Как сделать пассивный сабвуфер своими руками. Как из пассивного сабвуфера сделать активный своими силами

30.01.2019

Как из пассивного сабвуфера сделать активный, часто спрашивают новички, заинтересованные в усовершенствовании автомобильной акустики. Если знать разницу между этими видами динамика, то процесс переделки не составит никакого труда.
Сложность процесса того, как сделать из пассивного сабвуфера активный, заключается в том, что надо суметь определить разницу в звучании и произвести правильные расчеты.

Понятие сабвуфер


Новичку полезно будет знать, для чего вообще предназначен этот динамик. Нельзя ли просто использовать пару многоголосых динамиков и спокойно наслаждаться полноценным звучанием? Оказывается, нет.

Примечание. Как известно, сабвуфер предназначен для воспроизведения низких частот, которые имеют низкую локализацию. Если бы не было одного динамика, заключенного в отдельный корпус, то было бы сложно определить, из какой точки идет звук. Он будет казаться не реальным, слишком объемным и обволакивающим.

Кроме того, если раньше, когда не был придуман сабвуфер(см.), колонки для воспроизведения различных частот, в том числе и низких, должны были быть громадными и дорогими, то с появлением отдельного саба все значительно упростилось, как в плане объема, так и себестоимости.


Разница


Итак, сабвуферы предназначены для воспроизведения низких частот. Это понятно. Но зачем существуют пассивный и активный их виды? В чем отличия? Попробуем разобраться.

Пассивный

Этот саб по своей конструкции представляет собой низкочастотник, заключенный в отдельный корпус. Чтобы добиться требуемого звучания от него, придется его подключать к двум отдельным элементам: внешнему усилителю и кроссоверу(см.).
Последний не что иное, как разделительный фильтр, распределяющий частоты и направляющий их на динамики.

Активный


Этот вид сабвуфера уже имеет в своей конструкции встроенный усилитель. Также встроен внутрь его и кроссовер. Это избавляет пользователя от сложного процесса подключения и настройка динамика тоже осуществляется довольно просто.

Примечание. Отметим, что из-за наличия собственного усилителя, активный саб надо отдельно подключать к питанию.

Если бы мы делали активный сабвуфер полностью с нуля, то в первую очередь, нужно было бы скачать из интернета или найти другим способом программу для расчета акустических оформлений.

Примечание. К примеру, это может быть Джи Би Эл Спикер, включающая в себя еще две независимые графические схемы, нужные для определения необходимого объема и размера копуса, а также позволяющие своими силами выбрать два направления для корпуса.

К тому же, надо было бы найти известные значения Тиля-Смолла. Они нужны, кстати, и в нашем случае.

Дело в том, что излучатели, установленные в динамике, могут не соответствовать вышеприведенным параметрам. И тогда придется все измерять заново.

Измерение

Начали:

  • Сначала измеряется резонансная частота Fs. Этот параметр указывает частоту без любого дополнительного оформления.
    Вычисляется Fs так: излучатель подвешивается в воздухе на большом расстоянии от посторонних предметов, чтобы на это значение не влияли внешние характеристики;
  • Лучше измерять резонансную частоту в свободном гараже или другом помещении. Динамик подвешиваем на потолок;
  • Открываем программу Тон Генератор на компьютере;
  • Начальная частота ставится на 10Гц, а затем плавно шагом в 1Гц увеличивается частота. Одновременно надо смотреть на показания вольтметра. Благодаря приведенному ниже графику, можно определить требуемое значение;


  • Приблизительной частотой динамика Fs при шаге 1Гц станет максимальное значение вольтметра;
  • Чтобы вычислить точное значение, потребуется поменять частоту уже не на 1Гц, а на пять сотых его части.

Примечание. Некоторые считают, что сильно низкая резонансная частота идеальная для сабвуфера. Это так, но частично, ведь для некоторых оформлений такой низкий резонанс может привести к помехам.

Второе значение

  • Затем измеряется полная электромеханическая добротность Qts. Интересно, что добротность имеет два показателя: механический и электрический.
    Первый определяется выбором материала подвеса. Измеряется добротность часто кустарным методом: покачиванием. Низкое значение добротности сабвуфера – 0,3/0,35, а высокое – 0,5/0,6.
  • Электромеханическую добротность находят по формуле, где значениями будут выступать две составляющие, одна из которых ниже резонансной частоты, а другая выше.


Эквивалентный объем

Наконец, третье значение, которое нам нужно будет вычислить, это эквивалентный объем Vac:

  • Для определения такого объема понадобится ящик-фазоинвертор с отверстием. В от производителя уже согласован объем такого ящика в сравнении с диаметром динамика. Поэтому ничего лишнего делать не нужно;
  • Опять же, по программе Тон Генератор определяем значение, как и в случае с резонансной частотой. Только вычисления проводятся по следующей формуле:

Переделка корпуса

Для того чтобы получить высококачественное звучание, одних вычислений мало. Надо тщательно подготовить корпус сабвуфера, переделав его под активный вариант.
Что мы добились вычислениями? Определили внутренний объем ящика, длину и диаметр фазоинвертора.

Примечание. Считается, что переделать пассивный сабвуфер в активный намного сложно, чем все сделать заново своими руками. Таким образом, делается самодельный ящик с нужными отверстиями.

Одно знать нужно обязательно: активный сабвуфер (его корпус) должен состоять из 2-х отсеков. Излучатель или громкоговоритель находится в одном из отсеков, а усилитель, кроссовер и блок питания в другом.

Примечание. Изнутри к стенкам отсека, где будут находиться усилитель, блок питания и разделительный фильтр, рекомендуется приклеить фольгу. Она устраняет отрицательное воздействие внешних полей и минимизирует уровень шума.

В свою комнату. Сперва хотел изготовить основной канал (на бас) на микросхеме TDA2050 и для двух сателитов - на TDA2030 . Как вы знаете, так сделаны почти все недорогие китайские вуферы. Но потом немного поразмыслив решил не уподобляться китайским братьям и сделал заметно помощнее. На бас прикупил микросхему TDA7294 , а для сателитов поставил уже упомянутую TDA2050 . Думаю будет неплохо. Две колонки по 24 Ватта и основной мощностью в 60 Ватт.
Изготовление начал с корпуса . Это самая пыльная часть работы. Не стал углубляться в теорию по всяким там вычислениям параметров Тиля-Смоля для динамика и программ для обсчета объема ящика. Просто прикинул приблизительные размеры на глаз и выпилил лобзиком заготовки из плит ДСП. Соединял саморезами. Все места соединений промазывал клеем ПВА. Ящик должен получиться практически герметичным. Если останутся большие щели, то ни о каком басе можно и не мечтать. Настраивал только длину трубы фазоинвертора по наилучшему звуку.


Далее силовой трансформатор . Была идея изготовить импульсный БП, но тут на глаза попался силовой трансформатор ТС-270 от старого цветного лампового телевизора. Лучше уже перемотаю этот, чем буду лепить плату импульсника. Там ведь тоже надо мотать трансформатор. Да, ТС-270 имеет довольно большую мощность и с легкостью потянул бы даже два таких сабвуфера, но какой был в наличии. Снял с него обмотки, оставив только сетевую, намотал новые. Для питания микросхем надо двухполярное напряжение 2*25В, а для питания блока тембров и фильтра для саба – 2*14В.



Усилитель на TDA7294 . Схем и плат этого усилка есть множество на просторах интернета. Я использовал эти. Скажу только на счет резистора R10 на 3,3 Ом. Вместо него можно поставить и перемычку. Он и так перемкнет со средней точкой в блоке питания и фильтре НЧ. Не знаю зачем он там нужен, наверно для устранения фона, если подавать сигнал с другого источника. Плата проверенная и рабочая.




Рассмотрим стерео-усилитель для сателитов . Знаменитая TDA2050 . Схема подключения стандартная из даташита. Плата находилась в программе Layout 6.0, как макрос. Зачем изобретать велосипед, если все нарисовано до меня? Абсолютно все элементы подписаны. Просто повтыкал детальки и спаял.




Блок тембров . Известная схема на NE5532 . Плата тоже была разведена. Оставалось только сделать ее по технологии ЛУТ. Переменные резисторы лучше приобрести новые, а не снятые с какой то старой гнилой техники - старые при регулировке могут "шуршать”. Корпуса всех резисторов надо спаять между собой медной проволкой и присоединить на общий провод. Не на минус питания, а на среднюю точку. Провода от платы к регулировочным резисторам как можно меньшей длинны, и желательно заэкранированые.



Фильтр НЧ . Это единственная плата, которую рисовал сам. Использован там операционный усилитель TL072 . Все конденсаторы в звуковом тракте – только пленочные. Ни в коем случае никакой керамики! Керамику ставить только как блокировочные в фильтре питания. Схема и фото готовой платы прилагаются ниже.




Плату блока питания не рисовал. Просто взял кусок текстолита, разметил отверстия для конденсаторов и диодов, все аккуратно просверлил. Спаял навесом - и в путь.



Низкочастотный динамик 10ГД-30Б . Соглашусь, что не самый лучший вариант. Какой удалось достать по дешевке, такой и поставил. Тем более, на него не идет вся мощь TDA7294 . Питание усилителя пониженное. Эта микросхема может спокойно работать от напряжения 2*35В.

Теперь испытания : для небольшой комнаты бас просто зверский! На среднем уровне громкости начинают скрипеть двери шкафа. Ну, соседи, держитесь! Я вам покажу кузькину мать!


В качестве сателитов прикупил две колонки 25АС-225 в хорошем состоянии. Не хотелось возиться еще и с корпусами сателитов. В общем осталось немного пошпаклевать корпус, пошлифовать и покрыть самоклейкой или чем-то другим. Еще не определился. Пока немного послушаю и порадуюсь качеству нового звука. В итоге получился неплохой аппарат за небольшие деньги и сделанный своими руками. Теперь он будет радовать мой слух, а также делать веселее жизнь соседям:) Все файлы находятся в архиве. Сабвуфер изготовил и протестировал Бухарь .

Обсудить статью САБВУФЕР СВОИМИ РУКАМИ

Следующую неделю посвятил рачету сабвуфера. Скачал несколько программ для расчета корпусов сабвуферов (DLSBox2000, JBL-Speakershop, WinISD…) Больше всего мне понравилась прога DLSBox2000. С ее помощью и расчитал саб. И вот что получилось - эффективность данного оформления (ФИ) для моего динамика составляет 76%, объем - 37 лиров (внешними размерами 45х35х35см.), фазоинвертор 75х100мм. (диаметр/длинна).

Потом нарисовал на бумаге эскиз, и начал его изготовление.


Все стенки скрутил шурупами длинной 50мм. Все соединения посажены на клей ПВА (совет – клей жалеть не надо, лишнее выдавится). Внутри для пущей надежности швы промазал силиконовым герметиком. В принципе это не обязательно, но уж лучше промазать и забыть, чем потом снова разбирать.



Далее приступил к шпаклевке. Шпаклевку использовал автомобильную, двухкомпонентную (Изготовить шпаклевку можно и самому, смешав мелкие опилки дерева и клей ПВА, как вариант). Когда шпаклевка высохла, я отшлифовал корпус практически до идеальной плоскости.



Затем вырезал отверстия под фазоинвертор, розетку, под ручки-карманы.





Собираем сабвуфер, для того, чтоб посмотреть, как звучит.


Все мои сомнения по поводу правильности расчета объема ящика в миг развеялись – самодельный сабвуфер играл мягкий ровный бас. Убедившись в том, что ничто нигде не свистит, я поснимал «фурнитуру» и приступил к оклейке корпуса самоклейкой бумагой с фактурой кожи. Собрал.





Затраты на изготовление сабвуфера:
НЧ-динамик Semtoni 10”(25 см) 350w(rms, max) – 1100 рублей.
ДСП 20мм. – бесплатно, найдено на чердаке
Клей ПВА – бесплатно, уже был в наличии
Саморезы 50мм. 100шт. – 26 рублей
Герметик силиконовый, прозрачный – 59 рублей
Пистолет для герметика – 40 рублей
Розетка с клеммами – 65 рублей
Акустический провод 1м. – 60 рублей
Фазоинвертор 75х100мм. – 40 рублей
Ручки «Карманы» 2шт. - 100 рублей

Итого около 1800 руб.

Небольшие по размеру динамики, установленные в автомобиле, не обеспечивают хорошее воспроизведение низких частот («басов»). Один из вариантов решения этой проблемы — установить в автомобиль сабвуфер с усилителем общим для правого и левого каналов со своим динамиком. Сабвуфер будет воспроизводить только низкочастотные составляющие звукового диапазона. Далее вы узнаете как сделать сабвуфер своими руками.

Вот только стоит такой сабвуфер с дополнительным усилителем едва ли не дороже всей стереосистемы вместе взятой. Поэтому я и решил сам взяться за его изготовление.

Необходимые детали и материалы

ДСП (фанера) для донышка, ДВП — для округлого корпуса, ковролин, клей. Для сборки сабвуфера я приобрел 10-дюймовый низкочастотный динамик ALTRONIX E-RSW1039A, два электронных набора для радиолюбителей — «Активный блок обработки сигнала для сабвуферного канала» и «Мощный одноканальный усилитель низкой частоты» (МАСТЕР КИТ NM2117 и NM2034), 5 м специального кабеля (ROCAR HIENDPCOFC SPEAKER CABLE) для подключения акустической системы, корпус для сборки электроники (Z-4A), клеммы, разъемы, штекеры.

Чертёж сабвуфера


Конструкция корпуса акустического агрегата закрытого типа с фазоинвертором.

Сначала пришлось заняться изготовлением корпуса акустической системы типа «закрытый ящик» с фазоинвертором.

Полезный объем корпуса V, диаметр d, длину l трубы фазоинвертора и другие параметры рассчитал на компьютере с помощью программы JBL SpeakerShop (для расчетов можно воспользоваться и этой программой). Все эти расчеты программа выполняет исходя из характеристик используемого динамика (полной добротности Qts, резонансной частоты Fs, эквивалентного объема Vas и т.д.). В моем случае получилось: d=60
мм, l=96 мм. Для динамиков другого типа эти параметры будут, естественно, другими, и в конструкцию акустического агрегата необходимо внести соответствующие изменения. Проще всего в домашних условиях сделать корпус для сабвуфера в виде круглого бочонка, у которого динамик встроен в одно из донышек.


При этом оба донышка можно вырезать электролобзиком из ДСП или многослойной фанеры, а цилиндрический корпус согнут из листа ДВП.

Оба круглых донышка корпуса выпилены лобзиком из ДСП. Сначала я сомневался в прочности такой конструкции и предполагал наклеить два слоя, но после завершения сборки все мои сомнения развеялись, так как корпус получился очень жестким и с ДВП в один слой. Согнуть же заготовку из листа ДВП в цилиндр оказалось довольно просто. Для этого ее достаточно распарить с внешней стороны, проглаживая утюгом через мокрую тяпку. После того как лист ДВП был согнут, круглые донышки я вклеил ПВА и дополнительно закрепил скобками с помощью строительного степлера.


Готовый корпус с внешней стороны обшил ковролином (наклеил и закрепил скобами).

Готовый корпус обшивается ковролином В заключение вклеил трубу фазоинвертора, закрепил на задней панели вставку с клеммами для подключения, подпаял провода и установил на место динамик. Все получилось очень неплохо.


Акустический агрегат в собранном виде

Усилитель для сабвуфера

Со сборкой электроники никаких проблем не возникло. В оба набора «МАСТЕР КИТ» вложены довольно подробные и понятные инструкции, по которым все можно собрать и подключить легко и просто.


Единственное, что сделал не по инструкции — вместо рекомендованного для микросхемы усилителя мощности радиатора площадью 600 см2 установил радиатор центрального процессора (разъем Socket 370) с вентилятором, оставшимся после модернизации компьютера. Замена оказалась вполне приемлемой. И, наконец, электронику я специально вынес в отдельный корпус, хотя рациональнее было бы поместить ее в корпусе акустического агрегата, выгородив для этого специальный отсек. Но мне очень хотелось самому «покрутить» все эти ручки и настроить сабвуфер непосредственно в салоне автомобиля при прослушивании реальной «музыки».

Буфер для машины с целью веселить народ. :winked:

Для того, чтобы собрать сабвуфер для авто своими руками нам понадобится конечно же желание его сделать и терпение, потому что именно сборка сабвуфера является одним таким аудиофильским решением, при котором у некоторых не хватает терпения. Также понадобятся и материальные вещи, приобрести их можно как в магазине стройтехники, так и у себя дома, например тот же шкаф подойдет.

Нам понадобятся:
- ДСП толщиной 18 миллиметров, примерно 2,5*1,5 м
- Шуруповерт или дрель, если пользоваться дрелью необходимо аккуратно дотягивать шурупы, так как дсп довольно мягкий материал
- Шурупы длиной 45- 55 мм в количестве 120 штук
- Герметик силиконовый
- Динамик низкочастотный
- Пару проводов покрепче
- Зажим для проводов от усилителя к динамику
- Сверла 4 мм и 8 мм
- Циркулярка или лобзик, вторым пилить будет поудобнее
- Строительные инструменты, такие как уголок, карандаш, линейка.

Чтобы собрать сабвуфер ровно и качественно необходимо найти напарника, который будет вам держать дсп при пилении, подавать шурупы. Напарника нашли, можно приступать к распиловке составных частей.

Размеры нашего динамика 8 дюймов, что достаточно для раскачки небольшого авто, размеры короба взяты из группы в контакте, я выбрал лучший вариант на щелевом фазоинверторе, было просмотрено множество обзоров, что и способствовало выбору.

Для начала выпилим верхнюю и нижнюю сторону, их размеры одинаковы и равны 536 мм в длину и 311 мм в ширину.



Пилим все аккуратно, чтобы не было скосов, проверяем на ровность уголком, все совпадает, едем дальше. Следующим шагом будет распиловка боковых частей, эти стороны разные, длина одной равна 447 мм, а другой 500 мм, на меньшей стороне необходимо высверлить отверстие отступив от края 2 см сверлом на 8 мм, запустив лобзик в отверстие выпиливаем окружность диаметром 181 см, динамик будет крепиться снаружи, дабы не разбирать весь короб в случае поломки динамика.















Теперь предварительно просверлим отверстия для шурупов для того, чтобы дсп не треснуло, да и чтобы не образовалось вмятин на месте шурупа. Внешний вид вкрученного самореза выглядит не очень, сделаем для каждого небольшое углубление для шляпки, теперь когда шуруп затянут он становиться в ровень с плоскостью.







Итак, у нас есть короб из четырех стен, осталось выпилить две доски для фазика, длина одной 223 мм, другой 258 мм, все две стороны имеют высоту 220 мм. Пилить все стенки нужно под прямым углом измерить его можно с помощью уголка, прикладываем, совпадает, значит угол как раз 90 градусов. Прикручиваем стороны на саморезы, так же сначала просверлив отверстия и сделав углубления, потай для шурупов, делается он 8 мм - овым сверлит. Теперь крепим к ней в соединение сторону с 258 мм, порт при этом должен получится 35 мм с двух сторон. Итак, замерили, все сходится, можно прикреплять шурупами.








И еще, при установке всех сторон буфера необходимо промазывать их швы герметиком, лучше мазать волнами, так будет меньше вероятности, что саб будет сопеть, а когда саб сопит это очень неприятно. Осталось поставить боковую сторону и установить динамик, затем уже верхнюю крышку. Следующий шаг: паяльником припаиваем провода покрепче к динамику, просовываем его в посадочное место.




Потом затягиваем четырьмя шурупами покороче, (по ободку лучше промазать небольшим количеством герметика), длиной около 30 мм и паяем провода, соблюдая полярность от динамика к клеммнику.





После того, как весь герметик подсох можно закрывать крышкой саб, это последний этап, на крышке необходимо вымерить где будут шурупы как под фазик, так и под стенки, толщина дсп 18 мм, поэтому, отступив около 8 мм от начала края крутим саморезы. Перед этим, на все части сторон вверху мажем герметиком, не давая герметику высохнуть сажаем крышку.