Сабвуфер звучит не сам по себе: низкие частоты формирует вся цепочка «динамик + корпус + автомобиль + усилитель». Один и тот же 12-дюймовый динамик в разных коробах ведёт себя по-разному: в одном даёт ровный и плотный бас, в другом гудит на одной ноте, а в третьем при той же мощности выходит за пределы рабочего хода. Подобрать объём «на глаз» или по совету из гаража можно, но результат почти всегда придётся переделывать.
Калькулятор на этой странице решает задачу целиком. Он считает чистый объём короба, настройку и длину порта, нагрузку на усилитель, ход диффузора, скорость воздуха в порту, АЧХ с поправкой на салон автомобиля, групповую задержку и максимальное звуковое давление. В конце он выдаёт чертёж и карту раскроя листа. Ниже разобрано, что стоит за каждым полем и графиком и как читать результаты, чтобы не наступить на типичные грабли.
Как устроен сабвуфер и что такое параметры Тиля — Смолла
Сабвуферный динамик — это поршень на упругом подвесе. Диффузор приводится в движение звуковой катушкой в магнитном зазоре, а возвращают его в нейтраль гофр подвеса и центрирующая шайба (паук). Всё, что нужно знать о таком динамике для расчёта короба, описывают несколько электромеханических параметров. Их ввели А. Тиль и Р. Смолл, поэтому их называют параметрами Тиля — Смолла (T/S-параметрами). Все они указаны в паспорте динамика и вводятся в калькулятор в блоке «Параметры динамика».
| Поз. | Деталь | Что определяет |
|---|---|---|
| 1 | Диффузор | Площадь излучения (Sd), масса подвижной системы |
| 2 | Гофр подвеса | Жёсткость подвеса (Vas), линейный ход (Xmax) |
| 3 | Пылезащитный колпачок | Жёсткость центра диффузора, защита зазора |
| 4 | Звуковая катушка | Сопротивление (Re), допустимая мощность (RMS), схема подключения SVC/DVC |
| 5 | Центрирующая шайба (паук) | Центровка катушки, вместе с гофром задаёт Fs и Vas |
| 6 | Корзина | Жёсткость конструкции, отвод тепла, посадочное место |
| 7 | Магнит | Сила привода (BL), Qes |
| 8 | Керн и верхний фланец | Магнитный зазор, глубина посадки |
| 9 | Клеммы | Подключение катушек (у DVC их четыре) |
| Параметр | Смысл | Как влияет на выбор корпуса |
|---|---|---|
| Fs, Гц | Резонансная частота динамика в свободном воздухе | Ниже Fs отдача быстро падает; от неё отсчитывают настройку порта Fb и резонанс закрытого ящика Fc |
| Qts | Полная добротность: 1/Qts = 1/Qes + 1/Qms | Низкая Qts (порядка 0,2–0,4) — ориентир «для фазоинвертора», 0,5–0,7 — универсальные динамики, выше — чаще «для закрытого ящика» (практическое правило) |
| Qes, Qms | Электрическая и механическая добротность | Qes определяет EBP; калькулятор принимает Qms равным 5 и из Qts и Qes выводит остальное |
| Vas, л | Объём воздуха, упругость которого равна упругости подвеса | Чем больше Vas, тем больший короб потребуется. В калькуляторе вводится в литрах |
| Xmax, мм | Линейный ход диффузора в одну сторону от нейтрали | Ограничивает громкость на низких частотах. Уточняйте в паспорте, в каком виде указан ход: в одну сторону или «от пика до пика» |
| Sd, см² | Эффективная площадь диффузора | Вместе с Xmax даёт объёмное смещение: Vd = Sd · Xmax |
| RMS, Вт | Номинальная длительная мощность | Калькулятор сравнивает с ней мощность усилителя на один динамик |
| EBP = Fs / Qes | Показатель пригодности для корпуса | Порядка 50 и меньше — чаще закрытый ящик, порядка 100 и больше — чаще фазоинвертор, посередине подходят оба (практическое правило) |
Пример: у динамика с Sd = 520 см² и Xmax = 11 мм объёмное смещение составляет 0,052 м² × 0,011 м ≈ 0,57 л. Именно столько воздуха диффузор может вытолкнуть в одну сторону без заметных искажений. Чем больше смещение и ниже частота, тем громче бас при той же мощности.
Параметры динамиков из встроенной базы калькулятора ориентировочные. Для окончательного расчёта сверьтесь с паспортом производителя. Если цифры расходятся, введите свои значения в поля Fs, Qts, Vas, Xmax, Sd и RMS: калькулятор пометит, что параметры изменены вручную. Каталоги зарубежных производителей часто указывают Vas в кубических футах, Xmax в дюймах, а размеры в дюймах и фунтах, поэтому держите под рукой таблицу пересчёта:
| Величина | Пересчёт |
|---|---|
| Объём | 1 ft³ = 28,3168 л |
| Длина | 1 in = 25,4 мм |
| Площадь | 1 in² = 6,4516 см² |
| Масса | 1 lb = 0,45359 кг |
Четыре типа оформления: что выбрать
Калькулятор поддерживает четыре типа оформления: закрытый ящик (ЗЯ), фазоинвертор (ФИ), бандпасс 4-го порядка и открытое оформление (акустический экран). У каждого свой характер звучания, своя цена по объёму и свои ограничения.
| Тип | Принцип | Сильные стороны | Слабые стороны | Размер |
|---|---|---|---|---|
| Закрытый ящик | Герметичный объём воздуха служит пружиной для подвижной системы | Предсказуемый и ровный бас, мягкий спад ниже Fc, мало шумов, прощает неточности в расчёте | Ниже КПД: нужна большая мощность усилителя для той же громкости | Компактный |
| Фазоинвертор | Порт на частоте Fb излучает в фазе с диффузором и добавляет громкость | Выше отдача вблизи Fb, меньше ход диффузора на частоте настройки | Спад ниже Fb круче, выше групповая задержка, порт требует правильного расчёта | Большой |
| Бандпасс 4-го порядка | Динамик работает в камере с портом, а наружу звук выходит только через порт | Высокая отдача в узкой полосе, динамик скрыт от посторонних глаз и предметов | Узкая полоса, чувствителен к ошибкам расчёта, сложнее в изготовлении | Большой |
| Акустический экран (free-air) | Динамик на панели, роль объёма играет пространство за панелью | Не нужно строить короб, минимальная толщина установки | Нужен достаточный объём за панелью (например, багажник) и герметичность | Нет короба |
С чего начать выбор
| Ваша задача | Что подойдёт | Что в калькуляторе |
|---|---|---|
| Ровный, музыкальный бас в салоне без лишних сюрпризов | Закрытый ящик, Qtc около 0,7–0,9 | Тип «Закрыт», автонастройка «Ровная» или «Автозвук» |
| Максимальная громкость на определённых частотах | Фазоинвертор с настройкой выше Fs | Тип «ФИ», автонастройка «Громкая» |
| Узкополосный сабвуфер и скрытый динамик | Бандпасс | Тип «Бандпасс», проверка АЧХ и скорости воздуха в порту |
| Нет места под короб, багажник герметичен | Установка на панель (free-air) | Тип «Открыт», проверка хода диффузора |
Закрытый ящик
В закрытом ящике воздух за диффузором работает как пружина и повышает резонансную частоту. Нагруженный динамик имеет резонансную частоту Fc и добротность Qtc:
Fc = Fs · √(1 + Vas / Vb), Qtc = Qts · √(1 + Vas / Vb)
Здесь Vb — эффективный объём короба. Для заданного Qtc обратная формула даёт нужный объём:
Vb = Vas / [ (Qtc / Qts)² − 1 ]
Qtc определяет форму АЧХ у нижней границы диапазона. Графики ниже показывают отклик закрытого ящика как фильтра второго порядка: частота отложена в долях от Fc.
При Qtc около 0,707 АЧХ получается максимально плоской без горба, но требуется самый большой объём. С ростом Qtc появляется подъём вблизи Fc: бас становится плотнее и «бочечнее», а короб — компактнее. В калькуляторе режимы автонастройки закрытого ящика соответствуют Qtc 0,707 («Ровная»), 0,9 («Автозвук») и 1,1 («Громкая»). Для примера ниже взят динамик с Fs = 32 Гц, Qts = 0,58 и Vas = 40 л.
| Qtc | Объём Vb | Резонанс Fc | Что получаем |
|---|---|---|---|
| 0,707 | ≈ 82 л | ≈ 39 Гц | Самая ровная АЧХ, но большой объём |
| 0,9 | ≈ 28 л | ≈ 50 Гц | Компромисс размера и плотности баса |
| 1,1 | ≈ 15 л | ≈ 61 Гц | Компактный короб, заметный горб, бас «гудит» |
Цифры в таблице получены по формулам без учёта потерь в корпусе. Сам калькулятор дополнительно учитывает потери и заполнитель, поэтому его результаты слегка отличаются. Если Qtc получается выше 1,1, калькулятор предупредит о гудящем басе, а при Qtc ниже 0,55 — о слишком большом объёме для этого динамика.
Фазоинвертор
Фазоинвертор — это закрытый объём с портом (трубой или щелью). Воздух в порту и упругость воздуха в коробе образуют резонатор Гельмгольца с частотой настройки Fb. Вблизи Fb диффузор почти неподвижен, а звук излучает порт, поэтому отдача здесь выше, чем у закрытого ящика. Ниже Fb спад круче (четвёртый порядок), а групповая задержка заметно возрастает.
Как рассчитывается длина порта
Эффективная длина порта определяется площадью порта, эффективным объёмом и частотой настройки:
Lэфф = S · c² / (4π² · Fb² · V)
L = Lэфф − k · a
где S — суммарная площадь порта (м²), c = 343 м/с — скорость звука, V — эффективный объём короба (м³), a — радиус порта, k — поправка на присоединённую массу воздуха у торцов. Для порта с прямыми торцами калькулятор принимает k = 1,46, для порта с раструбом — k = 1,7. Если портов несколько, расчёт идёт по их суммарной площади.
Важно, что порт сам занимает место внутри короба, а калькулятор итерационно учитывает вытесняемый им объём и объём стенок. Поэтому длина зависит от чистого объёма, а чистый объём — от длины порта.
График показывает ключевую закономерность: длина порта растёт обратно пропорционально квадрату Fb. Снижение настройки с 40 до 30 Гц удлиняет порт примерно вдвое. Узкий порт при той же настройке заметно короче, но воздух в нём движется быстрее.
Скорость воздуха в порту
Скорость воздуха в порту равна объёмной скорости потока, делённой на площадь порта. Чем больше ход диффузора и меньше сечение порта, тем она выше. На больших скоростях поток становится турбулентным: слышны «выдохи» и свист, а порт начинает «сжимать» звук. В калькуляторе введены два порога: жёлтый — 17 м/с (56 фут/с) и красный — 34 м/с (112 фут/с). При превышении красного порога стоит увеличить диаметр порта, добавить порты или использовать раструб. Раструб, то есть расширение торцов, сглаживает вход и выход потока и снижает турбулентность.
Выбор настройки Fb
Режимы автонастройки фазоинвертора в калькуляторе используют следующие правила:
| Режим | Объём (чистый) | Настройка Fb | Результат |
|---|---|---|---|
| Ровная | Vb ≈ 20 · Qts3,3 · Vas | Fb ≈ 0,42 · Qts−0,96 · Fs | Квазибаттервортовая настройка: ровная АЧХ, но большой объём |
| Автозвук | 0,75 · Vas | 1,15 · Fs | Компромисс размера и громкости для салона |
| Громкая | 0,5 · Vas | не менее 38 Гц и не менее 1,4 · Fs | Компактно и громко вблизи Fb, ниже слабо |
Для динамика с Fs = 32 Гц, Qts = 0,58 и Vas = 40 л режим «Ровная» даёт около 133 л и настройку 22,7 Гц, что для автомобиля нереально. Для динамика с низкой Qts, например Fs = 28 Гц, Qts = 0,40 и Vas = 80 л, получается около 78 л и 28,3 Гц. Режимы «Автозвук» и «Громкая» для обоих динамиков дают размеры более практичные:
| Динамик | «Ровная» | «Автозвук» | «Громкая» |
|---|---|---|---|
| Fs 32 Гц, Qts 0,58, Vas 40 л | ≈ 133 л, 22,7 Гц | 30 л, 36,8 Гц | 20 л, 44,8 Гц |
| Fs 28 Гц, Qts 0,40, Vas 80 л | ≈ 78 л, 28,3 Гц | 60 л, 32,2 Гц | 40 л, 39,2 Гц |
Отсюда практический вывод: динамик с высокой Qts в фазоинверторе даёт либо гигантский короб, либо горб и слабый бас ниже настройки. Динамики для ФИ обычно имеют низкую Qts, а универсальным и «закрытым» динамикам лучше подходит закрытый ящик.
Если настройка Fb оказывается ниже 0,7 · Fs, калькулятор предупредит о горбе на АЧХ, а если выше 1,7 · Fs — о слабом басе ниже настройки.
Круглый и щелевой порт
Круглый порт проще купить и согнуть из готовой трубы, но для большой площади нужен большой диаметр или несколько портов. Щелевой порт часто делают вдоль всей ширины короба и используют стенку как одну из его сторон. В калькуляторе для щелевого порта задаются ширина щели и её высота. Порт можно вывести на переднюю или заднюю панель. Если его длина превышает глубину короба, калькулятор советует согнуть порт, сделать его щелевым или повысить Fb.
Бандпасс 4-го порядка
В бандпасс-корпусе динамик установлен на перегородке между двумя камерами. Одна камера закрытая, вторая оснащена портом, и наружу звук идёт только через порт. Получается полосовой фильтр: отдача высока в узком диапазоне, а выше и ниже неё резко падает. В калькуляторе задаётся доля задней камеры (по умолчанию 55 %), а порт всегда находится в передней камере.
У такой схемы три особенности. Во-первых, диапазон узок, поэтому бандпасс выбирают осознанно под определённый вкус. Во-вторых, ошибки в объёмах и настройке сильнее видны на АЧХ. В-третьих, калькулятор для бандпасса показывает полосу пропускания по уровню −3 дБ вместо привычного F3. Проверяйте также скорость воздуха в порту: она бывает критической.
Открытое оформление (акустический экран)
Динамик, установленный на панели без короба, называют акустическим экраном или free-air. На практике роль объёма за диффузором выполняет багажник, поэтому он должен быть герметичным и достаточно большим. В калькуляторе при выборе «Открыт» объём принят бесконечно большим, а на чертеже отображается только панель с отверстием. Главное, что нужно проверять, — ход диффузора: без жёсткого воздушного подвеса он быстро растёт на низких частотах, и защита сабсоник-фильтром особенно важна.
Подключение: количество динамиков, катушки и нагрузка на усилитель
Калькулятор позволяет задать от одного до четырёх динамиков, тип катушки (одинарная SVC или двойная DVC), сопротивление каждой катушки от 1 до 4 Ом и схему коммутации. Результат — итоговое сопротивление нагрузки, которое видит усилитель. Именно оно определяет, как усилитель отдаёт мощность и безопасно ли подключение.
Двойная катушка — это две независимые обмотки в одном динамике. Если соединить их последовательно, их сопротивления складываются, а если параллельно — делятся пополам. Несколько динамиков тоже можно подключать параллельно или последовательно. Параллельное подключение снижает сопротивление и повышает мощность, отдаваемую усилителем, но не все усилители стабильны на низкоомной нагрузке.
| Катушка динамика | Катушки соединены | Один динамик | Два динамика параллельно | Два динамика последовательно |
|---|---|---|---|---|
| DVC 1 Ом | последовательно | 2 Ом | 1 Ом | 4 Ом |
| параллельно | 0,5 Ом | 0,25 Ом | 1 Ом | |
| DVC 2 Ом | последовательно | 4 Ом | 2 Ом | 8 Ом |
| параллельно | 1 Ом | 0,5 Ом | 2 Ом | |
| DVC 4 Ом | последовательно | 8 Ом | 4 Ом | 16 Ом |
| параллельно | 2 Ом | 1 Ом | 4 Ом |
Красным выделены значения ниже 1 Ом: калькулятор предупредит, что большинство усилителей на такой нагрузке нестабильно. Минимальное допустимое сопротивление всегда указывает производитель усилителя в паспорте. Ещё одно практическое замечание: сопротивление динамика зависит от частоты, на резонансе оно выше номинального, а постоянное сопротивление катушки (Re) ниже номинала. Калькулятор строит график импеданса, и на нём видны оба значения.
Автомобиль: салонный прирост и особенности установки в России
Салон автомобиля — маленькое герметичное помещение, и ниже определённой частоты давление в нём растёт: это называют салонным приростом (cabin gain). Поэтому в машине АЧХ сабвуфера на низких частотах выглядит заметно лучше, чем на измерении «вне салона». Для расчёта калькулятор использует упрощённую модель: подъём начинается с заданной частоты и достигает ограниченного максимума в дБ. Под пресеты «Седан», «Хэтчбек», «Грузовик» заложены разные значения начала подъёма и максимума, а при выборе «Свой» вы вводите их сами.
График построен по формуле модели из калькулятора, то есть это модельные кривые, а не измерения конкретных автомобилей. Реальный салон даёт собственный результат: зависит от объёма, жёсткости кузова, утечек (щели, открытые окна, люк), положения динамика и расположения слушателей. После установки сабвуфера лучше проверить звучание на слух и, если есть возможность, измерить АЧХ. Для сравнения, при выборе «Свой» вы вводите частоту начала подъёма и максимум по результатам собственных измерений.
Что учесть при установке в российских условиях
- Зима и мороз. Подвес динамика на холоде становится жёстче, Fs и Qts растут, а ход диффузора ограничивается. Не подавайте полную мощность сразу после ночёвки на морозе: дайте салону и динамику прогреться.
- Влага и реагенты. Торцы МДФ боятся влаги, поэтому их стоит загрунтовать или пропитать, а внешнюю поверхность обклеить карпетом или плёнкой, рассчитанной на салон автомобиля. Багажник может промокать после зимней мойки, и об этом нужно помнить при выборе материала.
- Проём багажника. Перед расчётом измерьте проём багажника и его высоту под полкой, затем вводите внешние габариты с этим запасом. Если короб с прямой стенкой не проходит, используйте форму «Со скошенной стенкой» и задайте наклон лицевой панели.
- Ниша запасного колеса. У хэтчбеков и универсалов бывает удобно использовать нишу под запаску. Объём такой ниши измеряют и считают как закрытый объём для free-air или для ЗЯ.
- Бортсеть. Автомобильное напряжение меняется: около 12 В без зарядки и порядка 14 В при работающем двигателе, а при мощных нагрузках оно проседает. Реальная мощность усилителя зависит от этого напряжения, поэтому калькулятор считает по заданной вами мощности RMS, но оценку надёжности стоит дополнять запасом.
Размеры короба: от внутреннего объёма до чертежа
Размеры «снаружи» и «внутри» отличаются на две толщины стенок, а ещё внутри короба находятся динамики, распорки и порт. Калькулятор считает чистый объём Vчист поэтапно:
Vчист = Vбрутто − Vдинамиков − Vраспорок − Vпорта
Брутто в этом примере: (450 − 38) × (500 − 38) × (350 − 38) мм = 412 × 462 × 312 мм ≈ 59,4 л. В калькуляторе объём считается по средней глубине, а для скошенной стенки глубина верхней части уменьшается на величину наклона.
Материалы
| Материал | Плюсы | Минусы | Примечание |
|---|---|---|---|
| МДФ | Однородный, плотный, хорошо фрезеруется, не пружинит | Боится влаги, торцы крошатся | В калькуляторе для оценки массы принята плотность 750 кг/м³ |
| Берёзовая фанера | Лучше держит крепёж и влагу, жёсткая | Дороже, «звонче», нужна шлифовка торцов | Принята плотность 680 кг/м³; обращайте внимание на класс эмиссии, указанный производителем |
| Карпет и винил | Декоративная отделка и защита от влаги | Добавляют массу, нужен клей, рассчитанный на салон | Масса карпета в калькуляторе учтена отдельно |
| ЛДСП | Дёшево, доступно | Крошится под винтом, ламинат отслаивается, плохо держит шурупы | Для коробов не рекомендуется |
Толщина стенки задаётся в калькуляторе вручную: по умолчанию 19,05 мм (¾ дюйма). В продаже чаще встречаются 18, 19 и 22 мм, поэтому введите реальную толщину листа. Размер листа у поставщиков разный, а карта раскроя в калькуляторе строится на листе 1220 × 2440 мм с учётом пропила 3,2 мм. Если у вас лист другого размера, оцените раскрой вручную по тем же деталям.
Распорки и заполнитель
Распорка — это жёсткая рамка внутри короба, которая гасит вибрации больших панелей. Задайте нужное число распорок: калькулятор вычтет их объём и покажет на чертеже. Поле «Заполнитель» задаёт, на сколько заполнен короб поглощающим материалом (синтепоном, холлофайбером). В модели калькулятора заполнитель увеличивает эффективный объём (до +15 % для ЗЯ и до +5 % для ФИ) и снижает потери, но не заменяет жёсткие стенки.
Чертёж и карта раскроя
В конце калькулятор выдаёт чертёж (вид спереди, вид сбоку, схему распила) и таблицу деталей. Раскрой строится автоматически и сообщает количество листов и примерный процент отходов. Чертёж можно сохранить как SVG, а страницу целиком — как PNG-снимок. Перед распилом проверьте, что все размеры в таблице деталей соответствуют вашему материалу.
Мощность и ход диффузора
Калькулятор моделирует ход диффузора на мощности вашего усилителя и сравнивает его с Xmax. Ход вычисляется по полной электромеханической модели динамика с учётом короба, порта и Fb. Красная линия на графике хода — это Xmax: превышать её нельзя, иначе искажения растут, а подвес и катушка могут быть повреждены. Обратите внимание на низкие частоты ниже настройки порта: там диффузор теряет воздушную поддержку, и ход резко растёт. Если ход превышает Xmax на 25 % и более, калькулятор считает это критической ошибкой и рекомендует сабсоник-фильтр или снижение мощности.
Мощность на один динамик сравнивается с его RMS. Превышение 100 % — предупреждение, а свыше 150 % — критическая ошибка: риск перегрева и сгорания катушки. Помните, что усилитель отдаёт мощность на разной нагрузке по-разному, поэтому нагрузку, которую считает калькулятор, нужно сопоставить с паспортной мощностью усилителя именно на этом сопротивлении.
Токи в бортсети тоже растут вместе с мощностью. Ориентировочный ток из бортсети можно оценить по формуле I ≈ P / (η · U). В таблице принят КПД усилителя η = 75 % (условное допущение):
| Выходная мощность усилителя | Ток при 14,4 В | Ток при 12 В |
|---|---|---|
| 500 Вт | ≈ 46 А | ≈ 56 А |
| 1000 Вт | ≈ 93 А | ≈ 111 А |
| 1500 Вт | ≈ 139 А | ≈ 167 А |
| 2000 Вт | ≈ 185 А | ≈ 222 А |
При таких токах сечение силового кабеля, качество клемм, предохранитель у аккумулятора и надёжная «масса» становятся отдельной задачей. Подбирайте кабель и предохранитель по таблицам производителя кабеля и по длине трассы, а не «на глаз».
Как читать графики калькулятора
| График | Что показывает | На что смотреть |
|---|---|---|
| АЧХ, 1 м | Уровень звукового давления короба (синий) и с учётом салона (оранжевый) | Ровность в рабочем диапазоне, положение −3 дБ (F3), пик на АЧХ |
| Ход диффузора | Пиковый ход на мощности усилителя | Не должен пересекать красную линию Xmax, особенно ниже Fb |
| Скорость воздуха в порту | Скорость потока в порту | Жёлтая линия 17 м/с, красная 34 м/с — риск шума и свиста |
| Импеданс | Сопротивление, которое видит усилитель | Должен лежать не ниже допустимой нагрузки усилителя |
| Групповая задержка | Задержка сигнала по частоте, мс | Выше 15 мс ниже 60 Гц бас воспринимается «размытым» (ориентир калькулятора) |
| Максимальный SPL | Предельный уровень по мощности и по ходу | Какая из границ (мощность или Xmax) ограничивает вас |
| Зависимость от объёма | Как меняются F3 и пик АЧХ при изменении чистого объёма | Где находится ваш короб на кривой и есть ли смысл менять объём |
| Длина порта от настройки | Длина вашего порта и порта на размер больше и меньше | Пересечение с глубиной короба (красная линия) |
Пороги предупреждений калькулятора
| Ситуация | Порог | Статус |
|---|---|---|
| Ход диффузора выше Xmax | свыше 100 %, свыше 125 % | Предупреждение / критическая ошибка |
| Мощность на динамик | свыше 100 % RMS, свыше 150 % RMS | Предупреждение / критическая ошибка |
| Скорость воздуха в порту | свыше 17 м/с, свыше 34 м/с | Предупреждение / критическая ошибка |
| Qtc закрытого ящика | выше 1,1 или ниже 0,55 | Предупреждение |
| Чистый объём | менее 20 % от Vas | Предупреждение |
| Длина порта | больше глубины короба | Предупреждение |
| Настройка Fb | ниже 0,7 · Fs или выше 1,7 · Fs | Предупреждение |
| Сопротивление нагрузки | ниже 1 Ом | Предупреждение |
| Динамик и порты не помещаются на панели | — | Критическая ошибка |
Пошаговый порядок работы с калькулятором
- Выберите тип оформления и материал. Начните с закрытого ящика, если не уверены.
- Найдите динамик в базе или введите параметры вручную. Сверьте их с паспортом.
- Укажите количество динамиков, тип катушки, сопротивление катушки и схему подключения. Проверьте итоговую нагрузку на усилитель.
- Выберите автонастройку («Ровная», «Автозвук», «Громкая») или переключитесь на «Вручную» и задайте объём и настройку сами.
- Выберите пресет автомобиля или задайте параметры салона вручную и введите мощность усилителя.
- Проверьте статус результата и графики: ход диффузора, скорость воздуха в порту, АЧХ, импеданс. Исправьте проблемы, пока не появится зелёный статус.
- Подгоните габариты короба под багажник (по габаритам или по объёму, прямая или скошенная форма) и проверьте, что порты и динамик помещаются на панели.
- Посмотрите короб в 3D (снаружи, в разрезе, прозрачно; статика или анимация), затем сохраните чертёж SVG и снимок PNG.
Типичные ошибки
| Ошибка | Чем это заканчивается | Как избежать |
|---|---|---|
| Считать объём по внешним размерам | Короб получается меньше расчётного, Qtc растёт | Вводите внешние размеры и толщину стенки, смотрите «чистый объём» |
| Не учесть вытеснение динамика, распорок и порта | Настройка Fb уходит выше расчётной | Опирайтесь на чистый объём из калькулятора |
| Брать динамик с высокой Qts под «ровный» ФИ | Огромный короб или горб на АЧХ | Выбирайте динамик с низкой Qts для ФИ или используйте закрытый ящик |
| Слишком узкий или короткий порт | Свист, шумы, сжатие звука | Следите за скоростью воздуха, добавляйте порты и раструб |
| Игнорировать Xmax и сабсоник-фильтр | Удары диффузора, повреждение подвеса | Включайте сабсоник-фильтр и держите ход ниже Xmax |
| Подключать нагрузку ниже допустимой для усилителя | Перегрев и защита усилителя | Смотрите паспорт усилителя и итоговое сопротивление |
| Тонкие стенки без распорок | Панели «поют», появляются дребезг и потери | Толщина 18–22 мм, распорки, клей и герметик по швам |
| Не герметизировать короб и крепёж | Шипение и потери низких частот | Герметик на швах, забивные гайки и уплотнитель под динамик |
Ограничения модели
Калькулятор — инженерная модель, а не лабораторный измерительный комплекс. Он использует сосредоточенные параметры (Thiele — Small) и упрощённую модель сильного сигнала. Поэтому результат нужно воспринимать как отправную точку, а не как гарантию:
- не учитываются температурная компрессия звуковой катушки и нелинейности подвеса и магнитной системы;
- не моделируются стоячие волны и резонансы панелей короба;
- не учитывается компрессия в порту при больших скоростях воздуха, а скорость показана как индикатор риска;
- салонный прирост — типовая модель, не повторяющая конкретный автомобиль;
- параметры динамиков из базы ориентировочные, их нужно сверять с паспортом производителя;
- просадка бортсети и реальная мощность усилителя не рассчитываются.
Практическая рекомендация: после распила и сборки проверьте результат на слух и, если есть возможность, измерениями. Подкорректируйте длину порта, заполнитель и фильтры уже на готовом коробе.
Список литературы
- Thiele A. N. Loudspeakers in Vented Boxes: Part 1 and Part 2 // Journal of the Audio Engineering Society. — 1971. — Vol. 19, No. 5 и No. 6.
- Small R. H. Closed-Box Loudspeaker Systems. Part I: Analysis // Journal of the Audio Engineering Society. — 1972. — Vol. 20, No. 10; Part II: Synthesis // Journal of the Audio Engineering Society. — 1973. — Vol. 21, No. 1.
- Small R. H. Vented-Box Loudspeaker Systems. Parts I–IV // Journal of the Audio Engineering Society. — 1973. — Vol. 21, No. 5–8.
- Toole F. E. Sound Reproduction: The Acoustics and Psychoacoustics of Loudspeakers and Rooms. — Focal Press, 2008.
- Алдошина И. А., Войшвилло А. Г. Высококачественные акустические системы и излучатели. — М.: Радио и связь, 1985.
- Иофе В. К., Корольков В. Г., Сапожков М. А. Справочник по акустике. — М.: Связь, 1979.
- Сапожков М. А. Электроакустика. — М.: Связь, 1978.
- Эфрусси М. М. Громкоговорители и их применение. — М.: Энергия, 1976.
