Как проверить настройку короба сабвуфера?

Как рассчитать короб для сабвуфера

Как рассчитать объём и размер короба для сабвуфера – задача, которую придётся решать любому, кто планирует изготовить низкочастотную звуковую систему своими руками.Основным параметром при вычислении объёма будущей низкочастотной колонки является диаметр громкоговорителя. Диффузор динамика создаёт определённое давление воздуха. Воздушные волны должны без помех распространяться во внутреннем объеме акустической системы.

Если короб будет слишком маленьким, то внутри колонки возникнет много отражённых волн в противофазе, которые буду гасить друг друга. Это негативно скажется на качестве звучания. Бас будет сухим и жёстким. Если объем короба получится слишком большим, в нём возникнет эффект реверберации и бас будет гулким, но «размазанным». Поэтому необходимо рассчитать объем сабвуфера по динамику.

1. Как посчитать объём короба для сабвуфера
2. Как рассчитать фи короб для сабвуфера
3. Как рассчитать и вычислить объем корпуса для сабвуфера
4. Как рассчитать короб для сабвуфера
5. Как посчитать литраж корпуса для сабвуфера
6. Объем для сабвуфера

Как посчитать объём короба для сабвуфера

Чтобы рассчитать литраж короба для сабвуфера нужно выбрать конструкцию низкочастотного устройства. Мощные низкочастотные системы делятся на три группы:

• Закрытый корпус
• Фазоинвертор
• Бандпас

Закрытый ящик является самым простым в изготовлении. Он может иметь форму куба, прямоугольного параллелепипеда или трапеции со скошенной передней или задней стенкой. Закрытый короб, по своим габаритам, меньше других конструкций. Снижение объёма, при сохранении акустических характеристик достигается заполнением внутреннего пространства каким-либо демпфирующим материалом. Правильно рассчитать сабвуфер с закрытым ящиком достаточно просто. У него имеется только одна характеристика, это объём. Вырезать из соответствующего материала заготовки для конструкции «закрытый ящик» может даже неподготовленный любитель.

Несмотря на много достоинств закрытый короб имеет один существенный недостаток. Это самый низкий КПД из всех конструкций. Для того чтобы получить от закрытого ящика максимальное качество звука, динамик нужно максимально нагружать. Только в этом случае акустические характеристики изделия будут на высоком уровне. Посчитать короб для сабвуфера с закрытым ящиком можно исходя из диаметра громкоговорителя.

• 8 дюймов – 10-12 литров
• 10 дюймов –13-25 литров
• 12 дюймов – 26-36 литров
• 15 дюймов – 38-58 литров

Чем больше диаметр динамика, тем больший получается разброс по объёму. Посчитать объем сабвуфера для мощных громкоговорителей сложнее, чем для компактных изделий. Это связано с индивидуальными характеристиками разных моделей.

Как рассчитать фи короб для сабвуфера

Фи или короб с фазоинвертором использует, для улучшения акустических характеристик, обратный ход диффузора динамика, точнее воздушную волну, которая при этом образуется. При расчёте сабвуфера в литрах делается поправка на толщину материала и учитывается только внутренний объём. Внутреннее пространство конструкции сообщается с окружающей атмосферой через специальный порт или тоннель, в котором находится определённый воздушный объём. Эта часть ящика называется фазоинвертор. Его размеры выбираются таким образом, чтобы энергия обратного хода диффузора передавалась в окружающее пространство в фазе с воздушной волной прямого хода диффузора. Этот эффект достигается в узком диапазоне частот и повышает КПД акустической системы. Фазоинвертор может иметь щелевую или туннельную конструкцию и настраиваться на определённую частоту. От этого зависит принцип его работы.

Правильно рассчитать объём короба для сабвуфера со щелевым фазоинвертором сложнее, чем для закрытого ящика. Сама конструкция фазоинвертора имеет больше деталей, размеры которых выбираются исходя из типа динамика. Высчитать короб под сабвуфер можно исходя из размеров громкоговорителя.

• 8 дюймов – 20-35 литров
• 10 дюймов – 35-45 литров
• 12 дюймов – 46-76 литров
• 15 дюймов – 78-120 литров

Здесь, как и у закрытого ящика имеется допустимый разброс по объёму. Это позволяет при изготовлении колонки своими руками экспериментировать, добиваясь максимально натурального звучания низких частот. Можно подобрать корпус для сабвуфера из подручных материалов. Главное это соблюдение размеров фазоинвертора.

Недостатком щелевого фазоинвертора является то, что он один раз настраивается при изготовлении и потом его параметры изменить уже невозможно. В этом отношении удобнее туннельный фазоинвертор. Он представляет собой ящик с отверстием в одной из стенок. К этому отверстию крепится пластиковый стакан или тубус, который состоит из двух частей. Они могут вдвигаться одна в другую, изменяя частоту настройки фазоинвертора. Правильно рассчитать объем короба для сабвуфера можно только с учётом резонансной частоты динамической головки и других параметров. Часто в паспорте на динамик указывается объем колонки, рекомендуемый производителем.

Как рассчитать и вычислить объем корпуса для сабвуфера

Бандпасс или полосовая система представляет собой акустический фильтр верхних и нижних частот. Конструкция бывает четвёртого и шестого порядков. Акустическая низкочастотная система состоит из двух секций, каждая из которой оборудована фазоинвертором. Секции разделены на два объёма перегородкой, на которой установлен громкоговоритель. Передняя и задняя плоскости диффузора работают в своём пространстве. Колонка с двумя объёмами и одним фазоинвертором является бандпасом четвёртого порядка, а система с двумя фазоинверторами, относится к шестому порядку. Рассчитать ящик для сабвуфера системы бандпасс будет сложнее всего.При расчёте литража сабвуфера учитывается не только размер динамика, но и частоты срезов акустических фильтров.

Как рассчитать короб для сабвуфера

Проще всего рассчитать размер сабвуфера, если он будет сделан в виде закрытого ящика. Там нет фазоинвертора или акустических фильтров и на основе диаметра громкоговорителя вычисляется рекомендуемый объём. Для того чтобы рассчитать литры для сабвуфера достаточно перемножить ширину, высоту и глубину ящика. Нужно иметь в виду, что динамики одинакового диаметра, но от разных производителей, будут звучать по-разному. Это затрудняет самостоятельный расчёт акустической низкочастотной системы. Как рассчитывается короб для сабвуфера.Следует знать, что учитывается только «чистый» внутренний объём.

Самостоятельный расчёт не учитывает тип динамика, его резонансную частоту и выходную мощность усилителя низкой частоты. Все эти факторы оказывают влияние на размеры короба для сабвуфера.Если в процессе работы возникают сложности, лучше воспользоваться несложными компьютерными программами для выполнения расчётов. Чаще всего используются следующие программы:

• JBL Speaker shop
• BassBox 6 Pro
• UniBox

JBL Speaker shop включает в себя две утилиты. Enclosure Module позволяет сконструировать короб для звуковой системы, учитывая имеющийся динамик, или подобрать громкоговоритель под готовый корпус. В программе можно рассчитать закрытый ящик, фазоинверторную системы или рассчитать короб под два сабвуфера. Среди параметров, нужных для правильного расчёта НЧ колонки, программа учитывает компанию производитель, номер модели и резонансную частоту. Весь список параметров, используемых для точного расчёта будущей конструкции, включает в себя более десяти наименований. После того, как параметры введены, можно выбрать любой тип корпуса. Для конкретного динамика программа демонстрирует закрытый ящик, фазоинвертор или бандпасс с указанием достоинств и недостатков каждой системы. Для новичков в акустике имеется обучающий файл с наглядными примерами расчётов.Утилита Crossover Module позволяет рассчитать все параметры фильтра-кроссовера для любой акустической системы.

Как посчитать литраж корпуса для сабвуфера

Чтобы правильно узнать объём корпуса для сабвуфера нужно учитывать одну важную величину. Это передаточная функция салона автомобиля. Она определяется очень просто. Нужно самое длинное место в салоне умножит на два и на эту величину разделить скорость звука в воздухе.Если длина равна 2 м 45 см, то передаточная функция салона будет равна 343/4,9 =70. ПФС салона это частота в герцах. Это значение вводится как параметр при расчёте короба для сабвуфера с помощью компьютерных программ.

Чем больше параметров будет введено в программу конструкции акустической системы, тем с большей точностью и корректностью будет рассчитан её объём.

Объем для сабвуфера

Как узнать и посчитать объём сабвуфера в литрах. Наиболее трудоёмкими будут расчёты конструкций с фазоинвертором или бандпасс. Несмотря на высокие пользовательские параметры, конструкция бандпасс редко используется в автомобилях. Расчёт и изготовление акустической системы со щелевым фазоинвертором, требует больше деталей и столярных работ. Нужно точно рассчитать площадь порта фазоинвертора, а после изготовления и сборки конструкции нужно тщательно закруглить все внутренние углы, чтобы избежать воздушных вихревых волн. Проще рассчитать короб под сабвуфер на трубе.

Труба выполнена из пластика и состоит из двух сегментов, один из которых может перемещаться внутри другого. Такое устройство продаётся в специализированных магазинах. Передвижение составных частей трубы изменяет эффективную площадь фазоинвертора, что позволяет настраивать конструкцию на конкретную частоту.

Какой короб выбрать для сабвуфера определяется типом динамика и местом размещения басовой колонки. Если багажный отсек пустой и не используется для перевозки грузов, то низкочастотную акустическую систему лучше всего разместить там. Если часть багажника нужна для каких — либо целей, то лучше выбрать закрытый короб, так как он имеет минимальные размеры. Когда багажник использовать не удаётся, басовая колонка монтируется на полке за спинками задних кресел. В этом случае выбирается конструкция «Free Air».

Тема: FAQ ФИ сабвуферов

Опции темы

• Версия для печати
• Подписаться на эту тему…

FAQ ФИ сабвуферов

Хочу поделиться опытом построения сабвуфера на 12″ динамике в фазоинверторном оформлении. Сразу выражаю огромное спасибо двум Александрам — subsonic и rogozhin за умные мысли, дельные советы и основу для развенчания мифов.

Все мы хотим получить красивую аккуратную низкочастотную поддержку наших акустических систем — которая умеет и басить в такт музыке, и играть так чтоб уши чутка закладывало. Наверное в сотый раз повторим, что рельеф и скорость баса зависит от мидбасовой полосы, когда назначение сабвуфера — «мясо», самый сок и жирный низ. В отлично спроектированной системе на мидбасах в НЧ звене можно слушать музыку и не задумываться басит она от 30 гц или нет. Поведем речь именно о низкочастотной поддержке мидбасов.

Сабвуферных оформлений бывают множества вариантов — начиная от обычного экрана и закрытого ящика, заканчивая фазоинверторами, бандпасами, лабиринтами, рупорами и прочих разновидностей. Есть множество «лагерей» — групп, предпочитающих то или иное оформление. Каждая группа имеет веские основания и приводит доводы с которыми нельзя не согласиться — в этом я считаю и есть развитие мысли низкочастотной поддержки мидбасов в разных акустических оформлениях . Я пробовал разные оформления и решил в этот раз добить вопрос с фазоинверторами (далее по тексту — ФИ): что, как, зачем и почему. Почему ФИ гудит, резонирует ложками на кухне и как этого избежать.

Как и многие сабостроителе в начале пути, пилил короба как для машины так и для дома, стремясь добыть этот низкий бас. АЧХ? Конечно же ровная! Бас должен одинаково звучать и внизу и повыше, главное — прямая как стрела «полочка». И пилил, и слушал, и приходило понимание что что-то не так. Бас то горбил, то отставал, то ещё непойми что. Во всем виноват ФИ — очень неудачное оформление, нужно пробовать #ЗЯ, #Рупор #Лабиринт — хотелось это произнести, но больше хотелось разобраться, в чём же загвоздка.

Проблема #1 : неверные параметры Тиля-Смолла. Использовать фабричные расчёты — если говорить начистоту, лотерея. Иногда они имеют минимальную погрешность и совпадают, иногда далеки от истины. Выход тут только один — размять динамик и измерять конкретные, индивидуальные параметры ТС.

Проблема #2 : отсутствие знаний о резонансах, модах помещения. Да, можно использовать калькулятор комнатных мод , но ничто более точно не покажет и не расскажет о помещении, чем замеры в месте прослушивания.

Проблема #3 : нежелание читать большие статьи. Есть много авторов, чьи труды были проделаны ещё во времена СССР и ответят на большинство вопросов: звук и физика процессов осталась и останется неизменной, всё померили до нас

А теперь разберем на практике как рассчитать ФИ сабвуфер.
Комната у меня стандартная — 4.3 х 2.9 х 2.75 (Длина, Ширина, Высота). Измеряем ее на динамике в ЗЯ оформлении (в моём случае был пассивный излучатель) -> , видим большие выбросы на 38, 61 гц — это основные «стояки» комнаты, которые будут всегда (можно играться с расположением сабвуфера и слушателя, перенося их по длине/ширине комнаты чтобы снивелировать влияние мод, но от мод это не избавит). Первая мода определяет нижний диапазон баса, ниже которого комната петь увы и ах, не будет — в моём случае это 38 гц. Настройка сабвуфера в любых оформлениях не должна попадать на моды — будет дичайший резонанс на этой частоте. В идеале настройка должна попасть на максимум «провала» между модами, на практике же это зависит от параметров ТС динамика.

Динамик использовал автомобильный — Dragster DWE 126.1 ( fs = 24.54 Hz, qts = 0.33, vas = 119.2L, x-max 8.5 мм ). Подставляем данные в hornresp — одна из немногих программ, которая может грамотно отразить, к примеру, влияние добротности (площади) порта на итоговую АЧХ, ГВЗ (групповое время задержки — один из параметров, который отражает фазовые искажения и позволяет избежать таких артефактов как «отставание» баса). В труде Ирины Алдошиной «Высококачественные акустические системы и излучатели» содержатся основные сведения по уровню ГВЗ, который превышать не рекомендуется:
40-80 гц: 15 мс
80-160 гц: 3 мс
Также нужно учесть что добротность динамика в корпусе ФИ должна быть приближена к характеристике добротности Баттерворта (qtc = 0.707). Если использовать более высокие значения (и маленький объём ящика) — бас будет «жёстким, плотным, хлёстким». Если использовать более низкие значения — начинает «мазать», «резинить». Я немного отклонился от стандарта в сторону смазанного баса — и произвёл расчёт корпуса объёмом 40 литров при qtc = 0.67 (при 0.55 был явный смаз, запаздывание и т.п.) -> . Гладкой АЧХ можно и нужно жертвовать в угоду низких ГВЗ , сама ГВЗ должна иметь форму плавного подъёма без пиков. Превышание значений ГВЗ нужно проектировать за пределами рабочей зоны динамика — например, ниже 30 гц музыка особо не живёт кроме треков представителей негроидной расы с прописанными синусами. Настройка порта ФИ выстроена на 30 гц, площадь порта — 125 квадратов. Площадь порта выбирается не от подходящего размера канализационных труб, а от зависимостей в программе bassport — в ней легко посчитать минимальную площадь порта при котором не будут заметны турбулентные шумы — звук срывов воздуха о края порта при мелкой площади при максимальном ходе диффузора (x-max). В этой же программе можно спроектировать экспопорт — удобная замена порта трубы/щели. Я использовал щелевой порт во всю высоту корпуса сабвуфера.

Замеры и КРГ : замеряем изготовленный сабвуфер без фильтра и с фильтром 4 порядка на 60 гц -> , видим что горбы помещения никуда не ушли, а с учётом среза АЧХ на 60 гц изначально кривая в hornresp АЧХ выравнивается . Рекомендуется резать сабвуфер как можно более высоким порядком на частотах в районе 60 гц, т.к. выше возможна локализация места сабвуфера (в идеально настроенной системе кажется что басят мидбасы, а не сабвуфер), согласовываем по громкости с мидбасами. Сабвуфер звучит приятно, но что-то режет слух — тут вступают в силу Кривые равной громкости -> . Дело в том, что психоакустика уха человека неравномерно слышит различные частоты на одинаковой громкости. Проделываем простой тест — запускаем на полученной системе «синусы», к примеру от 30 до 160 гц и слышим эти перепады громкости. Регулируем громкость уровнем сабвуфера для согласования с основной акустикой, при этом нужна дополнительная эквализация на частоте комнатных мод (есть конечно множество иных вариантов, вплоть до размещения в комнате до 4 сабвуферах в каждом углу — я предлагаю вариант, который доступен большинству без глобальных переделок) — на слух убавляем 38 гц на 5 дб, а 61 гц — на 9 дб, получаем следующие настройки эквалайзера (использую ПК с foobar2000 в качестве источника сигнала) -> и результаты замеров до/после эквализации -> . Снова прогоняем синусы, громкость звучит ровно. Здесь конечно приходит понимание, что без цифровой фильтрации и параметрических эквалайзеров никуда не деться — не совсем верно, есть ещё как минимум вариант спроектировать режектор или вообще забить на моды. Также есть мнение что моды можно использовать как точку раздела полос акустики — даже с 4 порядком у меня это не вышло, мода «прорывалась». В дополнение к кривым громкости напишу значения, полученные у меня после эквализации — на слух всё играет ровно :
111 гц: 0 дб (точка отсчёта)
63 гц: +4.6 дб
38 гц: +8.9 дб
Замечу что значения были получены лишь в результате среза АЧХ сабвуфера фильтром на 60 гц, а также двух эквалайзерах-режекторах на частотах комнатных мод.

Всё вышенаписанное не претендует на единую истину методик замеров и проектирований. Повторение полученных значений лишь будет гарантом получения точной и детальной работы ФИ сабвуфера.
Моя цель — сориентировать людей, заинтересованных в самостоятельном проектировании ФИ сабвуферов, задать вектор направления исследований и указать не типичные ошибки при проектировании.
На все вопросы с удовольствием отвечу,

С Уважением,
Евгений Дмитриев

Как правильно настроить сабвуфер

Автомобильный сабвуфер является важным элементом в составе комплексных акустических систем. При этом важно не только правильно подобрать и подключить саб, но и выполнить его настройку.

На практике, только после настойки сабвуфер начинает выдавать желаемое звучание. Далее мы рассмотрим, как выполняются настройки сабвуфера, на какие параметры нужно обращать внимание, а также как настроить усилитель под сабвуфер.

Настройки сабвуфера в автомобиле

Прежде всего, важно понимать, что саб является элементом для воспроизведения низких частот. Если просто, сабвуфер воспроизводит бас. Фактически, низкочастотный динамик имеет диффузор, который колеблется, создавая сжатия и разряжения воздуха.

В случае, когда колебания происходят с частотой от 16-20 раз в сек. (16-20 герц) до 14-18 тыс. раз в сек. (14-18 килогерц), человек воспринимает это как звук. При этом бас представляет собой нижний диапазон таких звуковых колебаний (от 20 до 150 Гц.).

Фактически, тонкая настройка саба начинается еще на этапе проектирования короба, куда ставится НЧ динамик. Также отдельно учитываются характеристики сабвуферного динамика, стиль и тип музыки, которая чаще всего будет прослушиваться, особенности усилителя на саб и т.д. Так или иначе, если саб проектируется с нуля или уже идет готовым решением в корпусе, правильный подход позволяет получить хорошее звучание.

Частота сабвуфера

Перейдем к настройкам. После того, как сабвуфер правильно подключен к усилителю, прежде всего, начать следует с настройки LPF фильтра (low pass filter). Чтобы это сделать, нужно на усилителе на саб или на ГУ включить фильтр LPF. Если просто, этот фильтр позволяет подать на НЧ динамик только низкие частоты, срезав при этом средние и высокие.

В качестве примера, часто выставляется частота среза для сабвуферов от 50 до 63 Гц. Фильтр нужно выставить на указанную частоту, после чего производится дополнительная корректировка.

Еще добавим, что LPF не отрезает звук резко. На практике, если саб настроен на 60 Гц, на 61 Гц звук также будет, но частоты будут ослаблены, появляется плавный спад. При этом плавность спада зависит от порядка фильтра. Выбрать порядок позволяют некоторые ГУ.

Например, Фильтр 4 порядка дает более плавный спад, тогда как фильтр 1 означает, что спад более резкий. Данный фильтр позволяет хорошо состыковать сабвуфер и мидбасовые динамики.

Сабсоник: настройка

Не вдаваясь в подробности, сабсоник является фильтром высоких частот, который работает в низкочастотной области. Если просто, сабсоник отрезает инфранизкие частоты, при этом пропускает более высокие. Обратите внимание, сабсоник присутствует не на всех усилителях. Если система собирается самостоятельно, желательно сразу подбирать такой усилитель на саб, где есть указанный фильтр.

В свою очередь, сабсоник срезает ультранизкие частоты, что не позволяет динамику превышать допустимый ход. В результате увеличивается срок службы динамика, а также улучшается качество воспроизведения слышимого басового диапазона, саб начинает играть чище и громче.

Настройка сабсоника выполняется путем среза на 5 Гц ниже частоты настройки порта фазоинвертора. В качестве примера, если частота настройки 35 Гц, сабсоник настраивается на 30 Гц. Для подстройки необходимо задействовать данную опцию и прокрутить регулятор для получения нужных значений.

Настройка Gain или Level

Настройка уровня входной чувствительности сабвуфера и его регулировка осуществляется на усилителе. Как правило, это обычный регулятор с цифрами (часто, от 0.3 до 5 В). Обратите внимание, многие полагают, что это уровень громкости на усилителе.

На самом деле, это не так. Регулятор Level или Gain позволяет согласовать уровень магнитолы или ГУ с усилителем. Настройка может производиться разными способами, при этом общая суть сводится к следующему:

• на сабвуфер от магнитолы подается аудиосигнал с настроенной частотой;
• при этом на усилителе сначала уровень входной чувствительности ставится на минимум;
• далее на ГУ увеличивается громкость до того момента, пока появляются искажения;
• затем ручку громкости нужно вернуть назад до того момента, пока искажения пропадут;
• после начинают вращать регулятор «GAIN» до момента появления искажений;
• затем регулятор возвращается назад, чтобы звук стал чистым.

Акустическая фаза сабвуфера и выставление задержки

Начнем с фазировки. В ряде случаев можно заметить, что саб играет отдельно от фронтальной акустики, звук сабвуфера явно прослушивается из багажника. Такая настройка является неправильной.

Если просто, фаза сабвуфера позволяет «сдвинуть» звучание сабвуфера вперед. В результате саб звучит цельно и однородно вместе с фронтальными динамиками.

Разобравшись с фазой, далее следует перейти к настройке задержек. Обратите внимание, задержки можно выставлять только на процессорных магнитолах или же в том случае, если имеется внешний процессор.

Данная настройка нужна в том случае, если импульсные характеристики недостаточны и бас «запаздывает». На практике, это проявляется таким образом, что фронт уже отыграл ноту, при этом сабвуфер отыгрывает несколько позже, то есть с задержкой. Именно по этой причине нужна корректировка задержки, чтобы позволить фронтальной акустике и сабвуферу отыгрывать синхронно.

Подстройка мидбаса и сабвуфера

Как показывает практика, настройка саба должна быть выполнена так, чтобы низкочастотник хорошо сочетался с фронтальной акустикой, не возникало провалов по частотам и т.д. Другими словами, мало настроить сабвуфер, так как мидбасовые динамики также потребуют подстройки.

Для правильной настройки потребуется сделать плавным участок АЧХ, слегка изменяя частоты срезов LPF и HPF. Делается это как на слух, так и при помощи RTA-анализатора. Главное, добиться плотного и объемного звучания, чтобы не было «выпадения» по частотам.

Что в итоге

Как видно, настройка сабвуфера в машине является важным и ответственным этапом. При этом нужно понимать, что даже если все компоненты подобраны правильно (усилитель, саб, провода и т.д.), без соответствующей настройки сабвуфер может звучать слишком тихо или громко.

Как рассчитать короб для сабвуфера

Расчет короба для сабвуфера

Итак, вы определились с сабвуфером, подобрали к нему усилитель, выбрали акустическое оформление и решили самостоятельно изготовить корпус. Перед тем как создать чертеж вам нужно рассчитать короб для сабвуфера, то есть получить исходные данные. Для закрытого ящика — это объем; для фазоинвертора — это объем корпуса, площадь сечения порта и его длина; для четвертьволнового резонатора — длина и площадь сечения тоннеля; для бандпассов — объем отсеков, площадь и длина портов, форма корпуса. Все эти параметры нужно рассчитать и для этого применяются специальные программы. Основой для всех калькуляций являются параметры Тиля — Смолла.

Смысл правильного расчета сабвуфера заключается в том, что бы спроектировать такое оформление, в котором динамик будет выдавать бас, подходящий для ваших вкусов и музыкальных предпочтений. Например, для закрытого ящика плавность АЧХ и характер звучания будет зависеть от объема корпуса, который вам нужно будет подобрать исходя из характеристик вашего сабвуферного динамика; для фазоинвертора частота настройки и горб АЧХ зависит от объема корпуса, объема порта, его длины формы и сечения и т.д.

Программы для расчета корпуса сабвуфера

Speaker Box Lite

Одна из самых современных и удобных программ для расчета сабвуферов. Speaker Box Lite поможет вам быстро и удобно рассчитать корпус для сабвуфера, а так же нарисовать его эскиз и сделать раскрой материала. Cтроит графики АЧХ, учитывает передаточную функцию салона, основывается на параметрах Тиля — Смолла, дополнительно отображает импеданс системы, фазовую характеристику, групповые задержки и т.п.

JBL speaker shop

Программа для расчета оформления динамиков и сабвуферов в частности. Программка старая и не работает с последними операционками, но до сих пор лучше ничего не придумано, по этому приходится применять небольшие ухищрения для работы. Программа строит графики АЧХ, учитывает передаточную функцию салона, учитывает параметры Тиля — Смолла — то есть все что нужно, чтобы правильно рассчитать короб для сабвуфера.

BassBox 6 Pro

Программа для расчета сабвуферов, работает на основах JBL speakershop, в 5й версии у них был даже одинаковый интерфейс — в 6й его изменили. Но программа работает хорошо и кому-то возможно будет удобнее работать с ней.

Bassport

Узконаправленная программа, предназначена для расчета портов фазоинвертора для определенного объема, полноценно корпус в ней не рассчитать. Все внимание направлено на проектирование портов, учитывает воздушные потоки, формы, расстояния до стенок и перегородок.

UniBox (Unified Box Model)

Очень простая программка, работает на Microsoft Windows Excel 2000. Может симулировать уровень звукового давления, кривую импеданса динамиков, АЧХ и т.п.

Какую программу выбрать

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

Объем корпуса и площадь порта для сабвуфера

Фундаментом для расчета является объем предполагаемого корпуса, а от него зависит площадь порта.

Любой корпус содержит в себе какой-то объем воздуха. Так вот на определение оптимального размера влияет большое количество факторов: это ход динамика, резонансная частота, мощность, передаточная функция салона, сама настройка корпуса и т.п. Тем не менее, проходя через воронку всех этих зависимостей, на выходе проявляются какие-то общие результаты и диапазоны, которые и применяются для первоначального определения объема. Диапазоны эти привязаны к площади диффузора динамика, как к одному из основных параметров. Даны они в кубофутах, это результаты множества опытов энтузиастов АЗ по всему миру, но нужно отметить что наибольший вклад внесли конечно американские коллеги. Такие диапазоны стали формироваться на американских форумах с начала 2000 годов, так же сюда замешаны общие рекомендации разных производителей и вот выведены примерные значения, которые все это время проверялись практикой и незначительно корректировались.

Если перевести в понятные нам литры, то получатся вот такие цифры.

Это лишь примерные рамки для отправной точки расчетов. Так как зависимостей очень много, и разные динамики в одном и том же объеме будут играть по разному. Так же один и тот же корпус в разных системах так же будет звучать по разному. Так вот для нахождения оптимального объема нужно учесть основные факторы, которые влияют на поведение сабвуфера.

Расчет корпуса закрытого ящика

Объем закрытого ящика влияет на итоговую резонансную частоту и добротность динамика. И от этого будет зависеть на сколько динамик будет низко играть и какой будет характер звучания.

Как ориентироваться в представленном диапазоне.

1) Смотрите на линию рассчитанной АЧХ в программе для расчета и подбирайте тот предполагаемый график звучания, который вам подходит.

2) Так же ориентируйтесь на такой объем, что бы итоговая добротность была близка к 0,7.

3) Учитывайте мощность. В случае если усилитель у вас чуть меньше РМС сабвуфера и соответственно связка будет настроена на номинал усилителя. Двигайтесь в большую сторону, если же усилитель настроен на номинал динамика или просто равен по заявленной мощности сабвуферу – берите среднее значение. Если же вы очень опытный любитель АЗ и учли подъемы импеданса понижения напряжения и тп. и настроили мощный усилитель выше заявленного номинала динамика, что бы выжать из сабвуфера максимум, тогда ужимайте объем.

Чем больше объём ящика, тем легче двигаться диффузору и тем эффективность больше что и нужно на сравнительно малой мощности. Меньший же объем имеет большую упругость и будет являться своего рода подушкой безопасности для динамика, что нужно на повышенных мощностях. Это относится не только к ЗЯ но и к ФИ так как большой объем при высокой мощности может приводить к не достаточному демпфированию динамика на частоте настройки или превышению хода на других частотах.

К примеру, возьмем 10 саб с RMS 300 Вт, а усилитель — 250 Вт. В таком случае ориентируйтесь на объем в районе 18-20 литров.

Но при этом не забывайте про добротность и примерную АЧХ. Вот среди этих параметров и нужно искать компромисс.

Расчет корпуса фазоинвертора

В случае с объемом действуйте так же как с ЗЯ. Только вместо добротности добавляется зависимость объема от настройки корпуса. Настройкой называют частоту, на которой сабвуфер будет наиболее эффективно работать, а соответственно и громче играть.

Настройка корпуса выбирается из музыкальных предпочтений. Если грубо то Low, srewed и всевозможные заниженные треки это 27-33 Гц; рэп, дабстеп и тп. 30-37 гц; джаз, рок инструментал, клубная музыка 40-45 Гц; а если всего понемногу – это 35-40 Гц.

Общее такое правило, чем ниже настройка, тем больше объем. Это связано с резонансной частой, а так же дает меньшее удлинение порта при понижении настройки.

Ориентируйтесь на максимум объема для настройки ниже 30 Гц и на минимум при настройке свыше 40 Гц.

Таким образом, при определении объема в представленных диапазонах ищите компромисс между мощностью настройкой и формой АЧХ.

Для фазоинвертора нужно еще определять площадь порта. Вообще основная задача, сделать порт таким, чтобы скорость в нем не превышала определенных значений, после которых, могут появляться шумы или чтобы он не запер ящик. Либо чтобы порт не был слишком большим, для правильной нагрузки сабвуфера.

Существует общая рекомендация 12 – 16 дюймов на кубофут. То опять же примерный диапазон. И площадь порта зависит, в том числе от мощности сабовой связки и чем итоговая мощность выше, тем больше нужен порт и наоборот. На слабых мощностях большой порт не нужен. Но это не все, тут еще нужно учитывать форму порта, внутреннюю его площадь, шероховатость и тп. Как видите, опять все уходит гораздо глубже и из теории можно не выбраться. К счастью существует безопасное значение это как раз верхнее значение рекомендаций 16 квадратных дюймов на 1 кубофут объема или 3,65 кв.см. на 1 литр объема для щели. Для круглого порта можно использовать 3,2 3,65 кв.см. на литр. Эти значения гарантированно дадут вам порт, который будет хорошо работать в абсолютном большинстве переменных, даже не смотря на некоторые допущения и опускание некоторых зависимостей.

В принципе с опытом приходит понимание, где можно уменьшить порт, возможно для экономии места или иногда нужно правильно нагрузить связку на малой мощности. Но и данные рекомендации на 1 литр не разочаруют и это отношение можно применять практически всегда.

Итоги

Итак, подведем итог. Чтобы подобрать объем для закрытого ящика определяемся с размером динамика и, учитывая итоговую добротность , мощность и разумеется саму АЧХ выбираем объем из предложенного диапазона.

Для объема фазоинвертора берем во внимание АЧХ, мощность и желаемую настройку. Чтобы найти площадь порта в квадратных сантиметрах умножаем объем на 3 ,65. А длину уже считаем в программе для расчета которая вам нравится.

Видео

Представленные ниже видеоролики еще больше помогут вам в понимании принципов расчета сабвуферов. Но если вдруг, у вас нет времени или вы попросту не хотите разбираться, то можете заказать расчет у нас. Это услуга есть в нашей группе в ВК — вот ссылка на заявку.

Видео о выборе объема и порта:

Ролик о том, как преобразовать нужный объем в размеры будущего ящика:

Удачи в расчетах!

Читайте еще:

Жмите на кнопку, что бы поделиться материалом:

Нажмите кнопку, чтобы поделиться материалом:

Куда поставить сабвуфер? Советы по установке и настройке

Содержание

Содержание

Жирный бас любят все, кроме соседей. В аудиосистемах, домашних кинотеатрах и саундбарах источником баса служит сабвуфер. Куда его поставить и как настроить так, чтобы получить самый густой и читаемый бас, не став при этом врагом всея подъезда?

В низких частотах есть нечто грандиозное и даже мистическое. Мало того, что бас улавливается не только ушами, но и ощущается всем телом, так еще и источники басовых волн в природе — масштабные события вроде гроз и землетрясений. В музыке низкочастотная составляющая — это фундамент трека, который формирует грув и кач. В фильмах и играх бас дает львиную долю вау-эффекта в экшн-сценах: взрывы, выстрелы, разрушения будут плоскими и невыразительными без низких частот.

Чтобы воспроизводить частоты от 20–30 Гц, нужны динамики по 8–10 дюймов — ящики размером с комод. Сабвуфер же позволяет сохранить низкие частоты и уменьшить габариты колонок. По сути, саб — это большой динамик в отдельном ящике. Человеческое ухо не способно уловить направление низкочастотных звуков, поэтому аудиосистемы комплектуются всего одним сабвуфером.

Проблемы с сабом

Несомненный плюс сабвуфера в том, что его не нужно располагать строго в определенной точке, как колонки. Теоретически, его можно приткнуть, куда угодно, и отовсюду будет одинаково слышно. На практике же именно с ним чаще всего и возникают проблемы: поставишь в угол — бубнит и гудит, аж стены трясутся, поставишь в центр — бас вообще пропадает. Если поставить саб на стеллаж, в шкаф, в антресоль, под стол или диван, то баса будет больше, однако он станет более гудящим и мутным.

Многое зависит от помещения: его размеров, формы и даже количества мебели. Звуковые волны — реальный физический объект, который взаимодействует с окружающим пространством, а низкие частоты несут больше всего энергии. Если комната маленькая, то энергии сложно рассеяться в замкнутом пространстве. В итоге образуются стоячие волны. Их называют комнатными модами, есть калькуляторы, позволяющие их рассчитать, исходя из габаритов комнаты.

В большой комнате моды могут быть ниже 20 Гц, такие не будут мешать. Но чем комната меньше, тем выше частоты, на которых образуются стоячие волны. Причем если проблема есть на 50 Гц, то она будет и на кратных им 100 Гц и 200 Гц.

Чтобы обнаружить моды самостоятельно, достаточно включить несколько тестовых сигналов на басовых частотах и походить по комнате. В некоторых точках (например, в углах) баса будет очень много, а в некоторых (обычно по центру) словно не будет вообще. Оно и понятно — часть волн складывается с волнами из саба, усиливая друг друга, а другая часть входит с источником в противофазу и образует пустоты. Имеет смысл запомнить эти точки, не ставить туда саб и не делать точку прослушивания.

Второй момент — сабвуфер ощутимо вибрирует при работе, а если поставить его прямо на пол, да поближе к стене, то вибрировать будет весь подъезд. Аналогично со столом или шкафом: звук распространяется в твердом веществе намного лучше и быстрее, чем по воздуху, поэтому деревянная мебель лишь усилит дрожание и вибрации. Многие сабы уже снабжены резиновыми ножками, но если дополнительно поставить его на виброизолирующую подставку, она поглотит большую часть вибраций. Такие продаются в готовом виде, но можно сделать и самому из плотного поролона.

Как найти лучшую точку для саба?

Некоторой опорной точкой можно назвать золотое сечение. Расстановка акустических систем согласно пропорции золотого сечения уменьшает влияние комнатных мод и дает наилучшие результаты. Например, можно в каждом углу отмерить прямоугольник с соотношением сторон 1:1.618, в два фронтальных угла поставить колонки, а сзади в углу — саб.

Однако лучшим способом найти идеальную точку для сабвуфера является метод научного тыка. Например, можно выделить 10 возможных вариантов для расположения саба и поочередно проверять их, таская саб туда-сюда.

Но есть лайфхак, который сэкономит силы и время:

Поставить сабвуфер в точку прослушивания и походить по комнате в поисках места, где звук будет самым жирным, детальным и разборчивым. Туда и нужно поставить саб.

Иногда такую точку найти не удается. Какие-то частоты, скажем, 40 и 80 Гц, звучат хорошо, а, например, 30 и 60 проваливаются. Решением может быть покупка второго сабвуфера, который располагается в точке, где хорошо звучат проваливающиеся частоты.

Как подружить комнату с низкими частотами?

Проблема с низкими частотами — самая большая головная боль меломанов и хоум-продюсеров. Самый простой способ обуздать бас — поглотить его большой массой пористого материала. Обычно это делают с помощью минеральной ваты. Для этого по углам комнаты (там бас накапливается сильнее всего) устанавливают басовые ловушки из минваты. Однако в небольшой комнате эти ловушки будут съедать по полметра от каждого угла. Не каждый решится на такой шаг.

Если проблема с какой-то одной частотой или диапазоном частот, который звучит заметно громче, более эффективными будут резонаторы. К примеру, диафрагмальный резонатор имеет не очень большие размеры, вешается на стену и представляет собой глухую коробку с фанерой спереди. Внутри находится кусок минваты. Мембрана из фанеры входит в резонанс с нужным диапазоном частот и поглощает их энергию. Рассчитать такой можно с помощью специального калькулятора.

Резонатор Гельмгольца — многие слышали этот термин, а некоторые автолюбители даже используют такую штуку для подавления гула прямотока. В домашней и студийной акустике резонаторы Гельмгольца примеряются, чтобы ювелирно вырезать определенную частоту в басовом диапазоне. Резонатор выглядит как полый ящик или сосуд с дыркой, в нее попадает аудиоволна, прибор входит с ней в резонанс и «съедает» ее. Если сделать полый ящик и обить его спереди досками, между которыми оставить щели в 0,5–3 см шириной (или просто просверлить дырки разного диаметра), то получится резонатор Гельмгольца, работающий в определенном диапазоне частот.

Все это профессиональные методы, которые отнимут много сил и времени. Есть и простые, хоть и менее эффективные способы:

• Поставить в комнате как можно больше мягкой мебели (массивный диван, тахта, кресла).
• Поставить шкаф с одеждой и открыть в нем дверцы. Одежда отлично поглощает звук, получится довольно неплохая басовая ловушка.

Как настроить сабвуфер?

Если даже в наилучшей точке сабвуфер звучит «грязно», а звук словно рассыпается на составляющую колонок и саба, то дело может быть в настройке. Параметров немного, но они важные.

Кроссовер

Эта та точка на АЧХ, с которой сигнал будет становиться тише в колонках и громче в сабвуфере, проще говоря — эдакая склейка частот. Здесь все зависит от того, какие динамики установлены в колонках. Если это маленькие сателлиты, склейку можно сделать в районе 150–200 Гц, но если это большие напольные колонки с динамиками 4–6 дюймов, то в районе 60–80 Гц, а если 8–10 дюймов — то в районе 40–50 Гц.

Производители профессиональной аудиотехники также рекомендуют найти минимальную воспроизводимую частоту и умножить ее на полтора. К примеру, колонки могут звучать до 40 Гц, тогда срез нужно сделать на 60 Гц.

Громкость

Отвечает за количество низкочастотной составляющей в сигнале. Начать можно с 12 часов, а потом крутить по вкусу. Также можно использовать измеритель шума на смартфоне: с помощью тестового сигнала измерить уровень колонок, затем отключить и подогнать под это значение саб.

Чтобы получился хороший звук, динамики колонок и сабвуфера должны двигаться одновременно друг с другом в одном и том же направлении. Поэтому на сабе есть регулятор полярности фазы. Если расположить его напротив колонок, нужно развернуть фазу на 180 градусов, чтобы звуковые волны от обоих источников усиливали друг друга, а не взаимовычитались.

Иногда фазу можно не только развернуть, но и регулировать реостатом, что позволяет настроить ее идеально точно. Для этого есть лайфхак: нужно встать посередине между сабом и одной из колонок (вторую можно выключить) и попросить друга покрутить регулятор фазы. На треке, насыщенном низкими частотами, будет заметно, как эти низкие частоты смещаются то к колонке, то к сабвуферу. Ручку фазы нужно оставить в положении, когда бас будет посередине между колонкой и сабом.

Если в арсенале есть шумомер, можно применить другой способ. Для этого надо запустить тестовый сигнал на частоте стыка колонок и саба (к примеру, 50 Гц), расположить шумомер в точке прослушивания и подвигать саб, пока прибор не покажет ноль — волны будут в противофазе. Остается только щелкнуть тумблером, развернув фазу на 180 градусов.

Сабвуфер и альтернативы

Чтобы подобрать саб, стоит ориентироваться на размеры комнаты:

• Для небольших комнат есть маломощные сабы до 100 Вт с небольшим диаметром динамика, который не будет бубнить в малом пространстве.
• Для комнат среднего размера можно смотреть в сторону моделей до 200 Вт с диаметром динамика до 10 дюймов.
• Для больших помещений есть монстры от 200 Вт с динамиком 12 дюймов.

Но прежде, чем выбирать, стоит посмотреть на комнатные моды и задать себе вопрос о том, нужен ли саб в принципе. Не все меломаны любят сабвуферы: кто-то считает, что он годится лишь для того, чтобы долбить дабстепом в соседей, кому-то не удается подружить его с комнатой, а кто-то вообще находит больше красоты в средних и высоких частотах, ведь именно там лежит большинство инструментов, включая самый важный — вокал. Здесь также стоит помнить, что большая часть музыки сводится на мониторах ближнего поля, которые редко играют ниже 50 Гц. Так что поиск треков с жирным и разборчивым басом может стать проблемой (здесь — небольшая подборка).

Альтернативой сабвуферу могут стать колонки с динамиками от 7-8 дюймов — они воспроизводят частоты до 30–40 Гц. В большинстве своем это напольные стереосистемы, но бывают и полочные. И, конечно, не стоит забывать про студийные мониторы с восьмидюймовыми динамиками. Они дают нейтральный, но очень детализированный звук, без горбов и провалов на АЧХ.

Заключение

Так или иначе, сабвуфер сегодня остается самым популярным способом получить впечатления от низких частот. И если у меломанов еще есть альтернативы, то домашний кинотеатр или саундбар невозможно представить себе без саба. Правильный подбор, установка и настройка этой простой, на первый взгляд, коробки многократно усилит производимый ею эффект и избавит от конфликтов с соседями и домочадцами.