Сабвуфер своїми руками: від початкового рівня до високого класу

У цій статті ми подивимося, як зробити сабвуфер своїми руками, не вникаючи в надра електроакустики, не вдаючись до складних розрахунків і тонким вимірам, хоча деякі виконати все одно доведеться. «Без особливих складнощів» не означає «тяп-ляп на цеглу, гони, бабка, могорич». У наші дні на домашньому комп'ютері можна моделювати дуже складні акустичні системи (АС); посилання на опис цього процесу см. в кінці. Але робота з готовим пристроєм з натхнення дає те, чого не отримаєш ніяким прочитанням і переглядом - інтуїтивне розуміння суті процесу. В науці і техніці відкриття на кінчику пера відбуваються рідко; найчастіше дослідник, набравшись досвіду, «нутром» починає розуміти, що там до чого, і вже тоді шукає математику, яка підходить для опису явища і виведення розрахункових інженерних формул. Багато великих з гумором і задоволенням згадували свої перші невдалі досліди. Олександр Белл, напр., Котушки для свого першого телефону намагався спочатку мотати голим проводом: він, музикант за освітою, просто не знав ще, що дріт під струмом потрібно ізолювати. Але телефон Белл все-таки винайшов.

Про комп'ютерних розрахунках

Не думайте, що JBL SpeakerShop або ін. Програма розрахунку акустики видасть вам єдино можливий самий-самий правильний варіант. Комп'ютерні програми пишуться за усталеними перевіреним алгоритмам, але нетривіальні рішення неможливі тільки в богослов'ї. «Всі знають, що так робити не можна. Знаходиться бовдур, який цього не знає. Саме він і робить винахід »- Томас Альва Едісон.

SpeakerShop з'явився не так давно, розроблено це додаток дуже грунтовно і те, що користуються їм дуже активно, безумовний плюс як розробникам, так і любителям. Але чомусь теперішня ситуація з ним схожа на історію з першими фотошоп. Хто юзал ще вінду 3.11, пам'ятаєте? - тоді по обробці картинок просто з розуму сходили. А потім виявилося - щоб зробити хороший знімок, потрібно все-таки вміти фотографувати.

Що це і навіщо?

Сабвуфер (попросту - саб) в дослівному перекладі звучить курйозно: подгавківатель. Реально ж це басовий (низькочастотний, НЧ) динамік, який відтворює частоти нижче прим. 150 Гц, в спеціальному акустичному оформленні, ящику (коробі) досить складного пристрою. Сабвуфери застосовуються і в побуті, в підлогових висококласних АС і недорогих настільних, вбудовані і в автомобілях, див. Рис. Якщо вийде зробити сабвуфер, вірно відтворює баси, можна сміливо братися за будь-яку АС , тому що відтворення НЧ, мабуть, самий жирний з китів, на яких стоїть вся електроакустика.

Компактне НЧ-ланку АС зробити багато важче ніж СЧ і ВЧ (середньо- і високочастотні) по-перше, через акустичного короткого замикання, коли звукові хвилі від фронтальної і тильної випромінюючих поверхонь динаміка (головки гучномовця, ГГ) гасять один одного: довжини хвиль НЧ - метри, і без належного акустичного оформлення ГГ ніщо не заважає їм тут же зійтися в протифазі. По-друге, спектр спотворень звуку на НЧ тягнеться далеко в найкраще було чути область СЧ. По суті будь-яка широкосмугова АС є НЧ-ланку, в яке вмонтовані СЧ і ВЧ випромінювачі. Але до САБО вже з точки зору ергономіки пред'являється додаткова вимога: сабвуфер для будинку повинен бути якомога компактніше.

Примітка: всі види акустичного оформлення НЧ ГГ можна розділити на 2 великі класи - одні гасять випромінювання з тилу динаміка, другі перевертають його по фазі на 180 градусів (обертають фазу) і переизлучают з фронту. Сабвуфер, в залежності від властивостей ГГ (див. Далі) і необхідного виду його амплітудно-частотної характеристики (АЧХ) може бути побудований за схемою того чи іншого класу.

Направлення на звуки нижче 150 Гц людина розрізняє дуже погано, тому в звичайній житловій кімнаті саб можна поставити в загальному де завгодно. СЧ-ВЧ АС (сателіти) акустики з сабвуфером виходять дуже компактними; їх розташування в кімнаті можливо підібрати оптимальним для даного приміщення. Сучасне житло надлишком площі і хорошою власної акустикою, м'яко кажучи, не відрізняється, і «приткнути» в ньому правильно хоча б пару хороших широкосмугових колонок можливо аж ніяк не завжди. Тому виготовлення сабвуфера самостійно дозволяє не тільки заощадити досить солідну суму грошей, але і отримати все-таки чистий, вірний звук в цій ось хрущовці, брежневка або сучасному новобудові. Особливо ефективний сабвуфер в системах полнооб'емной звуку, тому що ставити 5-7 колонок на повну смугу кожна це вже занадто і для самих «крутих» користувачів.

баси

Відтворення басів складно не тільки технічно. Вузький в общем-то НЧ ділянку всього спектра звукових хвиль неоднорідний за своїм психофізіологічного впливу і розділяється на 3 області. Щоб правильно підібрати басовий динамік і зробити короб для сабвуфера своїми руками, потрібно знати їх межі та значення:

• Верхній бас (UpperBass) - 80 (150 ... 200) Гц.
• Середній бас або мидбас (MidBass) - 40-80 Гц.
• Глибокий бас або подбас (SubBass) - нижче 40 Гц.

верху

Технічно відтворення верхніх басів труднощів не представляє, але, по-перше, спектр спотворень звуку на верхньому басі тягнеться в добре чутні СЧ найдалі. По-друге, самий спеціалізований басовий динамік по верхах Частоти до 500-1000 Гц. «Просочилися» до нього після расфільтровкі «хвостики» СЧ будуть випромінюватися з однієї точки і зіпсують стереоефект або ефект об'ємності. Щоб виключити акустичне злиття (акустичну зв'язок) стереоканалов по СЧ в сабвуфере електричної расфільтровкой, потрібні фільтри з крутизною спаду АЧХ в смузі непропусканія 40 дБ на октаву і більше. Однак зберегти при цьому лінійної фазочастотную характеристику (ФЧХ) фільтра дуже важко і сучасними цифровими методами, а нелінійність ФЧХ викликає спотворення, погано помітні безпосередньо на слух, але різко погіршують суб'єктивне сприйняття звуку; Hi-Fi аж ніяк не зводиться тільки до формальним параметрам. Тому хороший сабвуфер повинен робити ще і акустичну расфільтровку на верхніх басах, пригнічуючи паразитное СЧ випромінювання динаміка до його виходу назовні.

середина

На мідбас головне завдання при створенні сабвуфера - забезпечити в мінімальному обсязі ящика найвищу віддачу ГГ, задану форму АЧХ і її максимальну рівномірність (гладкість). АЧХ, в сторону нижчих частот близька до прямокутної, дає потужний, але жестковатий бас; АЧХ, рівномірно падаюча - чистий і прозорий, але слабкіше. Вибір тієї чи іншої залежить від характеру прослуховується: рокерам потрібен звук «зліше», а для класики ніжніше. В тому і іншому випадку великі провали і сплески на АЧХ псують суб'єктивне сприйняття при формально однакових техпараметрам звуку.

глибина

Подбас визначальний вплив на тембр (забарвлення) звуку музичних інструментів має тільки для духових органів в спеціально для них побудованих залах. Сильні подбасовие компоненти характерні для звуків природних і техногенних катаклізмів, сильних вибухів і голосів окремих видів тварин (левиний рик). Понад 90% людей подбаси або зовсім не чують, або чують невиразно. Напр., Якщо принципово різні за своїм характером звуки тропічного урагану і ядерного вибуху відфільтрувати від усього, крім подбасов, то по ним навряд чи хто розбере, що там насправді діється. Тому домашній сабвуфер майже завжди оптимізують на мидбас, а залишок подбаса, який вийде, маскує власні шуми приміщення. Для чого він, до речі, вельми придатний і чим дуже корисний.

Подбас в машині

Ефект маскування шумів особливо необхідний в тісному і зашумленной салоні автомобіля, тому автосабвуфери оптимізуються на подбас. Іноді заради цього любителі Hi-Fi на швидкості віддають САБО весь багажник, ставлячи туди 15 "-18" динаміки-монстри на 150-250 Вт пікової потужності, див. Рис. Однак цілком пристойний сабвуфер в машину можна зробити і не жертвуючи корисним об'ємом в кузові, див. Далі.

Примітка: пікову потужність динаміка часто ототожнюють з шумовий, що невірно. На пікової потужності звук спотворений, але ще чіткий, тобто помітний за змістом. Шумова потужність визначається як така, на якій динамік може працювати певний час (зазвичай 20 хв.), Що не перегорить і не пошкоджуючи механічно. Звук при цьому найчастіше нескладний хрип, чому така потужність і названа шумовий. Але в деяких видах акустичного оформлення шумова потужність динаміка може виявитися нижче пікової, див. Далі.

Який потрібен динамік?

Повний розрахунок акустичного оформлення проводиться за т. Зв. параметрам Тіля-Смолла (ПТС). Оскільки ми вирішили витратити час і працю на настройку саба, нам з них знадобиться тільки повна добротність головки на її власній резонансній частоті Qts, тому що саме по ній вибирається оптимальний варіант акустичного оформлення. Залежно від величини Qts динаміки діляться на 4 групи:

• Qts <0,5 - «байдужі» сверхнізкодобротние. Дуже дорогі, дуже низька віддача, але здатні відтворювати подбаси аж до 20-15 Гц. Налаштування сабвуфера з такими без звукомерной камери та спеціальної вимірювальної техніки неможлива, тому що резонансний пік не виражений.
• 0,5 <Qts <0,7 - нізкодобротного. У відповідному оформленні відтворюють НЧ до 30-25 Гц. Дороги, віддача мала. Проміряти параметри будинку можливо, але не налаштувати сабвуфер з такими: оптимальним виявляється оформлення або не підлягає настройці, або вимагає для неї приміщення в звукомерную камеру. У кімнатах об'ємом менше 80-90 куб. м сабвуфер на нізкодобротного динаміці переваг перед среднедобротним не має, крім «щастя» для сусідів.
• 0,7 <Qts <1 - среднедобротние. За поєднанню всіх параметрів, в т.ч. цінових, оптимальні для домашнього сабвуфера, оптимізованого на мидбас.
• Qts> 1 - високодобротні. Висока віддача, низька ціна, жорсткий звук в неоптимальном оформленні. Важко отримати гладку АЧХ. Компактні, випускаються діаметром (в меншу сторону) до 6 "(155 мм). Оптимальні для сабвуфера настільного або до телевізора (не проти домашнього кінотеатру!).

вимірювання

У специфікаціях виробника на динаміки Qts може бути позначена як Qп або просто Q, але є там далеко не завжди, а в загальнодоступних базах даних на зразок WinISD повно помилок. Тому нам швидше за все доведеться визначати значення Qts в домашніх умовах.

підготовка

Перш за все вибираємо і готуємо для акустичних вимірювань кімнату. У ній повинно бути якомога більше штор, гардин, килимів на підлозі і стінах, м'яких меблів. Жорсткі горизонтальні поверхні (стіл) потрібно накрити чимось пухнастим; не зайвим буде і накидати всюди побільше подушок. Особливо сильно спотворюють звуковий поле кути, в т.ч. жорстких меблів зі стінами, їх треба чимось завісити, напр., одягом на плічках. Далі підключаємо до динаміка довгі дроти і підвішуємо в геометричному центрі стелі (під люстрою, якщо вона є) фронтальною стороною дифузора вниз на висоті від підлоги в 2/3 висоти стелі.

Тепер потрібно зібрати схему вимірів, як показано вгорі на рис. Нижня схема нам ще знадобиться для вимірювання імпедансу (повного опору) динаміка Z. Від зазвичай використовується любителями вимірювальної схеми без трансформатора дана відрізняється цілком професійною точністю: в розхожих схемах на діодах моста втрачається ок. 1,5 В навіть при вхідному опорі тестера 10 МОм. Дія даної схеми засноване на тому, що імпеданс трансформатора і R2, з одного боку, багато більше імпедансу ГГ; з іншого - багато менше вихідного опору підсилювача потужності звукової частоти, і на тому, що самий паршивий цифровий мультітестер на межі 200 мВ має вхідний опір більше 1 МОм. Однак, якщо вимірювальний сигнал подається від генератора звукової частоти (ГЗЧ) зі стандартним 600-омним виходом, дана схема для вимірювання Z непридатна.

процедура

Від комп'ютера з програмою емуляції ГЗЧ вимірювальний сигнал подається з виходу звукової карти. «Ганяти» його потрібно в межах 20-100 Гц спочатку з дискретом (кроком) 10 Гц. Якщо резонансу ГГ не видно, вона для сабвуфера непридатна. Або продавець вас безсовісно обдурив, продавши за 100 руб. байдужу ГГ ціною від $ 200.

Коли кордону резонансного піку визначені, «проходимо» його вже з дискретом 1 Гц і будуємо АЧХ. Якщо ГГ високо- або среднедобротная ближче до верхньої межі Qts, вийде графік на зразок того, що на поз. I рис. В такому випадку:

• За ф-ле (1) на поз. II знаходимо U (F1, F2);
• За графіком знаходимо F1 і F2;
• За ф-ле (2) перевіряємо, чи збігається обчислена частота власного резонансу у вільному просторі F's з виміряної Fs. Якщо розбіжність більше ніж на 2-3 Гц, див. Нижче;
• За ф-ле (3) знаходимо механічну добротність Qms, потім по ф-ле (4) електричну Qes і, нарешті, по ф-ле (5) шукану повну добротність Qts.

Якщо ж добротність ГГ ближче до низької або така, що взагалі-то добре, резонансна крива буде помітно несиметричною, а її пік плоским, розмитим, поз. III, або ж перевірка по ф-ле (2) не зійдеться і при повторних вимірах. У такому випадку за графіком визначаємо точки найбільшого нахилу дотичних до увігнутим «крил» піку А1 і А2; математично в них друга похідна від описує резонансну криву функції досягає максимуму. За Umax тоді беремо, як і раніше, його значення на вершині піку, а за Umin - обчислене по ф-ле на поз. III нове значення U (F1, F2).

структура системи

Поміряв? Динамік підходить? Не поспішайте вибирати оформлення. Спершу потрібно вибрати структурну схему всієї системи озвучування, тому що на її електронну частину може впасти частка витрат менш, ніж на хороший басовий динамік. Система озвучування з сабвуфером може бути побудована за однією з слід. схем, див. рис.

Примітка: еквалайзер і фільтр інфранизьких частот ФІНЧ (рокіт-фільтр) у всіх схемах включаються до входів стереоканалов.

Поз. 1 - система з пасивної расфільтровкой по потужності. Плюс - не потрібен окремий басовий підсилювач, підключається до будь-якого УМЗЧ. Величезні мінуси, перше, взаємне електричне просочування каналів в сабвуфере по СЧ: для LC-фільтрів, які зводять його до прийнятної величини, знадобиться пристойний кейс, який для покупки їх компонент доведеться перш десь на третину наповнити грошима (в 100 рублевих купюрах). Друге - вихідні опору фільтрів низьких частот ФНЧ спільно з вхідним ГГ динаміка утворюють трійник, і кожен канал УМЗЧ теоретично чверть потужності буде витрачати на те, щоб гріти сусіда з його ФНЧ. Реально - більше, тому що на потужності і втрати в фільтрах істотні. Проте, система з расфільтровкой по потужності застосовна в сабвуферах невеликої потужності з незалежними випромінювачами звуку, див. Далі.

Поз. 2 - пасивна расфільтровка на окремий басовий УМЗЧ. Втрат потужності немає, взаємовплив каналів слабкіше, тому що характеристичні опору фільтрів - кілоомах і десятки кіло. В даний час практично не застосовується, тому що зібрати активний фільтр на мікросхемах виявляється набагато простіше і дешевше, ніж мотати котушки пасивних.

Поз. 3 - активна аналогова расфільтровка. Сигнали каналів складаються простим резисторного сумматором, надходять на аналоговий активний ФНЧ, а з нього на басовий УМЗЧ. Взаємовплив каналів мізерно і в звичайних умовах прослуховування непомітно, витрати на компоненти невеликі. Оптимальна схема для саморобного сабвуфера початківця любителя.

Поз. 4 - повна цифрова расфільтровка. Канальні сигнали подаються на розгалужувач Р, що розділяє кожен з них як мінімум на 2 рівнозначних вихідного. По одному сигналу з пари подається на СЧ-ВЧ УМЗЧ (можливо, безпосередньо, без ФВЧ), а інші об'єднуються в суматорі С. Справа в тому, що при резисторного складення на нижніх частотах мидбаса і в подбасе можливо електричне взаємодія сигналів в ФНЧ, кілька спотворює сумарний басовий. У суматорі сигнали складаються цифровим або аналоговим способом, що виключає їх взаємовплив.

З суматора загальний сигнал подається на цифровий ФНЧ з вбудованими аналого-цифровим (АЦП) і цифро-аналоговим (ЦАП) перетворювачами, а з нього - на басовий УМЗЧ. Якість звуку і розв'язка каналів - максимально можливі на сьогоднішній день. Витрати на мікросхеми для всього цього господарства виявляються посильними, але робота з ІМС вимагає вже деякого радіоаматорського досвіду, і ще більшого - якщо купується не готовий набір (що істотно дорожче), а компоненти системи підбираються самостійно.

оформлення

На рис. дані найуживаніші схеми акустичного оформлення домашніх сабвуферів. Лабіринти, рупори та ін. Не задовольняють вимогам компактності. Зеленим виділені схеми, переважні для початківців, жовтим - здійснимі ними, а червоним - непридатні. Хто досвідченіші, може здивуватися: 6-й Бандпасс - для чайників? Нічого страшного, цю чудову басову акустику на трубах можна налаштувати за вихідні. Якщо знати, як.

щит

Оформлення сабвуфера в вигляді акустичного екрану (щита, поз. 1) в домашніх умовах реально, якщо ГГ вбудовані в обшивку стін, тому що їх розміри порівнянні з довжинами подбасових хвиль. Звідси гідність - з подбасом ніяких проблем, аби динаміки його тягнули. Інше - гранична компактність, саб корисної площі взагалі не займає. Але є і серйозні мінуси. Перший - великий обсяг будівельних робіт. Другий - акустичний екран ніяк не впливає на АЧХ ГГ. «Горбата» - так і співати буде, тому ставити на щит можна тільки дорогі нізкодобротного і байдужі динаміки. Подмінус, так би мовити - їх віддача мала і щит її збільшити не в силах.

закритий ящик

Величезний плюс закритого ящика (поз. 2) - глибоке демпфірування ГГ; для недорогих з високою віддачею високодобротних динаміків це єдино прийнятний тип акустичного оформлення. Але цей плюс тягне за собою і мінус: з глибоким демпфуванням шумова потужність ГГ часто виявляється нижче пікової, особливо у дорогих потужних головок. Котушка вже парує, але хрипів все ще не чути. Потрібен індикатор перевантаження, але найпростіші без окремого електроживлення спотворюють сигнал.

Не менш жирний плюс - гранично гладка плавно падаюча АЧХ і як наслідок - найбільш чистий і живий звук. З цієї причини випускаються висококласні потужні ГГ високої добротності спеціально для установки в закриті ящики або Бандпасс 4-го порядку (див. Далі).

І ще несподіваний плюс - при установці в закритий скриньку не НЧ-СЧ, а спеціальних басових динаміків паразитное СЧ випромінювання практично відсутня. СЧ «басовік» випромінюють в мембранному режимі, а глибоке демпфірування пригнічує мембранний ефект.

Мінус - з усіх АС рівного об'єму у закритого ящика найвища нижча відтворена частота, тому що він підвищує резонансну частоту динаміка і не здатний підвищити його віддачу на частотах нижче неї. Тобто по компактності сабвуфер в закритому ящику проходить з великою натяжкою. До деякої міри зменшити цей недолік можна, наповнивши ящик синтепоном: він відмінно поглинає енергію звукових хвиль. Термодинамічний процес в ящику тоді з адіабатичного переходить в ізотермічний, що рівнозначно збільшенню його обсягу в 1,4 рази.

Ще істотний мінус - в закритому ящику можна робити тільки пасивний сабвуфер, тому що електроніка в ньому сильно гріється навіть поміщена в відгороджений відсік. Якщо вам попадуться старі АС 10МАС-1М, поганяйте їх на половинній потужності з півгодини і поторкайте рукою корпус - теплий буде.

ФМ

Фазоинвертор (ФМ) з трубою (поз. 3) не так давно був чи не найпоширенішим типом акустичного оформлення, але зараз витісняється глибокими щілинами (див. Нижче). Головне достоїнство ФМ - здатність збільшити віддачу ГГ на частотах нижче резонансної; для початківця любителя - можливість побудови «на око» і налаштування на слух зміною довжини труби. Ще - за розмірами ФМ на мидбас можна «втиснути» чи не до габаритів динаміка, але це, мабуть, і все. Мінуси - ставити в ФМ можна тільки нізкодобротного ГГ, тому що його власна АЧХ принципово з провалом. АЧХ ФМ в сторону частот нижче нижчої відтворюється падає дуже круто, тому в сабвуфере вичавити з ФМ скільки-небудь прийнятний подбас або неможливо, або габарити ФМ виявляться порівнянні з такими закритого ящика. Паразитні СЧ ФМ пригнічує максимум наполовину, тому що в ньому може додатково динаміку випромінювати їх з фронту. Намагатися збільшити еквівалентний обсяг ФМ звукопоглощающим заповненням можна, тому що через порт (зовнішнє гирлі труби) проходять потоки повітря і термодинаміка ФМ зовсім не та, що у закритого ящика. Це, до речі, стосується всіх АС, в яких внутрішній обсяг повідомляється з атмосферою.

Примітка: у всьому рівнозначний ФМ пасивний ізлучаетель (ПІ) - замість труби з портом ставлять басовий динамік без магнітної системи і з грузиком замість котушки. «Безнастроечних» методик розрахунку ПІ немає, тому і в промисловому виробництві ПІ рідкісний виняток. Якщо у вас завалявся згорілий басовий динамік, можете поекспериментувати - настройка здійснюється зміною ваги вантажу. Але майте на увазі - активним ПІ краще не робити з тієї ж причини, що і закритий ящик.

Про глибоких щілинах

Акустику з глибокими щілинами (поз. 4, 6, 8-10) ототожнюють то з ФМ, то з лабіринтом, але насправді це самостійний тип акустичного оформлення. Переваг у глибокій щілині маса:

• Точний розрахунок на комп'ютері можливий аматорський в домашніх умовах.
• Обшита звукопоглотітелем, повністю поглинає паразитні СЧ.
• Правильно розрахована, на мідбас діє як акустичний затвор (четвертьволновий лабіринт, ЧВ-лабіринт) з великим загасанням.
• Унаслідок в перед. пункті можливо акустичне демпфірування і збільшення еквівалентного обсягу поглинає заповненням.
• На подбасах може працювати як полуволновий лабіринт (ПВ-лабіринт), збільшуючи віддачу ГГ.
• Можливо побудова АС з глибокої щілиною під ГГ з будь-яким значенням добротності.

Недолік у глибокій щілині всього один, і то для початківців: ненастраіваема після складання. Як зроблено, так і співати буде.

про антіакустіке

Будь-які резонують порожнини в АС з виходом в атмосферу заповнювати синтепоном не можна. Напр., У разі на рис. праворуч коефіцієнт збільшення обсягу буде десь 1,15-1,30, але який точно? Визначити без спеціальних вимірювань готової АС неможливо. Однак глушити сабвуфер всередині абсолютно необхідно для придушення паразитних СЧ і призвуків від вібрацій корпусу. Традиційно це робили повстяної оббивкою, але тепер є поверхневі антіакустікі багато краще. Перший - карпет, яким обшивають салон і багажник автомобіля, він спеціально розроблений для цього. А повноцінна заміна повсті - тонкий (білизняний) фліс пухнастою стороною всередину порожнини.

Бандпасс

BandPass в перекладі прохід смуги, так називають АС без прямого випромінювання звуку в простір. Це означає, що АС типу Бандпасс не випромінюють СЧ внаслідок внутрішньої акустичної його отфільтровка: динамік ставлять в перегородку між резонуючими порожнинами, які сполучаються з атмосферою портами труб або глибоких щілин. Бандпасс - специфічне для сабвуферів акустичне оформлення і для повністю роздільних АС не застосовується.

Бандпасс поділяють за величиною порядку, а порядок Бандпасс дорівнює числу його власних резонансних частот. Високодобротні ГГ ставлять в Бандпасс 4-го порядку, де просто організувати акустичне демпфірування (поз. 5); низько- і среднедобротние - в Бандпасс 6-го порядку. Відчутної різниці в якості звуку між тими і тими, всупереч поширеному переконанню, немає: вже на 4-му порядку досягається згладжування АЧХ на НЧ до 2 дБ і менш. Різниця між ними для любителя в основному в складності настройки: щоб точно налаштувати 4-й Бандпасс (див. Далі) доведеться рухати перегородку. Що стосується Бандпасс 8-го порядку, то ще 2 резонансні частоти у них виходять внаслідок акустичного взаємодії тих же 2-х резонаторів. Тому 8-е Бандпасс іноді називають Бандпасс 6-го порядку класу В.

Примітка: ідеалізовані АЧХ на НЧ для деяких типів акустичного оформлення показані на рис. червоним. Зеленим пунктиром - ідеальна АЧХ з точки зору психофізіології слуху. Звідки видно, що роботи в електроакустиці ще вистачає і вистачає.

автосабвуфери

Автомобільні сабвуфери ставлять зазвичай або у вантажний відсік, або під сидіння водія, або за спинку заднього сидіння, поз. 1-3 на рис. У першому випадку короб забирає корисний об'єм, в другому саб працює в важких умовах і може бути пошкоджений ногами, в третьому - не всякий пасажир зможе витерпіти потужний бас прямо біля вух.

Останнім часом автомобільний сабвуфер все частіше роблять типу стелс (stealth), вбудованим в нішу заднього крила, поз. 4 і 5. Подбаса достатньої потужності домагаються, застосовуючи спеціальні Автодинамик діаметром 12 "з жорстким дифузором, мало схильним до мембранному ефекту, поз. 5. Як зробити сабвуфер для автомобіля шляхом отформовку крильевой ніші, см. Слід. відео.

Відео: автомобільний савбуфер "стелс" своїми руками

Простіше просто не буває

Дуже простий сабвуфер, який не потребує окремого басового підсилювача, можна зробити за схемою з незалежними випромінювачами звуку (ІЗ), див. Рис. Фактично це дві канальних НЧ ГГ, поміщені в загальний довгий корпус, який встановлюється горизонтально. Якщо довжина короба порівнянна з відстанню між сателітами або шириною екрану телевізора, «розпливання» стерео мало помітно. Якщо ж прослуховування супроводжується переглядом, то і зовсім непомітно завдяки мимовільної зорової корекції локалізації джерел звуку.

За схемою з незалежними ІЗ можна зробити відмінний сабвуфер для комп'ютера: ящик з динаміками поміщають в далекому верхньому кутку під стільницею. Порожнина під нею - резонатор, налаштований на дуже низьку частоту, і від невеликої коробочки прорізається несподівано хороший подбас.

ФМ для сабвуфера з незалежними ІЗ можна розрахувати в спікершопе. При цьому еквівалентний обсяг Vts беруть удвічі більше проти виміряного, резонансну частоту Fs в 1,4 рази нижче, а повну добротність Qts в 1,4 рази більше. Матеріал короба, як і скрізь далі - МДФ від 18 мм; на потужність сабвуфера від 50 Вт - від 24 мм. Але краще помістити динаміки в закритий ящик, його в даному випадку можна зробити без розрахунку: довжину по всередині беруть за місцем установки в межах від 0,5 м (для комп'ютера) до 1,5 м (для великого телевізора). Поперечний переріз короба по всередині визначається виходячи з діаметра дифузора динаміків:

• 6 "(155 мм) - 200х200 мм.
• 8 "(205 мм) - 250х250 мм.
• 10 "(255 мм) - 300х300 мм.
• 12 "(305 мм) - 350х350 мм.

У найгіршому випадку (підстольний комп'ютерний саб на 6 "динаміках) обсяг короба буде 20 л, а еквівалентний із заповненням - 33-34 л. При потужності УМЗЧ до 25-30 Вт на канал цього вистачить, щоб отримати пристойний мидбас.

фільтри

LC-фільтри в даному випадку краще використовувати типу K. Для них потрібно більше котушок, але в аматорських умовах це несуттєво. У K-фільтрів мале загасання в смузі непропусканія, 6 дБ / окт на ланка або 3 дБ / окт на полузвено, зате абсолютно лінійна ФЧХ. Крім того, при роботі від джерела напруги (яким з великою точністю є УМЗЧ), K-фільтр мало чутливий до змін імпедансу навантаження.

На поз. 1 рис. дані схеми ланок K-фільтрів і розрахункові формули для них. R для НЧ ГГ береться рівним її импедансу Z на частоті зрізу ФНЧ 150 Гц, а для ФВЧ рівним импедансу сателіта z на частоті зрізу ФВЧ 185 Гц (формула [1] на поз. 6). Визначаються Z і z за схемою і формулою на рис. вище (зі схемами вимірювань). Робочі схеми фільтрів дані на поз. 2. Если вам больше по душе докупить конденсаторов, а не мотать катушки, точно такие же по параметрам можно составить из П-звеньев и полузвеньев.

Затухание ФНЧ в полосе непропускания 18 дБ/окт, а ФВЧ 24 дБ/окт. Такое откровенно нетривиальное соотношение оправдано тем, что сателлиты разгружаются от НЧ и дают звук чище, а отраженный от ФВЧ остаток НЧ отправляется на НЧ динамики и делает басы глубже.

Данные к расчету катушек фильтров даны на поз. 3. Располагать их нужно взаимно перпендикулярно потому, что K-фильтры работают без магнитной связи между катушками. При расчете задаются размерами катушки и по найденной в порядке расчета фильтра индуктивности определяют количество витков. Затем с помощью коэффициента укладки находят диаметр провода в изоляции, он должен получиться не менее 0,7 мм. Выходит меньше – увеличиваем размеры катушки и пересчитываем.

Настройка

Настройка данного сабвуфера сводится к выравниванию громкостей басовиков и сателлитов на соотв. частотах среза. Для этого сначала готовят комнату к акустическим измерениям, как описано выше, и тестер с мостом и трансформатором. Далее понадобится конденсаторный микрофон. Для компьютерного придется сделать какой-нибудь микрофонный усилитель (МУС) с подачей смещения на капсюль, т.к. обычная звуковая карта не может одновременно принимать сигнал и эмулировать ГЗЧ, поз. 4. Если найдется конденсаторный микрофон со встроенным МУС, хотя бы старенький МКЭ-101, отлично, его выход подключают прямо к первичной (меньшей) обмотке трансформатора. Процедура измерений несложна:

1. Готова і саморобна труби для резонаторів акустичних систем