Cum să faci un subwoofer cu propriile mâini?

Difuzoarele de casă reprezintă calea către o putere practic nelimitată. Puteți crea cel puțin câțiva wați de difuzoare HF, sau un subwoofer pentru sute de wați, apropiindu-se practic de echipamentul care se folosește pe ringurile de dans și în discotecile. Posibilitățile sunt limitate doar de costul ridicat al celui mai mare difuzor.

Dacă vrei ca vecinii să te invidieze doar pentru că ai o acustică superputernică semi- sau profesională, atunci are sens să-ți echipezi difuzoarele stereo principale cu un subwoofer puternic, care le depășește de zece ori. Particularitatea frecvențelor joase este că, spre deosebire de frecvențele medii și înalte, acestea nu sunt supuse sunetului stereo. Aceasta înseamnă că nu are sens să fabricăm două difuzoare full-range, în care wooferele sunt separate.

Restul consumabilelor în comparație cu ele costă un ban. Acordând o atenție deosebită calității, utilizatorul va asambla efectiv difuzoare cu propriile mâini, care au servit de zeci de ani fără probleme. Practic, doar radioelementele semiconductoare (diode, tranzistoare, microcircuite) îmbătrânesc.

Imaginația aproape nelimitată în design vă va permite să faceți orice coloană - cub, "paralelepiped", orice alt poliedru. Coloanele rotunde - cilindrice, ovoide, sunt, de asemenea, foarte populare. De detalii specifice - de exemplu, un „ou” poate avea invertoare în patru faze, ceea ce este important și în ceea ce privește soluțiile de proiectare.

Următoarele instrumente vor fi necesare pentru lucru:

• găuriți cu un set de burghie;
• râșniță cu disc de tăiat lemn;
• puzzle cu ferăstrău cu dinți fini;
• șurubelniță cu biți plate și ondulate.

Unealta electrică vă permite să faceți față muncii de câteva ori mai repede decât un set complet manual de unelte. Dar sunt necesare și unelte de lăcătuș: un ciocan, clești, freze laterale, eventual o cheie reglabilă, tăietor, pila (sau daltă). Veți avea nevoie și de un fier de lipit cu suport.

Materiale coloane:

• PAL, plăci de fibre sau placaj;
• șuruburi autofiletante;
• șuruburi și piulițe cu șaibe de gravare;
• adeziv universal pentru lipirea lemnului, cauciucului și plasticului (sau colțurilor de mobilier - sunt de preferat la demontarea unei coloane în caz de defecțiune);
• etanșant adeziv;
• lipire, colofoniu și flux de lipit.

O alternativă este asamblarea pe orice placă dielectrică (cu excepția cauciucului), unde pistele plăcilor sunt lipite din sârmă și nu tăiate/gravate pe stratul conductor (sticlă) al PCB-ului.

Elementele radio sunt achiziționate conform circuitului amplificator. Pe lângă microcircuitul principal, sunt necesare atașamente - rezistențe, condensatoare, diode, eventual bobine și bobine. Tranzistori adiționali de super-putere sunt utilizați ca trepte de putere - atunci când puterea microcircuitului principal nu mai este suficientă, iar conectarea treptelor de putere ar putea ajuta utilizatorul să obțină o putere aproape nelimitată.

Pentru înfășurarea bobinelor de casă ale circuitelor oscilatoare ale filtrului încrucișat, dacă coloana este comună, și nu pentru frecvențe joase, veți avea nevoie de sârmă emailată, adeziv epoxidic și o bucată de țeavă de plastic de diametrul corect.

Fabricarea unei coloane este un proces în mai multe etape, subdivizat în lucrări de lăcătuș și lucrări electrice. Un difuzor pentru acasă (sau mai bine zis, pentru un PC sau home theater) este realizat după un desen preselectat. Alegeți opțiunea unui subwoofer - mini sau obișnuit, dimensiunea cutiei făcute la începutul lucrului depinde de aceasta.

Pentru a asambla șasiul, urmați acești pași.

1. A tăiat un PAL, lemn natural sau MDF conform desenului în elementele sale constitutive.
2. Pregătiți o gaură dreptunghiulară pentru labirintul de canale de cabluri.
3. Capsați la colțuri sau lipiți marginile de sus, de jos, din spate și laterale cu lipici epoxidic. Rezultatul este o cutie incomplet asamblată cu suficientă rigiditate.

Cutia de coloană este asamblată.

Pentru a construi și instala portul, procedați în felul următor:

1. decupați piese potrivite din cutie care se potrivesc cu dimensiunile coloanei;
2. atașați cotul cutiei în punctul de rotație al canalului de cablu;
3. verificați dacă portul (cutie de colectare a cablurilor) se potrivește cu dimensiunile interioare ale cutiei;
4. lipiți-l cu lipici fierbinte sau etanșant.

Difuzorul necesită o gaură mare, de preferință perfect rotundă pentru diametrul său exterior. Decupați-l astfel încât difuzorul să se potrivească liber în el. Majoritatea „wooferelor” de putere redusă (până la 30 de wați) se potrivesc la 8 inci din diametrul găurii. Dacă subwoofer-ul este asamblat pe baza unui difuzor obișnuit dreptunghiular sau cubic, atunci înlocuiți peretele frontal. Nu sunt necesare găuri suplimentare de la difuzoare suplimentare.

După instalarea canalului labirint, care permite difuzorului să emită bas maxim și, în același timp, să nu „mormăie” la frecvențele joase, partea interioară a difuzorului este acoperită cu material de amortizare. Reduce probabilitatea apariției rezonanței în timp. Ca amortizor, se folosește în principal o pânză groasă, drapaj îndoit în mai multe straturi, țesătură de lână sau doar o bucată de covor vechi uzat. Absoarbe excesul de unde sonore, împiedicându-le să fie re-reflectate de mai multe ori, ceea ce ar duce în cele din urmă la slăbirea structurii și la apariția rezonanței.

O parte importantă a ansamblului intern este aspectul, amplasarea electronicelor funcționale. În primul rând, amplificatorul este pregătit. Urmează următoarele instrucțiuni.

1. Realizați o placă de circuit imprimat conform topologiei acesteia (hărți de traseu).
2. Așezați radioelementele conform schemei de conexiuni (desen de ansamblu).
3. Lipiți toți pinii picioarelor pieselor cu pistele plăcii de circuit imprimat.
4. Lipiți firele la intrarea, ieșirea și sursa de alimentare a amplificatorului asamblat.
5. Atașați radiatorul amplificatorului la circuitul integrat principal și plasați-l într-un loc sigur pe difuzor, de exemplu folosind stâlpi cu șuruburi. De asemenea, este permis să îl așezi pe căptușeală din lemn - nu se va încălzi suficient pentru a da foc lemnului.
6. Dacă puterea difuzorului ajunge la sute de wați, asamblați trepte suplimentare de amplificator. Numărul lor este limitat doar de spațiul liber din interiorul coloanei.

Dar pentru a răci toate radiatoarele, aveți nevoie de un răcitor de computer puternic, al cărui flux de aer este direcționat către aceste radiatoare. Fiecare tranzistor va avea nevoie de propriul radiator. Pe vremuri, se foloseau și tuburi radio - acum sunt înlocuite de tranzistori și microcircuite. În plus, nivelul de distorsiune liniară în treptele amplificatorului cu tub nu este la scară.

Puterea colectorului disipată de tranzistor (puterea sa reală utilă) este de numai 1,5-2 ori mai mare decât puterea termică eliberată de joncțiunile semiconductoare atunci când sunt încălzite în timpul funcționării intensive. Pentru a elimina excesul de căldură din elementele de putere, este necesar un radiator.

Într-un difuzor activ puternic, care este un subwoofer, poate fi necesară și o sursă de alimentare internă. Ar trebui să producă zeci de amperi și să fie suficient de puternic - fără o astfel de putere, nu va fi posibilă overclockarea sistemului de difuzoare. Pentru a lăsa aceeași eufonie și eficiență a „basului”, adesea atât amplificatorul, cât și sursa de alimentare sunt plasate într-un compartiment separat, strâns îngrădit de celula acustică principală. Acest lucru va necesita un al șaptelea perete al cutiei, care servește ca un despărțitor intern. Se decupează, ținând cont de pasajul labirintic care trece prin el. Elementele electronice se află în partea din spate a cutiei. Dacă coloana nu este activă, amplificatorul și sursa de alimentare sunt scoase într-o unitate separată. Doar firul de alimentare este potrivit pentru coloana în sine.

Ca sursă de alimentare, se ia adesea un încărcător pentru bateriile auto. Ea nu emite mai mult de 15 V, în timp ce curentul poate ajunge la zeci de amperi. Este realizat conform schemei moderne a unei unități de alimentare cu comutație, care include:

1. redresor de rețea - o punte de diode puternică de 220 V;
2. convertizor de frecvență de la unități la zeci de kiloherți - permite reducerea dimensiunii transformatorului de zeci de ori;
3. transformator - izolează galvanic partea de ieșire de tensiunea rețelei, protejând împotriva șocurilor electrice și a defecțiunii de înaltă tensiune;
4. punte redresoare de înaltă frecvență bazată pe diode moderne cu randament ridicat;
5. filtru - întârzie supratensiunile de curent;
6. stabilizator de impuls - elimină supratensiunile.

Toată această schemă, având detaliile necesare, poate fi asamblată într-o coloană și pe tine. Dar mai des pun o unitate gata făcută încorporată sau externă (în același caz cu un amplificator). După ce am plasat toate nodurile funcționale necesare în interiorul coloanei, facem următoarele:

1. afișăm linii de putere și sunet;
2. conectăm difuzorul la ieșirea amplificatorului;
3. puneți partea din față (cu difuzorul) la loc și fixați-o.

Înainte de a lucra la designul și ergonomia difuzorului, testați-l:

1. conectați orice sursă de sunet (de exemplu, un smartphone) la intrarea amplificatorului;
2. porniți sursa de alimentare;
3. conectați, de asemenea, difuzoare de înaltă frecvență („sateliți”) la ieșirea amplificatorului;
4. redați o piesă muzicală pe gadgetul dvs.

Majoritatea subwooferelor sunt concentrate pe frecvențe joase de la zeci la sute de herți, restul sunt reproduse folosind difuzoare de înaltă frecvență. Acest lucru poate fi verificat prin dezactivarea temporară a acestor „sateliți” în timpul funcționării. Dacă testul a reușit (nu a fost detectat niciun zgomot, șuier sau alt zgomot în sunet), efectuați un calcul acustic al camerei sau al mașinii.

1. Așezați subwoofer-ul undeva pe podeaua camerei. Într-o mașină, acesta este cel mai adesea portbagajul sau spațiul de sub bancheta din spate.
2. Plimbați-vă prin cameră (sau lângă mașină, schimbați locurile în mașină), ascultând sunetul natural al basului. Dacă sunetul devine bâzâit, mutați subwoofer-ul într-o altă locație.
3. Încercați să reconfigurați egalizatorul (dacă sunteți muzician, atunci un sampler) al amplificatorului sau al gadgetului în sine. Urmăriți setările optime, astfel încât difuzorul să nu intre în regiunea frecvențelor joase ușor supraestimate (100-250 Hz).

Dacă nu a fost posibil să scapi complet de basul neclar, motivele sunt următoarele:

• calcul incorect al casetei și canalului;
• vorbitorul nu îndeplinește caracteristicile declarate;
• golurile dintre pereții coloanei nu sunt sigilate corespunzător;
• placaj prea subțire din care sunt tăiați pereții.

Designul exterior al coloanei poate fi realizat în orice fel, chiar și în cel mai neobișnuit. Opțiuni de finisare:

• învelirea coloanei cu materie;
• prelucrare plăci PAL cu chit, vopsire;
• instalarea de panouri din plastic, metal sau compozit cu pereți subțiri;
• lipirea tapetului din plastic de înaltă calitate sau a foliei decorative.

Partea frontală, unde se află difuzorul, este acoperită cu o grilă cu ochiuri fine. Acesta din urmă va proteja difuzorul cornului de mișcări accidentale de împingere. În unele difuzoare, multiplele reflexe de bas vă permit să ascundeți întregul difuzor în interior.

Trebuie amintit că tensiunea de ieșire cu o putere a amplificatorului de sute de wați poate ajunge la 40 de volți. Sunetul este un curent alternativ rapid cu o frecvență variabilă. Veți primi un șoc electric la tensiuni de înaltă frecvență mai mici. Nu apucați cu mâinile firele goale (la punctele de conectare) ale difuzorului care funcționează la putere maximă. Au existat cazuri în care oamenii au fost șocați de la 25 V cu o frecvență de, de exemplu, 8 kiloherți.

Un difuzor care poate fi auzit la trei kilometri depărtare va necesita, de asemenea, o linie puternică de alimentare. Discotecile de elită din Moscova și Sankt Petersburg au folosit subwoofere cu o putere de până la 500 kW. Un astfel de sunet necesita uneori o substație separată și o linie electrică, proiectate pentru încărcături ultra-înalte. Amplificatoarele și difuzoarele în formă finită costă mai mult de un milion de ruble. Numai vorbitorul va costa câteva sute de mii de ruble. Nu urmăriți kilowați. „Audio auto” de înaltă calitate este limitat la una sau două sute de wați. Principalul lucru este să reglați egalizatorul și să calculați acustica, iar 10-50 W este suficient pentru fiecare canal stereo.

Când creați un subwoofer puternic pentru dvs., asigurați-vă că difuzorul nu emite frecvențe subsonice (până la 20 Hz). Nu încerca să le iei! Sunetul normal la o frecvență de 20-20.000 Hz face corpul să vibreze și prezintă puțin pericol. Dar undele sonore cu o frecvență de 6-8 Hz cu o putere și un volum similare pot duce la ruperea organelor interne, deoarece acestea intră în rezonanță. Undele cu o frecvență de 16-18 Hz provoacă halucinații - acest efect a fost folosit în cluburile disco.

Tinerii care veneau să petreacă o perioadă plăcută la o discotecă, unde un sunet puternic conținea frecvențe extrem de joase și servea drept drog audio, au căzut într-o stare de conștiență alterată chiar și fără consumul de alcool și tutun. Producătorii moderni nu permit difuzoarelor, tranzistorilor și microcircuitelor să emită infrasunete. Faptul este că utilizarea sa este limitată la testele științifice de laborator și nu este destinată uzului casnic. În scopuri civile obișnuite, infrasunetele puternice sunt interzise de lege.

Subwooferul nu poate fi folosit pe teren, complet mobil. Dacă vrei un sunet ca într-o mașină, cu frecvențe bine definite de 20-80 Hz în timp ce mergi pe jos sau mergi pe jos, folosește o căști puternice pentru gamer, care să-ți acopere complet urechile. Funcționează cu orice frecvență de la 20 Hz la 20.000 Hz. Setările de sunet necesare sunt setate în playerul media software de pe un smartphone, tabletă sau ultrabook.

Computerul nu va elibera zeci de wați de putere - preamplificatorul său este proiectat pentru doar 1-2 wați. Nu conectați subwoofer-ul direct la ieșirea plăcii de sunet: o impedanță a difuzorului de 8 ohmi sau mai puțin va arde etapele finale ale căii audio.

Un subwoofer puternic, realizat manual, economisește de 10 ori sau mai mult costul total al difuzorului. Cu abilitățile în lucrările de asamblare și instalații sanitare, veți economisi 10 sau mai multe mii de ruble din bugetul dvs.

Cum să faci un subwoofer cu propriile mâini, vezi mai jos.