Как сделать расчет короба для сабвуфера. Авто сабвуфер. Типы корпусов для сабвуфера

28.01.2019

Единственный эффективный способ для получения полного, богатого баса - это добавление сабвуфера к звуковой системе. Сабвуфер позволит значительно расширить воспроизведение низких частот в аудиосистеме и улучшит качество звука, независимо от того, какую музыку вы слушаете.

В основном, существуют два типа басов: плотный и гулкий. И в зависимости от предпочитаемой музыки уже стоит выбирать, какой тип сабвуфера подойдет для вас.

Долгое время на форумах обсуждался вопрос что лучше - фазоиверторный или закрытый корпус сабвуфера? Там нет недостатка мнений по этому поводу, но, к сожалению, есть много распространенных заблуждений. Одни считают, что вентилируемый сабвуфер, предназначен исключительно для звуковых эффектов и не годятся для музыки, другие говорят, что запечатанные боксы более музыкальны, но им, как правило, не хватает глубины баса.

И хотя присутствуют некоторые дебаты по этой теме, здесь есть и зерно истины. Оба вида сабвуферов имеют свои плюсы и минусы. Так что, перед приобретением саба, стоит тщательно продумать, какие результаты вы хотите получить.

Здесь мы постараемся разобраться, в чем различие между этим двумя видами.

Герметичный корпус: плюсы и минусы.

Что отличает закрытые корпуса от фазоинверторных, это их меньший размер. Закрытый ящик, как правило, более компактен, и как следствие, он подойдёт для установки во многих транспортных средствах. Если свободное пространство является проблемой, это будет неплохой вариант. Но размер не единственный фактор, который отличает закрытые корпуса от открытых, различие так же есть и в звуке. На самом деле, воздух внутри таких коробок действует как амортизатор дифузора сабвуфера. Он ограничивает движение низкочастотного динамика, что приводит к равномерному воспроизведению, соответственно на выходе получается более жесткий и точный бас.

Плюсы:

Как правило, закрытые боксы для сабвуфера меньше;

Качество звука и точность гораздо лучше;

Отличная переходная характеристика.

Минусы:

Что касается минусов, их довольно сложно найти. Единственным недостатком может являться эффективность. Позвольте мне остановиться на том, что происходит внутри запечатанного бокса;

В отличие от фазоинверторных коробок, воздух внутри закрытого пространства сильно ограничивает движение дифузора - задняя волна рассеивается внутри корпуса, что ослабляет звуковой сигнал на выходе. В такой ситуации потребуется более мощный усилитель с отдельным питанием, для компенсации потерь в эффективности.

Фазоинверторный корпус: плюсы и минусы.

Корпус открытого типа может воспроизводить громкий, гулкий бас с большей энергией и реверберацией, чем закрытые боксы. Это достигается с помощью негерметичного корпуса, без использования какого-либо дополнительного звукового эквалайзера или цифрового процессора. Отличие с закрытым боксом состоит в относительно небольшом отверстии в корпусе. Несмотря на простой дизайн, при использовании фазоинверторного сабвуфера бывает довольно трудно получить хороший, сбалансированный звук на выходе.

Хитрость заключается в идеально подобранном размере корпуса и подходящем размере отверстия. Вентиляционное отверстие перенаправляет звук из задней части конуса и добавляет его к звуку, исходящему от фронтальной части, что значительно увеличивает громкость басов. Такая схема позволяет использовать довольно скромный внешний усилитель, и получать неплохие результаты. Еще одно преимущество такого типа оформления корпусов, заключается, в долговечности сабвуфера, что происходит благодаря потоку воздуха, охлаждающего динамик.

Плюсы:

Снижение искажений и вибрации дифузора;
. Фазоинверторные боксы дадут вам более четкий звуковой удар в определенных видах музыки. Из-за воздуха, поступающего в вентиляционное отверстие, звук слегка напоминает свист, похожий на тот, который можно получить с помощью пустой бутылки.

Минусы:

Звук, получаемый с помощью вентиляционного канала, может принести больше вреда, чем пользы для некоторых типов музыки;
. Такой тип корпуса более чувствителен к изменениям климата, таким как влажность, температура и т.д.;
. Такой тип корпуса способствует физической усталости человека;
. Из-за высокого внутреннего давления, они должны быть более прочными, что делает их немного сложнее в изготовлении.

Вердикт

Мы рассмотрели два различных способа, чтобы определить, какой тип боксов будет соответствовать вашим потребностям. Фазоинверторный тип оформления, имеет расплывчатый бас, с помощью закрытыго ящика, получается более плотный звук. Если вы хотите чтобы басы отдавались в землю, фазоинверторный корпус подойдет как нельзя лучше. В противном случае, если вы ищете способ, чтобы добавить некоторую глубину музыке, закрытый ящик прекрасно справится с этим. Тп с оформдением "фазоинвертор" звучит громче нежели закрытый ящик, из-за того, что отверстие значительно увеличивает выход резонансных частот, что значительно расширяет чувствительность сабвуфера и позволяет добиться существенно большей басовитости.

Все вышеперечисленное в основном сводится к простому факту: закрытый ящик предназначен для более качественного звука, в то время как фазоинверторные используют для громкости. Но есть и некоторые исключения из этого правила. В конце концов, мы считаем, что качество звука это в гораздо большей степени наличие хорошей техники, а не определенный вид акустического оформления сабвуфера.

Корпус сабвуфера должен быть крепким, иначе его вибрация, будет генерировать частоты, которые придадут нежелательную окраску звуку. Расскажем из какого материала лучше делать корпус для сабвуфера и какие бывают типы корпусов.

Материалы для корпуса сабвуфера

Многослойная фанера . Существует большое количество сортов фанеры, многие из которых не приемлемы для конструирования корпуса сабвуфера. Обычная фанера недостаточно плотная и дает искажения звука. Многослойная фанера является отличным материалом для постройки небольших сабвуферов. Данная фанера плотная и легче ДСП и MDF. С ней легко работать, вкручивать шурупы, не опасаясь расслаивания.

Недостаток фанеры в том, что большие корпуса из нее начинают звенеть. Для этого, при изготовлении корпуса для мощных сабвуферов используют фанеру толщиной не менее 18 мм, иногда стенки ящика состоят из двойного слоя фанеры. А чтобы окончательно избавиться от резонансов, внутри корпуса устанавливают растяжки и усилители.

Древесностружечная плита . В продаже имеются плиты нескольких сортов, но для корпусов рекомендуется ДСП самой большой плотности. Хотя высокоплотные разновидности весят больше, с ними легче работать и они лучше звучат. Высокоплотная ДСП толщиной 16 мм является, возможно, самым лучшим выбором для мощного сабвуфера, поскольку у нее самая высокая плотность и слабые резонансные качества.

Недостаток ДСП - он легко впитывает влагу и с трудом режется пилой. Корпуса из него следует окрашивать, чтобы предотвратить разбухание из-за влаги.

Древесноволокнистая плита средней плотности . По сути, является формой спрессованной бумаги, имеет высокую плотность и легко режется. Недостаток ДВП - с ней тяжело работать из-за склонности расслаиваться, когда ее скрепляют. Она много и быстро впитывает влаги.

Типы корпусов сабвуферов

Герметичные корпусы (закрытый ящик) . Наиболее распространенной формой корпуса сабвуфера является герметичный корпус. Ему отдают предпочтение по причине относительной простоты разработки и конструирования.

Герметичный корпус - это корпус, который полностью изолирует внутреннее воздушное пространство сабвуфера от внешнего. Воздух внутри короба поддерживает мембрану динамика и работает как дополнительная подвеска для нее. Это позволяет динамику выдерживать большую мощность.

Диапазон излучаемых частот сабвуфера зависит от объема корпуса. Если объем короба меньше оптимального, то внутри короба давление увеличится, что приведет к срезанию некоторых частот и усилению других. Вместо чистого глубокого баса сабвуфер выдаст гулкий, "проваленный". Увеличивая объем короба бас улучшается, но до определенного уровня. Главная задача проектирования короба заключается в определении оптимального объема для динамика.

На практике случается, что сначала конструируется короб, исходя из ограничений свободного пространства в багажнике автомобиля, а затем подбирается динамик под внутренний объем этого короба.

широко применяются в домашних акустических системах. В настоящее время фазоинверсные или вентилируемые корпуса получили распространение в автомобильном авто звуке. Эта форма корпуса уникальна тем, что фазоинвертор (вентиляционный канал) помогает в воспроизведении наиболее низких частот в слышимом диапазоне. Фазоинвертор фактически становится источником звука, содействующим общему звучанию сабвуфера.

Фазоинверсные системы выдают больше баса при меньшей мощности, чем герметичные. Правильно сконструированный вентиляционный канал даст повышенный выходной сигнал на настроенной частоте. Звук у фазоинверсных сабвуферов чище, но объем больше, чем у герметичных для одного и того же динамика.

Недостатком является возможность появления искажений при воспроизведении частот из диапазона ниже расчетного. Расчеты параметров вентилируемого корпуса более сложные, и даже небольшие погрешности могут не оправдать затраченных усилий и времени. Ошибки при конструировании и настройке фазоинвертора являются причиной того, что акустическая система "бубнит" или же бас "размазан".

представляет собой короб, в котором установлены два идентичных динамика. Эта конструкция основана на идее наличия постоянного давления воздуха между мембранами двух динамиков. В результате два акустически связанных динамика функционируют как один динамик.

Преимущество состоит в экономии объема короба. Недостатком данной конструкции является то, что при наличии двух звуковых катушек фактически рабочей остается только одна мембрана. Общая отдача изобарического сабвуфера примерно на 3 дБ меньше, чем у остальных сабвуферов при одинаковой входной мощности. Конструктивно пара динамиков располагается внутри корпуса на одной оси, мембрана к мембране, магнит к магниту или магнит к мембране.

представляют из себя две камеры между которыми монтируется динамик. Одна из камер является герметичной, а вторая камера фазоинверсной.

Данная конструкция обеспечивает качественный низкий бас по сравнению с другим сабвуферами, что делает их популярными. Однако акустическая отдача их сравнительно низка. При конструировании bandpass коробов следует учитывать зависимость между частотной характеристикой и звуковым давлением, которое развивает корпус. Чем ниже и лучше бас, тем ниже акустическая отдача и мощность сабвуфера. И наоборот, чем мощнее сабвуфер, тем выше и хуже бас он выдает.

Недостатком данного типа корпуса является сложность расчетов и большие размеры по сравнению с герметичными или фазоинверсными корпусами.

«в ящике динамик», но затем, конечно я принялся изучать влияния параметров короба и фазоинвертора на звук самого динамика.

Впрочем, я от данный темы потихоньку отошел, предпочитаю теперь:ОЯ, щиты, либо TQWT, TQWP на ШП динамиках. Но это совсем другая тема, в данной статье хочу осветить аспекты: частота настройки фазоинвертора, настройка фазоинвертора сабвуфера.

Предлагаю ознакомиться с данной статьёй, здесь я представлю довольно простой способ настройки фазоинвертора сабвуфера.

Я был сильно поражён, что для большинства «сабо-строителей » вообще не существует никакой настройки фазоинвертора это просто «динамик в коробе!», и чем больше размер динамика и ящика, тем лучше БАХАЕТ ПО БАШКЕ!!. Да, в некоторой степени, для закрытого ящика(ЗЯ) это верно. Но никак не для фазоинвертора…

Подобный ящик потребует от вас скрупулезной настройки фазоинвертора. Так, что же что мы видим на реалии? В качестве фазоинвертора такие люди монтируют канализационные трубы непонятной длины, мастерят «щелевые фазоинверторы» типа: «по этим отличным размерам Петя Иванов сделал», ставят при этом совсем другой динамик. Тот, кто не может сделать по нормальному –изготовливает закрытый ящик (и правильно !).

Конечно же, есть такие отличные программы для моделирования акустики, к примеру . Но они потребуют от вас введения множества исходных параметров. И даже зная эти параметры, расхождение в реальности получится, просто большое (динамик окажется совсем другой, короб немного различается по размерам, наполнителя не знаем сколько нужно, фазоинверторная труба немного другая и т.п.)

Методика настройка фазоинвертора, даёт погрешность 5%. Методика существует более 20-ти лет.

Для начала, нужно разобраться, чем ящик с «фазиком» различается от закрытого ящика?

Каждый динамик, это механическая система, обладает собственной резонансной частотой. Выше этой частоты сам динамик звучит «очень гладко», а вот ниже – уровень, формируемого им звукового давления, сразу падает. Причем, падает с быстротой 13 дБ. А вот за «нижнюю границу данных воспроизводимых частот» нужно считать частоту, на которой этот уровень упадет на 6 дБ.


АЧХ динамика в пространстве открытом

Установив динамик в короб, его резонансная частота немного повысится , из за того, что к упругости подвеса самого диффузора прибавится упругость сдавливаемого в коробе воздуха. Кстати, подъём резонансной частоты неминуемо потянет вверх и даже нижнюю границу данных воспроизводимых частот. Зато, чем меньше объёма воздуха в коробе, тем больше он будет упругим, таким образом, больше резонансная частота. Из-за этого у многих возникает желание сделать короб огромный.


Жёлтая линия – АЧХ динамической головки в ЗЯ


Красная линия – АЧХ динамика в ЗЯ с ФИ

Кстати, ниже частоты резонанса ФИ спад всегозвукового давления будет намного круче, чем у ЗЯ и составит 24 дБ на октаву.

Следовательно, фазоинвертор позволит расширить диапазоны всех воспроизводимых частот причем, в сторону НЧ. Так как же выбирать эту частоту резонанса ФИ?

Если частота резонанса ФИ станет выше оптимальной, т.е. она будет уже находиться совсем близко к резонансной частоте динамической головки в коробе, то мы приобретем «переконменсацию» в виде выпячивающегося горба на АЧХ. Звучание станет бочкообразный. Если частоту выбирать чересчур низкую, то подъём такого уровня не будет чувствоваться, т.к. на низкой частоте отдача динамика будет падает чересчур (означает недокомпенсировали).


Голубые линии – не лучшая настройка ФИ

Это очень чуткий момент – или ФИ даст эффект, или не даст ничего, или, напротив, изуродует звучание! Частоту ФИ необходимо выбирать крайне правильно! Но где же взять эту правильность в домашней ситуациии?

Действительно, коэффициент соразмерности между частотой резонанса динамической головки в коробе и частотой резонанса ФИ, в большинстве истинных конструкций составит 0,6о – 0,63, и если же принять его равным 0,62, то погрешность составит не больше 5%.

Теперь же перенесем теорию в реальность.


Измерение импеданса динамической головки

Как же измерить резонансную частоту динамической головки в коробе? На резонансной частоте, этот «модуль полного электрического сопротивления» (Импеданс) звуковой катушки усиливается. Проще говоря – сопротивление вырастет. Если для стабильного тока оно составит, к примеру, 4 Ома, то на резонансной частоте оно вырастит до 10 - 50 Ом. Как же это можно ?

Последовательно с динамиком надо включить резистор номиналом на один порядок выше своего сопротивления динамической головки. Нам же подойдёт простой резистор номиналом 100 – 1000 Ом. Кстати, измеряя напряжение на данном резисторе, мы сможем оценить «модуль полного электрического сопротивления» нашей звуковой катушки динамической головки. На частотах, где сопротивление нашего динамика будет высокое – напряжение на данном резисторе будет наименьшим, и напротив. Чем будем ?

Совершенные значения для нас не значимы, нам необходимо лишь отыскать самое большее сопротивлени е(самое меньшее напряжения на резисторе), частоты сравнительно низкие, поэтому можно воспользоваться простым китайским тестером (мультиметром)причем, в режиме замера переменного напряжения. А где взять источник звуковой частоты?

Проще всего создать компакт-диск или альбом в флак с записанными треками звуковых частот. К примеру можно создать CD или альбом флак на 90 треков, по 4-5 секунд каждый, с рядом частот от 20 до 120 Гц, с шагом 1 Гц. Переключаешь треки – меняется частоты. Частоты равны номеру трека + 20. Довольно !

Процесс замера резонансной частоты динамической головки в коробе происходит таким образом: «затыкаете» отверстие ФИ (куском фанеры и пластилином) включаете альбом на воспроизведение, устанавливаете нормальную громкость, и, не изменяя её, «прыгаете» по трекам и находите трек, на котором напряжение на вашем резисторе будет минимально. Все – теперь частота вам .

Впрочем, параллельно, измеряя резонансную частоту динамической головки в коробе, вы можете подбирать лучшее количество наполнителя для вашего ящика! Понемногу добавлять количество этого наполнителя, смотрите изменение резонансной частоты. Находите то наилучшее количество, при котором данная резонансная частота будет минимальная.

Зная подобное значение «резонансной частоты динамической головки в коробе с наполнителем» просто найти наилучшую резонансную частоту ФИ. Просто-напросто умножите её на 0,63. К примеру, получив резонансную частоту динамической головки в коробе 62 Гц – таким образом, наилучшая частота резонанса ФИ будет примерно 39 Гц.

Теперь «раскрываем» отверстие ФИ, и, изменяем длину трубы (либо тоннеля) или же сечение, настроим фазоинвертор на нужную частоту. Как это ?

Да с поддержкой вашего резистора, тестера и альбома! Только надо не забывать, что на частоте резонанса ФИ, напротив, «модуль полного электрического сопротивления» динамика катушки упадет до самого минимума. Отчего, искать вам надо не минимум напряжения на вашем резисторе, а, напротив самый максимум – 1-ый максимум, который находится ниже частоты резонанса динамической головке в ящике .

Конечно, частота настройка фазоинвертора будет разниться от требуемой. И очень сильно, в сторону НЧ (недокомпенсация). Для повышения частоты настройки вашего фазоинвертора нужно укоротить тоннель, или уменьшить площадь его поперечного сечения. Нужно делать это понемногу, по 0,5 см …

Приблизительно так будет выглядеть в области НЧ модуль полного электрического сопротивления динамической головки в ящике с наилучше настроенным ФИ:


Вот, и весь метод «Настройка фазоинвертора». Очень просто, и в то же время, дает довольно итог. Впрочем, как настроить сабвуфер можете почитать . Также вы можете смастерить саб своими руками прочитав .

Подписывайтесь, комментируйте, делитесь в соц.сетях. Желаю удачи в поиске именно своего звука!

Не бойтесь меня и добавляйтесь в