Menu Home

Бесплатная техническая библиотека для любителей и профессионалов Бесплатная техническая библиотека


Сабвуфер для дома, для семьи. Часть 2 - Начинаем сборку! Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатная техническая библиотека

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Акустические системы

Комментарии к статье Комментарии к статье

Нам понадобится:

  • ЛЮБАЯ программа для расчета саба (софт),
  • примитивные навыки столяра (распилка ДСП, умение работать с лобзиком и дрелью),
  • аккуратность,
  • расходный материал: силикон, саморезы, ДСП, сверло на 3 мм.

этого хватит...

Теперь начнем сборку супермегарулезного саба.

Усиленно ищем прогу по расчету корпуса саба. Особой разнице в них нет: все примитивно одинаковы

Софт для саба

Как мы уже выяснили, расчет параметров акустического оформления для НЧ-головки - занятие не из простых. Косвенно данное заключение подтверждает существование специализированного программного обеспечения (софта), которое позволяет значительно облегчить работу установщика. Таких программ в настоящее время существует несколько: Blaubox, WinSpeakerz, Term-Pro, JBL SpekerShop и др. Но они во многом схожи. Вы можете подобрать корпус для имеющегося динамика или же, наоборот, подобрать НЧ-головку к уже построенному боксу. Подобные программы позволяют сравнивать работу того или иного громкоговорителя в корпусах различного типа. Скорее всего, в базе данных вы найдете нужный вам громкоговоритель с перечислением всех необходимых характеристик. Если нет, то базу можно дополнить параметрами вашего драйвера, которыми вас снабдил производитель, а уже потом рассчитывать все необходимые характеристики бокса для достижения оптимальной АЧХ и мощности сабвуфера. Вводим параметры динамика и получаем объем корпуса.

На этой стадии у меня возникла серьезная проблема - я не знал большей части параметров динамика.

Возникло два решения этой проблемы:

  • первое - найти марку своего динамика в Интернете,
  • второе - рассчитать самому.

Первое не подошло т.к. слишком велики разногласия между различными источниками. Пошел по второму пути.

Измерение параметров Тиля-Смолла в домашних условиях.

Помните! Приведенная ниже методика действенна только для измерения параметров динамиков с резонансными частотами ниже 100Гц, на более высоких частотах погрешность возрастает.

Самыми основными параметрами, по которым можно рассчитать и изготовить акустическое оформление (проще говоря - ящик) являются:

  • Резонансная частота динамика Fs (Герц)
  • Эквивалентный объем Vas (литров или кубических футов)
  • Полная добротность Qts
  • Сопротивление постоянному току Re (Ом)

Для более серьезного подхода понадобится еще знать:

  • Механическую добротность Qms
  • Электрическую добротность Qes
  • Площадь диффузора Sd (м2) или его диаметр Dia (см)
  • Чувствительность SPL (dB)
  • Индуктивность Le (Генри)
  • Импеданс Z (Ом)
  • Пиковую мощность Pe (Ватт)
  • Массу подвижной системы Mms (г)
  • Относительную жесткость Cms (метров/ньютон)
  • Механическое сопротивление Rms (кг/сек)
  • Двигательную мощность BL

Большинство этих параметров может быть измерено или рассчитано в домашних условиях с помощью не особо сложных измерительных приборов и компьютера или калькулятора, умеющего извлекать корни и возводить в степень.

Для еще более серьезного подхода к проектированию акустического оформления и учета характеристик динамиков рекомендую читать более серьезную литературу. Автор данного "труда" не претендует на особые знания в области теории, а все тут изложенное является компиляцией из различных источников - как иностранных, так и российских.

Измерение Re, Fs, Fc, Qes, Qms, Qts, Qtc, Vas, Cms, Sd.

Для проведения измерений этих параметров вам понадобится следующее оборудование:

  • Вольтметр
  • Генератор сигналов звуковой частоты
  • Частотомер
  • Мощный (не менее 5 ватт) резистор сопротивлением 1000 Ом
  • Точный (+- 1%) резистор сопротивлением 10 Ом
  • Провода, зажимы и прочая дребедень для соединения всего этого в единую схему.

    Конечно, в этом списке возможны изменения. Например, большинство генераторов имеют собственную шкалу частоты и частотомер не является в таком случае необходимостью. Вместо генератора можно также использовать звуковую плату компьютера и соответствующее программное обеспечение, способное генерировать синусоидальные сигналы от 0 до 200Гц требуемой мощности.

    Вот так выглядит схема для измерений

    Поговорим о системах счисления. Схема для измерения параметров динамика

    Калибровка

    Для начала необходимо откалибровать вольтметр.

    Для этого вместо динамика подсоединяется сопротивление 10 Ом и подбором напряжения, выдаваемого генератором, надо добиться напряжения 0.01 вольта. Если резистор другого номинала, то напряжение должно соответствовать 1/1000 номинала сопротивления в омах. Например для калибровочного сопротивления 4 ома напряжение должно быть 0.004 вольта.

    Запомните! После калибровки регулировать выходное напряжение генератора НЕЛЬЗЯ до окончания всех измерений.

    Нахождение Re

    Теперь, подсоединив вместо калибровочного сопротивления динамик и выставив на генераторе частоту, близкую к 0 герц, мы можем определить его сопротивление постоянному току Re. Им будет являться показание вольтметра, умноженное на 1000. Впрочем, Re можно замерить и непосредственно омметром.

    Нахождение Fs и Rmax

    Динамик при этом и всех последующих измерениях должен находиться в свободном пространстве.

    Резонансная частота динамика находится по пику его импеданса (Z-характеристике). Для ее нахождения плавно изменяйте частоту генератора и смотрите на показания вольтметра. Та частота, на которой напряжение на вольтметре будет максимальным (дальнейшее изменение частоты будет приводить к падению напряжения) и будет являться частотой основного резонанса для этого динамика. Для динамиков диаметром больше 16см эта частота должна лежать ниже 100Гц. Не забудьте записать не только частоту, но и показания вольтметра. Умноженные на 1000, они дадут сопротивление динамика на резонансной частоте Rmax, необходимое для расчета других параметров.

    Нахождение Qms, Qes и Qts

    Эти параметры находятся по следующим формулам:

    Поговорим о системах счисления. Формулы

    Как видно, это последовательное нахождение дополнительных параметров Ro, Rx и измерение неизвестных нам ранее частот F1 и F2. Это частоты, при которых сопротивление динамика равно Rx. Поскольку Rx всегда меньше Rmax, то и частот будет две - одна несколько меньше Fs, а другая несколько больше. Вы можете проверить правильность своих измерений следующей формулой:

    Fs=square(F1*F2)

    Если расчетный результат отличается от найденного ранее больше, чем на 1 герц, то нужно повторить все сначала и более аккуратно.

    Итак, мы нашли и рассчитали несколько основных параметров и можем на их основании делать некоторые выводы:

    • Если резонансная частота динамика выше 50Гц, то он имеет право претендовать на работу в лучшем случае как мидбас. О сабвуфере на таком динамике можно сразу забыть.
    • Если резонансная частота динамика выше 100Гц, то это вообще не низкочастотник. Можете использовать его для воспроизведения средних частот в трехполосных системах.
    • Если соотношение Fs/Qts у динамика составляет менее 50-ти, то этот динамик предназначен для работы исключительно в закрытых ящиках. Если больше 100 - исключительно для работы с фазоинвертором или в бандпассах. Если же значение находится в промежутке между 50 и 100, то тут нужно внимательно смотреть и на другие параметры - к какому типу акустического оформления динамик тяготеет. Лучше всего для этого использовать специальные компьютерные программы, способные смоделировать в графическом виде акустическую отдачу такого динамика в разном акустическом оформлении. Правда при этом не обойтись без других, не менее важных параметров - Vas, Sd, Cms и L.

    Нахождение Sd

    Это так называемая эффективная излучающая поверхность диффузора. Для самых низких частот (в зоне поршневого действия) она совпадает с конструктивной и равна:

    Sd=пR^2

    Радиусом R в данном случае будет являться половина расстояния от середины ширины резинового подвеса одной стороны до середины резинового подвеса противоположной. Это связано с тем, что половина ширины резинового подвеса также является излучающей поверхностью. Обратите внимание что единица измерения этой площади - квадратные метры. Соответственно и радиус нужно в нее подставлять в метрах.

    Нахождение индуктивности катушки динамика L

    Для этого нужны результаты одного из отсчетов из самого первого теста. Понадобится импеданс (полное сопротивление) звуковой катушки на частоте около 1000Гц. Поскольку реактивная составляющая (XL) отстоит от активной Re на угол 900, то можно воспользоваться теоремой Пифагора:

    Z^2=Re^2+Xl^2

    Поскольку Z (импеданс катушки на определенной частоте) и Re (сопротивление катушки по постоянному току) известны, то формула преобразуется:

    Xl=square(Z^2-Re^2)

    Найдя реактивное сопротивление XL на частоте F можно рассчитаь и саму индуктивность по формуле:

    L=Xl/2пF

    Измерения Vas

    Есть несколько способов измерения эквивалентного объема, но в домашних условиях проще использовать два: метод "добавочной массы" и метод "добавочного объема". Первый из них требует из материалов несколько грузиков известного веса. Можно использовать набор грузиков от аптечных весов или воспользоваться старыми медными монетками 1,2,3 и 5 копеек, поскольку вес такой монетки в граммах соответствует номиналу. Второй метод требует наличия герметичного ящика заранее известного объема с соответствующим отверстием под динамик.

    Нахождение Vas методом добавочной массы

    Для начала нужно равномерно нагрузить диффузор грузиками и вновь измерить его резонансную частоту, записав ее как F's. Она должна быть ниже, чем Fs. Лучше если новая резонансная частота будет меньше на 30%-50%.

    Масса грузиков берется приблизительно 10 граммов на каждый дюйм диаметра диффузора. Т.е. для 12" головки нужен груз массой около 120 граммов.

    Затем необходимо рассчитать Cms на основе полученных результатов по формуле:

    Cms=[1/(2п)^2]*[(Fs+F's)*(Fs-F's)/(Fs*F's)^2]

    где М - масса добавленных грузиков в килограммах.

    Исходя из полученных результатов Vas(м3) рассчитывается по формуле:

    Vas=1,4*10^5*Sd^2*Cms

    Нахождение Vas методом добавочного объема

    Нужно герметично закрепить динамик в измерительном ящике. Лучше всего это сделать магнитом наружу, поскольку динамику все равно, с какой стороны у него объем, а вам будет проще подключать провода. Да и лишних отверстий при этом меньше. Объем ящика обозначен как Vb.

    Затем нужно произвести измерения Fс (резонансной частоты динамика в закрытом ящике) и, соответственно, вычислить Qmc,Qec и Qtc.

    Методика измерения полностью аналогична описанной выше. Затем находится эквивалентный объем по формуле:

    Vas=Vb((Fc*Qec/(Fs*Qes))-1)

    Практически с теми же результатами можно использовать и более простую формулу:

    Vas=Vb(((Fc/Fs)^2)-1)

    Полученных в результате всех этих измерений данных достаточно для дальнейшего расчета акустического оформления низкочастотного звена достаточно высокого класса.

    Теперь надо решить, куда можно вписать саб, т е определиться с его формой. Я Вас уверяю она можит быть любая, на качество звучания она не оказывает НИКАКОГО ухудшения (не принимая в расчет рупорные сабы)

    Теперь берем в руки линейку, угольник, карандаш и ТОЧНО размечаем лист ДСП. Пилим, стараясь не прибавлять к звуку пилы собственный МАТ. Собираем саб с помощью бруса 30*30 мм, который вставляется в ребра. Вся эта конструкция прошивается саморезами с шагом 5 см по ребрам. Электролобзиком вырезается отверстие под динамик (ТОЛЬКО НЕ ПРОМАХНИТЕСЬ). Все швы изнутри промазываются силиконом, а снаружи шпаклевкой. Сутки корпус сохнет.

    За это время надо разжиться ватой!

    Публикация: radiokot.ru

    Смотрите другие статьи раздела Акустические системы.

    Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

    << Назад

    Последние новости науки и техники, новинки электроники:

    Получение влаги из воздуха без затрат энергии 15.06.2025

    Вода - один из важнейших ресурсов на планете, и поиск новых способов ее получения особенно актуален в условиях глобального изменения климата и растущей засухи. Традиционные методы сбора воды из воздуха часто требуют затрат энергии или высокой влажности, что ограничивает их эффективность и применение. Однако группа американских инженеров сделала значительный прорыв, разработав материал, способный извлекать воду из атмосферы без использования дополнительной энергии. Команда исследователей из Пенсильванского университета совместно с учеными из Технического университета Мюнхена представила новый класс наноматериалов, которые используют явление капиллярной конденсации. Этот процесс заключается в том, что водяной пар превращается в жидкость внутри крошечных пор материала, даже при невысокой влажности воздуха. Такое сочетание гидрофильных и гидрофобных элементов внутри наноструктуры позволяет собирать воду там, где традиционные методы оказываются бессильны. В ходе экспериментов ученые и ...>>

    Динамическое изменение свойства света 15.06.2025

    Современная наука стремится выйти за пределы традиционной электроники, используя свет для передачи и обработки информации. Управление свойствами света открывает новые горизонты в создании оптических компьютеров и устройств следующего поколения. Одним из ключевых направлений является возможность динамически изменять параметры света, такие как его поляризация и хиральность - способность электромагнитной волны вращаться по-разному. Недавнее открытие ученых из Университета Юты стало важным шагом в этом направлении. Исследователи представили инновационную программируемую гетероструктуру - сложный многослойный материал, в котором объединены выровненные углеродные нанотрубки и материалы с изменением фазы, например, германий-сурма-теллур (GST). Такое сочетание позволяет управлять поляризацией света не статично, как это было ранее, а динамично, с возможностью перепрограммирования. Ведущий автор проекта, Вейл Гао, сравнил предыдущие материалы с резными камнями - красивыми, но неподвижными, то ...>>

    Холодные душ излечивает от стресса 14.06.2025

    Стресс сегодня стал одной из самых распространенных проблем современного общества, и поиск эффективных способов его снижения является важной задачей для науки и медицины. Несмотря на разнообразие методик, не все из них доступны или удобны в повседневной жизни. Однако ученые все чаще обращают внимание на простые и доступные методы, которые могут помочь справиться с психологическим напряжением и улучшить общее самочувствие. Одним из таких способов, доказавшим свою эффективность, является холодный душ. Холодный душ - это простой, доступный и научно обоснованный способ улучшить не только психическое, но и физическое здоровье. Он стимулирует организм, помогает справиться со стрессом, повышает концентрацию и укрепляет силу воли. Несмотря на дискомфорт, который может возникать вначале, регулярное принятие холодных душей способно стать надежным инструментом для улучшения качества жизни. Американские исследователи под руководством Анны Мейер провели серию исследований, которые подтвердили ...>>

    Случайная новость из Архива

    Сплетни полезны для коллектива 16.11.2020

    Ученые из Нидерландов подтвердили, что сплетни на работе приносят пользу для коллектива.

    Чтобы проверить теорию, исследователи опросили 220 студентов. Среди вопросов: сплетничали ли о них, сплетничали ли они, по какой причине студенты это делали, о ком бы они не стали сплетничать.

    Как результат, ученые заявили, что сплетни позволяют людям непринужденно собирать и проверять информацию о той или иной личности. Также с помощью сплетен работники делят коллектив на "своих" и "чужих".

    "Часто распространение сплетен рассматривается как корыстное и вредное поведение, направленное на манипулирование другими", - заявляет исследователь Бианка Бершма из университета Амстердама.

    На самом деле, сплетни могут повышать производительность того или иного работника, стимулируя его к работе, открывая его слабые места. А опасения человека, о котором могут разговаривать, лучше стимулируют к работе.

    Другие интересные новости:

    ▪ Сверхточная рентгеновская система для аэропортов

    ▪ Секреты домашних прогулок кошек

    ▪ Пассивное охлаждение автомобильного салона

    ▪ Смарт-кнопка Meizu для управления бытовой техникой

    ▪ Вращение Марса ускоряется с каждым годом

    Лента новостей науки и техники, новинок электроники

     

    Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

    ▪ раздел сайта Дом, приусадебное хозяйство, хобби. Подборка статей

    ▪ статья Ги де Мопассан. Знаменитые афоризмы

    ▪ статья Где можно увидеть рыбьи бои? Подробный ответ

    ▪ статья Кмин. Легенды, выращивание, способы применения

    ▪ статья Популярно о биогазе. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

    ▪ статья Самодельный пластилин. Химический опыт

    Оставьте свой комментарий к этой статье:

    Имя:


    E-mail (не обязательно):


    Комментарий:





    Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте

    www.diagram.com.ua

    www.diagram.com.ua
    2000-2025