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
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
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
Ради того, чтоб немного отвлечься от работы и других проблем решил заняться постройкой саба из всякого хлама и остатков от других проектов… задача которого добавить бас и работать в паре с компьютерными свенами.
Теперь по-порядку:
— Работа над корпусом заняла несколько вечером на протяжении двух недель.
— Использовал остатки фанеры от постройки пола в багажнике, толщина 10мм
— Красил балоном в черный, затем лак
В посте поделюсь своим опытом в постройке акустики для компьютера с претензией на качество при небольшом размере.
У меня уже были самодельные трёхполосные стерео колонки (про них есть пост: https://pikabu.ru/story/delaem_samodelnuyu_hifi_akustiku_sde. ), всё в них отлично, но уж очень они большие, да и качество звука излишне высокое. Воспроизводят они не только музыку, но ещё озвучивают игры и фильмы, а там я не так вслушиваюсь.
Решено их переделать в нечто компактное, такое что можно поставить на стол и не занимающее много места (по уму колонки должны быть большим, но у меня слишком маленькая квартира). Динами имеющиеся на руках это SEAS низкочастотный CA22RNX, среднечастотный MCA12RC и высокочастотный 27TFFC.
СЧ динамик диаметром 9см имеет резонансную частоту Fs 68 Гц, эквивалентный объём Vas 5 литров значит соберу очень компактные полочники. Низкочастотные динамики диаметром 18 см Fs 29 Гц, Vas 97 литров. Можно собрать сабвуфер, как раз имеется усилитель hypex DS 1.2.
Теперь немного отвлекусь и упомяну отличную книгу Гапоненко С.В. "Акустические системы своими руками". Написана простым языком, не скучно с пояснениями и примерами, в ней описываются все нюансы самодельного расчёта и изготовления колонок. С чем то в ней можно не согласиться (например с использованием шипов), но в целом отличная книга. (До этого читал С.Бать "Любительские громкоговорители", скука смертная.) Найти книгу можно со 100% скидкой в pdf формате.
Цвет колонок будет чёрный матовый (не хотелось мучится со шпоном, а плёнка не нравится), формы простые прямоугольные. Полочные решил сделать в оформлении фазоинвертор. Размеры получаются очень скромные ширина 14см, высота 27см, глубина 27см. Труб фазоинверторов будет две (считается так же как одна, только необходимую площадь отверстия надо делить на количество труб), так как одна нормального диаметра не помещается на переднюю панель, сзади ставить её нельзя, так как стоять колонки будут вплотную к стене. Разделительные фильтры сделаны их тех что стояли в трёхполосном варианте без НЧ части. На выходе должно выйти что то близкое к этому:
Сабвуфер тоже изначально хотелось сделать в закрытом корпусе, но тогда для воспроизведения очень низких частот (кино я очень люблю посмотреть), размер выходил большим. Акустический лабиринт даже в коротком варианте получается тоже не маленький. Фазоинвертор хоть и выходит в корпусе объёмом 35 литров, но всё равно хотелось сделать ещё меньше, да и второй динамик остаётся валяться без дела. Покопавшись в том как делают разные производители наткнулся на изобарическую схему. Коротко смысл в том, что динамики стоят друг за другом и между ними небольшой объём воздуха. Поскольку динамики одинаковые и двигаются синхронно, упругость их подвеса можно просто сложить, а значит эквивалентный объём уменьшится вдвое. Значит для моих динамиков Vas с 97 литров снизится до 48,5. То что надо! (подробнее почитать можно на википедии: https://en.wikipedia.org/wiki/Isobaric_loudspeaker )
Динамики я буду размещать в варианте магнит к диффузору (просто так более красиво внешне, хоть и отнимает немного объёма). Акустическое оформление будет фазоинвертор, что бы уж до самых низов могло воспроизводить (лучше было бы сделать закрытый корпус, но чёт вот захотелось). Корпус саба получается очень компактный ширина 25,2 см высота и глубина примерно по 37см (точно не помню). Внутри этого объёма три секции: камера между динамиками, отдельный объём для усилителя (его панель не герметична) и основной объём 22 литра. Трубы фазоинвертора хотелось сделать две, что бы всё было в едином стиле, но потом остановился на одной увеличенного диаметра. Вот кстати удобный онлайн калькулятор http://www.aie.sp.ru/Calculator_faz.html . По центру для трубы постоянного сечения, справа для переменного.
Перед изготовлением обязательно всё начертить и несколько раз перепроверить что бы не всплыл никакой сюрприз (на фото первый вариант чертежей, потом всё немного изменилось):
Старые колонки разобраны на запчасти, параметры динамиков перепроверены:
Все детали можно заказать на мебельной фабрике или вырезать самому. Я вырезал всё сам с помощью лобзика с небольшим запасом, потом точно подрезал ручным фрезером. Для него лучше делать некое подобие стола и насадку-девайс для вырезания круглых отверстий:
Корпуса собраны на ПВА и саморезы, усилены тонким бруском, в целом ничего сложного:
Что бы вырезать ровные отверстия я использовал самодельную подошву на фрезер. Работает она как циркуль. Пользоваться ей просто: диаметр отверстия которое надо вырезать делим пополам и это расстояние отмеряем от края фрезы до точки в которой нужно просверлить дырку (примерно 2мм). Такую же дырку надо просверлить на заготовке по центру будущего круглого отверстия. Дальше в дырку вставляется гвоздик. Выходит вот так:
Вообще такой девайс можно купить, но я не знаю как его найти (буду рад если кто поможет).
Далее собирал корпуса для точной подгонки длины трубы. Сделана она из картонного тубуса от плаката-растяжки. Длина получилась чуть более 40 см, из-за этого сделать её пришлось гнутой.
Для настройки я отрезал несколько колечек разной длины, закрепляя их малярной лентой можно немного изменять длину трубы:
После того как всё настроено, корпуса зашпатлёваны и покрыты грунтовкой:
После чего покрашены обычной аэрозольной матовой чёрной краской из баллончика.
Теперь все детали можно закрепить. Панель усилителя стоит под углом 90 градусов, так как в таком положении отсек для него получатся меньшего объёма:
А вот и результаты работы моими культяпками:
Кошке как обычно пофиг.
Самый главный косяк оказался чисто внешним. Маленькие трубы для полочников я заказ с али, ехали они очень долго, забрать удалось уже когда корпуса были зашпатлёваны. Изначально они задумывались вровень с панелью как на первой картинке в посте. Может потом переделаю.
По поводу звука меня всё устроило, в каких то местах, я получилось даже лучше чем предполагал. Этот комплект звучит хуже чем изначальный трёхполосный вариант, но я пошёл на это ухудшение осознанно, разница в итоге не настолько велика, как освободившееся в комнате место.
На этом всё, если у вас есть вопросы с удовольствием отвечу в комментариях.
