Повноцінна звукопередачі сьогодні немислима без низькочастотної складової акустичного сигналу. Тому все частіше водії, небайдужі до якості звуку в автомобілі, доповнюють стереомагнітолу і пару колонок (як сказав би американський установник, "deck and two") динаміками, що розширюють відтворений звуковий діапазон як у бік верхнього, так і особливо нижньої межі. Оскільки сигнал у 20 Гц – 150 Гц не надає практичного впливу на стереоефект, прийнято виділяти його в один канал, який оформляють одним акустичним корпусом, спрощуючи тим самим схемне рішення і зберігаючи простір салону автомобіля. А завдяки тому, що звук в області басових частот поширюється, огинаючи перешкоди, розміщувати сабвуферный корпус можна в будь-якій вільній частині автомобіля. Акустичний короб виготовляють із різних матеріалів: фанери, ДСП, пластику. Є й такі майстри, які використовують деревину від музичних інструментів.


    Акустичне оформлення сабвуфера, якщо це не набір вже готових деталей заводського виготовлення, звичайно включає: проектування і розрахунок акустичної системи для конкретного замовлення, виготовлення акустичного корпусу і установку системи в автомобіль. Оскільки акустичне оформлення сабвуферів вимагає творчого підходу, кожен майстер-інсталятор знаходить власний ключ до його втілення в життя. Погодивши з замовником принципові питання, майстер приступає до детальним розрахунками майбутньої акустики. Десятки схем корпусів для сабвуферів можна звести до декількох основних типів, серед яких найбільш відомі закриті, фазоінверсние системи і системи з пасивними динаміками.

    При конструюванні сабвуферной акустичної системи зазвичай прагнуть отримати гарну передатну функцію, то є хороше співвідношення створюваного нею звукового тиску та комплексного вхідного сигналу. Передаточні функції трьох згаданих систем в принципі аналогічні передаточної функції фільтра верхніх частот відповідно другого і четвертого порядку, з крутизною спаду амплітудно-частотної характеристики в бік низьких частот 12 дБ на октаву і 24 дБ на октаву, а підсумкова АЧХ в області робочих частот сабвуфера залежить від характеристик використовуваного динаміка, застосовуваного фільтра-кросовера, конструкції і матеріалу корпусу, а також можливостей підсилювача потужності. огляду на всі ці особливості в акустичному оформленні сабвуфера, майстри прагнуть зменшити амплітуду зміщення рухомої системи динаміка і тим самим підвищити рівень вхідний електричної потужності, а також максимального звукового тиску, що допоможе знизити його перевантаження і спотворення сигналу.

    Для детального опрацювання конструктивного виконання сьогодні можна користуватися спеціальними комп'ютерними програмами розрахунку, закладаючи "на вході" параметри сабвуфера і отримуючи "на виході" рекомендовані характеристики корпусу акустичної системи. Іноді для розрахунку деяких об'ємних характеристик корпусу майстру-установника доводиться користуватися і "еквівалентами": якщо виготовлювач сабвуфера дає рекомендації щодо типів акустичних корпусів і їх обсягу, розрахувати власний обсяг сабвуфера, тобто обсяг ізмещаемого їм повітря, в силу складності його геометрії буває непросто. Деякі прискіпливі установники іноді використовують будь-яке однорідне сипуча речовина (не здатне, звичайно, пошкодити поверхню динаміка), засипаючи його і вимірюючи еквівалентний об'єм ізмещаемого повітря.

    Акустичний корпус – найважливіший елемент всієї сабвуферной акустичної системи. Він повинен не тільки мати оптимальний внутрішній обсяг для розміщення динаміка і необхідних компонентів, але і володіти достатньою міцністю – не тільки механічною, а й акустичної. Справа в тому, що сабвуфер динамічного типу працює як помпа, ущільнюючи повітря перед дифузором і розріджене його з тильного боку в осьовому напрямку. При цьому величина тисків з обох сторін рівні, але звернені по фазі, тому при відсутності або недостатньої ізоляції передній і задньої поверхонь динаміка буде мати місце "акустичне коротке замикання". Щоб уникнути його, необхідно забезпечити фазовий зсув акустичного сигналу, випромінюваного з тильного боку дифузора, наприклад, на половину довжини хвилі. Це досягається за рахунок установки "звуковий панелі-перегородки", найчастіше замкнутої у вигляді корпусу. Чим більше ця перегородка (або більше обсяг корпусу), тим теоретично нижче тональність сигналу, який не буде замкнутий акустично. Якщо об'єм корпусу (тобто величина укладеної в ньому повітряної маси) впливає на висоту його резонансної частоти, то форма корпусу впливає насамперед на освіту стоячих хвиль в результаті власного резонансу корпусу, що виникає на тій чи іншій частоті. Щоб боротися з утворенням стоячих хвиль, вдаються до зміщення динаміка від центру акустичного корпусу. Найбільш невдалою вважається при цьому кубічна форма акустичного корпусу з динаміком, розташованим на рівному видаленні від усіх його стінок.


    Pасположеніе динаміка щодо стінок корпусу

    Конструкція корпусу багато в чому визначає акустичні характеристики сабвуферной системи, хоча не менш важливо те, які матеріали використовуються при його виготовленні. Сьогодні ними можуть бути: дерево, пластмаси, органічне скло, кераміка і навіть бетон. Найбільш практичним більшість майстрів вважає Середньодисперсні деревостружкові плити (MDF): вони мають хороші звукоізолюючі властивості, доступні за ціною, мають рівномірної щільністю (на відміну від багатошарової фанери), високою питомою масою, а також добре піддаються столярної обробці. Слід зауважити також, що майстри, що виготовляють конкурсні автомобільні аудіосистеми, часто користуються при виготовленні сабвуферних корпусів екзотичними або прозорими матеріалами не з причини їх незвичайних властивостей, а в гонитві за зовнішньою оригінальністю чи бажанням продемонструвати внутрішній устрій системи.

    Системи закритого типу


    Оптимальний розмір корпусів сабвуферів

    Системи цього типу володіють хорошими акустичними характеристиками при конструктивній простоті. Обсяг корпусу визначає межі частотного діапазону, в якому встановлений сабвуфер буде мати оптимальні характеристики: якщо обсяг недостатній для даного динаміка, то тиск усередині корпусу буде більш високим, ніж зовні, і найбільш низькі тони будуть послаблюватися. При подальшому зменшенні його об'єму втрати низькочастотної складової будуть зростати, а більш високі тони, навпаки, підкреслено, підсилюючи "ефект бочки", замість щільних і ясних басів. Тому при недоліку вільного простору краще використовувати сабвуфер меншого розміру, наприклад, 8-дюймовий, замість того, щоб максимально обмежувати корпус 10 – або 15-дюймового динаміка.

    Збільшення обсягу корпусу вище рекомендованого виробником сабвуфера може підвищити віддачу на найнижчих частотах, проте майстер зіткнеться із ще більшими проблемами при його установці в автомобіль. Графік зверху характеризує рекомендовані оптимальні розміри корпусів для сабвуферів різного діаметру.

    Фазоінверсние системи

    У пошуках більш ефективних схем акустичного оформлення низькочастотних динаміків майстри вже десятиліття тому стали використовувати корпуси з фазоінвертора і акустичними повітроводами різного типу. Інтерес до них особливо зріс в останні роки, з розвитком hi-fi-апаратури завдяки тому, що вони дозволяють розширити діапазон відтворних частот. Деякі майстри вважають виправданим витратити додаткові зусилля на те, щоб піти далі закритої конструкції і отримати виграш у віддачі на низьких частотах.

    У фазоінверсних корпусах застосовуються циліндричні або прямокутні труби, що настроюються зазвичай на певну частоту. Акустичне оформлення сабвуфера із застосуванням таких корпусів вимагає від майстра-установника великих теоретичних знань і досвіду, так як для отримання хорошої передатної функції доводиться погоджувати, наприклад, такі фактори, як взаємне вплив опорів випромінювання дифузора і труби фазоінвертора через взаємно соколеблющуюся масу повітря.

    Помилки, наприклад, при розрахунках добротності, а також конструюванні та налагодженню фазоінвертора є причиною того, що акустична система "бубонить" або ж бас "Розмазав". І навіть якщо труба фазоінвертора налаштована на необхідну частоту, вона може стати джерелом нелінійних спотворень, якщо, наприклад, об'ємна швидкість повітря в ній перевищує допустиму (Вона не повинна перевищувати 5% від швидкості звуку): у цьому випадку потік повітря стає турбулентним. Чутливість передавальної функції (звукового тиску) фазоінверсной системи до розладу частоти фазоінвертора дуже висока, і після остаточного складання може виникати необхідність точного підстроювання.

    Оцінюючи ефективність і якість звучання тієї або іншої сабвуферной системи, фахівці-практики часто користуються аналізом рівня звукового тиску, наприклад, в третиннооктавних смугах діапазону його робочих частот. Для вимірювання цього рівня та інших важливих характеристик готової сабвуферной системи можна користуватися інструментами реальновременного аналізу (Див. "Майстер 12 Вольт" N 3 за 1997 рік). Визнається і законність суб'єктивних оцінок аудіоекспертов.

    Важкі ящики для легких басів


    Не можна сказати, що виготовити корпус або акустичну колонку для автомобільного сабвуфера надзвичайно складно. Якщо дотримуватися інструкцій і рекомендацій фахівців, то навіть за наявності обмеженого набору ручних інструментів здатний майстер в змозі зробити якісну акустичну систему. Як зазначалося вище, майстри найчастіше використовують деревостружкових плит типу MDF, що володіє необхідними механічними і акустичними властивостями. Рідше користуються багатошарової фанерою. Залежно від кваліфікації майстра в столярній справі складність для нього можуть представити розпилювання та припасування поверхонь короби по кутах. Особливо важко домогтися якісного з'єднання, користуючись тільки ручним інструментом. "Популярне" при виготовленні таких конструкцій зчленування поверхонь за принципом "ластівчин хвіст" не годиться, тому що більшість деревостружкових плит, як і багатошарова фанера, не володіє необхідною механічною міцністю структури клейового складу і стружкової наповнювача. На малюнку представлені деякі види кутових зчленувань, використовуваних при виготовленні коробів автомобільних сабвуферних систем.

    Погляд майстра

    Віктор Поляков, компанія "Російська Гра"
    Ми на практиці переконалися, що клієнти, які цінують якість звучання аудіосистеми автомобіля, віддають перевагу фазоінверторний конструкціям незважаючи на додаткові витрати. Тим більше що виробники сабвуферів полегшують нашу задачу рекомендаціями за розрахунками корпусів, труб та частот зрізу кросоверів.

    Ми переконалися також, що застосування високоякісних матеріалів для акустичних корпусів виправдано. Ми застосовуємо дрібнодисперсний стружкова плита Jamo. Для сабвуферів ідеальна дюймова плита, яка не тільки міцна, добре обробляється, але і має хороші акустичні властивості, не вимагаючи додаткової поверхневої обробки. Для внутрішнього оздоблення використовується спеціальний поролон, а для загальної завершеності дизайну корпусу покриваються ковроліном та спеціальними акустично прозорими матеріалами.

    Наша фірма має в своєму розпорядженні наразі є повною кольоровою гамою таких матеріалів, і важливо, щоб замовник був краще обізнаний про наявні можливості і варіанти виконання акустики в його автомобілі.

    Дмитро Гуринович, компанія "Ремерс-Центр"

    Багато замовників схильні заощадити сотню-іншу на матеріалах для автомобільної акустики, тому ми виявили, що можна з успіхом застосовувати 20-міліметрову багатошарову фанеру і 15-міліметрову ДСП для виготовлення корпусів сабвуферів, тим більше, що сьогодні можна скористатися при їх складанні гарячим пластиком, спеціальним акустичним клеєм або клеєм Flex, який дуже добре тримає і створює герметичність. Вінілове покриття дає гарний зовнішній вигляд і герметичність, що важливо для умов автомобіля. Ми вважаємо, що така оптимальна достатність – Правильний підхід. Коли ми отримуємо дуже дорогий замовлення, у справу йде цільна деревина.

    Взагалі, вибір матеріалів безпосередньо залежить від фінансового становища клієнта.

    Сергій Дудирев, компанія SV Art

    При розрахунку коробів в першу чергу потрібно мати на увазі, який динамік потрібно укласти в корпус. Не секрет, що фірма-виробник комплектує свою продукцію описом технічних характеристик, в якому і повинні бути вказані параметри, скажімо, тих же самих динаміків. Зрозуміло, що це багато в чому спрощує роботу установника. Деякі фірми, які виготовляють акустику, пропонують різні варіанти конфігурації коробів для того, щоб з одного й того ж динаміка отримати різну забарвлення звуку. Це великий плюс при роботі з клієнтом, у якого є певні музичні пристрасті.

    Якщо ж у процесі встановлення доводиться мати справу з динаміком, параметри якого заздалегідь невідомі або вимагають більш точної перевірки, то ці необхідні дані можна отримати шляхом власних вимірів – за допомогою звукогенератора. Вважається, що цей спосіб більш точний, але він більш трудомісткий і відповідно вимагає великих матеріальних і тимчасових витрат.

    У принципі для будь-якого динаміка можливе виготовлення короби будь-якої конфігурації. Жорстких обмежень немає – все залежить від цілей, які переслідує установник. Візьмемо для прикладу звичайний замкнутий короб. При його невеликому обсязі демпфірування динаміка дуже висока, і він відповідно здатний витримати велику потужність. Однак при збільшенні гучності може з'являтися гулкость. Збільшуючи обсяг короби, ми зменшуємо гулкость, але при цьому зменшується і межа потужності, що підводиться. Зазвичай ми проектуємо короби, в яких динамік видає пристойну потужність і при цьому не гуде.

    Ми виготовляємо короби з високоякісної багатошарової фанери. Причому для досягнення найкращої якості стінки короби ми виготовляємо з з'єднаних спеціальним клеєм двох шарів 10-міліметрової фанери. Таким чином, товщина стінок становить не менше 20 мм; для 10-дюймового динаміка допустимий мінімум – 15 мм. Зсередини фанерні стінки обов'язково обклеюються звукопоглинаючим матеріалом.

    Трапецієподібна форма короби обрана нами не випадково. Така конфігурація відразу дозволяє виключити пару напрямків стоячих хвиль. Бажано, щоб стінки короба не були паралельні, тому трапеція нас цілком влаштовує. Крім того, така форма короби більш виправданою конфігурації багажного відділення автомобіля.