Как посчитать литраж короба для сабвуфера?

Как посчитать литраж короба для сабвуфера?

20 декабря 2019
Преимущество закрытого ящика (ЗЯ) заключается в том, что задняя поверхность диффузора динамической головки не излучает в пространство вне АС. Таким образом, полностью отсутствует «акустическое короткое замыкание», следствием чего является минимальный уровень искажений, вносимых корпусом в итоговое звучание акустической системы, по сравнению с другими типами акустического оформления (при условии достаточной жёсткости корпуса, разумеется).

Недостатком закрытых АС является то, что диффузоры их головок нагружены дополнительной упругостью объема воздуха внутри корпуса. Наличие дополнительной упругости приводит к повышению резонансной частоты подвижной системы головки в закрытом оформлении и, как следствие, к сужению воспроизводимого диапазона частот снизу. При размещении динамической головки в закрытом ящике, повышаются требования к корпусу АС. В общем случае можно сказать, что в закрытом оформлении ухудшается равномерность частотной характеристики АС в области средних и высоких частот из-за резонансных явлений в оформлении. Существенным минусом также является более низкий КПД ЗЯ, по сравнению с другими вариантами оформления.

Если вам неизвестны TS-параметры динамика, то объёмы ЗЯ, мало сдвигающего частоту основного резонанса, можно примерно рассчитать в зависимости от эффективного диаметра диффузора, по эмпирической формуле:

V = 125 · D 2 [см 3 ]

Здесь:
D — эффективный диаметр диффузора [см].
При измерении этого показателя подвес в расчёт не берётся, поэтому обычно D

80-85% от установочного диаметра динамика.
Глубина диффузора влияет на эффективный диаметр. Более глубокий диффузор даст большую площадь диффузора с тем же диаметром.
Именно поэтому встречается разная эффективная площадь у динамиков одинаковых по диаметру — те которые имеют большую эффективную площадь обычно либо более глубокие, либо имеют меньший подвес, что увеличивает их эффективную площадь.

Для более точного расчёта необходимо знать хотя бы два TS-параметра используемой динамической головки, а именно:
Vas — эквивалентный объём,
fs — собственная резонансная частота

Зная эквивалентный объём динамической головки и её собственную резонансную частоту, можно рассчитать резонансную частоту fс закрытого оформления заданного объема V:

Из этой формулы вытекает, что частота резонанса закрытой АС объёмом V = Vas, возрастает в 1.41 раза, т.е. fc = 1.41 · fs, а в корпусе вдвое меньше Vas — в 1.73 раза, и т.д.

Если собственная резонансная частота неизвестна, можно разместить излучатель в ящик, внутренний объём которого рассчитан по приближённой формуле (90-100) · D 2 и измерить резонансную частоту получившегося оформления.

После этого, зная fc, из предыдущей формулы можно будет вывести собственную резонансную частоту динамической головки без оформления fs.

Если же неизвестен эквивалентный объём, зная fc в объёме V и собственную частоту fs, определить эквивалентный объём можно по формуле:

Для приблизительного расчёта закрытого ящика этих параметров зачастую бывает достаточно. Однако, если вам необходимо более точно рассчитать корпус, необходимо будет также учесть и полную добрость АС, так как она влияет на резонансную частоту АС. Для дальнейших расчётов уже необходимо знать собственную добротность динамической головки.

Известно, что минимальная неравномерность частотной характеристики закрытых АС имеет место при полной добротности АС Qtc = 1 и составляет 1,3 дБ.

При проектировании сабвуфера нужно помнить, что собственная полная добротность НЧ-головки предназначенной для закрытых АС (с учётом сопротивления индуктивности кроссовера, соединительного кабеля и выходного сопротивления УМЗЧ), не должна превышать 0.8-1.1. В противном случае АС будет раздемпфированной и объём воздуха практически не будет оказывать влияния на динамик. Это означает, что при подаче сигнала, в колебания головки, помимо колебаний с частотой сигнала, будут подмешиваться и колебания и с частотой собственных колебаний, близкой к резонансной частоте. Для слушателей это будет проявляться в том, что к звучанию программы будет примешиваться звучание этой частоты как своего рода «гудение», «нечистота» низких тонов.

Аналогичная ситуация складывается, если объем ящика превышает эквивалентный объем динамика втрое или больше. Если такое соотношение выполняется, резонансная частота и полная добротность системы останутся практически такими же, какими они были у динамика без оформления. На практике такая конфигурация практически не используется.

Как уже было показано выше, с уменьшением объема добротность системы и ее резонансная частота растут одинаково. Связь резонансной частоты закрытой АС, добротности и экивалентного объема легко проиллюстрировать следующей таблицей:

Рост резонансной
частоты и добротности АС
Уменьшение объёма относительно
эквивалентного объёма динамика
1.41x 1
1,73x 1/2
2x 1/3
3x 1/8

Как видно, слишком малый ящик вызовет значительное повышение резонансной частоты и смещение звучания в более высокую часть спектра, чего следует избегать.

При проектировании корпуса для СЧ-динамиков следует иметь ввиду, что мидвуфер (в силу законов физики), имеет сужение диаграммы направленности выше частоты, которая определяется размерами его излучающей поверхности. В идеальном случае можно считать, что эта частота составляет c/d, где c – скорость звука в воздушной среде (345 м/с), d – эффективный диаметр диффузора (в метрах). Разумеется, данное обстоятельство актуально для любых АС, использующих динамические головки в качестве излучателей, а не только для ЗЯ. Для сабвуфера же, измеряемая ширина диаграммы направленности имеет меньшее значение по той причине, что человек не способен точно определить положение источника звука низкой частоты в силу физиологии.

Итак, при проектировании необходимо стремиться обеспечить полную добротность акустической системы Qtc

Для рассчёта Qtc, можно воспользоваться соотношением резонансной частоты итоговой АС (полученной на предыдущем шаге) и резонансной частоты динамической головки (fc/fs):

Здесь:
Qtc — полная добротность АС,
Qts — полная добротность динамической головки,
fc — резонансная частота готовой АС,
fs — собственная резонансная частота динамической головки.

Также, можно использовать и другие соотношения, например:

Если неизвестен эквивалентный объём головки, можно воспользовать ещё одной формулой, однако это потребует измерения упрогости подвеса динамика:

Здесь:
S и SB — упругость * подвижной системы головки и воздуха в ящике, соответственно.
* упругость — величина обратная гибкости (в академических материалах чаще можно встретить формулы для расчёта последней).

Значение дополнительной упругости объема воздуха Sb рассчитывается по следующей формуле:

Здесь:
ϒ — показатель адиабаты (табличное значение, для сухого воздуха

1.4),
ρ — удельное акустическое сопротивление среды (для воздуха при 20°C

415 кг/с·м 3 ),
Sэфф — эффективная площадь диффузора головки,
V — внутренний объем корпуса оформления.

Значение упрогости подвижной системы головки можно определить, нагружая её диффузор дополнительным весом и измеряя изменения её резонансной частоты без акустического оформления, по формуле:

Здесь:
М – масса прикреплённого вблизи звуковой катушки груза [кг],
f’s — резонансная частота головки с дополнительным грузом [Гц].
Для измерений удобно использовать советские копейки 1-5 коп., выпускавшиеся после 61-ого, так как их вес был равен номиналу.

Таким образом, используя одну из приведённых выше формул (в зависимости от имеющихся данных), можно рассчитать итоговую добрость АС.

В конечном итоге, если известны все три TS-параметра динамика, для расчёта закрытого корпуса, фактически необходимо решить следующую систему уравнений:

Однако, есть ещё несколько существенных нюансов.

Как уже было отмечено, при размещении динамической головки в закрытом ящике малого объёма, ухудшается равномерность частотной характеристики в области средних и высоких частот из-за резонансных явлений в оформлении. Для устранения этого эффекта внутренние поверхности (особенно заднюю стенку) покрывают звукопоглощающим материалом и заполняют им часть объема, а сами стенки выполняют как можно более жёсткими и массивными. Кроме того, заполнением внутреннего объема рыхлым звукопоглощающим материалом преследуют и другую цель — изменить термодинамический процесс сжатия-расширения воздуха в оформлении.

Без заполнения процесс сжатия-расширения воздуха внутри оформления адиабатический. Заполняя оформление рыхлым звукопоглощающим материалом можно сделать так, чтобы адиабатический процесс сместился ближе к изотермическому. В этом случае внутренний объем оформления как бы увеличивается в 1.4 раза, так как коэффициент ϒ в последней формуле, заменяется на единицу (для изотермы). Соответственно снижается и резонансная частота закрытой АС.

Практически можно определить, что изотермический процесс сжатия-расширения воздуха внутри оформления достигнут, если при добавлении внутрь оформления новой порции рыхлого звукопоглощающего материала резонансная частота закрытой АС уже не понижается.

Эмпирическим путём установлено, что заполнять внутренний объем оформления более, чем на 50%, нецелесообразно.

Новая версия онлайн-калькулятора для расчёта короба сабвуфера!

#1 OFFLINE airsound

    • Откуда: Краснодар, Россия
  • житель Блюза
  • 13 сообщений
  • Регистрация: 12.10.2012
  • Сейчас обкатывается новая версия калькулятора, «Нерукожопый Ваятель»
    Вид будет таким:

    Это только «лицо», вариант без расчёта, сейчас требуется узнать хотелки народа и конструктивные предложения по функционалу.

    Сделать расчёт по Fs, Qts и Vas можно, но имеющиеся формулы не учитывают передаточные характеристики салона, так что этого скорее всего в калькуляторе не будет, может чуть позже.

    Что сможет калькулятор после запуска:

    По-максимуму: Двухобъёмный короб с одним динамиком и двумя фазиками в каждом объёме. То есть два динамика в коробе, но каждый в своём объёме.

    Минимум: один динамик в объёме с щелевым или цилиндрическим ФИ, а может совсем без него.

    Расчёт объёма корзины динамика по его габаритным размерам.

    Рекомендованное акустическое оформление для этого динамика по параметрам T-S

    Расчёт объёма дополнительной перегородки/ребра жёсткости/дополнительной стенки.

    Двойная стенка — влияние на объём и размеры короба.

    Картинка с размерами короба и точные/распилочные детали для параллелепипеда(два варианта расположения стенок) и односторонней трапеции.

    Угол наклона задней стенки короба.

    Читайте также  Какой компрессор нужен для покраски машины?

    Варианты расположения фазика относительно стенок влияют на настройку — будут варианты.

    Давайте обсудим. Чего желаете?

    #2 OFFLINE Дмитрий Рутковский

    • Откуда: Санкт-Петербург
  • Забанен
  • 4 239 сообщений
  • Регистрация: 04.02.2009
  • #3 OFFLINE Temb)4

    • Откуда: Пермь
  • житель Блюза
  • 1 773 сообщений
  • Регистрация: 18.12.2011
  • Простите мне мою неосведомлённость. Никак не получается ухо правильно измерить. Если целиком измерять, то больше 2-х см. получается, если только отверстие, то меньше. Как правильно?

    #4 OFFLINE airsound

    • Откуда: Краснодар, Россия
  • житель Блюза
  • 13 сообщений
  • Регистрация: 12.10.2012
  • Простите мне мою неосведомлённость. Никак не получается ухо правильно измерить. Если целиком измерять, то больше 2-х см. получается, если только отверстие, то меньше. Как правильно?

    Объём, занимаемый ухом, получается из высоты и глубины одной боковой стенки(внутренние размеры), да ширины уха. Этот объём затем умножается на два(два уха у саба всего).

    Если вопрос в том, как узнать ширину уха, то линейкой от края саба до боковой стенки, утопленной сбоку. Проще говоря, ухо — это ширина бокового отверстия, создаваемого верхней, задней, нижней и передней стенкой, внутри которой на ширину уха утоплена боковая стенка.

    P.S. Мне бы такую «неосведомлённость», как у Вас, Дмитрий.

    #5 OFFLINE airsound

    • Откуда: Краснодар, Россия
  • житель Блюза
  • 13 сообщений
  • Регистрация: 12.10.2012
  • Это площадь уха, в дюймах! Что тут непонятного?

    #6 OFFLINE airsound

    • Откуда: Краснодар, Россия
  • житель Блюза
  • 13 сообщений
  • Регистрация: 12.10.2012
  • Блин, я же забыл, что некоторые никогда не пользовались текущей версией калькулятора.

    «Ухо» — это народное название боковой стороны саба с утопленной боковой стенкой относительно других.

    А вы стебётесь, добрые люди.

    #7 OFFLINE Mutal

    • Откуда: Гомель, Белоруссия
  • житель Блюза
  • 4 561 сообщений
  • Регистрация: 22.09.2010
  • #8 OFFLINE Дмитрий Рутковский

    • Откуда: Санкт-Петербург
  • Забанен
  • 4 239 сообщений
  • Регистрация: 04.02.2009
  • #9 OFFLINE airsound

    • Откуда: Краснодар, Россия
  • житель Блюза
  • 13 сообщений
  • Регистрация: 12.10.2012
  • А треухие сабы не расчитываете?

    #10 OFFLINE airsound

    • Откуда: Краснодар, Россия
  • житель Блюза
  • 13 сообщений
  • Регистрация: 12.10.2012
  • Респект автору!
    Нужный и полезный калькулятор.

    Вот только нет такого понятия у ящика как «ухо».

    Согласен. В правильных программах о таком и помыслить не могут, а тут народная версия, так что «уши» сабвуфера имеют место быть.

    Классно же звучит — «вытянул короб за уши».

    #11 OFFLINE Mutal

    • Откуда: Гомель, Белоруссия
  • житель Блюза
  • 4 561 сообщений
  • Регистрация: 22.09.2010
  • #12 OFFLINE airsound

    • Откуда: Краснодар, Россия
  • житель Блюза
  • 13 сообщений
  • Регистрация: 12.10.2012
  • Здорово было-бы если-бы он еще мог расчитывать более сложные формы, но понимаю сложность реализации удобного интерфейса для этого.

    Как рассчитать размеры короба для сабвуфера

    Doc529

    Новичок

    Уважаемые форумчане! Помогите расчитать размеры короба под Pioneer TS-W256C

    Номинальный импеданс, Ом 4
    Максимальная/номинальная мощность (по данным изготовителя), Вт 800/350
    Опорная чувствительность, дБ/Вт (1 м) 85,7
    Максимальная чувствительность в салоне (ФИ), дБ/Вт 89
    Неравномерность АЧХ (ЗЯ, 25 — 100 Гц), дБ 1,8
    Средний к.н.и. (96 дБ, 50 — 125 Гц), % 2,21

    Дядя Митя

    АудиоДоктор

    Уважаемый Doc529
    Так дело не пойдёт.
    То что Вы создаёте новую дублирующую тему это плохо, но не смертельно.
    Хуже то, что:
    1. Вы не читаете/не понимаете что Вам ответили в предыдуший раз, причём даже 2 раза разжёвывал.
    2. Здесь не детский сад, никто за Вас ничего делать не будет, ни расчитывать, ни чертить чертёж, ни выпиливать лобзиком.

    Зачем Вы привели спецификацию на Pioneer TS-W256C
    Вы читали по моей ссылке статью в Автозвуке?
    У Вас отсутствует полностью понимание того, что расчёт акустического оформления основывается на параметрах Тиля-Смолла, а не на этих тех. характеристиках.
    Итак, программы для расчета корпусов сабвуферов:
    Программы расчета
    (Обратите внимание — к Speaker Workshop есть описание на русском)

    Так что подставляйте парамерты — получайте результат.
    Не забудте учесть объём самого динамика!
    Успехов в расчётах и изготовлении!

    Doc529

    Новичок

    Дядя Митя

    АудиоДоктор

    В программах Вы тоже новичёк? Надо же разобраться, почему так происходит! У других то работает!
    Ну видимо это не Ваш метод. А жаль, так бы просто подставив циферки получили результат, вплоть до готовых чертежей.

    НЕТ! ФИ это ЗЯ в котором грубо говоря дырка, в которую вставлен кусок трубы(порт фазоинвертора). Уже не знаю как проще объяснить.

    практически означает что внутрь корпуса нужно поместить трубу диаметром 8 см и длииной 60 см!
    Обращю внимание: не зря они написали: «если сможете», они расчитывали теоретически, на приактике это сложновато сделать.
    Да и не надо привязываться именно к 37 Гц. С таким же успехом нормально будет и 45 Гц например.

    Doc529

    Новичок

    Дядя Митя

    АудиоДоктор

    Doc529

    Новичок

    Дядя Митя

    АудиоДоктор

    Вставляйте Ваши фото с вашего компа прямо на форум через ВЛОЖЕНИЯ — иконка вверху, справо от смайлика.
    Только с размером не переборщите.

    Опять самое главное то где? Какая частота настройки при таком порте? Сколько Гц? (Hz)?И это, Вы как в шахматах — следующий ход продумывайте! Ну вот выдала Вам программа 7,5 см диаметр трубы. И что? Где Вы конкретно этот размер будете искать?
    Порты ФИ есть конечно и фирменные, но на практике обычно обходятся трубами ПВХ со строительного рынка. Да да, те самые, канализационные. Длина там более чем достаточна, диаметры разные, но по моему варианты бывают диамерта 5, 7 или 10 см. Или сами что то подбирите-придумайте, смысл в прочном глухом материале, чтобы не звенел.

    ну все может и не надо. Спорные на Ваш взгляд моменты и результат.

    Doc529

    Новичок

    Дядя Митя

    АудиоДоктор

    Ну так навскидку нормально. Сейчас нет времени пересчитывать, прикинте может даже в другой программе — для сравнения.

    Длину порта сделайте с запасом — потом настроите/обрежете лишнее уже по месту, когда ящик готов будет.
    И сама форма ящика — ну как бы для изготовления понятно что прямоугольная удобнее, но по месту в машине, опять таки заранее продумайте как куда поставить! Лучше наверно трапеция — скошенной стенкой вплотную чтобы к заднему сидению. Отверстие ФИ тогда или с боку или со стороны динамика, соответственно в противоположную сторону будет.

    Doc529

    Новичок

    На сколько длинее делать порт?На сколько я понимаю программа выдает внутренний объем и размеры,значит при построении порта мне нужно учесть толщину стенрк короба.
    Программа мне выдала объем короба,мне к этому объему нужно ли прибавлять объем динамика?И я не понял с какой стороны размещать ФИ?

    Еще вопрос:Какой провод использовать для подключению к усилителю?И стоит ли в короб врезать клеммы для соединения проводов или можно сделать соединение напрямую?

    Дядя Митя

    АудиоДоктор

    Вложения

    Doc529

    Новичок

    Дядя Митя

    АудиоДоктор

    это Вы молодец, хорошо придумали!
    По крайней мере когда такая ситуация фронтальную стенку, где динамик, делают именно двойной, т.е. между ними клей и на саморезы.

    В принципе нет — делайте где удобно будет в машине уже подключать. Напротив динамика только не надо.

    Doc529

    Новичок

    это Вы молодец, хорошо придумали!
    По крайней мере когда такая ситуация фронтальную стенку, где динамик, делают именно двойной, т.е. между ними клей и на саморезы.

    В принципе нет — делайте где удобно будет в машине уже подключать. Напротив динамика только не надо.

    Ну так если Вы в программе объём динамика не вводили — она сама, программа, откуда это будет знать?
    Да кмк и так будет достаточно.

    Дядя Митя

    АудиоДоктор

    КМК — аббревиатура «Как Мне Кажется»

    1. Задавайте свои вопросы по существу АвтоЗвука
    А программу начального школьного курса математики Вы сами как нибудь? А то скоро спросите как шнурки завязывать
    2. Программа сама предлагает вариант корпуса: ниспадающее меню над чертежом, где написано: SHAPE(Форма)

    Денис2926666

    Новичок

    Но «спецы» это не те, которые делают за ленивых и не желаюших разбираться новичков. На форуме — помочь советом, а расчёты и изготовление корпусов — за это установшики деньги получают.
    Вот зачем себе такие проблемы создали? Купили бы готовый корпусной вариант!

    В программах Вы тоже новичёк? Надо же разобраться, почему так происходит! У других то работает!
    Ну видимо это не Ваш метод. А жаль, так бы просто подставив циферки получили результат, вплоть до готовых чертежей.

    НЕТ! ФИ это ЗЯ в котором грубо говоря дырка, в которую вставлен кусок трубы(порт фазоинвертора). Уже не знаю как проще объяснить.

    да порт же! Зависимость диаметра порта от его длины и есть эта самая настройка!
    Вот здесь даже по картинкам понятно:
    Журнал АвтоЗвук – обзор автоакустики, автомобильной аудио- и видеотехники — avtozvuk.com
    т.е. в тексте Автозвука эту фразу:
    практически означает что внутрь корпуса нужно поместить трубу диаметром 8 см и длииной 60 см!
    Обращю внимание: не зря они написали: «если сможете», они расчитывали теоретически, на приактике это сложновато сделать.
    Да и не надо привязываться именно к 37 Гц. С таким же успехом нормально будет и 45 Гц например.

    Читайте также  Настройка записи видеорегистратора камер видеонаблюдения

    это я как понимаю мне нужно к 18 прибавить объем моего саба?

    Расчёт и настройка фазоинвертора акустической системы

    Как правильно спроектировать фазоинвертор? Какой должна быть частота резонанса фазоинвертора? Какими должны быть длина и диаметр? Онлайн калькулятор размеров тоннеля фазоинвертора.

    Фазоинвертор (с точки зрения акустики) – это порт (труба, щель и т. д.) в корпусе акустической системы, обеспечивающий расширение воспроизводимого НЧ – диапазона за счёт резонанса этого порта на частоте более низкой, чем резонансная частота динамика.
    Использование фазоинверторного типа даёт возможность не только расширить нижний частотный диапазон закрытого ящика, но и повысить коэффициент полезного действия. Тоннель фазоинвертора может выполняться различной формы и размещаться – на любой поверхности колонки.
    При разработке акустической системы крайне важно правильно выполнить расчёт фазоинверторного короба, так как от этого зависит не только диапазон воспроизводимых частот, но и качество всего звука в целом.

    Давайте индифферентно отнесёмся к многообразию теоретических аспектов, описывающих физику процессов в данном типе акустики, а сразу ответим на вопрос: «А почему, собственно?». Такой вопрос может возникнуть у энтузиаста, который рассчитал размеры фазоинвертора по известной формуле из умной книжки и убедился в её несостоятельности в процессе неудачного практического опыта!

    Напрягаться сильно не придётся, потому как синьор Жан-Пьеро Матараццо (авторитетный специалист в области профессиональной акустики) уже помог нам разобраться в этом актуальном вопросе.
    Вот что уважаемый итальянский специалист-акустик написал в статье «Теория и практика фазоинвертора»:

    Рис.1 Конструкции фазоинверторов с тоннелем в виде трубы

    Одним из наиболее часто встречающихся пожеланий в электронной почте автора является – привести «магическую формулу», по которой читатель ACS мог бы сам рассчитать фазоинвертор. Это, в принципе, нетрудно. Фазоинвертор представляет собой один из случаев реализации устройства под названием «резонатор Гельмгольца» (Рис.1 а). Частоту настройки резонатора Гельмгольца (или фазоинвертора, что одно и то же) можно рассчитать по формуле:

    где: Fb – частота настройки (Гц), с – скорость звука (344 м/с), S – площадь сечения тоннеля (кв. м), L – длина тоннеля (м), V – объем ящика (куб. м), π = 3,14.

    Эта формула действительно магическая, в том смысле, что настройка фазоинвертора не зависит от параметров динамика, который будет в него установлен. Объём ящика и размеры тоннеля частоту настройки определяют раз и навсегда. Всё, казалось бы, дело сделано.
    Приступаем.
    Пусть у нас есть ящик объёмом 50 л. Мы хотим превратить его в корпус фазоинвертора с настройкой на 50 Гц. Диаметр тоннеля решили сделать 8 см. По только что приведённой формуле частота настройки 50 Гц получится, если длина тоннеля будет равна 12,05 см. Аккуратно изготавливаем все детали, собираем их в конструкцию, как на Рис.1 б), и для проверки измеряем реально получившуюся резонансную частоту фазоинвертора.
    И видим, к своему удивлению, что она равна не 50 Гц, как полагалось бы по формуле, а 41 Гц. В чем дело и где мы ошиблись? Да нигде. Наш свежепостроенный фазоинвертор оказался бы настроен на частоту, близкую к полученной по формуле Гельмгольца, если бы он был сделан, как показано на Рис.1 в). Этот случай ближе всего к идеальной модели, которую описывает формула: здесь оба конца тоннеля «висят в воздухе», относительно далеко от каких-либо преград. В нашей конструкции один из концов тоннеля приближается к стенке ящика. Для воздуха, колеблющегося в тоннеле, это небезразлично, из-за влияния «фланца» на конце тоннеля происходит как бы его виртуальное удлинение. Фазоинвертор окажется настроенным так, как если бы длина тоннеля была равна 18 см, а не 12, как на самом деле.

    Казалось бы, если тоннель полностью разместить снаружи ящика, Рис1.а) – справа, у нас получается резонатор Гельмгольца в чистом виде. Однако на практике и тут существует эмпирическая зависимость «виртуального удлинения» тоннеля в зависимости от его размеров.
    Для круглого тоннеля, один срез которого расположен достаточно далеко от стенок ящика (или других препятствий), а другой находится в плоскости стенки, это удлинение приблизительно равно 0,85D.

    Теперь, если подставить в формулу Гельмгольца все константы, ввести поправку на «виртуальное удлинение», а все размеры выразить в привычных единицах, окончательная формула для длины тоннеля диаметром D, обеспечивающего настройку ящика объёмом V на частоту Fb, будет выглядеть так:

    Здесь частота Fb – в герцах, объем V – в литрах, а длина L и диаметр D тоннеля – в миллиметрах, как нам привычнее.

    Геометрические размеры тоннеля имеют свои ограничения. Великий исследователь акустических систем Р. Смолл показал, что минимальное сечение тоннеля зависит от диаметра динамика, наибольшего хода его диффузора и частоты настройки фазоинвертора. Смолл предложил совершенно эмпирическую, но безотказно работающую формулу для вычисления минимального размера тоннеля:

    Формулу свою Смолл вывел в привычных для него единицах, так что диаметр динамика Ds, максимальный ход диффузора Xmax и минимальный диаметр тоннеля Dmin выражаются в дюймах. Частота настройки фазоинвертора – как обычно, в герцах.

    Очень часто оказывается, что, если правильно выбрать диаметр тоннеля, он выходит невероятно длинным. А если уменьшить диаметр, появляется шанс, что уже на средней мощности тоннель «засвистит». Помимо собственно струйных шумов, тоннели небольшого диаметра обладают ещё и склонностью к так называемым «органным резонансам», частота которых намного выше частоты настройки фазоинвертора и которые возбуждаются в тоннеле турбулентностями при больших скоростях потока.
    Когда расчётная длина тоннеля получается такой, что он почти помещается в корпусе и требуется лишь незначительно сократить его длину при той же настройке и площади сечения, я рекомендую вместо круглого использовать щелевой тоннель аналогичной площади, причём размещать его не посреди передней стенки корпуса, как на Рис.2 а), а вплотную в одной из боковых стенок, как на Рис.2 б).


    Рис.2 Конструкции фазоинверторов с щелевыми тоннелями

    Тогда на конце тоннеля, находящемся внутри ящика, будет сказываться эффект «виртуального удлинения» из-за находящейся рядом с ним стенки. Опыты показывают, что при неизменной площади сечения и частоте настройки тоннель, показанный на Рис.2 б), получается примерно на 15% короче, чем при конструкции, как на Рис.2 а).
    Щелевой фазоинвертор, в принципе, менее склонен к органным резонансам, чем круглый, но, чтобы обезопасить себя ещё больше, я рекомендую устанавливать внутри тоннеля звукопоглощающие элементы, в виде узких полосок фетра, наклеенных на внутреннюю поверхность тоннеля в районе трети его длины.

    Дальнейшего снижения длины тоннеля можно добиться использованием фазоинверторов конической, экспоненциальной форм, а также формы в виде песочных часов. Поскольку подобные технологии конструктивно сложны и не нашли широкого распространения в радиолюбительской практике, то и рассматривать их в рамках данной статьи мы не станем. А лучше сдобрим пройденный материал парой онлайн считалок, позволяющих рассчитать трубчатые и щелевые фазоинверторы без излишнего напряга, калькулятора и деревянных счёт.

    Но сначала зададимся резонным вопросом: а на какую резонансную частоту следует настраивать фазоинвертор?
    Ответ очень прост – на оптимальную частоту. Если частота резонанса фазоинвертора будет выше оптимальной, т. е. она будет находиться близко к резонансной частоте динамика в закрытом ящике, то мы получим на АЧХ выпячивающий горб, вследствие чего звучание будет бочкообразным.
    Если частоту выбрать чересчур низкой, то подъём НЧ уровня не будет чувствоваться, т. к. на этой частое отдача динамика окажется слишком слабой и усиливать окажется нечего.
    Таким образом – частоту резонанса фазоинвертора следует выбрать немногим ниже частоты резонанса динамика в закрытом ящике, т. е. в той области, где у динамика происходит некоторый спад звукового давления. Этот спад компенсируется подъёмом фазоинвертора, что, в конечном итоге, приведёт к расширению нижней границы воспроизводимых частот.

    В большинстве реальных конструкций – частота резонанса фазоинвертора составляет 0,61. 0,65 от частоты резонанса динамика в закрытом ящике.

    А как легко и просто можно узнать частоту резонанса громкоговорителя в закрытом ящике – мы с вами подробно обсудили на этой странице . Итак:

    КАЛЬКУЛЯТОР РАСЧЁТА ДИАМЕТРА И ПЛОЩАДИ СЕЧЕНИЯ ТОННЕЛЯ ФАЗОИНВЕРТОРА

    Диаметр тоннеля – величина, имеющая практический смысл только для фазоинверторов круглого сечения Площадь сечения – характеризует как трубчатые, так и щелевые фазоинверторы.

    Рассчитаем длину тоннеля фазоинвертора по объёму ящика, резонансной частоте фазоинвертора и диаметру/ площади сечения тоннеля:

    РАСЧЁТ ДЛИНЫ ТОННЕЛЯ ФАЗОИНВЕРТОРА

    Посчитанная длина тоннеля верна как для цилиндрических фазоинверторов, так и для щелевых фазоинверторов, находящихся на значительном расстоянии от стенки. Если щелевой фазоинвертор расположен вплотную к одной из стенок, как на Рис.2 б), то его длину следует укоротить на 15%.

    Как сделать сабвуфер своими руками: короб для саба

    Как известно, сабвуфер в автомобиле является неотъемлемым элементом для получения качественного, насыщенного и мощного звучания. При этом кроме динамика для сабвуфера, важнейшей частью является короб под саб.

    От короба будет зависеть качество звучания, громкость, а также возможность низкочастотного динамика полноценно «раскрыться» и т.д. В этой статье мы рассмотрим, на что обратить внимание при проектировании, а также как сделать короб под сабвуфер самому.

    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.

    Читайте также  Колонки 16 СМ какие выбрать?

    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;

    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.

    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.).

    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.

    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.

    Как сделать сабвуфер «стелс» своими руками

    Рассмотрев, как сделать короб своими руками, следует отметить, что не всегда владелец намерен установить объемный ящик в багажнике. По этой причине многие автолюбители интересуются, как сделать сабвуфер «стелс» своими руками.

    Хорошо известно, что стелс сабвуфер отличается практичностью, не занимает много места и часто является заводским решением на автомобилях, где в акустической системе использован саб.

    Сразу отметим, качественно сделать и установить сабвуфер стелс сложнее и дороже, чем обычный ящик. Если же необходим исключительно такой вариант, тогда для изготовления и монтажа потребуется:

    • НЧ-динамик;
    • решетка-гриль для защиты;
    • розетка для подключения к усилителю;
    • провод для подключения НЧ-динамика к розетке;
    • ДСП или многослойная фанера (толщина 2 см);
    • немного ДВП, эпоксидный клей, стеклоткань;
    • саморезы по дереву, монтажный скотч и полиэтиленовая пленка;
    • инструментов нужны отвертка, дрель, лобзик и кисточка;

    Определившись с местом установки, нужно разгрузить багажник, снять обшивку багажника в месте установки саба, чтобы получить возможность установить сабвуфер максимально близко к крылу автомобиля.

    На начальном этапе на пол в багажнике нужно простелить полиэтиленовую пленку, чтобы защитить внутреннюю обшивку от эпоксидного клея и реализовать крепление для прикручивания задней стенки саба. Затем потребуется скотчем обклеить внутреннюю сторону. Скотч клеится в пару слоев.

    Теперь нужно нарезать стеклоткань небольшими отрезками (куски по 20 см в дину и ширину). Далее указанные куски накладываются на малярный скотч, после чего осуществляется проклейка эпоксидным клеем. Стекловолокно лучше класть внахлест, что позволяет избавиться от заметных швов, стыков и т.д.

    Далее слои стеклоткани прилепливаются друг на друга, промазывая эпоксидным клеем каждый слой. Основная задача — получить лист толщиной около 1 см, на что потребуется 4 или 5 слоев.

    Основная задача, форма должна быть выполнена так, чтобы не мешать петлям багажника, то есть самодельный сабвуфер не должен препятствовать закрытию багажника. Убрав все лишние части, остается из ДСП вырезать боковые стенки, а также верхнюю часть-крышку. Округлую часть можно сделать из фанеры, при этом особых расчетов не потребуется.

    Единственное, чтобы получилась округлая форма, фанеру нужно намочить, согнуть так, как нужно, далее прикрепить и выждать время до полного высыхания. Все листы ДСП нужно проклеивать эпоксидным клеем или использовать герметики, после чего стягивать их саморезами. Что касается короба из стекловолокна, его также приклеивают эпоксидной смолой, а после высыхания смолы для крепления используются саморезы.

    Теперь остается сделать замеры передней панели, после чего ее можно вырезать. После лобзиком вырезается отверстие под динамик. После того, как панель готова, ее прикрепляют к корпусу саморезами.

    Чтобы это сделать, по всей внутренней части панели ставятся бруски (расстояние выдерживается немного больше толщины фанеры). Например, 2.5 см от края. Такое решение позволит крепить переднюю часть вверху, снизу, слева и справа. Результат — надежное соединение, особенно с округлой частью.

    Завершающим этапом становится вырезание отверстия для розетки, которое делается в торцевой части. По окончании оценивается прочность конструкции. Если необходимо, можно добавить еще слоев эпоксидного клея и стекловолокна на изогнутую часть.

    Сделать это можно при помощи шпатлевки универсального типа. После высыхания остается выровнять поверхность средней, а затем мелкой наждачной бумагой, после чего грунтовать и красить корпус.

    Что в итоге

    Как видно, решение изготовить корпус для сабвуфера в машину своими руками потребует определенных навыков и инструментов. Однако если все делать правильно, а также использовать материалы хорошего качества, можно получить достаточно мощный саб с хорошим звучанием.

    Напоследок отметим, что после подключения сабвуфера также необходимо выполнить его настройку. Только после правильной регулировки и подстройки саба звучание «раскроется» в полной мере, что позволит в дальнейшем полностью настроить акустическую систему автомобиля.

    Как настроить сабвуфер в автомобиле. Настройки усилителя: частота, фаза, Gain, сабсоник и т.д. На что обратить внимание при настройке саба, рекомендации.

    Установка сабвуфера в машину: как выбрать сабвуфер, схема установки саба в машине. Подключение сабвуфера через усилитель или без усилителя, рекомендации.

    Как самому подключить магнитолу в машине: размеры магнитол, переходные рамки. Особенности подключения магнитолы, если разъем не подходит. Рекомендации.

    Выбор ПТФ на ВАЗ 2114 и 2115: как выбрать противотуманки ВАЗ (корпус, тип лампы, штатные или универсальные и т.д.). Установка противотуманок ВАЗ 2114, 2115.

    Как самому подключить ПТФ в автомобиле: схема подключения противотуманных фар своими руками. Тонкости и нюансы, на что обратить внимание при подключении.

    Как установить детское автокресло или автолюльку в автомобиле: выбор детского кресла, особенности крепления, место установки кресла. Советы и рекомендации.

    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: