Come realizzare un subwoofer con le tue mani?

Gli altoparlanti fatti in casa sono la porta verso una potenza virtualmente illimitata. Puoi creare almeno qualche watt di altoparlanti HF, o anche un subwoofer per centinaia di watt, avvicinandoti praticamente all'attrezzatura che viene utilizzata sulle piste da ballo e nelle discoteche. Le possibilità sono limitate solo dal costo elevato dell'altoparlante più grande.

Se vuoi che i tuoi vicini ti invidino solo perché hai un'acustica semi-professionale o professionale superpotente, allora ha senso dotare i tuoi altoparlanti stereo principali di un subwoofer potente, che li supera di dieci volte. La particolarità delle basse frequenze è che, a differenza delle medie e alte frequenze, non sono soggette al suono stereo. Ciò significa che non ha senso produrre due altoparlanti full-range, in cui i woofer sono separati.

Il resto dei materiali di consumo in confronto a loro costa un centesimo. Prestando particolare attenzione alla qualità, l'utente assemblerà effettivamente gli altoparlanti con le proprie mani che hanno funzionato per decenni senza problemi. Fondamentalmente, solo i radioelementi a semiconduttore (diodi, transistor, microcircuiti) stanno invecchiando.

L'immaginazione quasi illimitata nel design ti consentirà di realizzare qualsiasi colonna - cubo, "parallelepipedo", qualsiasi altro poliedro. Anche le colonne rotonde - cilindriche, ovoidali, sono molto popolari. Di dettagli specifici - ad esempio, un "uovo" può avere inverter a quattro fasi, il che è importante anche in termini di soluzioni progettuali.

I seguenti strumenti saranno necessari per il lavoro:

• trapano con una serie di trapani;
• smerigliatrice con disco taglialegna;
• seghetto alternativo con una sega a denti fini;
• cacciavite con punte piatte e ricci.

L'utensile elettrico ti consente di affrontare il lavoro più volte più velocemente di un set di strumenti completamente manuale. Ma servono anche strumenti da fabbro: martello, pinze, tronchesi laterali, possibilmente una chiave inglese regolabile, taglierina, lima (o scalpello). Avrai anche bisogno di un saldatore con un supporto.

Materiali della colonna:

• truciolato, fibra di legno o compensato;
• viti autofilettanti;
• bulloni e dadi con rondelle incise;
• colla universale per incollare legno, gomma e plastica (o angoli di mobili - sono preferibili quando si smonta una colonna in caso di guasto);
• sigillante adesivo;
• saldatura, colofonia e flusso di saldatura.

Un'alternativa è l'assemblaggio su qualsiasi piastra dielettrica (ad eccezione della gomma), dove le piste delle schede sono saldate da filo e non tagliate / incise sullo strato conduttivo (vetro) del PCB.

Gli elementi radio vengono acquistati in base al circuito dell'amplificatore. Oltre al microcircuito principale, sono necessari accessori: resistori, condensatori, diodi, possibilmente bobine e induttanze. Ulteriori transistor di superpotenza vengono utilizzati come stadi di potenza - quando la potenza del microcircuito principale non è più sufficiente e il collegamento degli stadi di potenza potrebbe aiutare l'utente a raggiungere una potenza quasi illimitata.

Per avvolgere bobine fatte in casa di circuiti oscillatori del filtro crossover, se la colonna è comune, e non per le basse frequenze, avrai bisogno di filo smaltato, colla epossidica e un pezzo di tubo di plastica del diametro corretto.

La fabbricazione di una colonna è un processo in più fasi, suddiviso in lavori di fabbro e lavori elettrici. Un altoparlante per la casa (o meglio, per un PC o un home theater) è realizzato secondo un disegno preselezionato. Scegli l'opzione di un subwoofer: mini o normale, la dimensione della scatola realizzata all'inizio del lavoro dipende da questo.

Per assemblare il telaio, seguire questi passaggi.

1. Sega un pannello di truciolare, legno naturale o MDF secondo il disegno nei suoi elementi costitutivi.
2. Preparare un foro rettangolare per il labirinto di canaline per cavi.
3. Graffetta gli angoli o incolla i bordi superiore, inferiore, posteriore e laterale con colla epossidica. Il risultato è una scatola assemblata in modo incompleto con una rigidità sufficiente.

Il box colonna è assemblato.

Per creare e installare la porta, procedi come segue:

1. ritagliare pezzi adatti dalla scatola che si adattano alle dimensioni della colonna;
2. attaccare il gomito della scatola alla svolta del canale via cavo;
3. verificare che la porta (cassetta raccolta cavi) corrisponda alle dimensioni interne della scatola;
4. incollalo con colla a caldo o sigillante.

L'altoparlante richiede un foro grande, preferibilmente perfettamente rotondo per il suo diametro esterno. Ritagliatelo in modo che l'altoparlante vi si inserisca liberamente. La maggior parte dei "woofer" a bassa potenza (fino a 30 watt) si adatta a 8 pollici di diametro del foro. Se il subwoofer è assemblato sulla base di un normale altoparlante rettangolare o cubico, sostituire la parete anteriore. Non sono necessari fori aggiuntivi per altoparlanti aggiuntivi.

Dopo aver installato il canale labirinto, che consente all'altoparlante di emettere bassi massimi e allo stesso tempo di non "borbottare" alle basse frequenze, la parte interna dell'altoparlante è ricoperta di materiale smorzante. Riduce la probabilità che si verifichi una risonanza nel tempo. Come smorzatore, viene utilizzato principalmente un panno spesso, un drappo piegato in più strati, tessuto di lana o solo un pezzo di vecchio tappeto consumato. Assorbe l'eccesso di onde sonore, impedendo loro di essere riflesse più volte, che alla fine porterebbero all'allentamento della struttura e alla comparsa di risonanza.

Una parte importante dell'assemblaggio interno è il layout, il posizionamento dell'elettronica funzionale. Per prima cosa, l'amplificatore è preparato. Fare quanto segue.

1. Realizza un circuito stampato in base alla sua topologia (mappe dei binari).
2. Posizionare i radioelementi secondo lo schema elettrico (disegno di assieme).
3. Saldare tutti i perni delle gambe delle parti con le tracce del circuito stampato.
4. Saldare i fili all'ingresso, all'uscita e all'alimentazione dell'amplificatore assemblato.
5. Attacca il dissipatore di calore dell'amplificatore al chip principale e posizionalo in un luogo sicuro sull'altoparlante, ad esempio utilizzando i perni delle viti. È anche consentito posizionarlo su un rivestimento in legno: non si riscalderà abbastanza da dare fuoco al legno.
6. Se la potenza dell'altoparlante raggiunge centinaia di watt, assemblare ulteriori stadi di amplificazione. Il loro numero è limitato solo dallo spazio libero all'interno della colonna.

Ma per raffreddare tutti i dissipatori di calore, è necessario un potente dispositivo di raffreddamento del computer, il cui flusso d'aria è diretto a questi dissipatori di calore. Ogni transistor avrà bisogno del proprio dissipatore di calore. Ai vecchi tempi venivano utilizzate anche le valvole radio, ora sono sostituite da transistor e microcircuiti. Inoltre, il livello di distorsione lineare negli stadi dell'amplificatore a valvole è fuori scala.

La potenza del collettore dissipata dal transistor (la sua potenza utile effettiva) è solo 1,5-2 volte superiore alla potenza termica rilasciata dalle giunzioni dei semiconduttori quando riscaldate durante il funzionamento intensivo. Per rimuovere il calore in eccesso dagli elementi di potenza, è necessario un radiatore.

In un potente altoparlante attivo, che è un subwoofer, potrebbe essere necessaria anche un'alimentazione interna. Dovrebbe produrre decine di ampere ed essere abbastanza potente - senza tale potenza, non sarà possibile overcloccare il sistema di altoparlanti. Per lasciare la stessa eufonia ed efficienza del "basso", spesso sia l'amplificatore che l'alimentatore sono collocati in un vano separato, ben recintato dalla cella acustica principale. Ciò richiederà una settima parete della scatola, che funge da partizione interna. Viene ritagliato, tenendo conto del passaggio labirintico che lo attraversa. L'elettronica si trova sul retro del cassetto. Se la colonna non è attiva, l'amplificatore e l'alimentatore vengono prelevati in un'unità separata. Solo il cavo di alimentazione è adatto alla colonna stessa.

Come alimentatore, viene spesso utilizzato un caricabatterie per batterie per auto. Emette non più di 15 V, mentre la corrente può raggiungere decine di ampere. È realizzato secondo lo schema moderno di un alimentatore switching, che include:

1. raddrizzatore di rete: un potente ponte a diodi da 220 V;
2. convertitore di frequenza da unità a decine di kilohertz: consente di ridurre le dimensioni del trasformatore di decine di volte;
3. trasformatore - isola galvanicamente la parte di uscita dalla tensione di rete, proteggendola da scosse elettriche e guasti ad alta tensione;
4. ponte raddrizzatore ad alta frequenza basato su moderni diodi ad alta efficienza;
5. filtro: ritarda i picchi di corrente;
6. stabilizzatore di impulsi: elimina i picchi di tensione.

L'intero schema, con i dettagli necessari, può essere assemblato in una colonna e te stesso. Ma più spesso mettono un'unità già pronta incorporata o esterna (nello stesso caso con un amplificatore). Dopo aver posizionato tutti i nodi funzionali necessari all'interno della colonna, facciamo quanto segue:

1. mostriamo linee elettriche e sonore;
2. colleghiamo l'altoparlante all'uscita dell'amplificatore;
3. posizionare la parte anteriore (con l'altoparlante) e fissarla.

Prima di lavorare sul design e sull'ergonomia dell'altoparlante, provalo:

1. collegare qualsiasi sorgente sonora (ad esempio uno smartphone) all'ingresso dell'amplificatore;
2. accendere l'alimentatore;
3. collegare anche altoparlanti ad alta frequenza ("satelliti") all'uscita dell'amplificatore;
4. riproduci un brano musicale sul tuo gadget.

La maggior parte dei subwoofer è focalizzata sulle basse frequenze da decine a centinaia di hertz, il resto viene riprodotto utilizzando altoparlanti ad alta frequenza. Ciò può essere verificato disabilitando temporaneamente questi "satelliti" durante il funzionamento. Se il test ha avuto esito positivo (non sono stati rilevati sferragliamenti, sibili o altri rumori nel suono), eseguire un calcolo acustico della stanza o dell'auto.

1. Posiziona il subwoofer da qualche parte sul pavimento della stanza. In un'auto, questo è molto spesso il bagagliaio o lo spazio sotto il sedile posteriore.
2. Cammina per la stanza (o vicino alla macchina, cambia posto in macchina), ascoltando il suono naturale dei bassi. Se il suono diventa ronzio, spostare il subwoofer in un'altra posizione.
3. Prova a riconfigurare l'equalizzatore (se sei un musicista, quindi un campionatore) dell'amplificatore o del gadget stesso. Puntare a impostazioni ottimali in modo che l'altoparlante non entri nella regione delle basse frequenze leggermente sopravvalutate (100-250 Hz).

Se non è stato possibile eliminare completamente i bassi sfocati, i motivi sono i seguenti:

• calcolo errato della scatola e del canale;
• il parlante non soddisfa le caratteristiche dichiarate;
• le fessure tra le pareti della colonna non sono adeguatamente sigillate;
• compensato troppo sottile da cui vengono tagliate le pareti.

Il design esterno della colonna può essere realizzato in qualsiasi modo, anche il più insolito. Opzioni di finitura:

• rivestire la colonna di materia;
• lavorazione di pannelli truciolari con stucco, verniciatura;
• installazione di pannelli in plastica, metallo o compositi a parete sottile;
• incollare carta da parati in plastica di alta qualità o pellicola decorativa.

La parte anteriore, dove si trova l'altoparlante, è ricoperta da una griglia a maglie fini. Quest'ultimo proteggerà il diffusore a tromba da urti accidentali. In alcuni altoparlanti, più bass reflex ti consentono di nascondere l'intero altoparlante all'interno.

Va ricordato che la tensione di uscita con una potenza dell'amplificatore di centinaia di watt può raggiungere i 40 volt. Il suono è una corrente alternata rapida con una frequenza variabile. Riceverai una scossa elettrica a tensioni ad alta frequenza più basse. Non afferrare con le mani i fili scoperti (nei punti di connessione) dell'altoparlante che funziona a piena potenza. Ci sono stati casi in cui le persone sono state scosse da 25 V con una frequenza, ad esempio, di 8 kilohertz.

Un altoparlante che può essere ascoltato a tre chilometri di distanza richiederà anche una potente linea elettrica. Le discoteche d'élite di Mosca e San Pietroburgo utilizzavano subwoofer con una potenza fino a 500 kW. Tale suono a volte richiedeva una sottostazione e una linea elettrica separate, progettate per carichi estremamente elevati. Amplificatori e altoparlanti in forma finita costano più di un milione di rubli. L'altoparlante da solo costerà diverse centinaia di migliaia di rubli. Non inseguire i kilowatt. L'"audio per auto" di alta qualità è limitato a uno o duecento watt. La cosa principale è regolare l'equalizzatore e calcolare l'acustica, e 10-50 W sono sufficienti per ogni canale stereo.

Quando crei un subwoofer potente per te stesso, assicurati che l'altoparlante non emetta frequenze subsoniche (fino a 20 Hz). Non cercare di ottenerli! Un suono normale a una frequenza di 20-20.000 Hz fa vibrare il tuo corpo e presenta poco pericolo. Ma le onde sonore con una frequenza di 6-8 Hz con una potenza e un volume dell'altoparlante simili possono portare alla rottura degli organi interni, perché entrano in risonanza. Le onde con una frequenza di 16-18 Hz causano allucinazioni - questo effetto è stato utilizzato nelle discoteche.

I giovani che venivano a passare un momento piacevole in una discoteca, dove un suono forte conteneva frequenze estremamente basse e fungeva da droga sonora, cadevano in uno stato di coscienza alterata anche senza l'uso di alcol e tabacco. I produttori moderni non consentono ad altoparlanti, transistor e microcircuiti di emettere infrasuoni. Il fatto è che il suo uso è limitato ai test di laboratorio scientifici e non è destinato all'uso domestico. Per scopi civili ordinari, gli infrasuoni potenti sono proibiti dalla legge.

Il subwoofer non può essere utilizzato sul campo, completamente mobile. Se vuoi suonare come in un'auto, con frequenze ben definite di 20-80 Hz mentre cammini o fai escursioni, usa una potente cuffia da gioco che copra completamente le tue orecchie. Funzionano con qualsiasi frequenza da 20 Hz a 20.000 Hz. Le impostazioni audio necessarie sono impostate nel lettore multimediale del software su uno smartphone, tablet o ultrabook.

Il computer non emetterà decine di watt di potenza: il suo preamplificatore è progettato per soli 1-2 watt. Non collegare il subwoofer direttamente all'uscita della scheda audio: un'impedenza dell'altoparlante di 8 ohm o inferiore brucerà le fasi finali del percorso audio.

Un potente subwoofer autocostruito consente di risparmiare 10 volte o più sul costo totale dell'altoparlante. Con le abilità nel montaggio e nel lavoro idraulico, risparmierai 10 o più migliaia di rubli dal tuo budget.

Come realizzare un subwoofer con le tue mani, vedi sotto.