Сабвуфер своими руками для дома

Сабвуфер своими руками для дома — подробная инструкция

Сабвуфер своими руками для дома — точнее будет сказать для домашнего кинотеатра. И хотя у меня не очень большой опыт в изготовлении таких конструкций, тем не менее я решил взяться за его сборку. Тем более, я уже давно планировал приобрести такую вещь, чтобы получать удовольствие от звуковой сцены во время просмотра фильмов.

Для начала я выяснил какая мощность меня наиболее устроит — решил что, учитывая площадь помещения, мне 100 Вт мощности вполне хватит. Затем начал искать подходящие чертежи и необходимый, подходящий мне по всем параметрам динамический излучатель низкой частоты. Тем временем, пока излучатель и фазоинвертор ехал ко мне через почтовые службы, я начал готовить все необходимые для изготовления саба материалы.

Начало сборки

В строительном магазине купил вот такую плиту, толщиной 30мм. Кстати, там же в магазине, за небольшую плату мне ее порезали по размерам. Имеющиеся у меня чертежи предполагали использование МДФ толщиной 19мм, то пришлось немного подкорректировать размеры, для сохранения оригинального внутреннего объема короба.

На этом этапе фиксируем конструкцию несколькими саморезами, для определения неточностей после распиливания, но прошло все нормально, заготовки соответствуют заданным размерам

Теперь нужно разметить точки под фрезеровку установочных мест для динамика и фазоинвертора

Фрезеровка

Подготавливаем фрезер ручного типа, а это фрезы, которые у меня имеются в наличии. Все операции производятся сугубо в домашней мастерской

Чтобы выполнить качественную по фрезеровке, как известно нужен циркуль, которого под рукой не оказалось, поэтому изготовил его самостоятельно из имеющихся в распоряжении материалов

В результате образовалась вот такая конструкция. Именно при помощи этого циркульного приспособления я смогу выполнять вырезание круга диаметром от 55 мм и более

Во время фрезерования, обязательно подключите пылесос

Вот, что получилось на данном этапе

Подгонка динамика

Как раз к этому моменту я получил динамик и фазоинвертор, сделал примерку

Фрезерные работы под установку терминала

Опять примерил

После этого сделал фаску по всему периметру, чтобы не было острых углов

На этом шаге все боковины корпуса посадил на полиэфирную смолу, которая чем то похожа на эпоксидную, но высыхает за полчаса, а затем закрепил длинными саморезами.

Шпатлевание и грунтовка

После этого занялся шпатлеванием ящика, можно конечно было бы замазать только места, где выкручены саморезы, но подумал, что качественнее будет выглядеть, когда весь корпус будет обработан шпатлевкой. Поэтому, большим шпателем прошелся по всем боковинам, в итоге все плоскости стали идеальными. После высыхания, обработал наждачной бумагой, дополнительно прошел еще более мелким составом шпатлевки уже по пластику.

Когда все это хорошо высохло, опять зашкурил. После шлифовки слоя шпатлевки, чтобы выявить какие-то изъяны, можно применить проявочную пудру. Настает момент грунтовки с последующей сушкой не менее суток, затем снова шлифовка мелкой наждачной бумагой. После этого на корпус нанес слой металика и опять все высушил, когда высохло — покрыл автомобильным лаком. В конечном результате имеем такой вот шикарный корпус!

Вот еще пара ракурсов корпуса

Здесь совсем близко

Примерил динамик в отверстии, все идеально

Демпфирование корпуса

Этот этап заключается в обработке внутренней части ящика антирезонансным материалом, вот, таким как на снимке. В его основу входит фольга обработанная битумным компонентом

Для создания качественного акустического демпфирования, внутри ящика приклеил вот такие пласты — очень плотные

Здесь саб после демпфирования

Монтируем все комплектующие на корпус

Далее нужно было определится какие нужны шипы устанавливать. Однако с такими опорами передвигать сабвуфер не очень удобно, так как можно повредить напольное покрытие. Выход нашелся сам по себе — в мебельном салоне приобрел вот такую металлическую гарнитуру, скорее всего это ручки для чего-то

Смотрится довольно неплохо!

Вообще говоря, изготовление корпуса сабвуфера я практически закончил. Теперь настала время браться за установку усилителя мощности. Сначала я хотел сделать вариант саба активным, то есть скомпоновать все комплектующие внутри ящика, но потом мне эта затея не понравилась. Поэтому принял решение, что усилитель для него будет отдельным блоком

Сборка усилителя

Потому как я имею опыт в сборке усилителей, то решил собрать усик на TDA7294, с включением их по мостовой схеме. Но потом повнимательнее посмотрел характеристику этой микросхемы и почитав отзывы об усилителе собранном на таких чипах и обнаружил, что усилок рассчитан на работу только с восьмиомной нагрузкой

Тогда начал искать более подходящую схему на биполярных транзисторах — остановил свой выбор на усилителе «Ланзар» с выходной мощностью на нагрузке 4 Ом 200Вт, но можно выжать и больше. Принципиальная схема приведена ниже

Для тех, кто намерен повторить этот усилитель, вначале нужно подготовить печатную плату методом ЛУТ (лазерно-утюжная технология). Немного получилось не так как бы хотелось, но все изъяны можно поправить лаком

Облуживаем дорожки

Устанавливаем все компоненты на плату, здесь нужно быть особенно внимательным, чтобы не сделать ошибки

Фазоинвертор

Учитывая, что сабвуфер работает на низких частотах, то в обязательном порядке нужно установить фильтр низких частот (ФНЧ). В случае наличия на звуковой карте выходного разъема для подключения сабвуфера, тогда ФНЧ можно и не устанавливать. Но я используя приведенную ниже схему фильтра, собрал ее на операционных усилителях. Данная схема предусматривает регулятор уровня громкости звука, регулятор среза, также есть возможность плавной регулировки фазы

Печатная плата ФНЧ

ФНЧ в собранном виде

Для корректной работы фильтра, ему требуется стабилизированное напряжение питания, поэтому собираем стабилизатор по приведенной ниже схеме

Стабилизатор напряжения в собранном виде

Тест усилителя

На этом этапе тестируем работу, на усилителе устанавливаем ток покоя выходного каскада. Ланзар прекрасно работает, хорошее звучание

Проверка ФНЧ показала, что все функционирует в нормальном режиме

Вначале я тестировал усилитель на имеющимся у меня слабеньком трансформаторе ТП-100 с напряжением вторичной обмотки 20v, но этого явно маловато для Ланзара. Поэтому пришлось искать источник питания по мощнее. У знакомого теле-мастера как раз оказался такой — ТС-180, от старого лампового телевизора. Мне оставалось только снять старую вторичную обмотку и намотать свою, из расчета на переменное напряжение 27v

Сделал все без каких либо проблем

Корпус усилителя

Теперь настала очередь изготовления корпуса для усилителя, шасси сделал из небольших алюминиевых уголков

прикинул как станет радиатор

Обшивать каркас будем фанерой, так как дефицитный алюминий я весь использовал на изготовление прежнего усилителя,

Торцы фанеры обрабатываем фрезой

Вид с тыльной стороны

Дальше все уже по знакомой технологии — шпатлевка, шлифовка наждачной бумагой, грунтовка, в общем все так, как и с основным коробом. И в конце корпус покрываем лаком

Здесь показан итоговый результат

Вид с другого ракурса

Смотрим как будет выглядеть со стороны этот комплекс — на мой взгляд, очень даже хорошо!

Монтаж деталей усилителя

Монтируем все в корпусе усилителя и надежно фиксируем

На фильтре низких частот немного подкорректировал регуляторы, то-есть увеличил расстояние между ними, а то было слишком близко относительно друг друга

На днище корпуса усилителя крепим опорные ножки из полиуретана

Упустил из виду пояснить, что в процессе монтажа, установил модуль защиты акустической системы, а индикаторные светодиоды разместил на фронтальной панели. Красный светодиод начинает светиться в случае появления в нагрузке постоянного напряжения, зеленый светодиод светится в течении трех секунд, это обусловлено системой плавного включения усилителя

Заключение

Подводя итог, можно констатировать, что мощности сабвуфера для домашнего кинотеатра вполне хватает, даже слишком! Отличные басы, чувствуется отчетливая напористость и упругость звучания. Абсолютно нет никакого хрипа, и прочих искажений даже близко.

Процесс изготовления сабвуфера своими руками

Активный домашний сабвуфер своими руками

Началось все с того, что полтора года назад купил двенадцатидюймовый низкочастотный динамик с целью собрать автомобильный сабвуфер. Но времени не хватало, и динамик залежался у меня в квартире. И вот полтора года спустя, наконец, решился собрать, но не автомобильный, а активный домашний сабвуфер. В этой статье буду описывать пошаговую инструкцию по расчету и сборке сабвуферов такого типа.

1. Расчет и конструирование корпуса (ящика) сабвуфера

Для расчета корпуса сабвуфера нам понадобятся:

• Параметры Тиля-Смолла для громкоговорителя,
• Программа для расчета акустических оформлений JBL Speakershop

1.1.Измерение параметров Тиля-Смолла для громкоговорителя

Обычно эти параметры указываются производителем в паспорте громкоговорителя или на их сайте. Но сейчас большинство громкоговорителей, продающихся на рынках (в том числе и мой громкоговоритель), не имеют указанных этих параметров или не соответствуют им (несмотря на многочисленные попытки, мне так и не удалось найти мой динамик в интернете, а о параметрах Тиля-Смолла уже и речи не могло быть). Поэтому нам придется измерять все самому.

Для этого нам понадобится:

• Компьютер или ноутбук с ХОРОШЕЙ (то есть с линейной АЧХ) звуковой картой,
• Программный генератор звукового сигнала, использующий выход наушников звуковой карты (мне лично нравится программа NCH Tone Generator),
• Вольтметр переменного напряжения со способностью измерять напряжение порядка 0,1мВ,
• Ящик с фазоинвертором,
• Резистор 150-220 Ом,
• Разъемы, провода и т д……..

1.1.1. Сначала проверим линейность АЧХ звуковой карты. Существует большое количество программ, которые автоматически измеряют АЧХ в диапазоне 20-20000Гц (при подключенном состоянии выхода наушников к входу микрофона звуковой карты). Но здесь я буду описывать ручной метод измерения АЧХ в диапазоне 10-500Гц (для измерения параметров Тиля Смолла низкочастотного излучателя важен только этот диапазон). Если под рукой не оказался вольтметр переменного напряжения со способностью измерять напряжение порядка 0,1мВ, не расстраивайтесь, можно использовать обычный недорогой мультиметр (Тестер). Обычно такие мультиметры измеряют переменное напряжение с точностью 0,1В а постоянное напряжение с точностью 0,1 мВ. Чтобы измерять переменное напряжение порядка несколько мВ, нужно всего лишь поставить диодный мост перед входом мультиметра и измерять в режиме вольтметра постоянного напряжения в диапазоне до 200мВ.

Сначала подключаем вольтметр к выходу наушников (Или к правому, или к левому каналу).

Отключаем все звуковые эффекты и эквалайзеры, открываем свойства динамиков и ставим уровень громкости на 100%.

Открываем программу NCH Tone Generator, нажимаем “Options”, в “Tone Interval” выбираем “Frequency”, и ставим шаг на 1Гц.

Закрываем “Options”, ставим уровень громкости на 100%, ставим начальную частоту на 10Гц и нажимаем “Play”. Кнопкой “+” начинаем плавно, шагом 1Гц, повышать частоту генератора до 500Гц.

При этом смотрим на значение напряжения на вольтметре. Если максимальная разница амплитуды находится в пределах 2дБ (1,259 раза), то такая звуковая карта годится для измерения параметров динамика. У меня, например, максимальное значение составляло 624мВ, а минимальное 568мВ, 624/568=1,09859 (0,4дБ), что вполне допустимо.

1.1.2. Перейдем к долгожданным параметрам Тиля-Смолла. Минимум параметров, по которым можно рассчитать и сконструировать акустическое оформление (в данном случае сабвуфер) это:

• Резонансная частота (Fs),
• Полная электромеханическая добротность (Qts),
• Эквивалентный объем (Vas).

Для более профессионального расчета понадобится еще больше параметров, такие как механическая добротность (Qms), электрическая добротность (Qes), чувствительность (SPL), и т д.

1.1.2.1. Определение резонансной частоты (Fs) громкоговорителя.

Собираем вот такую схему.

Динамик при этом должен находиться в свободном пространстве как можно подальше от стен, пола и потолка (я повесил его с люстры). Снова открываем программу NCH Tone Generator, настаиваем громкости так, как было описано выше, ставим начальную частоту на 10Гц и начинаем плавно, шагом 1Гц увеличивать частоту. При этом опять же смотрим на значение вольтметра, которое сначала будет возрастать, достигнет максимальной точки (Umax) на частоте собственного резонанса (Fs), и начнет уменьшаться до минимальной точки (Umin). При дальнейшем увеличении частоты напряжение будет плавно возрастать. График зависимости напряжения (активного сопротивления динамика) от частоты сигнала имеет такой вид.

Та частота, на которой значение вольтметра максимальная, и есть приблизительная резонансная частота (при шаге 1Гц). Чтобы определить точную резонансную частоту, нужно в области приблизительной резонансной частоты менять частоту шагом уже не на 1Гц, а 0,05Гц (точность 0,05Гц). Записываем резонансную частоту (Fs), минимальное значение вольтметра (Umin), значение вольтметра на резонансной частоте (Umax) (в дальнейшем они пригодятся для расчета следующих параметров).

1.1.2.2. Определение полной электромеханической добротности (Qts) громкоговорителя. Находим UF1,F2 по следующей формуле.

Изменяя частоту, добиваемся значений вольтметра соответствующих напряжению UF1,F2. Частот будет две. Одна ниже резонансной частоты(F1), другая выше (F2).

Проверять правильность расчетов можно этой формулой.

Если разница Fs’ и Fs не превышает 1Гц, то смело можно продолжить измерения. Если нет, то надо все сделать сначала. Находим механическую добротность (Qms) по этой формуле.

Электрическую добротность (Qes) находим по этой формуле.

И наконец, определяем полную электромеханическую добротность (Qts) по этой формуле.

1.1.2.3. Определение эквивалентного объема (Vas) громкоговорителя.

Для определения точного эквивалентного объема нам понадобится заранее изготовленный, прочный, герметичный ящик-фазоинвертор с отверстием для нашего динамика.

Объем ящика зависит от диаметра динамика, и выбирается согласно этой таблицы.

Закрепляем динамик к ящику и подключаем к схеме описанной выше (Рис.9). Опять открываем программу NCH Tone Generator, ставим начальную частоту на 10Гц и кнопкой “+” начинаем плавно, шагом 1Гц, повышать частоту генератора до 500Гц. При этом смотрим на значение вольтметра, которое опять же начнет возрастать до частоты FL ,потом уменьшаться, достигнув минимальной точки на частоте настройки фазоинвертора (Fb), снова возрастать и достичь максимальной точки на частоте FH, потом уменьшатся и снова медленно возрастать. График зависимости напряжения от частоты сигнала имеет вид двугорбого верблюда.

И наконец, находим эквивалентный объем (Vas) по этой формуле (где Vb-объем ящика с фазоинвертором).

Повторяем все наши измерения 3-5 раз и берем среднее арифметическое значение всех параметров. Например, если мы получили значения Fs соответственно 30,45Гц 30,75Гц 30,55Гц 30,6Гц 30,8Гц, то берем (30,45+30,75+30,55+30,6+30,8)/5=30,63Гц.

В результате всех моих измерений я получил следующие параметры для моего динамика:

• Fs=30.75 Гц
• Qts=0.365
• Vas=112.9≈113 л

1.2.Моделирование и расчет корпуса (ящика) сабвуфера программой JBL Speakershop.

Существует несколько вариантов акустических оформлений, из которых наиболее распространены следующие варианты.

• Vented box-ящик с фазоинвертором,
• Band-pass 4-го, 6-го и 8-го порядка,
• Passive radiator-ящик с пассивным излучателем,
• Closed box-закрытый ящик.

Тип акустического оформления выбирается исходя от параметров Тиля-Смолла громкоговорителя. Если Fs/Qts100, то исключительно в Vented box или Band-pass или Closed box. Если 50

Сначала скачиваем и устанавливаем программу JBL Speakershop. Эта программа написана для Windows XP и не работает в Windows 7. Чтобы заставить программу работать в Windows 7, нужно скачать и установить виртуальную машину Windows Virtual PC-XP Mode (скачать можно с официального сайта Microsoft), и запустить установку JBL Speakershop через нее. Открывать JBL Speakershop тоже нужно через виртуальную машину. После открывания программы видим вот такой интерфейс.

Нажимаем “Loudspeaker” и выбираем “Parameters--minimum”, в открытом окне пишем, соответственно, значение резонансной частоты (Fs), значение эквивалентного объема (Vas), значение полной электромеханической добротности (Qts) и нажимаем “Accept”.

При этом программа предложит два оптимальных (с наиболее ровной АЧХ) варианта, один в закрытом оформлении (Closed box), другой в Vented box (ящик с фазоинвертором). Нажимаем “plot”(и в области Vented box и в области Closed box) и смотрим на график АЧХ. Выбираем то оформление, АЧХ которого наиболее подходит к нашим требованиям.

В моем случае это Vented box, поскольку на низких частотах (20-50Гц) у Closed box спад амплитуды намного больше, чем у Vented box (Рисунок выше).

Если объем ящика в оптимальном варианте устраивает, то можно построить ящик с таким объемом и насладится звучанием сабвуфера. Если нет (при слишком больших объемах), то нужно задать свой объем (чем ближе к оптимальному объему, тем лучше) и рассчитать оптимальную частоту настройки фазоинвертора.

Для этого в области Vented box нажимаем “Custom”, в открывшемся окне пишем свой объем ящика, нажимаем “Optimum Fb” (при этом программа рассчитает оптимальную частоту настройки фазоинвертора, при котором АЧХ акустического оформления будет наиболее линейной) а потом “Accept”.

Нажимаем “Box” и выбираем “Vent…”, в открывшемся окне в области “Custom” пишем диаметр трубы (Dv), который будем использовать в качестве фазоинвертора. Если будем использовать два фазоинвертора, то ставим точку на “Area” и пишем суммарную площадь сечения труб.

Не забываем рассчитать минимальный диаметр трубы фазоинвертора по этой формуле, где Ds-диаметр динамика (от центра подвеса) (мм), Xmax-максимальный ход подвижной системы (мм), Fb-частота настройки фазоинвертора (Гц).

Нажимаем “Accept” и в области “Custom” на строке Lv появится длина трубы фазоинвертора. Теперь, когда мы знаем внутренний объем ящика, диаметр и длину трубы фазоинвертора, то смело можно перейти к конструированию акустического оформления, однако если уж очень хочется узнать оптимальное соотношение сторон ящика то можно нажать “Box”, выбрать “Dimensions…”.

1.3.Конструирование корпуса (ящика) сабвуфера

Для получения высококачественного звучания необходимо не только правильно рассчитать, но и тщательно изготовить корпус акустического оформления. После определения внутреннего объема ящика, длины и диаметра трубы фазоинвертора, можно смело поступить к изготовлению корпуса сабвуфера. Материал ящика должен быть достаточно прочным и жестким. Наиболее подходящий материал для корпусов акустических оформлений большой мощности является двадцатимиллиметровый МДФ. Стены ящика крепятся друг к другу саморезами, а щели между ними намазываются герметиком или силиконом. После изготовления ящика делаются отверстия для ручек, и приступают к отделке внешней поверхности. Все неровности выровняются с помощью замазки или эпоксидной смолы (в замазку я добавляю немножко клея ПВА, что предотвращает появление трещин со временем и снижает уровень вибраций). После высыхания замазки поверхности нужно отшлифовать до получения идеально ровных стен. Готовый ящик можно как покрасить, так и покрыть самоклеющейся декоративной пленкой, или просто приклеить плотную ткань. Изнутри к стенам ящика клеится звукопоглощающий материал, состоящий из ваты и марли (в моем случае я приклеил ватину). В качестве фазоинвертора можно использовать пластиковую канализационную трубу или бумажную стержень от разных рулонов, а так же готовый фазоинвертор который можно купить почти в любом музыкальном магазине.

Корпус активного сабвуфера состоит из двух отсеков. В первом отсеке располагается собственно громкоговоритель, а во втором вся электрическая часть (формирователь сигнала, усилитель, блок питания……). В моем случае я расположил блок сумматоров и блок фильтров в отдельном отсеке от блока усилителя мощности, блока питания и блока охлаждения. Изнутри к стенам отсека блока сумматоров и блока фильтров приклеил фольгу, которую подключил к земле (GND). Фольга предотвращает воздействие внешних полей и уменьшает уровень шумов.

Если будете использовать мои печатные платы, то эти отсеки должны иметь следующие размеры.

2. Электрическая часть активного сабвуфера

Перейдем к электрической части активного сабвуфера. Общая схема и принцип работы устройства представляется этой схемой.

Устройство состоит из четырех блоков, собранных на отдельных печатных платах.

• Блок сумматоров (Summators),
• Блок фильтров (Subwoofer driver),
• Блок усилителя мощности (Power amplifier),
• Блок питания (Power supply) и блок охлаждения (Heatsink fun).

Сначала звуковой сигнал поступает в блок сумматоров (Summators), где происходит суммирование сигналов правого и левого каналов. Потом поступает в блок фильтров (Subwoofer driver), где идет формирование сигнала сабвуфера, что включает в себя регулятор громкости, subsonic filter (фильтр инфра низких частот), bass booster (увеличение громкости на определенной частоте) и Crossover (фильтр нижних частот). После формирования сигнал поступает в блок усилителя мощности (Power amplifier), а потом в громкоговоритель. Обсудим эти блоки по отдельности.

2.1.Блок сумматоров (Summators)

2.1.1.Схема

Сначала рассмотрим схему сумматоров, приведенную на рисунке ниже.

Звуковой сигнал с внешних устройств (компьютер, CD-плеер……..) поступает в блок сумматоров, который имеет 6 стерео входов. 5 из них представляют собой обычные линейные входы, отличающийся друг от друга только типом разъема. А шестой это высоковольтный вход, к которому можно подключать выход динамиков (например, музыкальный центр или автомагнитола, которые не имеют линейного выхода). Каждый вход имеет отдельный сумматор на операционных усилителях, смещающий сигналы правого и левого каналов, что предотвращает поступление звукового сигнала с одного внешнего устройства в другую, при этом дает возможность одновременно подключать к сабвуферу несколько внешних устройств. А также имеются выходы (5 выходов, 6-ой просто не поместился на плате, поэтому и не поставил), которые дают возможность подать тот же сигнал, который поступает в сабвуфер, к входу широкополосной стерео системе. Это очень удобно, когда источник звука имеет только один выход.

2.1.2.Компоненты

В качестве операционных усилителей использованы TL074 (5шт.). Резисторы рассчитаны на мощность 0,25Вт или выше (номиналы сопротивлений показаны на схеме). Все электролитические конденсаторы имеют номинальное напряжение 25 Вольт или выше (номиналы емкостей показаны на схеме). В качестве неполярных конденсаторов можно использовать керамические или пленочные конденсаторы (лучше пленочные), но если уж очень хочется, можно поставить специальные аудио конденсаторы (конденсаторы, предназначенные для использования в высококачественных аудио системах). Дроссели в цепи питания операционных усилителей предназначены для подавления “шумов”, поступающих с блока питания. Катушки L1-L4 содержат 20 витков, намотанных медным проводом с диаметром 0,7мм, на стержне гелевой ручки (3мм). Также использованы разъемы типов RCA, 3.5mm audio jack, 6.35mm audio jack, XLR, WP-8.

2.1.3.Печатная плата

Печатная плата изготовлена по лазерно-утюжной технологии. После пайки деталей печатную плату следует покрыть цапонлаком, чтобы избегать от окисления меди. Файлы печатной платы в формате *.lay и *.pdf можно скачать в конце статьи.

2.1.4.Фото готового блока сумматоров

Питается блок сумматоров от двухполярного источника питания напряжением ±12В. Входное сопротивление составляет 33кОм.

2.2.Блок фильтров (Subwoofer driver)

2.2.1.Схема

Рассмотрим схему драйвера сабвуфера, приведенную на рисунке ниже.

Суммированный сигнал с блока сумматоров поступает в блок фильтров, который состоит из следующих частей:

• Регулятор громкости (volume regulator),
• Фильтр инфра низких частот (subsonic filter),
• Усилитель баса определенной частоты (bass booster),
• Фильтр нижних частот (crossover).

Регулирование громкости происходит на двух уровнях. Первый при входе сигнала в блок фильтров, который уменьшает уровень собственных “шумов” блока сумматоров, второй при выходе сигнала с блока фильтров, который уменьшает уровень собственных “шумов” блока фильтров. Регулируется громкость с помощью переменного резистора VR3. После первого уровня регулирования громкости сигнал поступает в так называемый “бас бустер”, представляющее собой устройство, которое увеличивает амплитуду сигналов определенной частоты. То есть, если частота настройки бас бустера вставлен, например на 44Гц, а уровень усиления на 14дБ, то АЧХ имеет такой вид (Ряд1).

Ряд2- частота настройки=44Гц, уровень усиления=9дБ,Ряд3- частота настройки=44Гц, уровень усиления=2дБ,Ряд4- частота настройки=33Гц, уровень усиления=3дБ,Ряд5- частота настройки=61Гц, уровень усиления=6дБ.

Частота настройки бас бустера вставляется при помощи переменного резистора VR5 (в пределах 25…125Гц), а уровень усиления резистором VR4 (в пределах 0…+14дБ). После бас бустера сигнал поступает в фильтр инфранизких частот (subsonic filter), который представляет собой фильтр, срезающий нежелательные, ультранизкие сигналы, которые уже не слышимы для человека, но могут сильно перегрузить усилитель, тем самым уменьшая действительную выходную мощность системы. Частота среза фильтра регулируется с помощью переменного резистора VR2 в пределах 10…80Гц. Если, например, частота среза вставлена на 25Гц, то АЧХ имеет следующий вид.

После фильтра инфранизких частот сигнал поступает в фильтр нижних частот (crossover), который срезает верхние, ненужные для сабвуфера (средние + высокие) частоты. Частота среза регулируется при помощи переменного резистора VR1 в пределах 30…250Гц. Крутизна затухания составляет 12дБ/октава. АЧХ имеет такой вид (при частоте среза 70Гц).

2.2.2.Компоненты

В качестве операционных усилителей использованы TL074 (2шт.), TL072 (1шт.) и NE5532 (1шт.). Резисторы рассчитаны на мощность 0,25Вт или выше (номиналы сопротивлений показаны на схеме). Все электролитические конденсаторы имеют номинальное напряжение 25 Вольт или выше (номиналы емкостей показаны на схеме). В качестве неполярных конденсаторов можно использовать керамические или пленочные конденсаторы (лучше пленочные). Дроссели в цепи питания операционных усилителей предназначены для подавления “шумов”, поступающих с блока питания. Также использованы три сдвоенных (50кОм-2шт., 20кОм-1шт.) и два счетверенных переменных (50кОм-6шт.) резисторов. В качестве счетверенных переменных резисторов можно использовать два сдвоенных.

2.2.3.Печатная плата

Файлы печатной платы в формате *.lay и *.pdf можно скачать в конце статьи.

2.2.4.Фото готового блока фильтров

Питается блок фильтров от двухполярного источника питания напряжением ±12В.

2.3.Блок усилителя мощности (Power amplifier).

2.3.1.Схема

В качестве усилителя мощности используется усилитель Энтони Холтона с полевыми транзисторами в выходном каскаде. Статей описывающих принцип работы, сборку и настройку усилителя в интернете очень много. Поэтому я ограничусь вложением схемы и моей версии печатной платы.

2.3.2.Печатная плата

Файлы печатной платы в формате *.lay и *.pdf можно скачать в конце статьи. Питается блок усилителя мощности от двухполярного источника питания напряжением ±50…63В. Выходная мощность усилителя зависит от напряжения питания и числа пар полевых транзисторов (IRFP240+IRFP9240) в выходном каскаде.

2.4. Блок питания и блок охлаждения (Power supply)

2.4.1.Схема

2.4.2.Компоненты

В качестве трансформатора питания можно использовать как готовый, так и самодельный трансформатор мощностью приблизительно 200Вт. Напряжения вторичных обмоток показаны на схеме.

Диодный мост Br2 рассчитан на ток 25А. Конденсаторы C1…C12,С29…С31 должны иметь номинальное напряжение 25В. Конденсаторы C13…C28 должны иметь номинальное напряжение 63В (при напряжении питания ниже 60В), или 100В (при напряжении питания выше 60В). В качестве неполярных конденсаторов лучше использовать пленочные конденсаторы. Все резисторы рассчитаны на мощность 0,25Вт. Терморезистор R5 намазывается термопастой и прикрепляется к радиатору усилителя. Рабочее напряжение вентилятора 12В.

2.4.3.Печатная плата

Файлы печатной платы в формате *.lay и *.pdf можно скачать в конце статьи.

3.Заключительный этап сборки сабвуфера

Скачать файлы к статье

Автор: Григорян Гор (cd4028)

Список радиоэлементов

Скачать список элементов (PDF)

Теги:

Как самому правильно сделать сабвуфер для дома своими руками: собираем самодельный САБ в домашних условиях из обычной колонки

Мне нужен дешевый и мощный сабвуфер для моих динамиков, и вместо того, чтоб тратить на это деньги, я решил собрать самодельный САБ из обычной колонки в домашних условиях. Я нашел 10-дюймовый Pioneer TS-W255C всего за 800 рублей и расскажу, как сделать сабвуфер своими руками.

Что вам понадобится:

• Старый блок питания от компьютера (мощность зависит от того, насколько большой у вас сабвуфер/усилитель)
• Автомобильный усилитель (что-то, что сможет быть мостом и имеет встроенный кроссовер)
• Сабвуфер. Здесь выбор довольно большой, но большинство автомобильных сабвуферов сделаны плохо. Ищите тяжелый магнит в причудливом корпусе.
• Динамики
• 18-миллиметровая ДВП, зависит от размера вашего сабвуфера
• Несколько толстых проводов для динамиков

Шаг 1: Дизайн

Чтобы правильно спроектировать и спланировать такой корпус мне понадобится, я использовал Google Sketchup. Объем и габариты корпуса я вычислил используя WinISD. У меня вышел корпус кубической формы со стороной 35 см, что дало возможность использования на частоте вплоть до 32 Гц.

Как вы видите, в моем варианте присутствует порт в углу. Это для того, чтобы получить минимально возможную частоту.

Вам нужно сделать такой корпус, чтобы получить плоскую и наименьшую частоту. WinISD — это довольно продвинутая программа, поэтому вам лучше посмотреть несколько ознакомительных видео.

Помните, что объем порта исключается из объема корпуса (совместите объемы порта и объем корпуса вместе, а затем посчитайте размеры)

Программы

• WinISD — Чтобы использовать это, вам нужно знать параметры Тиля — Смолла вашего динамика
• Толщину стенки и приблизительный объем корпуса нужно высчитать самому, а не полагаться на показания WinISD.

Это довольно простой шаг. Вырежьте стенки необходимого размера из ДВП.

Предохранитель для динамика я сделал из неопрена — это довольно дешево. Я просто вырезал круг нужного размера ножом, это загерметизирует область вокруг динамика.

Шаг 3: Сделайте порт

Я сделал порт из 110-миллиметрового пластикового желоба.

Иные варианты это щелевой или круглый порт, но в моем случае такой подошел лучше всего.

Шаг 4: Склейте корпус

Я использовал много клея для дерева, а затем скрепил корпус струбцинами на ночь. Я не использовал гвозди и винты, клей отлично справился.

Шаг 5: Установка порта

Я приклеил порт к корпусу при помощи клея и силиконового герметика.

В этот момент я, вероятно, должен был закрепить свободный конец каким-то поперечным крепежом, чтобы предотвратить вибрацию, но порт, кажется, стоит довольно крепко. Чтобы понимать масштаб — вы могли бы спокойно засунуть руку в этот порт.

Шаг 6: Отверстие для динамика

Я вырезал отверстие и отшлифовал его, чтобы получился хороший закругленный край. Это изображение хорошо показывает размер сабвуфера. Для шлифовки я использовал маленькую шлифовальную машину с наждачной бумагой разной зернистости, пока поверхность не стала гладкой.

Шаг 7: Покраска корпуса

Сначала нужно загрунтовать поверхность в несколько слоев. После этого я покрыл корпус черной автомобильной краской из баллончика.

Лучше всего будет загрунтовать поверхность, а затем оставить высыхать на ночь. После этого шлифовать поверхность, пока она не станет гладкой на ощупь. Это придаст поверхности красивый глянцевый вид.

Шаг 8: Обработка внутренней части корпуса

Не знаю, что это за материал, но мне показалось, что это изоляция. Я использовал строительный степлер чтобы закрепить слой материала на каждой из стенок.

Это должно сделать корпус менее бумкающим, поскольку стоячие волны и резонанс ограничены, что приводит к более резким басам, но слишком много изоляции добавлять не нужно — это уменьшит внутренний объем и испортит ваши расчеты.

Шаг 9: Питание

Блок питания от старого ПК 500 Вт с проводами заземления и 12 В, соединенными вместе, а также универсальный автомобильный усилитель Lanzar Heritage мощностью 2000 Вт хорошо работают с сабвуфером.

Просто соедините зеленый провод на блоке питания с проводами заземления на усилителе, и если ваш усилитель имеет REM, подключите его к 12 В, чтобы он включился от источника питания.

Шаг 10: Все сделано

Конечный продукт дает неплохой бас, а 11-миллиметровый xmax чертовски впечатляет.

В целом, сабвуфер для дома своими руками вышел довольно дешевым — около 2500 рублей.

Возможные улучшения:

• Небольшая настройка порта, на полной громкости низкие ноты сдвигают так много воздуха, что есть небольшое чавканье, но это не большая проблема.
• Можно добавить ножки, чтобы уменьшить вибрацию.
• Выровнять динамик. Если бы я сделал двойную стенку из ДВП спереди, я мог бы утопить динамик внутрь, чтобы он не торчал, что улучшило бы силу.
• Можно поставить усилитель и блок питания внутрь корпуса, но мне кажется, что усилия того не стоят. Нужно будет возиться с кроссоверами и проверять температуру и т.д., но он будет выглядеть лучше.

Активный сабвуфер для машины/дома своими руками

Сверлиться будем коронкой диаметром 54 мм (как всегда, нужного размера нет), а это на 9 мм больше, поэтому была сделана 3d модель, которая, во-первых, поможет соединить отверстие с трубой, а во-вторых, сгладить течение воздуха.

Видео:

9

Идея

7

Описание

10

Исполнение

Итоговая оценка: 8.67 из 10 (голосов: 1 / История оценок)

ОК