Как своими руками сделать сабвуфер для дома?

Сабвуферы - это динамики, которые специально разработаны для работы с чрезвычайно низкими частотами. Первый усилитель сабвуфера был разработан в 1970 году Кеном Крейслером. Современные устройства практически от него не отличаются. Они функционируют как типичные усилители мощности. Единственное различие заключается в том, что они приводят больше энергии к динамикам, создают сильное движение низкочастотного звука для больших объемов. Построение собственного усилителя сабвуфера является полезным способом сэкономить деньги на аудиооборудовании, поэтому лучше знать, как своими руками сделать сабвуфер для дома.

Базовая концепция системы

Первое, что нужно понять, — это базовую концепцию сабвуфера. Основная идея заключается в воспроизведении низких частот, примерно двух октав от 20 Гц до 80 Гц. Отсюда исходит первое обязательное условие - наличие специального корпуса, который будет генерировать низкие частоты и гарантировать хороший бас.

Второе условие — собственные акустические свойства комнаты. Если поместить лучший в мире сабвуфер в акустически плохой комнате — баса не будет! Если в комнате определены проблемы с акустикой, важно, чтобы они были устранены перед тем, как своими руками сделать сабвуфер.

Еще одним полезным преимуществом сабвуфера является дополнительное управление мощностью, предоставляемое системе в целом. Акустическая энергия в музыке - самая высокая на низких частотах, и с ростом частоты уменьшается. Таким образом, использование самодельного корпуса для работы с большинством головокружительных басов возможно лишь с применением специальных аудиосистем.

Создание пользовательского сабвуфера

Перед тем, как сделать домашний сабвуфер своими руками, любители задают себе вопрос: «Один или два сабвуфера?»

Большинство стереосистем имеют два основных динамика, но сабвуфер только один. В некоторых устройствах могут быть два (или более) сабвуферов, но одного обычно достаточно. Причина этого связана с тем, что для частот ниже 700 Гц слух человека измеряет разность фаз между звуком, поступающим на каждое ухо. Источники, генерирующие низкочастотные звуки (ниже примерно 100 Гц), имеют тенденцию делать это всенаправлено, когда звуковая волна перемещается от источника во всех направлениях, а длина волны звука обычно больше, чем сам объект.

Перед тем как сделать сабвуфер своими руками в машину, необходимо приобрести:

1. Старый компьютерный источник питания.
2. Автомобильный усилитель.
3. Терминал динамиков.
4. Наждачную бумагу, грунтовку и краски.
5. Шнуры для подключения.

Предварительно нужно составить схему корпуса, рассчитать его объем и размер порта, с возможностью полезного расширения вплоть до 32 Гц. Перед тем как сделать домашний сабвуфер своими руками, выбирают конструкцию короба, обычно достаточно кубического корпуса со стороной 35 см.

Изготовление устройства:

1. Для выполнения корпуса можно использовать 18-миллиметровую панель ДВП, предварительно вырезав все детали по чертежу.
2. Изготовить порт нужно будет после того, как будет изготовлен корпус. Перед тем как сделать колонку (сабвуфер) своими руками, нужно определиться с формой портов. Они могут быть разных форм: круглые, квадратные и прямоугольные. Для этого типа устройства достаточно использование 110-миллиметрового прямоугольного желоба.
3. Затем нужно склеить конструкцию корпуса клеем для дерева и оставить ее на зажимах, желательно на ночь.
4. Установить порт с помощью герметика, клея и силикона.
5. Укрепить свободный конец, чтобы предотвратить вибрацию.
6. Выполнить отделку корпуса, полировку, грунтовку, покраску. Перед тем как сделать сабвуфер своими руками из обычных материалов, лучше всего несколько раз наносить слой грунтовки, оставляя ее на ночь, затем обрабатывать тонкой наждачной бумагой до тех пор, пока отделка не станет гладкой на ощупь. Это даст красивую глянцевую поверхность после нескольких слоев аэрозольной краски.
7. Устройство внутренней изоляции и шумоподавления. Добавить силиконовую вату в пространство корпуса и закрепить ее на стенах с помощью силиконового пистолета. Это должно сделать корпус менее гремящим, поскольку стоячие волны и резонанс будут ограничены, а басы - более резкими и глубокими.
8. Перед тем как сделать активный сабвуфер своими руками, нужно решить вопрос о встроенном источнике питания.
9. Нужно подключить блок питания мощностью 500 Вт от старого ПК со всеми проводами 12 В и заземлением с помощью универсального автомобильного усилителя Lanzar Heritage мощностью 2000 Вт.
10. Затем соединить зеленый провод на блоке питания с помощью заземляющих проводов на усилителе, и если усилитель имеет REM, подключить его к 12 В. Все, после этого устройство должно работать.

Управление басами громкоговорителя

Управление басами — это процесс удаления басового элемента сигнала, подаваемого на каждый сателлитный динамик, и маршрутизация его на один или несколько сабвуферов. По сути, это ничем не отличается от обычного кроссовера за исключением того, что басовый драйвер находится в отдельном корпусе и для объединения низкочастотных звуков необходимо средство управления.

Перед тем как сделать сабвуфер для компьютера своими руками для простой стереосистемы, необходимо продумать систему управления басами. Она обычно встроена в сабвуфер и может быть активной или пассивной (большинство систем активны).

Существуют различные схемы подключения, но большинство сигналов линии от контроллера или предусилителя сначала идут к сабвуферу, а после фильтрации сигналов они поступают на динамики. Некоторые системы работают наоборот, сначала подключая сигнал к динамикам, а затем - к сабвуферу.

Системы, предназначенные для домашнего использования, часто работают с сигналами уровней громкоговорителя. Для систем объемного звучания управление басами обычно выполняется в контроллере объемного звука, а не в сабвуфере.

Виды корпусов низкочастотных динамиков

Относительно легко создавать высокие уровни низких частот на очень малой полосе пропускания, которую имеют большинство дешевых сабвуферов. Перед тем как своими руками сделать сабвуфер, который должен сгенерировать высокую производительность в широкой полосе пропускания и низким искажением в разумных размерах, нужно хорошо изучить зону восприятия.

Создание низкочастотного звука на студийных уровнях воспроизведения требует движения большого количества воздуха. Для этого требуется мощный усилитель, очень большой басовый драйвер (или несколько более мелких) и многоуровневая диафрагма. Легкий способ добиться высокой эффективности - разместить источник баса в так называемом «полосовом шкафу». Это, по сути, резонансный корпус и звук, проходящий через один или несколько портов.

Большинство сабвуферов используют такую форму «резонанса», который сочетает практическую эффективность с шириной полосы пропускания в корпусах большого размера. Менее распространенной альтернативой является дизайн «закрытого ящика». Шкаф запечатан, и только передняя часть динамика передает звук в комнату. Этот подход имеет значительные преимущества с точки зрения его фазового ответа, времени и искажений. Специалисты считают, что не стоит увлекаться размером сабвуфера, так как большее - не обязательно лучшее.

Электрическое выравнивание звучания

Для многих начинающих пользователей это очень непонятный процесс. Ошибиться в нем — разрушить точность системы мониторинга звука в целом. Очень важно перед тем, как своими руками сделать сабвуфер, понимать геометрию движения звуковых волн. Поэтому сателлитовые динамики должны быть размещены в одной фазе друг с другом по электрической полярности и временной привязке. Если это не так, графическая область звука будет иметь явный уровень выпуклости или падения.

Сабвуфер и сателлитные громкоговорители имеют собственные механические фазовые ответы, а также электрические фазовые характеристики самих фильтров кроссовера. Существует также временная задержка, вызванная наличием динамиков, расположенных на разных расстояниях от слушателя. Многие из сабвуферов с улучшенными характеристиками включают в себя устройство регулировки фазы (либо переключаемое, либо бесступенчатое), что может помочь устранить механические и электрические разности фаз между сателлитами и сабвуфером.

Если сабвуфер расположен ближе к слушателю, чем динамики, для достижения правильного выравнивания времени потребуется некоторая компенсация задержки. Хотя некоторые системы мониторинга басов или системы объемного звука включают эту функцию, но не все слушатели этим пользуются.

Советы по созданию домашнего звука

В идеальном случае сабвуфер и звуковая система должны быть выровнены с использованием надлежащего акустического измерительного оборудования. Когда дело доходит до размещения сабвуфера, есть несколько важных моментов, которые следует учитывать:

1. Перед тем как сделать сабвуфер своими руками (фото размещены в данной статье), нужно выбрать его положение в помещении. Особенное значение имеет его близость к стенам, существенно влияющим на частоту и временной отклик. Если отсутствует компенсация задержки, субпозиция должна располагаться на том же расстоянии от слушателя, что и сателлитовые динамики.
2. Необходимо разместить отдельный сабвуфер перед слушателем, а не сзади. Он должен быть подальше от углов, не должен размещаться в центре широкой комнаты, чтобы свести к минимуму возбуждение звуковых волн. Чем ближе сабвуфер к стене, тем больше будет усиление баса.
3. Некоторые модели предназначены для установки рядом со стеной, и небольшие изменения расстояния по отношению к стене могут иметь большое значение в балансе глубоких басов, поэтому пользователь не должен бояться экспериментировать.
4. Для того чтобы сабвуфер работал правильно и не был локализован, кроссовер между сателлитом и сабвуфером должен быть установлен ниже 90 Гц, а это означает, что спутник идеально должен иметь до 70 Гц или около того. Все, что выше этого, начинает вторгаться в средний диапазон, и сабвуфер станет локализуемым.

Правильное подключение звуковой системы

Перед тем как сделать сабвуфер своими руками для дома, нужно проверить расчетную выходную мощность. После изготовления устройства нужно провести проверку расчетной и фактической мощности. Она будет зависеть от напряжения питания и импеданса громкоговорителя.

Порядок проверки:

1. Установить сабвуфер в положение прослушивания с приблизительными настройками фильтра и громкости - 85 Гц и громкостью, которая кажется правильной.
2. Воспроизвести коллекцию музыкальных треков с хорошо записанными басовыми линиями в разных клавишах.
3. Создать собственную тестовую дорожку с помощью звукового генератора или клавиатуры, играя каждую ноту с равномерными настройками скорости.
4. Опытным путем, слушая в каждом потенциально практическом месте сабвуфера, найти положение, в котором создается последовательный и естественный звук баса, где звук хорошо сбалансирован, а все басовые нотки довольно однородны.
5. Оптимизировать уровень сабвуфера и частоту обтекания фильтра и фазу/задержку. Эти элементы управления, как правило, интерактивные, поэтому нужно экспериментировать с их настройкой и подобрать лучшую комбинацию.
6. Если самые глубокие и высокие басовые ноты кажутся правильными, но все идет не так в области кроссовера, то нужно отрегулировать частоту кроссовера вверх или вниз, чтобы найти плавный переход.
7. Если есть возможность - провести регулировку фазового контроля.

При этом нужно быть осторожным: добавление сабвуфера неизбежно приведет к тому, что некоторые глубокие басы будут раздражать соседей. Генерирование очень низких басов может также создавать стоячие волны в помещении, и это приведет к тому, что различные части здания начнут грохотать и резонировать.

Функция домашнего кинотеатра

Сабвуферы, как правило, легко подключаются, учитывая, что обычно используются только два шнура. Один для питания и один для аудиовхода. Существует несколько способов подключения сабвуфера к усилителю, приемнику или процессору (также известному как приемник домашнего кинотеатра).

Предпочтительный способ подключения сабвуфера осуществляется через выход приемника (обозначается как SUB OUT или SUBWOOFER), используя кабель LFE (акроним для низкочастотных эффектов). Почти все приемники домашнего кинотеатра (или процессоры) и некоторые стереоприемники имеют этот тип выхода.

Порт LFE является специальным выходом только для сабвуферов. Пользователь увидит его как SUBWOOFER, а не как LFE. Необходимо просто подключить гнездо LFE (или выход сабвуфера) на ресивере/усилителе к разъему Line In или LFE In на сабвуфере. Обычно это только один кабель с разъемами RCA на обоих концах.

Усилительные стереовыходы RCA

Иногда можно обнаружить, что ресивер не имеет выход сабвуфера LFE. Или может случиться так, что на нем не будет входа LFE. Вместо этого сабвуфер может иметь правый и левый (R и L) стереоразъемы RCA. Если в Line In сабвуфера используются RCA-кабели, подключается кабель RCA и выбирается на сабвуфере порт R или L. В том случае, когда у приемника есть оба разъема RCA для выхода, то обязательно нужно включить оба. Этот процесс аналогичен подключению базового стереодинамика.

Перед тем как своими руками сделать сабвуфер, нужно уточнить каналы. Если он имеет два набора пружинных зажимов для выхода динамиков, то это означает, что другие громкоговорители подключаются к сабвуферу, а затем к приемнику для прохождения по аудиосигналу.

Когда он имеет только один комплект пружинных зажимов, сабвуфер должен будет использовать одни и те же соединения приемника, что и динамики. Лучший способ добиться этого - использовать надежные зажимы, в отличие от перекрывающих оголенных проводов, которые могут при подключении опасно контактировать друг с другом.

Оптимизация звучания стереосистемы

Сабвуферы используются в большинстве систем домашнего кинотеатра и могут радикально улучшить звучание стереосистем. Они могут обеспечить основу для звука, поэтому добавление sub — это не просто добавление глубокого баса. Скорее, они могут улучшить общий звук системы.

Подключение сабвуфера к двухканальной системе отличается от методов, используемых в домашних кинотеатрах. AV-ресиверы имеют функцию управления басами для направления низких частот на sub, а среднечастотные и высокие частоты - на динамики. Сабвуфер подключается к приемнику с помощью одного соединительного кабеля.

Стереоприемники, предусилители и встроенные усилители редко имеют выходные разъемы сабвуфера или предлагают опции управления басом. Поэтому вместо использования этих соединений можно использовать уровни громкоговорителей сабвуфера, а также «высокоуровневые» входы.

Sub без усилителя

Большинство сабвуферов предназначены для работы без усилителя. У них есть вход на высоком уровне (иногда называемый входом уровня громкоговорителя), который подключается к громкоговорителям. Все, что нужно сделать, это запустить еще одну пару динамиков из выхода усилителя в высокоуровневый вход на сабвуфере.

Это соединение работает так же, как выход предусилителя сабвуфера. Он принимает напряжение от усилителя в качестве сигнала. И отправляет его в сабвуфер. Он не приводит к потреблению мощности на усилителе, к которому подключается, и является общим сигналом с основными громкоговорителями, а не мощностью усилителя. А так как нет мощности - все импедансы остаются неизменными.

Самые престижные сабвуферы REL сделаны в Англии. Они являются «золотым стандартом» отрасли, их стоимость превышает 9 000 долларов! Любителям музыки вовсе не обязательно тратить такие средства, поскольку создание сабвуфера в эпоху Интернета стало намного проще.