DIY subwoofer: výkresy a schéma domácího subwooferu pro domácnost. Jak vyrobit aktivní domácí subwoofer z běžných reproduktorů?

Domácí reproduktory jsou cestou k prakticky neomezenému výkonu. Můžete si vytvořit buď vysokofrekvenční reproduktory pro několik wattů, nebo subwoofer pro stovky wattů, čímž se prakticky blížíte zařízení používanému na tanečních parketech a v diskotékách. Možnosti jsou omezeny pouze cenou největšího reproduktoru.

Vlastnosti domácích modelů

Pokud chcete, aby vám sousedé záviděli jen proto, že máte super výkonnou polo- nebo profesionální akustiku, pak má smysl doplnit vaše hlavní stereo reproduktory výkonným subwooferem, který je desítkykrát výkonnější. Zvláštností nízkých frekvencí je, že na rozdíl od středních a vysokých frekvencí nepodléhají stereo zvuku. To znamená, že nemá smysl vyrábět dva širokopásmové reproduktory, u kterých jsou nízkofrekvenční reproduktory oddělené.

Hlavní je vybrat reproduktory a výkonné mikroobvody zesilovače, stejně jako výkonný pulzní zdroj napájení pro 100 nebo více watthodin spotřebované elektřiny.

Zbytek spotřebního materiálu stojí ve srovnání s tím jen pár haléřů. Pokud se uživatel bude věnovat zvláštní pozornost kvalitě, může si skutečně vlastníma rukama sestavit reproduktory, které budou bez problémů sloužit po celá desetiletí. V podstatě stárnou pouze polovodičové rádiové prvky (diody, tranzistory, mikroobvody).

Prakticky neomezená fantazie v designu vám umožní vytvořit jakýkoli sloup – krychli, rovnoběžnostěn, jakýkoli jiný mnohostěn. Obzvláště oblíbené jsou také kulaté reproduktory – válcové, vejčitého tvaru. Ze specifických detailů – například „vejce“ může mít čtyřfázové měniče, což je důležité i z hlediska konstrukčních řešení.

Nástroje a materiály

Pro práci budou potřeba následující nástroje:

• vrtačka se sadou vrtáků;
• bruska s kotoučem na řezání dřeva;
• skládačka s pilou s jemnými zuby;
• šroubovák s plochými a tvarovanými bity.

Elektrické nářadí vám umožňuje dokončit práci několikanásobně rychleji než plně manuální sada nástrojů. Budete ale potřebovat i nástroje na obrábění kovů: kladivo, kleště, boční štípačky, případně nastavitelný klíč, frézu, pilník (nebo dláto). Budete také potřebovat páječku se stojanem.

Materiály pro výrobu reproduktorů:

• dřevotříska, dřevovláknitá deska nebo překližka;
• samořezné šrouby;
• šrouby a matice s gravírovacími podložkami;
• univerzální lepidlo na lepení dřeva, gumy a plastu (nebo rohů nábytku – jsou vhodnější při demontáži reproduktoru v případě jeho poruchy);
• lepicí tmel;
• pájka, kalafuna a pájecí tavidlo.

Pokud si desku zesilovače sestavíte sami, budete potřebovat také sklolaminát potažený fólií.

Alternativou je montáž na jakoukoli dielektrickou desku (kromě pryžové), kde jsou vodivé dráhy desky připájeny z drátu a nejsou vyřezány/leptány na vodivé vrstvě (sklo) desky plošných spojů.

Rádiové komponenty se zakoupí podle obvodu zesilovače. Kromě hlavního mikroobvodu jsou potřeba další součástky – rezistory, kondenzátory, diody, případně cívky a tlumivky. Další supervýkonné tranzistory se používají jako koncové stupně – když výkon hlavního mikroobvodu již nestačí, a můstkové zapojení koncových stupňů by mohlo uživateli pomoci dosáhnout prakticky neomezeného výkonu.

Pro navíjení domácích cívek oscilačních obvodů křížového filtru, pokud je sloupec společný, a ne pro nízké frekvence, budete potřebovat smaltovaný drát, epoxidové lepidlo a kus plastové trubky požadovaného průměru.

Výrobní instrukce

Výroba reproduktoru je vícestupňový proces, rozdělený na zámečnické a elektroinstalační práce. Reproduktor pro domácnost (nebo spíše pro PC nebo domácí kino) se vyrábí podle předem vybraného výkresu. Vyberte si variantu subwooferu – mini nebo běžný, to určí velikost krabice, která se vyrábí na začátku práce.

Sestavení pouzdra

Pro sestavení pouzdra postupujte podle těchto kroků.

1. Desku z dřevotřísky, přírodního dřeva nebo MDF rozřežte na jednotlivé části podle výkresu.
2. Připravte si obdélníkový otvor pro labyrint kabelového kanálu.
3. Rohy upevněte nebo slepte horní, spodní, zadní a boční hrany epoxidovým lepidlem. Získáte částečně sestavenou krabici s dostatečnou tuhostí.

Reproduktorová skříň je smontovaná.

Přístav

Chcete-li port sestavit a nainstalovat, postupujte takto:

1. vystřihněte z krabice vhodné kusy, které odpovídají rozměrům sloupu;
2. připevněte koleno krabice v místě, kde se kabelový kanál otáčí;
3. zkontrolujte, zda port (kabelový kanál) odpovídá vnitřním rozměrům krabice;
4. přilepte to tavným lepidlem nebo tmelem.

Jakmile lepidlo zaschne, zkontrolujte, zda port není uvolněný z krabice. Pokud není správně zajištěn, může rezonovat na určité frekvenci.

Otvor pro reproduktor

Reproduktor vyžaduje velký, nejlépe dokonale kulatý otvor, který odpovídá jeho vnějšímu průměru. Vyřízněte takový, kterým reproduktor volně projde. Většina nízkovýkonných basových reproduktorů (do 30 wattů) se vejde do otvoru o průměru 8 palců (XNUMX cm). Pokud je subwoofer sestaven na základě běžného obdélníkového nebo kubického reproduktoru, vyměňte přední stěnu. Další otvory z dalších reproduktorů nejsou potřeba.

Zpracování vnitřní části pouzdra

Po instalaci labyrintového kanálu, který umožňuje reproduktoru produkovat maximální basy bez „dunění“ při nižších frekvencích, je vnitřek reproduktoru pokryt tlumicím materiálem. Snižuje pravděpodobnost vzniku rezonance v průběhu času. Tlumič je většinou silná látka, přehoz složený v několika vrstvách, vlněná látka nebo jen kus starého obnošeného koberce. Pohlcuje přebytečné zvukové vlny a zabraňuje jejich několikrát odrážet, což by nakonec vedlo k uvolnění konstrukce a vzniku rezonance.

Důležitou součástí vnitřní montáže je rozvržení, umístění funkční elektroniky. Nejprve se připraví zesilovač. Udělej následující.

1. Vytvořte desku plošných spojů podle její topologie (mapy kolejí).
2. Umístěte rádiové komponenty podle schématu elektrické instalace (montážního výkresu).
3. Připájejte všechny kontakty nožiček součástek k vodicím drahám desky plošných spojů.
4. Připájejte vodiče ke vstupu, výstupu a napájení sestaveného zesilovače.
5. Připevněte chladič zesilovače k hlavnímu čipu a umístěte jej na bezpečné místo na reproduktoru, například pomocí šroubových sloupků. Je také přijatelné jej umístit na dřevěné podložky – nezahřeje se natolik, aby se dřevo spálilo.
6. Pokud výkon reproduktoru dosahuje stovek wattů, sestavte další zesilovací stupně. Jejich počet je omezen pouze volným prostorem uvnitř reproduktoru.

Například 8 kaskád o výkonu 100 W, zesílených 25 W zvukem z výstupu mikroobvodu, zapojených v můstkovém obvodu, je schopno poskytnout 800 W.

Ale k chlazení všech radiátorů budete potřebovat výkonný počítačový chladič, jehož proud vzduchu je směrován k těmto radiátorům. Každý tranzistor bude potřebovat svůj vlastní radiátor odvádějící teplo. Dříve se používaly i rádiové trubice, nyní je nahradily tranzistory a mikroobvody. Kromě toho je úroveň lineárního zkreslení ve stupních zesilovačů s elektronkami extrémně vysoká.

Výkon na kolektoru rozptýlený tranzistorem (jeho skutečný užitečný výkon) je pouze 1,5-2krát větší než teplo uvolňované polovodičovými spoji během ohřevu za intenzivního provozu. Pro odvod přebytečného tepla z výkonových prvků je potřeba radiátor.

Jídlo

Výkonný aktivní reproduktor, například subwoofer, může také vyžadovat interní zdroj napájení. Musí produkovat desítky ampérů a být dostatečně výkonný – bez takového výkonu nebude možné akustický systém přetaktovat. Aby se zachovala stejná eufonie a účinnost „basu“, často se zesilovač i napájecí zdroj umisťují do samostatného prostoru, pevně odděleného od hlavní akustické buňky. To vyžaduje sedmou stěnu krabice, která slouží jako vnitřní přepážka. Je vyříznuta s ohledem na labyrintový průchod, který jí prochází. Elektronika je umístěna v zadní části krabice. Pokud reproduktor není aktivní, zesilovač a napájecí zdroj jsou vyvedeny do samostatné jednotky. K samotnému reproduktoru vede pouze napájecí kabel.

Jako zdroj napájení se často používá nabíječka autobaterií. Neprodukuje více než 15 V, zatímco proud může dosáhnout desítek ampérů. Je vyroben podle moderního pulzního napájecího obvodu, který zahrnuje:

1. síťový usměrňovač – výkonný diodový můstek pro 220 V;
2. frekvenční měnič z jednotek na desítky kilohertzů – umožňuje zmenšit rozměry transformátoru desítkykrát;
3. transformátor – galvanicky odděluje výstupní část od síťového napětí a chrání před úrazem elektrickým proudem a průrazem vysokým napětím;
4. vysokofrekvenční usměrňovací můstek na moderních diodách s vysokou účinností;
5. filtr – zpožďuje proudové přepětí;
6. pulzní stabilizátor – eliminuje přepětí.

Celý tento obvod s potřebnými součástmi si můžete sami sestavit do sloupce. Častěji se však instaluje hotová vestavěná nebo vzdálená jednotka (ve stejném případě jako zesilovač). Po umístění všech potřebných funkčních jednotek do sloupce provedeme následující:

1. vyvedeme napájecí a zvukové vedení;
2. připojte reproduktor k výstupu zesilovače;
3. Nainstalujeme přední část (s reproduktorem) na místo a zajistíme ji.

Před provedením jakýchkoli konstrukčních a ergonomických prací na reproduktoru jej otestujte:

1. připojte jakýkoli zdroj zvuku (například chytrý telefon) ke vstupu zesilovače;
2. zapněte napájení;
3. k výstupu zesilovače připojte také vysokofrekvenční reproduktory („satelity“);
4. Přehrajte si na svém zařízení nějakou hudební skladbu.

Zvuk by měl být čistý, bez sípání. Nízkofrekvenční reproduktor by měl jasně reprodukovat nízké frekvence.

Většina subwooferů je navržena pro nízké frekvence od desítek do stovek hertzů, zbytek reprodukují vysokofrekvenční reproduktory. To si můžete ověřit dočasným odpojením těchto „satelitů“ během provozu. Pokud byl test úspěšný (nebylo zjištěno žádné chrastění, sípání ani jiné rušení zvuku), proveďte akustický výpočet místnosti nebo automobilu.

1. Umístěte subwoofer někam na podlahu místnosti. V autě je to nejčastěji kufr nebo prostor pod zadním sedadlem.
2. Projděte se po místnosti (nebo v blízkosti auta, vyměňte si sedadla v autě) a poslouchejte přirozený zvuk basů. Pokud zvuk získává bzučivé tóny, přemístěte subwoofer na jiné místo.
3. Zkuste znovu nastavit ekvalizér (pokud jste hudebník, tak sampler) zesilovače nebo samotného zařízení. Dosáhněte optimálního nastavení, aby reproduktor nepřecházel do oblasti mírně nadsazených nízkých frekvencí (100-250 Hz).

Pokud se vám nepodaří zcela eliminovat rozmazání basů, důvody jsou následující:

• nesprávný výpočet krabice a kanálu;
• reproduktor nesplňuje uvedené specifikace;
• mezery mezi stěnami sloupu nejsou dostatečně důkladně utěsněny;
• překližka, ze které jsou stěny vyříznuty, je příliš tenká.

U vysoce výkonných reproduktorů nelze použít desku nebo plech o tloušťce menší než 15 mm – tuhost stěn je v tomto případě pro zvukové vlny nedostatečná.

Registrace

Vnější provedení sloupu může být provedeno jakýmkoli způsobem, i tím nejneobvyklejším. Možnosti dokončení:

• pokrytí sloupu látkou;
• zpracování dřevotřískových desek tmelem, lakování;
• instalace tenkostěnných plastových, kovových nebo kompozitních panelů;
• lepení vysoce kvalitních plastových tapet nebo dekorativní fólie.

Přední část, kde je umístěn reproduktor, je kryta jemnou mřížkou. Ten bude chránit difuzor klaksonu před náhodnými pohyby sevřením. U některých reproduktorů několik bassreflexových portů umožňuje schovat celý reproduktor dovnitř.

Doporučení

Je třeba si uvědomit, že výstupní napětí při výkonu zesilovače stovek wattů může dosáhnout 40 voltů. Zvuk je rychle se střídavý proud s nestálou frekvencí. I při nižších úrovních vysokofrekvenčního napětí dostanete elektrický šok. Nechytejte se za holé (u spojů) vodiče reproduktoru pracujícího na plný výkon. Vyskytly se případy, kdy lidé utrpěli úraz elektrickým proudem 25 V s frekvencí například 8 kilohertzů.

Reproduktor pro koncertní sál může dosáhnout výkonu jednoho kilowattu nebo i více. Je extrémně obtížné takový reproduktor sehnat – může stát desítky nebo dokonce stovky tisíc rublů.

Reproduktor, který je slyšet na vzdálenost tří kilometrů, bude také vyžadovat silné elektrické vedení. Subwoofery s výkonem až 500 kW se používaly na elitních diskotékách v Moskvě a Petrohradu. Takový zvuk někdy vyžadoval samostatnou rozvodnu a elektrické vedení určené pro ultravysokou zátěž. Hotové zesilovače a reproduktory stály více než milion rublů. Jeden reproduktor sám o sobě bude stát několik set tisíc rublů. Nehoňte se za kilowatty. Kvalitní „autoaudio“ je omezeno na sto nebo dvě stě wattů. Hlavní je nastavit ekvalizér a vypočítat akustiku a 10–50 W pro každý stereo kanál vám bude stačit.

Při stavbě výkonného subwooferu se ujistěte, že reproduktor nevyzařuje infrazvukové frekvence (až 20 Hz). Nepokoušejte se je dostat! Běžný zvuk s frekvencí 20-20000 Hz způsobuje vibrace vašeho těla a je trochu nebezpečný. Zvukové vlny s frekvencí 6-8 Hz s podobným výkonem a hlasitostí reproduktoru však mohou vést k prasknutí vnitřních orgánů, protože vstupují do rezonance. Vlny s frekvencí 16-18 Hz způsobují halucinace – tento efekt se používá v diskotékách.

Mladí lidé, kteří se přišli dobře pobavit na diskotéku, kde hlasitý zvuk obsahoval extrémně nízké frekvence a sloužil jako zvuková droga, upadali do stavu změněného vědomí i bez pití alkoholu nebo tabáku. Moderní výrobci neumožňují, aby reproduktory, tranzistory a mikroobvody produkovaly infrazvuk. Faktem je, že jeho použití je omezeno na vědecké laboratorní testy a není určeno pro domácí použití. Silný infrazvuk je pro běžné civilní účely zákonem zakázán.

Kolonu používejte mimo dosah mrazu, vysoké vlhkosti a kyselých výparů. Tím zabráníte jejímu předčasnému selhání.

Subwoofer nelze používat v terénu, plně mobilních podmínkách. Pokud chcete při chůzi nebo turistice zvuk jako v autě s dobře definovanými frekvencemi 20–80 Hz, použijte výkonná sluchátka pro hráče, která vám zcela zakryjí uši. Fungují s libovolnými frekvencemi od 20 do 20000 XNUMX Hz. Požadované nastavení zvuku se nastavuje v softwarovém přehrávači médií ve vašem smartphonu, tabletu nebo ultrabooku.

Počítač nebude produkovat desítky wattů výkonu – jeho předzesilovač je navržen pouze pro 1-2 W. Nepřipojujte subwoofer přímo k výstupu zvukové karty: odpor reproduktoru 8 ohmů nebo méně spálí koncové fáze zvukové cesty.

Výkonný subwoofer vyrobený ručně vám umožní ušetřit 10krát nebo více na celkových nákladech na reproduktor. Díky dovednostem v instalaci a zámečnictví ušetříte z rozpočtu 10 tisíc nebo více rublů.

Jak si vyrobit subwoofer vlastníma rukama, viz níže.

Budete také potřebovat nějaké nástroje, ale místo toho, abych jim poskytoval seznam, raději vám ukážu, co dělám a jak to dělám, a můžete se sami rozhodnout, jak by pro vás bylo pohodlnější udělat totéž.

O reproduktorech jsem toho moc nevěděl, ale na fórech a na internetu obecně jsem si přečetl spoustu informací a pak si vybral reproduktor, který mi nejvíce vyhovoval. Při výběru jsem věnoval zvláštní pozornost křivce frekvenční odezvy a také hodnotám Fb a F3, protože jsem chtěl dostat hluboké, dobré basy.

Krok 2: Odřízněte MDF

Vnitřní objem boxu měl být podle mých plánů 60,64 litrů, vnitřní rozměry pak 550x350x315 mm. Řezám MDF desky v těchto rozměrech:

• Přední: 588×388 mm
• Strana: 588×334 mm
• Horní a spodní: 350×334 mm
• Zadní: 550×350 mm

Když byly desky hotové, vzal jsem čelní desku a udělal otvory pro reproduktor a port a na zadní stěně jsem udělal otvor pro zesilovač. Vyřezané otvory jsem obrousil.

Krok 3: Sestavení krabice

Ukázat dalších 5 obrázků

Všechny desky byly slepeny a následně sešroubovány. Aby se předešlo prasklinám v MDF, před dotažením šroubů jsem v místě šroubování udělal otvory o průměru 2 mm.

Jakmile byla krabice sestavena, přebrousil jsem ji, abych vyhladil rohy atd. Rohy na horní hraně jsem pak zaoblil tak, aby vinyl vedl po celé ploše krabice a nevytvářel žádné ostré rohy.

Abych skryl otvory pro šrouby, přimíchal jsem prach z MDF, který se nahromadil v brusce a lepidle na dřevo. Směs fungovala, ale pro tyto účely přesto doporučuji používat profesionálnější směsi. Můj tmel vyschl a stal se velmi tvrdým, takže je velmi obtížné brousit bez poškození MDF.

Krok 4: Vyplňte krabici skelnou vatou

Čas naplnit krabici skelnou vatou. To vytvoří efekt větší hlasitosti a zlepší zvuk.

Jednoduše jsem nalil trochu lepidla na boky krabice, naplnil je skelnou vatou a pak zašrouboval několik šroubů a podložek, aby výplň zajistila na místě.

Pomocí starého hadru jsem krabici vyčistil od prachu, který zůstal po broušení. Nakonec byly všechny vnitřní práce dokončeny a mohl jsem sestavit a otestovat subwoofer. Moje očekávání byla zcela splněna!

Krok 5: Povrchová úprava exteriéru

Je čas aplikovat vinylovou fólii. Vybral jsem černou fólii s texturou dřeva, dle mého názoru vypadá velmi dobře.

Ujistil jsem se, že povrch MDF je čistý, přilepil jsem na něj okraj vinylové fólie a pomalu přilepil celý povrch MDF, přičemž jsem zkontroloval, zda pod fólií nejsou žádné skvrny, vzduchové bubliny atd. Ostrým nožem jsem odřízl všechnu přebytečnou fólii a na dno pak připevnil 4 nohy – chránily vinyl před poškrábáním a hlukem způsobeným vibracemi.

Krok 6: Výsledek

Domácí subwoofer je připraven! S výsledkem jsem velmi spokojen, funguje to dobře. Na frekvencích pod 25Hz se to chová divně, ale 25Hz je velmi dobrý ukazatel. Hloubka zvuku ve filmech je mnohem silnější a někdy mám dokonce pocit, že se mi chvěje byt!

Subwoofer zní hudbu mnohem lépe, používám jej pro počítač Canton 490 a Canton 416 a výsledek je mimo pochvalu. Subwoofery koupené v obchodě za stejné peníze budou mnohem tenčí a menší a jejich frekvenční rozsah bude úzký.

Doufám, že vás můj návod inspiroval k sestavení vlastního domácího subwooferu!

Řeknu vám, jak vyrobit jakoukoli věc, pomocí fotografií a video pokynů krok za krokem.