Бандпасс сабвуфер своими руками

Характеристики и расчет порядков бандпасса

Многие автомобилисты интересуются процессом выбора качественной акустической системы, при этом параллельно уточняют, как возможно сделать бандпасс своими руками. Чаще всего акустическую систему подключают по нескольким схемам, а именно, при помощи закрытого короба, фазоинвертора, бандпассов различных порядков.

При этом возможно уточнить, что вполне реально изготовить качественную акустику собственноручно по чертежам специалистов, в том числе, их можно изготовить не только 2 порядка, но и максимального 12 порядка.

Стоит отметить, что правильный расчет порядков собственноручно изготовленного бандпасса, а также, оснащение его сабвуфером позволяет существенно снизить шумность автотранспортного средства, а параллельно наслаждаться качественным и кристально чистым звуком.

Что такое порядки бандпасса?

Стоит уточнить, что бандпасс представляет собой громкоговоритель низкочастотного типа, который способен качественно воспроизвести даже максимально низкие басы. Как правило, такие гаджеты делятся на 2 порядок или же 12 порядок, они же способны воспроизводить такие басы, которые не попадают в частоты работающих в тандеме с ними акустических систем широкополосного характера.

Сабвуфер бандпасс

При этом порядки бандпасса представляет собой сигнал, неискаженный никакими фильтрами, при этом чертежи и расчеты профессионалов позволяют изготовить короб данной конструкции собственноручно.

Кстати, наличие в бандпассе акустической системы различного порядка качественного сабвуфера позволяет воспроизводить басы, которые не поддаются колонкам классическим.

В том случае, если порядки позволяют воспроизводить мелодии на низких частотах, то владелец автотранспортного средства может обойтись без установки сабов.

Низкие частоты, которые корректирует сабвуфер, идеально подходят для:

  • просмотра кинофильмов и видео со спецэффектами;
  • прослушивания музыки в электронном стиле;
  • при видео играх;
  • использования не только в автотранспортном средстве, но и дома.

Для того, чтобы использовать его за пределами авто, следует приобрести несколько переходников и кабели разной длинны. При этом можно проконсультироваться с сотрудниками проверенной компании Прайд, а также, выбрать именно ее продукцию для качественного звука.

Характеристика бандпасс 4 порядка

Стоит сразу же уточнить, что бандпасс 4 порядка (Qts≈0,4) является самым эффективным среди подобных бандпассов. В том случае, если устройство заключает в себе 4 порядок, то оно способно применять сабвуфер, который имеет расширенную пропускную полосу. Однако даже в этом случае, согласно многочисленным чертежам можно понять, что отдача будет слегка ограниченной, поскольку сама полоса будет узкой и характеризоваться повышенным КПД, а вот колокол будет обладать низкими тонами.

Сабвуфер трёхкамерный БП-4

При этом бандпасс 4 порядка – это необычная штука, поскольку произвести точный расчет практически нереально без соответствующих профессиональных навыков. Кстати, изготовление собственноручно акустической системы, порядки которой ограничены четверкой, будет трудоемким и капризным.

Качественный короб позволяет спрятать в нем динамик, как можно глубже, поэтому нереально этот объект повредить и полностью отсутствует необходимость в установке фильтров.

Бандпасс 4 порядка

Преимущества и недостатки бандпасса 6 порядка

Фирменный бандпасс 6 порядка, заключенный в качественный и надежный короб, обладает рядом основных преимуществ:

  • отменное воспроизведение максимально низких частот;
  • снижение нагрузок механического типа;
  • происходит демпфирование диффузорных колебаний;
  • повышенная отдача в верхних басах и снижение искажений;
  • способность качественного охлаждения магнитной системы;
  • легкий монтаж;
  • простейшая конструкция бандпасса акустической системы;
  • способность надежной защиты диффузора бандпасса 6 порядка от любых внешних повреждений.

Бандпасс 6 порядка

При этом у бандпасса 6 порядка тоже существует несколько недостатков:

  • увеличенные размеры;
  • сложность проектирования, поскольку при неправильной установке моментально возникает некачественный и слегка неприятный звук;
  • сложность и трудоемкость при изготовлении, которое не по силам новичкам;
  • наличие фильтрующих свойств позволяет замаскировать все искажения, в случае, если прибор ограничивает сигнал;
  • нельзя вовремя заметить перегрузку усилителя и понять, что бандпасс шестого порядка полностью вышел из строя;
  • необходимость замены одного из звеньев средних басов;
  • все технические характеристики будут зависеть от характера настроек.

Бандпасс 6 порядка

Как сделать бандпассы собственными руками

Вполне реально не тратить финансовые средства на то, чтобы приобрести качественный, надежный и фирменный сабвуфер бандпасс. При этом на просторах интернета реально отыскать качественные чертежи бандпассов, которые ни в чем не будут уступать самым дорогим гаджетам, которые выпускаются компанией Прайд.

Чертеж сабвуфера бандпасс 6-го порядка

При собственноручном изготовлении бандпасса стоит обратить внимание на качественные чертежи, которые уже были опробованы на практике настоящими профессионалами.

Стоит отметить, что вся конструкция бандпасса, изготовленного своими руками, зависит от того, какой именно был выбран громкоговоритель. Дело в том, что корпус надежен, однако, он довольно чувствителен, поскольку узость частотной полосы напрямую зависит от такого показателя, как Qts.

Конструкция корпуса бандпасса

Чем ниже будет данный показатель, тем шире будет частотная полоса, однако, иные характеристики будут невероятно нестабильными. Именно, поэтому все расчеты должны производиться как можно тщательнее и в идеале при помощи профессионалов.

При этом коэффициент деформирования громкоговорителя не сможет оказать какое-либо влияние на полную конструкцию бандпасса.

Бандпасс (БП)

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!


Читайте еще:

Сабвуфер бандпасс — лучшая конструкция

Сабвуфер бандпасс – это устройство, которое все чаще применяется современными водителями в автомобилях. Бандпасс сабвуфер имеет ряд конкретных преимуществ по сравнению с другими моделями, что делает его незаменимым для многих владельцев машин. Многие компании, известные в мире автозвука, занимаются производством сабвуферов данной конструкции.

Что такое сабвуфер

Автомобильный сабвуфер пассивный

Сабвуфер является одним из самых нужных и важных элементов акустической системы. Ведь это именно он ответственен за воспроизведение низких частот, которые не поддаются обычным колонкам, отчего он и получил такое название (низкие частоты).
Почему-то именно басы интересуют почти всех владельцев машин. По их мнению, чем громче они будут, тем лучше.

Примечание: если вам нравится музыка без низких частот, то можно обойтись и без использования саба.

Где применяются низкие частоты

Как самому сделать пассивный сабвуфер

Передача низких частот особенно важна при просмотре современных фильмов, где используются сцены со спецэффектами, при прослушивании электронной музыки. Также низкие частоты распространены в видеоиграх.Собственно, это и есть одно из самых главных преимуществ сабвуфера бандпасс: его можно использовать не только в акустической системе автомобиля, но и в доме.

Примечание: но для этого надо будет приобрести дополнительные кабели и переходники.

Виды сабвуферов

Пассивный автомобильный сабвуфер

На сегодняшний день существует 2 вида сабвуферов:

Каждый из этих видов имеет свои отличительные особенности. В активном сабвуфере используется встроенный усилитель мощности и активный кроссовер, который фильтрует все высокие частоты и согласовывает работу с остальными элементами акустической системы.
Очень часто имеет множество функций для регулировки. Кроме того, он оснащен огромным количеством возможностей для подключения (сквозное и т.п.).
Пассивный же сабвуфер наоборот, отличается отсутствием усилителя мощности и подключается двумя способами: параллельно или отдельно, к другому каналу. Из-за того, что он не имеет средств настройки и в силу своих конструктивных особенностей очень привередлив к размещению в помещении, требуется найти подходящее место, где есть «хороший бас».

Материалы используемые при производстве

В настоящее время для изготовления колонок используется несколько материалов, каждый из которых имеет свои определенные преимущества:

  • Многослойная фанера. Она обладает невысокой стоимостью, но при этом легко поддается обработке;

Сабвуфер из фанеры

  • Древесностружечная плита состоит из натуральных материалов, за счет чего значительно повышаются ее свойства;
  • Древесноволокнистая плита имеет довольно плотную структуру, поэтому обладает высокой устойчивостью к влаге.

Типы корпусов сабвуфера

Можно выделить несколько типов корпусов сабвуферов, изготовление которых практикуют современные фирмы:

  • Герметичный корпус. На сегодняшний день это самый распространённый и одновременно самый простой тип корпуса. Представляет он собой полностью изолированный, закрытый ящик, создающий внутри себя пространство для управления мембраной динамика, что позволяет ему работать на таких мощностях;
  • Фазоинверсный корпус. Применяется в основном в домашних системах и, в частности, в автомобильных аудиосистемах.
    При меньшей мощности бас становится громче, чем в герметичном пространстве. Следует отметить, что есть у этого типа корпуса свои недостатки. При попытке воспроизведения частот, которые ниже «заводских», появляются искажения.

Сабвуфер конструкции ФИ

Примечание: проблемы могут появиться и из-за большой влажности при хранении.

  • Изобарическая конструкция. С коммерческой точки зрения один из самых выгодных типов сабвуфера. В герметичной коробке стоят два полностью идентичных динамика, которые должны работать в унисон друг с другом, что создает определенный эффект. К недостаткам можно отнести то, что на самом деле работает один динамик, а не 2.
  • Bandpass. Такой тип конструкции сабвуфера сочетает в себе как герметичный, так и фазоинверсный корпус, которые расположены в двух различных камерах. Данный вид показывает отличные характеристики по подаче низких частот наряду с ограничением резонанса. Безусловно, это один из лучших видов конструкции сабвуфера, про который мы разъясним подробнее. Категории бандпасс

Bandpass делится на 2 категории, которые различаются конструкцией и строением:

  • Bandpass 4. Этот вид конструкции стандартный и был описан выше;
  • Bandpass 6. Данный тип сочетает в себе сразу 2 фазоинвертора. Звук благодаря такому строению получается очень качественным с глубоким и насыщенным басом.

Самодельный бандпасс 6-го порядка

Обзор модели Mystery MBP-2500

Для примера возьмем первый попавшийся сабвуфер BandPass — Mystery MBP-2500.

Тип конструкции Bandpass4
Покрытие Выполнено из МДФ (фанера)
Диапазон частот, которые может воспроизводить данный сабвуфер От 30 до 150 Гц

Примечание. Обычно для обозначения используются цифры вида «колонки.сабвуферы». Например, в многоканальной системе с пятью колонками и одним сабвуфером, обозначение будет выглядеть так – «5.1».

Мистери бандпасс сабвуфер

Проблемы с сабвуферами

Большинство проблем решаются обычной настройкой частоты и фазы. Если такие манипуляции не предусмотрены изначально или вы используете пассивный сабвуфер, придется проводить попытки размещения его в комнате с целью обнаружения той самой «точки» правильного нахождения.
Если вам нужен качественный звук вашей акустики, то, безусловно, BandPass подойдет лучше всего. Это один из самых эффективных сабвуферов с различными вариациями исполнения и с сочетаниями разных типов конструкций.
Кроме того, установить такое устройство можно без проблем своими руками. Сделать это можно даже в домашних условиях. Однако в процессе работы необходимо просматривать фото на эту тему.
Подробная инструкция, записанная на видео, также может понадобиться. Цена прибора зависит в основном от того, какая фирма его изготовила. Однако смотреть нужно не только на стоимость, но и на технические данные.

Сабвуфер BaundPass 6 порядка

Предлагаю всем любителям хорошего, добротного баса конструкцию сабвуфера закрытого типа.

В наше время всем аудиофилам не хватает обычного стереозвука, хотят минимум систему 2.1. А для такой системы помимо левой и правой колонки нужна третья – сабвуфер.

По нормальному, конструирование сабвуфера надо начинать с выбора низкочастотного динамика (размер, мощность), затем имея параметры динамика и воспользовавшись одной из ряда известных программ по расчёту сабвуферов получить чертёж короба.

Низкочастотная головка, размером 8 дюймов у меня имелась. По конструкции было принято решение исполнения – BaundPass 6 порядка. В данном конструктивном исполнении наибольший КПД по низкочастотному звуку, плюс динамик полностью защищён от механических повреждений из вне.

Я рискнул, взял за основу чертёж короба от 10 дюймового динамика и пропорционально уменьшил его под свои 8 дюймов. Параллельно всё отрисовал в программе SPlan 7.0, со всеми размерами.

Материал для изготовления корпуса сабвуфера лучше использовать МДФ или ДСП, не менее 16-18мм. Мне повезло, у меня оказался старый, двух тумбовый письменный стол. Толщина материала – 17мм. Если кто будет повторять конструкцию, то в чертеже учтите вашу толщину материала.

Для изготовления мне понадобился инструмент:
– Электрический лобзик и пилочки к нему для чистого реза;
– Ручной электрический фрезер и набор фрез;
– Электродрель, шуруповёрт, свёрла по дереву;
– Напильники, шлифовальная бумага;
– Чертилка или маркер для дисков (тонкий);
– Струбцины широкие;

Материалы:
– Герметик;
– Клей для резины №88;
– Резина листовая, 2мм толщиной;
– Жидкие гвозди или аналогичный материал;
– Войлок или сходный по структуре материал, 15-20мм толщиной;
– Эпоксидный клей;

Крепёжные и установочные элементы:
– Шурупы по дереву, потайные;
– Метизы, для крепления динамика, клемной колодки;
– Клемная колодка, ПВХ трубы нужного диаметра (фазоинверторы);

Ну что ж проверяя наличие всего необходимого, я приступил к разметке частей корпуса и вырезки отверстия под клемную колодку.





В завершении скажу, что звучание мне очень понравилось, бас глубокий, чёткий и в тоже время мягкий.

Сабвуферы полосно-пропускающего типа

Время от времени в наше поле зрения попадают сабвуферы полосно-пропускающего типа. Иначе — бандпассы…

Чаще всего, надо заметить, в форме готовых изделий. Намного реже — как элемент системы, построенной по индивидуальному проекту. Основы (совсем основы) теории и практики такого типа оформления были у нас опубликованы давно, лет, не соврать, 15 тому. Есть мнение (у автора), что надо бы кое-что в этом вопросе уточнить, а то, глядишь, и напомнить, не забыв и про «вновь открывшиеся обстоятельства…»

По мнению того же автора, бандпассы в нашей отрасли не получили развития, сообразного их достоинствам. До них мы дойдём, но, наверное, правильнее будет начать с недостатков. Их, в сущности, два.

1. Сравнительно узкий частотный диапазон.

2. Повышенная сложность изготовления и настройки.

Плюсов нам видится больше.

1. Наличие внутреннего фильтра НЧ.

2. Способность к воспроизведению низкого баса.

3. Акустическое усиление.

4. Защищённость динамика от внешних воздействий.

Первый минус и первый плюс — две стороны одной медали, которые подтверждают известную мудрость о том, что каждая вещь хороша на своём месте. То есть на роль широкополосного басового излучателя (в трёхполосной акустике, скажем) бандпасс малопригоден, тогда как в позиции субвуфера будет очень к месту. Второй недостаток явился фактором, в значительной мере ограничившим распространение полосно-пропускающих оформлений. Притом проблема даже не в изготовлении, в конце концов, отличие ПП от ФИ заключается лишь в присутствии дополнительной внутренней стенки. Сложность в том, что в процессе тонкой настройки одну из стенок, вероятно, придётся перемещать, меняя «передний» объём. В единичном производстве это, действительно, неудобно, но при подготовке серии (хоть бы и небольшой) — в чём проблема?

Теперь о плюсах. Как можно представить, наличие естественного фильтра НЧ обусловило определённую популярность бандпассов в прошлом, когда пассивные фильтры считались естественным способом разделения частотных полос. Пассивный фильтр НЧ, настроенный на типичную для сабвуферов частоту, предусматривает использование крупных и недешёвых катушек. По мере перехода к специализированным басовым усилителям и активным фильтрам этот фактор стал несущественным. Однако если учесть, что в нашей отрасли большинство действительно музыкальных усилителей оснащаются фильтрами второго порядка, присутствие дополнительного (акустического) фильтра НЧ будет очень кстати.

Способность к воспроизведению низкого баса — вещь хорошая, но не для нас. Скажем, сабвуфер для домашнего театра в ЗЯ сможет отыграть бас от 50 Гц, в оформлении с ФИ — от 32, а в ПП оформлении — от 25, а если пожертвовать равномерностью АЧХ, можно снизить частотную границу и до 20 Гц. Однако в нашей отрасли проблем с низким басом как будто и нет, сабвуфер в ЗЯ играет (в теории) от 0 Гц. У нас есть другие проблемы — с равномерностью среднего баса, поскольку переход от свободного поля к компрессионному режиму приходится на 55 — 70 Гц (частота -3 дБ подъёма). Все сабвуферы с ФИ дают подъём, начиная с этой частоты и вниз, ЗЯ, настроенный точно на переходную частоту, даст прямолинейную характеристику, но, естественно, без какого-то подъёма. При всех иных настройках ЗЯ даст либо подъём в области среднего баса 70 — 50 Гц, либо, того хуже, спад на тех же частотах.

Так вот, бандпасс четвёртого порядка (далее речь только о нём, будем избегать лишних сложностей) может дать подъём именно там, где надо, вблизи верхней границы его рабочей полосы, и в условиях салона сохранить привлекательную форму частотной характеристики. Думается, одного этого уже достаточно, чтобы присмотреться к нему повнимательнее. Ну и последний из перечисленных выше плюсов тоже кое-чего стоит.

Итак, начинаем присматриваться. Берём некий безымянный динамик, нас его характеристики до поры не интересуют. Строим пока что характеристики в свободном поле, так нагляднее. Посмотрим, как меняется частотная характеристика в зависимости от величины «заднего» (то есть закрытого) объёма.

Рис. 1. Изменение характеристик в зависимости от величины закрытого объёма

Рис. 2. Изменение характеристик в зависимости от величины переднего объёма

Рис. 3. Изменение характеристик в зависимости от массы воздуха внутри порта

Рис. 4. Изменение характеристик в зависимости от ширины полосы

Как видим, даже при изменении объёма более чем втрое (на 10 дБ) ширина полосы меняется незначительно. Однако по мере уменьшения объёма подъём на характеристике смещается на нижнюю границу полосы пропускания. А нам этого не надо. Поэтому ориентир будет простым, первый объём должен соответствовать ЗЯ с добротностью Баттерворта или немного ниже, скажем, от 0,62 до 0,72 (зелёная кривая на графике). Чтобы избежать объёмистых ящиков, мы должны сразу ориентироваться на головки с добротностью хотя бы на 25% ниже этого показателя, то есть не выше 0,47 — 0,5.

Теперь обратите внимание: все кривые проходят через некоторую точку. Это — частота резонанса порта и переднего объёма, мы её будем называть центральной частотой. В данном случае это 38 Гц, такой выбор типичен для домашнего сабвуфера, в нашей сфере центральную частоту надо выбирать существенно выше.

От величины второго (переднего) объёма больше всего зависит верхняя частотная граница.

Уменьшая этот объём, мы продлеваем частотный диапазон вверх, одновременно получая подъём на характеристике. Форма высокочастотной части характеристики обусловлена резонансом фазоинвертора с совместной упругостью, обусловленной жёсткостью подвеса, упругостью воздуха заднего и упругостью воздуха переднего объёма. Подъём на 3 дБ (оранжевая кривая) получается, когда частота верхнего резонанса на октаву выше центральной частоты. Масса воздуха внутри порта влияет на нижнюю частотную границу и одновременно на форму характеристики.

Характеристика в этой области обусловлена резонансом объединённой массы воздуха внутри порта и диффузора с совместной упругостью подвеса и заднего объёма. По счастью, нам большая масса не нужна, достаточно отодвинуть нижний резонанс на 1/3 октавы от центральной частоты (коричневая кривая). Для понимания характера бандбасса полезно будет посмотреть, как будет меняться форма характеристики, если мы будем сохранять настройку порта, но одновременно менять и массу воздуха внутри него, и объём передней камеры.

Графики показаны в идеализированной форме, которая получается без учёта утечек (а равно и нежёсткости) корпуса. Если это учитывать, центральная часть графиков никогда не достигнет уровня 0 дБ. Однако в имеющейся на сегодня теории потери не учитываются.

Ссылка на основную публикацию