Что находится внутри сабвуфера
Что такое сабвуфер и зачем он нужен?
Содержание
Содержание
Басовый диапазон всегда привлекал музыкантов и меломанов своей особенностью: он не столько слышится, сколько ощущается всем телом. Бытовая полочная акустика не в состоянии воспроизвести всего низкочастотного великолепия, для этих целей изобрели сабвуферы. Сегодня их можно встретить повсюду: в домашних аудиосистемах и кинотеатрах, автомобилях и концертных площадках. Эта статья расскажет все, что нужно знать о сабвуферах.
Зачем нужен сабвуфер?
Если характеристик акустической системы недостаточно для получения глубокого насыщенного баса, на помощь приходит сабвуфер. Он позволяет превратить обычную полочную и напольную акустику с небольшими динамиками в полноценную акустическую систему. Саб особенно критичен для тех, кто любит музыку, насыщенную басом — танцевальную электронику и рок-н-ролл. По схожим причинам сабвуферы любят устанавливать в авто, получая дискотеку на колесах. Но и любители классики и джаза не остаются в стороне: для них натуральный динамичный бас также имеет большое значение.
В домашних кинотеатрах без сабвуфера вообще никуда. Львиная доля вау-эффекта от кино приходится на различные взрывы, басс-дропы и музыку с выраженной низкочастотной составляющей. Композитор Ханс Циммер («Начало», «Интерстеллар», «Пираты Карибского Моря» и т. д.) как-то выслал продюсерам несколько минут музыки для одной из сцен и получил от них ответ: мол, у вас там, кроме тишины, ничего нет. На это композитор ухмыльнулся и посоветовал слушать на киношной акустике, а не на бытовых колоночках.
Узнать, справляется ли имеющаяся акустическая система с низкими частотами, очень просто. Достаточно послушать на ней запись синусоиды, идущей по всему слышимому спектру. Чаще всего на бытовых колонках без саба что-то слышно, начиная с 50-80 Гц. Сабвуфер расширит это значение до 20-30 Гц.
В итоге сабвуфер позволяет:
Как устроен сабвуфер?
Почему же обычные колонки не справляются со сверхнизкими частотами, а сабвуфер справляется?
Технически невозможно сделать динамик, который воспроизводил бы все частоты одновременно. Чтобы колонки могли воспроизвести как можно больше частот, их делают многополосными: маленький динамик (твитер) отвечает за высокие, а большой динамик (вуфер) — за средние и низкие. Иногда твитер размещается прямо посреди вуфера, такой тип конструкции называют коаксиальным динамиком. Однако для воспроизведения саб-баса этого недостаточно, поэтому аудиосистему дополняют сабвуфером — этимология этого термина теперь очевидна. Причем сабвуфер обычно нужен лишь один, поскольку бас почти не локализуется человеческим ухом.
Также для сабвуфера нужен индивидуальный корпус, и вот почему. Частота 50 Гц соответствует волне длиной 7 метров, 20 Гц — 17 метров. Произвести волну такой длины может лишь довольно большой объект. Например, струна контрабаса в длину 42 дюйма (106 см), струна современной бас-гитары — 34 дюйма (86 см). Для достоверного воспроизведения звука этих струн диаметр динамика должен быть идентичен по размеру. Разумеется, в бытовых колонках такое сложно себе представить. Хотя в исследовательских целях подобные агрегаты создавались. К примеру, Mitsubishi Diatone D-160 — один из самых больших динамиков, когда-либо изготовленных человеком. Он имел 63 дюйма (около 160 см) в диаметре и умел воспроизводить частоты от 8 Гц! Интересно также, что один из самых крупных сабвуферов для автомобилей, Cadence DCX34W, оснащен диффузором диаметром ровно 34 дюйма, то есть как раз размером с мензуру бас-гитары.
Слушатели отмечают, что с увеличением размера диффузора несколько теряется детальность и динамика на быстрых партиях, поскольку большой мембране нужно время для колебания, но при этом сам бас звучит более натурально. Из этого можно сделать вывод: любителям танцевальной электроники ни к чему гнаться за гигантскими динамиками, а вот почитателям классики и джаза они как раз понравятся за возможность наиболее точно воспроизвести оттенки звучания акустических инструментов.
Первые сабвуферы появились в 70-е годы. До этого была мода делать огромные колонки с большими басовыми динамиками, в итоге аудиосистема занимала половину комнаты. Благодаря сабвуферу появилась возможность делать небольшие колонки, сопровождая их всего одним басовым динамиком в отдельном корпусе. Такая система стала называться трифоник, ее обозначают как 2.1.
Тем не менее, долгое время сабвуфер не был популярен из-за главного недостатка — частотного провала в диапазоне, где заканчивают играть колонки и начинает вваливать саб. В лохматые годы достойный результат можно было найти лишь в дорогих аудиосистемах. Зато с появлением домашних кинотеатров и компьютерного аудио идея обрела вторую жизнь. Во всех системах вида 5.1, 7.1, 9.1 и т. п. та самая цифра «1» после точки — и есть сабвуфер.
Существует несколько типов конструкции саба:
Звучание сабвуфера также зависит от материала его диффузора. Многие признают, что бумажный диффузор звучит более мягко и музыкально, металлический или синтетический — более резко и упруго. Композитный, например, кевларовый, часто применяется в автомобилях благодаря надежности и устойчивости к внешним воздействиям.
Как выбрать сабвуфер?
Для дома
Главное правило — чем больше комната, тем больше сабвуфер:
Некоторые меломаны предпочитают устанавливать сразу два сабвуфера. Это дает следующие преимущества:
Для авто
Автомобильный сабвуфер — настоящий мастхэв для меломана-автомобилиста. Без него качественный звук в машине не получишь. Сабы для авто, главным образом, делятся на активные — со встроенным усилителем, такие как Pioneer TS-WX300A, и пассивные, например, JBL Stage 1200B. Пассивные стоят дешевле, но нужно внимательно смотреть на его мощность и мощность усилителя. Некоторые кулибины изготавливают сабвуфер самостоятельно, покупая лишь сабвуферный динамик и толстую фанеру.
Для студии
Сегодня большинство музыки делается в домашних студиях и сводится на мониторах ближнего поля. Эти мониторы де факто не воспроизводят низкие басовые частоты, поэтому для полноценного мониторинга к ним нужен сабвуфер. Хорошо здесь то, что можно совершенно спокойно использовать студийные мониторы и саб от разных производителей. Для студий выпускают специальные студийные сабы, которые воспроизводят очень точный и быстрый бас с максимально линейной АЧХ.
Критически важной для студии является акустическая обработка помещения, поскольку именно с низкими частотами возникают основные проблемы. Также критично расположение сабвуфера — желательно, чтобы он был равноудален от мониторов. Если такое расположение невозможно, используется два саба.
Для DIY
Для тех, кто умеет держать в руках пилу и молоток, в продаже есть сабвуферные динамики. Их стоимость ниже готовых сабов, а смастерить ящик можно с помощью калькулятора из Интернета. Разумеется, нельзя забыть про усилитель — максимальная мощность динамика при этом должна в два раза превышать максимальную мощность усилителя. В остальном здесь открывается простор для творчества — можно сделать хоть суперсаб с рупорной конструкцией и несколькими динамиками.
Куда поставить сабвуфер?
Есть простой лайфхак, позволяющий быстро найти оптимальное место для саба. Нужно поставить его на кресло или диван, в котором будет сидеть слушатель, и походить по комнате, определив на слух позицию, где бас звучит наиболее громко, детально и глубоко. Это и будет искомой точкой.
Стоит также запомнить:
Как подружить саб и соседей?
С точки зрения соседей, сабвуфер — это смесь отбойного молотка и военного оркестра, призывающего к мобилизации и военным действиям. Дело в том, что басовые волны очень длинные, поэтому остановить их может только нечто толстое и массивное. Тонкие стены российских квартир для этих волн — все равно что листок бумаги для пули. Более того, если стена не несущая, она выступает еще и в роли мембраны, которая отлично улавливает низкочастотные вибрации и передает их всему каркасу дома, особенно в квартиры выше и ниже. Часто это является главной причиной, по которой меломаны отказываются от сабвуфера.
К счастью, есть несколько эффективных способов подружить сабвуфер с квартирой:
Как настроить саб?
Как правило, у сабвуфера есть несколько основных настроек:
Заключение
Сабвуфер открывает целое измерение в музыке. Оказывается, треки могут различаться между собой фактурой баса, а в некоторых направлениях можно даже почувствовать саму форму волны, из которой были сформированы низкие частоты.
Правильно настроенный сабвуфер добавляет музыке глубины и расширяет ее частотный диапазон, но при этом не отвлекает все внимание на себя и не выделяется из общей картины.
Как сделать сабвуфер: дельные советы
Напольная акустика и сабвуфер
Сабвуфер, он же «басовый динамик», это отдельный акустический элемент, воспроизводящий звуковые частоты в диапазонах 20…120 Гц. Если говорить образно, то в рамках всей компоновочной акустической схемы сабвуфер занимает диапазон низких частот, в то время как вся акустическая система воспроизводит средние и высокие частоты.
Сабвуферы разделяются на активные и пассивные, у первых в корпусе смонтированы блок питания с усилителем, у вторых же усилитель подключается извне.
Изготавливаем сабвуфер
Данная инструкция написана специально для тех, кто мечтает, чтобы у него в автомобиле была установлена акустическая система 5 1 с сабвуфером, но по той или иной причине приобретение сабвуфера им не по силам. Сделать акустический сабвуфер самому совсем не сложно, а в силу того что человеческий слух не распознает направление низкочастотных волн установить сабвуфер в автомобиле можно в любом доступном месте.
Инструментарий
Для того что бы ваша мысль материализовалась в образ сабвуфера, помимо дикого желания и «упертости» нам понадобятся ещё пара мелочей:
Итак, начинаем созидание низкочастотной колонки с выбора динамика(см.Как выбрать динамики для автомагнитолы своими силами).
Выбор динамика
Так как вы уже не первый меломан на этой земле, надо полагать, что какие-то устоявшиеся каноны в мире музыки уже существуют, сказанное касается и применения динамиков:
Кстати сказать, как среди любителей, так и среди профессионалов до сих пор нет согласованности по поводу мощности динамика. Но на данный момент определенно можно утверждать, что динамик однозначно должен быть мощнее усилителя, так как ни одна система не в состоянии на протяжении длительного времени, на максимальной громкости воспроизводить звуковой сигнал без появления нелинейного искажения и значительного снижения качества звучания, здесь все должно быть сбалансированно.
Подбираем устраивавший нас динамик, конечно же, чем он будет мощнее, тем громче будет звук. Неважно, какими путями вы его достали, как он попал к вам, нам необходимо знать его технические характеристики, ведь от них зависит очень важный этап – проектировка корпуса.
Расчет параметров
В случае если у вас отсутствует сопроводительная документация с техническими данными динамика, и нет возможности узнать эти параметры у производителя, то нам придется вычислять их своими руками.
Нам придется узнать данные об:
Ну и о показаниях добротности резонансных частот:
Для получения необходимых параметров нам понадобятся:
Итак, к звуковой карте, через линейный выход подключаем «усилок», а с его выходов, через резистор номиналом в 1 КОМ, подключается динамик (см. фото):
Внимание! Далее категорически нельзя трогать регулятор громкости ни на компьютере/генераторе, ни на усилителе!
Полученные данные мы можем уже выразить в виде графика амплитудно-частотной характеристики динамика:
При просмотре графика вы можете наблюдать новые вводные Uср, F1 и F2, это частоты, с помощью которых мы определим добротность динамика по формулам Qes, Qts, Qms и Uср.
Раньше вычисления происходили вручную, сейчас же всё происходит предельно просто – скачиваем «прогу» TSCalc, вставляем известные значения и получаем результат:
Выбор ящика
Теперь, когда мы знаем все необходимые параметры, можно приступить к выбору типа корпуса сабвуфера.
Внимание! Как бы ни хотелось вас расстраивать, но только полученные параметры (а не ваши желания) являются основными факторами определяющие тип корпуса. Это не говорит о том, что вы не сможете собрать выбранный вами тип корпуса, но вот будет ли он выдавать нужный нам звук, это вопрос…
Free air (свободный излучатель)
Данный вид динамика подходит в том случае, когда Fs > 100 Гц. Как можно догадаться путевый сабвуфер из него не получится, так как у него практически полностью отсутствует поднизкочастотный диапазон.
Максимум куда его можно определить, это задняя акустическая полка автомобиля, ну а оптимальным вариантом будет поиск другого динамика.
Акустический сабвуфер самому
Closed Box (закрытый ящик)
Выбираем этот тип, если значение Qts менее 0,8-1,0 (оптимально 0,7), а Fs/Qts равно 50. Его рассчитать совсем не сложно.
Vented Box (фазоинвертор)
Оптимален при Qts менее 0,6 (оптимальный показатель 0,39), а Fs/Qts равно 85. Более сложен в проектировании.
Band Pass (полосовой подход)
Обладает самой большой эффективностью, и в то же время является самым сложным в изготовлении. Оптимален при значении Fs/Qts равном 105.
PassiveRadiator (пассивный излучатель)
Акустическая система 5 1 с сабвуфером своими руками
Тот же фазоинвертор, только на место трубы устанавливается мембранный излучатель. Расчет его параметров аналогичен фазоинвертору, но в изготовлении немного сложнее.
Хотя если взять старый динамик, демонтировать с его корпуса магнит, диффузор и корзину, к резиновой обойме приклеить пластинку из оргстекла (гетинакса и т. п.) а в центр её вкрутить груз (болт с гайкой) коим можно будет регулировать Fc, то у вас получится очень даже неплохой и не дорогой PassiveRadiator.
Любой из представленных вариантов может быть изготовлен как с одним, так и с двумя динамиками. Итак, параметры нам известны, с типом корпуса определились, пора начать расчет корпуса.
Расчет короба
В данном случае я решил воспользоваться программой JBLSpeakerShop.
Акустический сабвуфер самому
Подробностей от меня не ждите, данная «прога» очень простая и понятная (кстати, в интернете видео инструкция всегда к вашим услугам).
Но порядок действий я вам всё-таки расскажу:
Ввод параметров головки акустика на авто
Выбор формы короба
Изготовление короба сабвуфера
Подготовка
Как известно — практика, это критерий истины, ну а так как расчет закончен, приступаем к самой интересной части нашей инструкции, где царит одно правило — семь раз отмерь, один отрежь.
Совет! При выборе материала корпуса необходимо учитывать, чем больше мощность динамика, тем толще должна быть его стенка, а крепления жестче.
Напольная акустика и сабвуфер
Одним из ответственных моментов считается изготовление отверстия под динамик.
Так как сверло диаметром в 150…300 миллиметров найти как-то проблематично будем думать головой:
Способ первый
Просверливаем сверлом на 10…15 миллиметров линию малого круга, вводим в получившееся отверстие пилку лобзика и выпиливаем отверстие, проводя пилкой по большому кругу.
Акустическая система 5 1 с сабвуфером
Совет! Фанеру перед началом сверления положите на какую-нибудь твердую поверхность – таким образом, на выходе сверло не «задерет» заднюю стенку.
Способ второй
Вторую окружность чертить не обязательно — просверливаем отверстие в любом месте внутри круга, просовываем пилку лобзика и плавно выводим ее на линию прочерченного круга.
Способ третий
По всему диаметру малого круга просверливаем вблизи друг друга отверстия, после чего пробиваем перемычки между ними и обрабатываем окружность напильником.
Сабвуфер своими руками
Прикиньте динамик по отверстию, и если вас всё устраивает, просверлите отверстия под монтажные гайки которые можно приобрести в любом отделе мебельной фурнитуры.
Вкручивающиеся металлические двухсторонние гайки
Совет! Разъемы, применяющиеся в концертной акустике очень практичные и надежные, пользоваться лучше всего ими.
Сборка короба
Итак, отверстия под динамик и фазоинвертор сделаны, бруски напилены, переходим к сборочным работам:
Совет! Заднюю стенку прикручивайте на последнем сборочном этапе.
Кстати, фазоинвертор может быть и квадратной формы, в этом случае в процессе его изготовления придется немного пофантазировать:
В качестве демпфирующего материала может использоваться любой шумопоглощающий материал, например толстый слой ворсонита, войлок, вата, жесткий поролон и т. п.
Акустическая система 5 1 с сабвуфером
Далее настраиваем фазоинвертор:
На этом инструкция по изготовлению своими руками автомобильного сабвуфера подходит к концу. Вам остается лишь проверить свою работу в деле.
Включаем самый жесткий вариант музыкальной композиции на всю громкость и прослушиваем воспроизводимое на предмет появления посторонних шумов, шелеста, свиста:
Заканчиваем внешнюю обработку сабвуфера: скругляем острые углы, зашкуриваем, замазываем ямки и щели шпаклевкой или мастикой, после чего обклеиваем материалом и устанавливаем декоративные решетки на диффузор динамика и трубу фазоинвертора.
На этом все. Надеюсь, вас порадует не только цена вашего «детища», но и великолепное качество его звучания.
Ведь если вы все сделали как надо, то без вашей подсказки едва ли кто-нибудь догадается что мощный и чистый доносящийся бас из салона вашего автомобиля воспроизводится из самодельного сабвуфера. Чем, кстати, и не стыдно похвастаться)))
Сабвуфер своими руками: инструкция и видео
Как сделать сабвуфер своими руками для автомобиля
Сабвуфер представляет собой низкочастотный динамик, способный воспроизводить частоты ниже ста пятидесяти герц. Их используют в автомобилях, дома, устанавливают в маленькие настольные акустические системы. В дословном переводе название этого оборудования звучит как подгавкиватель.
Все сабвуферы можно разделить на два вида: первый гасит излучение с тыла динамика, второй переворачивает излучение по фазе и переизлучает с задней части. Выбирается вид в зависимости от внешнего вида и технических требований.
Также бывают мощные, маленькие и пассивные сабвуферы.
Как сделать маленький, пассивный и мощный сабвуфер
Данный звуковой диапазон человеческий слух воспринимает сложно, поэтому в квартире нет ограничений для размещения сабвуфера. К сожалению, планировка современного жилья не всегда позволяет правильным образом разместить необходимое количество усилителей. Поэтому самостоятельное изготовление низкочастотного звена поможет не только сберечь денежные средства, но и получить чистый звук.
Собрать саб своими руками изначально довольно сложная задача. Нужно выбрать правильные динамики. Чем меньше сопротивление нагрузки усилителя, тем выше мощность. Динамики на пятнадцать дюймов требуют сабвуфер объемом не меньше шестидесяти литров. Для динамиков на 12 дюймов нужно всего половину последнего объема. Динамики на 10 дюймов являются оптимальным решением, отлично работают в закрытом сабвуфере объемом пятнадцать литров. Шестидюймовые динамики могут послужить дополнительным источником мид-баса.
При сопротивлении 1-2 Ома появляется риск потери качества звука. Поэтому чаще всего используется сопротивление в 2-4 ома. Динамик должен быть мощнее усилителя. В противном случае ему придется работать на максимальной громкости, что приведет к скорой поломке.
Для создания работоспособного сабвуфера, необходимо провести расчеты при помощи специальной программы. Потребуются параметры Тиля-Смолла: эквивалентный объем, добротность динамика, частота резонанса для открытого пространства.
Добротность динамика наиболее важна при расчете объема ящика. Этот показатель обозначает эффективность динамика на резонансной частоте. Стоит помнить, что у разных производителей отличаются параметры.
Для расчета потребуется еще несколько показателей: сопротивление (можно уточнить на маркировке динамика), предельная шумовая мощность, электрическая и механическая добротность, диаметр диффузора.
Важно определить тип ящика. Существует несколько типов: закрытый (проще всего спроектировать, но имеет наименьшую полезную мощность и обязательно возникнет потребность герметично собрать его), фазоинвертор (сложность расчета окупается более высокой полезной мощностью), бандпасс (сложнее всего рассчитать и изготовить, но качество стоит этих усилий). В большей степени выбор ящика зависит от типа динамика. При расчетах программа подскажет оптимальный вид ящика.
Колонка для сабвуфера
После всех расчетов необходимо сделать корпус. Оптимальной будет форма усеченной пирамиды. Для того чтобы знать объем, нужно нарисовать чертеж корпуса и рассчитать все его характеристики.
Переднюю стенку лучше делать из ДСП на два-три миллиметра толще боковых. Соединения производятся клеем и саморезами. Последние лучше всего вкручивать с интервалом в пять сантиметров. Удобнее всего заранее проделать отверстия сверлом. На боковой стороне нужно разметить и вырезать отверстие под акустический терминал. На передней стенке нужно сделать отверстие для установки динамика.