Jak vyrobit subwoofer vlastníma rukama?

Domácí reproduktory jsou cestou k prakticky neomezenému výkonu. Můžete vytvořit alespoň pár wattových HF reproduktorů nebo subwoofer na stovky wattů, prakticky se blížící aparatuře, která se používá na tanečních parketech a v diskotékách. Možnosti jsou omezeny pouze vysokou cenou největšího reproduktoru.

Pokud chcete, aby vám sousedé záviděli jen proto, že máte supervýkonnou polo- nebo profesionální akustiku, pak má smysl vybavit své hlavní stereo reproduktory výkonným subwooferem, který je desetinásobně převyšuje. Zvláštností nízkých frekvencí je, že na rozdíl od středních a vysokých frekvencí nejsou vystaveny stereo zvuku. To znamená, že nemá smysl vyrábět dva širokopásmové reproduktory, ve kterých jsou basové reproduktory oddělené.

Zbytek spotřebního materiálu ve srovnání s nimi stojí korunu. Se zvláštním důrazem na kvalitu si uživatel skutečně vlastníma rukama sestaví reproduktory, které sloužily desítky let bez problémů. V podstatě stárnou pouze polovodičové radioprvky (diody, tranzistory, mikroobvody).

Téměř neomezená představivost v designu vám umožní vyrobit jakýkoli sloup - kostku, "rovnoběžník", jakýkoli jiný mnohostěn. Velké oblibě se těší také kulaté sloupy - válcové, vejčité. Z konkrétních detailů – například „vajíčko“ může mít čtyři fázové měniče, což je důležité i z hlediska konstrukčního řešení.

Pro práci budou vyžadovány následující nástroje:

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

Elektrické nářadí vám umožní zvládnout práci několikrát rychleji než zcela manuální sada nářadí. Potřebné jsou ale i zámečnické nástroje: kladivo, kleště, boční frézy, případně nastavitelný klíč, fréza, pilník (nebo dláto). Dále budete potřebovat páječku se stojánkem.

Materiály sloupců:

• dřevotřískové desky, dřevovláknité desky nebo překližkové desky;
• samořezné šrouby;
• šrouby a matice s rycími podložkami;
• univerzální lepidlo pro lepení dřeva, pryže a plastu (nebo rohů nábytku - jsou vhodnější při demontáži sloupu v případě poruchy);
• lepicí tmel;
• pájka, kalafuna a pájecí tavidlo.

Alternativou je montáž na libovolnou dielektrickou desku (kromě pryže), kde jsou dráhy desek připájeny z drátu a neřezány / leptány na vodivou vrstvu (sklo) DPS.

Rádiové prvky se nakupují podle obvodu zesilovače. Kromě hlavního mikroobvodu jsou potřeba nástavce - rezistory, kondenzátory, diody, případně cívky a tlumivky. Jako výkonové stupně se používají přídavné supervýkonové tranzistory - když výkon hlavního mikroobvodu již nestačí a přemostění výkonových stupňů by mohlo uživateli pomoci dosáhnout téměř neomezeného výkonu.

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

Výroba sloupu je vícestupňový proces, který se dělí na zámečnické a elektrotechnické práce. Reproduktor pro domácnost (nebo spíše pro PC nebo domácí kino) je vyroben podle předem vybraného výkresu. Vyberte si možnost subwooferu - mini nebo běžný, na tom závisí velikost krabice vyrobené na začátku práce.

Při sestavování podvozku postupujte podle následujících kroků.

1. Dřevotřískovou desku, přírodní dřevo nebo MDF desku vyřezejte podle výkresu do jejích základních prvků.
2. Připravte si obdélníkový otvor pro bludiště kabelovodu.
3. Sešívejte v rozích nebo přilepte horní, spodní, zadní a boční okraje epoxidovým lepidlem. Výsledkem je nekompletně sestavená krabice s dostatečnou tuhostí.

Sloupová skříň je sestavena.

Chcete-li sestavit a nainstalovat port, postupujte takto:

1. z krabice vystřihněte vhodné kusy, které zapadají do rozměrů sloupku;
2. připevněte koleno krabice v bodě otáčení kabelového kanálu;
3. zkontrolujte, zda port (sběrná krabice kabelů) odpovídá vnitřním rozměrům krabice;
4. přilepte jej horkým lepidlem nebo tmelem.

Reproduktor vyžaduje velký, nejlépe dokonale kulatý otvor pro svůj vnější průměr. Vyřízněte ho tak, aby do něj reproduktor volně zapadl. Většina nízkopříkonových "wooferů" (až 30 wattů) se vejde do 8 palců průměru otvoru. Pokud je subwoofer sestaven na základě běžného obdélníkového nebo krychlového reproduktoru, vyměňte přední stěnu. Další otvory z dalších reproduktorů nejsou potřeba.

Po instalaci labyrintového kanálu, který umožňuje reproduktoru vydávat maximální basy a zároveň „nebručet“ na nízkých frekvencích, je vnitřní část reproduktoru pokryta tlumícím materiálem. Snižuje pravděpodobnost výskytu rezonance v průběhu času. Jako tlumič se používá především silná tkanina, rouška složená ve více vrstvách, vlněná látka nebo jen kus starého opotřebovaného koberce. Pohlcuje přebytek zvukových vln a zabraňuje jejich několikanásobnému zpětnému odrazu, což by v konečném důsledku vedlo k uvolnění struktury a vzniku rezonance.

Důležitou součástí vnitřní sestavy je rozložení, umístění funkční elektroniky. Nejprve je připraven zesilovač. Udělej následující.

1. Vyrobte desku plošných spojů podle její topologie (mapy tratí).
2. Umístěte radioprvky podle schématu zapojení (montážní výkres).
3. Připájejte všechny kolíky nohou dílů s drahami desky s plošnými spoji.
4. Připájejte vodiče na vstup, výstup a napájení sestaveného zesilovače.
5. Připevněte chladič zesilovače k ​​hlavnímu IC a umístěte jej na bezpečné místo na reproduktoru, například pomocí šroubových sloupků. Je také přípustné jej položit na dřevěnou podložku - nezahřeje se natolik, aby dřevo zapálilo.
6. Pokud výkon reproduktoru dosahuje stovek wattů, sestavte další zesilovací stupně. Jejich počet je omezen pouze volným místem uvnitř sloupu.

K chlazení všech chladičů je ale potřeba výkonný chladič počítače, jehož proud vzduchu směřuje k těmto chladičům. Každý tranzistor bude potřebovat svůj vlastní chladič. Za starých časů se také používaly rádiové trubice - nyní jsou nahrazeny tranzistory a mikroobvody. Kromě toho je úroveň lineárního zkreslení ve stupních elektronkového zesilovače mimo stupnici.

Výkon na kolektoru rozptýlený tranzistorem (jeho skutečný užitečný výkon) je pouze 1,5-2krát vyšší než tepelný výkon uvolněný polovodičovými přechody při zahřátí při intenzivním provozu. K odstranění přebytečného tepla z výkonových prvků je zapotřebí radiátor.

U výkonného aktivního reproduktoru, kterým je subwoofer, může být vyžadován také interní napájecí zdroj. Měl by produkovat desítky ampér a být dostatečně výkonný – bez takového výkonu nepůjde reprosoustavu přetaktovat. Aby zůstala stejná eufonie a efektivita „basů“, často jsou zesilovač i napájecí zdroj umístěny v samostatné přihrádce, těsně ohraničené od hlavní akustické buňky. To bude vyžadovat sedmou stěnu krabice, která slouží jako vnitřní přepážka. Je vyříznut s ohledem na labyrintový průchod, který jím prochází. Elektronika je umístěna na zadní straně krabice. Pokud sloupec není aktivní, zesilovač a napájecí zdroj jsou vyvedeny v samostatné jednotce. Pro samotný sloup je vhodný pouze napájecí vodič.

Jako zdroj energie se často používá nabíječka autobaterií. Vydává ne více než 15 V, zatímco proud může dosáhnout desítek ampér. Vyrábí se podle moderního schématu spínané napájecí jednotky, která zahrnuje:

1. síťový usměrňovač - výkonný diodový můstek 220 V;
2. frekvenční měnič z jednotek na desítky kilohertzů - umožňuje zmenšit velikost transformátoru na desítky krát;
3. transformátor - galvanicky izoluje výstupní část od síťového napětí, chrání před úrazem elektrickým proudem a vysokonapěťovým průrazem;
4. vysokofrekvenční usměrňovací můstek na bázi moderních diod s vysokou účinností;
5. filtr - zpožďuje proudové rázy;
6. pulzní stabilizátor - eliminuje napěťové rázy.

Celé toto schéma, které má potřebné detaily, lze sestavit do sloupce a sami. Ale častěji dávají hotovou jednotku vestavěnou nebo externí (ve stejném případě se zesilovačem). Po umístění všech potřebných funkčních uzlů do sloupce provedeme následující:

1. zobrazujeme silové a zvukové linky;
2. připojíme reproduktor k výstupu zesilovače;
3. vložte přední část (s reproduktorem) na místo a upevněte ji.

Než začnete pracovat na designu a ergonomii reproduktoru, vyzkoušejte jej:

1. připojte jakýkoli zdroj zvuku (například smartphone) ke vstupu zesilovače;
2. zapněte napájení;
3. také připojit vysokofrekvenční reproduktory ("satelity") k výstupu zesilovače;
4. přehrajte nějakou hudební skladbu na vašem gadgetu.

Většina subwooferů je zaměřena na nízké frekvence od desítek do stovek hertzů, zbytek je reprodukován pomocí vysokofrekvenčních reproduktorů. To lze ověřit dočasným vypnutím těchto „satelitů“ během provozu. Pokud byl test úspěšný (nebylo zjištěno žádné chrastění, sípání nebo jiný hluk ve zvuku), proveďte akustický výpočet místnosti nebo auta.

1. Umístěte subwoofer někam na podlahu místnosti. V autě je to nejčastěji kufr nebo prostor pod zadním sedadlem.
2. Procházejte se po místnosti (nebo v blízkosti auta, přesedněte v autě) a poslouchejte přirozený zvuk basů. Pokud zvuk začne bzučet, přesuňte subwoofer na jiné místo.
3. Zkuste překonfigurovat ekvalizér (pokud jste hudebník, tak sampler) zesilovače nebo samotného gadgetu. Zaměřte se na optimální nastavení, aby reproduktor nešel do oblasti mírně nadhodnocených nízkých frekvencí (100-250 Hz).

Pokud se nemůžete zcela zbavit rozmazaných basů, důvody jsou následující:

• nesprávný výpočet krabice a kanálu;
• reproduktor nesplňuje deklarované vlastnosti;
• mezery mezi stěnami sloupu nejsou řádně utěsněny;
• příliš tenká překližka, ze které jsou stěny řezány.

Vnější design sloupu může být proveden jakýmkoli způsobem, dokonce i nejneobvyklejším. Možnosti dokončení:

• opláštění sloupu hmotou;
• zpracování dřevotřískových desek tmelem, lakování;
• instalace tenkostěnných plastových, kovových nebo kompozitních panelů;
• lepení kvalitních plastových tapet nebo dekoračních fólií.

Přední část, kde je umístěn reproduktor, je kryta jemnou mřížkou. Ten bude chránit difuzor klaksonu před náhodným šťoucháním. U některých reproduktorů vám vícenásobné bassreflexy umožňují schovat celý reproduktor dovnitř.

Je třeba si uvědomit, že výstupní napětí s výkonem zesilovače stovek wattů může dosáhnout 40 voltů. Zvuk je rychle střídavý proud s proměnnou frekvencí. Při nižších vysokofrekvenčních napětích dostanete elektrický šok. Nechytejte rukama holé (v místech připojení) vodiče reproduktoru pracujícího na plný výkon. Byly případy, kdy lidé byli šokováni z 25 V s frekvencí například 8 kilohertzů.

Reproduktor, který je slyšet na tři kilometry daleko, bude vyžadovat také výkonné elektrické vedení. Elitní diskotéky v Moskvě a Petrohradu používaly subwoofery s výkonem až 500 kW. Takový zvuk někdy vyžadoval samostatnou rozvodnu a elektrické vedení, určené pro ultra vysokou zátěž. Zesilovače a reproduktory v hotové podobě stojí více než jeden milion rublů. Samotný reproduktor bude stát několik set tisíc rublů. Nehoňte se za kilowatty. Kvalitní „auto audio“ je omezeno na jedno nebo dvě stě wattů. Hlavní věc je upravit ekvalizér a vypočítat akustiku a pro každý stereo kanál stačí 10-50 W.

Při vytváření výkonného subwooferu pro sebe se ujistěte, že reproduktor nevydává podzvukové frekvence (až 20 Hz). Nesnažte se je získat! Normální zvuk o frekvenci 20-20 000 Hz rozvibruje vaše tělo a představuje malé nebezpečí. Ale zvukové vlny o frekvenci 6-8 Hz s podobným výkonem a hlasitostí reproduktoru mohou vést k prasknutí vnitřních orgánů, protože vstupují do rezonance. Vlny o frekvenci 16-18 Hz způsobují halucinace – tohoto efektu se využívalo v diskotékových klubech.

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

Subwoofer nelze použít v plně mobilním poli. Pokud chcete zvuk jako v autě s dobře definovanými frekvencemi 20–80 Hz při chůzi nebo turistice, použijte výkonná herní sluchátka, která vám zcela zakryjí uši. Pracují s jakoukoli frekvencí od 20 Hz do 20 000 Hz. Potřebná nastavení zvuku se nastavují v softwarovém přehrávači médií na chytrém telefonu, tabletu nebo ultrabooku.

Počítač nevydá desítky wattů výkonu - jeho předzesilovač je dimenzován pouze na 1-2 watty. Nepřipojujte subwoofer přímo k výstupu zvukové karty: impedance reproduktoru 8 ohmů nebo méně spálí poslední fáze zvukové cesty.

Výkonný subwoofer vlastní výroby ušetří 10krát i více na celkových nákladech na reproduktor. S dovednostmi v oblasti montážních a instalatérských prací ušetříte z rozpočtu 10 nebo více tisíc rublů.

Jak vyrobit subwoofer vlastníma rukama, viz níže.