Как рассчитать короб для сабвуфера с фазоинвертором

Как рассчитать короб для сабвуфера с фазоинвертором

Когда-то встала задача сделать хороший и качественный звук в своей машине, в дополнение к колонкам, решил что для НЧ звучание, мне необходим сабвуфер. Но от готового решения купить готовый сабвуфер заставило отказаться цена, и материалы короба.Качественным будет сделать сабвуфер своими руками. И начал с расчета короба под нч динамик.

Итак, представляю вашему вниманию Динамик HERTZ ES 300.

Общие характеристики:
Тип сабвуфер
Типоразмер 30 см (12 дюйм.)
Количество полос 1
Мощность 350 Вт (номинальная), 700 Вт (максимальная)
Чувствительность 92 дБ
Диапазон воспроизводимых частот 25 — 250 Гц
Импеданс 4 Ом

Сабвуфер:
Корпус нет
Рекомендуемый корпус закрытый ящик, фазоинверторный

НЧ-динамик:
Размеры 300 мм
Материал диффузора пресованная целлюлоза
Материал подвеса пористая резина
Установочная глубина 141 мм
Установочное отверстие 276 мм

Теперь необходимо знать какого типа бывают короба сабов.

Есть ЗЯ (самая простая кострукция, из названия все понятно), есть ФИ (Фазоинвертор) ЗЯ но с портом (порт бывает круглый(кусок трубы пластиковой) или щелевой (внутри короба делают дополнительные стенки определенной длины и объема, так же есть рупор, есть ЧВ(как я называю багажник давай до свидания) и многое другое. Я для себя выбрал ФИ самое приемлемое для меня. Позже через годик сделаю ФИ с двумя динами. Но сейчас не об этом. Тип Корпуса выбран.
Теперь необходимо прикинуть чистый объем ( у меня он 50 литров) и в зависимости от музыки которую вы слушаете выбираем частоту порта ( у меня 35 ГЦ, что то среднее и более для всех форматов музыки).
Далее скачал программу JBL SpeakerShop абсолютно бесплатная. Пользуясь мануалом, а именно

Я ввел даныые своего динамика желаемый чистый объем и настройку порта.
Подводя итоги:
Чистый объем — 50 литров
Нстройка 35 Гц
Порт — 5×32 см
Длина порта — 70 см
Зная это открываем следующее видео и расчитываем короб

Вот что у меня получилось

Расчет Закончен. Фанера куплена. Переходим к следующему этапу.

Фанера была распилена на следующие куски:

А — 69,6х35,6 см — 2 шт
В — 32х32 см
С — 69,6х32 см
D — 33,8х32 см
E — 62,8х32 см
F — 36,2х32 см
G — 25,2х32 см

Все отпилил минут за 15 электро-лобзиком. В кое каких местах срезы получились не идеально ровными их немного пришлось шлифовать очень грубой шкуркой (80) прибитой к брусочку, чтобы сделать плоскость.Сначала к доске А прикручиваем доску B,

Перед тем как прикручивать стенку к стенке, на все стыки наносил герметик. затем по краям стягивал 2 саморезами (по 1 с каждого края) временно, лишний силикон выдавился, убираем его туалетной бумагой или салфеткой. Затем берем 2 сверла. Сверлом 2,5 мм сверлим примерно 5 см отверстие, затем сверлим 9 мм сверлом углубление для шляпки. Лично я делал промежутки в 3 см между саморезами. прикрутили. ждем минут 40 и прикручиваем далее по порядку доску за доской. После того как прикрутили стенки A B C D на все внутренние стыки наносим силикон и срезаем пальцем, окутанным салфеткой ( я срезал строительным ластиком для силикона, на углах этого ластика разные срезы по мм). Смысл в том что все стыки внутренние с обилием должны быть промазаны силиконом, чтобы воздух вытесняемый сабом не выходил через щелку и он не свистел. Как все собрал промазал отверстия от саморезов силиконом и срезал под плоскость.

На 88 клей клеим карпет… выложу видео по котрому наклеил.

Р асчет фазоинверторного корпуса (короба) можно разложить на 3 части, но перед этим необходимо найти параметры Тиля-Смола для сабуферного динамика иначе не чего не выйдет. Для расчета ФИ короба достаточно трех параметров Fs, Vas и Qts

  • Fs – резонансная частота динамика, указывается в Гц (герцах).
  • Vas – эквивалентный объем, указанный в литрах.
  • Qts – полная добротность динамика.

Данные параметры можно найти в инструкции к сабвуферному динамику или на сайте производителя.

1. Расчет чистого объема и частоты настройки порта фазоинвертора.

Читайте также:  Поставка на учет тс

Чистый объем (Vb) – это внутренний объем короба, без учета объема порта фазоинвертора и объема вытесняемого динамиком.

Настройка порта (Fb) – это конфигурация порта (длинна, ширина, высота) относительно чистого объема корпуса, настроенного на определенную частоту, для ее усиления, что приводит к формирования нужной АЧХ.

Данный расчет мы можем произвести в программах JBL SpeakerShop или BassBox 6 prо. Я рекомендую использовать первую, она проще и намного понятнее. В программе вводим параметры Fs, Vas и Qts, далее изменяя значения Vb (объем) и Fb (настройка порта) добиваемся желаемого графика АЧХ. Для универсального короба график должен быть не сильно горбатым с пиком в районе 35Гц — 40Гц. Если с программой возникли какие либо трудности, инструкцию к ней можно посмотреть здесь.

В программе мы узнали какой чистый объем короба и настройка порта нам нужна, в данном примере Vb — 45л. Fb — 36Гц.

2. Расчет порта фазоинвертора.

Расчета порта фазоинвертора будем выполнять в программе BassPort.

Вводим в программе:

  • Необходимую частоту настройки порта ФИ (Fb)
  • Полученный ранее чистый объем ящика (Vb)
  • Эффективную площадь диффузора сабвуферного динамика (замеряется, длинна по центру динамика от одной середины подвеса до противоположной середины подвеса)
  • Максимальный ход диффузора в одну сторону (указывается в инструкции или на сайте производителя как Xmax, может быть указан как в одну сторону, так и сразу в обе)
  • Вводим размеры порта W и h
  • Нажимаем кнопку пересчитать.

В данном примере рассчитан щелевой порт, выстой 35см и шириной 4см, длинна которого составила 61см и имет объем 8,5л. (округленно)

При подборе размеров порта нельзя, что бы длинна порта L превышала 1000мм., а максимальная скорость воздуха на выходе была красной.

3. Считаем общий объем корпуса ФИ и делаем чертеж.

У нас есть следующие данные, которые необходимо сложить, что бы получить общий объем короба (грязный объем) — чистый объем 45л., объем порта 8,5л., а так же добавляем сюда объем который вытеснит сам динамик, это в пределах 2-4л. возьмем в данном случае 3л., но так как это щелевой порт и одна из стенок так же вытеснит какой то объем, его тоже нужно учесть, здесь же это будет 4л.

Для расчета литража стенки, умножаем длинну внутренней стенки порта на высоту и толщену, затем делим на 1000.

Считаем: 45+8,5+3+4= 60,5л.

Итого нам нужен короб с общим объемом 60,5л.

Переходим к чертежу короба.

У нас есть объем 60,5 литра. Замеряем багажник, смотрим какие габариты нас устроят, например: высота — 39см, длина – 50см осталось узнать ширину. Отнимаем от высоты и длинны толщену стенок в данном случае это 2см и получаем: высота – 35см., длинна 46см.

Теперь считаем ширину короба: 60,51000 ÷ 35 ÷ 46 = 37,57см (округлим до 38см) – ширина корпуса, без учета стенок, со стенками будет 42см.

Ну а дальше чертим или рисуем.

Вот так, выглядит расчет фазоинверторного корпуса под определенный сабвуферный динамик, который будет играть так как нужно нам.

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.

Читайте также:  Прайс лист лада имидж

Программы для расчета корпуса сабвуфера

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, 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

Для расчета корпуса сабвуфера мы рекомендуем пользоваться JBL speakershop или BassBox 6 Pro:

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.

Читайте также:  Температура двигателя падает во время движения

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:

Ссылка на основную публикацию
Как работает газотурбинный двигатель
В 50-х гг. этого столетия на судах начали применять новый вид главного двигателя — газовую турбину. По принципу действия газовая...
Как почистить дроссельную заслонку на тойота королла
Доброго времени суток. Давно хотел почистить дроссель. Образовалось время в выходной. Сам я раньше в этот узел не лазил. Посмотрел...
Как почистить карбюратор на девятке
Отъездив определенное время, примерно с начала лета начались приключения с карбюратором: автомобиль стал дергаться, а однажды по трассе заглох, завел...
Как работает джипиэс навигатор
Спутниковая навигация GPS давно уже является стандартом для создания систем позиционирования и активно применяется в различных трекерах и навигаторах. В...
Adblock detector