Музыкальный сабвуфер своими руками

Сабвуфер для дома своими руками

Многие любители музыки предпочитают не покупать готовые комплекты, а сделать колонки самостоятельно. Это позволяет применить собственные дизайнерские решения и рассчитать все характеристики системы под конкретное помещение. Важным компонентом звукового комплекса является низкочастотная колонка. Сделанный своими руками домашний саб обогатит звуковую палитру сочным и насыщенным басом. Если имеется мощный ресивер оснащённый выходами для подключения низкочастотной колонки, можно сделать пассивную конструкцию. Самодельный сабвуфер для дома можно оборудовать усилителем низкой частоты. Это позволит подавать звуковой сигнал низкого уровня с любого внешнего устройства.

Пассивный сабвуфер для дома своими руками

Сделать пассивный сабвуфер в домашних условиях несложно. Для этого нужно приобрести динамическую головку и выбрать тип конструкции корпуса. Внутренний объём колонки зависит от диаметра громкоговорителя. Самый простой для повторения, пассивный саб, может быть сделан в конфигурации закрытого ящика. Конструкция представляет собой полностью закрытый корпус, в который установлена динамическая головка. Такая низкочастотная колонка имеет небольшие размеры и обладает чётким и ярким воспроизведением басовых частот. Каждая басовая нота слышится чисто и отчётливо. Недостатком басовых колонок, в конструкции «закрытый ящик», является низкий КПД. Кроме того, при большой мощности динамика, звуковая волна, не имея выхода, повышает температуру внутри корпуса, что может негативно сказаться на работе динамика. Саб своими руками для дома, сделанный по схеме закрытого ящика, лучше использовать при небольшой мощности громкоговорителя. Важным при изготовлении самодельного сабвуфера является точный расчёт объёма корпуса и выбор материала для ящика. Рассматриваются следующие ошибки при изготовлении самодельного домашнего сабвуфера:

• Изготовление корпуса без расчёта
• Использование готовых чертежей из интернета
• Неправильный выбор акустической конструкции
• Неверное вычисление объёма ящика

Первую ошибку обычно совершают новички. Берётся материал, из которого без расчёта делается корпус произвольного размера. Считается, что динамик всё равно будет звучать. При этом в лучшем случае звук будет очень низкого качества, в худшем – динамик просто сгорит.

Использовать чертежи для изготовления домашнего сабвуфера своими руками, из интернета, можно, но здесь есть некоторые нюансы. Если использовать готовый чертёж, то нужно точно знать какой громкоговоритель использовал автор. Бывает так, что указаны размеры конструкции и диаметр динамической головки. Делать ящик по таким рекомендациям не стоит, поскольку динамиков конкретного размера существует очень много. Основное правило при изготовлении саба своими руками для дома – низкочастотная система рассчитывается не только под диаметр, а под конкретный тип динамической головки.

Каждый громкоговоритель имеет свои электромеханические характеристики, которые должны учитываться при повторении. Выбор акустической конструкции так же зависит от типа динамика. Некоторые модели прекрасно работают в закрытом ящике, другие, позволяют максимально реализовать свои возможности только с фазоинвертором. В чертеже домашнего сабвуфера учитывается только чистый внутренний объём, который исключает объём внутреннего пространства, занимаемый динамической головкой.

Корпус для домашнего сабвуфера своими руками

Чтобы сделать сабвуфер домой своими руками нужно выбрать конструкционный материал.Обычно для этого используется многослойная фанера или МДФ. Слои должны быть хорошо проклеены между собой. Такой продукт называется корабельная фанера. Толщина листа должна быть не менее 18 мм. Мелкодисперсная фракция (МДФ) обладает плотной структурой, не расщепляется и легко обрабатывается. Ящик для домашней НЧ системы можно сделать и из ДСП. Основной недостаток этого материала низкая влагоустойчивость. Собирать домашний сабвуфер удобнее всего на саморезах. Громкоговоритель большой мощности нужно крепить на закладных болтах с гайками, чтобы сильная вибрация не разрушила конструкцию. Все внутренние швы обрабатываются герметиком на основе силикона.

После сборки системы, её внутренний объем заполняется мягким демпфирующим материалом. Для этого удобно использовать синтепон. Внешняя отделка корпуса зависит от технических возможностей. Корпус можно обработать шпоном из дорогих пород дерева или обклеить специальной тканью – карпет.

Маленький сабвуфер своими руками для дома

Чтобы сделать домашний сабвуфер своими руками нужно определить назначение акустической системы. Обычно конструкции используются в следующих случаях:

• Малогабаритная колонка для компьютера
• Напольная система с хорошей отдачей

Акустика компьютера или ноутбука не обеспечивает нормального уровня басовых частот, что важно в игровом пространстве, поэтому геймеры часто используют дополнительную НЧ колонку. Часто бывает, что имеются домашние акустические колонки высокого класса от брендовых производителей, но басовых частот всё-таки недостаточно. В этом случае приходится приобретать НЧ систему или сделать сабвуфер для дома своими руками.

Акустическую низкочастотную систему для компьютера делают в конфигурации «замкнутый объем» Это означает применение динамической головки небольшого диаметра и ящик без фазоинвертора. Такая колонка может располагаться на столе или другом удобном месте. Размеры закрытого ящика рассчитываются по типу громкоговорителя. Обычно объем конструкции не превышает 6-10 литров. Сделать домашний сабвуфер можно из любого листового материала достаточной толщины.Можно встретить модели в корпусе из жёсткого пластика с заполнением внутреннего объёма акустически демпфером. Обычно мощность низкочастотного канала ноутбука недостаточна, поэтому можно сделать активный сабвуфер для дома своими руками. При небольшой мощности усилителя устройство обеспечивает яркие и густые басовые частоты.

Как собрать сабвуфер своими руками для дома

На современной элементной базе активный домашний сабвуфер своими руками сделать несложно. Нужно выбирать простые схемы с минимальным количеством дискретных деталей. Они не требуют регулировки и при правильной сборке начинают работать после подачи напряжения питания.

Схема активного сабвуфера своими руками для дома выполнена на интегральной микросхеме TDA2030А. При напряжении питания 30 вольт, на нагрузке 4 Ома, усилитель выдаёт порядка 20 ватт выходной мощности. Для устройства не требуется двухполярный источник питания, что облегчает повторение схемы. Конденсаторы С4 и С7 должны быть плёночными. Микросхема должна быть установлена на радиатор площадью 150-180 см2. Параметры конструкции предназначены для подачи сигнала с линейного выхода ноутбука или компьютера.

Источник

Как сделать сабвуфер своими руками?

Самодельные колонки – путь к практически неограниченной мощности. Вы можете создать хоть ВЧ-колонки на несколько ватт, хоть сабвуфер на сотни ватт, практически приблизившись к оборудованию, что применяют на танцплощадках и в диско-клубах. Возможности ограничиваются лишь дороговизной самого большого динамика.

Особенности самодельных моделей

Если вы хотите, чтобы соседи вам позавидовали лишь потому, что у вас сверхмощная полу- или профессиональная акустика, то имеет смысл доукомплектовать свои основные стереоколонки мощным сабвуфером, превосходящим их в десятки раз. Особенность низких частот в том, что, в отличие от средних и высоких, они не подвергаются стереоозвучиванию. Значит, и изготавливать две широкополосные колонки, в которых низкочастотные динамики – отдельные, смысла нет.

Главное – подобрать динамики и мощные микросхемы усилителей, а также мощный импульсный блок питания на 100 и более ватт-часов потребляемого количества электричества.

Остальные расходники по сравнению с ними стоят копейки. Уделив особое внимание качеству, пользователь реально соберёт своими руками колонки, служащие десятки лет без особых проблем. В основном стареют лишь полупроводниковые радиоэлементы (диоды, транзисторы, микросхемы).

Практически неограниченная фантазия в дизайне позволит сделать любую колонку – кубовую, «параллелепипед», любой другой многогранник. Круглые колонки – цилиндрические, яйцевидные, также пользуются особой популярностью. Из конкретных деталей – например, «яйцо», может обладать четырьмя фазоинверторами, что также имеет значение в плане дизайнерских решений.

Инструменты и материалы

Из инструментов для работы потребуются следующие:

• дрель с набором свёрл;
• болгарка с отрезным по дереву диском;
• электролобзик с мелкозубчатой пилой;
• шуруповёрт с плоской и фигурной битами.

Электроинструмент позволяет справиться с работой в несколько раз быстрее, чем полностью ручной набор инструментов. Но слесарные инструменты также нужны: молоток, пассатижи, бокорезы, возможно, разводной ключ, резак, напильник (или зубило). Потребуется и паяльник с подставкой.

Материалы для изготовления колонок:

• доска ДСП, ДВП или фанерная;
• саморезы;
• болты и гайки с гравёрными шайбами;
• клей универсальный для склеивания дерева, резины и пластика (или мебельные уголки – они предпочтительнее при разборке колонки в случае выхода её из строя);
• клей-герметик;
• припой, канифоль и паяльный флюс.

Если вы собираете плату усилителя самостоятельно – вам потребуется также фольгированный стеклотекстолит.

Альтернативной является сборка на любой диэлектрической пластине (кроме резины), где дорожки плат паяются из проволоки, а не режутся/вытравливаются на токопроводящем слое (стекло) текстолита.

Радиоэлементы приобретаются согласно схеме усилителя. Кроме основной микросхемы, нужны навесные элементы – резисторы, конденсаторы, диоды, возможно, катушки и дроссели. Дополнительные сверхмощные транзисторы используются в качестве оконечных каскадов – когда мощности основной микросхемы уже не хватает, а мостовое включение оконечных каскадов могло бы помочь пользователю достичь практически неограниченной мощности.

Для намотки самодельных катушек колебательных контуров разделительного фильтра, если колонка – общая, а не для низких частот, потребуются эмальпровод, эпоксидный клей и кусок пластиковой трубы нужного диаметра.

Инструкция по изготовлению

Изготовление колонки – многоэтапный процесс, подразделяющийся на слесарные и электромонтажные работы. Колонка для дома (вернее, для ПК или домашнего кинотеатра) изготавливается по заранее выбранному чертежу. Выберите вариант сабвуфера – мини- или обычный, от этого зависит размер ящика, изготавливаемого в начале работ.

Сборка корпуса

Чтобы собрать корпус, выполните следующие действия.

1. Распилите по чертежу доску из ДСП, натурального дерева или МДФ, на составные элементы.
2. Подготовьте прямоугольное отверстие под лабиринт из кабель-канала.
3. Скрепите на уголках или склейте эпоксидным клеем верхнюю, нижнюю, заднюю и боковые грани. Получится не полностью собранный ящик, обладающий достаточной жёсткостью.

Ящик для колонки собран.

Чтобы собрать и установить порт, сделайте следующее:

1. выпилите из короба подходящие куски, вписывающиеся в размеры колонки;
2. присоедините колено короба в месте поворота кабель-канала;
3. проверьте, что порт (сборный кабельный короб) подогнан под внутренние размеры ящика;
4. приклейте его с помощью термоклея или герметика.

Когда клей засохнет, проверьте, что порт из короба не болтается. Недостаточное его закрепление может привести к тому, что он входит в резонанс на определённой частоте.

Отверстие для динамика

Динамику требуется большое, желательно идеально круглое отверстие под его внешний диаметр. Вырежьте такое, чтобы динамик свободно проходил в него. Большинство маломощных «басовиков» (до 30 Вт) вписываются в 8 дюймов по диаметру отверстия. Если сабвуфер собирается на основе обычной прямоугольной или кубической колонки, то замените переднюю стенку. Лишние отверстия от дополнительных динамиков не нужны.

Обработка внутренней части корпуса

После установки лабиринтного канала, позволяющего колонке выдавать максимум басов и при этом не «бубнить» на нижних частотах, внутреннюю часть колонки покрывают демпфирующим материалом. Он уменьшает вероятность появления резонанса со временем. В качестве демпфера применяют преимущественно толстое сукно, сложенный в несколько слоёв драп, шерстяную ткань или просто кусок старого протёртого ковра. Он поглощает избыток звуковых волн, не давая им переотражаться несколько раз, что в итоге привело бы к расшатыванию конструкции и появлению резонанса.

Важная часть внутренней сборки – компоновка, размещение функциональной электроники. Вначале подготавливают усилитель. Сделайте следующее.

1. Изготовьте печатную плату согласно её топологии (карты дорожек).
2. Разместите радиоэлементы согласно электромонтажной схеме (сборочному чертежу).
3. Пропаяйте все контакты ножек деталей с дорожками печатной платы.
4. Припаяйте провода на вход, выход и для электропитания собранного усилителя.
5. Присоедините радиатор усилителя к основной микросхеме и разместите его в надёжном месте колонки, например, используя винтовые стойки. Допустимо располагать его и на деревянных подкладках – он не будет нагреваться настолько, чтобы подпалить дерево.
6. Если мощность динамика достигает сотен ватт, соберите дополнительные усилительные каскады. Их количество ограничено лишь свободным местом внутри колонки.

Например, 8 каскадов по 100 Вт, усиливаемых 25-ваттный звук с выхода микросхемы, включённых по мостовой схеме, способны обеспечить 800 Вт.

Но для охлаждения всех радиаторов потребуется мощный компьютерный кулер, поток воздуха которого направляется на эти радиаторы. Каждому транзистору потребуется свой теплоотводящий радиатор. В старые времена использовались и радиолампы – сейчас они вытеснены транзисторами и микросхемами. К тому же уровень линейных искажений в радиоламповых усилительных каскадах зашкаливает.

Мощность на коллекторе, рассеиваемая транзистором (его фактическая полезная мощность) лишь в 1,5-2 раза больше тепловой, выделяемой полупроводниковыми переходами при нагреве в процессе интенсивной работы. Чтобы отвести лишний жар от силовых элементов, и нужен радиатор.

Питание

В мощной активной колонке, которой является сабвуфер, может потребоваться и внутренний блок питания. Он должен выдавать десятки ампер и быть достаточно мощным – без такой мощности разогнать акустическую систему не удастся. Чтобы оставить таким же благозвучие и эффективность «басов», нередко и усилитель, и блок питания размещают в отдельном, наглухо отгороженном от основной акустической ячейки отсеке. Для этого потребуется седьмая стенка ящика, служащая в качестве внутренней перегородки. Её выпиливают с учётом лабиринтного хода, проходящего через неё. Электроника размещена в задней части ящика. Если колонка не является активной, усилитель и блок питания выносятся в отдельный агрегат. К самой колонке подходит лишь силовой провод.

В качестве блока питания нередко берут зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов. Оно выдаёт не более 15 В, при этом ток может достигать десятков ампер. Выполнен он по современной схеме импульсного блока питания, в который входят:

1. сетевой выпрямитель – мощный диодный мост на 220 В;
2. преобразователь частоты от единиц до десятков килогерц – он позволяет в десятки раз уменьшить габариты трансформатора;
3. трансформатор – гальванически развязывает выходную часть от сетевого напряжения, защищая от удара током и высоковольтного пробоя;
4. высокочастотный выпрямительный мост на современных диодах с высоким КПД;
5. фильтр – задерживает броски тока;
6. импульсный стабилизатор – избавляет от скачков напряжения.

Всю эту схему, имея нужные детали, можно собрать в колонке и самому. Но чаще ставят готовый блок встроенный или выносной (в одном корпусе с усилителем). Разместив все нужные функциональные узлы внутри колонки, делаем следующее:

1. выводим линии питания и звука;
2. подключаем динамик к выходу усилителя;
3. устанавливаем на место переднюю часть (с динамиком) и закрепляем её.

До проведения работ по дизайну и эргономике колонки испытайте её:

1. подключите к входу усилителя любой источник звука (например, смартфон);
2. включите блок питания;
3. также подключите к выходу усилителя высокочастотные колонки («сателлиты»);
4. запустите какой-нибудь музыкальный трек на вашем гаджете.

Звук должен быть чистым, без хрипов. Низкочастотный динамик должен чётко воспроизводить низкие частоты.

Большинство сабвуферов ориентированы на низкие частоты от десятков до сотен герц, остальные воспроизводятся при помощи высокочастотных колонок. В этом можно убедиться, временно отключив эти «сателлиты» во время работы. Если испытание прошло успешно (не выявлено дребезжания, хрипа или других помех в звучании), проведите акустический расчёт помещения или авто.

1. Установите сабвуфер где-нибудь на полу комнаты. В авто это чаще всего багажник или пространство под задним сиденьем.
2. Пройдитесь по комнате (или вблизи авто, пересаживайтесь в машине на разные сидения), прислушиваясь к естественному звучанию басов. Если звук приобретает гудящие оттенки – переместите сабвуфер в другое место.
3. Попробуйте перенастроить эквалайзер (если вы музыкант, то сэмплер) усилителя или самого гаджета. Добейтесь оптимальных настроек, чтобы колонка не уходила в область слегка завышенных нижних частот (100-250 Гц).

Если от размытости басов полностью избавиться не удалось, причины следующие:

• неправильный расчёт ящика и канала;
• динамик не соответствует заявленным характеристикам;
• щели между стенками колонки недостаточно тщательно загерметизированы;
• слишком тонкая фанера, из которой вырезаны стенки.

Для высокомощных колонок нельзя использовать доску или плиту толщиной менее 15 мм – жёсткость стенок в этом случае для звуковых волн недостаточна.

Оформление

Внешнее оформление колонки можно сделать любым, даже самым необычным. Варианты отделки:

• обшивание колонки материей;
• обработка доски ДСП шпатлёвкой, покраска;
• установка тонкостенных пластиковых, металлических или композитных панелей;
• поклейка высококачественных пластиковых обоев или декоративной плёнки.

Передняя часть, где размещён динамик, закрывается мелкоячеистой решёткой. Последняя защитит рупорный диффузор от случайных тычковых движений. В некоторых колонках несколько фазоинверторов позволяют спрятать динамик внутри целиком.

Рекомендации

Следует помнить, что выходное напряжение при мощности усилителя в сотни ватт может достигать 40 вольт. Звук – быстропеременный ток с непостоянной частотой. Вы получите удар током и при более низких значениях высокочастотного напряжения. Не хватайтесь руками за оголённые (в местах соединений) провода колонки, работающей на полную мощность. Бывали случаи, когда людей било током и от 25 В с частотой, к примеру, 8 килогерц.

Колонка для концертных залов достигает по мощности одного киловатта и более. Приобрести такой динамик крайне затруднительно – он может стоить десятки, а то и сотни тысяч рублей.

Колонка, которую будет слышно за три километра, потребует и мощной линии питания. На элитных дискотеках Москвы и Санкт-Петербурга использовались сабвуферы с мощностью до 500 кВт. Для такого звука порой требовались отдельная подстанция и силовая линия, рассчитанные на сверхвысокую нагрузку. Усилители и колонки в готовом виде стоят не один миллион рублей. Один лишь динамик обойдётся в несколько сотен тысяч рублей. Не гонитесь за киловаттами. Качественный «автозвук» ограничен одной-двумя сотнями ватт. Главное – настроить эквалайзер и рассчитать акустику, и вам хватит 10-50 Вт на каждый стереоканал.

Создавая для себя мощный сабвуфер, убедитесь, что динамик не излучает инфразвуковые частоты (до 20 Гц). Не пытайтесь их получить! Обычный звук с частотой 20-20000 Гц заставляет ваше тело вибрировать и являет собой небольшую опасность. Но звуковые волны с частотой 6-8 Гц при аналогичной мощности и громкости колонки способны привести к разрыву внутренних органов, ибо те входят в резонанс. Волны же с частотой 16-18 Гц вызывают галлюцинации – именно этот эффект использовали в диско-клубах.

Молодёжь, пришедшая приятно провести время на дискотеку, где громкий звук содержал крайне низкие частоты и служил аудионаркотиком, впадала в состояние изменённого сознания даже без употребления спиртного и табака. Современные производители не допускают, чтобы динамики, транзисторы и микросхемы выдавали инфразвук. Дело в том, что его применение ограничено научными лабораторными испытаниями, а не предназначено для бытового использования. В обычных гражданских целях мощный инфразвук запрещён законодательством.

Используйте колонку вдали от мороза, повышенной влажности и кислотных паров. Это не даст ей выйти из строя преждевременно.

Сабвуфер не может использоваться в полевых, полностью мобильных условиях. Если вам хочется звука, как в автомобиле, с хорошо выраженными частотами 20-80 Гц на прогулке или в походе, используйте мощные наушники для геймеров, полностью закрывающие уши. Они работают с любыми частотами от 20 до 20000 Гц. Нужные настройки звука выставляются в программном медиаплеере на смартфоне, планшете или ультрабуке.

Компьютер не выдаст десятки ватт мощности – его предусилитель рассчитан лишь на 1-2 Вт. Не подключайте сабвуфер напрямую к выходу звуковой карты: сопротивление колонки в 8 и менее ом сожжёт оконечные каскады звукового тракта.

Мощный сабвуфер, изготовленный собственноручно, позволяет сэкономить на общей стоимости колонки в 10 и более раз. Обладая навыками в монтажных и слесарных работах, вы сбережёте 10 и более тысяч рублей из своего бюджета.

Как сделать сабвуфер своими руками, смотрите далее.

Источник