Расчет корпуса для сабвуфера – Учимся считать чистый объём и порт для фазоинверторного сабвуферного короба

Как рассчитать короб для сабвуфера ⋆ Doctor BASS

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.

Программы для расчета корпуса сабвуфера

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,

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.


Скачать программы в разделе ЗАГРУЗКИ


Какую программу выбрать

Для расчета корпуса сабвуфера мы рекомендуем пользоваться JBL speakershop или BassBox 6 Pro:

Объем корпуса и площадь порта для сабвуфера

Фундаментом для расчета является объем предполагаемого корпуса, а от него зависит площадь порта.

Любой корпус содержит в себе какой-то объем воздуха. Так вот на определение оптимального размера влияет большое количество факторов:  это ход  динамика, резонансная частота, мощность, передаточная функция салона, сама настройка корпуса и т.п.  Тем не менее, проходя через воронку всех этих зависимостей, на выходе проявляются какие-то общие результаты и диапазоны, которые и применяются для первоначального определения объема. Диапазоны эти привязаны к площади диффузора динамика, как к одному из основных параметров. Даны они в кубофутах, это результаты множества опытов энтузиастов АЗ по всему миру, но нужно отметить что наибольший вклад внесли конечно американские коллеги. Такие диапазоны стали формироваться на американских форумах с начала 2000 годов, так же сюда замешаны общие рекомендации разных производителей и вот выведены примерные значения, которые все это время проверялись практикой и незначительно корректировались.

Если перевести в понятные нам литры, то получатся вот такие цифры.

UniBox

Это лишь примерные рамки для отправной точки расчетов. Так как зависимостей очень много, и разные динамики в одном и том же объеме будут играть по разному. Так же один и тот же корпус в разных системах так же будет звучать по разному. Так вот для нахождения оптимального объема нужно учесть основные факторы, которые влияют на поведение сабвуфера.

Расчет корпуса закрытого ящика

Объем закрытого ящика влияет на итоговую резонансную частоту и добротность динамика.  И от этого будет зависеть на сколько динамик будет низко играть  и какой будет характер звучания.

Как ориентироваться в представленном диапазоне.

1) Смотрите на линию рассчитанной АЧХ в программе для расчета и подбирайте  тот предполагаемый график звучания, который вам подходит.

2) Так же ориентируйтесь на такой объем, что бы итоговая добротность была близка к 0,7.

3) Учитывайте мощность. В случае если усилитель у вас чуть меньше РМС сабвуфера и соответственно связка будет настроена на номинал усилителя. Двигайтесь в большую сторону, если же усилитель настроен на номинал динамика или просто равен по заявленной мощности сабвуферу – берите среднее значение. Если же вы очень опытный любитель АЗ и учли подъемы импеданса понижения напряжения и тп. и настроили мощный усилитель выше заявленного номинала динамика, что бы выжать из сабвуфера максимум, тогда ужимайте объем.

Чем больше объём ящика, тем легче двигаться диффузору и тем эффективность больше что и нужно на сравнительно малой мощности. Меньший  же объем имеет большую упругость и будет являться своего рода подушкой безопасности для динамика, что нужно на повышенных мощностях.  Это относится не только к ЗЯ но и к ФИ так как большой объем при высокой мощности может приводить к не достаточному демпфированию динамика на частоте настройки или превышению хода на других частотах.

К примеру, возьмем 10 саб с RMS 300 Вт, а усилитель — 250 Вт. В таком случае ориентируйтесь на объем в районе 18-20 литров.

Но при этом не забывайте про добротность и примерную АЧХ.  Вот среди этих параметров и нужно искать компромисс.

Расчет корпуса фазоинвертора

В случае с объемом действуйте так же как с ЗЯ. Только вместо добротности добавляется зависимость объема от настройки корпуса. Настройкой называют частоту, на которой сабвуфер будет наиболее эффективно работать, а соответственно и громче играть.

Настройка корпуса выбирается из музыкальных предпочтений. Если грубо то Low, srewed и всевозможные заниженные треки это 27-33 Гц; рэп, дабстеп и тп. 30-37 гц; джаз, рок инструментал, клубная музыка 40-45 Гц; а если всего понемногу – это 35-40 Гц.

Общее такое правило, чем ниже настройка, тем больше объем. Это связано с резонансной частой, а так же дает меньшее удлинение порта при понижении настройки.

Ориентируйтесь на максимум объема для настройки ниже 30 Гц и на минимум при настройке свыше 40 Гц.

Таким образом, при определении объема в представленных диапазонах ищите компромисс между мощностью настройкой и формой АЧХ.

Для фазоинвертора нужно еще определять площадь порта. Вообще основная задача, сделать порт таким, чтобы скорость в нем не превышала определенных значений, после которых, могут появляться шумы или чтобы он не запер ящик. Либо чтобы порт не был слишком большим, для правильной нагрузки сабвуфера.

Существует общая рекомендация  12 – 16 дюймов на кубофут. То опять же примерный диапазон. И площадь порта зависит, в том числе от мощности сабовой связки и чем итоговая мощность выше, тем больше нужен порт и наоборот. На слабых мощностях большой порт не нужен. Но это не все,  тут еще нужно учитывать форму порта, внутреннюю его площадь, шероховатость и тп. Как видите, опять все уходит гораздо глубже и из теории можно не выбраться. К счастью существует безопасное значение это как раз верхнее значение рекомендаций 16 квадратных дюймов на 1 кубофут объема или 3,65 кв.см. на 1 литр объема для щели. Для круглого порта можно использовать 3,2 3,65 кв.см. на литр. Эти значения гарантированно дадут вам порт, который будет хорошо работать в абсолютном большинстве переменных, даже не смотря на некоторые допущения и опускание некоторых зависимостей.

В принципе с опытом приходит понимание, где можно уменьшить порт, возможно для экономии места или иногда нужно правильно нагрузить связку на малой мощности. Но и данные рекомендации на 1 литр  не разочаруют и это отношение можно применять практически всегда.

Итоги

Итак, подведем итог. Чтобы подобрать объем для закрытого ящика определяемся с размером динамика и, учитывая итоговую добротность , мощность и разумеется саму АЧХ  выбираем объем из предложенного диапазона.

Для объема фазоинвертора берем во внимание АЧХ, мощность и желаемую настройку. Чтобы найти площадь порта в квадратных сантиметрах умножаем объем на 3 ,65. А длину уже считаем в программе для расчета которая вам нравится.

Видео

Представленные ниже видеоролики еще больше помогут вам в понимании принципов расчета сабвуферов. Но если вдруг, у вас нет времени или вы попросту не хотите разбираться, то можете заказать расчет у нас. Это услуга есть в нашей группе в ВК — вот ссылка на заявку.

Видео о выборе объема и порта:

Ролик о том, как преобразовать нужный объем в размеры будущего ящика:

Удачи в расчетах!

UniBox

Читайте еще:

Жмите на кнопку, что бы поделиться материалом:

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Расчет корпуса для сабвуфера с наклонной стенкой ⋆ Doctor BASS

корпус с наклонной стенкой

Всем привет, в этой статье расскажу, как правильно рассчитать и спроектировать корпус с наклонной стенкой.

Имеется ввиду, что у нас есть рассчитанный объем для определенной настройки сабвуфера и нам необходимо определить размеры ящика, соответствующей вместимости. Если в размерах ошибиться и не выдержать заявленный объем, то и играть саб будет с другой настройкой и тогда пропадает весь смысл предварительных расчетов.

Угол наклона

Для начала определяемся с углом наклона стенки. Если делать ящик для удобства расположения за задними сиденьями, то наклон можно измерить с помощью картонного лекала или шаблона. Для этого нужно подставить лист картона и обрезать по сиденьям, так получим форму угла наклона. Останется померить его транспортиром.

корпус с наклонной стенкой

Замер угла наклона с помощью картонного шаблона

А вообще, стандартом для не регулируемых сидений принят угол в 23° . Имеется ввиду угол от вертикали. Соответственно тот, который нужен нам, будет равен 67°.

угол наклона сидений

Расчет корпуса

Теперь нужно определить, какие размеры будут ограничивать наш корпус с наклонной стенкой.

корпус с наклонной стенкой

Основной параметр — это высота динамика, так как если сделать переднюю стенку (h) короче, то саб попросту не поместится. И лучше сделать небольшой запас по краям динамика.

Для расчета чертежа нужен еще один ограничивающий размер. Это может быть как ширина ящика (f), так и его глубина по основанию (b), либо по потолку (a).

Если задача  сделать ящик наименее глубоким, то в этом случае ограничивающим размером для нас станет монтажная глубина динамика.

Нужно, подобрать размер a

так, чтобы магнит не упирался в заднюю стенку (c). Самое простое и эффективное решение — это выбрать размер a, равным монтажной глубине саба. Таким образом он точно не упрется в стенку, а скос добавит достаточное расстояние за магнитом.

Затем, нужно определить расстояние b. Его можно измерить таким же образом как и угол —  с помощью картонного шаблона. Но если такой возможности нет, то можно и вычислить.

Длина b рассчитывается через котангенс угла L. Зная котангенс этого угла, а так же размеры h и a вычисляется сторона b.

Развернуть расчет

расчет стороны корпуса

Затем находим площадь трапеции a b c h.

площадь трапеции

Поделив имеющийся объем на эту площадь, получим  значение  f.

Но чтобы не тратить ваше время на мучительные попытки вспомнить тригонометрию, я убрал расчеты под кат, а для вас накидал вот такой удобный файлик.

расчет корпуса с наклонной стенкой

Скачать файлик exel

В таблицу вводятся известные параметры и она посчитает  все остальные размеры.

Тут есть возможность считать форму по основанию через расстояние b, через a по потолку и через f, если нужно отталкиваться от ширины корпуса. Для каждого способа есть отдельная вкладка.

Сделать деталировку на корпус с наклонной стенкой посложнее чем стандартного, поэтому понятный чертеж очень поможет в этом деле. Обязательно обратите внимание, что рассчитываются внутренние размеры и при построении чертежа нужно будет учитывать толщину материала.

Видео

Посмотрите видео о том, как правильно рассчитать корпус с наклонной стенкой.

Удачных построений!

расчет корпуса с наклонной стенкой
Читать еще:


Поделитесь материалом, если считаете его полезным:

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Расчет корпуса сабвуфера: программа и калькулятор онлайн

Если правильно произвести расчет корпуса сабвуфера в режиме онлайн, то вполне возможно будет собрать его самостоятельно. При этом возможно будет произвести расчет корпуса сабвуфера  онлайн, поскольку в интернете реально отыскать несколько программ, большинство из которых действуют, как качественный и удобный калькулятор.

Корпуса для сабвуфера

Перед тем, как приниматься за изготовление корпуса сабвуфера различного объема, стоит отправиться на автомобильный рынок и подобрать там качественные динамики, фазоинвертор, бандпасс четвертого или же шестого порядка. Все спорные вопросы реально будет уточнить у продавца или же в автомобильном сервисе, как правило, бесплатно или же за символическое вознаграждение.

Для чего нужна программа расчета корпуса сабвуфера на русском

Перед тем, как использовать программу расчета корпуса сабвуфера на русском, стоит разобраться с тем, какие детали потребуется приобрести.

Динамик

Для качественного звучания акустики придется купить:

  • динамик – лучше всего, если это будет импортный вариант, который составит десять, а лучше двенадцать дюймов;
  • бандпасс четвертого порядка – который будет разделен на несколько камер, способные ограничить те частоты, которые могут ограничиваться при помощи диффузора;
  • бандпасс шестого порядка – имеет еще одну камеру, а также, наличие дополнительного фазоинвертора, при этом можно отыскать два типа бандпассов, то есть с одним или двумя фазоинверторами;
  • фазоинвертор – деталь, которая представляет собой трубку, выводящую воздух, который может обеспечить дополнительное, более качественное звучание акустики.
Фазоинвертор для акустики

При этом все вышеуказанные части обязательно заключены в корпус сабвуфера, который представляет собой ящик закрытого типа с определенным объемом. Как правило, качественный корпус сабвуфера представляет собой корпус из дерева, который полностью герметичен. Конечно же, этот вариант самый простой, но динамики, расположенные в нем показывают самый низкий уровень КПД.

Корпус сабвуфера

В интернете имеется программа для расчета корпуса сабвуфера, русский вариант будет также доступен, она напоминает обычный калькулятор, но обладает рядом других функций.

К примеру, популярная программа Speaker Workshop позволяет произвести расчет онлайн таких параметров, как:

  • корпус;
  • фильтр;
  • динамический импеданс;
  • АЧХ;
  • искажений гармонического характера;
  • количества конденсаторов, резисторов.
Программа Speaker Workshop

Как произвести расчет объема корпуса сабвуфера

Еще одна программа, которая в режиме онлайн позволяет производить расчет необходимых составляющих для корпуса сабвуфера – это UniBox (Unified Box Model). С ее помощью реально рассчитать:

  • объем закрытого ящика;
  • особенности фазоинвертора;
  • особенности брандпасса;
  • начертить кривую импеданса, которую обеспечивают динамики;
  • выступает, как качественный симулятор уровня звукового давления.

Еще одной довольно популярной программы, позволяющей в режиме реального времени произвести расчет объема корпуса сабвуфера является Crossover Elements Calculator. Она не только производит расчет объема   корпуса сабвуфера в режиме онлайн, но и дает советы, касающиеся того, какой именно корпус целесообразнее выбрать для конкретных динамиков, а также, способна скорректировать чувствительность высоких частот.

Программа для расчета фильтров Crossover Elements Calculator

Программа, больше напоминающая калькулятор и способная произвести полный расчет объема корпуса  сабвуфера, имеющая русский интерфейс – это BassPort.

Параллельно она проверяет:

  • число портов и их сечение;
  • частоту настройки;
  • диаметр диффузоров и их максимальный ход;
  • несколько минимальных и максимальных показателей для портов.

Что предполагает калькулятор расчета корпуса сабвуфера

Как правило, качественный калькулятор расчета корпуса сабвуфера производит все действия на бесплатной основе. При этом все этапы расчета будут приближенными к номинальным техническим характеристикам.

Самой популярной программой на русском языке, позволяющей производить полный расчет всех параметров, можно назвать Speaker Box Lite.

Speaker Box Lite

С ее помощью реально рассчитать не только объем корпуса сабвуфера, но и:

  • толщину используемого материала;
  • габариты закрытого ящика в миллиметрах;
  • диаметр вырезок отверстий под динамики;
  • объем полезного типа в литрах;
  • типы, выполняемых функций.

При этом программа-калькулятор поможет качественно произвести все расчеты только после того, как точно определен тип короба – закрытый или открытый с имеющимся инверторами. Возможно будет не только рассчитать чистый объем корпуса, но и настроить порты.

Автозвук своими руками — Расчет фазоинверторного корпуса

Расчет фазоинверторного корпуса (короба) можно разложить на 3 части, но перед этим необходимо найти параметры Тиля-Смола для сабуферного динамика иначе не чего не выйдет. Для расчета ФИ короба достаточно трех параметров Fs, Vas и Qts

  • Fs – резонансная частота динамика, указывается в Гц (герцах).
  • Vas – эквивалентный объем, указанный в литрах.
  • Qts – полная добротность динамика. 

Данные параметры можно найти в инструкции к сабвуферному динамику или на сайте производителя.   

1. Расчет чистого объема и частоты настройки порта фазоинвертора.

 Чистый объем (Vb) – это внутренний объем короба, без учета объема порта фазоинвертора и объема вытесняемого динамиком.

 Настройка порта (Fb) – это конфигурация порта (длинна, ширина, высота) относительно чистого объема корпуса, настроенного на определенную частоту, для ее усиления, что приводит к формирования нужной АЧХ.   

 Данный расчет мы можем произвести в программах JBL SpeakerShop или BassBox 6 prо. Я рекомендую использовать первую, она проще и намного понятнее. В программе вводим параметры Fs, Vas и Qts, далее изменяя значения Vb (объем) и Fb (настройка порта) добиваемся желаемого графика АЧХ. Для универсального короба график должен быть не сильно горбатым с пиком в районе 35Гц — 40Гц. Если с программой возникли какие либо трудности, инструкцию к ней можно посмотреть здесь.  

 

  В программе мы узнали какой чистый объем короба и настройка порта нам нужна, в данном примере Vb — 45л. Fb — 36Гц.   

2. Расчет порта фазоинвертора.

Расчета порта фазоинвертора будем выполнять в программе BassPort.

 Вводим в программе:

  • Необходимую частоту настройки порта ФИ (Fb)
  • Полученный ранее чистый объем ящика (Vb)
  • Эффективную площадь диффузора сабвуферного 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)
  • Вводим размеры порта W и h
  • Нажимаем кнопку пересчитать. 

 В данном примере рассчитан щелевой порт, выстой 35см и шириной 4см, длинна которого составила 61см и имет объем 8,5л. (округленно)   

 При подборе размеров порта нельзя, что бы длинна порта L превышала 1000мм., а максимальная скорость воздуха на выходе была красной.  

 3. Считаем общий объем корпуса ФИ и делаем чертеж.

 У нас есть следующие данные, которые необходимо сложить, что бы получить общий объем короба (грязный объем)  — чистый объем 45л., объем порта 8,5л., а так же добавляем сюда объем который вытеснит сам динамик, это в пределах 2-4л. возьмем в данном случае 3л., но так как это щелевой порт и одна из стенок так же вытеснит какой то объем, его тоже нужно учесть, здесь же это будет 4л. 

 Для расчета литража стенки, умножаем длинну внутренней стенки порта на высоту и толщену, затем делим на 1000. 

 Считаем: 45+8,5+3+4= 60,5л. 

 Итого нам нужен короб с общим объемом 60,5л.

 Переходим к чертежу короба.

 У нас есть объем 60,5 литра. Замеряем багажник, смотрим какие габариты нас устроят, например: высота — 39см, длина – 50см осталось узнать ширину. Отнимаем от высоты и длинны толщену стенок в данном случае это 2см и получаем: высота – 35см., длинна 46см. 

 Теперь считаем ширину короба:  60,51000 ÷ 35 ÷ 46 = 37,57см (округлим до 38см) – ширина корпуса, без учета стенок, со стенками будет 42см.

 Ну а дальше чертим или рисуем.

 Вот так, выглядит расчет фазоинверторного корпуса под определенный сабвуферный динамик, который будет играть так как нужно нам.  

акустическое оформление сабвуфера ⋆ Doctor BASS

Сабвуфер бандпасс

На этой странице разберем такое акустическое оформление как бандпасс или полосовой громкоговоритель. Это пожалуй самый сложный тип оформления сабвуфера, он состоит из двух камер, между которыми монтируется динамик.

Особенности

Главная фишка бандпасса —  он имеет естественный фильтр НЧ, что и делало его популярным в прошлом, когда «натуральные» фильтры были обычным способом разделения частотных полос.  Но после появления и распространения специализированных басовых усилителей с активными фильтрами этот фактор стал несущественным. Кроме особенностей у бандпассов есть и яркие плюсы, по этому они используются в автозвуке, хотя и не так часто по сравнению с другими типами оформления.

Плюсы:

  1. Качественный низкий бас
  2. КПД Выше чем у ЗЯ и ФИ
  3. Сабвуфер защищен от внешних воздействий

Минусы:

  1. Сравнительно узкий частотный диапазон
  2. Сложность расчета и изготовления
  3. Требуемый объем больше чем у ЗЯ и ФИ

Бандпассы встречаются 4го и 6го порядков. Порядок это крутизна спада фильтра.

n — порядок фильтра

Бандпасс 4 порядка

Корпус с двумя камерами, одна из которых по сути – закрытый ящик, а вторая фазоинвертор. Именно бандпасс 4 порядка чаще используется в аудиосистемах. Расчет заключается в подборе объемов камер, их соотношения и определении площади и длины порта.

Бандпасс 6 порядка

Бандпасс 6 порядка это ящик с двумя фазоинверторами. Поэтому к предыдущим расчетам добавляется определение второго порта, а так же соотношения настроек обоих фазоинверторов. Такой короб имеет 2 основных вида: вид-1 порт выходит наружу из обоих камер; вид-2 порт одной камеры выходит в другую.

Бандпасс 6 порядка. Вид-1.

Бандпасс 6 порядка. Вид-2.

Особенности выбора

В принципе, сложность изготовления не так страшна, как кажется на первый взгляд, проблемы доставит множество переменных в построении. Это — объемы камер в отдельности, их соотношение, настройка портов, соотношение настроек двух портов. Как видите их очень много, прибавьте к этому то, что расчеты не всегда сойдутся с практикой и придеться вносить корректировки в корпус.

Тем не менее, такое акустическое оформление часто встречается на соревнованиях по автозвуку, а в формате звукового давления и вовсе не ограничивается рамками короба — роль одной из камер может выполнять салон автомобиля.

Бандпасс 6 порядка — стена

В общем, если вы новичок, то для первого корпуса бандпасс любого порядка будет не лучшей идеей. Если у вас есть опыт, подкрепленный практикой и вам нравится эксперементировать, то в добрый путь!

Видео

Удачи в выборе!

Бандпасс стена
Читайте еще:

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о