Тихо играет сабвуфер в машине

Самые распространенные ошибки при построении сабвуферов

Идеальный сабвуфер — это тот, который рассчитан под музыку, которую вы слушаете, под машину, в которой вы передвигаетесь, и под остальные компоненты вашей акустической системы. При построении сабвуфера можно сделать множество ошибок, если не знать, как делать это правильно. В результате он может играть плохо или не так хорошо, как мог бы играть. При особо грубых ошибках можно создать такие условия, при которых динамик будет намного легче повредить. Какие же ошибки при построении сабвуферов можно допустить?

1. ошибки при построении сабвуферов, когда его делают наугад. Да, бывает и такое, когда для построения сабвуферного ящика делают короб из оставшихся обрезков пиломатериалов, с тем объемом, который получится, в надежде — а вдруг заиграет? Это грубая ошибка, так как для разных динамиков необходим разный объем акустического оформления. Также это очень глупая ошибка, потому что, потратив время на сборку и отделку ящика, обидно получить неиграющий «саб».

2. ошибки при построении сабвуферов, когда используют чертежи из интернета, можно получить либо хорошо играющий сабвуфер, либо играющий откровенно плохо. Это уже как повезет. Даже если размер вашего динамика и размер динамика на чертеже одинаковый, это совсем не гарантирует хорошей и правильной работы низкочастотника. Так как каждый динамик имеет свои электромеханические характеристика, они обязательно должны учитываться при расчете.

3. ошибки при построении сабвуферов – неправильный тип акустического оформления. Для каждого динамика необходимо свое акустическое оформление. Для одного это закрытый ящик, для другого — фазоинвертор, для третьего фриэйр. Установив в закрытый ящик динамик, который предназначен для свободной установки в заднюю полку, можно получить гулкий, неприятный и раздражающий бас. Если же установить в полку динамик, предназначенный для ящичной установки, можно просто его повредить, чуть добавив громкости.

4. ошибки при построении сабвуферов, когда рассчитывается неправильный объем короба. Для сабвуферных динамиков разного диаметра необходимы ящики разного объема. Причем для одного и того же динамика в закрытом ящике и фазоинверторном корпусе нужны разные объемы, которые отличаются на несколько десятков литров. А для акустического оформления типа «четвертьволновой резонатор» ящики получаются совсем уж гигантского размера.

5. ошибки при построении сабвуферов, когда неправильно рассчитанный порт. Для каждого динамика, исходя из требуемого объема, нужно рассчитывать объем порта, его длину и площадь (если это фазоинверторный корпус). Наугад сделать порт не получится, так как программы, по своим формулам, считают порт именно для данного динамика и данного объема короба. Если сделать это неправильно, ящик может играть тише, чем мог бы, или с различными шумами и артефактами звучания, типа гудения, свиста или хлопанья. На слух это будет восприниматься очень плохо.

Также при построении сабвуфера может не учитываться музыка, ваша машина и мощность усилителя. Так происходит, когда вы покупаете готовый сабвуфер в магазине. Он сделан для какого-то усредненного потребителя, который ездит в среднестатистическом автомобиле и слушает средненькую музыку. Играть такой «саб», конечно, будет, но хуже, чем мог бы играть, если его сделать под индивидуальные требования.

Например, если вы любите слушать рэп, трэп, а устанавливаете 10-дюймовый динамик в закрытый ящик, то, добавляя громкости, чтобы получить глубокий и низкий бас, вы просто повредите динамик, выводя его катушку на максимальный ход. Или вы хотите послушать джазовый концерт, а сабвуфер у вас 15-дюймовый, в 130-литровом огромном ящике с фазоинвертором. Он просто не сможет хорошо играть те низкие частоты, которые присутствуют в джазе.

Другой пример: вы делаете большой по объему короб, не учитывая мощность своего усилителя, которая в два раза выше номинальной мощности, чем способен «переварить» динамик. В результате динамик точно так же будет поврежден, потому что ему банально не на что «опереться» при работе.

Поэтому, старайтесь не допускать описанные ошибки при построении сабвуферов, рассчитывайте, делайте сабвуферы правильно и они будут вас радовать своим звучанием. А вы получите удовольствие от качественно сделанной работы.

Сабвуфер: назначение и устройство

Качественный звук невозможно представить себе без добротной передачи низких тонов. К сожалению, штатная акустика, устанавливаемая в автомобили по умолчанию, с этой задачей справляется плохо. Нужен сабвуфер.

Есть сабвуфер далеко не у каждого автолюбителя, но как он выглядит, представляет, наверное, каждый: здоровенный динамик, занимающий половину (в лучшем случае) багажника. Почему сабвуфер должен быть большим? Строго говоря, для качественной передачи низких частот большой размер диффузора не нужен – любые хорошие наушники способны передать «низы» во всем богатстве, несмотря на размер диффузора в десятки раз меньший, чем у сабвуфера. Проблема – в звуковом давлении, создаваемом колонками. Создать звуковое давление в маленьком объеме между ухом и наушниками несложно, другое дело, когда речь идет хотя бы об объеме воздуха внутри автомобиля. И тут чем ниже частота, тем медленнее движется диффузор и тем сложнее создать им необходимое звуковое давление. У диффузора с маленьким диаметром должен быть очень большой ход, чтобы с увеличением громкости звуковое давление на нижних частотах оставалось тем же, что и на высоких – чтобы «низы не проседали». А если музыку хочется слушать очень громко, да еще и с усиленными басами, то уже никакой стандартный динамик не справится – нужно увеличение размера диффузора.

Еще одна особенность сабвуфера – и в стереосистемах, и в системах объемного звука – он всегда один (это тоже многим известно, хотя не все знают, почему так). Дело в том, что человек плохо определяет направление на источник звука низкой частоты. Из-за длины звуковой волны, сравнимой с расстоянием между ушей, оба наших метода определения направления на источник звука не работают. Затухание звука неразличимо (волна просто огибает голову и в обоих ушах звучит с одинаковой интенсивностью), по сдвигу фаз определить направление тоже не получается (пик сигнала приходит в оба уха одновременно). Поэтому одного сабвуфера вполне достаточно – если на него не идет сигнал высокой частоты, определить, где он установлен, не получится.

Почему же многие маленькие сабвуферы стоят дороже больших? В чем же разница между дорогими и дешевыми моделями, кроме мощности? Во-первых, в сочетании мощности (желательно побольше), звукового давления (тоже побольше) и размера (поменьше). Требования взаимоисключающие, поэтому, чем ближе производителю удается приблизить свое изделие к недостижимому идеалу, тем более дорогие материалы и инженерные решения в нем использованы. Во-вторых, в качестве звука: в погоне за мощностью многие производители оставляют вопрос качества «за кадром» – ведь оно требует применения качественных (следовательно – дорогих) материалов диффузора и корпуса сабвуфера.

Характеристики сабвуферов.

Вид. Бывает активный и пассивный. Тут все просто – активный уже содержит в себе усилитель и может быть напрямую подключен к аудиосистеме. Несомненный плюс активного – производитель уже подобрал к нему подходящий по всем параметрам усилитель, и вам не придется ломать над этим голову. Минус – как правило, это одноканальный усилитель, и, если вы хотите не просто добавить сабвуфер к штатной аудиосистеме, а собрать качественную АС с нуля, придется покупать еще один усилитель. Но самый значимый минус активных сабвуферов в том, что усилитель в нем является «котом в мешке» и производители частенько на нем экономят. Если вам нужен не только громкий, но и качественный звук, то при покупке активного сабвуфера не стоит ориентироваться на дешевую продукцию малоизвестных производителей. Да и у дорогих моделей желательно выяснить частотные характеристики усилителя: амплитудно-частотную характеристику, коэффициенты искажений, соотношение сигнал/шум и пр. Если в руководстве по эксплуатации этой информации нет, то, скорее всего, производитель на усилителе сэкономил, и качество его выходного сигнала далеко от идеального. Кроме того, активные сабвуферы (при прочих равных параметрах) имеют большие размеры, чем пассивные (в одном корпусе с ним находится и усилитель, тоже порой немаленький) и найти ему место в машине будет сложнее.

В пассивном сабвуфере усилителя нет, перед подключением потребуется его подобрать. И вообще, все его плюсы и минусы – это минусы и плюсы активных.

Для сборки качественной аудиосистемы пассивный сабвуфер явно предпочтительней. Возможно даже, вам будет лучше выбирать среди сабвуферных колонок.

Для имеющейся АС – активный установить в разы быстрее и проще.

Мощность. Разделяют номинальную мощность и максимальную. Сколько бы ватт не было нарисовано на коробке или корпусе сабвуфера, обязательно следует выяснить, какова его номинальная мощность – та, на которой он может работать час без опасности повреждения. Именно этой мощностью и следует оперировать при подборе сабвуфера, поскольку стандартной процедуры измерения максимальной мощности не существует.

Максимальная мощность – это мощность кратковременного (до 2 секунд) сигнала, которую может выдержать сабвуфер без повреждений. Если максимальная мощность усилителя выше, чем максимальная мощность сабвуфера, следует воздержаться от прослушивания музыки на громкости, близкой к максимальной – особенно музыки с резкими и продолжительными перепадами громкости.

Какова должна быть мощность сабвуфера относительно мощности усилителя? Единого мнения тут нет, все варианты имеют своих ярых сторонников и противников.

Для чистоты звука лучше, если мощность усилителя больше мощности сабвуфера. Только при такой комбинации следует помнить о том, что максимальную мощность на сабвуфер давать нельзя.

Комбинация, в которой усилитель слабее сабвуфера, при грамотной настройке системы, считается более безопасной – но только при грамотной. Эта комбинация опасна тем, что усилитель при запредельных нагрузках входит в режим клиппинга и начинает выдавать на выходе высокочастотный сигнал большой мощности, очень опасный для динамиков. Первым признаком «клипания» усилителя являются хрипы, трески и щелчки, появляющиеся в звучании сабвуфера. Но, к сожалению, из-за громкости звука хозяин аудиосистемы зачастую не замечает этих признаков, пока не становится слишком поздно. Правильно работающая защита от перегрузки усилителя, настройка его чувствительности и фильтров, наличие фильтра или внешнего кроссовера между усилителем и сабвуфером – могут обезопасить динамик от воздействия «клипа», но это требует правильного подбора комплектующих и их настройки.

Импеданс или входное сопротивление сабвуфера. Должен в точности поддерживаться усилителем. Если подключить сабвуфер с импедансом 2 Ом к выходу, рассчитанному минимум на 4 Ом, то выходной каскад усилителя может перегореть, не выдержав вдвое возросших токов. Если же наоборот, подключить сабвуфер на 8 Ом к выходу, рассчитанному максимум на 4, то звук динамика будет намного тише, чем если подключение производилось бы правильно.

Если сабвуфер поддерживает подключение двух динамиков с минимальным импедансом 2 Ом, то при подключении "в мост" (если усилитель разрешает такое подключение) минимальный импеданс подключаемого сабвуфера удваивается – меньше 4 Ом подключать нельзя.

Иногда для увеличения звукового давления к усилителю подключают сразу два сабвуфера. Тогда их общий импеданс считается по формуле, соответствующей типу подключения.

Диаметр динамика. Бытует мнение, что чем больше – тем лучше. Не обязательно. Диаметр динамика следует рассматривать только в комплексе с мощностью и чувствительностью. Если два сабвуфера одинаковой мощности и чувствительности имеют разный диаметр – лучше взять тот, который меньше. Другое дело, что большим диаметром обладают обычно динамики с большой мощностью и чувствительностью. Но объем машины не так уж и велик и для создания хорошего звукового давления 8-10 дюймового динамика может оказаться вполне достаточно. Но что, если вы планируете использовать аудиосистему машины как мобильную аудиосистему для озвучивания на открытом воздухе? Стоит только открыть багажник и требования к звуковому давлению возрастут в разы. Тут-то и пригодятся диффузоры в 12-15 дюймов и больше. С соответствующей мощностью, разумеется.

Материал изготовления корпуса – очередная тема для жарких споров приверженцев тех или иных материалов. Кто-то утверждает, что лучше чистого дерева ничего быть не может, кто-то отдает предпочтение фанере, обклееной войлоком или карпетом. При этом большинство массовых моделей делается из МДФ и пластика.

Вообще, основное назначение корпуса в любой из конструкций – поглощать "ненужный" звук, поэтому чем выше звукопоглощающие характеристики материала, тем лучше он подходит для корпуса сабвуфера.

Немаловажна также жесткость материала, особенно в конструкциях типа "закрытый ящик".

МДФ и ДСП благодаря высокой плотности и слабым резонансным качествам хорошо подходят для любого вида сабвуферов, плотная фанера 10-12 мм и дерево – чуть похуже. Хуже всего глушат звук металл и алюминий, поэтому крайне желательно, чтобы такие корпуса были обклеены войлоком или иным звукопоглощающим материалом (лучше, если с обеих сторон). Еще одна причина, по которой металл – не самый лучший выбор корпуса сабвуфера: он может начать резонировать сам, тогда о чистоте звука можно забыть. Некоторые производители (например, Bell-Audio) иcпользуют в корпусах специальный многослойный пластик, но корпуса из обычного пластика с не самыми лучшими показателями встречаются в разы чаще, поэтому от покупки сабвуфера (особенно – мощного) в пластиковом корпусе лучше воздержаться.

Чувствительность – для сабвуфера – синоним звукового давления. Показывает, насколько громко (в дБ) будет звучать поданный на вход сигнал в 1 Вт на расстоянии 1 м от динамика. Для устройств сравнимой мощности – чем больше чувствительность, тем громче звук.

Тип корпуса. Все виды корпусов решают, в сущности, одну задачу: что делать со звуком, генерируемым за диффузором. Этот звук генерируется в противофазе основному, и, складываясь с основным, гасит его за счет способности длинных звуковых волн огибать препятствия (если корпуса нет).

Герметичный (закрытый ящик) – самый простой из видов корпусов. Просто глушит звук за диффузором, для чего внутренности герметичного ящика часто оббиты звукопоглощающим материалом. Кроме того, за счет герметичности корпуса за диффузором создается воздушная подушка, сглаживающая резкие движения диффузора и позволяющая выдерживать большую мощность. Плюсы– в простоте, дешевизне и большей устойчивости к пиковым нагрузкам. Минус – немаленькая часть мощности уходит «вхолостую»: звук за диффузором просто глушится, поэтому при одинаковой мощности сабвуферы в таких корпусах звучат тише.

В фазоинверторном корпусе существует отверстие, расстояние от которого до динамика подобрано таким образом, чтобы звуковая волна с задней стороны диффузора доходила до отверстия в той же фазе, что и с передней стороны. Звук не глушится, мощность расходуется более эффективно. Минус в том, что длина волны зависит от частоты, и при отклонении длины волны от расчетной, звук будет искажаться. Кроме того, динамики в таких корпусах больше подвержены повреждениям при больших нагрузках – это особенно актуально, если на усилителе нет фильтра сверхнизких частот (subsonic).

Band-pass корпус совмещает в себе фазоинверторный и герметичный. В отличие от предыдущих корпусов, этот корпус работает как полосовой фильтр – наилучшее звучание получат те частоты, длины волн которых близки к расстоянию от динамика до отверстия. Такое решение может использоваться для увеличения глубины баса у динамика с небольшой чувствительностью. В то же время, такой корпус намного больше, чем герметичный или фазоинверторный.

Минимальная и максимальная частота, воспроизводимая сабвуфером. Частоты, на которых у динамиков среднего диапазона критически падает звуковое давление, лежат ниже 100 Гц. Поэтому максимальная частота сабвуфера должна быть не ниже этого порога. Чаще она бывает намного выше; можно настроить уровень среза самому с помощью НЧ-фильтра, который должен быть на любом активном сабвуфере или сабвуферном усилителе. Какую частоту настроить – зависит от способностей аудиосистемы и личных предпочтений каждого, но общий принцип прост – отдавать сабвуферу только то, что не вытягивает остальная аудиосистема.

Минимальная частота – параметр более важный. Если она выше 35 Гц, то ждать от сабвуфера выдающихся «низов» не стоит – он их просто не сможет воспроизвести.