденсатор 1000 мкФ 7 Поиск в магазине Отрон В блокнот
C2, C4, C6, C8, C10, C12, C22, C24, C26, C28, C31 Конденсатор 0.1 мкФ 11 Поиск в магазине Отрон В блокнот
C13, C15, C17, C19, C21, C23, C25, C27 Электролитический конденсатор 6800 мкФ 8 Поиск в магазине Отрон В блокнот
C14, C18 Конденсатор 1 мкФ 2 Поиск в магазине Отрон В блокнот
C16, C20 Конденсатор 0.47 мкФ 2 Поиск в магазине Отрон В блокнот
R1, R2 Резистор 2.2 кОм 2 Поиск в магазине Отрон В блокнот
R3 Резистор 47 кОм 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
R4 Резистор 10 кОм 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
R5 Терморезистор 47 кОм 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
VR1 Подстроечный резистор 100 кОм 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
Tr1 Трансформатор 200 Ватт 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
F1 Предохранитель 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
M1 Вентилятор 1 Поиск в магазине Отрон В блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Теги:

  • Сабвуфер
  • Sprint-Layout

Мне нужен дешевый и мощный сабвуфер для моих динамиков, и вместо того, чтоб тратить на это деньги, я решил собрать самодельный САБ из обычной колонки в домашних условиях. Я нашел 10-дюймовый Pioneer TS-W255C всего за 800 рублей и расскажу, как сделать сабвуфер своими руками.

Что вам понадобится:

  • Старый блок питания от компьютера (мощность зависит от того, насколько большой у вас сабвуфер/усилитель)
  • Автомобильный усилитель (что-то, что сможет быть мостом и имеет встроенный кроссовер)
  • Сабвуфер. Здесь выбор довольно большой, но большинство автомобильных сабвуферов сделаны плохо. Ищите тяжелый магнит в причудливом корпусе.
  • Динамики
  • 18-миллиметровая ДВП, зависит от размера вашего сабвуфера
  • Несколько толстых проводов для динамиков

Шаг 1: Дизайн

Чтобы правильно спроектировать и спланировать такой корпус мне понадобится, я использовал Google Sketchup. Объем и габариты корпуса я вычислил используя WinISD. У меня вышел корпус кубической формы со стороной 35 см, что дало возможность использования на частоте вплоть до 32 Гц.

Как вы видите, в моем варианте присутствует порт в углу. Это для того, чтобы получить минимально возможную частоту.

Вам нужно сделать такой корпус, чтобы получить плоскую и наименьшую частоту. WinISD — это довольно продвинутая программа, поэтому вам лучше посмотреть несколько ознакомительных видео.

Помните, что объем порта исключается из объема корпуса (совместите объемы порта и объем корпуса вместе, а затем посчитайте размеры)

Программы

  • WinISD — Чтобы использовать это, вам нужно знать параметры Тиля — Смолла вашего динамика
  • Толщину стенки и приблизительный объем корпуса нужно высчитать самому, а не полагаться на показания WinISD.

Шаг 2: Вырежьте стенки корпуса

Это довольно простой шаг. Вырежьте стенки необходимого размера из ДВП.

Предохранитель для динамика я сделал из неопрена — это довольно дешево. Я просто вырезал круг нужного размера ножом, это загерметизирует область вокруг динамика.

Шаг 3: Сделайте порт

Я сделал порт из 110-миллиметрового пластикового желоба.

Иные варианты это щелевой или круглый порт, но в моем случае такой подошел лучше всего.

Шаг 4: Склейте корпус

Я использовал много клея для дерева, а затем скрепил корпус струбцинами на ночь. Я не использовал гвозди и винты, клей отлично справился.

Шаг 5: Установка порта

Я приклеил порт к корпусу при помощи клея и силиконового герметика.

В этот момент я, вероятно, должен был закрепить свободный конец каким-то поперечным крепежом, чтобы предотвратить вибрацию, но порт, кажется, стоит довольно крепко. Чтобы понимать масштаб — вы могли бы спокойно засунуть руку в этот порт.

Шаг 6: Отверстие для динамика

Я вырезал отверстие и отшлифовал его, чтобы получился хороший закругленный край. Это изображение хорошо показывает размер сабвуфера. Для шлифовки я использовал маленькую шлифовальную машину с наждачной бумагой разной зернистости, пока поверхность не стала гладкой.

Шаг 7: Покраска корпуса

Сначала нужно загрунтовать поверхность в несколько слоев. После этого я покрыл корпус черной автомобильной краской из баллончика.

Лучше всего будет загрунтовать поверхность, а затем оставить высыхать на ночь. После этого шлифовать поверхность, пока она не станет гладкой на ощупь. Это придаст поверхности красивый глянцевый вид.

Шаг 8: Обработка внутренней части корпуса

Не знаю, что это за материал, но мне показалось, что это изоляция. Я использовал строительный степлер чтобы закрепить слой материала на каждой из стенок.

Это должно сделать корпус менее бумкающим, поскольку стоячие волны и резонанс ограничены, что приводит к более резким басам, но слишком много изоляции добавлять не нужно — это уменьшит внутренний объем и испортит ваши расчеты.

Шаг 9: Питание

Блок питания от старого ПК 500 Вт с проводами заземления и 12 В, соединенными вместе, а также универсальный автомобильный усилитель Lanzar Heritage мощностью 2000 Вт хорошо работают с сабвуфером.

Просто соедините зеленый провод на блоке питания с проводами заземления на усилителе, и если ваш усилитель имеет REM, подключите его к 12 В, чтобы он включился от источника питания.

Шаг 10: Все сделано

Конечный продукт дает неплохой бас, а 11-миллиметровый xmax чертовски впечатляет.

В целом, сабвуфер для дома своими руками вышел довольно дешевым — около 2500 рублей.

Возможные улучшения:

  • Небольшая настройка порта, на полной громкости низкие ноты сдвигают так много воздуха, что есть небольшое чавканье, но это не большая проблема.
  • Можно добавить ножки, чтобы уменьшить вибрацию.
  • Выровнять динамик. Если бы я сделал двойную стенку из ДВП спереди, я мог бы утопить динамик внутрь, чтобы он не торчал, что улучшило бы силу.
  • Можно поставить усилитель и блок питания внутрь корпуса, но мне кажется, что усилия того не стоят. Нужно будет возиться с кроссоверами и проверять температуру и т.д., но он будет выглядеть лучше.

Многие меломаны хотят сделать свой сабвуфер более мощным, чтобы басы гремели на полную катушку. Конечно, самый простой способ решения проблемы – купить более мощную модель сабвуфера и не морочить себе голову различными схемами и магнитами. Но не всегда есть деньги на новое устройство, стоит оно совсем не дешево.
Если вы не хотите покупать новую АС, но вам мало ее номинальной мощности, то есть несколько способов по улучшению качества звучания.

Как же увеличить мощность сабвуфера

Способ 1: Перестановка сабвуфера

  • Что нам потребуется?
  • Инструкция
  • Стоит обратить внимание
  • Советы

Способ 2: Техническое вмешательство

  • Что нам потребуется?
  • Инструкция
  • Стоит обратить внимание
  • Советы

Способ 3: Замена динамика

  • Что нам потребуется?
  • Инструкция
  • Советы
  • Стоит обратить внимание

Способ 1: Перестановка сабвуфера

Что нам потребуется?

1. Сабвуфер.

Инструкция

Переместите сабвуфер в угол комнаты и поставьте его на пол. Низкие частоты лучше распространяются снизу, что позволит значительно улучшить звук. То же самое можно проделать и с аудиосистемой в автомобиле, разместив сабвуфер на дне багажника или на полу в салоне (под сидением), чтобы почувствовать басы.

Стоит обратить внимание

Место, где будет установлен сабвуфер, нужно всё время держать в чистоте, чтобы он не загрязнялся от пыли.

Советы

Лучше поместить устройство в углу, противоположном к тому, где вы чаще находитесь.

Способ 2: Техническое вмешательство

Что нам потребуется?

1. Сабвуфер.
2. Транзисторный каскад.
3. Паяльник.

Инструкция

Если у вас имеются навыки работы со схемами, вы можете увеличить мощность сабвуфера с помощью технического вмешательства. В большинстве подобных устройств используется схема TDA7294 или TDA7293.

Можно припаять к ней дополнительный каскад усиления через мост из конденсаторов. Тут нужны определённые знания всех характеристик и умение работать с паяльником и схемами.

Стоит обратить внимание

В инструкции к сабвуферу или у производителя нужно выведать все технические характеристики устройства, чтобы правильно подобрать номиналы элементов.

Советы

Можно обратиться к специалисту, который за свою работу потребует меньше денег, чем стоит новый сабвуфер.

Способ 3: Замена динамика

Что нам потребуется?

1. Новый более хороший динамик.
2. Сабвуфер.
3. Возможно, дополнительный магнит.

Инструкция

Довольно простой способ – заменить динамик в сабвуфере. Конечно, его придётся купить, но стоит он дешевле, чем новое устройство. Но есть в таком способе и минус: можно установить динамик, который не будет подходить к номинальным показателям сабвуфера. То есть, вы купите более мощный и дорогой динамик, но усилитель будет «не вытягивать» его. В таком случае, можно установить в динамик более большой и мощный магнит. Это должно решить проблему.

Стоит обратить внимание

По сути динамики мало чем отличаются друг от друга, кроме размера. Поэтому можно улучшить ваш динамик с помощью дополнительной обмотки из проволоки и установки дополнительного магнита.

Советы

Перед выше описанными действиями лучше посоветоваться со специалистом, конечно, если вы сами таковым не являетесь.

Каждый ценитель хорошего звука за рулем знает о том, что представляет собой сабвуфер и какие функции он выполняет. Без этого элемента невозможно добиться качественного звучания с «жирным» басом. В этой статье мы хотим рассказать о том, как сделать сабвуфер своими руками в домашних условиях и что для этого потребуется.

Выбор динамика

Самодельный саб для авто

Перед тем, как соорудить сабвуфер в машину, нужно определиться с выбором колонок.

На сегодняшний день в продаже можно встретить динамики таких размеров:

  1. Шестидюймовые. Как правило, такие устройства применяются в качестве дополнительного источника для воспроизведения средних частот. На практике из такого устройства можно сделать скромный саб по глубине частот. Оптимально такая колонка подойдет для машин с небольшим салоном со средней акустикой в целом.
  2. Восьмидюймовые варианты могут применяться для обеспечения дополнительных фронтальных частот. По факту такой вариант также является достаточно скромным.
  3. Десятидюймовые колонки и больше представляют собой наиболее оптимальный вариант, если вы решили соорудить самодельный сабвуфер. Такие устройства позволяют обеспечить наиболее качественное звучание, при этом наполняя пространство салона довольно приятным и сильным басом. Как показывает практика, все же лучшим вариантом для того, чтобы сделать сабвуфер в авто, являются колонки на 12 дюймов.
  4. Динамики на 15 дюймов представляют собой лучший вариант для салонов больших транспортных средств. Но при этом такой вариант фактически не осуществим, поскольку для достижения качественного звучания потребуется короб объемом на 90 литров. Он не только займет почти весь багажник, но и может даже оглушить водителя.

Чертеж для изготовления саба

Если вы думаете над тем, как сделать динамик самому, то помимо размера, следует также определиться с уровнем сопротивления. К примеру, наиболее оптимальным вариантом будет сопротивление в 2-4 Ома, если этот показатель будет меньше, это значительно отразится на качестве звучания. Что касается мощности колонок, то в этом случае что-то точно сказать сложно, так как споры касательно этого вопроса ведутся до сих пор. Одно можно сказать точно — мощность колонки должна быть больше мощности усилителя, поскольку ни одно устройство не сможет проработать долго, если будет функционировать на самой высокой мощности. Коробку сделать просто, но если делать без расчетов, то будет играть некачественно.

Инструкция

Теперь перейдем к вопросу, как самостоятельно сделать сабвуфер своими руками для авто. Начнем наш процесс с проектирования.

Проектирование

Автомобильные сабы делятся на несколько подвидов:

  1. Активные. Такие устройства оборудованы встроенным усилком и активным кроссовером. Главным предназначением последнего является снижение низкочастотной нагрузки на усилок. с помощью кроссовера достигается согласование работы саба и акустики в целом.
  2. Пассивные. Варианты такого типа функционируют параллельно с основной акустикой, но обычно они нуждаются в обустройстве отдельного канала усилителя мощности. Пассивные устройства на практике более чувствительны к месту расположения, при этом они обеспечивают дополнительную нагрузку для выходных усилков стерео-каналов (автор видео — Константин Козик).

При проектировании необходимо учитывать и местоположение устройства. Сам по себе саб довольно объемный, но поскольку возможность басов к локализации минимальна, его монтаж может быть осуществлен в любом месте салона или багажного отделения. Можно установить сабвуфер под сиденье, но обычно автолюбители выбирают именно багажник, поскольку здесь он практически не будет мешать. Что касается формы устройства, то к ее созданию приступаем после того, как вы определитесь с местом расположения саба и выбором динамика для него.

Если вы решили соорудить сабвуфер в свой автомобиль, то следующим шагом будет разработка схемы и чертежа, на сегодняшний день есть несколько вариантов для выбора схемы:

  1. ЗЯ или закрытый ящик является одним из самых простых в плане проектирования и производства, но его коэффициент полезного действия минимальный. Тем более, в данном случае полностью загерметизировать корпус будет проблематично.
  2. ФИ или фазоинвертор позволяет выдавать более высокий коэффициент полезного действия, то такой вариант более сложный в плане расчетов.
  3. БП4 и БП 6 — бандпасы четвертого и шестого порядков. Такой вариант является одним из наиболее сложных для изготовления, однако качество его работы вас в любом случае порадует. Устройства в таком корпусе позволяют не только усилить басы, но и заглушить низкие частоты (автор вид — ALEX SOUND).

Изготовление

В принципе для изготовления автомобильного саба можно использовать и переделать домашний сабвуфер. Ниже мы расскажем о том, как сделать сабвуфер и что нужно, чтобы сделанное устройство было качественным и его не пришлось переделывать. Для начала следует определиться с формой и материалом, который будет использоваться для изготовления корпуса. Наиболее популярными вариантами в настоящее время считаются ДСП, древесностружечная плита либо обычная фанера, которые можно найти в любом строительном магазине. Следует отметить, что такие материалы характеризуются хорошими показателями акустики и сами по себе являются довольно прочными.

  1. Основываясь на чертежах и подготовленных схемах, нужно аккуратно вырезать стенки для будущего саба и другие отверстия, которые потребуются для укладки проводов. После этого стенки желательно отшлифовать. Затем основные составляющие конструкции нужно прочно скрепить и зафиксировать, для этого можно использовать саморезы или клей.
  2. В том случае, если корпус будет состоять из нескольких слоев, нужно удостовериться в том, что между этими слоям будет отсутствовать пустота. Если пустое пространство останется, это может привести к резонансному сверчку, так что смысла от использования корпуса совсем не будет. На всякий случай корпус можно обклеить виброматериалом, а внутри заполнить его поролоном. Что касается непосредственно задней стенки, то ее следует обклеить стеклотканью, для достижения большего эффекта потребуется несколько слоев. После оклейки саб нужно оставить сохнуть где-то на один день.
  3. Если вам важен дизайн устройства, то корпус можно покрасить глянцевой либо матовой краской, также можно использовать карпет или кожу для перетяжки. Чтобы защитить устройство от нежелательных внешних воздействий, таких как влага, то корпус можно заранее пропитать мебельным нитролаком. Данная процедура должна осуществляться на улице, поскольку она может отравить человека.
  4. Последним этапом в изготовлении будет монтаж самого динамика. Процедура сборки может отличаться в зависимости от вида корпуса.

1. Вырежьте части корпуса.2. Соорудите корпус.3. Установите динамик в корпус.

Подключение

  1. Через отверстие в корпусе нужно протянуть провод и залить это отверстие герметиком.
  2. Проводка проводится от подкапотного пространства в салон и в багажник, после чего ее необходимо подключить к усилку.
  3. Чтобы подсоединить устройство к аудиосистеме, вам потребуется обычный RCA-провод или тюльпан, а также кабель питания саба. Для подключения необходимо демонтировать магнитолу.
  4. После подключения к магнитоле аналогичная ситуация производится с самим сабов — проводка проводится через салон и соединяется с устройством.
  5. Затем саб можно подключить к усилку. Проверьте качество работы аудиосистемы в целом.

Извините, в настоящее время нет доступных опросов.

Видео «Изготовление короба для саба своими руками»

Подробнее о разработке чертежа и изготовлении корпуса узнайте из видео (автор ролика — канал Denis Legostaev).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *