Акустическая система №1

Система №1

В создании данной системы мы будем использовать то, что я считаю наилучшими сабвуферами, встречавшимися в моей практике. Я использовал данную систему в любом возможном формате и никогда не был разочарован результатами. Ее главные отличительные черты – небольшой размер (28 л) для двух 8-дюймовых динамиков, расширенный низкочастотный диапазон – на 3 дБ при 33 Гц в свободном пространстве, допустимая входная мощность – 200 Вт. Данная акустика должна вмещаться во все автомобили Camaros и Firebirds, произведенные после 1990, но ее всегда можно модифицировать под конкретную модель автомобиля.

Для создания данной акустической системы необходимы те же инструменты, что были использованы во второй главе. Все прямые вырезы можно выполнить с помощью циркулярной пилы и специальных зажимов. Ножовка необходима для выполнения отверстий для громкоговорителей, контактных крышек и фазоинвертора. Поскольку в качестве изоляционного материала для стен салона мы будем использовать стекловолокно, нам понадобиться строительный степлер.

Необходимые материалы:

• Две плиты ДСП толщиной 20 мм (длина 2,5 м, ширина 280 мм)
• Коробка винтов для гипсокартона (длина 40 мм)
• Столярный клей
• Коробка уплотнительного шнура
• 8 винтов-саморезов № 6 (длина 20 мм)
• Отрезок поливинилхлоридной трубы (длина 320 мм, диаметр 75 мм)
• Одна упаковка изоляционного стекловолокна
• Для 8-ми дюймовых низкочастотных динамика Madisound 8154 с защитными сетками
• Две контактные крышки
• 1 м соединительного шнура №. 16 или 18
• Припой

Громкоговорители Madisound 8154, использующиеся в данном проекте, относительно недорогие; они показаны на рисунке 3-1 вместе с контактными крышками.

Рисунок 3-1

На схеме 3-3 показана сборочная компоновка и размеры корпуса. Если у Вас есть фреза, вырежьте переднюю, заднюю и крайние (торцевые) плиты завышенного размера так, чтобы Вы смогли срезать выступающие края заподлицо после финальной сборки.

*75 мм поливинилхлоридная труба*

Схема 3-3

Корпус сабвуфера акустической системы №1 для хэтчбека

На рисунке 3-2 показаны все детали, вырезанные и готовые для сборки. Как обычно, мы должны сначала выполнить пробную сборку деталей для того, чтобы убедиться в правильности их размеров.

Рисунок 3-2

Мы начнем со скрепления задней плиты с верхней, как показано на рисунке 3-3. В данном случае очень эффективно использование сверху углового зажима.

Рисунок 3-3

Затем скрепите нижнюю сторону с задней и затем с передней. Потом выровняйте все стороны и скрепите их концы. Завершенный пробный монтаж корпуса показан на рисунке 3-4.

Рисунок 3-4

При закреплении верхней монтажной плиты необходимо использовать обильное количество клея, как показано на рисунке 3-5. (Используйте влажное полотенце для удаления излишков клея.)

Рисунок 3-5

Это обеспечит надежную и герметичную фиксацию. На рисунке 3-6 показан акустический корпус полностью в сборе.

Рисунок 3-6

Не забудьте удалить выступающие края. Данные выступы мы срезали заподлицо с помощью фрезы, как показано на рисунке 2-35. Результат показан на рисунке 3-7.

Рисунок 3-7

Теперь у нас есть несколько вариантов обработки краев в зависимости от того, будет ли корпус покрашен или обтянут карпетом. Если мы будем красить, предпочтительней было бы закруглить углы с помощью фрезы, обработать древесной замазкой и затем наждачной бумагой. Если же мы будем обтягивать карпетом, можно пропустить процедуру обработки краев. Далее в шестой главе мы будем использовать данный корпус для демонстрации правильной техники облицовки карпетом, поэтому мы просто обработаем все наждачной бумагой, закруглим углы и острые края.

Теперь мы готовы приступить к превращению корпуса в акустическую систему. Аудиосистемы с фазоинвертором обычно звучат мягче, если они были обшиты стекловолокном. На рисунке 3-8 стекловолокно было разрезано по размеру и закреплено. Все стороны, кроме передней и крайней стороны с фазоинвертором, должны быть обшиты стекловолокном.

Рисунок 3-8

На рисунке 3-9 показаны контактные крышки с припаянными соединительными проводами.

Рисунок 3-9

Затем крышки закрепляются с помощью винтов к задней части корпуса, как показано на рисунке 3-10.

Рисунок 3-10

На рисунке 3-11 мы наносим два ряда уплотнительного шнура на задней части защитного кольца. На рисунке 3-12 показан нанесенный уплотнительный шнур на защитном кольце и задней части фланца динамика.

Рисунок 3-11

Рисунок 3-12

Затем в кольцо вставляется динамик, подсоединяется и запаивается проводка, как показано на рисунке 3-13.

Рисунок 3-13

Затем все восемь монтажных винтов пропускаются через динамик, защитное кольцо и два слоя уплотнительного шнура (рисунок 3-14).

Рисунок 3-14

Динамик помещается в монтажное отверстие, и каждый винт закручивается в предварительно высверленные отверстия. Винты равномерно затягиваются, пока динамик не будет плотно прижат к монтажной доске (рисунок 3-15) так, чтобы уплотнительный шнур выпирал из-под защитного кольца (рисунок 3-16).

Рисунок 3-15

Рисунок 3-16

На рисунке 3-17 труба вставлена в отверстие. В дюйме от конца трубы нанесено сплошное кольцо силиконовой замазки. Труба вставляется вращательными движениями для равномерного распределения замазки, как показано на рисунке 3-18.

Рисунок 3-17

Рисунок 3-18

Я решил оставить выступ трубы в 1/4 дюйма. Законченная система без защитных сеток показана на рисунке 3-19.

Рисунок 3-19

С установленными защитными сетками система готова к тестированию в задней части автомобиля Pontiac Firehawk 1995, как показано на рисунках 3-20/21.

Рисунок 3-20

Рисунок 3-21

Я произвел предварительное тестирование розового шума с помощью стандартного тестового оборудования в салоне с закрытыми окнами и дверью багажного отделения. В системе было много низких шумов, поэтому я установил фильтр для плоских АЧХ с частотой среза 30 Гц для подавления гула. Полученные результаты показаны на схемах 3-4 a и b.

*Низкие

Средние

Высокие

Фильтр сабвуфера, установленный на 0 дБ с частотой среза 30 Гц (R1=17.1K, R2=34.1K)

Уровень сигнала = 0.7В/канал (приблизительно . 0.1Вт/канал)*

Схема 3-4a

АЧХ акустической системы № 1 в хэтчбеке при 90 дБ

На схеме 3-4a я установил уровень мощности 90 дБ. На данном уровне от 100 Гц АЧХ получились ровными, как под линейку, произвольная частота кроссовера установилась на уровне 30 Гц. Система звучала весьма громко. Я измерял выходное напряжение усилителя и получил 0.7 В на каждый канал. С номинальным импедансом 4.7 Ом это равно приблизительно 0.1 Вт на каждый канал!

На схеме 3-4b я повысил выходное напряжение усилителя, пока уровень звукового давления не достиг добротных 100 дБ. Можно было слышать, как части автомобиля начинали резонировать, что и показал наш спектральный анализ: небольшие колебания в 3 дБ. Выходное напряжение было также всего лишь 1.5 В или около 0.5 Вт на канал.

Уровень мощности Drive level = 1.5В/канал (приблизительно 0.5Вт/канал)*

Схема 3-4b

АЧХ акустической системы № 1 в хэтчбеке при 100 дБ

На более высоких уровнях возникало слишком много резонанса с автомобилем для получения нормального звукового спектра, поэтому я просто измерял уровни звукового давления (УЗД) при кратковременном увеличении громкости. При 9.8 В (около 20 Вт) на каждый канал УЗД был 115 дБ. Теперь становились слышимы шумы из фазоинвертора.

Наконец, мы применили осциллограф на нескольких разных частотах. Мы удерживали уровень громкости на 95 дБ (все равно достаточно громко) для понижения резонанса. Мы осуществили данное тестирование без фильтра в цепи. Результаты показаны на рисунках 3-22 a-d. На рисунке 3-22a звуковой сигнал частотой 30 Гц выглядит немного угловато, однако, звучал он достаточно гладко. Из автомобиля можно было слышать некоторые внешние шумы, которые исчезли при частоте 40 Гц, что видно на рисунке 3-22b. При 50 Гц возникал большой резонанс, и звуковой сигнал немного искривлялся, как показано на рисунке 3-22c. При 100 Гц не было слышимых помех, и звуковой сигнал снова стал синусоидальным.

Рисунок 3-22a (30 Гц)

Рисунок 3-22b (40 Гц)

Рисунок 3-22c (50 Гц)

Рисунок 3-22d (100 Гц)

В качестве сравнения ожидаемый отклик в свободном пространстве показан на схеме 3-5a. Установки фильтра в данной среде: R1=5.48K и R2=87.7K, что обеспечивает усиление на 6 дБ при 33 Гц. Данные настройки должны обеспечивать ровные АЧХ в более просторных помещениях, например, при использовании в большом фургоне или на дому. Фактические АЧХ в свободном пространстве показаны на схеме 3-5b. Небольшой спад при 40 Гц является отклонением от нормы и может быть результатом условий проведения тестирования или иметь отношение к тому, что корпус колонки находиться в 0,75 м от пола.

*Частота (Гц)

Отклик корпуса

Отклик фильтра

Отклик системы*

Схема 3-5a

Два динамика Madisound 8154s в корпусе с фазоинвертором (28 л)

*Низкие

Средние

Высокие*

АЧХ системы №1 в свободном пространстве.

По моему субъективному мнению данный маленький сабвуфер звучит одновременно мощно и чисто. Он легок в создании и отлично подходит для использования в автомобиле или на дому.