Ako vyrobiť subwoofer vlastnými rukami?

Domáce reproduktory sú cestou k takmer neobmedzenému výkonu. Môžete si vytvoriť aspoň niekoľko wattové HF reproduktory, alebo subwoofer na stovky wattov, prakticky sa blížiace aparatúre, ktorá sa používa na tanečných parketoch a v diskotékových kluboch. Možnosti sú obmedzené len vysokou cenou najväčšieho reproduktora.

Ak chcete, aby vám susedia závideli len preto, že máte supervýkonnú polo- alebo profesionálnu akustiku, potom má zmysel vybaviť vaše hlavné stereo reproduktory výkonným subwooferom, ktorý ich desaťnásobne prevyšuje. Zvláštnosťou nízkych frekvencií je, že na rozdiel od stredných a vysokých frekvencií nie sú vystavené stereo zvuku. To znamená, že nemá zmysel vyrábať dva širokopásmové reproduktory, v ktorých sú basové reproduktory oddelené.

Zvyšok spotrebného materiálu v porovnaní s nimi stojí cent. S osobitným dôrazom na kvalitu si používateľ skutočne vlastnými rukami zostaví reproduktory, ktoré bez problémov slúžia desiatky rokov. V podstate starnú iba polovodičové rádiové prvky (diódy, tranzistory, mikroobvody).

Takmer neobmedzená fantázia v dizajne vám umožní vyrobiť akýkoľvek stĺpec - kocku, "rovnobežník", akýkoľvek iný mnohosten. Veľmi obľúbené sú aj okrúhle stĺpiky – valcové, vajcovité. Z konkrétnych detailov – napríklad „vajíčko“ môže mať štyri fázové meniče, čo je dôležité aj z hľadiska konštrukčného riešenia.

Na prácu budú potrebné nasledujúce nástroje:

• vŕtačka so sadou vrtákov;
• brúska s kotúčom na rezanie dreva;
• skladačka s pílou s jemnými zubami;
• skrutkovač s plochými a kučeravými bitmi.

Elektrické náradie vám umožní zvládnuť prácu niekoľkokrát rýchlejšie ako úplne manuálna sada nástrojov. Potrebné sú ale aj zámočnícke nástroje: kladivo, kliešte, bočné frézy, prípadne nastaviteľný kľúč, fréza, pilník (alebo dláto). Budete tiež potrebovať spájkovačku so stojanom.

Materiály stĺpcov:

• drevotrieska, drevovláknitá doska alebo preglejková doska;
• samorezné skrutky;
• skrutky a matice s rycími podložkami;
• univerzálne lepidlo na lepenie dreva, gumy a plastov (alebo rohov nábytku - uprednostňujú sa pri demontáži stĺpa v prípade poruchy);
• lepiaci tmel;
• spájka, kolofónia a spájkovacie tavidlo.

Alternatívou je montáž na akúkoľvek dielektrickú dosku (okrem gumy), kde sú dráhy dosiek spájkované z drôtu a nie sú rezané / leptané na vodivú vrstvu (sklo) DPS.

Rádiové prvky sa kupujú podľa obvodu zosilňovača. Okrem hlavného mikroobvodu sú potrebné nástavce - odpory, kondenzátory, diódy, prípadne cievky a tlmivky. Prídavné supervýkonové tranzistory sa používajú ako výkonové stupne - keď už nestačí výkon hlavného mikroobvodu a premostenie výkonových stupňov by mohlo pomôcť užívateľovi dosiahnuť takmer neobmedzený výkon.

Na navíjanie domácich cievok oscilačných obvodov krížového filtra, ak je stĺpec bežný, a nie pre nízke frekvencie, budete potrebovať smaltovaný drôt, epoxidové lepidlo a kus plastovej rúrky správneho priemeru.

Výroba stĺpa je viacstupňový proces, ktorý sa delí na zámočnícke a elektroinštalačné práce. Reproduktor pre domácnosť (alebo skôr pre PC alebo domáce kino) je vyrobený podľa vopred vybraného výkresu. Vyberte si možnosť subwoofera - mini alebo obyčajný, od toho závisí veľkosť krabice vyrobenej na začiatku práce.

Ak chcete zostaviť podvozok, postupujte podľa týchto krokov.

1. Drevotrieskovú dosku, prírodné drevo alebo MDF dosku narežte podľa výkresu na jednotlivé prvky.
2. Pripravte si obdĺžnikový otvor pre bludisko káblovodu.
3. Zošite v rohoch alebo prilepte horné, spodné, zadné a bočné okraje epoxidovým lepidlom. Výsledkom je nekompletne zostavená krabica s dostatočnou tuhosťou.

Stĺpová skriňa je zmontovaná.

Ak chcete zostaviť a nainštalovať port, postupujte takto:

1. z krabice vystrihnite vhodné kusy, ktoré zapadajú do rozmerov stĺpika;
2. pripevnite koleno krabice na prelome káblového kanála;
3. skontrolujte, či port (škatuľka na zber káblov) zodpovedá vnútorným rozmerom skrinky;
4. prilepte ho horúcim lepidlom alebo tmelom.

Reproduktor vyžaduje pre svoj vonkajší priemer veľký, najlepšie dokonale okrúhly otvor. Vyrežte ho tak, aby do neho mohol reproduktor voľne prejsť. Väčšina „wooferov“ s nízkym výkonom (do 30 wattov) sa zmestí do 8 palcov priemeru otvoru. Ak je subwoofer zostavený na základe bežného obdĺžnikového alebo kubického reproduktora, vymeňte prednú stenu. Nie sú potrebné ďalšie otvory pre ďalšie reproduktory.

Po inštalácii labyrintového kanála, ktorý umožňuje reproduktoru vydávať maximálne basy a zároveň „nemrmlať“ na nízkych frekvenciách, je vnútorná časť reproduktora pokrytá tlmiacim materiálom. Znižuje pravdepodobnosť výskytu rezonancie v priebehu času. Ako tlmič sa používa hlavne hustá tkanina, záves zložený vo viacerých vrstvách, vlnená látka alebo len kúsok starého opotrebovaného koberca. Pohlcuje prebytočné zvukové vlny, čím zabraňuje ich niekoľkonásobnému spätnému odrazu, čo by v konečnom dôsledku viedlo k uvoľneniu štruktúry a vzniku rezonancie.

Dôležitou súčasťou vnútornej zostavy je rozmiestnenie, umiestnenie funkčnej elektroniky. Najprv sa pripraví zosilňovač. Urobte nasledovné.

1. Vyrobte dosku plošných spojov podľa jej topológie (mapy tratí).
2. Rádiové prvky umiestnite podľa schémy zapojenia (montážny výkres).
3. Spájkujte všetky kolíky nôh dielov s dráhami dosky plošných spojov.
4. Spájkovacie vodiče na vstup, výstup a napájanie zostaveného zosilňovača.
5. Pripevnite chladič zosilňovača k hlavnému čipu a umiestnite ho na bezpečné miesto na reproduktor, napríklad pomocou skrutiek. Prípustné je aj položenie na drevenú podšívku – nezohreje sa natoľko, aby drevo podpálilo.
6. Ak výkon reproduktora dosiahne stovky wattov, zostavte ďalšie zosilňovacie stupne. Ich počet je obmedzený len voľným priestorom vo vnútri stĺpika.

Na chladenie všetkých chladičov ale potrebujete výkonný chladič počítača, ktorého prúd vzduchu smeruje k týmto chladičom. Každý tranzistor bude potrebovať vlastný chladič. Za starých čias sa používali aj rádiové elektrónky - teraz sú nahradené tranzistormi a mikroobvodmi. Okrem toho je úroveň lineárneho skreslenia v elektrónkových zosilňovačoch mimo stupnice.

Výkon kolektora rozptýlený tranzistorom (jeho skutočný užitočný výkon) je iba 1,5-2 krát vyšší ako tepelný výkon uvoľnený polovodičovými prechodmi pri zahrievaní počas intenzívnej prevádzky. Na odstránenie prebytočného tepla z výkonových prvkov je potrebný radiátor.

Vo výkonnom aktívnom reproduktore, ktorým je subwoofer, môže byť potrebné aj interné napájanie. Mal by produkovať desiatky ampérov a byť dostatočne výkonný – bez takéhoto výkonu nebude možné reproduktorovú sústavu pretaktovať. Aby zostala rovnaká eufónia a efektivita „basov“, často sú zosilňovač aj napájací zdroj umiestnené v samostatnom oddelení, tesne oddelenom od hlavnej akustickej bunky. To si vyžaduje, aby siedma stena zásuvky slúžila ako vnútorná priečka. Je vyrezaný, berúc do úvahy labyrintový priechod, ktorý ním prechádza. Elektronika je umiestnená v zadnej časti zásuvky. Ak stĺpec nie je aktívny, zosilňovač a napájací zdroj sú vyvedené v samostatnej jednotke. Pre samotný stĺp je vhodný iba napájací vodič.

Ako zdroj energie sa často používa nabíjačka pre autobatérie. Vydáva nie viac ako 15 V, zatiaľ čo prúd môže dosiahnuť desiatky ampérov. Vyrába sa podľa modernej schémy spínacej napájacej jednotky, ktorá zahŕňa:

1. sieťový usmerňovač - výkonný 220 V diódový mostík;
2. frekvenčný menič z jednotiek na desiatky kilohertzov - umožňuje zmenšiť veľkosť transformátora na desiatky krát;
3. transformátor - galvanicky oddeľuje výstupnú časť od sieťového napätia, chráni pred úrazom elektrickým prúdom a vysokonapäťovým prierazom;
4. vysokofrekvenčný usmerňovací mostík na báze moderných diód s vysokou účinnosťou;
5. filter - oneskoruje prúdové rázy;
6. stabilizátor impulzov - eliminuje napäťové rázy.

Celá táto schéma, ktorá má potrebné detaily, sa dá zostaviť do stĺpca a sami. Ale častejšie dávajú hotovú jednotku vstavanú alebo externú (v rovnakom prípade so zosilňovačom). Po umiestnení všetkých potrebných funkčných uzlov do stĺpca urobíme nasledovné:

1. zobrazujeme silové a zvukové linky;
2. pripojíme reproduktor k výstupu zosilňovača;
3. vložte prednú časť (s reproduktorom) na miesto a pripevnite ju.

Pred prácou na dizajne a ergonómii reproduktora ho otestujte:

1. pripojte akýkoľvek zdroj zvuku (napríklad smartfón) k vstupu zosilňovača;
2. zapnite napájanie;
3. k výstupu zosilňovača pripojte aj vysokofrekvenčné reproduktory ("satelity");
4. prehrajte nejakú hudobnú skladbu na svojom gadget.

Väčšina subwooferov je zameraná na nízke frekvencie od desiatok do stoviek hertzov, zvyšok je reprodukovaný pomocou vysokofrekvenčných reproduktorov. Dá sa to overiť dočasným vypnutím týchto „satelitov“ počas prevádzky. Ak bol test úspešný (nezistili sa žiadne rachoty, pískanie alebo iný hluk vo zvuku), vykonajte akustický výpočet miestnosti alebo auta.

1. Subwoofer umiestnite niekde na podlahu miestnosti. V aute je to najčastejšie kufor alebo priestor pod zadným sedadlom.
2. Prejdite sa po miestnosti (alebo v blízkosti auta, vymeňte si miesto v aute) a počúvajte prirodzený zvuk basov. Ak zvuk začne bzučať, presuňte subwoofer na iné miesto.
3. Skúste prekonfigurovať ekvalizér (ak ste hudobník, tak sampler) zosilňovača alebo samotného gadgetu. Zamerajte sa na optimálne nastavenie, aby reproduktor neprešiel do oblasti mierne nadhodnotených nízkych frekvencií (100-250 Hz).

Ak nebolo možné úplne zbaviť rozmazaných basov, dôvody sú nasledovné:

• nesprávny výpočet krabice a kanála;
• reproduktor nespĺňa deklarované vlastnosti;
• štrbiny medzi stenami stĺpika nie sú správne utesnené;
• príliš tenká preglejka, z ktorej sú steny vyrezané.

Vonkajší dizajn stĺpika môže byť vykonaný akýmkoľvek spôsobom, dokonca aj tým najneobvyklejším. Možnosti dokončenia:

• opláštenie stĺpca hmotou;
• spracovanie drevotrieskových dosiek tmelom, lakovanie;
• inštalácia tenkostenných plastových, kovových alebo kompozitných panelov;
• lepenie kvalitných plastových tapiet alebo dekoračnej fólie.

Predná časť, kde je umiestnený reproduktor, je pokrytá jemnou mriežkou. Ten bude chrániť difúzor klaksónu pred náhodnými pohybmi. V niektorých reproduktoroch viacnásobné basreflexy umožňujú skryť celý reproduktor dovnútra.

Malo by sa pamätať na to, že výstupné napätie s výkonom zosilňovača stoviek wattov môže dosiahnuť 40 voltov. Zvuk je rýchlo striedavý prúd s premenlivou frekvenciou. Pri nižších vysokofrekvenčných napätiach dostanete elektrický šok. Nechytajte holé (v miestach pripojenia) káble reproduktora pracujúceho na plný výkon rukami. Vyskytli sa prípady, keď boli ľudia šokovaní z 25 V s frekvenciou napríklad 8 kilohertzov.

Reproduktor, ktorý je počuť na tri kilometre, bude vyžadovať aj výkonné elektrické vedenie. Elitné diskotéky v Moskve a Petrohrade používali subwoofery s výkonom až 500 kW. Takýto zvuk si niekedy vyžadoval samostatnú rozvodňu a elektrické vedenie, určené pre ultra vysoké zaťaženie. Zosilňovače a reproduktory v hotovej podobe stoja viac ako jeden milión rubľov. Samotný reproduktor bude stáť niekoľko stoviek tisíc rubľov. Nenaháňajte sa za kilowattmi. Vysokokvalitné „auto audio“ je obmedzené na jednu alebo dvesto wattov. Hlavná vec je nastaviť ekvalizér a vypočítať akustiku a pre každý stereo kanál stačí 10-50 W.

Pri vytváraní výkonného subwoofera pre seba sa uistite, že reproduktor nevyžaruje podzvukové frekvencie (až do 20 Hz). Nesnažte sa ich získať! Normálny zvuk s frekvenciou 20-20 000 Hz rozvibruje vaše telo a predstavuje malé nebezpečenstvo. Ale zvukové vlny s frekvenciou 6-8 Hz s podobným výkonom a hlasitosťou reproduktora môžu viesť k prasknutiu vnútorných orgánov, pretože vstupujú do rezonancie. Vlny s frekvenciou 16-18 Hz spôsobujú halucinácie – to je efekt, ktorý sa využíval v diskotékových kluboch.

Mladí ľudia, ktorí sa prišli príjemne zabaviť na diskotéku, kde hlasný zvuk obsahoval extrémne nízke frekvencie a slúžil ako zvuková droga, upadli do stavu zmeneného vedomia aj bez požitia alkoholu a tabaku. Moderní výrobcovia nedovoľujú, aby reproduktory, tranzistory a mikroobvody vyžarovali infrazvuk. Faktom je, že jeho použitie je obmedzené na vedecké laboratórne testovanie a nie je určené na domáce použitie. Na bežné civilné účely je silný infrazvuk zákonom zakázaný.

Subwoofer nie je možné použiť v teréne, úplne mobilný. Ak chcete zvuk ako v aute s dobre definovanými frekvenciami 20-80 Hz pri chôdzi alebo turistike, použite výkonné herné slúchadlá, ktoré vám úplne zakryjú uši. Pracujú s akoukoľvek frekvenciou od 20 Hz do 20 000 Hz. Potrebné nastavenia zvuku sa nastavujú v softvérovom prehrávači médií na smartfóne, tablete alebo ultrabooku.

Počítač nevydá desiatky wattov výkonu - jeho predzosilňovač je určený len na 1-2 watty. Nepripájajte subwoofer priamo k výstupu zvukovej karty: impedancia reproduktora 8 ohmov alebo menej spáli posledné fázy zvukovej cesty.

Výkonný, ručne vyrobený subwoofer šetrí 10-krát alebo viac celkových nákladov na reproduktor. So zručnosťami v oblasti montážnych a inštalatérskych prác ušetríte z rozpočtu 10 alebo viac tisíc rubľov.

Ako si vyrobiť subwoofer vlastnými rukami, pozri nižšie.