Имея параметры Тиля-Смолла можно приступать к расчету корпуса для сабвуфера. Приведу параметры для динамика Kasun DL-800 измеренные в программе Limp. Слева параметры измеренные на малом сигнале, справа - на мощности близкой к номинальной.
![параметры Тиля-Смолла Kasun DL-800](/static/img/articles/64/parametry-tilya-smolla-kasun-dl-800.png)
Я буду использовать параметры измеренные на номинальной мощности. Нас интересует эквивалентный объем \(V_{as}\) и соотношение \(F_{s}/Q_{ts}\), которое для данного динамика около 100, то есть ему обязательно нужен корпус с фазоинвертором.
Рассчитал корпус на сайте subbox.pro На выходе получается 3D-обзор, сборочный чертеж, количество элементов конструкции и их размеры. В правом верхнем углу сайта можно выбрать русский язык для интерфейса, нажав на значок глобуса. Сначала выбираем размерность в миллиметрах и литрах. Затем на вкладке "Короб" выбираем тип акустического оформления. Пока доступны закрытый ящик и фазоинвертор, а бандпасы 4 и 6-го порядков и четвертьволновый резонатор находятся в разработке. Выбираем фазоинверторный тип оформления. Дальше нужно выбрать ширину и высоту, это будут размеры лицевой панели. Глубина будет рассчитана автоматически. Указываем чистый внутренний объем, выбираем толщину материала корпуса.
![вкладка короб](/static/img/articles/64/vkladka-korob-700w.png)
Переходим на вкладку "Сабвуфер". Указываем количество и размер динамиков, установочный диаметр и глубину, вытесняемый динамиком объём. Если хотите расположить динамик не в центре указываете смещение относительно центра.
![вкладка сабвуфер](/static/img/articles/64/vkladka-sabvufer-700w.png)
На вкладке "Порт" выбираем тип фазоинвертора труба или щель либо на передней либо на боковой панели. Для щелевого фазоинвертора указываем площадь сечения порта, для трубы указываем ее внутренний диаметр и толщину стенок. Выбираем частоту настройки фазоинвертора и площадь порта.
![вкладка порт](/static/img/articles/64/vkladka-port-700w.png)
Резонансная частота динамика, помещенного в закрытый ящик равный эквивалентному объему этого динамика возрастает в 1,41 раз. Для моего динамика резонансная в ящике эквивалентного объема будет 38 * 1.41 = 53.58 Гц. Частоту настройки фазоинвертора обычно получают умножением резонансной частоты в коробе на коэффициент 0.63. Соответственно частота настройки фазоинвертора будет 53.58*0.63 = 33.75 Гц. Я выбрал частоту настройки фазоинвертора 33 Гц.
Если выбрать частоту фазоинвертора ниже оптимальной получим недокомпенсацию: на ачх будет провал между резонансами фазоинвертора и динамика. Если частота будет выше оптимальной получим горб между резонансами, будет бубнение.
Площадь порта обычно берут в диапазоне 25-50% от площади диффузора. Я выбрал 95 см\(^2\). Если площадь порта будет слишком маленькой, увеличиться скорость воздуха в порте, могут появиться шумы как от пылесоса. С увеличением площади порта возрастает и его длина, при той же настройке, и такой порт сложнее уместить в коробе.
После того как вписали все данные нажимаем кнопку "Рассчитать" и получаем результат. Размеры всех элементов:
![размеры элементов](/static/img/articles/64/razmery-elementov-700w.png)
3D-модель, чтобы понятно было как собирать ящик.
![3D модель короба](/static/img/articles/64/3d-model-koroba-400w.png)
А также сборочный чертеж.
![сборочный чертеж](/static/img/articles/64/sborochnyj-chertezh-700w.jpeg)
Остается найти материал, порезать и собрать короб. Материалом мне послужил стол из ДСП толщиной 16 мм. Резать материал лучше всего на настольной циркулярной пиле. Не забывайте учитывать толщину реза самой пилы. Дырку под динамик я вырезал лобзиком. Сначала нужно просверлить отверстие, чтобы туда прошла пилка лобзика. Если нет лобзика можно насверлить отверстий по кругу сверлом 6-8 мм, а края сгладить рашпилем. Когда все было вырезано я обнаружил, что корпус не сходится, пришлось подрезать кое-где, и в итоге объем вышел не 42 литра, а 39, а также площадь порта получилась 87 см\(^2\) вместо 95 см\(^2\). Подумал может сайт неправильные размеры выдает, но оказалось один из листов ДСП был толщиной 20 мм.
![начало сборки](/static/img/articles/64/nachalo-sborki-700w.jpg)
Стыки я промазывал опилками, оставшимися от распила, смешанными с клеем пва.
![заклеиваем швы](/static/img/articles/64/zakleivaem-shvy-700w.jpg)
На последнюю стенку прибил степлером утеплитель, чтобы не было щелей в порте фазоинвертора, так как после установки крышки доступа к порту уже не будет.
![утеплитель для гермитизации](/static/img/articles/64/uteplitel-dlya-germitizacii-700w.jpg)
Динамик установил через полиуретановую самоклеющуюся ленту. Затянул болтами под шестигранник, которые шли в комплекте с динамиком.
![подкладка под динамик](/static/img/articles/64/podkladka-pod-dinamik-700w.jpg)
Внутри короба следует оставить достаточно провода на случай если потребуется снять динамик.
![оставляем достаточно кабеля внутри](/static/img/articles/64/ostavlyaem-dostatochno-kabelya-vnutri-700w.jpg)
Клей с опилками сохнет 2-3 дня. За это время нужно успеть сделать замер настройки фазоинвертора, чтобы в случае чего была возможность скорректировать его длину. Когда клей высохнет оторвать ДСП будет уже невозможно без его повреждения. Я сделал замер импеданса динамика в корпусе с фазоинвертором в программе Limp и получил вот такой график импеданса:
![импеданс динамика с фазоинвертором](/static/img/articles/64/impedans-dinamika-s-fazoinvertorom-700w.jpeg)
Резонанс динамика это правый горб на 57 Гц, примерно совпадает с расчетными 54 Гц. Левый горб я по ошибке принял за резонанс фазоинвертора и долго думал почему настройка так ушла вниз. Оказывается в области резонанса фазоинвертора импеданс динамика минимален, и частота настройки это минимум между двумя горбами. По графику резонанс фазоинвертора выходит как раз 33 Гц. Значит все правильно, а то я уже хотел порт укорачивать.
Раньше этот динамик стоял в закрытом ящике на 50 литров, отдачи не было, казалось, что у динамика слишком большой ход. С фазоинвертором же отдача значительно возросла, а ход наоборот уменьшился. Зато обнаружил комнатные резонансы. Избавиться от них можно правильным расположением сабвуфера в комнате.
Наконец приведу пару формул. Нахождение резонансной частоты динамика в коробе:
\(F_c = F_s \sqrt{1+\frac{V_{as}}{V_c}}\)
Где:
- \(F_{s}\) - резонанс динамика в свободном пространстве;
- \(V_{as}\) - эквивалентный объем в литрах;
- \(V_{c}\) - объем короба, в который динамик устанавливается, в литрах;
Из этой формулы становится ясно, что как ни увеличивай объем ящика, ниже своего резонанса динамик играть не будет.
А по этой формуле рассчитывается резонанс фазоинвертора:
\(F_b = \frac{c}{2\pi} \sqrt{\frac{S}{LV}}\)
Где:
- с - скорость звука, 343 м/с;
- S - площадь порта в \(м^2\), для трубы \(\pi R^2\);
- L - длина порта в м;
- V - объем короба в \(м^3\);
Расчет по этой формуле дал несколько повышенную частоту, 37 Гц. Это потому что в формуле не учитывается виртуальное удлинение порта, когда он прилегает к одной из стенок короба, как в моем случае. Расчет на сайте subbox это обстоятельство видимо учитывает.