Как установить сабвуфер под сиденье автомобиля

Сабвуферы и акустические системы

Автор предлагает несколько вариантов применения такой акустической системы в различных акустических условиях и использования как полосового низкочастотного громкоговорителя (сабвуфера).

Как сделать АС в корпусе и установить сабвуфер под сиденье автомобиля

В статье на сайте радиочипи рассказано о технологии изготовления автомобильной акустической системы в корпусе с криволинейной образующей. Тема акустического оформления автомобиля весьма популярна. Разработчики большинства транспортных средств не уделяют ей должного внимания. Размер штатных посадочных мест под динамические головки обычно ограничен до 10… 13 см, акустическое оформление практически отсутствует, поэтому низшие частоты воспроизводятся недостаточно эффективно.

И если в кузовах типа “седан” возможен вариант повышения эффективности работы головок на низких частотах установкой их в задней панели при условии, что излучение передней части диффузоров направлено в салон, а задней — в багажный отсек, то “универсал”, “комби”, “хэтчбэк”, “минивен” и т. п. лишены возможности такого акустического оформления. В последнем случае без корпусных АС не обойтись. Габаритные размеры таких систем, исходя из особенностей конструкций транспортных средств, должны быть в основном минимальными.

В статье [1] О. Салтыков предложил конструкцию акустической системы с фазоинвертором, внутренним объёмом 8,5 л, с применением низкочастотных головок 6ГД-6 или 10ГД-34 (высокочастотное звено рассматривать не будем). Так называемые “кубики Салтыкова” довольно часто упоминаются в радиолюбительской литературе и по сей день популярны на сайтах Интернета.

Среди положительных её конструктивных особенностей следует отметить слабо выраженные стоячие волны внутри корпуса, что исключает необходимость заглушать его объём. А. Петров в конструкции АС из статьи [2] применил корпуса с изогнутыми боковыми стенками; похожую конструкцию он описал и в книге [3]. Могу предположить, что таким образом автор модернизировал известную конструкцию АС О. Салтыкова, оставив прежний внутренний объём и размеры порта фазоинвертора.

Изогнутые боковые стенки корпуса минимизируют внутри стоячие волны. Описанные автором АС разработаны для небольших помещений. Пользоваться двумя такими громкоговорителями в автомобилях неудобно. Однако изготовить для авто АС, подобную показанной на фото рис. 1, не так уж трудно. О вариантах её размещения в автомобиле расскажем далее.

avto_akusticheskaja_sistema

Для изготовления единого для двух каналов корпуса АС можно использовать такие доступные материалы, как ДСП толщиной 16 мм, ДВП толщиной 3 мм и фанеру толщиной 10 мм.
Детали для каркаса изготавливают из ДСП по чертежам рис.2 (каркас состоит из боковин (а), перегородки (б), передней и задней стенок (в, г). В домашних условиях для вырезания деталей удобно воспользоваться электролобзиком, у которого предусмотрено изменение угла режущего элемента.

detali_karkasa_dlja_akusticheskoj_kolonki

Это позволит на заготовках выполнить срез под углом 60″, что уменьшит трудоёмкость работ по округлению кромок. Вырезать следует аккуратно, не спеша, не переходя линию разметки. Неровности после вырезки (кромку с углом 60° не трогают, о ней позже) снимают крупнозернистой наждачной бумагой на дощечке, ориентируясь на разметку. Для уменьшения трудоёмкости работ хорошо использовать электроинструмент — шлифовальную машину (“болгарку”). В деталях в указанных местах сверлят отверстия диаметром 3 мм под шурупы и делают углубления под потайные головки.

Сборка каркаса. Места соединения деталей промазывают полихлоропрено- вым клеем “Наирит” или похожим на него клеем 88 и выдерживают 20…30 мин, затем повторно наносят клей и после выдержки 5…10 мин приступают к сборке — креплению обеих боковин к передней стенке шурупами диаметром 3 мм (с потайной головкой) и длиной 40 мм. Потом закрепляют заднюю стенку и перегородку, как показано на рис. 3, и оставляют сборку сохнуть на 24 ч.

zadnjaja_stenka_akusticheskoj_kolonki

После высыхания клея приступают к округлению кромок, срезанных под углом 60°. Вначале на деталях проводят линии границ, до которых необходимо снимать материал, — это важно, чтобы не убрать лишнее. Сборку закрепляют в тисках горизонтально одной из половин передней или задней детали. Это способствует сохранению целостности конструкции при проведении работ.

Крупнозернистой наждачной бумагой на дощечке доводят поверхность половины длины кромки закреплённой части детали, не переходя линии разметки. Далее, закрепив в тиски другую половину детали, проводят доводку оставшейся части кромки. После этого каркас переворачивают и в том же порядке доводят противоположную кромку.

Так же поступают и с другой деталью. Для изготовления нижней и верхней стенок вырезают из ДВП толщиной 3 мм восемь заготовок размерами 670×245 мм. Для формирования стабильного изгиба радиусом 195 мм одну из поверхностей смачивают водой с помощью куска поролона или лоскута ткани, следя за равномерным намоканием, и выдерживают заготовку в течение 30…60 мин.

При необходимости подсохшие места дополнительно смачивают. Затем прикладывают деталь к подходящей цилиндрической поверхности мокрой стороной наружу и обвязывают четырьмя резиновыми лентами, вырезанными из старой камеры легкового автомобиля, равномерно расположив витки по всей поверхности. На края заготовки под ленты подкладывают деревянные брусочки сечением 10×10 мм.

fazoinvertor

Для этих целей отлично подходит оконный штапик (рис. 4). На цилиндре (бочонке) можно изгибать сразу две заготовки, размещая их симметрично, с противоположных сторон. Для придания заданной формы и полного высыхания заготовок при температуре окружающей среды +15 °С достаточно 24 ч. Перед приклеиванием первых двух стенок места склеивания промазывают полихлоропреновым клеем “Наирит” и выдерживают 20…30 мин.

Повторно промазывают и через 5… 10 мин склеивают с каркасом. Для предотвращения сползания деталей каждую наживляют парой небольших гвоздей. Кольцевидными резинками, нарезанными из той же старой камеры для легкового автомобиля, обтягивают каркас с приклеенными стенками, подложив под резинки на края стенок бруски. Середину стенок стягивают с помощью двух брусков сечением 40×40 мм и резиновыми лентами, как показано на рис. 5.

prisposoblenie_dlja_akustikiВ свободных от стяжек местах вкручивают шурупы диаметром 3 мм и длиной 10… 15 мм с потайными головками в местах соединения стенок с боковинами, предварительно сделав зенковку под головки.

Расстояние между шурупами выдерживают в пределах 50 мм. После высыхания клея через 24 ч снимают резинки и бруски. По периметру стенок и в области перегородки также вкручивают шурупы. При этом не следует прилагать большое усилие.

Удобно использовать электрический шуруповёрт, выставив минимальный или близкий к этому крутящий момент. После этого срезают острым ножом выступающие кромки стенок. Лезвие ножа должно быть достаточно острым и жёстким. Оно не должно изгибаться, поскольку срез будет неровный. Последующее приклеивание стенок несколько упрощено. Обильно промазывают обе поверхности клеем, выдерживают 5… 10 мин и складывают. Стягивают стенки (рис. 5) без использования шурупов.

Для более плотного прилегания края стенок возле боковин рекомендуется скрепить мелкими гвоздями. После приклеивания всех деталей обрезанные кромки обрабатывают наждачной бумагой средней зернистости. Выравнивают кромки боковин также в передней и задней плоскостях. Толщина стенок получилась 13 мм. Изогнутые стенки (в данном случае это нижняя и верхняя панели) позволяют получить исключительно жёсткую и прочную конструкцию корпуса. Для АС мощностью 10…35 Вт толщину плоских стенок обычно выбирают 10… 12 мм (фанера, ДСП).

Стенки корпуса, особенно передние и задние, предпочтительно делать более узкими и длинными (в [3] с. 151, 152). Клей “Наирит” выбран не случайно, поскольку после высыхания сохраняет эластичность, что положительно сказывается на поглощении вибраций. По чертежам на рис. 6 изготавливают накладки из фанеры толщиной 10 мм (передняя — а; задняя — б). На передней стенке, используя переднюю накладку как шаблон, проводят разметку для отверстий под динамические головки.

chertezh_izgotavlenija_nakladki_iz_fanery

Вырезают их в следующем порядке. Просверливают отверстие под режущую часть лобзика, по диаметру делают пропил. Это важно, в противном случае мы не сможем извлечь вырезанную часть из корпуса. Выставив пилу лобзика под углом 75°, делают пропил по окружности. Внутренняя часть отверстия должна быть шире, чем наружная. Вырезанный элемент ломают пополам и вынимают из корпуса.

Промазывают клеем передние и задние кромки нижней и верхней стенок и выдерживают 20…30 мин. Затем наносят клей на переднюю и заднюю части корпуса и накладки, выдержав 5…10 мин, соединяют. Стягивают резинками и скрепляют шурупами диаметром 3 мм с потайными головками. В местах склеивания с боковинами применяют шурупы длиной 40 мм, остальные — 20 мм. Оставляют изделие на 24 ч. После высыхания доводят кромки накладок заподлицо со стенками.

Опять же придерживаются линий, нанесённых на накладки для ориентира. Грани должны быть строго прямолинейными. Особого внимания заслуживает работа над портом фазоинвертора. В АС А. Петрова он выполнен с тыльной стороны. Применение такой конструкции в автомобиле, при плотной компоновке задней стенки АС с кузовными плоскостями, такое решение будет неэффективным.

porty_fazoinvertora

Поэтому порты фазоинверторов устанавливают с фронтальной стороны (рис. 7). Для этого по центру передней части корпуса отступают по 275 мм от внешних краёв боковин и с помощью циркуля проводят разметку под диаметр 32 мм. Вырезают отверстия электролобзиком или дрелью с “балеринкой”. Порты (трубки) фазоинверторов длиной 60 мм, внутренним диаметром 30 мм и внешним 32 мм можно изготовить, следуя рекомендациям О. Салтыкова, из алюминиевой трубы, как у пылесоса.

Трубку вклеивают в проделанное для неё отверстие диаметром 32 мм эпоксидным клеем. Не исключаются, конечно, и другие варианты материала — пластмасса, картон. Корпус (рис. 7) ошкуривают средне- зернистой наждачной бумагой, удаляя неровности и шероховатости, покрывают нитролаком. Не раньше чем через 24 ч проходят поверхности мелкозернистой наждачной бумагой.

Затем универсальной двухкомпонентной автомобильной шпаклёвкой, немного разбавленной растворителем 647, зашпаклёвывают неровности, сколы, места сопряжений деталей. Лишнюю шпаклёвку после отвердевания удаляют с помощью дощечки с наждачной бумагой средней зернистости. При необходимости повторяют процесс.

Убедившись в отсутствии дефектов, шлифуют места шпаклёвки мелкозернистой наждачной бумагой. После этого снова покрывают изделие нитролаком. После высыхания лака весь корпус вновь проходят мелкозернистой наждачной бумагой. Внутренние швы обильно промазывают клеем. Из листа самоклеющегося вибропласта толщиной 1,5 мм (применяется для виброизоляции кузова автомобилей) вырезают четыре куска размерами 300×185 мм и обрабатывают ими внутреннюю поверхность боковых стенок.

Если АС будет использоваться в транспортном средстве, внешнее оформление корпуса желательно выполнить карпетом — обивочным материалом, используемым для отделки салонов, багажников автомобилей. Это не только придаст приятный эстетичный вид в тон обивки салона, но и увеличит демпфирование корпуса, минимизирует дифракционные эффекты, снизит неравномерность амплитудно- частотной характеристики звукового давления, заметно улучшив звуковое восприятие [3].

samoklejushhejsja_pljonka_dlja_as

Один из вариантов эстетического оформления — оклеивание самоклеющейся плёнкой, как показано на рис. 8. Для этого вырезают из плёнки заготовку, чтобы можно было обвернуть корпус, оставив запас со всех сторон не менее 20 мм. Сторону, с которой начинают оклеивание, умеренно смачивают с помощью распылителя жидкостью для мытья окон, например, боковую стенку. Перед оклеиванием плёнку отделяют от бумаги с одного края и прикладывают клейкой поверхностью.

Затем сухой чистой тряпочкой и пластиковым скребком разглаживают самоклеющуюся плёнку от середины к краям, удаляя тем самым воздух и влагу. Образовавшуюся складку можно разгладить, осторожно потянув за ближайший край, отклеив его и разровняв поверхность. Переходят на переднюю сторону, а потом противоположную и заканчивают сзади, обрезав лишнюю плёнку. Возле оснований оставляют выступающий край плёнки на 5…8 мм.

С передней и задней сторон корпуса плёнку заворачивают на боковины. Со сторон верхней и нижней стенок разогревают её феном и аккуратно загибают. От температуры она стягивается, не оставляя складок. Складки на углах срезают. Также рекомендуется феном прогревать в местах отверстий, изгибов, прижимая прогретые участки тряпочкой. Основания оклеивают проще.

Для этого вырезают заготовки, на 2…3 мм меньшие, чем размеры боковин. Начинают от фасадной грани: отгибают 10… 15 мм бумаги, прилаживают плёнку на изделие и аккуратно одной рукой отклеивают бумагу, а другой разглаживают плёнку, после чего ножом вырезают лишнюю плёнку в отверстиях. Установку и подключение динамических головок проводят следующим образом. С тыльной стороны корпуса закрепляют четыре резьбовые (4 мм) клеммы, для каждого отсека по две.

Подсоединяют к ним провода длиной 40…50 мм. Для удобства в подключении клеммы и провода подбирают разные по цвету или с пометками “+” и “-“. На концы проводов, соединяемых с динамическими головками, крепят ножевые клеммы, соразмерные с контактами динамических головок, изолировав их термоусадочной трубкой. Размечают места под шурупы для крепления динамических головок и просверливают отверстия диаметром 2…2,5 мм.

Динамические головки к корпусу крепят герметично, изолировав корзину головки от корпуса. Для этого в отрезке резины, например, от автомобильной камеры, вырезают отверстие диаметром 110 мм, прикладывают к тыльной стороне динамической головки, отмечают места под монтажные отверстия. Пробойником нужного калибра или заточенной трубкой проделывают четыре отверстия. Обезжирив тыльную сторону корзины головки и зачистив наждачной бумагой склеиваемую сторону резинки, смазывают клеем “Наирит”.

Выдержав 5… 10 мин, соединяют, после чего лишнюю резину обрезают ножницами заподлицо с корзиной. Также на наружной стороне динамических головок, в местах монтажных отверстий, приклеивают резинки, например, от велосипедной камеры. В отверстия вставляют обрезки полихлорвиниловой трубки, подобрав их таким образом, чтобы они плотно прижимались к стенкам отверстий и давали возможность свободно входить шурупам.

При необходимости отверстия рассверливают до нужного диаметра. Устанавливают динамические головки в корпус. Поверх ставят сеточки с ободками от среднечастот- ных головок легендарных S-90, фиксируя шурупами. Изделие готово к эксплуатации. А. Петров в [3] подчёркивает, что долголетняя эксплуатация громкоговорителя О. Салтыкова [1] показала: фазоинверторное оформление в виде корпуса объёмом 8,5 л и туннеля диаметром 30 и длиной 60 мм не критично к смене НЧ-головок.

Он рекомендует использовать динамические головки 25ГДН-3-4, которые при одинаковых установочных размерах отличаются от 6ГД-6 и 10ГД-34 (новое название — 25ГДН-1) меньшей частотой основного резонанса и большей чувствительностью. В статье [4] А. Петров также предложил применить головки 25ГДН-1-4 и 25ГДН-3-4. Взаимозаменяемость головок с подходящими монтажными размерами, без внесения каких-либо изменений в элементы конструкции, расширяет варианты её применения — как широкополосной, так и низкочастотной.

  • Начнём с первого варианта. Коаксиальная акустика — это пара головок с раздельными полосами воспроизведения, где дополнительная расположена на одной оси с основной динамической головкой полосы НЧ/СЧ. Динамические головки этого типа (фото на рис. 9) получили название коаксиальных. Чаще всего для озвучивания задней зоны автомобиля не требуется физический разнос ВЧ- и НЧ-головок.

dinamicheskaja_golovka

За звуковую панораму целиком отвечает передняя АС, а задней отводится вспомогательная роль, с чем вполне успешно справляется коаксиальная. Акустическое оформление в виде корпуса с фазоинвертором заметно увеличивает её эффективность на низких частотах. Поэтому вполне приемлемо использование корпуса, изготовленного по вышеизложенной технологии, с коаксиальными головками диаметром 13 см в задней части автомобилей с кузовом типов “универсал”, “комби” или “хэтчбэк”.

  • Второй вариант пригоден для использования, при необходимости, физического разноса динамических головок, работающих в полосах СЧ, ВЧ и НЧ. В штатные места автомобиля устанавливают широкополосные головки. К ним через разделительные фильтры и разъёмы подключают динамические НЧ-головки, установленные в корпус, и размещают его в удобном месте. Такая необходимость может возникнуть при перевозке каких-либо грузов. Освободив место, занимаемое корпусной акустической системой, не избавляются от акустического оформления задней части салона. При отсоединении системы фильтры отключаются.
  • Третий вариант — подключение к головному устройству с выходом канала сабвуфера. Ещё одной особенностью автомобиля является бортовое напряжение 12 В, величина которого ограничивает выходную мощность аудиосистемы. Некоторые производители для повышения мощности изготавливают усилитель для сабвуфера, рассчитанный на нагрузку в 2 Ом.

Например, автомагнитола Pioneer DEH-2300UB имеет четыре выхода для подключения громкоговорителей для работы в обычном режиме мощностью по 50 Вт на номинальном сопротивлении нагрузки 4 или 8 Ом на канал. При включении функции подключения сабвуфера два выхода (фронтальные каналы) работают в обычном режиме, а другие два — в режиме сабуфера.

В устройстве предусмотрены регулировки частоты среза: 50, 63, 80, 100, 125 Гц, уровня громкости сабвуфера от -24 до +6 дБ, сдвига фазы на 180°. В качестве нагрузки для канала сабуфера, конечно, можно обойтись двумя низкочастотными головками по 4 Ом, подключёнными к каждому каналу соответственно.

Как подключить сабвуфер под сиденье автомобиля

Но для более эффективного его использования разработчик рекомендует подключать сабвуфер под сиденье автомобиля мощностью 70 Вт сопротивлением 2 Ом к одному определённому каналу. Головки с сопротивлением звуковой катушки 2 Ом весьма редки. Однако можно обойтись двумя недорогими широкодоступными низкочастотными головками 25ГДН-1 или 25ГДН-3-4. При наличии двух головок мы имеем возможность манипулировать нагрузкой.

Например, для нагрузки на два канала подключают отдельно к каждому каналу головку 25ГДН-3-4 (по 4 Ом). Нагрузку в 2 Ом на один канал создают этими же головками, включёнными синфазно параллельно. К тому же существенно выигрываем в объёме корпуса акустического оформления головок. Мощные низкочастотные головки имеют диффузоры большого диаметра, что, в свою очередь, требует под них корпус большого объёма.

К примеру, для динамической головки 75ГДН-1-4 необходим корпус фазоинвертора внутренним объёмом не менее 40 л! Внутренний же объём нашего изделия всего 17 л. И последний, четвёртый вариант, для которого, собственно, и изготавливалось это изделие.

Подключение сабвуфера

Через линейный выход магнитолы для подключения сабвуфера можно подсоединить усилитель на микросхеме TDA1562Q. Усилитель имеет мощность до 70 Вт (так заявляет производитель) и рассчитан на нагрузку 4 Ом. В этом случае, применив две головки 25ГДН-1Л по 8 Ом, включённых синфазно параллельно, имеем и соответствующие нагрузку в 4 Ом, нужную мощность и относительно небольшие габариты акустической системы.

Сравнительное прослушивание описываемой АС и близкой по конструкции АС фирмы JVC (размерами НЧ головки, наличием фазоинвертора, приблизительно одинакового объёма, корпуса в форме параллелепипеда из МДФ) показало, что АС от JVC утомительно действует на слушателя при воспроизведении низких частот. У описанной конструкции этого не наблюдается.

Как автомобильный сабвуфер, такая АС звучит хорошо, особенно при частоте среза 63 или 80 Гц, какие-либо призвуки отсутствуют, при прикладывании к стенкам корпуса ладони вибраций не ощущается. Акустическая система подвергалась различным доработкам, например, изменением размеров порта фазоинвертора, заполнением звукопоглощающим материалом. Заметных улучшений достигнуто не было, что доказывает оптимальность расчётов О. Салтыкова.

Оцените статью
radiochipi.ru
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я принимаю политику конфиденциальности.

Adblock
detector