- Расчет короба для сабвуфера
- Как рассчитать и вычислить объем корпуса для сабвуфера
- Какими бывают короба для сабвуфера?
- Программы для расчета корпуса сабвуфера
- Что нужно знать перед установкой JBL SpeakerShop?
- Что предполагает калькулятор расчета корпуса сабвуфера
- Как работать с JBL SpeakerShop?
- Igor Smyshlyaev’s Free Online Volume Box Calculator v.3.0
- Делаем короб фазоинверторного типа
- Примеры расчета закрытого ящика
- Материалы
- FAQ по динамикам и сабвуферам
- Инструменты
- Заполнение ЗЯ звукопоглощающим материалом
- Маленький короб для сабвуфера
- Чертежи на корпус для сабвуфера
- Внимание! Не забудьте о разминке!
Расчет короба для сабвуфера
Итак, вы определились с сабвуфером, выбрали к нему усилитель, выбрали акустическое оформление и решили сделать корпус самостоятельно. Перед созданием чертежа необходимо рассчитать короб для сабвуфера, то есть получить исходные данные. Для закрытого ящика это объем; для фазоинвертора это объем корпуса, площадь поперечного сечения порта и его длина; для четвертьволнового резонатора длина и площадь поперечного сечения тоннеля; для бандажа: объем отсеков, площадь и длина портов, форма корпуса. Все эти параметры необходимо рассчитать и для этого используются специальные программы. В основе всех расчетов лежат параметры Тиля-Смолла.
Цель правильного выбора размера сабвуфера состоит в том, чтобы спроектировать компоновку, в которой динамик воспроизводит басы, соответствующие вашим музыкальным вкусам и предпочтениям. Например, для закрытого корпуса плавность АЧХ и характер звучания будут зависеть от объема корпуса, который вам нужно будет выбрать, исходя из характеристик вашего сабвуферного динамика; для фазоинвертора частота настройки и горб АЧХ зависят от объема коробки, объема порта, его длины, формы и сечения и т.д.
Как рассчитать и вычислить объем корпуса для сабвуфера
Полосовая или полосовая система представляет собой акустический фильтр высоких и низких частот. Построение четвертого и шестого порядка. Низкочастотная акустическая система состоит из двух секций, каждая из которых оснащена фазоинвертором. Секции разделены на два объема перегородкой, на которой установлен громкоговоритель. Передняя и задняя плоскости диффузора работают в своем пространстве. Колонна с двумя объемами и одним фазоинвертором является полосой пропускания четвертого порядка, а система с двумя фазоинверторами относится к шестому порядку. Наиболее сложным будет расчет короба для сабвуфера полосовой системы.При расчете литража сабвуфера учитываются не только размеры динамика, но и частоты среза акустических фильтров.
Какими бывают короба для сабвуфера?
Существует несколько типов коробов для сабвуферов. Качество звука, которое вы получите на выходе, напрямую зависит от конструкции коробки. Ниже представлены самые популярные типы сабвуферов:
- Закрытый бокс: самый простой в изготовлении и конструкции, его название говорит само за себя. Низкочастотный динамик размещен в герметичном деревянном корпусе, что улучшает его акустические характеристики. Сделать сабвуфер в машину с таким корпусом достаточно просто, но КПД у него самый низкий.
- Бандпасс четвертого порядка — тип сабвуфера, корпус которого разделен на камеры. Объемы этих камер разные, в одной из них находится динамик, а во второй — фазоинвертор (воздуховод). Одной из характеристик этого типа сабвуфера является способность конструкции ограничивать частоты, которые воспроизводит диффузор.
- Бандаж 6-го порядка отличается от 4-го наличием еще одного фазоинвертора и еще одной камеры. Различают два типа полос пропускания шестого порядка: первый имеет один фазоинвертор, а второй — два (один из них общий для обеих камер). Этот тип короба наиболее сложен в конструкции, но дает максимальную эффективность.
- Фазоинвертор — сабвуфер со специальной трубкой в корпусе. Выдувает воздух и обеспечивает дополнительный звук из задней части динамика. По сложности изготовления и качеству звука этот тип представляет собой нечто среднее между закрытым ящиком и бандпассом.
Если вам нужен звук высочайшего качества, вы можете выбрать полосовой фильтр. Но этот тип конструкции имеет множество деталей, которые необходимо тщательно спроектировать и рассчитать. Все это можно сделать с помощью специальной программы WinlSD, которая не только определит оптимальные размеры и объем сабвуфера, но и создаст его 3D-модель, а также рассчитает размеры всех деталей.
К сожалению, эта программа требует хотя бы минимальных знаний в этой области, и у рядового автомобилиста вряд ли получится все сделать правильно с первого раза. Также для корректной работы программы нужны некоторые параметры динамиков, которые тоже не все знают. Если вы не планируете участвовать в конкурсах автозвука, мы рекомендуем вам пропустить Band Pass.
Фазоинвертор будет самым оптимальным решением для самодельного сабвуфера. Этот тип коробки хорош тем, что лампа (фазоинвертор) позволяет лучше воспроизводить низкие частоты. По сути, это дополнительный источник звука, который способствует звучанию сабвуфера и повышает КПД.
Программы для расчета корпуса сабвуфера
Что нужно знать перед установкой JBL SpeakerShop?
Эту программу расчета сабвуфера можно установить только на компьютер с ОС Windows. К сожалению, он был выпущен давно и поэтому совместим только с версиями XP и ниже. Для установки на более поздние версии системы (Windows 7, 8, 10) вам понадобится специальный эмулятор, позволяющий имитировать XP.
В число самых популярных и в то же время бесплатных программ, позволяющих имитировать предыдущие версии Windows, входит Oracle Virtual Box. Это предельно просто и понятно. Только с учетом этого и после проведения предварительных манипуляций можно устанавливать программу JBL SpeakerShop.
Что предполагает калькулятор расчета корпуса сабвуфера
Как правило, качественный калькулятор расчета короба сабвуфера выполняет все действия бесплатно. В этом случае все этапы расчета будут близки к номинальным техническим характеристикам.
Самой популярной русскоязычной программой, позволяющей произвести полный расчет всех параметров, можно назвать Speaker Box Lite.
С его помощью реально рассчитать не только объем сабвуферного ящика, но и:
- толщина используемого материала;
- размеры закрытой коробки в миллиметрах;
- диаметр вырезов отверстий под динамики;
- полезный объем в литрах;
- виды выполняемых функций.
При этом программа-калькулятор поможет качественно выполнить все расчеты только после точного определения типа кейса – закрытого или открытого с действующими инвесторами. Можно будет не только рассчитать полезный объем ящика, но и настроить порты.
Как работать с JBL SpeakerShop?
Весь функционал программы разделен на два больших модуля. По первому можно рассчитать объем ящика для сабвуфера. Второй используется для расчета кроссовера. Для начала расчета необходимо открыть модуль кабинета SpeakerShop.
Имеет возможность моделировать АЧХ для закрытых корпусов, корпусов фазоинверторов, полосовых, а также пассивных излучателей. На практике чаще всего используются первые два варианта. Множество полей ввода может сбивать с толку.
Однако не отчаивайтесь.
Для расчета водоизмещения достаточно использовать всего три параметра:
- резонансная частота (Fs);
- эквивалентный объем (вас);
- общий коэффициент качества (Qts).
Для повышения точности расчета допускается использование других признаков. Их можно найти в руководствах по акустическим системам или в Интернете. Однако, как упоминалось выше, вы можете полностью обойтись этой тройкой функций, называемых параметрами Тиля-Смоля.
Ввести эти параметры можно в форму, которая появляется после нажатия клавиш Ctrl + Z. Также перейти на форму можно после выбора пункта меню Динамик — Минимальные параметры. После ввода данных программа попросит вас подтвердить их.
На следующем этапе необходимо смоделировать АЧХ, затем АЧХ.
Igor Smyshlyaev’s Free Online Volume Box Calculator v.3.0
В связи с началом учебного года, немного подумав и прочитав просьбы типа «Volume Box Calculator v.2.0 Free Download Free», Учитель решил сделать «ход конем» и отдать это творение в публичное пользование: бесплатно. Правда в переработанном виде, с улучшенными характеристиками.
Как пользоваться калькулятором?
Нажмите, чтобы посмотреть видео-инструкцию на отдельной странице — перенесено для увеличения скорости расчета калькулятора с мобильных устройств.
Что было раньше в Subwoofer Volume Calculator версии 2.0?
- Расчет внутреннего и внешнего объема, внешних размеров коробки.
- Расчет деталей будущего сабвуфера.
- Offline версия (Автор: Игорь Смышляев aka Master Airsound) для Microsoft Excel*
Что добавлено?
- Расчет внутреннего и внешнего объема, наружных размеров щелевого фазоинвертора, если они есть.
- Вычитание громкости корзины динамиков и фазоинвертора с отображением чистого объема.
- Вы можете читать внешние и внутренние данные обращения без ввода дополнительных значений.
- Обычный фазоинвертор в виде трубы теперь и в калькуляторе.
- Расчет частоты настройки фазоинвертора, исходя из имеющихся данных о полезном объеме ящика и габаритах ПЧ. Он рассчитывается по известным формулам.
- Площадь отверстия для круглой и расчетный диаметр для рифленой фазы. Чтобы было понятно, что заменяется.
Что планируется добавить?
- Расчет примерного объема корзины динамика по диаметру прорезаемого отверстия и глубине его посадки.
- База данных ящиков для любого спикера: после окончательного расчета ящика вы можете сохранить свой расчет в общий список, добавив свое имя пользователя и примечание. С последующим поиском по модели или логину.
- Количество одинаковых фазоинверторов в коробке.
- Предлагайте в комментариях…
PS: Делал сам, т.к комп со специализированными программами не всегда под рукой, зато почти всегда есть телефон с выходом в интернет. 🙂
PPS, я знаю, что не должен благодарить тебя за подарок в этой стране, но если тебе есть что сказать…
* Все права на программу Excel принадлежат Microsoft.
Настройки калькулятора.
23 февраля 2013 г
1. Толщина стенки фазоинвертора заменена на количество. Сделано для точности расчета. Теперь в поле Стены: нужно указать количество стен, добавляемых в поле, чтобы получить фазоинвертор.
Также количество стен указано абсолютное, как для прямого фазоинвертора.
2. Для чистого объема коробки теперь также рассчитывается объем в кубических футах.
25 февраля 2013 г
1. В расчете цилиндрического фазоинвертора также учитывается толщина стенки, которая может быть 0,2 см и, конечно же, рассчитывается полезный объем, который занимает ФИ в коробе, без учета толщины материала, через который фаза проходит.
При заполнении данных для обычного фазоинвертора и щелевого (всегда найдется желающий попробовать) приоритет отдается последнему, чтобы в корпусе не было двух разных типов фаз.
2. Дата расчета по московскому времени, чтобы не запутаться в распечатках. Кстати, вы можете распечатать полученные данные, нажав на значок принтера под этой статьей.
22 марта 2013 г. — День рождения блога.
1. Некоторая работа с формулами позволила рассчитать частоту настройки фазоинвертора по отношению к полезному объему воздуховода «на лету». То есть вы задаете параметры и получаете результат в герцах. Здесь по умолчанию предполагается, что фазоинвертор не висит свободно в воздухе, а сидит заподлицо со стеной.
2. Также рассчитывается площадь отверстия для любого типа ИЛ и диаметра, который по своим параметрам соответствует желобчатому ИЛ. Это позволяет сделать щелевой порт, зная критические значения для круглого фазоинвертора.
25 февраля 2014 г
Видео инструкция по расчету коробки на онлайн калькуляторе.
Делаем короб фазоинверторного типа
Итак, с выбором коробки определились и пора переходить к процессу изготовления.
Примеры расчета закрытого ящика
Пример 1. Предположим, например, что вы используете громкоговоритель с параметрами f0=30 Гц, Q=0,4, Ve=60 л. Находим предварительное А = 2,65*10-3 √(303*100*10-3/0,4)=0,218.
Пусть для этого громкоговорителя требуется подобрать логарифмическую громкость V, при которой спад АЧХ должен составлять 6 дБ при частоте среза переменного тока fгр = 40 Гц.
Из точки ωrp/ω0 = 40*30 = 1,33 на горизонтальной оси сбрасываем ординату на пересечение с кривой с отметкой 6 дБ и из этой точки проводим прямую, параллельную оси абсцисс, до пересечения с V /Ве кривая. Получаем V/Ve=0,95 Следовательно, V=0,95 Ve=0,95*100=95 л. Это значение V/Ve на правой вертикальной оси равно √(1+V/Ve)=1,4. Следовательно, pst = 2,18*1,4 = 0,305 Па. По графику находим соотношение ωrp/ω0=f01/f0=1,4. Следовательно, f01 = 1,4f0=1,4*30=42 Гц.
Пример №2. Рассчитать закрытый ящик можно не только по графикам, но и по приведенным выше формулам. Предположим, например, что требуется рассчитать громкость закрытого ящика громкоговорителя с частотой среза ниже 50 Гц, имеющего головку 10ГД-36 (f0=38 Гц, Q=0,8, Ve=60 л).
- Объем клиренса определяли по формуле (3): V = 60/(50/38)2-1) = 83 л.
- Находим добротность динамиков закрытого типа из формулы (6): Q01=0,8√(1+60/83) = 1,05
- Минимальная неравномерность АЧХ возникает при Q0=1. Так что результирующая неравномерность АЧХ из-за пика на частоте ω1 практически минимальна и составляет всего около 1,5 дБ.
Материалы
В первую очередь нам понадобятся материалы. Как правило, это должен быть компонент из прочного материала, идеально изолирующего звук. Лучше всего для этих целей подходит многослойная фанера.
Примечание. В крайнем случае, если фанеру найти невозможно, подойдет ДСП.
Кроме того, вы подготовите это:
- Саморезы в количестве 100 штук, желательно 50-55 мм.
- Какой-то звукоизоляционный материал.
- Жидкие или силиконовые гвозди.
- Клей ПВА.
- Герметик
- Кусок ковра 3 метра.
FAQ по динамикам и сабвуферам
В связи с многочисленными вопросами о том, как рассчитать корпуса динамиков, выкладываю несколько статей, связанных с расчетом акустического оформления сабвуферов. Не забывайте, что для вуферов важен акустический дизайн. И так начинаем….
В последнее время много вопросов раздается по поводу громкоговорителей и сабвуферов. Подавляющее большинство ответов можно найти на первых трех страницах любой книги, написанной профессионалами. Материал предназначен в первую очередь для начинающих, ленивых 😉 и дачных энтузиастов DIY, подготовлен на основе книг И.А. Алдощиной, В.К. Иоффе, отчасти Эфрусси, журнальных публикаций в Wireless World, AM и (некоторого) личного опыта. Информация из Интернета и FIDOnet не использовалась.
Материал ни в коем случае не претендует на полное освещение проблемы, а является попыткой объяснить основы акустики на пальцах.
Чаще всего вопрос звучит так: «Нашел динамик, что с ним делать?», или «Товарищ, говорят, что есть такие сабвуферы…». Здесь мы рассмотрим только одно решение этой проблемы: Сделать короб по существующему динамику, с оптимальными параметрами по НЧ, насколько это возможно. Этот вариант сильно отличается от задачи заводского проектировщика: довести низшую частоту системы до значения, требуемого спецификацией
Инструменты
Что касается инструментов, то подойдут следующие аксессуары:
- Шуруповерт или дрель на крайний случай.
- Терминальный блок.
- Электрическая пила и желательно тот же рубанок.
Заполнение ЗЯ звукопоглощающим материалом
Все вышесказанное справедливо для звукопоглощающего материала, не наполненного звукопоглощающим материалом. Процесс сжатия и расширения воздуха при работе громкоговорителя в этом случае считается адиабатическим. В физике адиабатический процесс — это процесс, при котором система не обменивается теплом с окружающим пространством.
При работе ЭК процессы протекают слишком быстро, и система не успевает обмениваться теплом с окружающим пространством. Если внутреннее пространство АП заполнено сыпучим звукопоглощающим материалом, то адиабатический процесс сменяется изотермическим. В физике изотермический процесс — это процесс, происходящий при постоянной температуре.
Заполнение ЗД (в основном задней стенки, стенок и части объема) звукопоглощающим материалом эквивалентно увеличению объема ЗД в 1,4 раза, что снижает резонансную частоту громкоговорителя в ЗД. Кроме того, звукопоглощающий материал улучшает АЧХ в области средних и высоких частот за счет подавления резонансных явлений.
На самом деле они так далеко не заходят и заполняют ящик сыпучим материалом лишь на 50-60%, оценивая работу акустики после добавления каждой новой порции материала. Обычно добиваются увеличения эквивалентного объема ящика на 15-20%. Наиболее эффективным дополнением звукопоглощающего материала к системам компрессионной подвески являются небольшие акустические системы.
Маленький короб для сабвуфера
Некоторые автомобилисты не стремятся к мощным басам, а хотят немного улучшить звуковую картину в салоне. Для этого хорошо подойдет небольшой сабвуфер. Для такой конструкции подходят 8-дюймовые динамики. Некоторые фирмы выпускают колонки 6″, но такие трудно найти. Как сделать короб для сабвуфера. Сабвуфер для маленькой колонки имеет небольшой объем, поэтому займет мало места в багажнике автомобиля не нужно слишком сильно уменьшать размер конструкции, но и увеличивать его тоже не следует.Увеличение размера ящика приведет к тому, что низкие частоты будут «растянуты» и бас будет размыт.Если громкость меньше, чем нужно для громкоговорителя определенного диаметра,тогда бас будет слишком быстрым и буквально ударит по барабанным перепонкам.
Чертежи на корпус для сабвуфера
Если нет времени и желания самостоятельно рассчитать короб сабвуфера своими руками, можно сделать готовые расчеты и чертежи. Если вам нужен очень глубокий и мощный бас, можно сделать сабвуферный бокс на две колонки. При этом конструкция может быть в виде закрытого ящика или фазоинвертора. Оба динамика должны быть одного типа и с одинаковой резонансной частотой, иначе будет сложно настроить фазоинвертор. Если нет опыта работы с автомобильной акустикой, первый сабвуфер лучше сделать по схеме закрытого ящика. Фазоинвертирующий сабвуфер с динамиком тоже несложно сделать своими руками. Вы не должны, не имея опыта, считать систему полосой пропускания. Результат в любом случае не будет удовлетворительным.
Внимание! Не забудьте о разминке!
Чтобы ваш новый сабвуфер работал долго, хорошо его прогрейте. Для этого не нужно делать ничего особенного, просто не включайте сабвуфер слишком сильно в первые несколько дней использования. Во время прогрева вы услышите, как сабвуфер начинает работать намного ниже и выше. Постепенно увеличивайте громкость, пока не появятся искажения. В повседневной эксплуатации необходимо следить за чистотой сигнала с помощью индикатора искажений ДД, а также правильно настраивать фильтры.