Расчет размеров короба для сабвуфера онлайн. Расчет корпуса для сабвуфера и практический взгляд на создание его своими руками. Видео: подключение и настройка сабвуфера

Сабвуфер - это элемент акустической системы, который воспроизводит звучание аудиотреков на самых низких частотах. Иметь хороший сабвуфер - мечта меломана, ведь качественное звучание музыки в салоне машины любят все. Однако подобное устройство стоит недёшево. Впрочем, большинству автовладельцев под силу рассчитать короб для сабвуфера и сделать его своими руками, чтобы избежать ненужных трат на заводскую модель.

Как подобрать динамики для своего сабвуфера

Сабвуферы применяются в автомобилях для улучшения звучания музыки на низких частотах. Для обычного прослушивания мелодий или радиопередачи штатной аудиосистемы в машине бывает вполне достаточно, но ценители громкого и чистого звука на пониженных частотах предпочитают размещать в салоне сабвуфер.

Во время подбора динамиков для будущего изделия, автовладелец узнаёт, что по форме и размеру они могут быть круглыми или овальными. Обычно (исходя из габаритов салона автомобиля) выбираются круглые динамики с диаметром 10, 13 или 16 см, а также овальные длиной 15х23 см. Соответственно, чем больше диаметр динамика, тем качественнее будет воспроизводиться звук на низких частотах.

Как узнать, какие автомобильные динамики вам подойдут

Перед самостоятельным изготовлением сабвуфера в автомобиль требуется уточнить несколько основных тезисов:

на качество звучания музыки в машине форма динамиков никак не влияет;
на глубину и сочность звука влияет только размер динамика;
необходимо хорошо продумать, какой именно формы и размера нужны динамики, чтобы сабвуфер уместно смотрелся в салоне.

Дизайн не имеет первостепенного значения, поэтому при выборе динамика приоритетными являются его технические характеристики

Проектирование самодельного сабвуфера

Автомобильные сабвуферы устанавливаются в багажном отсеке или на задней полке, поэтому такая система получила название тыловой.

Самый серьёзный момент в изготовлении - это определение его размера и устройства. В зависимости от поставленных задач конструкция может иметь самые разные вариации.

Виды сабвуферов

Существует всего два основных вида сабвуферов. Если говорить об отношении к усилителю мощности звука, то условно они делятся на:

активные. Они имеют уже встроенные усилитель и кроссовер, которые обеспечивают высокое качество звука и убирают из звучания высокие частоты. Активный сабвуфер получает сигналы от любого источника, с которым имеет связь;
пассивные. Устройство не оснащается дополнительными усилительными элементами, поэтому подключается к основной аудиосистеме салона. Единственный недостаток пассивного сабвуфера заключается в том, что он серьёзно загружает все каналы системы, поэтому понижается и качество звучания.

Активные сабвуферы не загружают штатную аудиосистему салона, поэтому они отличаются более качественным звучанием

Где установить: в багажнике или под сиденьем

Если активный сабвуфер можно поставить практически куда угодно, то от местоположения пассивного устройства напрямую будет зависеть чистота и мощность его звучания на низких частотах. В зависимости от предпочтений автовладельца и наличия свободных пространств в разных типах машины, предлагается несколько мест для установки:

по центру впереди - оптимальная позиция для связи с фронтальными динамиками, что обеспечит практически идеальное звучание треков в салоне. Однако в большинстве автомобилей впереди нет места для размещения каких-либо крупногабаритных устройств, поэтому расположение по центру впереди больше подойдёт для микроавтобусов;
в багажнике, с направленностью динамика вперёд - один из самых популярных среди водителей способов размещения сабвуфера. Подходит для всех видов транспортных средств;
в багажнике, с направленностью динамика назад - больше подходит для авто в кузове хэтчбек, так как звуковая волна не встречает препятствия на своём пути. Расположение в багажнике назад неприемлемо для автомобилей в кузове седан или купе, так как звук будет сильно деформироваться из-за специфики конструкции багажного отсека;
на полу под сиденьем - ещё один вариант, который, однако, не пользуется широкой популярностью у водителей. Из-за того, что сабвуфер расположен вровень с полом, к тому же корпус находится под сиденьем, звук встречает множество преград на своём пути;
на задней полке - один из лучших вариантов размещения сабвуфера во всех типах автомобилей. Главное условие - полка должна быть достаточно широкой и прочной, чтобы выдерживать низкочастотные басы.

Фотогалерея: основные места для размещения устройства в автомобиле

Алгоритм программы учтёт все пожелания и сделает расчёт объёма и иных параметров корпуса быстро и правильно

Из чего изготовить короб

Короб для сабвуфера - это не просто коробка, в которой находится динамик. Короб должен соответствовать многим динамическим законам акустики, чтобы звучание было по-настоящему насыщенным и чётким. Для изготовления разных типов коробов потребуются различные материалы, да и способы изготовления во многом будут не похожи один на другой.

Как построить короб для сабвуфера фазоинверторного типа

Стандартный вариант самодельного сабвуфера - это фазоинвертор. Это наиболее простой вид сабвуфера, к тому же его короб хорош тем, что специальная фазоинверторная трубка позволяет воспроизводить низкие частоты, практически не воспринимаемые человеческим ухом. Да и конструкция короба довольно простая, что делает его изготовление доступным практически для каждого.

Необходимые инструменты:

шумоизоляция;
саморезы по дереву длиной 50 мм;
дрель;
отвёртка;
электрический лобзик;
жидкие гвозди;
герметик;
клей ПВА;
карпет.

Корпус для размещения фазоинверторного сабвуфера должен быть максимально прочным и не пропускать звуковые волны. Для этих целей отлично подойдёт многослойная фанера или ДСП высокого качества. Оптимальный вариант - взять фанерный лист толщиной 30 мм.

Для изготовления корпуса нужно следовать такому плану:

Подготовить части корпуса: переднюю, заднюю, две боковых, нижнюю и верхнюю сообразно своим расчётам или параметрам, выведенным программами.
Под размер динамика (например, диаметр 160 мм) вырезать отверстие в передней части корпусной заготовки.
Над отверстием под динамик потребуется также вырезать щель для трубки фазоинвертора и прикрутить к ней отсек для фазоинвертора.
После того как на передней панели будет проделано два отверстия, необходимо склеить между собой все боковые части короба, а затем прикрутить их друг к другу саморезами.
При этом особенно важно до упора закрутить каждый саморез, так как пустые пространства между панелями серьёзно исказят звучание динамика.
Далее на задней части корпуса потребуется вырезать небольшое отверстие для проводов.
Перед тем как соединить все части корпуса, вставляем динамик.
Дальше необходимо провести внутреннюю отделку корпуса: для этого смолой или герметиком нужно промазать все стыки и щели для повышения герметизации, после чего на все боковые панели приклеивается шумоизоляционная ткань.
После завершения внутренней отделки нужно перейти на внешнюю: корпус обтягивается карапетовой тканью, причём ткань должна закрывать и щель для фазоинвертора. Карапет можно натянуть посредством обычной эпоксидки или же степлера для мебели.

Как только динамик будет закреплён, от него протягиваются провода через отверстие и подключаются к акустической системе автомобиля.

Фотогалерея: как собрать компактный короб с фазоинвертором

Сабвуфер можно подключить самостоятельно, опираясь на параметры данной схемы

Перед началом работы необходимо убедиться, что аккумулятор транспортного средства отключён. Это та мера безопасности, которая позволит не только избежать повреждений в акустической системе, но и может сберечь здоровье и работоспособность частей тела человека.

Видео: подключение и настройка сабвуфера

Самостоятельное проектирование, изготовление и подключение сабвуферов в автомобиле доступно практически каждому водителю. Залогом успеха дела станет как грамотный расчёт габаритов и объёма изделия, так и аккуратная сборка корпуса. При этом автолюбитель может самостоятельно подобрать нужный размер динамиков, чтобы создать в салоне то звучание низких частот, которое его больше всего устраивает.

Программа BassPort , создана специально для вычисления параметров фазоинвертора . Способна выполнять расчет разнообразные типы портов: песочные часы, воронка, круглый, круглый с фланцами, щелевой и т.д. Программа BassPort еще снабжена калькулятором, позволяющим произвести предварительную настройку порта уже в реальном ящике сабвуфера.

Программа является бесценным инструмент при вычислениях и создании корпуса фазоинвертора. Зная требуемый объем под определенный динамик, и вписав нужные показатели, BassPort вычислит: какую длину должен иметь порт фазоинвертора, укажет скорость воздуха в сабвуфере, а так же объем воздуха, который он вытесняет.

Описание BassPort

Программа снабжена простым и понятным интерфейсом, ясно указаны все необходимые поля для ввода данных. Рассмотрим интерфейс данной программы.

Первое что попадается на глаза – это значение скорости звука, которое по умолчанию имеет значение 344 метра в секунду. Это поле редактируемое. Следующим этапом в вычислении ФИ является запись входящих данных в следующие окна:

Частота настройки фазоинвертора, указывается в Гц;
Объём ящика сабвуфера, в литрах;
Диаметр диффузора динамика, (замеряется по центру гофры диффузора);
Количество низкочастотных динамиков;
Ход диффузора (показатель в паспорте динамика);
Количество портов в корпусе;
Сечение порта (круг либо прямоугольник).

После ввода всех необходимых данных, нажимаем пересчитать. Затем нажимает следующую нижерасположенную кнопку, и получаем чертеж будущего сабвуфера.

При изготовлении самодельного корпусного сабвуфера для автомобиля всегда встает вопрос: как рассчитать корпусдля сабвуфера ?Для начала если неизвестен объемнеобходимо рассчитать объем короба для сабвуфера и затем, уже зная его сделать расчет короба для сабвуфера .

Можно сказать с некоторой натяжкой, что 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 равенV=h x L x A (где h это высота, L -длина, А – ширина).

Для примера, как рассчитать короб для сабвуфера , если для12 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 /L x h

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 м³1 л = 0.001 м³тогда 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.

А = V/L x h =0,045м³ /0,3м x 0,64 = 0,234м

Кроме этого необходимо учесть при расчете и объем используемых при изготовлении корпуса внутренних распорок. Предположимв качестве распорок используембрус с толщиной 3 см на3см, тогда получится 4 бруска с длиной0,64м (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 x 0,24) x 4=0,003168 м³. Тогда увеличиваем объемкороба 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 корпусс чутьнаклоненной передней стенкой, в этом случае длины боковых стенокизменятся: 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, 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 отдельнообъемы «1» и «2» частей.

В этой статье я хочу рассказать и показать о том как можно рассчитать сабвуфер и на что надо обратить внимание, при проектировании в следующих программах: WinISD 0.44, WinISD 0.50а7 . Подробное описание программы .

Расчёт ящика будет производится для десяти-дюймового динамика Audiobahn 1051T . Начнём! Запускаем программу WinISD 0.50a7

1. Создаём новый проект (New Project).
2. Нажав эту кнопку выбираем динамик из базы программы.
3. Просмотр Т/С параметров.

5. Выбор количества динамиков.
6. Тип установки.

Нормальный - все динамики стоят на одной панели.

Изобарический динамики стоят лицом к лицу.

7. Эффективность динамика. Показывает к какому типу корпуса больше подходит.
8. Выбор типа ящика.

Закрытый ящик – название говорит само за себя

Фазоинверторный – ящик оснащенный трубой(фазоинвертором).

Банд пасс 4-го порядка – динамик находится между двух камер одна из них имеет фазоинвертор.

Банд пасс 6-го порядка – находится между двух камер обе оснащены фазоинверторами.

Пассивный излучатель – в одном закрытом ящике динамик и пассивный излучатель(динамик без магнита)

Выбираем какой тип нам подходит и нажимаем дальше (Next)

Далее программа предлагает способ оформления АЧХ различными способами. Я не заостряю внимания на этом пункте и нажимаю далее.
Если же выбрать Пассивный излучатель то программа предложить ввести следующие Т/С параметры пассивного излучателя:

Vas – это возбуждаемый закрытый объем воздуха динамиком.
Fs - резонансная частота.
Xmax - максимальный ход диффузора.
QMS – Механическая добротность.
SD - площадь диффузора.

Вкладка Driver.

9-10. Опять можно указать количество и тип установка динамиков.
11. Дополнительные возможности.
Вкладка Box.

12-13. Камеры ящика
14. Объем камеры.
15. Частота настройки камеры.

Вкладка Vents(Фазоинвертор(ы))

16. Количество Фазоинвертора(ов)
17. Диаметр Фазоинвертора(ов)
18. Длинна Фазоинвертора(ов)
19. Тип круглый или прямоугольный. можно менять нав на кружок.
20. Вид фазоинвертора.

Переходим к основному расчёт ящика:

21. Нажимаем на схематично показанном ящике правой кнопкой мыши удерживая передвигаем курсор по оси (X) тесть по горизонтали меняем объём по оси(Y) по вертикали чтобы изменить частоту. Аналогично Левой кнопкой мыши чтобы изменить параметры нижней камеры. Макушка кривой должна находиться выше красной линии между 35Гц и 120Гц если это сабвуфер как можно шире и ровнее.

Transfer function magnitude. АЧХ

Примерно так, но нижний предел 40Гц, а верхний 113Гц, это тоже подходит.
Там где я пометил красными чёрточками на практике там будет срезаться частота кроссовером.

Выбираем график: Maximum Power.

На этом графике программа показывает максимальную мощность относительно частоты. Видно, что имеется спад мощности пик спада 60 ватт на 39 герцах на практике диффузору динамика не хватает хода(Xmax) и появляются неприятные звуки – искажения. На готовом изделии это надо тоже учесть и ограничить мощность

Выбираем график Maximum SPL

Maximum SPL. Этот график показывает максимальное звуковое давление

Также видно спад. По той же причине. Последние два графика от другого динамика, я показал их чтобы наглядней было.
Вот графики для нашего подопытного. Первый немного неправдоподобный на частоте от 0 Гц и до 25 Гц у всех динамиков есть спад.

Теперь надо определиться с размерами ящика в который будет установлен динамик.
Для этого запускаем программу WinISD 0.44 нажимаем новый проект.

Нам надо ввести параметры нашего динамика в эту программу т.к. в её базе его нет для этого нажимаем «New»
Перейдём к WinISD 0.50a7

22. Нажав эту кнопку можно увидеть Т/С параметры которые надо ввести в WinISD 0.44.

Вводим параметры нажимаем ОК и закрываем это окно чтобы не мешалось.
Создаём новый проект.

23. Переставляем галочку чтобы выбрать динамик.
Нажимаем дальше, и делаем точно также как и в WinISD 0.50a7

Переносим параметры ящика из WinISD 0.50a7 в WinISD 0.44.

24. Нажимаем чтобы начать рассчитывать размера ящика.
25. Нажимаем и программа выдаёт оптимальный на её взгляд размеры.
В распоряжении мы имеем 10 дюймовый динамик полный его внешний диаметр 300 мм чтобы уместить его в ящик размеры W и D недолжны быть меньше 300 мм
26. Ширина вписываем 300мм равняется 0,300 МЕТРА
30. Можно поменять единицы измерения просто нажав на размерность в данном случае буква «m»
28. Длина вписываем 0,300 метра
27. Нажимаем на «H» программа показывает высоту.
31. Обратить внимание на L1 и L2 это высота камер смотреть надо чтобы глубина врезки динамика не превышала значение L2.
Но надо учесть толщину материала он будет внахлест ещё в нутрии есть полка в которой стоит динамик и её толщину тоже учесть сам динамик он ведь тоже занимает бьём его я уже учёл если ящик большой там внутри должны стоять распорки их надо тоже учитывать. Получается 7 деталей чтобы рассчитать правильно детали надо учитывать что какие-то из них будут нахлестываться т.к программа показывает внутренние диаметры. Буквой «P» я буду укалывать толщину материала которую надо прибавлять к другим значениям.
1)D x W
2)D x W
3)D x W
4)H+(P*3) x D
5) H+(P*3) x D
6) H+(P*3) x W+(P*2)
7) H+(P*3) x W+(P*2)
Получаем размеры деталей если толщина материала 20мм:
1) 300х300
2) 300х300
3) 300х300
4) 420х300
5) 420х300
6) 420х 340
7) 420х 340

Теперь можно переходить к расчёту фазоинвертора.

32. Тип фазоинвертора мы будем использовать прямоугольный
33. Длинна. Когда конец фазоинвертора смещён со стенкой ящика
то он виртуально удлиняется, и фактически получается что он настроен не на ту частоту и большей длинны WinISD 0,44 этого не учитывает виртуальное удлинение можно рассчитать самому по формуле но проще заглянуть в программу WinISD 0.55a7
повторяю: это действительно только когда конец фазоинвертора смещён со стенкой ящика а когда он выступает это не действует. Итак программа WinISD 0,44 показывает 28,86см а WinISD 0,55а7 25,64см.Ф фазоинвертор будет установлен в деталь № 4 420х300 от 420 отнимаем 20 это высота фазоинвертора получаем ровно 400 т.к фазоинвертор прямоугольный добавляется ещё одна деталь 8)300х255

Вот конечные размеры деталей и их количество.
1) 300х300
2) 300х300
3) 300х300
4) 400х300
5) 420х300
6) 420х340
7) 420х340
8) 300х255

34. Сопротивление воздуха. Сопротивление воздуха в фазоинверторе надо делать как можно меньше увеличивая площадь отверстия фазоинвертора.

короб для сабвуфера

Сабвуфер - это наиболее известный способ поднять качество аудиосистемы своего автомобиля на новый уровень. С низкочастотным динамиком любые треки, которые вы чаще всего слушаете в своей машине, начинают звучать по новому, более глубоко и объемно, даже те, в которых немного баса. Но, чтобы «саб» играл хорошо, для него нужно акустическое оформление, по-простому - ящик, или короб для сабвуфера. Вариант с врезкой динамика в заднюю полку категорически не приветствуется, так как играют он в подобной установке плохо.

Также не рекомендуется покупать готовые сабвуферы в магазинах, так как они, как правило, изготовлены из тонкой фанеры, которая звенит даже при легком постукивании, обладают дешевым встроенным усилителем и содержат в себе динамики самых простых линеек малоизвестных производителей.

Поэтому сабвуфер лучше всего делать на заказ, когда под нужный вам динамик индивидуально рассчитываются короб для сабвуфера , который будет изготовлен из толстого, прочного материала и будет сделан точно под багажник вашего автомобиля. для такого сабвуфера должен быть внешний и тоже подобран по мощности под низкочастотный динамик.

Какие же короба самые популярные? Их несколько, начнем с самых распространенных:

1. Закрытый ящик (ЗЯ). Наиболее простой в изготовлении и расчетах короб для сабвуфера . Он хорошо играет и занимает достаточно мало места. Для того, чтобы посчитать нужный объем для него, надо всего лишь знать, сколько литров нужно конкретному динамику. После этого остается с помощью простых арифметических действий рассчитать размеры короба. Но коэффициент полезного действия для этого акустического оформления самый низкий, это его единственный минус.

Закрытый ящик встроенный в багажник девятки

2. Фазоинверторный ящик (ФИ). Второй по популярности тип акустического оформления. Он представляет собой ящик с портом, то есть трубой или щелью. Через этот порт излучает звук обратная сторона диффузора динамика, что увеличивает КПД такого короба почти вдвое. Играет он хорошо и громко, но занимает чуть больше места, чем закрытый ящик. В расчетах он немного сложнее. Если лень считать вручную, в интернете можно найти , которые посчитают за вас и выдадут все нужные данные под определенный динамик.

Фазоинверторный ящик для сабвуфера

3. Четвертьволновик (ЧВ), или лабиринт. Этот тип оформления позволяет получить очень приятный, музыкальный и быстрый нижний бас, гораздо лучше, чем в двух предыдущих вариантах. Прост в расчетах, ведь ЧВ это, по сути, свернутый порт, в который вставляется динамик. Все, что необходимо рассчитать - это площадь порта и его длину, которая будет тем больше, чем частота настройки сабвуфера. КПД четвертьволновика огромно! Единственный его минус - такие же огромные размеры ящика.

короб для сабвуфера – четвертьволновик

4. Бандпасс (БП). Выглядит, как комбинация закрытого ящика с фазоинвертором. Имеет очень приятное и мощное звучание, высокую отдачу. Размеры короба большие, но меньше, чем ЧВ. Единственная сложность - расчеты. Так как правильно рассчитать размеры и настройку очень непросто, используется при инсталляции в системах высокого уровня, да и то очень редко.

короб для сабвуфера – бандпасс