Как рассчитать короб и сделать сабвуфер в машину своими руками: чертежи и схемы

Короба для сабвуфера: виды и отличия

Итак, определившись с динамиком для саба (обычно это 10-12 дюймовые динамики известных производителей), можно переходить к коробу. Обратите внимание, конструкция короба под саб определяет громкость и качество звучания низких частот. Если просто, неправильно спроектированный короб может «задушить» качественный и мощный сабвуферный НЧ-динамик.

Прежде всего, важно понимать, что существует несколько типов ящиков для сабвуфера (короб саба, корпус саба и т.д.). Если просто, можно выделить:

• закрытый корпус саба;
• бандпас;
• фазоинвертор;

На практике, закрытый ящик означает, что НЧ-динамик устанавливается в герметичный деревянный корпус.  Решение простое, на выходе получаются неплохие акустические показатели, однако КПД снижен.

Если рассматривать бандпас, в этом случае может быть бандпас 4-го  или 6-го порядка. В первом случае, данный тип сабвуфера имеет корпус, который разделен на камеры разного объема. В одной камере стоит сам динамик, а другая получает фазоинвертор, он же воздуховод.  Сабвуфер такого типа получает способность несколько ограничивать частоты, воспроизводимые диффузором.

Сабвуфер, имеющий корпус бандпас 6-го порядка, отличается от аналога 4-го порядка тем, что имеет еще один фазоинвертор и дополнительную камеру. Также бандпас 6-го порядка  делится на два типа: с одним фазоинвертором или двумя, причем один инвертор будет общим для обеих камер. Такой тип короба сложно спроектировать, однако, качество звука и КПД самые высокие.

Фазоинвертор представляет собой сабвуфер, имеющий особую трубку в корпусе. Данная труба отводит воздух, а также способна передать дополнительное звучание, исходящее от задней части НЧ-динамика. Звучит саб в таком корпусе «средне», являясь серединой между закрытым ящиком и бандпасом.

Корпус для сабвуфера: как сделать своими руками

С учетом того, что бандпас самый сложный в изготовлении, данный корпус трудно спроектировать и выполнить расчет короба сабвуфера без специальных навыков, знаний и опыта.

С одной стороны, можно использовать для расчета сабвуфера программу WinlSD. Данный софт позволяет подобрать размер, просчитать объем сабвуфера и даже создать трехмерную модель.

Однако с другой стороны обычному автовладельцу без специальных знаний такая задача обычно не под силу (нужно знать характеристики динамика, учитывать целый ряд  дополнительных особенностей и т.д.).

На деле, чтобы сделать саб своими руками, лучше остановиться на закрытом ящике или фазоинверторе. При этом рекомендуется обращать внимание именно на второй вариант в качестве самодельного сабвуфера.

Данного решения (при условии правильного проектирования) будет более чем достаточно. Фазоинвертор дает возможность качественно отыгрывать наиболее низкие частоты, обеспечивает повышение КПД и т.д.

Итак, сначала подбираем материал для изготовления сабвуфера. Обычно для этих целей используется многослойная фанера. Также можно взять ДСП. Данные материалы отличаются доступной ценой, с ними просто работать, обеспечивают неплохую шумоизоляцию.

• В качестве примера, рассмотрим сабвуфер из многослойной фанеры (толщина 3 см.) Для того, чтобы сделать короб для сабвуфера, нужно подготовить, в среднем, около 100 саморезов по дереву 50-55 мм.

Еще нужно закупить шумоизоляцию, иметь дрель, шуруповерт или отвертку,  электролобзик, жидкие гвозди, герметик и клей ПВА, около 3 метров карпета и клемник. Следующим шагом становятся чертежи короба для сабвуфера.

Расчет короба для сабвуфера является индивидуальным, параметры зависят от размеров динамика и т.д. На примере рассмотрим саб с одним динамиком 12 дюймов. Объем ящика для саба с одним таким динамиком, согласно рекомендациям специалистов, составляет 45-50 литров.

Чтобы рассчитать короб под сабвуфер, ниже приведена ознакомительная схема с размерами панелей. Если вы не имеет навыков подобной работы,  рекомендуется отдельно изучить материалы, как самому сделать чертеж для сабвуфера.

Во время проектирования нужно отдельно следить за тем, чтобы минимальное расстояние от стенок корпуса до динамика, как и сам объем ящика, рассчитывалось исключительно по внутренней поверхности, а не по внешней.

Идем далее. После подготовки всех элементов, можно переходить к сборке короба для сабвуфера. Первым делом, лобзиком вырезается отверстие под динамик. Например, динамик 30 см. Обратите внимание, наименьшее расстояние от центра диффузора до стенки саба, условно, 200 мм. Можно отмерять 230 мм., так как 3 см это ширина самой фанеры.

Затем вырезается отверстие под щель фазоинвертора. Также вместо щели можно использовать трубку. Затем можно собрать фазоинверторную щель, после чего прикрепить к передней панели саба. Стыки проклеиваются жидкими гвоздями, потом закручиваются саморезы. Саморезы нужно затягивать максимально плотно, чтобы  не возникало резонансных колебаний.

Теперь можно собрать боковые стенки корпуса, точно так же промазав их жидкими гвоздями и стянув саморезами. Также нужно вырезать на задней крышке корпуса под саб отверстие для клемника. Далее все части саба нужно соединить, проверяя правильность размеров самих элементов конструкци и качество крепления.

На данном этапе можно вставить динамик, не прикручивая проверить его посадку и дальше переходить к отделке ящика. На начальном этапе требуется проклеить стыки, щели и зазоры  эпоксидным клеем. Также можно использовать герметики. Затем, при помощи клея ПВА вся верхняя поверхность проклеивается шумоизоляцией.

Внешняя поверхность обтягивается карпетом (в том числе и щель фазоинвертора). Карпет крепится эпоксидным клеем и/или мебельным степлером. Теперь динамик можно снова вставить и хорошо прикрутить. Завершающим этапом становится протяжка проводов от динамика на клемник. После того, как вся конструкция «усядется» и высохнет, саб можно подключать к усилителю. Для этого нужно знать, как подключить сабвуфер в автомобиле правильно.

Динамики для сабвуфера

Сабвуфер — отдельная колонка, предназначенная для воспроизведения звуков самых низких частот. Главная составляющая любой акустической системы — динамик или головка громкоговорителя. Её задача — преобразовать электрический сигнал в колебания воздуха.

Сабвуфер — отдельная колонка, предназначенная для воспроизведения звуков самых низких частот

Для этого используют громкоговорители разных принципов действия. В сабвуферы устанавливают, как правило, электродинамические головки.

В сабвуферы устанавливают, как правило, электродинамические головки

Под действием электрического тока в звуковой катушке (6) она колеблется в поле постоянного магнита вместе с диафрагмой (диффузором) (3), закреплённой на гибком подвесе (2). Эти механические перемещения преобразуют электросигнал в звуковые волны.

Параметры динамиков

Работу динамиков описывает множество параметров, которые можно найти в техническом паспорте. Многие из них используются в расчёте акустических систем. Главные среди параметров электродинамических головок:

• резонансная частота (Fs),
• добротность (Qts),
• эквивалентный объём (Vas).

Динамик — колебательная система. Чем легче диафрагма (диффузор) и жёстче подвес, тем выше резонансная частота. Для воспроизведения низких звуковых частот используют мягкие подвесы и тяжёлые диффузоры. Резонансная частота больших сабвуферных динамиков примерно 20—50 Гц.

Добротность отражает способность подвеса динамика гасить резонансные колебания диффузора. Чем лучше у него это получается, тем ниже добротность.

Эквивалентный объём динамика равен объёму воздуха, жёсткость которого при воздействии на него диффузора такая же, как жёсткость подвеса. Как понятно, эта величина не эквивалентна размерам корпуса колонки, как порой ошибочно полагают. Параметр зависит от механических свойств подвеса и размеров диффузора. Измеряется в литрах.

Размер динамика для сабвуфера

Для создания высокого звукового давления, эффективного и корректного преобразования сигнала в колебания воздуха требуются диффузоры большой площади. По этой причине в сабвуферах используют головки диаметром 6—15 дюймов.

Чем больше диаметр головки, тем сильнее звуковое давление, которое потенциально может обеспечить сабвуфер. Но большим динамикам требуются и большие короба. По этой причине размеры выбирают, ориентируясь на объём салона автомобиля.

Таблица: диаметр динамиков

Конкретный выбор за владельцем автомобиля. Когда требуется большая отдача от колонки, жертвуют местом. И наоборот, желая сэкономить пространство, останавливаются на динамиках меньшего диаметра.

Наиболее универсальный вариант — использование в сабвуфере головки 10–12 дюймов.

Наиболее универсальный вариант — использование в сабвуфере головки 10–12 дюймов

Какие материалы нам потребуются для сборки сабвуфера?

Материал для изготовления короба сабвуфера должен быть прочным, плотным и хорошо изолировать звук. Для этого отлично подойдет многослойная фанера или ДСП. Основные преимущества этих материалов — доступная цена и простота в обработке. Они достаточно прочны и обеспечивают хорошую шумоизоляцию. Мы будем делать сабвуфер из многослойной фанеры толщиной 30 мм.

Чтобы сделать короб для сабвуфера нам понадобится:

• Саморезы по дереву (примерно 50-55 мм, 100 штук)
• Шумоизоляционный материал (шумка)
• Дрель и шуруповерт (или отвертка)
• Електролобзик
• Жидкие гвозди
• Герметик
• Клей ПВА
• Карпет, примерно 3 метра
• Клемник

Как посчитать объём короба для сабвуфера

Чтобы рассчитать литраж короба для сабвуфера нужно выбрать конструкцию низкочастотного устройства. Мощные низкочастотные системы делятся на три группы:

• Закрытый корпус
• Фазоинвертор
• Бандпас

Закрытый ящик является самым простым в изготовлении. Он может иметь форму куба, прямоугольного параллелепипеда или трапеции со скошенной передней или задней стенкой. Закрытый короб, по своим габаритам, меньше других конструкций. Снижение объёма, при сохранении акустических характеристик достигается заполнением внутреннего пространства каким-либо демпфирующим материалом. Правильно рассчитать сабвуфер с закрытым ящиком достаточно просто. У него имеется только одна характеристика, это объём. Вырезать из соответствующего материала заготовки для конструкции «закрытый ящик» может даже неподготовленный любитель.

Несмотря на много достоинств закрытый короб имеет один существенный недостаток. Это самый низкий КПД из всех конструкций. Для того чтобы получить от закрытого ящика максимальное качество звука, динамик нужно максимально нагружать. Только в этом случае акустические характеристики изделия будут на высоком уровне. Посчитать короб для сабвуфера с закрытым ящиком можно исходя из диаметра громкоговорителя.

• 8 дюймов – 10-12 литров
• 10 дюймов –13-25 литров
• 12 дюймов – 26-36 литров
• 15 дюймов – 38-58 литров

Чем больше диаметр динамика, тем больший получается разброс по объёму. Посчитать объем сабвуфера для мощных громкоговорителей сложнее, чем для компактных изделий. Это связано с индивидуальными характеристиками разных моделей.

Как рассчитать фи короб для сабвуфера

Фи или короб с фазоинвертором использует, для улучшения акустических характеристик, обратный ход диффузора динамика, точнее воздушную волну, которая при этом образуется. При расчёте сабвуфера в литрах делается поправка на толщину материала и учитывается только внутренний объём. Внутреннее пространство конструкции сообщается с окружающей атмосферой через специальный порт или тоннель, в котором находится определённый воздушный объём. Эта часть ящика называется фазоинвертор. Его размеры выбираются таким образом, чтобы энергия обратного хода диффузора передавалась в окружающее пространство в фазе с воздушной волной прямого хода диффузора. Этот эффект достигается в узком диапазоне частот и повышает КПД акустической системы. Фазоинвертор может иметь щелевую или туннельную конструкцию и настраиваться на определённую частоту. От этого зависит принцип его работы.

Правильно рассчитать объём короба для сабвуфера со щелевым фазоинвертором сложнее, чем для закрытого ящика. Сама конструкция фазоинвертора имеет больше деталей, размеры которых выбираются исходя из типа динамика. Высчитать короб под сабвуфер можно исходя из размеров громкоговорителя.

• 8 дюймов – 20-35 литров
• 10 дюймов – 35-45 литров
• 12 дюймов – 46-76 литров
• 15 дюймов – 78-120 литров

Здесь, как и у закрытого ящика имеется допустимый разброс по объёму. Это позволяет при изготовлении колонки своими руками экспериментировать, добиваясь максимально натурального звучания низких частот. Можно подобрать корпус для сабвуфера из подручных материалов. Главное это соблюдение размеров фазоинвертора.

Недостатком щелевого фазоинвертора является то, что он один раз настраивается при изготовлении и потом его параметры изменить уже невозможно. В этом отношении удобнее туннельный фазоинвертор. Он представляет собой ящик с отверстием в одной из стенок. К этому отверстию крепится пластиковый стакан или тубус, который состоит из двух частей. Они могут вдвигаться одна в другую, изменяя частоту настройки фазоинвертора. Правильно рассчитать объем короба для сабвуфера можно только с учётом резонансной частоты динамической головки и других параметров. Часто в паспорте на динамик указывается объем колонки, рекомендуемый производителем.

Как рассчитать и вычислить объем корпуса для сабвуфера

Бандпасс или полосовая система представляет собой акустический фильтр верхних и нижних частот. Конструкция бывает четвёртого и шестого порядков. Акустическая низкочастотная система состоит из двух секций, каждая из которой оборудована фазоинвертором. Секции разделены на два объёма перегородкой, на которой установлен громкоговоритель. Передняя и задняя плоскости диффузора работают в своём пространстве. Колонка с двумя объёмами и одним фазоинвертором является бандпасом четвёртого порядка, а система с двумя фазоинверторами, относится к шестому порядку. Рассчитать ящик для сабвуфера системы бандпасс будет сложнее всего.При расчёте литража сабвуфера учитывается не только размер динамика, но и частоты срезов акустических фильтров.

Как рассчитать короб для сабвуфера

Проще всего рассчитать размер сабвуфера, если он будет сделан в виде закрытого ящика. Там нет фазоинвертора или акустических фильтров и на основе диаметра громкоговорителя вычисляется рекомендуемый объём. Для того чтобы рассчитать литры для сабвуфера достаточно перемножить ширину, высоту и глубину ящика. Нужно иметь в виду, что динамики одинакового диаметра, но от разных производителей, будут звучать по-разному. Это затрудняет самостоятельный расчёт акустической низкочастотной системы. Как рассчитывается короб для сабвуфера.Следует знать, что учитывается только «чистый» внутренний объём.

Самостоятельный расчёт не учитывает тип динамика, его резонансную частоту и выходную мощность усилителя низкой частоты. Все эти факторы оказывают влияние на размеры короба для сабвуфера.Если в процессе работы возникают сложности, лучше воспользоваться несложными компьютерными программами для выполнения расчётов. Чаще всего используются следующие программы:

• JBL Speaker shop
• BassBox 6 Pro
• UniBox

JBL Speaker shop включает в себя две утилиты. Enclosure Module позволяет сконструировать короб для звуковой системы, учитывая имеющийся динамик, или подобрать громкоговоритель под готовый корпус. В программе можно рассчитать закрытый ящик, фазоинверторную системы или рассчитать короб под два сабвуфера. Среди параметров, нужных для правильного расчёта НЧ колонки, программа учитывает компанию производитель, номер модели и резонансную частоту. Весь список параметров, используемых для точного расчёта будущей конструкции, включает в себя более десяти наименований. После того, как параметры введены, можно выбрать любой тип корпуса. Для конкретного динамика программа демонстрирует закрытый ящик, фазоинвертор или бандпасс с указанием достоинств и недостатков каждой системы. Для новичков в акустике имеется обучающий файл с наглядными примерами расчётов. Утилита Crossover Module позволяет рассчитать все параметры фильтра-кроссовера для любой акустической системы.

Маленький короб для сабвуфера

Некоторые автомобилисты не стремятся к мощному басу, а хотят немного улучшить звуковую картину в салоне. Для этого подойдёт небольшой сабвуфер. Для такой конструкции подойдут динамики 8 дюймов. Некоторые компании выпускают громкоговорители диаметром 6 дюймов, но их сложно найти. Как правильно сделать короб для сабвуфера. Сабвуфер для маленького громкоговорителя имеет маленький литраж, следовательно, займёт немного места в багажном отсеке автомобиля. Не нужно слишком уменьшать размеры конструкции, но и увеличивать так же не следует. Увеличение размеров короба приведёт к тому, что низкие частоты будут «расползаться» и бас будет нечётким. Если объем будет меньше той величины, которая нужна для динамика определённого диаметра, то низы будут слишком быстрыми и будут буквально бить по барабанным перепонкам.