Инструкция по изготовлению корпуса сабвуфера своими руками

Как рассчитать литраж корпуса

Что такое объём корпуса? Это одна из основных величин, от которой напрямую будет зависеть звучание динамиков в сабвуфере. Рассчитать объём корпуса можно двумя способами: с помощью профессиональных программ или вручную.

Помимо этого программы рассчитают размеры всех необходимых для изготовления деталей и элементов, поэтому вам придётся просто взять выведенные параметры и на их основании изготавливать коробку.

Как посчитать объём корпуса вручную

Расчёты без применения специализированного программного обеспечения проще, хотя невозможно будет представить себе модель будущего сабвуфера или размеры его корпуса.

Объём короба высчитывается по формуле V = h*L*A.

При этом в формулу необходимо подставить следующие значения:

• h — высота короба;
• L — длина короба;
• А — его высота.

Зная все эти параметры, легко определить и объём корпуса сабвуфера.

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

Полосовой громкоговоритель — Bandpass

Третий тип сабвуфера, довольно часто используемый в автоустановках (хотя и реже, чем два предыдущих) — полосовой громкоговоритель. Если закрытый ящик и фазоинвертор — акустические фильтры верхних частот, то полосовой, как и вытекает из названия — объединяет в себе фильтры верхних и нижних частот. Простейший полосовой громкоговоритель — одинарный 4-го порядка (single vented). Он состоит из закрытого объема, т.н. задней камеры и второго, снабженного тоннелем, как у обычного фазоинвертора (передняя камера). Динамик установлен в перегородке между камерами так, что обе стороны диффузора работают на полностью или частично замкнутые объемы — отсюда и термин «симетричная нагрузка».

Из традиционных конструкций полосовой громкоговоритель, в любом варианте — чемпион по эффективности. При этом эффективность прямо связана с шириной полосы пропускания. Частотная характеристика полосового громкоговорителя имеет вид колокола. Путем выбора соответствующих объемов и частоты настройки передней камеры, можно построить сабвуфер с широкой полосой пропускания, но органиченной отдачей, то есть колокол будет низким и широким, а можно — с узкой полосой и очень высоким к.п.д. в этой полосе. Колокол при этом вытянется в высоту.

Бандпасс — капризная штука в расчете и самая трудоемкая в изготовлении. Поскольку динамик закопан внутри корпуса, приходится идти на ухищрения по сборке ящика так, чтобы наличие съемной панели не нарушало жесткости и герметичности конструкции. Импульсные характеристики тоже не из лучших, в особенности при широкой полосе.

Чем же это компенсируется? Прежде всего, как говорилось — высочайшим к.п.д. Во-вторых — тем, что весь звук излучается через тоннель, а динамик полностью закрыт. При компоновке такого сабвуфера открываются немалые возможности для установки его в автомобиль. Достаточно найти небольшое местечко на стыке багажника и салона, где может разместиться жерло тоннеля — и путь мощнейшим басам открыт. Специально для таких установок фирма JLAudio, например, выпускает гибкие пластмассовые рукава-тоннели, которыми она предлагает соединять выход сабвуфера с салоном. Вроде шланга пылесоса, только толще и жестче.

Какой ящик для своего динамика выберете вы — решать конечно вам. А наша автостудия изготовит вам этот короб.

Вариант №3. Расчет размера фазоинвертора по номограмме

рис. 9. Номограмма

В области низких частот работа громкоговорителя не зависит от формы ящика или типа фазоинвертора, а определяется лишь двумя параметрами акустического оформления — объемом ящика-фазоинвертора V и частотой его настройки F_b. К нахождению этих величин и сводится в основном расчет акустического оформления.

Для того чтобы уяснить методику расчета громкоговорителей с помощью номограммы, рассмотрим несколько примеров.

Пример 1.Рассчитать оптимальное акустическое оформление для известной низкочастотной головки. Допустим, что с помощью измерений параметры головки определены: Q_a=3,2, Q_e=0,33, V_as=0,120м3, f_s=40 Гц. При работе от усилителя с нулевым выходным сопротивлением (R_g=0) Q_t головки составит 0,3. Отметим на оси абсцисс точку Q_t=0,3, проведем через нее перпендикулярную оси прямую и найдем ординаты точек пересечения прямой с кривыми в верхней и нижней частях номограммы: V_as/V=3, f_b/f_s=1,25, f₃/f_s=1,47. Подставляя в полученные отношения измеренные значения параметров головки V_as=0,120м3, f_s=40 Гц, находим: V=0,04 м3, f_b=50 Гц, f₃=59 Гц. Таким образом, если не принимать мер к дополнительному регулированию Q_t, для получения гладкой частотной характеристики громкоговорителя заданную головку достаточно поместить в ящик-фазоинвертор объемом 0,04 м3 и настроить его на частоту 50 Гц. Частота среза громкоговорителя при этом окажется равной 59 Гц.

Пример 2.Для той же исходной головки с Q_a=3,2, Q_e=0,33, V_as=0,120м3, f_s=40 Гц требуется так рассчитать параметры ящика-фазоинвертора, чтобы частота среза громкоговорителя оказалась равной 35 Гц. При оговоренной частоте среза расчет начинается с определения f₃/f_s. В рассматриваемом случае f₃/f_s=0,875. Далее через точку с ординатой 0,875 на кривой f₃/f_s проводится прямая, перпендикулярная оси абсцисс, и определяются координаты точек пересечения ее с кривыми V_as/V и f_b/f_s , т. е. Q_t=0,415, V_as/V=1.05, f_b/f_s =0.93. Подставляя в полученные отношения значения параметров головки V_as=0,12м3, f_s=40 Гц, находим V=0,114 м3, f_b=37 Гц. Следовательно, для того чтобы получить гладкую частотную характеристику громкоговорителя с частотой среза f3=35 Гц, объем ящика-фазоинвертора должен составлять 0,114 м3, а частота настройки — 37 Гц. Кроме того, поскольку требуемое значение общего Q головки отличается от измеренного (при работе от усилителя с нулевым выходным сопротивлением Q_t=0.3), для достижения желаемой формы частотной характеристики потребуется дополнительное регулирование этого параметра.

Пример 3.Дана низкочастотная головка (Q_a=3,2, Q_e=0,33, V_as=0,12м3, fs=40 Гц) и задан объем акустического оформления 19 V=0,06 м3. Требуется рассчитать громкоговоритель, обладающий гладкой частотной характеристикой. Определим отношение V_as/V =2. Через точку с ординатой 2 на кривой V_as/V проведем прямую, перпендикулярную оси абсцисс, и найдем координаты точек пересечения ее с кривыми f_b/f_s и f₃/f_s : Q_t=0,345; f_b/f_s=1,1; f₃/f_s=1,2. Подставляя в последние отношения значения параметров головки, находим fb=44 Гц, f3=48 Гц. Таким образом, чтобы с данной головкой и в ящике оговоренных размеров получить гладкую частотную характеристику громкоговорителя, потребуется настроить ящик-фазоинвертор на частоту f_b=44 Гц и с помощью средств регулирования довести общее Q головки до значения 0,345.

Делаем сабвуфер стелс своими руками

Сабвуфер стелс своими рукамиНадоело возить в багажнике огромный ящик? Тогда стелс сабвуфер просто создан для вас. Этот уникальный тип корпуса более практичный, чем классический ящик. Он не стоит квадратной коробкой посреди багажника и занимает меньше места. Зачастую стелс устанавливают во внутренней части крыла, иногда в нише вместо запасного колеса. Минимальный объем ящика, который требует 10-12 дюймовый динамик для нормальной работы – 18 литров.

Для изготовления пассивного стелс сабвуфера нам потребуются:

низкочастотный динамик; защитная решетка и розетка для подключения к усилителю; провод для подключения динамика к розетке; многослойная фанера или ДСП (толщина 20 мм); небольшой кусок ДВП; эпоксидный клей; кисточка; стеклоткань; монтажный скотч; полиэтиленовая пленка; саморезы по дереву; дрель, лобзик.

Выбор места для установки корпуса

После выбора места, где будет установлен стелс, освобождаем багажник и приступаем к изготовлению корпуса. Можно снять обшивку багажника в том месте, где будет установлен сабвуфер, чтобы поместить его еще ближе к крылу. Первым делом стелем на пол багажника полиэтиленовую пленку. Она выполняет сразу две функции: защищает обшивку багажника от эпоксидного клея и позволяет нам сделать крепление, к которому мы прикрутим днище сабвуфера. Далее обклеиваем внутреннюю сторону крыла монтажным скотчем в два слоя. Обклеиваем багажник малярным скотчем Нарезаем стеклоткань небольшими кусками, примерно 20х20 см. На малярный скотч накладываем куски стеклоткани и проклеиваем эпоксидным клеем. Накладывать стеклоткань лучше внахлёст, чтобы не было очевидных стыков и швов. Эпоксидный клей + стекломат Лепим слои стеклоткани друг на друга, попутно смазывая их эпоксидным клеем, пока толщина листа не достигнет 10 мм (примерно 4-5 слоев). Толщина панели примерно 1 см Материал будет застывать примерно 12 часов. Для ускорения процесса можно использовать лампу. Теперь вырезаем дно сабвуфера и приклеиваем к нашему корпусу. Стык обрабатываем герметиком или проклеиваем эпоксидной смолой. Приклеиваем днище В этом конкретном случае форму нужно подогнать под петли багажника, чтобы наш самодельный сабвуфер не мешал ему закрываться. После того, как мы отрезали все лишнее, вырезаем из ДСП боковые стенки и верхнюю крышку. Округлую часть изготавливаем из фанеры, мы это делали “на глаз”.

Делаем боковые, верхние и нижние стенки короба

Чтобы фанере было проще придать округлую форму, ее необходимо сначала намочить, придать ей нужную форму, закрепить и дать высохнуть.

Листы ДСП необходимо проклеить эпоксидным клеем или герметиком, а затем скрепить саморезами. Короб из стекловолокна также приклеиваем с помощью эпоксидной смолы, а когда она высохнет – скрепляем саморезами. Приклеиваем и скрепляем детали Для лучшей герметизации можно проклеить швы еще раз. Мы наложили еще один слой эпоксидного клея и прижали конструкцию песком, чтобы клей лучше взялся. Мешки с песком для лучшего сцепления Далее мы можем замерить переднюю панель и вырезать ее. С помощью лобзика вырезаем круг для динамика. Для того, чтобы надежно прикрепить переднюю панель к корпусу, нужно закрутить ее саморезами со всех сторон. То есть на всей внутренней части панели нужно установить бруски, на расстоянии чуть большем, чем толщина фанеры (в нашем случае мы прикрепили бруски на расстоянии примерно 25 мм от края панели). Благодаря этому мы сможем закрепить переднюю часть сверху, снизу, по бокам, и самое главное – надежно прикрепить ее к округлому элементу. Подготавливаем переднюю панель Вырезаем отверстие в торце для розетки. Вырезаем отверстие для клемника В конце было решено добавить еще два слоя стеклоткани и эпоксидного клея на изогнутую часть корпуса для стелс сабвуфера.

Проводим окончательную сборку: устанавливаем розетку и подключаем к ней динамик, но пока не прикручиваем его. Далее есть два варианта – покрасить сабвуфер, либо обтянуть карпетом. Покрасить немного сложнее, так как надо сначала выровнять поверхность. Для этого мы использовали универсальную шпаклевку.

Подготовка

Давайте разберемся как сделать корпус для сабвуфера! Для того, чтобы сделать сабвуфер своими руками вам понадобятся:

• Чертеж;
• Материалы: фанера или МДФ, клей, саморезы, клемник, провод для подключения;
• Инструменты — лобзик, шуруповерт, карандаш, шаблон для посадочного отверстия или циркуль.

Чертеж

Имея на руках параметры корпуса для саба (объем, площадь и длина порта), можно сделать чертеж самостоятельно, воспользовавшись специальными программами (на мой взгляд SketchUp от Google самая удобная для этого). Но если короб делается для себя, то нет смысла тратить время на изучение софта и сделать все по старинке — от руки.

Если вы не умеете рассчитывать корпус, то читайте материал «Как рассчитать корпус для сабвуфера». Так же можно заказать платный расчет в интернете, как правило, к нему прилагается понятный чертеж для изготовления.

Пример чертежа корпуса с фазоинвертором (ФИ)

Материалы и крепеж

Материал корпуса

Для того что бы сделать короб для сабвуфера нужен материал, который должен как  можно меньше вибрировать. Из опыта — лучше всего использовать МДФ (не крашеный, не ламинированный и т.п.)

МДФ (MDF — Medium Density Fibreboard). По русски — древесноволокнистая плита средней плотности.

МДФ легко обрабатывается, имеет хорошую плотность, благодаря структуре не имеет резонансов и не расслаивается — бас в таком коробе мягкий и плотный. МДФ стоит дороже фанеры, «боится» влаги.

Фанера — самый распространенный вариант, стоит дешевле МДФ.

Не используйте для изготовления короба для сабвуфера ДСП и старую мебель. Корпус из фанеры или МДФ всегда будет звучать лучше.

Не используйте материал тоньше 18 мм. и чем больше объем вашего корпуса тем толще должны быть стенки.

Во многих крупных магазинах, продающих листовой материал есть услуга  распила по вашим размерам, там на станке для вас нарежут идеальные детали, останется только собрать корпус.

Крепеж

Для крепления лучше всего использовать желтые саморезы длиной, минимум в 2 раза превышающей толщину стенки. У  черных часто отламываются головки, они тоньше и не такие прочные. Продвинутое решение — мебельные болты, но если это ваш первый саб, то проще будет с саморезами.

Желтые саморезы, черные саморезы, мебельные болты.

Закладные гайки для крепления сабвуфера к корпусу — это круто! Саб можно закрепить и на саморезы, но с болтами в закладных  динамик притягивается максимально сильно, а так же в случае необходимости без повреждений снимается и устанавливается сколько угодно раз. А отполированные болты под шестигранник выглядят очень здорово.

Болт с закладной гайкой

 Видео про установку закладных гаек (более удобный вариант):

Клей

Если вы пилите стенки лобзиком или ручной циркуляркой, то клей будет дополнительно выполнять роль герметика между неровными краями, для этого подойдут любые жидкие гвозди по дереву. Если же вы распускали материал на станке и края стенок корпуса идеальны, то клей наносите очень тонким слоем, но все равно не забудьте промазать стыки изнутри.

Клеммник

Вывести провода можно и напрямую, но лучше  сделать короб для сабвуфера с клеммником.

Клеммник для корпуса

Используйте варианты с резьбой — они надежнее. Для круглых посадочных мест удобно прорезать отверстие с помощью насадки.

Провода

Вам понадобится отрезок провода для соединения катушки саба с выводным клеммником. Берите любой медный провод не тоньше 4 мм. в большинстве случаев этого будет достаточно.

Инструменты

Вам понадобятся:

Циркулярная пила — для распила материала, она может быть и ручной и стационарной, все зависит от ваших  возможностей. Лобзиком лучше не распиливать, слишком не ровными будут края, даже если крепить направляющую планку, так как пилка все равно может гулять.

Ручная циркулярка

• Лобзик — для выпиливания отверстия под динамик и под клеммник, так же это может быть фрезер, с его помощью отверстия  получатся ровными и аккуратными. Для выпиливания стенки под круглый клеммник можно воспользоваться насадкой — пилой. Правильно подбирайте пилку для лобзика в соответствии с выполняемой работой.
• Шуруповерт — для закручивания саморезов и сверления отверстий.

Разновидности

По типу конструкции различают четыре вида, каждый из них имеет свои особенности и способен по-разному влиять на звук.

1. Закрытый ящик. Данный короб прост в проектировании, а тип его конструкции в полной мере отражает название. Сабвуферный динамик, помещенный в закрытый ящик, имеет маленький КПД, но его акустические свойства будут все равно значительно улучшены. Его можно разместить беспроблемно в любом месте автомобиля.
2. Фазоинвертор — корпус, содержащий специальную трубку, которая выводит воздух, чем значительно улучшает качество и мощность звука низких частот.
3. Бандпас четвертого порядка имеет разделение на две камеры, в одной из которых размещен динамик сабвуфера, в другой камере размещен воздуховод. При таком типе конструкции можно регулировать частоты, воспроизводимые низкочастотным динамиком.
4. Бандпас шестого порядка имеет тот же принцип, что и предыдущий вариант, но отличается от него наличием дополнительного фазоинвертора. Такой тип конструкции выдает максимальный КПД, но его проектирование и сборка — очень трудоемкий процесс.

Исходя из вышеперечисленного, можно сделать вывод, что оптимальным вариантом будет изготовление короба фазоинверторного типа, т.к. он отличается высоким показателем КПД и прост в изготовлении.

Как сделать короб для сабвуфера

Несмотря на кажущуюся сложность, работа по изготовлению короба для сабвуфера – это достаточно простое занятие, справиться с которым сможет даже человек без каких-либо специфических навыков.

Перед началом изготовления оформления для низкочастотного динамика нужно найти и приготовить все необходимые материалы, инструменты и чертежи. Следуя всем рекомендациям и советам, вы без проблем справитесь с поставленной задачей.

Как рассчитать короб

Расчет короба для сабвуфера следует производить при помощи специализированного программного обеспечения. К числу подобных расчетных калькуляторов, подходящих для выполнения данной задачи, относятся пакеты WinISD или JBLSpeakershop.

Осуществив установку и запуск программы, вы увидите несколько полей для внесения информации. В пустые строчки необходимо вставить исходные данные – на их основе калькулятор посчитает все необходимые величины. Расчет корпуса сабвуфера – это очень важный этап, от качества которого зависит вся последующая работа.

Как собрать

Процедура по изготовлению короба для низкочастотной колонки подразделяется на несколько этапов. С каждым из них следует внимательно ознакомиться до начала работ: таким образом, вы избавите себя от каких-либо ошибок или непредвиденных обстоятельств.

• Поверхности, в сторону которых будет смотреть головка, следует сделать двойными, используя несколько листов материала. В первом листе следует проделать небольшое отверстие, утопив головку внутрь конструкции;
• Для того чтобы склеить листы между собой, нужно использовать эпоксидный клей и шурупы. Крепежные детали следует размещать через каждые два-три сантиметра плоскости изделия;
• Соединение стенок с основанием ящика производится при помощи мебельных шурупов. Их присутствие делает конструкцию намного прочнее;
• Трехсторонняя рейка, расположенная во внутренней части корпуса, в обязательном порядке проклеивается по всем углам. Таким образом, мы повышаем прочность конструкции и предупреждаем появление деформированных участков.

Чертежи

Схема конструкции внешнего ящика для низкочастотного динамика – это удобный информативный лист, упрощающий процесс сборки изделия. Так как в нашем случае рассматривается процедура по созданию короба для сабвуфера на 12 дюймов, оптимальный объем заготовки должен варьироваться в промежутке от 40 до 50 литров. Создание чертежа производится по следующим размерам:

• Ширина – 700мм;
• Высота – 450мм;
• Глубина – 260мм;
• Передняя и задняя панели – 700/450мм;
• Левая и правая панели – 450/260мм;
• Верхняя и нижняя панели – 750/260мм.

Согласно указанным размерностям можно нарисовать конструктивный чертеж, при помощи которого можно будет собрать готовое изделие.

Как подобрать динамики

После завершения работ по сборке корпуса, следует озаботиться выбором и монтажом громкоговорителей. Включаемые в аудиосистему колонки должны обладать отличными характеристиками в плане воспроизведения низкочастотных волн посредством преобразования электрического импульса в воздушные колебания. Качество работы динамика зависит от нескольких количественных показателей, точные величины которых можно посмотреть в эксплуатационных документах на устройство:

• Частота резонанса;
• Добротность;
• Эквивалентный объем.

Хорошие модели акустических громкоговорителей обладают резонансной частотой в 20-50Гц. Добротность – это показатель, свидетельствующий о том, насколько качественно гасятся резонансные колебания диафрагменного элемента. Эквивалентный объем – объем воздуха внутри конструкции, не зависящий от общих габаритов динамика. Выбирая колонку, старайтесь подобрать устройство с высокими характеристиками.

Как установить

Процедура монтажа низкочастотного динамика – это чрезвычайно простая работа, выполнить которую сможет даже человек, не обладающий профессиональными познаниями в соответствующей области. В качестве основного места установки аудиосистемы можно выбрать:

Внутреннюю обшивку автомобиля;

Плоскость пола багажного отсека;

• Отдельное место, габариты которого соответствуют размерам системы;
• Сабвуфер, не обладающий внушительными размерами, может размещаться под сиденьями автомобиля.

Собираем короб для сабвуфера своими руками

Можно приступать к сборке. Мы используем 12-ти дюймовый динамик Lanzar VW-124.
Его диаметр 30 см, и первое что нужно сделать это вырезать отверстие под динамик. Минимальное расстояние от центра диффузора до стенки сабвуфера — 20 см. Мы отмеряли по 23 см (20 см + 3 см ширина фанеры) от края панели и прорезали отверстие електролобзиком. Далее вырезаем отверстие под фазоинверторную щель, в нашем примере она имеет размер 35*5 см.
Вместо щели можно использовать классический воздуховод — трубку. Теперь собираем фазоинверторную щель и крепим ее к передней панели сабвуфера. Проходим по стыкам жидкими гвоздями и закручиваем саморезами.

Важно очень плотно закручивать саморезы, чтобы не оставить пустотелостей. Они будут создавать резонансные колебания, которые испортят звучание сабвуфера.. Далее собираем боковые стенки короба, предварительно смазав их жидкими гвоздями, и плотно закручиваем саморезами.
На задней крышке короба нужно вырезать небольшое отверстие под клемник

Соединяем все части корпуса. Убеждаемся в том, что мы правильно вырезали и скрепили все части.
Вставляем динамик. Смотрим, любуемся.
Переходим к внутренней отделке короба. Первое, что необходимо сделать это проклеить все стыки и щели эпоксидным клеем или герметиком. Далее с помощью клея ПВА приклеиваем на всю внутреннюю поверхность короба шумоизоляционный материал.
Теперь обтягиваем всю внешнюю плоскость короба карпетом, включая щель фазоинвертора. Крепить его можно на эпоксидный клей или с помощью мебельного степлера.
Далее вставляем и плотно прикручиваем динамик. Сабвуфер почти готов, осталось только протянуть провода от динамика к клемнику и подключить усилитель.
Усилитель мы докупали, но его также можно сделать своими руками. Это довольно сложно, так как требует знаний и практики в области радиотехники. Также можно использовать готовые наборы и схемы для радиолюбителей, вроде Мастер-КИТ, и самостоятельно проводить сборку усилителя. Единственное требование к усилителю — его максимальная мощность должны быть меньше, чем максимальная мощность динамика

Далее собираем боковые стенки короба, предварительно смазав их жидкими гвоздями, и плотно закручиваем саморезами.
На задней крышке короба нужно вырезать небольшое отверстие под клемник. Соединяем все части корпуса. Убеждаемся в том, что мы правильно вырезали и скрепили все части.
Вставляем динамик. Смотрим, любуемся.
Переходим к внутренней отделке короба. Первое, что необходимо сделать это проклеить все стыки и щели эпоксидным клеем или герметиком. Далее с помощью клея ПВА приклеиваем на всю внутреннюю поверхность короба шумоизоляционный материал.
Теперь обтягиваем всю внешнюю плоскость короба карпетом, включая щель фазоинвертора. Крепить его можно на эпоксидный клей или с помощью мебельного степлера.
Далее вставляем и плотно прикручиваем динамик. Сабвуфер почти готов, осталось только протянуть провода от динамика к клемнику и подключить усилитель.
Усилитель мы докупали, но его также можно сделать своими руками. Это довольно сложно, так как требует знаний и практики в области радиотехники. Также можно использовать готовые наборы и схемы для радиолюбителей, вроде Мастер-КИТ, и самостоятельно проводить сборку усилителя. Единственное требование к усилителю — его максимальная мощность должны быть меньше, чем максимальная мощность динамика.