Как рассчитать корпус сабвуфера

Как рассчитать и сделать своими руками короб для сабвуфера в машину

У многих автомобилистов возникает желание изготовить короб для сабвуфера своей машины. Такая конструкция предназначается для раскрытия всего потенциала автомагнитолы и получения глубокого, чистого и объемного звука. Однако процесс изготовления короба для сабвуферов требует больших усилий и занимает много времени.

Расчет корпуса для сабвуфера и практический взгляд на создание его своими руками

Расчет корпуса для сабвуфера по зубам не каждому автомобилисту, даже очень увлеченному музыкой и разбирающемуся в различных акустических тонкостях. Сабвуфер представляет собой сложную и самостоятельную акустическую систему, предназначенную для создания качественного звука в салоне автомобиля.
Однако, мало кто из автомобилистов знает, как рассчитать корпус для сабвуфера грамотно и без проблем.

Распил деталей

Итак, вы определились с формой для сабового короба и у вас есть чертеж.

Разметьте лист по деталям и распилите по нанесенным размерам. Используйте диск большим количеством зубьев, чем меньше размер зуба у диска для циркулярной пилы, тем меньше получится сколов, и их размер будет незначительным.

Если вы пользуетесь ручной циркуляркой, а рука у вас не набита, лучше использовать направляющую, что бы случайно не «завалить» рез.

Выполнять эту работу лучше вдвоем, так как одному ворочать большие листы и держать их во время работы достаточно не удобно.

Ниже хорошее видео от Rockford Fosgate, правда на английском, но тут все понятно без перевода — выбор формы корпуса, разлиновка деталей, распил.

Виды сабвуферов

Разбираясь, как сделать сабвуфер, необходимо оценить свойства основных типов этих устройств. Пользователь может сделать выбор среди таких разновидностей:

1. Активный сабвуфер.
2. Модели пассивного типа.

Активные конструкции выпускаются с усилителем и кроссовером, что гарантирует хорошее звучание с подавлением высокочастотного диапазона. Такие модели способны работать с любыми источниками.

Образцы второй группы не оснащаются усилительными узлами, а их подключение осуществляется к штатной магнитоле. Минусом пассивного прибора является полная загрузка каналов, что ухудшает качество воспроизводимого звука.

В зависимости от конструктивных особенностей выделяют такие виды коробов: открытые и закрытые ящики (ЗЯ). Первые встраиваются в отделочные элементы салона, а последние — выполнены в виде самостоятельных ящиков, внутри которых установлен динамик с низкочастотным диапазоном.

Делаем короб для сабвуфера своими руками: пошаговая инструкция

12-ти дюймовый динамик для сабвуфераПеред началом проектирования и сборки короба необходимо определиться с выбором динамика. Рекомендуем остановить свой выбор на 10-12 дюймовых импортных динамиках, так как они наиболее часто используются в автомобильных сабвуферах и лучше всего подходят. Как подобрать динамик для сабвуфера мы подробно рассказывали в предыдущей статье. Конструкция короба также имеет важное значение: от нее зависит качество и громкость звучания низких частот.

Какими бывают короба для сабвуфера?

Существует несколько типов ящиков для сабвуфера. От конструкции короба напрямую зависит качество звука, которое Вы получите на выходе. Ниже представлены наиболее популярные типы сабвуферов:

• Закрытый ящик – наиболее простой в изготовлении и проектировке, его название говорит само за себя. Низкочастотный динамик помещается в герметичный деревянный корпус, который улучшает его акустические характеристики. Изготовить сабвуфер в авто с таким корпусом довольно просто, однако он имеет самый низкий КПД.
• Бандпас 4-го порядка – это тип сабвуфера, корпус которого разделен на камеры. Объемы этих камер разные, в одной из них размещен динамик, а во второй – фазоинвертор (воздуховод). Одной из особенностей этого типа сабвуфера является способность конструкции ограничивать частоты, которые воспроизводит диффузор.
• Бандпас 6-го порядка отличается от 4-го порядка наличием еще одного фазоинвертора и еще одной камеры. Есть два типа бандпасов 6-го порядка – первый имеет один фазоинвертор, а второй два (один из них общих для обеих камер). Этот тип короба является наиболее сложным в проектировании, но выдает максимальный КПД.
• Фазоинвертор – сабвуфер со специальной трубкой в корпусе. Она выводит воздух и обеспечивает дополнительное звучание от задней части динамика. По сложности в изготовлении и качеству звучания этот тип нечто среднее между закрытым ящиком и бандпасом.

Узнать стоимость корпуса!

Желая получить наиболее качественное звучание, можно остановить свой выбор на бандпасах. Но конструкция этого типа имеет множество деталей, которые надо тщательно спроектировать и просчитать. Все это можно сделать с помощью специальной программы WinlSD, которая не только определит оптимальный размер и объем сабвуфера, но и создаст его 3D модель, а также просчитает размеры всех деталей.

К сожалению, эта программа требует хотя бы минимальный знаний в этой сфере и рядовому автолюбителю навряд ли удастся сделать все верно с первого раза. Тем более, для того, чтобы программа правильно работала, ей необходимы некоторые параметры динамика, которые также известны не всем. Если Вы не планируете принимать участие в соревнованиях по авто-звуку советуем отбросить бандпасы.

Фазоинвертор будет наиболее оптимальным решением для самодельного сабвуфера. Этот тип короба хорош тем, что трубка (фазоинвертор) позволяет лучше воспроизводить самые низкие частоты. Фактически это дополнительный источник звука, который содействует звучанию сабвуфера и повышает КПД.

Программа WinlSD 0.44

Как рассчитать объем корпуса для сабвуфера

Перед тем, как перейти непосредственно к процессу проектирования, необходимо создать звуковой динамик в базе данных с помощью программы WinlSD 0.44:

• Вначале нужно навести курсор компьютерной мышки на вкладку New, после чего, необходимо поставить Owndrivers и снова кликнуть на New. После этого, загрузить параметры, выбранные в соответствии с собственными пожеланиями и возможностями. В конце просто нажать OK, Close;
• Затем необходимо выполнить создание проекта уже на основе динамика, заданных ранее размеров;
• Далее, необходимо многократно повторить вышеописанную процедуру с изменением вида корпуса, перепробовав все четыре вариации.

План расчета корпуса для сабвуфера

Какую программу выбрать

На сайте есть гайды по для самых распространенных программ, ознакомившись с ними вы сможете решить, какая будет для вас удобнее:

Необходимые инструменты

Чтобы самому сделать корпус для сабвуфера, нужно подготовить такие инструменты:

1. Приспособления для резки древесины. Можно воспользоваться электрическим лобзиком или ножовкой.
2. Отвертка или шуруповерт.
3. Рулетка или другой измерительный прибор.
4. Карандаш для нанесения разметки.
5. Отделочный материал.
6. Ножницы.

Расчет необходимого объема, вид корпуса

Изготовление корпуса для низкочастотного динамика начинается с определения нужного нам типа корпуса. Короба бывают:

• с открытым корпусом;
• с закрытым корпусом;
• с фазоинвертором;
• корпус бандпасс.

Тип и объем корпуса определить довольно просто. Для этого потребуется знать три характеристики динамика (оптимальный размер динамика для автомобильного сабвуфера 12 дюймов), они указаны на коробке от сабвуфера либо в инструкции, также можно найти эти характеристики на сайте производителя:

• Fs – частота собственного резонанса;
• Qts – полная добротность динамика;
• Vas – эквивалентный объем динамика.

Тип корпуса определяется делением частоты резонанса Fs на добротность динамика Qts:

• Fs/Qts>30 – открытый корпус;
• Fs/Qts>50 – закрытый корпус;
• Fs/Qts>85 – фазоинвертор;
• Fs/Qts>105 – бандпасс.

Итак, с типом корпуса определились, как же рассчитать необходимые размеры, исходя из данного объема Vas? Произвести расчет корпуса сабвуфера лучше всего при помощи специальных программ, таких как Perfect Box 4.5, Blaubox, VASCalc. С помощью таких программ можно рассчитать короба любой геометрической сложности. Эти программы условно бесплатны, так что никаких проблем с законом. Чтобы сабвуфер хорошо лег в багажнике и при этом не занял полезное место, подходите к процессу замеров со всей серьезностью, будущий короб должен поместиться туда, куда вы задумали.

Непосредственный алгоритм создания самого корпуса для сабвуфера автомобиля

Вот, что нужно знать:

• Наиболее оптимальной формой будет усеченная пирамида, поскольку она является наиболее универсальной;
• Скос задней стенки должен составлять примерно 23 градуса, так как абсолютное большинство современных легковых автомобилей имеют салон с наклоном спинок задних сидений именно под этим углом;
• Обязательно необходимо рассчитать объём корпуса в соответствии с размерами свободного пространства багажника(см.Шумоизоляция багажника в комплексе мер по снижению шума в салоне).

Рекомендации по расчетам корпусов, труб сабвуфера

Из чего делать

Чтобы сделать сабвуфер своими руками, важно позаботиться и о материалах для его создания. В первую очередь стоит подготовить следующее:

1. Динамики. Выбирая динамик, следует оценить его технические параметры: они должны соответствовать возможностям автомобильной магнитолы. Если покупается новая деталь, то все характеристики будут указаны на упаковке или в листе-вкладыше.
2. Листы МДФ. Еще корпуса для сабвуферов делают из фанеры, ДСП и ДВП. Тип материала выбирается с учетом габаритов будущей конструкции.
3. Акустический кабель.
4. Состав для герметизации или ПВА-клей.
5. Крепежные элементы. В их качестве используются саморезы, поскольку гвозди для такой работы применять запрещено.
6. Смола-эпоксидка.
7. Лакокрасочное средство.

Как сделать маленький сабвуфер

Простой компактный сабвуфер своими руками проще всего сделать в виде закрытого ящика, так как размер такой конструкции будет минимальным. При изготовлении басовой колонки учитывается диаметр громкоговорителя. Этот параметр является определяющим в выборе размера колонки. Чтобы сделать мини сабвуфер своими руками нужно использовать динамики небольшого диаметра. Для самодельной низкочастотной колонки подойдут головки 5 или 6 дюймов. Такие небольшие излучатели не способны выдать полноценный и насыщенный бас, поэтому компактные устройства применяются как дополнение к персональным компьютерам или ноутбукам.

Сделать маленький сабвуфер своими руками можно из любого материала, так как мощность малогабаритных динамиков обычно небольшая и не обязательно использовать толстые панели из МДФ или многослойную фанеру. Для увеличения акустического объема внутреннее пространство корпуса заполняется волокнистым материалом. Маленький саб своими руками можно сделать даже из поликарбоната.

Создание корпуса закрытого типа

• Все стенки корпуса 3Я (корпуса закрытого типа) должны быть выполнены из ДСП, причем, передняя стенка должна обладать толщиной 23 мм, а боковая ровняться 220 мм;
• Теперь нужно просто выпилить из ДСП стенки указанного размера с точностью до миллиметра, а после можно переходить к непосредственной сборке корпуса;
• Соединение следует выполнять с помощью клея и специализированных саморезов с их дальнейшим вкручиванием на расстоянии 5 см друг от друга;

Расчет корпуса для сабвуферов

• Под саморезы нужно создать с помощью свёрл отверстия размером ровно 3 мм, а уже под головки саморезов необходимо будет с помощью сверла в 10 мм создать соответствующие выемки;
• Теперь пришло время выполнить разметку отверстий для акустического терминала при помощи самого простого циркуля;
• Далее нужно создать соответствующие отверстия при помощи электронного лобзика.

Из формулы расчета корпусов сабвуферов

Примечание. Если акустический терминал будет постоянно находиться в условиях высокого давления, то от него будут регулярно исходить различного рода призвуки. С целью избегания описанного выше эффекта, необходимо акустический терминал с помощью маленькой коробочки просто экранировать.

Сабвуфер Супра с фазоинвертором

• Перед тем, как перейти к прикручиванию заготовленных предварительно саморезов, необходимо клеем промазать всю поверхность мест соединения;
• Части корпуса, выступающие после склеивания, нужно просто аккуратно срезать с помощью рубанка;
• Аналогичным способом необходимо выполнить разметку и вырезку соответствующих отверстий уже на передней стенке с целью качественной установки автомобильного динамика;
• Нитролак для мебели нужно нанести на деревянный корпус с целью сохранения свойств анти воздействия влаги и процесса конденсации;
• Для создания красивого внешнего облика рекомендуется наружную часть корпуса покрыть карпетом(см.Как обтянуть карпетом сабвуфер: делаем своими силами);
• Теперь осталось просто выполнить соединение акустического терминала и сабвуферного динамика.

Примечание. Крайне важно ознакомиться со всеми этапами инструкции и разобраться в программе проектирования, так как это позволит выполнить самостоятельную установку и индивидуально сконструировать короб непосредственно под габариты и возможности багажного отсека своего автомобиля. Также во время абсолютно всех этапов работы важна высокая степень внимательности и аккуратности, ведь любая неточность непременно скажется на конечном результате.

Инструкция самостоятельного конструирования в сочетании с фото и видео — материалами позволит выполнить работу быстро и качественно. Цена вопроса минимальна и в десятки раз отличается от операции, проведенной в мастерской.
Своими руками соорудить корпус вполне реально. Главное, повторимся, при первом создании и конструировании внимательно ознакомиться с подробной практической инструкцией.

Расчет размера корпуса

Когда известен объем корпуса, то форма этого корпуса на звучание не влияет. Существуют различные программы для расчета короба для сабвуфера (программа для расчета корпуса сабвуфера– «JBL SpeakerShop» или «Winisd beta». ), но можно просто расчет произвести, самостоятельно зная, что объем равен V=h x L x A (где h это высота, L -длина, А — ширина).

Для примера, как рассчитать короб для сабвуфера, если для 12 дюймового сабвуфера (305 мм), рекомендуемый объем 45 л. Измеренная допустимая высота для корпуса в автомобиле, 340 мм (h=340 мм), длина 680 мм (L=680 мм), рассчитаем ширину. А=V/Lxh

Читать также: Материал для фильтров воздуха

Допустимая высота (h) для места в автомобиле h=340 мм=34 см=0,34 м, а допустимая длина L=680 мм=68 см=0,68м. 1 литр = 1•10−3 м³ 1 л = 0.001 м³ тогда V= 45 л = 0,045 м³.

Не забудьте, что есть внутренний и внешний объем, поэтому учитывать необходимо толщину материала, из которого делают сабвуферный короб. Если короб делают из МДФ с толщиной в 2 мм (0,02м), тогда уменьшаем измеренные величины высоты и длины на толщину МДФ с обеих сторон и рассчитываем внутренний объем.h = 0,34м -0,02 х 2= 0,3м; L = 0,68м – 0,04м = 0,64м.

Кроме этого необходимо учесть при расчете и объем используемых при изготовлении корпуса внутренних распорок. Предположим в качестве распорок используем брус с толщиной 3 см на 3см, тогда получится 4 бруска с длиной 0,64м (длина L =0,64м) и 4 бруска с длиной 0,24м (длина получившееся из высоты «h» уменьшенной на 3 см с обеих сторон 0,3 – 0,03 х 2 = 0,24). Пока учитывать внутренние распорки по бокам не будем. Объем, который будет у распорок в этом случае — V=(0,03 x 0,03 x 0,64) x 4 +(0,03 x 0,03 x0,24) x4=0,003168 м³. Тогда увеличиваем объем короба на объем распорок. V= 0,048168 м³ А = V/L x h = 0, 048168м³ /0,3м x 0,64 = 0,2509м. Если объём увеличить и на объем распорок боковых тогда, А=0,255 м. Хотим сделать сабвуферный корпус с чуть наклоненной передней стенкой, в этом случае длины боковых стенок изменятся: если, А=0,255 м, тогда А= а + b / 2= 0,33 + 0,18 /2=0,255 , то есть уменьшите величину длины «b» на величину на которую увеличите величину «а».

Если необходимо рассчитать объем короба для сабвуфера сложной формы! То вы можете обратится в нашу Автостудию, для расчета и изготовления корпуса.

к примеру, корпус сабвуфера устанавливается в нишу крыла, и будет иметь сложную геометрическую форму, повторяя геометрию ниши, при этом задняя часть корпуса сабвуфера имеет разные формы.В этом случае придётся рассчитывать корпус сабвуфера по частям, считая отдельно объемы «1» и «2» частей.

Подключение

Для подключения к усилителю пассивного сабвуфера в качестве акустических используют те же марки проводов, что и для питания усилителя.

Сабвуфер — очень энергоёмкий компонент системы, к тому же обладающий малым сопротивлением не более 4 Ом. Ток на выходе усилителя может достигать десятков и даже сотни ампер. В этом случае значительно возрастают потери в проводке, влияющие на громкость и качество звука. Чем больше сопротивление провода, тем большая часть мощности усилителя тратится на его разогрев и не доходит до динамика.

Поэтому в отличие от акустических систем средней частоты, сабвуфер требует более толстых проводов. Нижний предел сечения 4 мм2, но лучше не скупиться и подключить проводами с вдвое большим сечением, 8 мм2, а если провод длинный, то до 25 мм2.

Схема подключения сабвуфера зависит от усилителя. К одноканальному низкочастотная колонка подключается так же, как и все остальные, к положительному и отрицательному выводам. К двухканальному — по мостовой схеме, используя положительные клеммы каждого канала.

Мостовая схема подключения сабвуфера к выходу двухканального усилителя

Все работы по подключению сабвуфера следует производить, предварительно отключив аккумулятор автомобиля.

Чертежи

Чертежи коробов для сабвуфера и схемы с подробным отображением всех элементов для 12, 8 дюймов или для 10 дюймов предоставляются в свободном доступе. Они упрощают проведение расчета для корпуса и помогают изготовить самодельный ящик без отклонений от правил.

На схеме продемонстрированы точные размеры, литраж и размещение деталей короба под 2 или больше динамиков.

Как установить сабвуфер

Установка короба для сабвуфера в машину своими руками не является сложной задачей. Однако для благополучного монтажа нужно владеть некоторыми навыками и инструментом. Помимо размещения сабвуфера и усилителя, следует позаботиться о таких сопутствующих приспособлениях:

1. Предохранители.
2. Проводка.
3. Конденсаторы.
4. Пластиковые хомуты.
5. Гаечные ключи.
6. Изолента и кусачки.

После выбора оптимального места под монтаж саба нужно удостовериться, что оно сможет справляться с резонансами от прибора. Не разрешается ставить короб на хрупких конструкциях машины.

Провода подключаются по такой схеме:

1. Для начала нужно вывести кабель к усилителю.
2. Дальше выполняется подключение усиливающего узла с автомобильной магнитолой.
3. Кабель с плюсовым значением обворачивается гофрой с целью защиты от деформации.
4. Предохранитель фиксируют на том же проводе, выдерживая минимальное расстояние между элементами питания.

Перед запуском самодельного саба важно проверить, отключена ли аккумуляторная батарея. Данное правило позволит обезопасить себя от удара электрическим током и избежать выхода из строя магнитолы.

Настройка

Следующий этап предусматривает полную настройку сабвуфера. Однако эксперты в области автозвука рекомендуют проверять все параметры еще при проектировании короба, чтобы исключить отклонения и ошибки.

Чтобы грамотно настроить систему, важно следить за параметрами динамика. Если модель характеризуется высоким качеством звучания в ФИ корпусе, порт настраивают как выше, так и ниже с учетом воспроизводимой музыки.

Настройка низкочастотного фильтра начинается с включения этого компонента. На заводских сабах он называется LPF (low pass filter).

Дальше задействуется еще один фильтр под названием «сабсоник», работающий в высокочастотном диапазоне или суббасовой области. Он используется для удаления инфранизких частот. Однако не все усилители поддерживают эту опцию, но если она присутствует, лучше активировать его.

Задача «сабсоника» заключается в защите сабвуферного динамика от повреждения при воспроизведении частот, которые находятся за пределами слышимого диапазона, т.е. 20-25 Гц или ниже. Работая с такими частотами, диффузор увеличивает свой ход, что повышает риск выхода из строя катушки.

Специалисты рекомендуют настраивать фильтр на 5 Гц ниже частоты фазоинверторного порта. Если выбираемая частота составляет 35 Гц, то настройка «сабсоника» выполняется на 30 Гц.

Особое внимание нужно уделить настройке акустической фазы. Она способствует правильному звучанию передних динамиков совместно с задними. Если звук слышится только сзади машины, значит при настраивании были допущены ошибки.

Некоторые усилители оборудованы «крутилкой» фазовращателя, которые обеспечивает равномерное поворачивание фазы.

Еще следует выставить задержки. Подобная возможность присутствует только на процессорных устройствах или при подключении внешних модулей.

Во многих акустических системах низкие частоты воспроизводятся с задержкой, что ухудшает качество звучания и не позволяет наслаждаться любимой композицией в полной мере. Чтобы исключить неприятность, нужно сделать корректировку задержек.

Возможные неисправности и ремонт

Ремонт сабвуфера своими руками может потребоваться при механическом повреждении его элементов. Если катушка сталкивается со звуковой частотой, которая превышает допустимую, она может выйти из-строя. Аналогичная проблема возникает при прослушивании музыки с максимальным усилением, что приводит к разрыву диффузора. Ремонтировать узел достаточно просто, т.к. его можно заменить новым.

Восстановление работоспособности диффузора или катушки — сложная задача, которая потребует много времени и усилий, и каждый специалист, который отремонтировал такой узел, порекомендует выполнить замену.

Нередко к поломке приводит перегрев внутренних деталей саба. Проблема связана с загрязнением внутреннего пространства пылью и техническим мусором. Для начала нужно оценить показатели напряжения в БП с помощью тестера — если оно отсутствует, придется заменить блок питания.

При осмотре внутреннего пространства можно найти вздутые конденсаторы или почерневшую обмотку. Испорченные элементы нужно выпаять паяльником и заменить новыми — исправными.

Ремонт динамика начинается с разборки и демонтажа головки сабвуфера. Все действия нужно выполнять без спешки, поскольку резкие движения могут привести к повреждению гильзы катушки.

Плюсы и минусы самодельного короба

Самодельный корпус для сабвуфера 12 обладает как плюсами, так и минусами. К положительным особенностям этих изделий относят:

1. Экономию средств. Процесс изготовления сопряжен с минимальными денежными затратами.
2. Простоту самодельного создания. Если придерживаться чертежей, правильно рассчитать короб и следовать пошаговой инструкции, работа не займет много времени.
3. Возможность изготовить красивый короб под любую геометрию салона. В собранном виде маленький корпус будет выглядеть стильно и придаст салону машины дополнительную элегантность.

Из минусов выделяют ограниченный набор функций и ряд проблем при настройке акустической системы.