Изготовление корпусов для сабвуферов Как известно, люди делятся на две категории: одни покупают для сабов готовые ящики, другие делают их сами. К какому бы из двух типов ни относили бы вы себя, нужно знать три вещи: как закрепить динамики, как смонтировать звукопоглотитель и как сделать порт. Об этом и пойдет речь. Выбор формы и материала ящика Хороший ящик для саба должен быть жестким и нерезонирующим. Эти свойства очень сильно зависят от выбранного для изготовления ящика материала. Лучший материал для ящика - это ДСП толщиной 1,9 СМ (3/4 дюйма) или волокнистая плита средней плотности (MDF). Оба этих материала легко обрабатываются, имеют хорошие механические и акустические свойства и, что немаловажно, недороги. Лучше использовать MDF - несмотря на более высокую цену, этот материал на 35% жестче. Иногда используются и другие материалы, например, дерево, фанеру или картон с ориентированными волокнами (OSB), но по сумме характеристик все они уступают MDF и ДСП. Выбор формы ящика не столь прост, как выбор материала. Легче всего изготовить кубический или прямоугольный ящик, но если вы хотите установить саб в полость сложной формы, то для максимального использования объема следует сделать ящик, форма которого приближена к форме полости. Такое усложнение никак не ухудшит качества звука, поскольку для саба важен только объем. Какой бы ящик вы ни применили - куб, длинную "стойку" или даже пирамиду, при одинаковом объеме и звук будет одинаковым. Следует заметить, что это правило справедливо только для сабвуферов - у широкополосных колонок от формы ящиков зависит АЧХ в области средних и высоких частот. Если вы остановили свой выбор на цилиндрической конструкции, то для изготовления ящика можно использовать специальный картон Sonotube® (этот материал производится фирмой Sunoco и используется в качестве опалубки при сооружении бетонных колонн). Даже при толщине стенки 0,7-1,5 мм корпус будет исключительно жестким. Кроме того, цилиндрический ящик можно изготовить из отрезка ПВХ-трубы большого диаметра (трубы выпускаются диаметром вплоть до 12 дюймов). В концы трубы следует установить стенки, вырезанные из ДВП или MDF, закрепив их с помощью клея типа "жидкие гвозди". Важное замечание: При определении объема ящика не забывайте, что речь идет о внутреннем объеме, поэтому внешние размеры ящика использовать нельзя. Из полученной величины необходимо вычесть объем внутренних элементов конструкции, таких, как укрепляющие планки и сам динамик. Если рассчитывается портированная система, то вычитается также объем порта (как правило, эта величина составляет 5% внутреннего объема ящика). Сборка ящика Наиболее популярной в настоящее время является конструкция ящика в виде шести жестко скрепленных стенок без съемной панели. Отсутствие съемной панели обеспечивает конструкции максимальную жесткость и герметичность, но доступ к внутренним частям саба при этом возможен только путем демонтажа динамика. Соответственно, динамик прикручивается к ящику снаружи. Кроме того, стенки ящика необходимо усилить. Обычно это делается путем установки внутри ящика деревянных планок (как правило, используются планки сечением 2?2 см), которые крепятся к стенкам по краям и в середине, либо соединяют стенки между собой. При этом жесткость стенок ящика возрастает, и поэтому они излучают меньше звука, что положительно сказывается на качестве звуковой картины. Если заготовки для стенок ящика вырезаются из листа ручной пилой (что неизбежно влечет за собой некоторую неточность в сопряжении стенок) то усиливающие планки нужно крепить по углам. Ящики сравнительно большого объема (более 35 л) желательно усилить планками, укрепленными посередине стенок. Из-за наличия отверстия под динамик самой "слабой" стенкой ящика является фронтальная панель, поэтому для ее изготовления нужно использовать материал двойной толщины. При этом сначала вырезаются отверстия под динамик в каждом из слоев материала, а затем они склеиваются. Отверстие можно вырезать и после склеивания, но для этого понадобится пила большей мощности. После этого все составные части ящика собираются, склеиваются и скрепляются между собой каким-либо способом (например, гвоздями, шурупами или болтами). Экономить при этом можно на всем, чем угодно, только не на клее. Неплохо бы использовать специальный клей для древесины, например, Elmer Carpenters Wood glue. Для окончательной сборки лучше использовать шурупы, но если нет желания крутить отвертку, то можно обойтись обычными "пятидесятыми" гвоздями. Изготовление узкополосных ящиков Узкополосные ящики имеют ряд характерных особенностей, отличающих их от других конструкций. В ящиках других типов динамики монтируются снаружи, и соответственно нет необходимости делать одну из стенок ящика съемной. Сделать таким же образом узкополосный ящик уже не удастся, поскольку в этом случае ящик делится на два объема - портированный и герметичный. Как правило, узкополосный ящик изготавливают в следующей последовательности: сначала собирается внешний корпус, затем внутри него устанавливается перегородка, разделяющая его на две части. Съемной может быть стенка как портированной, так и герметичной части ящика (см. рис. 1). Если вы считаете, что динамик саба обязательно должен быть виден всем желающим, съемную панель можно сделать из листа прозрачного пластика (например, плексигласа) толщиной 1-1,5 см. Панель крепится к корпусу винтами, а место стыка должно быть загерметизировано мягким вспененным материалом. В принципе динамик внутри ящика может быть направлен в любую сторону. Тем не менее рекомендуется, чтобы фронтальная сторона динамика излучала в герметичный объем, а задняя - в портированный. Это связано с тем, что во фронтальном направлении динамик эффективнее излучает высокие и средние частоты, которые сабвуферу совершенно не нужны. Впрочем, если в паре с сабом используется хороший кроссовер, отсекающий все средние и высокие, то звук, излучаемый задней стороной динамика, ничем не будет отличаться от звука во фронтальном направлении. Впрочем, и в этом случае лучше не отступать от рекомендуемой схемы, так как портированный объем ящика лучше охлаждается, и соответственно тепловой режим динамика будет более близок к оптимальному. Изготовление портов Порты (также их часто называют диффузорами или резонаторами) можно изготовить из отрезка пластиковой трубы большого диаметра. Также можно приобрести готовый порт и укоротить его до желаемой длины, либо использовать модели с настраиваемой длиной. Основным достоинством готовых портов является их аккуратный заводской вид: обычно они выполняются из черного пластика и имеют наружный фланец, скрывающий все огрехи соединения с корпусом. Однако далеко не всегда можно найти готовый порт, длина и диаметр которого полностью бы соответствовали требуемым. Длина порта рассчитывается по следующей формуле (1): где L - длина порта, определяемая в футах (1 фут = 0,33 м), D - диаметр порта в дюймах (1 дюйм = 2,54 см), Vb - объем ящика в кубических футах (1 куб. фут = 36 л). Таким образом, все, что нам нужно знать для определения длины порта, - это его внутренний диаметр, собственную частоту ящика (как ее вычислить, мы рассказывали в предыдущих публикациях) и объем ящика. Следует заметить, выражение (1) - это общая для всех портированных систем формула, в нашем же случае в качестве Vb следует подставлять объем не всего ящика, а только его портированной части. Диаметр порта также выбирается по определенным правилам. Если используется пластиковая труба, то выбор ограничен стандартными диаметрами таких труб - 1,5; 2; 3; 4 и 6 дюймов (внутренний диаметр). Большинство портов заводского изготовления имеют такие же диаметры, но среди них встречаются конструкции нестандартных размеров. Применять порты малых диаметров нежелательно - они оказывают большее сопротивление движению воздуха, за счет чего их эффективность хуже, чем у портов больших диаметров. Кроме того, при работе сабов с такими портами зачастую слышны аэродинамические шумы, что отнюдь не украшает общее звучание. В общем случае, можно руководствоваться правилом "чем больше, тем лучше", однако в желании следовать этому правилу тоже не надо доходить до абсурда: в большинстве конструкций диаметр порта составляет от трети до половины диаметра динамика. Правильный выбор порта особенно важен для узкополосных конструкций, поскольку в них практически весь звук излучается портом. С увеличением диаметра порта быстро возрастает его длина, поэтому часто приходится ставить порт меньшего диаметра, чем предполагалось ранее. Кроме того, длина порта может превышать любой из размеров ящика. Для этого нам не придется искать пятое измерение, нужно всего лишь изогнуть трубу под углом 90? (таких изгибов может быть даже несколько). В этом случае удобно использовать пластиковую трубу, поскольку изогнутых портов заводского изготовления на рынке нет. В местах изгибов ставятся стандартные "колена", стыки герметизируются специальным цементом. Порт может располагаться на любой из сторон ящика саба. Элементы порта должны располагаться на расстоянии 10-15 см от динамика, а расстояние между задней частью порта и противоположной стенкой динамика должно составлять не менее 7,5 м, иначе движение воздуха будет затруднено (см. рис. 2). Для разметки отверстия под порт достаточно приставить к стенке ящика кусок трубы, из которой сделан порт, и обвести его карандашом. Затем следует выпилить отверстие лобзиком по внутреннему краю линии и закрепить в нем порт. Отверстие нужно обязательно загерметизировать, для чего можно использовать клей типа "жидкие гвозди". Пример расчета порта Основательно изучив теорию, рассмотрим практический расчет порта на примере 12-дюймового сабвуфера Madisound 12204DVC. Объем и собственная частота портированной части ящика нам уже известны: объем портированной части = 0,478·(1,45 куб. фута) = 0,69 куб. фута fb = 71,3 Гц подставляя эти значения в выражение (1), получаем: Отсюда, длина порта диаметром 4 дюйма будет составлять 6,74 дюйма (17 см), а при диаметре 6 дюймов порт должен будет иметь длину 17,35 дюймов (44 см). Выбор именно таких труб обусловлен тем, что в сабе используется 12-дюймовый динамик, а как мы знаем, диаметр порта должен составлять от трети до половины диаметра динамика. Учитывая, что объем портированной части ящика составляет всего лишь 0,69 куб. фута (25 л), выбираем 4-дюймовый порт. Системы с несколькими портами Если внешний вид саба с большой "дырой" порта вас не устраивает, то в качестве альтернативы можно использовать конструкцию с несколькими портами меньшего диаметра. Для расчета длин портов в этом случае обычно используется два метода. Только один из них является правильным, но, к сожалению, используется реже. Чаще всего (неправильно) при расчете нескольких портов считают, что их совокупный эффективный диаметр равен квадратному корню из суммы квадратов диаметров всех портов ящика. Иными словами, используется предположение, что несколько портов эквивалентны одному порту, площадь поперечного сечения которого равно сумме площадей сечений всех портов. Казалось бы, звучит логично, но тем не менее это не так. Для того чтобы правильно рассчитать длину каждого из портов, следует выполнить следующие действия: 1. Разделите объем портированной части ящика на предполагаемое число портов. 2. Используя это значение в качестве Vb (объем ящика), рассчитайте длину каждого порта. Пример расчета длины портов Предположим, что нам не нравится 4-дюймовый порт уже знакомого нам саба Madisound 2204DVC и мы хотим заменить его на четыре 2-дюймовых порта. Рассчитаем длины этих портов, используя оба метода. Неправильный метод: Исходя из предположения, что четыре 2-дюймовых порта эквивалентны одному 4-дюймовому (поскольку сумма площадей поперечных сечений четырех 2-дюймовых портов равна площади поперечного сечения одного 4-дюймового порта), получаем то же значение длины: 6,74 дюйма. Правильный метод: Поскольку мы планируем использовать четыре порта, делим объем портированной части ящика (0,69 куб. фута) на четыре, получая значение Vb = 0,173 куб. фута. Подставляя найденное значение в формулу (1), получаем длину порта 8,16 дюйма (20,7 см). При использовании ранее рассмотренного (неправильного) метода расчета не учитываются краевые эффекты, связанные с изменением диаметра, что приводит к получению некорректного значения длины порта. Разъемы динамика При изготовлении сабвуферов "хорошим тоном" считается устанавливать на его стенке разъемы для подключения, а не тянуть провода внутрь. Это улучшает герметичность конструкции и позволяет легко отключать и подключать саб. Наиболее распространены два типа разъемов: пружинные и резьбовые. Разъемы с пружинными зажимами проще в использовании и дешевле, однако они чаще ломаются и обеспечивают менее надежный контакт, чем резьбовые (см. таблицу 1). Оба типа обеспечивают соединение с обычным оголенным проводом стандартного диаметра, но к резьбовым разъемам можно подключать еще и штыревые контакты, а также провода с наконечниками-вилками. Рекомендуется, чтобы разъемы были утоплены в корпусе ящика. Это упрощает размещение саба в салоне, снижает риск поломки разъемов и, наконец, лучше смотрится. Продается множество готовых "чашек" с уже смонтированными разъемами, но лучше их не использовать, так как тонкий пластик, из которого они сделаны, отлично пропускает звук, образуя своеобразную акустическую "дыру" в ящике. Лучше поступить следующим образом: вырезать в стенке ящика круглое или квадратное отверстие, а затем вклеить в него изнутри (или закрепить винтами) кусок ДСП толщиной 2 см с закрепленными на нем разъемами. Рекомендация Не следует лудить концы проводов для подключения к разъемам, если вы не собираетесь припаивать их к штыревым контактам или наконечникам. Припои, как правило, представляют собой мягкие сплавы, склонные к холодному течению под давлением. Поэтому даже туго затянутый луженый провод впоследствии может потерять контакт с разъемом. Герметизация ящика При изготовлении ящика очень важно сделать его максимально герметичным. Это относится не только к закрытым, но и к портированным и узкополосным конструкциям. Утечки через щели искажают звучание, а также могут приводить к появлению свиста и других паразитных призвуков. Все внутренние швы и соединения ящика нужно промазать герметиком. Для этой цели лучше всего использовать герметик на основе силикона - он дольше служит (кроме того, его легче счистить). Рекомендация После нанесения герметика на места соединений, дайте ему выстояться, и лишь потом крепите сверху динамик. Это связано с тем, что некоторые герметики в свежем состоянии выделяют агрессивные пары, от которых может испортиться подвес диффузора (если он изготовлен из вспененного материала). Часто утечки возникают в месте сопряжения динамика и корпуса. Уплотнительное кольцо, которым оснащены большинство динамиков, как правило, остается не у дел, так как динамик в сабе чаще всего крепится с той стороны, где кольца нет. Поэтому на место стыка нужно нанести незастывающий герметик, либо установить туда дополнительное кольцо из вспененного материала. Ни в коем случае не используйте обычный герметик или герметик на основе силиконовой резины. Иначе вы испортите динамик, когда будете вскрывать ящик сабвуфера в следующий раз. В том, что вскрывать саб вы будете, можете не сомневаться: когда-нибудь обязательно придется менять сломанный разъем либо извлекать из ящика предметы, попавшие туда мистическим образом (или через порт). Очень важно монтировать динамик плотно и без перекосов. Лучше всего крепить его не шурупами (поскольку края отверстия при ввинчивании шурупа часто задираются), а винтами. В этом случае используются специальные гайки с шипами, которые вставляются в отверстие с обратной стороны и вбиваются молотком в стенку ящика. Болты желательно использовать с головками под внутренний шестигранник или с полупотайной головкой - они лучше выглядят снаружи. В изобарных сабвуферах, где используются динамики, направленные друг на друга, оба динамика, как правило, монтируются с внешней стороны ящика, как показано на рисунке 3. Между динамиками, во избежание соприкосновения их диффузоров при работе, устанавливается кольцо из MDF, в котором необходимо просверлить сквозные отверстия, совпадающие с отверстиями в ящике. Места стыков кольца и ящика с динамиками необходимо проложить герметиком или кольцами из вспененного материала, а затем стянуть всю конструкцию болтами. Установка звукопоглощающего материала Внутри сабвуфера может быть размещен какой-либо звукопоглощающий материал. Обычно для этих целей употребляется стекловата или синтетическое волокно (дакрон, полиэстер и т. п.), которое располагается по всему объему ящика либо закрепляется на его стенках. Звукопоглощающий материал внутри ящика выполняет две функции. Во-первых, он подавляет отражение звуковых волн от стенок ящика (если этого не делать, то АЧХ колонки будет изобиловать пиками и провалами в области средних и высоких частот). Как правило, для устранения этого эффекта достаточно уложить на стенки корпуса изнутри слой стекловаты толщиной 3-5 см. Наличие такого звукопоглотителя крайне важно для широкополосных систем, но в сабвуфере не приносит никакого эффекта, поскольку он работает на очень низких частотах. Второй функцией звукопоглощающего материала является увеличение эквивалентного объема ящика (в случае использования закрытого ящика). Если ящик герметичной конструкции заполнить таким материалом, то его эффективный объем увеличится на 15-25%. Использование такого метода может быть весьма кстати, если дорог каждый литр объема, но во всех прочих случаях едва ли имеет смысл. При заполнении ящика звукопоглощающим материалом следует следить, чтобы он не касался динамика. Сам материал не должен осыпаться и расщепляться на мелкие волокна, поскольку они могут забиться в зазор звуковой катушки, что не замедлит отразиться на качестве звучания (естественно, в худшую сторону). Узкополосные и портированные сабы заполнять звукопоглощающим материалом не следует. Внешняя отделка Используя доступные современные материалы, самодельному сабу можно легко придать вид профессионально сделанного изделия. Для этого используются ворсистые материалы, специальные уголки, ручки и решетки. Ворсистое покрытие, напоминающее ковер, приклеивается снаружи корпуса саба. Такое покрытие обеспечивает ящику аккуратный внешний вид, более долговечно, чем краска и может быть подобрано под цвет любого автомобильного интерьера. Таким покрытием обтягиваются все стенки саба (как правило, при этом используется пистолет-степлер и специальный клей). Углы корпуса снаружи можно укрепить пластиковыми уголками. Это не только защитит углы саба от ударов, но и позволит скрыть мелкие дефекты внешнего вида, например стыки ворсистого покрытия. На динамик необходимо установить металлическую или пластиковую решетку, иначе он неминуемо падет жертвой вашей любимой собаки или брошенной в багажник отвертки.
