Автозвук, Сабвуфер для ВАЗ 2112 своими руками

После того, как я организовал звук дома, сконструировав один сабвуфер и купив еще один в довесок, пора было заняться организацией нормального звука в салоне автомобиля. А там у меня конь не валялся. Все штатное, магнитофон Pioneer KEH-7910R, CD Changer Pioneer CDX-P1270, спереди стоят разнесенки Kicx AL 5.2, сзади Pioneer TS 6977, которые покупались конкретно под работу с встроенным усилителем автомагнитолы и непонятно, как им будет играться с внешним усилком, хотя попробовать возможно и стоит.

Обычно я громко музыку не врубаю, но как-то летом, решил дать стране угля и врубил на полную "Links 2.3.4". И тут же был жестоко обломан хрипением задних колонок, дребезжанием передних дверей и звуковой кашей в салоне при открытых окнах. Низов вообще на стало слышно. Несмотря на то, что 90% людей так и ездят, мне захотелось чего-то получше.

Я начал выяснять, что же мне придется корректировать в имеющейся системе, чтобы это все играло так, хотелось бы.

Начал я с того, что морально решился на покупку усилителя на обе пары каналов (не значит, что сразу купил). Фронтальная акустика еще более менее приспособлена к работе с усилителем и меня всегда устраивало ее звучание. Тем более, что по тестам в журнале "Автозвук" они вышли на первое место вместе с Canton Pullman CS 2.13 по совокупности характеристик. Более того, при мощности в 60 вт (по результатам тестирования) они вполне могут вписаться в новую концепцию звуковой системы. Так что, их оставляем в покое.

Подиумы под фронтальную акустику я решил пока не делать, хотя бы потому, что это не имеет смысла без предварительного расчета, зато я на 99.9% уверен, что они будут первыми, что пострадает от ног пассажиров. Поэтому тут я тормознулся и решил пока оставить все, как есть.

Тыловая акустика всегда вызывала у меня небольшие подозрения, хотя бы потому, что до этого у меня была TS 6986 и играла она на максимальной мощности похожего пионера 5700, немного по - другому. В принципе мне было бы спокойнее, если бы у меня так и оставалась 6986, но , к сожалению, их унесли вместе с полкой злые люди, вырезав стекло на моей старой девятине. Когда я покупал им замену, то решил взять именно 6977, потому, что по мощности они более согласовывались с магнитолой, нежели предыдущие. Про дополнительный усилитель я тогда не думал. Подумал бы, купил бы что-то по-мощнее.

По идее, акустика 6х9, "блины", в принципе не создана для показа наивысших достижений в области звука. Это рабочие лошадки, которые одинаково средне выдают и высокие и средние и низы, которых от фронтальной 5" акустики получить нереально, если заключать ее в объемы передних дверей и не производить их доработку. Одной из основной причин "среднего" звучания "блинов", является то, что там находятся 2-3-4 твиттера и все это вместе не может влиять на, издаваемый ими звук, тем более что, в качестве фильтров частот раздела там обычные конденсаторы стоят. Тем не менее, на этом минусы заканчиваются и начинаются плюсы. Для начала, "блин" может играть во всем диапазоне заявленных частот, он имеет хорошую чувствительность (в среднем не ниже 90Дб) и хорошо стыкуется, практически с любым выходным каскадом автомагнитолы, где на выходе, вместо заявленных 50вт, в лучшем случае 18-20 Вт на канал. И чтобы эти 20 Вт заиграли, у динамиков должна быть высокая чувствительность. Вот тут "блины" нашли себе нишу и место под солнцем. К звучанию их, на небольшой громкости, трудно придираться, потому что при езде в машине, они оказываются врезанными в заднюю полку и все, что мы слышим от них - это несколько раз пере-отраженный сигнал от всего салона и стекол. Более менее правдиво доходят лишь низы, ради которых, в принципе, все это и затевалось. Т.е. по цене менее 100$ можно купить акустику, которая будет честно играть на свои деньги, и если она в чем-то ошибется, то мы этого можем и не услышать.

Как я уже говорил, у меня претензии были первоначально, к тому, что на высокой мощности, появились хрипы при проигрывании композиций с обилием низов. Я, в данный момент, больше склоняюсь к мысли, что это обусловлено не недостаточной мощностью АС, а именно характеристиками встроенного усилителя авто-магнитолы. Несмотря на то, что там написано 45вт на канал, это все лажа. Единственный способ проверить, кто виноват в хрипах - посадить их на усилитель, что я и собираюсь потом сделать.

Но для начала, у меня возникла мысль, разгрузить их по низкой частоте, хотя бы немного. Я сымитировал подключение сабвуфера и подал на него все, что ниже 250Гц, оставив остальное для тыловых "блинов" и начал потихоньку прибавлять громкость. Надо сказать, что хрипы появились в самом конце шкалы и то не постоянно, а лишь иногда.

Соответственно, родилась такая идея - раз "блины" все равно не смогут качественно воспроизвести низы, а фронтам от частот 120-250Гц вообще плохо становится на высокой громкости и я слышу как играет ручка двери и все то, что там еще внутри находится, то почему бы не дать возможность играть низы отдельной колонке, которая для этого только и предназначена - сабвуферу.

 

Выбираем саб

Самый простой способ сделать саб - это просто купить низкочастотный динамик и вставить его в заднюю полку посередине, между тылами. Полка, кстати у меня деревянная из нескольких слоев фанеры и могла бы такое издевательство выдержать. Минус - полка становится настолько тяжелой, что придется усиливать места ее крепления, чтобы там все не разбило. Второй минус - при краже полки я попадаю сразу на всю тыловую акустику, что неприемлемо. (Кстати, надо будет продумать, как закрепить ее, на случай, если разобьют заднее стекло и попробуют ее вытащить). Третий минус, те, кто так делал, потом переходили всегда на ящичные типа сабов, мотивируя это тем, что им хочется что-то получше.

Так как у меня опыт сабо-строительства уже имелся и имелось поверхностное знакомство с программой JBL Speaker Shop, я начал присматриваться к ящичным типам сабов. Тут есть два типа, либо это будет прямоугольная коробка, которая займет всю середину багажника и туда уже ничего не сунешь, либо это будут оригинальные варианты типа встраивания под сиденья, либо, самый интересный, это будет, так называемый "стелз", корпус, который будет использовать кривизну исполнения салона багажника и займет там одну из ниш. Я остановился на последнем, потому что мне важно было свободное пространство в багажнике.

Подобные конструкции я уже встречал в интернете и наиболее похожая была та, которую сделал Дмитрий, у которого такая же как у меня машина. Вот только конструкция такая, что процесс сборки может занять массу усилий и времени, а вот это мне уже не нравилось.

 

Делаем макет

Основная идея была упростить технологию производства, чем я и начал заниматься. Первым делом, я с огромным куском картона, отправился к машине и начал клеить корпус будущего саба из прямоугольных пластин, которые располагал таким образом, чтобы они прилегали как можно сильнее к неровным поверхностям и занимали все возможные полости, но одновременно оставались прямоугольными. Тут я открыл для себя второе значение слова "стелз". Особенность этого самолета F117 в том, что у него нет ни одной закругленной детали корпуса. То же самое пытался проделать я с сабом, но по соображениям доступности конструкции для последующего повторения.

В результате полутора часов трудов я получил вот такую картонную коробку, которая занимала 90% левой ниши багажника и при желании масштабировалась в двух направлениях - в сторону салона и в ширину багажника, к его середине. При помощи масштабирования я наделся довести объем ящика до того, который выдаст мне программа для расчета сабов. После этого, я притащил коробку домой и рассчитал получившийся объем.

Объем составил 35 литров, я рассчитывал его по математическим формулам и не мог на много ошибиться. Это было столько же, сколько получилось у Дмитрия, только мне не пришлось использовать нижнюю часть ниши багажника, которая составляла всего 4 литра и сильно усложняла, как конструкцию саба, так и его последующую установку в багажник. Меня этот момент порадовал. Из-за особенностей куска картона (и только поэтому), я не использовал 10 сантиметров высоты до полки и благодаря этому, мне мне пришлось думать, чем занять этот объем (я все еще говорю о картонной коробке, у конечного саба размеры немного отличаются), хотя там идет небольшое расширение пространства, но я не эстет, а скорее - практик. Точнее даже можно было сказать - инженер конструктор и технолог, по образованию, которое мне дал факультет конструкций летательных аппаратов, моего института. Я как-то интуитивно выбрал те полости, которые нужно было заполнить и те, которые можно было игнорировать из-за их высокой трудоемкости и возможности наверстать упущенный объем в другом месте.
 

В результате, я получил такой корпус, который мог путем изменения глубины одной стенки, занять хоть весь багажник, если потребуется. Хотя я рассчитывал играть объемами +15..30 литров. Прибавку в 9 литров мне давало увеличение стенки всего на 5 см. Я потом добавил около 7 см, учитывая толщину дсп и то, что объем будет заполнен ватой, хотя бы частично. Но это было уже после расчета.

 

Расчет саба в программе JBL Speaker Shop

Рассчитывая этот саб, я осваивал возможности этой чудной программы.:-).

Для начала я ввел параметры головки 75ГДН, потому что собирался использовать опять ее для первого варианта саба. Она и самая дешевая.

Далее меня ожидало три варианта.

1. Закрытый ящик (Просто и со вкусом)

Плюсы - проще не придумаешь. Эта конструкция, только их двух изолированных объемов по 35 литров и двух динамиков, даже выиграла какой-то там приз по авто-звуку.

Минусы - динамик должен торчать диффузором наружу в багажнике и без решетки ему настанет у меня абзац, если что-то из того барахла, что я вожу с собой, его проткнет. Второй минут, у закрытого ящика невысокий КПД и отдача. Это слишком просто, чтобы быть хорошим.

2. Фазоинвертоный тип (чуть интереснее)

Плюсы - отдача чуть лучше, чем у закрытого ящика. Так же просто.Та же коробка, только с трубкой.

Минусы - те же минусы. Открытый динамик и само положение динамика - перпендикулярно полу (так уж я выбрал для простоты изменения объема), может сделать эту конструкцию неустойчивой к падению на динамик.

3. Бандпасс.(4-го или 6-го порядка)

Лень описывать, что такое бандпасс, это и так все знают, но смысл там в том, что динамик находится на перегородке, разделяющей два объема внутри коробки саба. Далее они отличаются количеством фазоинверторов и их расположением. У бандпаса 4 порядка корпус разделен на две части, одна из которых является ящиком закрытого типа, а вторая - ящиком фазоинверторного типа. К примеру, тот саб, что я делал для дома - 6-го порядка и там оба ящика - с фазоинверторами. Плюсы такого варианта очевидны - наибольший кпд, диффузор защищен от повреждения стенками саба, все круглые отверстия для динамика будут прорезаться в перегородке и там будет проще за-герметизировать все стыки и сделать это можно, на заморачиваясь внешним видом. Минус один - при горизонтально положении динамика, ширина коробки не может быть меньше ширины динамика, а это уже сантиметров 25-30, т.е. коробка получается заведомо большая и если кто хотел сделать маленький саб, этот вариант не подходит

Вот таким образом вырисовывается фаворит - бандпасс 4 порядка. Осталось только рассчитать правильно обьем для каждой из частей, фазоинвертор заодно и можно было начинать строить коробку.

У меня получились такие характеристики для саба.

тут скриншот для банд пасса 4 (будет позже, утеряно после переустановки системы)

Т.е. объемы зафиксировались так. Первый ящик (закрытый) - 35л. Второй, тот что с фазиком, 15 литров.

Частота настройки фазоинвертора бралась в 23 Гц на основании графиков задержек. При 49 Гц - графики АЧХ просто изумительные, если не обращать внимания на высокие задержки на частотах ниже 30Гц, что портит всю картину. Поэтому пришло руководствоваться, первоначально, графиками задержек, чтобы вывести их максимальные значения за пределы 20Гц, а потом фильтром на усилителе все, что ниже 20 Гц просто вырезать нафиг.

Но тут возникает такой момент, как длина фазоинвертора. Она получается очень большой и выходит за пределы размеров саба при диаметре отверстия 45мм (пластиковая канализационная труба). Таким образом начинаем плясать от длины фазоинвертора, потому что в этом варианте саба я не хочу выводить фазик наружу. Общая длина, которая меня бы устроила, составляет 60 см, что дает частоту работы фазоинвертора 23 Гц. График задержек при этой частоте получается не такой красивый, как при 20Гц, но вполне приемлемый.

Красный - это 20Гц, синий - 23Гц.

тут фото графиков задержек (будет позже, утеряно после переустановки системы)

Если сравнить графики АЧХ трех сабов, которые можно было бы собрать в моей коробке, то получатся вот такие графики. Красивее всего - у бандпаса, правда без влияния салона автомобиля.

 

Процесс конструирования

После того, как я произвел расчет, пришло время собственно, выпиливания стенок. Я поехал на рынок и купил два листа ДСП толщиной 15мм. Больше брать побоялся, чтобы не утяжелять машину таким сооружением. Да и размеры у него не такие большие, жесткости 15 мм ДСП должно было хватить. Хотя фанера была бы интереснее в этом случае, но я ее в продаже не нашел на том рынке, куда я поехал.

Мне хватило опыта и ума, купить еще и электролобзик BORT, потому что первый саб я наполовину пилил ножовкой и изрядно задолбался при этом, после чего выпросил у друга электролобзик и заканчивал уже используя только его. Шум от лобзика не мог перекрыть все его достоинства и за ножовку я уже браться больше не хотел, памятуя о мозолях на руках. Даже у заядлых онанистов не бывает таких мозолей. Но наш путь - онанизм душевный или мозговой. Мы делаем вещи, которые можно купить, но приведем кучу доводов , почему это так необходимо сделать собственными руками. Истоки этой болезни, как всегда, нужно искать в кружках "Умелые руки". Отдалился я от темы однако... :-)

Самое сложное было вырезать правильно детали корпуса, соблюдая углы наклона всех стенок, потому что стенки между собой стыковались не под прямыми углами, а сам корпус саба, в первом варианте, чем-то напоминал египетскую пирамиду. В общем, вид пирамиды меня смутил, потому что я не учел совершенно разницу в толщине стенок модели саба и ДСП. Можно было идти двумя путями, уменьшить объем и сохранить размеры, либо наоборот сохранить объем и увеличить размеры. Я пошел по второму пути.

В результате, реальный саб получился весьма тяжелый и заметно крупнее первоначальной модели.
 

Я прикинул сразу, какие детали я буду потом снимать, а какие не буду. Внутреннюю стенку сразу сделал, чтобы она выдвигалась как бы на полозьях, проклеил стыки боковых стенки между собой и с дном. Выровнял места соединения их с верхней и боковой крышками. В боковую крышку я планировал врезать фазоинвертор. Последней должна закрываться верхняя крышка, которая садится на прокладку из пенополеуретана и затягивается шурупами. В качестве последнего довода, если крышка будет ходить, я планировал ее закрепить по периметру при помощи стальных уголков в 4-х - 6-ти местах. В принципе так можно поступить и с остальными стенками, если соединения между ними не будут обеспечивать необходимую жесткость и стенки будут "гулять".

Динамик мне сразу не понравился, вид у него был какой-то гнилой совсем. Я установил его в среднюю стенку, провода вывел так же как и в случае с первым сабом, на разъемы. Разъемы пришлось немного утопить в корпус саба, чтобы не выделялись сильно и не торчали из стенки. В принципе я купил к нему панель с разъемами заводского изготовления, но моя мне больше понравилась из-за разъемов. Мои были дороже и смотрелись так же.
 

Внутренние стенки и крышку с дном я проклеил пенополеуретаном, чтобы не было лишних звуков, динамик лег на прокладку и не пропускал воздух, между объемами. Я закрутил корпус, и приступил к испытаниям.

 

Испытания

Сабвуфер я подключил вместо первого на выход ресивера Yamaha и выбрал источником сигнала DVD плеер. Для начала я поставил трансовую композицию с изобилием низких частот на CD диске и убрал высокие частоты, чтобы услышать, если между стенок будет проходить воздух. Как ни странно, звук был почти чистым, но на высокой громкости было слышно как-то пердеж в районе фазоинвертора. Они появился не сразу, а после того, как я увеличил громкость, но не пропал, когда громкость уменьшилась.

Следующим этапом было подать звуковой сигнал , сгенеренный программой CoolEdit Pro 2.1 с частотой от 10 до 50Гц. Звук появился в районе 20-22гц и я не заметил сильного пика, но увеличение было в районе 30-35Гц, потом небольшой спад. В принципе, так я и рассчитывал, разве что еще не набивал саб ватными подушками и не подстраивал длину фазоинвертора.

Но было и отрицательное, саб пердел все сильнее, с каждой минутой работы. Ясно было, что тут дело не чисто, но мысль еще не оформилась и когда я пустил сигнал с CD стало явно видно, что пердеж прогрессирует. Так сказать, "внезапный приступ пердежа". Меня злоба взяла и я начал мучить саб на повышенной громкости. Стекла тряслись в "стенке", производства г. Москва, но меня это уже не волновало, я хотел прикончить саб.

Утихомирил всех ресивер, который отключился от перегрузки. Я отрубил саб и начал под музыку его разбирать. После снятия крышки все сразу стало ясно. Диффузор держался на магнитной катушке, вся резина по краям, которая соединяла корпус и диффузор, потрескалась лопнула и разлетелась по коробке. Динамик прогнил основательно и накрылся. За новым надо было куда-то ехать. Но не туда, где брал этот.

Не поехал я за динамиком на следующий день и на следующую неделю тоже. Вместо этого я купил усилитель GTA-4100.

Подробности в материале Автозвук, Усилитель Blaupunkt GTA-4100

 

Вместо заключения

Дочитав до этого места, вы могли подумать что-то типа. Ну вот, чудило. Все что-то там делал, фотографировал, набрал кучу килобайт текста, а в результате ни саба, ни чертежей ни расчетов. Я бы тоже так сказал бы. Но, что делать, после цепи событий от пропажи "головы" 7910, до покупки усилителя, вся эта затея с сабом стала неактуальной на некоторое время. Кроме этого, я успел поменять место жительства, и коробка от саба сейчас стоит за 1000км от меня.

Но этой осенью я собираюсь поехать в Самару за зимними колесами и есть идея, привезти оттуда недоделанный саб и продолжить его делать. Я купил прекрасные фазоинверторы, знаю где можно купить недорого новый 75 ГДН и GTA 2100.

Не знаю, что из всего этого получится, но возможно, через некоторое время появится продолжение этого материала. Не обещаю, что скоро, потому что есть другие, более интересные темы, но мало ли... :-)

В любом случае, вы теперь знаете технологию, как при помощи картонных коробок , скотча и ножа для резки бумаги можно меньше чем за час, построить модель саба, для установки в любое место в автомобиля. разумеется, все эти поверхности, находящиеся под углом к дну коробки, тяжелы для повторения, но другого способа нет, вернее этот еще не самый сложный.

Так что, дерзайте. :-)
 

Информация взята с сайта "OlGol"