Как рассчитать короб для сабвуфера

Данные о сабвуфере

Переходим к вводу данных о динамике. Нажимаем кнопку Driver (динамик).

Видим окно с несколькими вкладками. Во вкладке Description вводятся общие данные о сабвуфере (модель, фирма и т.п.), не влияющие на расчет. Во вкладке Dimensions указываются геометрические размеры динамика, для того чтобы вычислить объем вытесняемый динамиком, хотя многие приз водители указывают это значение в документах.  External — данные о внешнем сопротивлении (пока не нужно). Response — так же не заполняем.

Первая основная вкладка — это Configuration. Здесь нужно указать количество используемых динамиков, способ установки и способ подключения. На схемах все наглядно показывается.

Переходим на вкладку Parameters, ставим галку в Expert Mode.

После этого появятся дополнительные поля для ввода информации, но нам нужны только 3 основных параметра Тиля — Смолла это — Fs -резонансная частота динамика, Qts — полная добротность и Vas — эквивалентный объем. Эти данные указаны в документах к сабвуферу, либо их можно найти в сети на сайте производителя. Нажмите на маленькие кнопочки Calc, программа посчитает соответствующие параметры на основе уже введенных. Затем нажмите Accept.

Программы расчета сабвуфера

Существует множество причин по которым некоторые люди хотят сделать сабвуфер своими руками. Самые важные из них это возможность настройки динамика под определенные параметры и экономия денежных средств. С денежными средствами и так всё понятно, а вот с настройкой сабвуфера не так всё просто.

В период проектирования, сборки сабвуфера под настройкой сабвуфера понимается расчет корпуса (короба, ящика) сабвуфера и подборка динамика.

В данной статье я постараюсь охватить как можно больше программ для расчета сабвуфера, которые помогут вам определиться с типом динамика и конструкцией корпуса для вашего сабвуфера.

Профессиональная программа расчета сабвуфера  

BassBox Pro 6 

Начнём с наиболее известной программы, о которой я ранее упоминал в своём блоге. Это программа, которая предназначена для моделирования и испытания акустических систем. В недавнем времени для расчетов параметров акустических систем применялись сложнейшие формулы и номограммы… Также нередко данные формулы были сильно упрощены, или не хватало каких-либо данных, вследствие чего реально получившиеся результат мог очень значительно отличаться от расчетного варианта. Приходилось все по новой пересчитывать и переделывать. В наше время положение существенно изменилось: родилось множество программ, предназначеных для моделирования акустики на персональном компьютере. К таким программам и пренадлежит предлагаемая в этом обзоре программа BassBox Pro 6.Программа расчета фазоинвертора 

BassPort 

Программа очень простая и понятная. Полностью на русском языке. Присутствует и инструкция.

Система анализа звуковых сигналов 

Sound technology SpectraLAB v4.32.17 

Чрезвычайно мощная система анализа звуковых сигналов — как в записи, так и в реальном времени.

Анализ ведется в трех основных режимах: Real Time — обработка и построение графиков в реальном времени по данным, поступающим с аудиопорта; Recorder — то же, с параллельной записью поступающего сигнала; Post-Processing — анализ предварительно записанного Wave-файла.

Результаты анализа динамически представляются в окнах нескольких видов:* Time Series — обычная осциллограмма* Spectrum — спектральный график, непрерывный или полосовой* Phase — изменения фазы сигнала* Spectrogram — график изменения спектра во времени, в котором мгновенные «снимки» спектра сигнала рисуются по вертикали цветными линиями* 3D Surface — трехмерная спектрограммаВсе виды окон могут открываться и динамически обновляться одновременно.Отображаются также скалярные результаты — частота и амплитуда пиков, мощность сигнала, коэффициент гармоник, коэффициент интермодуляции, соотношение сигнал/шум.Есть генератор тестовых сигналов, также работающий в реальном времени, с помощью которого можно анализировать работу исследуемого звукового тракта.

Программа имеет большое количество параметров, задающих полосы частот и способы анализа, параметры преобразования Фурье, оконных функций, отображаемых графиков и т.п. Вероятно, это — самая мощная система анализа сигнала для PC.

Программа для расчета сабвуфера

JBL Speakershop 

JBL Speakershop – софт, в некоторой степени известный российским мастерам-инсталляторам. Он различными путями попадал к ним, в том числе и через Интернет. В этом году у компании JBL по разделу car audio в России появился эксклюзивный дистрибьютор – фирма MMS. Теперь Speakershop доступен всем желающим, причем клиенты MMS получают его оригинальную версию вместе с подробнейшим описанием на русском языке.    Удачи Вам в проектировании и постройке своего сабвуфера!

Как рассчитать короб для сабвуфера

Как рассчитать короб для сабвуфера своими руками

   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 сабвуферТипоразмер 30 см (12 дюйм.)Количество полос 1Мощность 350 Вт (номинальная), 700 Вт (максимальная)Чувствительность 92 дБДиапазон воспроизводимых частот 25 — 250 Гц

Импеданс 4 Ом

Сабвуфер:Корпус нет

Рекомендуемый корпус закрытый ящик, фазоинверторный

НЧ-динамик:Размеры 300 ммМатериал диффузора пресованная целлюлозаМатериал подвеса пористая резинаУстановочная глубина 141 мм

Установочное отверстие 276 мм

Электро-акустические параметры:

    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 литровНстройка 35 ГцПорт — 5×32 смДлина 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:

Обратите внимание

А — 69,6х35,6 см — 2 штВ — 32х32 смС — 69,6х32 смD — 33,8х32 смE — 62,8х32 смF — 36,2х32 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,

затем C

и D.

   Далее берем стенку Е и лобзиком отрезаем отверстие под динамик диаметром 276 мм. Потом к стенке E прикручиваем стенку порта G

   Перед тем как соединить 2 заготовки грунтуем и закрашиваем порт черной краской, прикручиваем и накрываем нашу “будку” крышкой… прикручиваем))

и с левого бока делаем отверстие для терминала.

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.

и вот фото в машине))

Есть некоторые косяки по углам при поклейки карпета но это мой первый опыт…

Расчет ФИ короба с помощью програм JBL SpeakerShop и BassPort. — DRIVE2

Прежде чем приступить к расчетам фазоинверторного корпуса под конкретный сабвуферный динамик, необходимо узнать какие у динамика параметры Тиля-Смолла и понять, что такое:Для адекватного расчета достаточно трех параметров.Fs – резонансная частота динамика, указывается в Гц (герцах).Vas – эквивалентный объем, указанный в литрах.

Qts – полная добротность динамика.

1. Расчет чистого объема и частоты настройки фазоинвертора. Для этого необходима программа для расчета сабвуферных корпусов, их достаточно много, как платных, так и бесплатных, наиболее популярная и простая в обращении, программа JBL SpeakerShop. В программе необходимо указать параметры Тиля – Смолла, подбирая объем ящика и настройку порта фазоинвертора, получить необходимый график АЧХ.

2.Расчет порта фазоинвертора. Очень быстро и удобно, а главное с большой точностью, рассчитать порт на нужную частоту, можно в программе BassPort.

Вводим в программе: Необходимую частоту настройки порта ФИ Полученный ранее чистый объем ящика Эффективную площадь диффузора 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) Выбираем сечение порта Вводим габариты порта Нажимаем кнопку рассчитать, и получаем необходимую длину порта «L», а так же другие не менее важные данные, в частности – литраж порта, который добавится к объему корпуса сабвуфера.

3.Считаем общий объем корпуса ФИ. В программе JBL SpeakerShop мы узнали, какой необходим чистый объем для конкретного сабвуфера, а так же не какую частоту лучше настраивать порт ФИ. В Bassportе мы посчитали, какой длинны должен быть порт ФИ, исходя из его площади, и узнали какой объем будет занимать порт.

Теперь складываем: чистый объем + объем порта + 3 – 4 литра (объем вытесняемый динамиком) и получаем общий внутренний объем будущего ФИ корпуса. Если в корпусе будут использоваться скругления, ребра жесткости, если корпус будет щелевой и пр. это так же необходимо учесть в общий объем.Пример:*Чистый объем – 45 л.

*Порт щелевой, площадью 140 куб.см. на 36 Гц — 8,5 л., плюс 3,8 л. на стенку порта из 18 мм. фанеры. *Вытеснение динамиком – 3 л.*Итого — 60,3 л. общий объем ФИ корпуса.Теперь, казалось бы самое не понятное, как получить размеры корпуса исходя из известного литража?У нас есть объем 60,3 литра.

Совет

Замеряем багажник, смотрим какие габариты нас устроят, например: высота — 40 см, длинна – 60 см осталось узнать ширину. Отнимаем от высоты и длинны толщину стенок (пусть будут 18 мм фанера) и получаем: высота – 36,4 см., длинна 56,4 см.

Теперь считаем: 60,3 * 1000 / 36,4 / 56,4 = 29,4 – ширина корпуса, без учена стенок, со стенками 33 см.

Вот так, примерно выглядит расчет фазоинверторного корпуса под определенный сабвуферный динамик. Прошу вас не воспринимать данную статью как четкое руководство по изготовлению ФИ сабвуфера, очень много не учтенных моментов и тонкостей.

Кому интересен автозвук вступайте vk.com/sound_paradise

Программы для расчета корпуса сабвуфера

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.

Расчет короба

Переходим к корпусу — нажимаем кнопку Box

Во вкладке Box Design выбираем тип корпуса

Closed Box — закрытый ящик. Здесь все просто — указываем объем. Можно нажать на  кнопку Optimum и посмотреть что предложит сам  BassBox 6 Pro.

Vented Box — фазоинвертор. Здесь есть уже 2 две вспомогательные кнопочки Optimum (оптимальный)  и X-Bass (экстра бас) — не рекомендуем ими пользоваться. Вводите нужную вам частоту настройки Fb и подбирайте объем Vb, ориентируясь на маленький график в левом верхнем углу программы.

Bandpass Single-Tuned Box — Бандпасс 4-го порядка. Корпус где динамик установлен между двумя камерами, одна из которых имеет порт. Указывается настройка порта и объемы обоих камер.

Bandpass Parallel Double-Tuned Box — бандпасс 6-го порядка, в отличие от предыдущего корпуса имеет порт в каждой камере, соответственно указывается частота обоих портов и объемы камер.

Вкладка Dampig используется для закрытого ящика, для учета влияния наполнителя (синтепон, шерсть и т.п.) BassBox 6 Pro учитывает и это. Для остальных ящиков не нужно его использовать. Соответственно: none — нет, minimal — минимальное наполнение, typical — среднее, heavy — плотная набивка.

Вкладка Vents (порты) — настройка порта, если у вас не закрытый ящик.

1- Количество портов; 2- форма (круглый, прямоугольный, другой); 3-  способ расположения; 4- получившиеся размеры порта. Можно зафиксировать размеры порта, поставив галку на Lock Vent Dimensions и менять длину (Lv), наблюдая за изменением настройки.

Как рассчитать короб

Акустические системы, в том числе и сабвуферы, рассчитывают с помощью компьютерных программ. Наиболее часто используют «WinISD» и «JBL Speakershop».

Исходные данные для расчётов — технические характеристики динамиков из встроенных в программы баз данных, или введённые вручную. Как минимум необходимо задать основные, о которых упоминалось выше.

Софт также позволяет вести расчёты в «противоположном направлении», подобрать динамик, который обеспечит наилучшую отдачу при заданных параметрах корпуса.

Наиболее простые акустические формы, такие как закрытый ящик и фазоинвертор, не требуют высокой точности. Их можно рассчитать вручную с помощью формул.

Расчёт закрытого ящика

Цель расчёта — основываясь на исходных данных (трёх основных параметрах динамика) подобрать внутренний объём колонки.Если отношение паспортного значения резонансной частоты (Fs) к добротности (Qts) меньше 100, такой динамик лучше не устанавливать в закрытый ящик.

Запертый в корпусе закрытого ящика воздух, сжимаясь под действием диффузора, увеличивает жёсткость подвеса. В результате резонансная частота и добротность акустической системы возрастает.

Формулы, связывающие резонансную частоту (Fc), добротность (Qtc) и объём (Vb) колонки с аналогичными паспортными параметрами (Fs, Qts и Vas) динамика приведена на рисунке.

Формулы, связывающие резонансную частоту (Fc), добротность (Qtc) и объём (Vb) колонки с аналогичными паспортными параметрами (Fs, Qts и Vas) динамика

Как следует из формул, если объём корпуса равен эквивалентному, значения параметров возрастают в 1,4 раза, и вдвое, когда объём закрытого ящика втрое меньше Vas.

Подбирая с помощью формул допустимый объем корпуса, стремятся, чтобы резонансная частота колонки (Fc) не превышала 50 Гц, а добротность (Qtc) была близка к 0,7.

Расчёт фазоинвертора

Для этого акустического оформления выбирают динамики с добротностью 0,3—0,5 и отношением резонансной частоты к добротности не мене 50. Кроме объёма сабвуфера, вычисляют параметры (площадь сечения, диаметр и длину трубы) порта фазоинвертора.

Параметры короба подбирают по тем же формулам, что и в случае с закрытым ящиком, но при этом ориентируются на добротность колонки (Qtc) в пределах 0,6—0,65.

Параметры порта рассчитывают, опираясь на значение частоты настройки фазоинвертора (Fb) выбранной равной резонансной частоте динамика (Fs) или немного меньше. Формулы для расчёта площади сечения, диаметра и длины порта фазоинвертора показаны на рисунке.

Формулы для расчёта площади сечения, диаметра и длины порта фазоинвертора

В приведённых формулах:

  • smin — минимальная площадь (м2) сечения порта фазоинвертора;
  • D — диаметр (м) динамика;
  • Xmax — максимальный ход (м) диффузора от нулевого положения, указывается в технических характеристиках динамика;
  • Fb — резонансная частота (Гц) фазоинвертора;
  • dmin — минимальный диаметр (м) круглой трубы, используемой в качестве фазоинвертора;
  • L — длина (м) фазоинвертора;
  • Lmax — максимальная длина (м) фазоинвертора.

Расчётная длина фазоинвертора может получиться больше рекомендованного максимального значения. Уменьшить практическую длину можно несколькими способами.

Размещение выхода круглого фазоинвертора заподлицо с плоскостью панели колонки даёт выигрыш в длине до 0,85 диаметра фазоинвертора. Фланцы на конце трубы ещё больше усиливают эффект.

Около 15% длины можно сэкономить, разместив фазоинвертор вплотную к одной из сторон колонки.

Использование порта в виде усечённого конуса круглого или прямоугольного сечения поможет уменьшить длину фазоинвертора до 35%. Конфигурация в виде песочных часов — до 40%.

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.

PSU Designer

Очень полезная программа. С ее помощью легко рассчитываются любые источники питания — мостовые, одно- и двухполупериодные, на кенотронах и диодах, с L и C-фильтром. В базе данных уже содержатся необходимые данные наиболее популярных выпрямителей, вам остается лишь задать напряжение на вторичной обмотке сетевого трансформатора и ток (сопротивление) нагрузки. Программа симулирует форму напряжения и тока в любой точке схемы и предупреждает, если какое-нибудь предельно допустимое значение для выпрямителя превышено. Новая версия PSU Designer позволяет сохранять файлы и редактировать их (информация с сайта «Салон AV»)Посетить сайт создателей программы PSU Designer