Закрытый корпус для сабвуфера

ТИП КОРПУСА САБВУФЕРА — ЗАКРЫТЫЙ ЯЩИК (ЗЯ)

закрытый ящик ЗЯЭто наиболее простой в изготовлении тип акустического оформления. Колебания в таком ящике находятся в закрытом объеме и в конечном итоге гасятся. Поскольку звуковая волна это энергия, то затухая она превращаются в тепло. И хотя количество этого тепла невелико — оно все же оказывает влияние на характеристики акустической системы.

Для предотвращения этого эффекта ЗЯ заполняют изнутри звукопоглощающим материалом (вата или синтепон), который, поглощая звук поглощает и тепло. Повышение температуры воздуха становится намного меньше и динамику "кажется" что позади него существенно больший объем, чем на самом деле. На практике таким способом удается добиться увеличения "акустического" объема ящика по сравнению с геометрическим на 15-20%.

закрытый ящик для сабвуфераПри всей простоте конструкции закрытого ящика, он обладает многими достоинствами. Во-первых, простота расчета. Здесь есть всего один параметр — объем. Во-вторых, существенно снижает вероятность перегрузки динамика и его механических повреждений. В-третьих, при грамотном выборе параметров сабвуферной головки и объема корпуса — закрытый ящик не имеет равных в области характеристик, определяющих субъективное восприятие басовых частот.

Если все так хорошо, зачем нужны остальные типы акустического оформления? Подвох один — КПД. У закрытого ящика он наименьший по сравнению с любым другим типом акустического оформления. Чем меньше сделать объем ящика, тем меньше будет его эффективность.
ТИП КОРПУСА САБВУФЕРА — ФАЗОИНВЕРТОР (ФИ)
фазоинвертор ФИВ фазоинверторе часть энергии, которая в закрытом ящике "ставится к стенке" используется в мирных целях. Для этого внутренний объем ящика сообщается с окружающим пространством тоннелем, заключающим в себе некоторую массу воздуха. Величина этой массы выбирается таким образом, чтобы, в сочетании с упругостью воздуха внутри ящика создать вторую колебательную систему, получающую энергию от тыльной стороны диффузора и излучающую ее куда нужно и в фазе в излучением диффузора. Такой эффект достигается в не очень широком диапазоне частот, но в его пределах к.п.д. существенно возрастает.

ФИ ящик для сабвуфераПомимо более высокого к.п.д. фазоинвертор обладает еще одним достоинством — наличие здоровенной прорехи в корпусе громкоговорителя может сдержать движение диффузора и вблизи частоты настройки значительно уменьшается амплитуда колебаний диффузора. В рабочем диапазоне фазоинвертор создает для динамика совершенно тепличные условия, причем точно на частоте настройки амплитуда колебаний минимальна, а большая часть звука излучается тоннелем. Допустимая подводимая мощность здесь максимальна, а искажения, вносимые динамиком — наоборот, минимальны.

Фазоинвертор капризен к выбору параметров и настройке, поскольку выбору, под конкретный динамик, подлежат три параметра: объем ящика, поперечное сечение и длина тоннеля. Тоннель часто делают так, чтобы можно было регулировать длину тоннеля, меняя частоту настройки.
ТИП КОРПУСА САБВУФЕРА — ПОЛОСОВОЙ ГРОМКОГОВОРИТЕЛЬ (BANDPASS)
полосовой громкоговоритель bandpassЕсли закрытый ящик и фазоинвертор — акустические фильтры верхних частот, то полосовой — объединяет в себе фильтры верхних и нижних частот. Простейший полосовой громкоговоритель — одинарный 4-го порядка. Он состоит из закрытого объема, т.н. задней камеры и второго, снабженного тоннелем, как у фазоинвертора (передняя камера). Динамик установлен в перегородке между камерами так, что обе стороны диффузора работают на полностью или частично замкнутые объемы — отсюда и термин "симметричная нагрузка".

Из традиционных конструкций, бандпасс — чемпион по эффективности. Эффективность прямо связана с шириной полосы пропускания. Частотная характеристика полосового громкоговорителя имеет вид колокола.

ящик бандпас для сабвуфера
Бандпасс — капризен в расчете и трудоемок в изготовлении. Поскольку динамик закопан внутри корпуса, приходится идти на ухищрения по сборке ящика, чтобы наличие съемной панели не нарушало жесткости и герметичности конструкции. Импульсные характеристики тоже не из лучших, в особенности при широкой полосе.

Чем же это компенсируется? Прежде всего — высочайшим к.п.д. Во-вторых — весь звук излучается через тоннель, а динамик полностью закрыт. При компоновке такого сабвуфера открываются немалые возможности для установки его в автомобиль. Достаточно найти небольшое местечко на стыке багажника и салона, где может разместиться жерло тоннеля — и путь мощнейшим басам открыт.

Что такое Фазоинвертор.

Фазоинвертор
Фазоинвертор по конструкции напоминает закрытый ящик, однако он не является полностью герметичным. Внутренний объем воздуха связывается с внешним пространством при помощи специального тоннеля, обычно круглой или прямоугольной формы, называемый фазоинвертором. Такая конструкция использует энергию от тыльной стороны диффузора и в результате волны излучаемые диффузором и фазоинвертором находятся в одинаковой фазе. Такой эффект достигается в довольно узком диапазоне частот, но КПД в нем значительно возрастает. На самом деле это может показаться странным, но в диапазоне настройки фазоинвертора большая часть звука излучается тоннелем, а колебания диффузора минимальны, что благоприятно сказывается на жизнеспособности головки. В этом диапазоне частот допустимо подводить максимально возможную мощность без особого риска механического повреждения головки.
К плюсам этого оформления стоит отнести то, что благодаря излучению фазоинвертора звуковое давление всей конструкции повышается в 2 раза, низкий уровень искажения, из-за небольшого хода диффузора и более низкая частота воспроизведения по сравнению с закрытым ящиком.

К минусам стоит отнести сложность расчета данного оформления, значительный объем корпуса и возможность появления аэродинамических шумов на больших уровнях звука, возникающих из-за завихрения воздуха на выходе порта.

При выборе акустического оформления необходимо помнить, что для каждого типа необходимо выбирать динамик, обладающий определенными характеристиками. Зачастую производители указывают рекомендуемые оформления на упаковках динамиков.

Теперь несколько слов о готовых корпусных сабвуферах, которых представлено достаточное количество на нашем рынке. Такие сабвуферы разделяются на активные и пассивные. Активные, в отличие от пассивных, уже содержат встроенный в корпус усилитель и кроссовер и все, что для него необходимо – это подключить источник питания и цепи входного сигнала. Плюс таких сабвуферов, конечно, низкая стоимость и простота в установке, так что, даже не обладая профессиональными навыками, можно установить корпус в самостоятельно. Минусы – низкое качество компонентов несомненно скажется на качестве звука.

Закрытый ящик
Относится к самому простому типу акустического оформления. Колебания, излучаемые тыловой частью, находятся в замкнутом пространстве, в результате чего, в конечном счете, они гасятся, переходя в тепло. Для улучшения затухания волн, корпус внутри покрывается звукопоглощающим материалом.

Несмотря на простоту, этот тип акустического оформления имеет много плюсов. Во-первых, это простота в изготовлении и расчете. Во-вторых, колебания динамика сдерживаются упругостью воздушного объема корпуса, что снижает вероятность механического повреждения при экстремальных режимах работы. В-третьих, динамик, находящийся в грамотно спроектированном закрытом корпусе, имеет очень хорошие импульсные характеристики. Если вы поклонник стилей музыки, в которых требуется очень качественная передача низших частот, например, джаз или блюз, то, скорее всего, это ваш выбор.

Минус оформления – низкий коэффициент полезного действия. Поэтому лучше сразу подготовиться к большим энергозатратам

Так что если еще будете говорить что все херня саб без фазиков не саб, просто утруждаете себя. Каждый подгоняет музыку под себя.

Корпус для сабвуфера — закрытый ящик (ЗЯ)

В рамках общей темы о выборе сабвуфера рассмотрим такое оформление или вид корпуса как закрытый ящик (ЗЯ).

Закрытый ящик это самое простое и широко применяемое оформление сабвуфера. Представляет из себя герметичный короб, то есть название его говорит само за себя.

Для какой музыки подходит ЗЯ

Сабвуфер ЗЯ отличается быстрым и собранным басом, хорошо панчит, почти не имеет задержек и имеет относительно ровную и плавную АЧХ.

Пример АЧХ ЗЯ в салоне автомобиля

Исходя и этих характеристик, закрытый ящик хорошо подойдет для многих и разнообразных направлений — это популярная, клубная и рок музыка, классическая и разнообразная инструментальная — джаз, акустические композиции и т.п.

ЗЯ мало подходит жанрам, в которых много баса, там где низкие частоты являются основой композиции. Не стоит выбирать его для дабстэпа, рэпа, r&b и подобного.

Выбор динамика для ЗЯ

Для подбора сабвуферного динамика в закрытый ящик нужно отталкиваться от параметров Тиля — Смолла (Fs, Qts, Vas). Обычно эти данные указываются в сопроводительной документации, но если у вас ее нет, то параметры всегда можно отыскать в сети.

Для того, что бы понять подходит ли динамик для ЗЯ, достаточно провести простые вычисления. Нужно Fs поделить на Qts и если значение получилось меньше 80, то такой саб подходит для ЗЯ и будет оптимально звучать в таком корпусе.

Например, у того же динамика RE Audio SX PRO 15D2 Fs = 27.8 Гц, а Qts = 0.38.

Fs / Qts = 27.8 / 0.38 = 73.2 Такой саб вполне подходит для закрытого ящика.

Если значение для вашего динамика получилось больше 80, то стоит подыскать ему другое оформление с помощью этой очень полезной таблички.

Особенности изготовления закрытого ящика

Для этого корпуса в первую очередь требуется герметичность и отсутствие вибраций. В качестве материала для изготовления выбирайте фанеру или МДФ толщиной от 18 мм. Если стенки тонкие, то будут греметь и вибрировать, из за чего распространять в салон не нужные волны, которые смешиваясь с звуковыми волнами играющего динамика в итоге ухудшат чистоту и качество баса. Это одна из причин, по которой готовые сабвуферы с тонкими корпусными стенками из некачественного материала даже не рассматриваются к покупке.

Заднюю стенку корпуса рекомендуется делать скошенной для правильного отражения и рассеивания внутренних волн.

Проверенные объемы для ящика смотрите в таблице.

Таблица объемов ЗЯ для различных размеров динамиков

Чистый объем для ЗЯ это внутренний объем корпуса минус объем, занимаемый динамиком.

Более точные результаты нужно рассчитывать по параметрам конкретной модели.

Чем герметичнее сабвуфер ЗЯ, тем выше его КПД и лучше качество звучания.

При установке динамика в корпус не рекомендуется крепить корзину через карпет или подобный воздухопроницаемый материал. Многие сабы для этого имеют в комплекте резиновые прокладки, а в случае отсутствия такой можно воспользоваться герметиком.

Пример сабвуферов с резиновыми ободами

Достоинства и недостатки ЗЯ

Плюсы:

• простота расчета (нужно вычислить только объем);
• относительная простота конструкции и изготовления;
• небольшие габариты;
• широкий спектр музыкальных жанров, быстрый и четкий бас без задержек.

Минусы:

• низкий КПД (громкость);
• не подойдет, если вам нужно много баса.

Нюансы

Не смотря на высокие требования к герметичности, некоторые аудиофилы просверливают в корпусе отверстие не больше 2 мм. для выравнивания внутреннего давления воздуха при различных температурах.

Звучание сабвуфера в ЗЯ можно дополнительно смягчить, поместив в короб наполнитель (шерсть, синтепон, вата). Изменения в звучании происходят за счет смягчения и дополнительного рассеивания волн внутри корпуса. При правильном объеме и форме корпуса это нужно далеко не всегда. Для того чтобы узнать как будет лучше — проэксперементируйте, послушайте с наполнителем и без. Сделайте так, как вам больше понравится.