види сабвуферів
Сабвуфери можна розділити на активні та пасивні.
Пасивний сабвуфер - це корпус з встановленим в ньому динаміком. Для роботи такого сабвуфера потрібен додатковий зовнішній підсилювач достатньої потужності.
В активний вбудований власний підсилювач низької частоти з можливістю регулювання гучності. На багатьох активних сабвуферах також існують регулятори рівня баса і звуковий частоти, завдяки якій сабвуфер перестає відтворювати звук з більш високими частотами. Це потрібно для кращого узгодження звуку з акустичними системами. Єдиним недоліком активного сабвуфера є його велика вартість.
Форма корпусу не так впливає на якість звучання сабвуфера, як матеріал, з якого він зроблений. Але все ж, форма короби залишається важливою темою для обговорення. В результаті впливу зворотного звукової хвилі на корпус, він починає вібрувати і випромінювати власні звукові хвилі на певній частоті. Такі хвилі прийнято називати стоячими хвилями. Стоячі хвилі можуть гасити деякі частоти і надавати небажану забарвлення звуку. В результаті частотна характеристика сабвуфера погіршується. Розглянемо кілька варіантів форм короба і розташування динаміка в ньому. Практика показує, що рівновіддаленість динаміка від стінок викликає найбільшу вібрацію корпусу і максимальний вплив відбитих хвиль на динамік. Зворотні звукові хвилі від мембрани динаміка одночасно досягають всіх стінок корпусу і відбиваючись від них, одночасно впливають на динамік. З чотирьох представлених на малюнку варіантів найкращим є самий правий варіант, при якому, відстані від динаміка до всіх стін короба різне. Зворотні хвилі досягають стінок корпусу і динаміка не одночасно, тим самим їх небажаний вплив на динамік зводиться до мінімуму. Частотна характеристика сабвуфера поліпшується.
Типи корпусів сабвуферів
Герметичні корпуси (Закритий ящик). Мабуть, найбільш поширеною формою корпусу на сьогоднішній день є герметичний корпус. Йому віддають перевагу через відносну простоту розробки і конструювання. Герметичний корпус - це корпус, який повністю ізолює внутрішнє повітряний простір сабвуфера від зовнішнього. Повітря всередині короба підтримує мембрану динаміка і працює як додаткова підвіска для неї. Це дозволяє динаміку витримувати більшу потужність.
Діапазон випромінюваних частот сабвуфера залежить від обсягу корпусу. Якщо обсяг короба менше оптимального, то всередині короба тиск збільшиться, що призведе до зрізання деяких частот і посилення інших. Замість чистого глибокого баса сабвуфер видасть гучний, "провалений". Збільшуючи обсяг короба бас поліпшується, але знову ж таки до певного рівня. Головне завдання проектування короба полягає у визначенні його оптимального обсягу для обраного низькочастотного динаміка.
На практиці часто трапляється так, що спочатку конструюється короб, виходячи з обмежень вільного простору в багажнику автомобіля, а потім підбирається динамік під внутрішній обсяг цього короба. На далі малюнку зображений графік, за яким можна визначити приблизний обсяг внутрішнього простору корпусу для даного діаметра динаміка.
Фазоінверсного корпуси сабвуферів широко застосовуються в домашніх акустичних системах. З розвитком автомобільної аудіоіндустріі і завдяки впровадженню комп'ютерного програмного забезпечення, що допомагає в складних розрахунках, фазоінверсного або вентильовані корпусу отримали широке поширення і в автомобільних аудиосистемах. Ця форма корпусу унікальна тим, що фазоинвертор (вентиляційний канал) допомагає у відтворенні найнижчих частот в чутному діапазоні. Фазоинвертор фактично стає джерелом звуку, що сприяє загальному звучанню сабвуферной системи.
Фазоінверсного системи видають більше баса при меншій потужності, ніж герметичні. Зворотній хвиля, виходячи з отвору назовні підсилює фронтальну хвилю. Правильно сконструйований вентиляційний канал дасть підвищений вихідний сигнал на налаштованої частоті. Звук у фазоінверсних сабвуферів чистіше, але обсяг їх більше, ніж у герметичних для одного і того ж динаміка.
Недоліком даного типу сабвуферів є можливість появи спотворень при відтворенні частот з діапазону нижче розрахункового. Іноді канал вентильованого корпусу може генерувати середні частоти, що надає басу небажану забарвлення. Розрахунки параметрів вентильованого корпусу більш складні, і навіть невеликі похибки можуть не виправдати витрачених зусиль і часу. На звукову картину такого сабвуфера впливають навіть такі параметри, як температура і вологість навколишнього середовища. Помилки при конструюванні та налагодженню фазоінвертора є причиною того, що акустична система "бубонить" або ж бас "розмазаний".
Изобарического конструкція корпусу являє собою короб, в якому встановлені два ідентичних динаміка. Ця конструкція заснована на ідеї наявності постійного тиску повітря між мембранами двох динаміків. В результаті два акустично пов'язаних динаміка функціонують як один динамік. Перевага цієї конструкції полягає в економії обсягу короба. Наприклад, для двох 15 дюймових динаміків необхідний мінімальний обсяг короба рівний 0.1 куб.м, а при ізобарічеськой конструкції обсяг короба можна зменшити вдвічі. Що з комерційної точки зору є великою перевагою. Недоліком даної конструкції є те, що при наявності двох звукових котушок фактично робочої залишається тільки одна мембрана. Загальна віддача изобарического сабвуфера приблизно на 3 дБ менше, ніж у інших сабвуферів при однаковій вхідної потужності. Конструктивно пара динаміків розташовується всередині корпусу на одній осі, мембрана до мембрани, магніт до магніту або магніт до мембрани.
Bandpass корпуси являють собою дві камери між якими монтується динамік (см.рисунок 20). Одна з камер є герметичною, а друга камера фазоінверсного (single reflex). Дана конструкція забезпечує дуже якісний низький бас в порівнянні з іншим сабвуферамі, що робить їх дуже популярними на ринку автомобільних аудіосистем. Однак акустична віддача їх порівняно низька. При конструюванні bandpass коробів слід враховувати цю залежність між частотної характеристикою і звуковим тиском, яке розвиває корпус. Чим нижче і краще бас, тим нижче акустична віддача і потужність сабвуфера. І навпаки, чим потужніший bandpass сабвуфер, тим вище і гірше бас він видає. Ці сабвуфери ні в якому разі не можна перевантажувати. Недоліком даного типу корпусу є висока складність розрахунків і відносно великі розміри в порівнянні з герметичними або фазоінверсного корпусами.
Лабіринт. Принцип, що лежить в основі цієї форми, полягає в тому, що даний корпус зможе обмежити резонанс і поглинути всю енергію зворотної хвилі і видати відмінну низкочастотную характеристику. Ця теорія має деяку достовірністю, так як правильно розроблені і сконструйовані корпусу такого типу показували надзвичайно низький резонанс короба поряд з відмінною низькочастотної характеристикою. Шлях, яким досягається збільшення характеристик на нижніх звукових частотах в цьому корпусі, полягає в тому, що задня хвиля від динаміка зміщується проти фази на 90 градусів, перш ніж потрапляє в відділення прослуховування. Це служить доповненням до фронтальної хвилі. В силу ослаблення коливань в лабіринті виникає невелике запізнення в синхронізації сигналу, що також посилює вихідний сигнал. З іншого боку, ККД такого корпусу суттєво нижче, ніж у інших конструкцій і вимагає багато простору в автомобілі.
Лабіринт по-іншому називають трансмісійної лінією (transmission-line). На відміну від інших форм корпусів це найбільш непередбачувана конструкція, яка ніколи не була доведена математично. Вся наявна інформація заснована на практичних дослідженнях і безлічі невдалих експериментів, що проводилися протягом багатьох років.
Матеріали для корпусу сабвуфера
Багатошарова фанера. Існує велика кількість сортів фанери, багато з яких не прийнятні для конструювання корпусу акустичної системи. Звичайна фанера недостатньо щільна і буде давати спотворення звуку. Багатошарова (12 шарів) фанера з корабельної деревини або російської берези є відмінним матеріалом для побудови невеликих корпусних систем. Дана фанера досить щільна і легше деревостружкової (ДСП) і середньої щільності деревоволокнистих плит середньої щільності (MDF). З нею легко працювати, вкручувати шурупи, не побоюючись розшаровування. Лист товщиною 12 мм має кращі резонансні характеристики, ніж у більшості дощок товщиною 16 мм. Недолік даної багатошарової фанери полягає в тому, що великі корпуси з неї починають дзвеніти. Її не рекомендується використовувати для корпусів з великими плоскими прольотами. Найкраще вона підходить для пари динаміків діаметром 8 дюймів в корпусі об'ємом менше 0.04 куб.м. Другий її недолік - це дорожнеча і дефіцитність.
Древесностружечна плита. Це найбільш поширений матеріал з використовуваних сьогодні. У продажу є ДС плити декількох сортів, але для корпусів рекомендується ДСП найбільшою щільності. Хоча високощільні різновиди важать більше, з ними легше працювати і вони краще звучать. Високощільна ДСП товщиною 16 мм є, можливо, найкращим вибором для більш потужної низькочастотної акустичної системи, оскільки у неї найвища щільність і слабкі резонансні якості. ДСП недорогі і їх легко знайти. Недолік цього матеріалу полягає в тому, що він легко вбирає вологу і насилу ріжеться дискової або стрічковою пилкою. Корпуси з ДСП слід фарбувати, щоб запобігти розбухання через вологу.
Пліти. ДПВ, по суті, є формою спресованості паперу, має високу щільність і легко ріжеться. Чим вище щільність, тим краще корпус буде відтворювати звуки через обмеженої гнучкості стінок. Недоліком ДПВ є те, що з нею важко працювати через схильність розшаровуватися, коли її скріплюють. Вона багато і швидко вбирає вологи. Як і з ДСП, конструювання слід уважно проводити як щодо кріплення, так і в запобіганні впливу вологості. Незважаючи на це, результати стоять докладених зусиль. Це кращий вибір для швидкої побудови сабвуферних систем середньої потужності.