Как сделать саб в домашних условиях
Сабвуфер своими руками
| Вот решил-таки сделать сабвуфер дабы дополнить свой домашний комплект акустики до 5.1Почему сделать? Да просто сэкономить несколько килорублей.Сначала, как водится, немного покопался в инете, поизучал вопрос, поприкидывал разные динамики в различном оформлении, собственно потренировался с расчетами. Поскольку на ресивере выход на активный саб, то возникла необходимость в усилителе. Отдельный усь покупать недёшево, поэтому решил воткнуть в саб Мастер-Китовский усилитель, который был приобретён в ближайшем магазине электроники, из дешёвых самый мощный оказался на 140 Вт (BM2042). Так же по случаю был приобретён конструктор блока обработки сигнала для саба NM2117 и двуполярный блок питания на 350 Вт. Блока обработки готового не оказалось, поэтому паять пришлось самому.  Изображения открываются по клику в новой вкладке. Подключив дома, выявился брак (да, и у итальянцев есть свои китайцы), стучала катушка. К сожалению, выявил не в первый день, на треке которым проверял, не было тех пагубных частот, а обнаружил только через дня четыре. Естественно, ремонт в мои планы не входил, надо было менять. Но к счастью в магазине появился другой дин, тоже Hertz, но уже DS 250.3.  Моделька оказалась поинтересней, чем предыдущая, в плане оформления и исполнения. У DS 25.3 провода от клемм к диффузору шли по воздуху, и могли дребезжать при сильных колебаниях (хоть там и были предусмотрены мягкие подкладки). У DS 250.3 же напротив, провода подклеены. Да и внешний вид получше, более домашний. Хотя по характеристикам особой разницы нет. Про Тиля и Смолла писать не буду, уже весь инет исписан ими :DПриступаем к дизайну короба. По всем характеристикам наилучший вариант получается закрытый короб, но Мастер-Китовский усилитель всего 140 Вт, а на фронты от ресивера у меня идёт 130 Вт, причем акустика довольно хорошо воспроизводит низы и саб может просто потеряться. Поэтому для большей отдачи берём фазоинверторное исполнение, бандпас отбрасываем, поскольку размеры короба будут больше намного. Что нам даёт BassBox...  В мои планы такие размеры короба не входят, поэтому будем исходить из того что желаем.В результате поигравшись с размерами и исполнением фазоинвертора получаем примерно следующие размеры короба.  При этом конечно теряем в частотах. Короб в данном случае настроен на 38 Гц, фаз на 40 Гц (на графике жёлтая линия)Рисуем сам короб, получилось следующее. В задней части короба оставляем нишу для электронной начинки. Внутрь не стал её толкать, так удобней для дальнейшего её изменения.   Дальше сборка.ПВА для столярных работ (он несколько гуще обычного) наносим на одну из деталей, разравниваем шпателем, соединяем детали и стягиваем саморезами. Соединяем боковые и заднюю стенки, так же густо промазав ПВА и стягиваем саморезами. Отверстия лучше предварительно просверливать тонким сверлом.   Поскольку динамик я изначально решил утопить в переднюю панель на 9 мм (это толщина лицевой части динамика), а толщина листов ДСП передней панели 16 + 16 мм, то надо было фрезеровать один лист, простым выпиливанием не обойтись. Фрезера у меня нет, да и в столярке, где заказывал детали, тоже не оказалось. Пришлось изобрести такую штуку (надо запатентовать :D ). Предварительно просверлить пару отверстий в бруске под наклоном чуть меньшим, чем угол заточки стамески, вставить стамеску, затем, отмерить центр отверстия под болт.   Примерно через 40-50 минут получаем такой результат. По внутреннему радиусу фрезеровки выпиливаем отверстие под динамик и собираем дальше. Порт под фазоинвертор сначала не выпиливал, хотел проверить как будет без него. В принципе неплохо, но слабый усилитель давал о себе знать. Фазоинвертор тоже сразу не приклеивал, после того как пропилил порт, попробовал установить его параллельно стенкам, с наклоном показалось лучше звучание. Наклон получился примерно 5 градусов на сужение к порту.  Собираем окончательно  Неровности шпаклюем и шкурим. При необходимости наносим ещё слой шпатлёвки и снова шкурим.  Затем обеспыливаем поверхности и красим. Я использовал баллончики с акриловой эмалью.После нанесения первого слоя, снова шкурим чтобы убрать неровности. Вообще, лучше шпаклевать всю поверхность (чего я не сделал). На шпатлёвку лучше ложится краска, поверхность будет гораздо глаже, только не переборщить с толщиной слоя :) буквально заполнить поры . Красим дальше, количество слоёв - уж как получится. Пары подтёков не удалось избежать, но шкурить-то мы умеем :D Ну вот и конечный результат покраски   Шипами пока не обзавёлся, роль ножек выполняют силиконовые сантехнические прокладки :) Вот и сам динамик   Прикрепляем начинку. Питание и усилитель.Блок обработки сигнала не стал пока ставить, какие-то паразитные звуки от него исходили. Позже поковыряюсь с ним, может удастся выявить причину. Так же в планах увеличить мощность усилителя.  Позже сделаю крышку из алюминия, надо только найти подходящий лист, и вынесу на него разъёмы питания и сигнала, ну и регулировки, если с блоком обработки сигнала получится что-либо сделать. Ставим динамик. Пока не придумаю что поставить вместо комплектной решётки - будет стоять она. Когда придумаю чего-нибудь (надо же подстраховаться :D ), попробую спилить спицы, может получится аккуратно обработать. Сейчас смотрю, всё же можно было сделать немного повыше, литров 7 - 10 добавить, но, как говорится, после драки...Видео можно глянуть здесь или на Youtube |
sites.google.com
Активный домашний сабвуфер своими руками
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.
1. 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).
Повторяем все наши измерения 3-5 раз и берем среднее арифметическое значение всех параметров. Например, если мы получили значения Fs соответственно 30,45Гц 30,75Гц 30,55Гц 30,6Гц 30,8Гц, то берем (30,45+30,75+30,55+30,6+30,8)/5=30,63Гц.
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.
- Vented box-ящик с фазоинвертором,
- Band-pass 4-го, 6-го и 8-го порядка,
- Passive radiator-ящик с пассивным излучателем,
- Closed box-закрытый ящик.
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.
2. 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.
- Блок сумматоров (Summators),
- Блок фильтров (Subwoofer driver),
- Блок усилителя мощности (Power amplifier),
- Блок питания (Power supply) и блок охлаждения (Heatsink fun).
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).
Ряд2- частота настройки=44Гц, уровень усиления=9дБ,Ряд3- частота настройки=44Гц, уровень усиления=2дБ,Ряд4- частота настройки=33Гц, уровень усиления=3дБ,Ряд5- частота настройки=61Гц, уровень усиления=6дБ.
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
Скачать файлы к статье
Автор: Григорян Гор (cd4028)
Список радиоэлементов
| Блок сумматоров | |||||
| Операционный усилитель | TL074 | 5 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Электролитический конденсатор | 10 мкФ | 14 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Конденсатор | 33 пФ | 14 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Конденсатор | 0.1 мкФ | 12 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Электролитический конденсатор | 470 мкФ | 2 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Резистор | 390 Ом | 2 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Резистор | 15 кОм | 2 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Резистор | 20 кОм | 4 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Резистор | 13 кОм | 4 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Резистор | 68 кОм | 10 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Резистор | 22 кОм | 10 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Резистор | 10 кОм | 10 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Резистор | 22 Ом | 8 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Катушка индуктивности | 20x3мм | 4 | 20 витков, провод 0.7мм, оправа 3мм | Поиск в Fivel | В блокнот |
| Катушка индуктивности | 100 мГн | 10 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Блок фильтров | |||||
| Операционный усилитель | TL072 | 1 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Операционный усилитель | TL074 | 2 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Операционный усилитель | NE5532 | 1 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Конденсатор | 0.1 мкФ | 14 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Конденсатор | 15 нФ | 1 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Конденсатор | 0.33 мкФ | 4 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Конденсатор | 82 нФ | 2 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Переменный резистор | 50 кОм | 4 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Переменный резистор | 20 кОм | 1 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Резистор | 6.8 кОм | 4 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Резистор | 4.7 кОм | 5 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Резистор | 10 кОм | 2 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Резистор | 18 кОм | 2 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Резистор | 2 кОм | 8 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Резистор | 3.6 кОм | 2 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Резистор | 1.5 кОм | 2 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Резистор | 20 кОм | 5 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Резистор | 13 кОм | 1 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Резистор | 36 кОм | 1 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Резистор | 75 кОм | 1 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Резистор | 15 кОм | 2 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Катушка индуктивности | 100 мГн | 1 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Блок усилителя мощности | |||||
| Биполярный транзистор | 2N5551 | 4 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Биполярный транзистор | MJE340 | 4 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Биполярный транзистор | MJE350 | 3 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| MOSFET-транзистор | IRFP240 | 3 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| MOSFET-транзистор | IRFP9240 | 3 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Выпрямительный диод | 1N4148 | 4 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Стабилитрон | 1N4742 | 3 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Выпрямительный диод | 1N4007 | 2 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Конденсатор | 0.47 мкФ | 6 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Электролитический конденсатор | 22мкФ 16В | 2 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Конденсатор | 470 пФ | 4 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Конденсатор | 1 мкФ | 1 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Электролитический конденсатор | 470мкФ 16В | 2 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Электролитический конденсатор | 47мкФ 25В | 1 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Электролитический конденсатор | 220мкФ 100В | 2 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Конденсатор | 22 пФ | 4 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Конденсатор | 0.22 мкФ | 1 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Электролитический конденсатор | 330мкФ 100В | 6 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Конденсатор | 0.1 мкФ | 1 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Предохранитель | 10А | 1 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Блок питания и блок охлаждения | |||||
| Линейный регулятор | LM78L12 | 1 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Линейный регулятор | LM79L12 | 1 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Операционный усилитель | LM324 | 1 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Выпрямительный диод | 1N4007 | 8 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Диодный мост | D25SBA60 | 1 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Биполярный транзистор | BC337 | 1 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Электролитический конденсатор | 1000 мкФ | 7 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Конденсатор | 0.1 мкФ | 11 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Электролитический конденсатор | 6800 мкФ | 8 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Конденсатор | 1 мкФ | 2 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Конденсатор | 0.47 мкФ | 2 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Резистор | 2.2 кОм | 2 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Резистор | 47 кОм | 1 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Резистор | 10 кОм | 1 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Терморезистор | 47 кОм | 1 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Подстроечный резистор | 100 кОм | 1 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Трансформатор | 200 Ватт | 1 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Предохранитель | 1А | 1 | Поиск в Fivel | В блокнот | |
| Вентилятор | 1 | Поиск в Fivel | В блокнот | ||
| Добавить все |
Скачать список элементов (PDF)
Теги:
cxem.net
Как сделать сабвуфер своими руками
Напольная акустика и сабвуфер
Сабвуфер, он же «басовый динамик», это отдельный акустический элемент, воспроизводящий звуковые частоты в диапазонах 20…120 Гц. Если говорить образно, то в рамках всей компоновочной акустической схемы сабвуфер занимает диапазон низких частот, в то время как вся акустическая система воспроизводит средние и высокие частоты. Сабвуферы разделяются на активные и пассивные, у первых в корпусе смонтированы блок питания с усилителем, у вторых же усилитель подключается извне.
Изготавливаем сабвуфер
Данная инструкция написана специально для тех, кто мечтает, чтобы у него в автомобиле была установлена акустическая система 5 1 с сабвуфером, но по той или иной причине приобретение сабвуфера им не по силам. Сделать акустический сабвуфер самому совсем не сложно, а в силу того что человеческий слух не распознает направление низкочастотных волн установить сабвуфер в автомобиле можно в любом доступном месте.
Инструментарий
Для того что бы ваша мысль материализовалась в образ сабвуфера, помимо дикого желания и «упертости» нам понадобятся ещё пара мелочей:
- Ножовка по дереву;
- Стамеска;
- Набор напильников (треугольные, круглые, плоские…какие там ещё есть…);
- Наждачная бумага разного калибра (зернистости);
- Шуруповерт, или набор отверток
- Электродрель;
- Лобзик, желательно с «неручным приводом»;
- Набор канцелярских принадлежностей, где циркуль имеет «размах» не менее диаметра выбранного динамика (20…25 сантиметров);
- Клей для дерева;
- Строительный материал для корпуса (фанера, ДСП, МДФ толщиной 10…20 миллиметров);
- Деревянные брусочки (под ребра жесткости) сечением 20х20…40х40 миллиметров;
- Кучка саморезов (от 10 до 50 миллиметров);
- Программа для расчета параметров сабвуфера (JBLSpeakerShop, WinISD 0.44 и др.).
Итак, начинаем созидание низкочастотной колонки с выбора динамика(см.Как выбрать динамики для автомагнитолы своими силами).
Выбор динамика
Так как вы уже не первый меломан на этой земле, надо полагать, что какие-то устоявшиеся каноны в мире музыки уже существуют, сказанное касается и применения динамиков:
- Шести дюймовые применяются как дополнительный источник мид – баса;
- Восьми дюймовые отвечают за фронтальные басы;
- Качественная акустика на авто получается с десятью дюймовыми динамиками установленными в 15…20 литровом корпусе;
- Оптимальным вариантом считается двенадцати дюймовый динамик в 25..35 литровом корпусе;
- Ну а пятнадцати дюймовый размещённый в 60..90 литровом корпусе, как правило, находится в руках истинных «маньяков» и выставляется на обозрение достопочтенной публике в процессе соревнования по SPL.
Кстати сказать, как среди любителей, так и среди профессионалов до сих пор нет согласованности по поводу мощности динамика. Но на данный момент определенно можно утверждать, что динамик однозначно должен быть мощнее усилителя, так как ни одна система не в состоянии на протяжении длительного времени, на максимальной громкости воспроизводить звуковой сигнал без появления нелинейного искажения и значительного снижения качества звучания, здесь все должно быть сбалансированно. Подбираем устраивавший нас динамик, конечно же, чем он будет мощнее, тем громче будет звук. Неважно, какими путями вы его достали, как он попал к вам, нам необходимо знать его технические характеристики, ведь от них зависит очень важный этап – проектировка корпуса.
Расчет параметров
В случае если у вас отсутствует сопроводительная документация с техническими данными динамика, и нет возможности узнать эти параметры у производителя, то нам придется вычислять их своими руками.Нам придется узнать данные об:
- Номинальной мощности динамика (обычно приводится в маркировке головки — 75ГДН-1 75 Вт) — Pnom;
- Собственной частоты резонанса — Fs;
- Собственной частоты резонанса в замкнутом пространстве – Fc;
- Эквивалентному объему динамика – Vas;
- Наибольшем смещении диффузора — Xmax
- Эффективном диаметре диффузора – D;
Ну и о показаниях добротности резонансных частот:
- Полная — Qts
- Электрическая – Qes;
- Механическая – Qms.
Для получения необходимых параметров нам понадобятся:
- Цифровой мультметр (вольтметр);
- Калькулятор;
- Любой низкочастотный генератор, например ГЗ — 109 (вместо него можно использовать программу генератора низкой частоты на компьютере, благо их в сети великое множество);
- 20-ти литровый, герметично закрытый ящик.
Итак, к звуковой карте, через линейный выход подключаем «усилок», а с его выходов, через резистор номиналом в 1 КОМ, подключается динамик (см. фото):
Схема подключения
- Для того что бы избежать влияния сторонних предметов на качество измерений подвешиваем динамик посреди комнаты на люстру. Далее запускаем «прогу» ГНЧ, выставляем частоту в 1000 Гц и устанавливаем на компьютере среднее положение регулятора громкости;
- Для исключения искажения сигнала подключаем мультимер к выходу «усилка» и, регулируя на нем громкость, устанавливаем напряжение в 20 Вольт;
Внимание! Далее категорически нельзя трогать регулятор громкости ни на компьютере/генераторе, ни на усилителе!
- Подключаем мультиметр к динамику;
- Повышаем частоту генератора (начиная с частоты в 5…10 Гц), следим за данными вольтметра до тех пор, пока искомая частота динамика при максимальном напряжении (Umax) не дойдет до своего максимума, после чего начнет снижаться. Показания генератора, при котором Umax достигло своего максимума на вольтметре, записываем как данные Fs;
- Плавно повышаем частоту относительно Fs до тех пор, пока показания не перестанут изменяться. Записываем значение Umin (дальнейшее повышение частоты, конечно же, вызовет повышение амплитуды, но нам эти данные уже не важны);
Полученные данные мы можем уже выразить в виде графика амплитудно-частотной характеристики динамика:
График АЧК
При просмотре графика вы можете наблюдать новые вводные Uср, F1 и F2, это частоты, с помощью которых мы определим добротность динамика по формулам Qes, Qts, Qms и Uср.Раньше вычисления происходили вручную, сейчас же всё происходит предельно просто – скачиваем «прогу» TSCalc, вставляем известные значения и получаем результат:
- Значение Rmax=Umax*1000;
- Значение Re = значение сопротивления динамика постоянным током;
- Подставив данные значения в программу получаем Rx;
- Uср = Rx/1000
- F1 ищем уменьшая частоту вниз относительно Fs до тех пор пока вольтметр не покажет значение Uср;
- F2 ищем аналогично только частоту поднимаем уже вверх;
- Подставляя полученные значения F1, F2 и Fs получаем искомые данные добротности резонансных частот.
- Далее нам необходимо найти резонансную частоту динамика в замкнутом пространстве – Fc. Для этого закрепляем динамик магнитом наружу (не принципиально, просто так удобнее) в заранее приготовленном ящике, и ищем искомое аналогично значению Fs.
- Подставляя значения уже известного нам объема ящика, а так же найденные данные Fc и Fs получаем значения эквивалентного объема – Vas;
- Эффективный диаметр и максимальное смещение диффузора находим с помощью линейки.
Выбор ящика
Теперь, когда мы знаем все необходимые параметры, можно приступить к выбору типа корпуса сабвуфера.
Внимание! Как бы ни хотелось вас расстраивать, но только полученные параметры (а не ваши желания) являются основными факторами определяющие тип корпуса. Это не говорит о том, что вы не сможете собрать выбранный вами тип корпуса, но вот будет ли он выдавать нужный нам звук, это вопрос…
Free air (свободный излучатель)
Тип сабвуфера
Данный вид динамика подходит в том случае, когда Fs > 100 Гц. Как можно догадаться путевый сабвуфер из него не получится, так как у него практически полностью отсутствует поднизкочастотный диапазон. Максимум куда его можно определить, это задняя акустическая полка автомобиля, ну а оптимальным вариантом будет поиск другого динамика.
Акустический сабвуфер самому
Closed Box (закрытый ящик)
Выбираем этот тип, если значение Qts менее 0,8-1,0 (оптимально 0,7), а Fs/Qts равно 50. Его рассчитать совсем не сложно.
Vented Box (фазоинвертор)
Оптимален при Qts менее 0,6 (оптимальный показатель 0,39), а Fs/Qts равно 85. Более сложен в проектировании.
Band Pass (полосовой подход)
Обладает самой большой эффективностью, и в то же время является самым сложным в изготовлении. Оптимален при значении Fs/Qts равном 105.
Акустическая система 5 1 с сабвуфером своими руками
Тот же фазоинвертор, только на место трубы устанавливается мембранный излучатель. Расчет его параметров аналогичен фазоинвертору, но в изготовлении немного сложнее. Хотя если взять старый динамик, демонтировать с его корпуса магнит, диффузор и корзину, к резиновой обойме приклеить пластинку из оргстекла (гетинакса и т. п.) а в центр её вкрутить груз (болт с гайкой) коим можно будет регулировать Fc, то у вас получится очень даже неплохой и не дорогой PassiveRadiator.
Любой из представленных вариантов может быть изготовлен как с одним, так и с двумя динамиками. Итак, параметры нам известны, с типом корпуса определились, пора начать расчет корпуса.
Расчет короба
В данном случае я решил воспользоваться программой JBLSpeakerShop.
Акустический сабвуфер самому
Подробностей от меня не ждите, данная «прога» очень простая и понятная (кстати, в интернете видео инструкция всегда к вашим услугам).Но порядок действий я вам всё-таки расскажу:
- Скачиваем программу и запускаем её через файл «setup.exe» находящуюся в первом диске, после чего указываем путь ко второй части установочного файла;
- Запускаем программу и заходим в меню «Loadspeaker» где вводим параметры головки;
Ввод параметров головки акустика на авто
- Выбираем тип ящика и переходим по «Box — Parameters», где на выбранном варианте вводим частоту и объем желательного резонанса (при внесении данных параметров можно импровизировать и понаблюдать за результатом на графиках);
- Далее, после того как параметры выбраны, при наличии в вашем сабвуфере фазоинвертора, активируем клавишу «Vent» и вводим параметры трубы;
- В подменю «Dimensions» выбираем форму и размеры ящика;
Выбор формы короба
- В меню «Grafs» выбираем отображаемый график;
- Распечатываем результат — «Ctrl + P».
Изготовление короба сабвуфера
Подготовка
Как известно — практика, это критерий истины, ну а так как расчет закончен, приступаем к самой интересной части нашей инструкции, где царит одно правило — семь раз отмерь, один отрежь.
Совет! При выборе материала корпуса необходимо учитывать, чем больше мощность динамика, тем толще должна быть его стенка, а крепления жестче.
Итак:
- Берем приготовленный лист качественной (не высохшей и не старой) фанеры, которая на порядок крепче ДСП, и расчерчиваем на нем все стороны короба.
Напольная акустика и сабвуфер
- Экономить на этом этапе не стоит – потом не чем будет исправлять промахи.
Акустика на авто
- В случае если у вас ножовка с «ручным приводом», то лучше выбирать с маленькими зубчиками и с направляющей. Во избежание расслоения и возникновения трещин следует пилить медленно, под углом, вышесказанное актуально и при работе электрическим лобзиком.
- Напильником обрабатываем все торчащие осколки фанеры и сравниваем получившиеся при отпиливании горбы и впадины.
- Вымеряем брусочки и отпиливаем их по размеру для чего из выпиленных частей «прикинем» корпус и сделаем замеры.
Одним из ответственных моментов считается изготовление отверстия под динамик.Так как сверло диаметром в 150…300 миллиметров найти как-то проблематично будем думать головой:
- Замеряем диффузор с резиновой обоймой и, беря чуть большее значение, циркулем отмеряем на фанере окружность. Далее отступаем от этой линии внутрь на величину радиуса выбранного сверла (прибавив ещё пару миллиметров) отмечаем круг меньшего диаметра.
Способ первый
Просверливаем сверлом на 10…15 миллиметров линию малого круга, вводим в получившееся отверстие пилку лобзика и выпиливаем отверстие, проводя пилкой по большому кругу.
Акустическая система 5 1 с сабвуфером
Совет! Фанеру перед началом сверления положите на какую-нибудь твердую поверхность – таким образом, на выходе сверло не «задерет» заднюю стенку.
Способ второй
Вторую окружность чертить не обязательно — просверливаем отверстие в любом месте внутри круга, просовываем пилку лобзика и плавно выводим ее на линию прочерченного круга.
Акустика в авто
Способ третий
По всему диаметру малого круга просверливаем вблизи друг друга отверстия, после чего пробиваем перемычки между ними и обрабатываем окружность напильником.
Сабвуфер своими руками
Прикиньте динамик по отверстию, и если вас всё устраивает, просверлите отверстия под монтажные гайки которые можно приобрести в любом отделе мебельной фурнитуры.
Вкручивающиеся металлические двухсторонние гайки
Совет! Разъемы, применяющиеся в концертной акустике очень практичные и надежные, пользоваться лучше всего ими.
Сборка короба
Итак, отверстия под динамик и фазоинвертор сделаны, бруски напилены, переходим к сборочным работам:
- Берем сверло диаметром в два раза меньшим, чем диаметр самореза и просверливаем листы фанеры в тех местах, где они будут состыковываться с брусками и с другими стенками;
- Перед состыковкой деталей густым слоем промазываем места соприкосновения стенок и брусков. Толстый слой клея в нашем случае выполняет одновременно две функции – увеличивает прочность конструкции и герметизирует стыки;
Совет! Заднюю стенку прикручивайте на последнем сборочном этапе.
- Устанавливаем динамик, при этом место состыковки диффузора и фанеры промазываем автомобильным, водоотталкивающим герметиком (хорошая герметизация шва + в случае необходимости легко удаляется);
- Из подручных материалов круглой формы (кроме металлических труб, кусков водопровода и канализации) изготавливаем фазоинвертор, введя в программу диаметр трубы и получив значение её длины. Закреплять намертво пока не стоит, нам ещё придется его настраивать.
Кстати, фазоинвертор может быть и квадратной формы, в этом случае в процессе его изготовления придется немного пофантазировать:
- Настал черед подготовки внутренности короба сабвуфера, который нам необходимо демпфировать, то есть проложить звукопоглощающую изоляцию по внутреннему периметру ящика для того что бы придать басам мягкости, нейтрализовать давление на стенках и исключить появление паразитных звуковых волн.
В качестве демпфирующего материала может использоваться любой шумопоглощающий материал, например толстый слой ворсонита, войлок, вата, жесткий поролон и т. п.
Акустическая система 5 1 с сабвуфером
Далее настраиваем фазоинвертор:
- На время настройки устанавливаем на место заднюю крышку короба;
- Подключаем агрегат через усилитель к низкочастотному генератору, а к контактам динамика вольтметр;
- Меняя частоту генератора, по вышеописанной методике находим значение Fc;
- Если искомое значение отличается от расчетного, то меняя параметры фазоинвертора и количество демпфирующего материала внутри короба сабвуфера, экспериментальным путем находим именно тот момент, когда резонансная частота будет нас полностью устраивать.
- В случае, когда расчетная длина трубы фазоинвертора превышает длину самого сабвуфера, следует изменить ее диаметр;
- Заканчиваем сборочные работы, закрепляя все оставшиеся детали «намертво».
На этом инструкция по изготовлению своими руками автомобильного сабвуфера подходит к концу. Вам остается лишь проверить свою работу в деле.Включаем самый жесткий вариант музыкальной композиции на всю громкость и прослушиваем воспроизводимое на предмет появления посторонних шумов, шелеста, свиста:
- Свист указывает на оставшееся внутри незакрытое пространство щель, отверстие которое следует замазать герметиком, шпаклевкой или клеем;
- Шелест означает, что двигающийся демпфер динамика соприкасается с его диффузором.
Заканчиваем внешнюю обработку сабвуфера: скругляем острые углы, зашкуриваем, замазываем ямки и щели шпаклевкой или мастикой, после чего обклеиваем материалом и устанавливаем декоративные решетки на диффузор динамика и трубу фазоинвертора. На этом все. Надеюсь, вас порадует не только цена вашего «детища», но и великолепное качество его звучания.
Ведь если вы все сделали как надо, то без вашей подсказки едва ли кто-нибудь догадается что мощный и чистый доносящийся бас из салона вашего автомобиля воспроизводится из самодельного сабвуфера. Чем, кстати, и не стыдно похвастаться)))
avtozvuk-info.ru
Как самому сделать сабвуфер | Домашний мастер
Идея о том, чтобы сделать сабвуфер своими руками преследовала меня достаточно давно. Дело в том, что я очень люблю слушать музыку и смотреть фильмы, а те колонки которые у меня были, не играли нормальный бас (да и басом это можно было назвать лишь с натяжкой). Поэтому увидев в магазине НЧ динамик фирмы Semtoni, я не задумываясь купил его. Диаметр этого динамика 10 дюймов (25 сантиметров), мощность — 350 Ватт (имеется ввиду RMS мощность — это мощность при которой динамик может работать в течении одного часа с реальным сигналом, без его физического повреждения).
Вот фото этого красавца:
Затем я неделю занимался расчетами размера для сабвуфера. Есть несколько программ для расчета корпусов сабвуферов, вот некоторые из них:
- DLSBox2000;
- JBL-Speakershop;
- WinISD;
Из этих программ, я предпочел DLSBox2000, на мой взгляд она более удобная и практичная. С её помощью и рассчитал размер сабвуфера: получилось 45 см х 35 см х 35 см (Высота х Ширина х Длина), объем — 37 литров, эффективность оформления для динамика (ФИ) — 76%, фазоинвертор — 7,5 см х 10 см (Диаметр х Длина). Далее нарисовал эскиз корпуса и приступил к его изготовлению.
Стенки сабвуфера своими руками сделаны из ДСП, толщиной 20 мм. Скреплял с помощью саморезов длиной 50 мм. Все места соединения стенок дополнительно посадил на клей ПВА (мой совет — лучше не жалеть клея и намазать больше чем надо, лишнее все равно выдавится, а прочности заметно добавится). Для большей надежности все швы внутри я промазал бесцветным силиконовым герметиком. Ниже фото сабвуфера в процессе изготовления.
Промазываю швы герметиком:
Затем приступаем к шпатлевке корпуса. Я использовал двухкомпонентную, автомобильную шпатлевку (Также шпатлевку можно сделать смешав мелкие опилки дерева и ПВА до консистенции густого майонеза). После того, как шпатлевка окончательно высохла, я отшлифовал корпус с помощью наждачной бумаги.
Примечание: Не зазорно воспользоваться уровнем, для того чтобы вывести идеальные поверхности. Если же на поверхности сабвуфера будут неровности, то наклеив пленку он будет выглядеть неаккуратно.
После этого я сделал отверстия для розетки, фазоинвертера и ручек-карманов.
Отверстия можно было сделать с помощью фрезера, но к сожалению у меня его нет, поэтому пришлось делать много дырок обычной дрелью, а остальное допиливать напильником. Вот фото, чтобы было понятнее.
Захотелось собрать сабвуфер своими руками для того чтобы услышать как он звучит. После того, как я собрал его и подключил — все мои сомнения по поводу его звучания развеялись — сабвуфер играл ровный мягкий бас и нигде ничего не свистело.
Сняв всю фурнитуру я начал оклеивать корпус сабвуфера самоклеящейся пленкой с имитацией под кожу. Пленка клеится очень просто — нужно прогладить её утюгом через обычную бумагу или хлопчато-бумажную ткань.
Вот фото полностью оклеенного пленкой сабвуфера.
Примечание: Для того, чтобы немного снизить жёсткость звука и подчеркнуть бас, можно наклеить на внутренние поверхности сабвуфера мягкий пористый поролон, толщиной около 20 мм и положить в полость сабвуфера средних размеров марлевый мешок с не уплотненной ватой.
Читайте так-же: Колонки для компьютера своими руками
Необычное применение обычных вещей
Самодельная акустическая полка для автомобиля
Источник
Добавить свое объявление Загрузка...acule.ru
Делаем сабвуфер своими руками
сабвуфер своими руками
Автомобильный сабвуфер представляет собой низкочастотный динамик, который устанавливается внутрь специального корпуса. Сделанный сабвуфер своими руками предназначен для воспроизведения звука на низких частотах. Наша статья расскажет вам о том, как его сделать. Также вы узнаете, какие варианты коробов для сабвуфера существуют. Корпус – это акустическое оформление, которое изолирует звуковые волны, излучаемые задней и передней сторонами диффузора динамика, так как при их пересечении возникает самозатухание, которое называют коротким замыканием.
Разновидности конструкций коробов
Всего существует несколько популярных вариантов исполнения автомобильного сабвуфера:
- Бесконечный экран. В этом случае головку динамика монтируют в усиленную заднюю полку машины. Независимо от легкости монтажных работ, используется этот вариант редко по причине невысокого звукового давления. Также можно заметить перемену звучания в зависимости от наполненности багажного отсека. Возможно реализовать этот вариант только в машинах в кузове типа седан.
- Закрытый ящик. Этот вариант корпуса сабвуфера более распространен. Закрытый короб достаточно высокой жесткости надежно изолирует звуковые колебания, которые излучает тыльная сторона головки. Для лучшего затухания звуковых волн в корпусе ящик внутри обклеивается каким-нибудь материалом для звукопоглощения:
- вата;
- войлок;
- поролон.
Типы оформления сабвуферов
- Из преимуществ можно выделить простоту расчетов и сборки корпуса. Кроме того, в этом корпусе динамики хорошо переносят пиковую нагрузку. Закрытый ящик позволяет проигрывать музыку с широким тональным окрасом. Недостаток у этой конструкции всего один – невысокий коэффициент полезного действия, так как половина звуковых ящиков не покидает ящик.
- Фазоинвертор – это закрытый ящик с выходом порта, сквозь который звуковая волна от тыльной стороны головки выходит из ящика. Тоннель может иметь прямоугольную или круглую форму. Этот порт называют фазоинвертором. Он обладает определенными размерами и устанавливается в подходящем месте, за счет чего изменяет фазу проходящей сквозь него звуковой волны. Звук от задней части динамика накладывается на звук от передней, повышая КПД. Это дает возможность получать вдвое более мощное звуковое давление, чем в случае с закрытым корпусом. Но этот корпус рассчитать сложнее, а размеры ящика должны быть больше, по сравнению с монтажом динамика в закрытый ящик. При высоком уровне звука не исключены шумы из-за завихрений воздуха на краю фазоинверторного порта.
- Бандпасс. Это ящик с перегородкой посередине, образующей пару камер. В перегородку в корпусе устанавливают низкочастотный динамик. В зависимости от сочетания фазоинверторных или глухих камер можно выделить три типа бандпасс корпусов: бюандпасс четвертой категории, шестой категории тип А и шестой категории тип Б. Сабвуферы такой конструкции да.ют возможность получать высококачественный бас и хороший КПД. Корпус спроектировать и настроить довольно трудно, а также он имеет большие размеры.
Сабвуфер своими руками: из чего сделать корпус?
Корпус из фанеры
Какой материал лучше подходит для создания корпуса сабвуфера? Рассмотрим несколько популярных вариантов:
- ДСП – самый подходящий вариант, который недорого стоит и легко обрабатывается. Следует выбирать материал максимальной плотности при толщине не менее 16 ми. ДСП хорошо впитывает влагу и разбухает, поэтому его лучше окрасить.
- ДВП. Как в случае с ДСП, выбирать надо материал с максимальной плотностью. Он легко слоится, особенно если промокает. С ДВП нужно аккуратно работать, иначе можно все испортить. Независимо от всех минусов, материал очень удобен и позволяет легко и быстро собирать корпус для сабвуфера с динамиком средней мощности.
- Фанера. Фанеру лучше выбирать из русской березы или корабельной древесины. Многие другие сорта не имеют достаточно высокой плотности, что вызывает искажение звука.
Если у вас есть листы ДВП, ДСП или фанеры, но имеют малую толщину, для обеспечения нужной жесткости конструкции сложите вместе два листа, промазав герметиком, столярным клеем или ПВА, и скрутив саморезами.
к содержанию ↑Инструменты и материалы
к содержанию ↑Материалы
Динамик для сабвуфера
Из материалов вам потребуется следующее:
- Динамики. При их выборе вы должны знать, что разные модели имеют определенные характеристики. В инструкции или на коробке всегда указывают рекомендованное акустическое оформление для определенного динамика.
- ДВП, фанера или ДСП. Количество зависит от габаритов корпуса.
- Клеммы для проводов.
- Акустический кабель.
- Эпоксидная смола.
- Клей ПВА или силиконовый герметик.
- Лак или краска.
- Саморезы по дереву.
- Карпет
- Клей в баллончике для карпета.
- Если вы будете делать корпус с фазоинвертором, вам потребуется подходящий туннель. Если нужного размера трубку вы не найдете в продаже, подберите в строительном магазине пластиковую трубу подходящего диаметра.
Инструменты
Процесс сборки
- Шуруповерт или отвертка.
- Лобзик или ножовка.
- Длинная линейка или рулетка.
- Карандаш.
- Ножницы.
Перед сборкой короба сабвуфера нужно правильно рассчитать его. Скачайте в интернете программу под названием JBL SpeakerShop или ее аналог, и рассчитайте размеры корпуса. Как это сделать вы разберетесь – в этом нет ничего сложного.
к содержанию ↑Этапы изготовления сабвуфера
Для начала по размерам надо вырезать стенки будущего короба. Вырезайте с тщательным соблюдением размером, чтобы при сборке щели были минимальны.
Сгруппируйте стенки, промазав стыки герметиком, а затем вкрутите саморезы через каждые несколько сантиметров.
Видео: САБВУФЕР своими руками
Снова промажьте стыки герметиком внутри и снаружи. Если останется хоть небольшое отверстие, через него при работе динамика вы будете слышать неприятный свист.
Вырежьте в удобном месте отверстие под клеммы для проводов – так называемый акустический терминал.
Если вы делаете ящик с фазоинвертором, закрепите фазоинверторный порт в соответствующем отверстии, используя для этого эпоксидную смолу.
Для защиты корпуса из ДСП или ДВП от влаги материал покройте лаком или краской, желательно нитро.
Перетяните корпус карпетом, не забыв оставить отверстия для терминала и динамиков. Установите акустический терминал на предусмотренное место и зафиксируйте его саморезами. Изнутри рекомендуем промазать посадочное место эпоксидной смолой.
Присоедините два провода к клеммам внутри терминала. Другие концы проводов присоедините к клеммам динамика – они должны иметь такую длину, которая нужна для комфортного подключения динамика.
Вставьте динамик на место, а в стык между плоскостью ящика и динамиком уложите уплотнитель. Если в комплекте такой не было, используйте оконный уплотнитель или поролоновую полоску.
Зафиксируйте динамик саморезами из комплекта или простыми саморезами по дереву. Итак, работа по сборке сабвуфера для автомобиля закончена, и вам останется только подключить устройство к усилителю.
avtozvuk.info
Как сделать сабвуфер своими руками
Немногие могут похвастаться наличием классных колонок и сабвуфера дома, которые обеспечивали бы качественный звук. Если это связано с тем, что вы не можете позволить себе купить промышленно произведенную аппаратуру, то всегда есть возможность сделать ее самостоятельно. Правда, для этого вначале необходимо разобраться, как делать сабвуфер своими руками. Это не очень сложно и вряд ли вам понадобятся какие-то более сложные и дорогостоящие вещи, чем старые динамики и кусок фанеры. Помимо этого на радиорынке всегда можно приобрести сабвуферную колонку. С практической точки зрения наиболее простым является изготовление аппаратуры неактивного плана, и это понятно, поскольку на такой сабвуфер нет необходимости устанавливать усилитель. Вся работа по изготовлению такого устройства сведется к проектированию и сборке короба, и к установке динамика внутрь.
Необходимо:
— динамики; — программа WinISD 0.44; — фанера;
— герметизирующие материалы.
Инструкция:
- Для начала нужно выбрать подходящий динамик. Для того, чтобы это сделать наиболее продуктивно, нужно помнить о том, что чем более мощную колонку вы выберете, тем громче будет ваш будущий сабвуфер. Динамик может оказаться у вас, каким угодно способом, но при этом очень важно, чтобы у вас были паспортные сведения о его показателях. Это имеет большое значение, поскольку именно от этих данных будет зависеть проектировка корпуса. Поэтому вам необходимо располагать информацией о частоте резонанса динамика и об эквивалентном объеме. Выяснить это можно только из документов, которыми сопровождаются динамики. Имеет смысл купить их не на радиорынке, а в магазине, но при этом никто не мешает вам выбрать динамик стоящий дешевле всех.
- После этого нужно приступить к проектированию короба САБа. Для этого можно воспользоваться специальной компьютерной программой WinISD 0.44. Если не использовать эту утилиту, то собрать работающий корпус будет крайне сложно. Для корректной работы, программе потребуется информация о параметрах динамика. Давайте рассмотрим короб, у которого самый высокий КПД, то есть бандпасс 6-го порядка.
- Бандпасс шестого порядка представляет собой прямоугольный кубический объект. Внутри этого короба расположена перемычка, на которую собственно и крепиться динамик. Также у бандпасса должно быть два отверстия, которые предназначены для того, чтобы можно было установить фазиоинверторную камеру. Их роль выполнят трубки, сделанные из металла, бумаги или полиэтилена. Герметизация данного корпуса должна быть максимальной. Именно поэтому проводится его усиление ватой, поролоном или войлоком. Ширина внутреннего слоя должна составлять минимум два сантиметра. У съемной крыши должна быть высокая плотность на стыке. Для того, чтобы ее усилить можно использовать дополнительный слой поролона.
- Сделать своими руками сабвуфер не так сложно, как может показаться, но и не так легко, как хотелось бы. Поскольку все размеры рассчитает программа WinISD 0.44. Все проводимые программой расчеты и вычисления, которые выявят оптимальные цифры для будущего корпуса, проводятся исходя из возможностей выбранного динамика. Только от вас зависит, какой звук будет у сабвуфера, поэтому чтобы он был достаточно хорошим, вашей задачей является наиболее точно претворить в жизнь все размеры. Но помимо знания об акустических системах, понадобятся также навыки в работе с деревом, а также с болтами, саморезами и герметизирующими материалами. Теперь вы имеете представление о том, как сделать сабвуфер собственноручно, и если вы проделаете работу последовательно и внимательно, у вас обязательно все получится.
- Видео:
Похожие инструкции
Сшить сумку своими руками
Лето не за горами, а значит, пора заглянуть в свой гардероб. Что, чего-то не хватает? Может, летней сумки?...
Пошив штор своими руками
Уют и комфорт в доме помогают человеку отдохнуть, набраться сил, расслабиться после тяжелого дня. Поэтому...
Как сделать визитку
Визитная карточка – это неотъемлемая часть бизнеса. Благодаря ей, хранящейся в портмоне деловых мужчин и...
Покрывало на кровать своими руками
В том случае, если ваша кровать имеет несколько нестандартные размеры или же вы просто хотите чем-то...
kak-legko.ru
