Автомобільний сабвуфер своїми руками — початок

Спроектувати і зібрати свій власний автомобільний сабвуфер своїми руками для аудіосистеми може бути відмінним способом поліпшити якість звучання. Збірка власного сабвуфер дійсно не така складна (особливо, якщо у вас є родич або друг, щоб виконати частину деревообробних робіт для вас), і є чудовою відправною точкою для початківця інженера по автомобільним аудіо систем!

Зміст

Чому варто зробити сабвуфер своїми руками?

Ну, чесно кажучи, більшість динаміків, особливо дрібних, просто не в змозі відтворити низькі басові частоти (незалежно від того, що стверджують специфікації). Якщо звичайні динаміки звільнити від спроб грати низькі частоти, вони будуть звучати краще при підвищених рівнях гучності. І, як і в випадку з домашнім сабвуфером, авто сабвуфер може бути розташований де завгодно в межах області прослуховування — хоч в багажнику машини, де зазвичай його і маю з практичних міркувань, як остаточне розташування.

Що потрібно знати, якщо ви вирішили зробити сабвуфер своїми руками?

Існує велика різноманітність акустичних систем. У цьому циклі статей ми розповімо про три основних типів автомобільних сабвуферів:

  1. Закритий (sealed box),
  2. Вентильований або Фазоинвертор (vented box),
  3. Бандпасс або смугової фазоинвертор (bandpass).
закритий
вентильований
Бандпасс

Інші види сабвуферних систем (Пасивні, Трансмісійні і ін.) Зустрічаються тільки при створенні домашніх або концертних акустичних систем і при проектуванні автомобільних акустик, як правило, не застосовуються. Ми вже розповідали про типи корпусів автомобільних сабвуфером в статті «Автомобільний сабвуфер своїми руками — корпус»

У циклі статей ми розповімо вам масу інформації про ці системи, поряд з іншими відомостями, які допоможуть вам в проектуванні і збірці автомобільного сабвуфера, що відповідає вашим потребам.

Вас не приваблює ідея самостійно зробити автомобільний сабвуфер своїми руками?

І в цьому випадку інформація на нашому сайті зможе допомогти: чим більше ви знайомі з конструкцією і принципом роботи сабвуфера, тим в кращому становищі ви опинитеся, коли будете ходити по магазинам вибираючи ваш новий сабвуфера відповідно до особливостей вашої акустики.

Примітка: щоб використовувати будь-який з рівнянь або таблиць публікуються в цьому циклі статей, ви повинні знати T / S параметри (параметри Тіель Смола) динаміка (див. Технічні характеристики динаміків для автомобільних аудіосистем тут: http://mobiblio.ru/osnovnye-xarakteristiki -dinamikov /), який ви хочете використовувати. Якщо ці параметри не були представлені при покупці динаміка або ви підозрюєте, що вони можуть бути невірними, ви можете виміряти їх за допомогою методів, які ми також плануємо опублікувати в цьому циклі статей. Будь ласка, зверніть увагу, що всі розрахунки здійснювалися в цьому циклі виходячи з припущення, що ви використовуєте DUMAX визначення T / S параметра Xmax (Зрушення дифузора звукової котушки в міліметрах). Якщо ви використовуєте котушковий метод визначення, замініть значення Xmax на значення Xmax * 1.15 в розрахунках потужності. Також, при розрахунках спотворення знайдіть дані для пікових значень — багато джерел дають середньоквадратичне значення спотворень.

Автомобільний через сабвуфер своїми руками

І так, ви твердо вирішили зробити автомобільний сабвуфер своїми руками. Проектування і будівництво автомобільного сабвуфера в деяких відносинах дуже схоже на проектування сабвуфера для будинку. У той же час є своя специфіка. Давайте обговоримо ці особливості проектування та будівництва автомобільного сабвуфера.

Який тип сабвуферних системи краще використовувати для автомобіля?

Як і з домашньої аудіо системою, існує 3 основних типів систем сабвуферів: закриті, вентильовані, смугові. Однак, найкращий тип сабвуферной системи для використання в автомобілі це закритий корпус (1), так як вимоги до розмірів корпусу тут мінімальні, і вентильовані або фазоинвертор (2). Динаміки в таких системах видають без спотворень 12 dB в області частот 60 ~ 80 Гц забезпечать вам найкраще звучання в салоні вашого автомобіля.

Більшість закритих систем, призначених для автомобільної акустики, реалізують значення Qts (характеризує ефективність динаміка на резонансній частоті) в межах від 0.8 до 0.9, щоб мінімізувати розмір корпусу, але реалізувати максимально допустиму потужність динаміка і, при цьому, ще і забезпечити прийнятні результати якості звучання . Інші системи також можуть бути використані для створення сабвуфера автомобільної акустики, але параметри конструкції повинні бути скориговані, щоб компенсувати посилення за рахунок акустичних властивостей салону конкретно вашого авто.

На що слід звернути увагу вибираючи динамік для автомобільного сабвуфера?

Найбільш важливими характеристики динаміка для сабвуфера в автомобільну акустику є:

  • вимоги до розміру корпусу
  • видається максимальний рівень звукового тиску (SPL)
  • ціна
  • поведінку спотворень понад Xmax (максимальна потужність).

Перші два ви можете отримати за значеннями T / S-параметрів динаміка. На жаль, останній можна з’ясувати тільки, слухаючи динамік на перевантаженнях після установки в корпус належного розміру.

Проектування сабвуфера для високих рівнів звукового тиску (High SPL)

Для проектування і створення автомобільного сабвуфер для високих рівнів звукового тиску є кілька шляхів із зовсім іншим підходом до стандартної конструкції сабвуфера. Акцент тут робиться на відтворення на високих рівнях звукового тиску без будь-якого уваги на амплітудно частотну характеристику або лінійні вихідні можливість. Нижче зроблено спробу показати нюанси, які потрібно знати при проектуванні і будівництві таких акустичних систем.

Що можна очікувати від системи з високим SPL?

Ну, очевидно очікувати високі рівні звукового тиску. На жаль, ці високі SPL мабуть, будуть досягнуті за рахунок окремих ділянок АЧХ системи — швидше за все бас-система буде звучати «на одній ноті», тобто з дуже великим акцентом на вузькій частоті діапазону в бас області. Однак, є можливість спроектувати системи, які можуть видавати як високий SPL так і рівну АЧХ, але про це трохи пізніше.

Який тип системи краще використовувати?

Як і для звичайної автоакустики три типи систем можуть бути використані для створення акустики з високим рівнем SPL: закриті, фазоинвертор і смугові (Бандпасс). Інші типи систем, як правило, не дуже хороший вибір для самостійного проектування і виготовлення автомобільного звуку високої потужності.

Високий SPL для закритих систем

Автомобільна аудіо система на базі закритих систем, яка призначена для видачі високих рівнів звукового тиску, зазвичай має кілька маленьких закритих сабвуферів, кожен з використанням однієї і тієї ж марки, і моделі динаміка. Вона спроектована і побудована так, що резонансна частота (Fb) максимально наближена до оптимальної резонансна частоті салону даного автомобіля (частота, в якій враховано ефект «безлунна» відповіді від внутрішніх панелей салону і максимальне значення від ефекту посилення звуку за рахунок стін салону). Як правило, для більшості авто ця оптимальна частота лежить в діапазоні 50 ~ 60 Гц, але краще, її точно визначити через вимірювання в конкретному автомобілі.

Основні переваги закритих систем, призначених для високих рівнів звукового тиску, полягає в тому, що вимоги до розміру корпусу менше і споживаний струм при піковому рівні звукового тиску нижче (опір системи на максимальній гучності безпосередньо залежить від механічної «добротності» динаміка — Qms). Однак вам, ймовірно, доведеться використовувати кілька ящиків для досягнення необхідних можливостей рівня звукового тиску. Для вентильованих і смугових систем може цілком виявитися достатнім встановити всього один сабвуфер.

Високий рівень звукового тиску вентильованих і смуговий (bandpass) систем

Основна перевага вентильованих (фазонверторних і Бандпасс, як окремий випадок перших) систем, призначених для високих рівнів звукового тиску, полягає в тому, що менші за розміром динаміки можуть бути використані для досягнення високих рівнях звукового тиску. Ще одна перевага цих типів систем є те, що вони можуть зазвичай бути легко перероблені для звичайного «якісного звучання» просто герметизацією вентиляційних отворів. Однак струм при оптимальній частоті резонансу, швидше за все, буде дуже високим (опір системи буде знаходитися на найнижчому рівні і значення залежить, знову ж таки, від динаміка), і так як динаміки будуть максимально завантажені в резонанс-частоті, високий ступінь ризику згоряння звуковий котушки.

Майте на увазі при проектуванні вашої системи, що резонансна частота може зрушити на більш високих рівнях звукового тиску. Це викликано тим, що отвори починають «замикатися», так як швидкість повітряного потоку через вентиляційні отвори починає різко збільшуватися. Цей ефект можна мінімізувати, використовуючи якомога більші вентиляційні отвори доступні для конкретного дизайну сабвуфера. Іншими словами, чим більше вентиляційний отвір, тим нижче швидкість повітря, резонуючого в ньому.

Наведений нижче графік ілюструє поведінку частотних характеристик двох систем в салоні автомобіля. Перша система — це проста закрита система, і її частотна характеристика позначається суцільною червоною лінією. Друга система — фазоінверторний корпус (вентильований), яка використовує той же динамік, який призначений для високих рівнів звукового тиску. Видно різницю в 10 Дб на резонансній частоті (50-60 Гц). Іншими словами, вихідна потужність другої вентильованої системи (синя) на цій частоті є еквівалентом трьох закритих (3 Дб проти 12 Дб). В даному конкретному випадку, герметизація отворів перетворює систему в закриту з Qb = 0.6, що безумовно добре для якості звуку. Вентиляційний отвір можна залишити запечатаними поки не прийшов час протестувати високий SPL. Погані новини — корпус такого сабвуфера займає майже в три рази більше місця в машині!

Порівняння Закритого (червоний) сабвуфера і закритого (синій)

На що слід звернути увагу вибираючи динамік високого SPL для автомобільної аудіо системи?

Якщо ви створюєте систему ТІЛЬКИ для використання на піковий рівнях звукового тиску, то найбільш важливим характеристики для динаміка буде:

  1. Висока номінальна потужність,
  2. Великий внутрішній об’єм (Vd).

Лінійність і АЧХ не так важлива, так як динамік буде працюючи на дуже вузькому діапазоні частот.

Що ще потрібно врахувати?

Вам потрібно розуміти скільки енергії ви сміливо зможете надати своїм SPL-сабвуферам, потім вжити заходів, щоб гарантувати, що підсилювач зможе забезпечити такий рівень потужності і передати його на сабвуфер (и) з мінімальними втратами. Це означає, що необхідно використовувати перетин кабелів здатне саме на пікових навантаженнях передавати необхідну напругу до підсилювача і від підсилювача до динаміка і обов’язково переконайтеся, що загальний опір акустичного кабелю значно нижче, ніж у самих сабвуферів.

Зрозуміло, щоб забезпечити необхідне харчування динаміків потрібно переконатися, що електрична мережа вашого автомобіля відповідає споживаної потужності підсилювачем в пікові навантаження. Це може зажадати заміни рідного генератора на більш потужний. Наприклад, вам не буде ніякого толку від підсилювача потужністю 2 кВт, якщо генератор автомобіля не в змозі поставити достатній струм для підсилювача і забезпечити номінальну вихідну потужність.

Хороший спосіб звести до мінімуму споживання струму є використання підсилювача класу D, або «цифрових» підсилювачів для баса. Ці підсилювачі, як правило, набагато більш ефективні, ніж інші типи підсилювачів, що використовується для автомобільного аудіо.

Інформація про статтю:

Спроектувати і зібрати свій власний автомобільний сабвуфер своїми руками для аудіосистеми може бути відмінним способом поліпшити якість звучання. Збірка власного сабвуфер дійсно не така складна (особливо, якщо у вас є родич або друг, щоб виконати частину деревообробних робіт для вас), і є чудовою відправною точкою для початківця інженера по автомобільним аудіо систем!
Автомобільний сабвуфер