Как подобрать короб для сабвуфера?

Как рассчитать короб для сабвуфера

Как рассчитать объём и размер короба для сабвуфера – задача, которую придётся решать любому, кто планирует изготовить низкочастотную звуковую систему своими руками.Основным параметром при вычислении объёма будущей низкочастотной колонки является диаметр громкоговорителя. Диффузор динамика создаёт определённое давление воздуха.

Воздушные волны должны без помех распространяться во внутреннем объеме акустической системы. Если короб будет слишком маленьким, то внутри колонки возникнет много отражённых волн в противофазе, которые буду гасить друг друга. Это негативно скажется на качестве звучания. Бас будет сухим и жёстким.

Если объем короба получится слишком большим, в нём возникнет эффект реверберации и бас будет гулким, но «размазанным». Поэтому необходимо рассчитать объем сабвуфера по динамику.

Как посчитать объём короба для сабвуфера

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

• Закрытый корпус
• Фазоинвертор
• Бандпас

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

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

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

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

Как рассчитать фи короб для сабвуфера

Фи или короб с фазоинвертором использует, для улучшения акустических характеристик, обратный ход диффузора динамика, точнее воздушную волну, которая при этом образуется. При расчёте сабвуфера в литрах делается поправка на толщину материала и учитывается только внутренний объём.

Внутреннее пространство конструкции сообщается с окружающей атмосферой через специальный порт или тоннель, в котором находится определённый воздушный объём. Эта часть ящика называется фазоинвертор. Его размеры выбираются таким образом, чтобы энергия обратного хода диффузора передавалась в окружающее пространство в фазе с воздушной волной прямого хода диффузора.

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

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

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

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

Как рассчитать и вычислить объем корпуса для сабвуфера

Бандпасс или полосовая система представляет собой акустический фильтр верхних и нижних частот. Конструкция бывает четвёртого и шестого порядков. Акустическая низкочастотная система состоит из двух секций, каждая из которой оборудована фазоинвертором. Секции разделены на два объёма перегородкой, на которой установлен громкоговоритель.

Передняя и задняя плоскости диффузора работают в своём пространстве. Колонка с двумя объёмами и одним фазоинвертором является бандпасом четвёртого порядка, а система с двумя фазоинверторами, относится к шестому порядку. Рассчитать ящик для сабвуфера системы бандпасс будет сложнее всего.

При расчёте литража сабвуфера учитывается не только размер динамика, но и частоты срезов акустических фильтров.

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

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

• JBL Speaker shop
• BassBox 6 Pro
• UniBox

JBL Speaker shop включает в себя две утилиты. Enclosure Module позволяет сконструировать короб для звуковой системы, учитывая имеющийся динамик, или подобрать громкоговоритель под готовый корпус. В программе можно рассчитать закрытый ящик, фазоинверторную системы или рассчитать короб под два сабвуфера. Среди параметров, нужных для правильного расчёта НЧ колонки, программа учитывает компанию производитель, номер модели и резонансную частоту.

Весь список параметров, используемых для точного расчёта будущей конструкции, включает в себя более десяти наименований. После того, как параметры введены, можно выбрать любой тип корпуса. Для конкретного динамика программа демонстрирует закрытый ящик, фазоинвертор или бандпасс с указанием достоинств и недостатков каждой системы. Для новичков в акустике имеется обучающий файл с наглядными примерами расчётов.

Утилита Crossover Module позволяет рассчитать все параметры фильтра-кроссовера для любой акустической системы.

Как посчитать литраж корпуса для сабвуфера

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

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

Объем для сабвуфера

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

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

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



Источник: https://dinamikservis.ru/blog/sabvufery/kak-rasschitat-korob-dlya-sabvufera/

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.

Speaker Box Lite

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

JBL speaker shop

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

BassBox 6 Pro

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

Bassport

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

UniBox (Unified Box Model)

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

Скачать программы в разделе ЗАГРУЗКИ

Какую программу выбрать

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

Объем корпуса и площадь порта для сабвуфера

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

Любой корпус содержит в себе какой-то объем воздуха. Так вот на определение оптимального размера влияет большое количество факторов:  это ход  динамика, резонансная частота, мощность, передаточная функция салона, сама настройка корпуса и т.п.  Тем не менее, проходя через воронку всех этих зависимостей, на выходе проявляются какие-то общие результаты и диапазоны, которые и применяются для первоначального определения объема.

Диапазоны эти привязаны к площади диффузора динамика, как к одному из основных параметров. Даны они в кубофутах, это результаты множества опытов энтузиастов АЗ по всему миру, но нужно отметить что наибольший вклад внесли конечно американские коллеги.

Такие диапазоны стали формироваться на американских форумах с начала 2000 годов, так же сюда замешаны общие рекомендации разных производителей и вот выведены примерные значения, которые все это время проверялись практикой и незначительно корректировались.

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.

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

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

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

Расчет корпуса фазоинвертора

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

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

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

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.

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.

Источник: https://doctorbass.ru/znaniya/izgotovlenie-korpusa/kak-rasschitat-korob-dlya-sabvufera/