Автомобильный сабвуфер своими руками — начало

Спроектировать и собрать свой собственный автомобильный сабвуфер своими руками для аудиосистемы может быть отличным способом улучшить качество звучания. Сборка собственного сабвуфер действительно не так сложна (особенно, если у вас есть родственник или друг, чтобы выполнить часть деревообрабатывающих работ для вас), и является отличной отправной точкой для начинающего инженера по автомобильным аудио системам!

Почему стоит сделать сабвуфер своими руками?

Ну, честно говоря, большинство динамиков, особенно мелких, просто не в состоянии воспроизвести низкие басовые частоты (независимо от того, что утверждают спецификации). Если обычные динамики освободить от попыток играть низкие частоты, они будут звучать лучше при повышенных уровнях громкости. И, как и в случае с домашним сабвуфером, авто сабвуфер может быть расположен где угодно в пределах области прослушивания — хоть в багажнике машины, где обычно его и располагаю из практических соображений, как окончательное местоположение.

Что нужно знать, если вы решили сделать сабвуфер своими руками?

Существует большое разнообразие акустических систем. В этом цикле статей мы расскажем про три основных типов автомобильных сабвуферов:

  1. Закрытый (sealed box),
  2. Вентилируемый или Фазоинвертор (vented box),
  3. Бандпасс или полосовой фазоинвертор (bandpass).

Другие виды сабвуферных систем (Пассивные, Трансмиссионные и пр.) встречаются только при создании домашних или концертных акустических систем и при проектировании автомобильных акустик, как правило, не применяются. Мы уже рассказывали про типы корпусов автомобильных сабвуфером в статье «Автомобильный сабвуфер своими руками — корпус»

В цикле статей мы поведаем вам массу информации об этих системах, наряду с другими сведениями, которые помогут вам в проектировании и сборке автомобильного сабвуфера, отвечающего вашим потребностям.

Вас не привлекает идея самостоятельно сделать автомобильный сабвуфер своими руками?

И в этом случае информация на нашем сайте сможет помочь: чем больше вы знакомы с конструкцией и принципом работы сабвуфера, тем в лучшем положении вы окажетесь, когда будете ходить по магазинам выбирая ваш новый сабвуфера в соответствии с особенностями вашей акустики.

Примечание: чтобы использовать любое из уравнений или таблиц публикуемых в этом цикле статей, вы должны знать T/S параметры (параметры Тиэля Смола) динамика (см. технические характеристики динамиков для автомобильных аудиосистем тут: http://mobiblio.ru/osnovnye-xarakteristiki-dinamikov/), который вы хотите использовать. Если эти параметры не были представлены при покупке динамика или вы подозреваете, что они могут быть неверными, вы можете измерить их с помощью методов, которые мы также планируем опубликовать в этом цикле статей. Пожалуйста обратите внимание, что все расчеты осуществлялись в этом цикле исходя из предположения, что вы используете DUMAX определение T/S параметра Xmax (Сдвиг диффузора звуковой катушки в миллиметрах). Если вы используете катушечный метод определения, замените значение Xmax на значение Xmax*1.15 в расчетах мощности. Также, при расчетах искажения найдите данные для пиковых значений — многие источники дают среднеквадратичное значение искажений.

Автомобильный сабфувер своими руками

И так, вы твердо решили сделать автомобильный сабвуфер своими руками. Проектирование и строительство автомобильного сабвуфера в некоторых отношениях очень похоже на проектирование сабвуфера для дома. В тоже время есть своя специфика. Давайте обсудим эти особенности проектирования и строительства автомобильного сабвуфера.

Какой тип сабвуферных системы лучше использовать для автомобиля?

Как и с домашней аудио системой, существует 3 основных типов систем сабвуферов: закрытые, вентилируемые, полосовые. Однако, лучший тип сабвуферной системы для использования в автомобиле это закрытый корпус (1), так как требования к размерам корпуса тут минимальные, и вентилируемые или фазоинвертор (2). Динамики в таких системах выдающие без искажений 12 dB в области частот 60~80 Гц обеспечат вам наилучшее звучание в салоне вашего автомобиля.

Большинство закрытых систем, предназначенных для автомобильной акустики, реализуют значение Qts (характеризует эффективность динамика на резонансной частоте) в пределах от 0.8 до 0.9, чтобы минимизировать размер корпуса, но реализовать максимально допустимую мощность динамика и, при этом, еще и обеспечить приемлемые результаты качества звучания. Другие системы также могут быть использованы для создания сабвуфера автомобильной акустики, но параметры конструкции должны быть скорректированы, чтобы компенсировать усиление за счет акустических свойств салона конкретно вашего авто.

На что следует обратить внимание выбирая динамик для автомобильного сабвуфера?

Наиболее важными характеристики динамика для сабвуфера в автомобильную акустику являются:

  • требования к размеру корпуса
  • выдаваемый максимальный уровень звукового давления (SPL)
  • цена
  • поведение искажений свыше Xmax (максимальная мощность).

Первые два вы можете получить по значениям T/S-параметров динамика. К сожалению, последний можно выяснить только, слушая динамик на перегрузках после установки в корпус надлежащего размера.

Проектирование сабвуфера для высоких уровней звукового давления (High SPL)

Для проектирования и создания автомобильного сабвуфер для высоких уровней звукового давления есть несколько путей с совершенно иным подходом к стандартной конструкции сабвуфера. Акцент здесь делается на воспроизведение на высоких уровнях звукового давления без каких-либо внимания на амплитудно частотную характеристику или линейные выходные возможность. Ниже предпринята попытка показать нюансы, которые нужно знать при проектировании и строительстве таких акустических систем.

Что можно ожидать от системы с высоким SPL?

Ну, очевидно ожидать высокие уровни звукового давления. К сожалению, эти высокие SPL по-видимому, будут достигнуты за счет отдельных участков АЧХ системы — скорее всего бас-система будет звучать «на одной ноте», т.е. с очень большим акцентом на узкой частоте диапазона в басовой области. Однако, есть возможность спроектировать системы, которые могут выдавать как высокий SPL так и ровную АЧХ, но об этом чуть позже.

Какой тип системы лучше использовать?

Как и для обычной автоакустики три типа систем могут быть использованы для создания акустики с высоким уровнем SPL: закрытые, фазоинвертор и полосовые (бандпасс). Другие типы систем, как правило, не очень хороший выбор для самостоятельного проектирования и изготовления автомобильного звука высокой мощности.

Высокий SPL для закрытых систем

car-subwoofer-svoimi-rukami-7Автомобильная аудио система на базе закрытых систем, которая предназначена для выдачи высоких уровней звукового давления, обычно имеет несколько маленьких закрытых сабвуферов, каждый с использованием одной и той же марки, и модели динамика. Она спроектирована и построена так, что резонансная частота (Fb) максимально приближена к оптимальной резонансная частоте салона данного автомобиля (частота, в которой учтен эффект «безэхового» ответа от внутренних панелей салона и максимальное значение от эффекта усиления звука за счет стен салона). Как правило, для большинства авто эта оптимальная частота лежит в диапазоне 50~60 Гц, но лучше, ее точно определить через измерения в конкретном автомобиле.

Основные преимущества закрытых систем, предназначенных для высоких уровней звукового давления, заключается в том, что требования к размеру корпуса меньше и потребляемый ток при пиковом уровне звукового давления ниже (сопротивление системы на максимальной громкости напрямую зависит от механической «добротности» динамика — Qms). Однако вам, вероятно, придется использовать несколько ящиков для достижения требуемых возможностей уровня звукового давления. Для вентилируемых и полосовых систем может вполне оказаться достаточным установить всего один сабвуфер.

Высокий уровень звукового давления вентилируемых и полосовы (bandpass) систем

Основное преимущество вентилируемых (фазонверторных и бандпасс, как частный случай первых) систем, предназначенных для высоких уровней звукового давления, заключается в том, что меньшие по размеру динамики могут быть использованы для достижения высоких уровнях звукового давления. Еще одно преимущество этих типов систем является то, что они могут обычно быть легко переделаны для обычного «качественного звучания» просто герметизацией вентиляционных отверстий. Однако ток при оптимальной частоте резонанса, скорее всего, будет очень высоким (сопротивление системы будет находиться на самом низком уровне и значение зависит, опять же, от динамика), и так как динамики будут максимально загружены в резонанс-частоте, высок степень риска сгорания звуковой катушки.

как сделать автомобильный сабвуферИмейте в виду при проектировании вашей системы, что резонансная частота может сдвинуться на более высоких уровнях звукового давления. Это вызвано тем, что отверстия начинают «запираться», так как скорость воздушного потока через вентиляционные отверстия начинает резко увеличиваться. Этот эффект можно минимизировать, используя как можно большие вентиляционные отверстия доступные для конкретного дизайна сабвуфера. Другими словами, чем больше вентиляционное отверстие, тем ниже скорость воздуха, резонирующего в нем.

Приведенный ниже график иллюстрирует поведение частотных характеристик двух систем в салоне автомобиля. Первая система — это простая закрытая система, и ее частотная характеристика обозначается сплошной красной линией. Вторая система  — фазоинверторный корпус (вентилируемый), использующая тот же динамик, который предназначен для высоких уровней звукового давления. Видна разница в 10 Дб на резонансной частоте (50-60 Гц). Другими словами, выходная мощность второй вентилируемой системы (синяя) на этой частоте является эквивалентом трех закрытых (3 Дб против 12 Дб). В данном конкретном случае, герметизация отверстий превращает систему в закрытую с Qb=0.6, что определенно хорошо для качества звука. Вентиляционное отверстие можно оставить запечатанными пока не пришло время протестировать высокий SPL. Плохие новости — корпус такого сабвуфера занимает почти в три раза больше места в машине!

Сабвуфер своими руками

Сравнение Закрытого (красный) сабвуфера и Фазоинверторного (синий)

На что следует обратить внимание выбирая динамик высокого SPL для автомобильной аудио системы?

Если вы создаете систему ТОЛЬКО для использования на пиковый уровнях звукового давления, то наиболее важным характеристики для динамика будет:

  1. Высокая номинальная мощность,
  2. Большой внутренний объем (Vd).

Линейность и АЧХ не так важна, так как динамик будет работая на очень узком диапазоне частот.

Что еще нужно учесть?

Вам нужно понимать сколько энергии вы смело сможете предоставить своим SPL-сабвуферам, затем предпринять шаги, чтобы гарантировать, что усилитель сможет обеспечить такой уровень мощности и передать его на сабвуфер(ы) с минимальными потерями. Это означает, что необходимо использовать сечение кабелей способное именно на пиковых нагрузках передавать необходимое напряжение к усилителю и от усилителя к динамику и обязательно убедитесь, что общее сопротивление акустического кабеля значительно ниже, чем у самих сабвуферов.

Разумеется, чтобы обеспечить необходимое питание динамикам нужно убедиться, что электрическая сеть вашего автомобиля соответствует потребляемой мощности усилителем в пиковые нагрузки. Это может потребовать замены родного генератора на более мощный. Например, вам не будет никакого толку от усилителя мощностью 2 кВт, если генератор автомобиля не в состоянии поставить достаточный ток для усилителя и обеспечить номинальную выходную мощность.

Хороший способ свести к минимуму потребление тока является использование усилителя класса D, или «цифровых» усилителей для баса. Эти усилители, как правило, гораздо более эффективны, чем другие типы усилителей, используемое для автомобильного аудио.

автомобильный сабвуфер своими руками

Информация о статье:

Автомобильный сабвуфер своими руками — начало
Спроектировать и собрать свой собственный автомобильный сабвуфер своими руками для аудиосистемы может быть отличным способом улучшить качество звучания. Сборка собственного сабвуфер действительно не так сложна (особенно, если у вас есть родственник или друг, чтобы выполнить часть деревообрабатывающих работ для вас), и является отличной отправной точкой для начинающего инженера по автомобильным аудио системам!
Автомобильный сабвуфер
Автор: Вячеслав Лаурин
Дата публикации: 01/30/2016
Вас не привлекает идея самостоятельно сделать автомобильный сабвуфер своими руками? И в этом случае информация на нашем сайте сможет помочь: чем больше вы знакомы с конструкцией и принципом работы сабвуфера, тем в лучшем положении вы окажетесь, когда будете ходить по магазинам выбирая ваш новый сабвуфера в соответствии с особенностями вашей акустики.
5 / 5 звезд
Автомобильный сабвуфер своими руками — начало обновлено: Январь 31, 2016 автором: Вячеслав Лаурин

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.