Расчет и изготовление корпуса под сабвуфер

Итак, был у меня фазоинверторный ящик сабвуфера, но пришло время, и озвучивать кварталы деструктивным уханьем мне надоело, к тому же уханье само страдало неравномерностью. Хотелось более четкого структурированного баса, чтобы количество перешло в качество!

Изучение рынка готовых изделий показало, что они обладают омерзительным качеством и годятся разве что для адаптации под дачный унитаз (благо форма подходящая). Поэтому было принято решение самостоятельно изготовить ящик для сабвуфера типа ЗЯ (то есть совсем без дырок).

1. Материалы и инструмент

Бюджет — это самое позорное место моей работы. По незнанию было куплено море всякого хлама, а остатки материалов составляли иногда до 80% приобретенного. Некоторые вещи не были использованы вообще. Всех цен я уже не помню (сборка шла больше двух недель), но по самым скромным подсчетам было потрачено более 5000 рублей. Однако был поставлен критерий: без компромиссов. То есть все, что нужно для достижения высшего качества звука. Так что с тяжелым бюджетом пришлось смириться.

Материалы:

• Фанера 2 сорт 20 мм – 1 лист 4 м² (800 руб.)
• Фанера 2 сорт 10 мм – 1 лист 4 м² (400 руб.)
• Клей эпоксидный универсальный марки ЭДП (пр-во г. Дзержинск) – 1 упаковка 280 г (70 руб.)
• Саморезы по дереву (25 мм, 40 мм, 50 мм) – более 200 штук (200 руб.)
• Силиконовый клей-герметик Done Deal – 1 тюбик (80 руб.)
• Шумоизоляция StP BIMAST BOMB – 1 лист 0,6 х 0,9 м (380 руб.)
• (Винт 40х6 мм + усовая гайка + шайба + гровер) х 8 (ок. 100 руб.)
• Шпилька 100х8 мм + 4 шайбы + 4 гайки (ок. 60 руб.)
• Акустический кабель сечением 4 мм² – 2 м (160 руб.)
• Карпет 100х140 см – 220 руб.
• Клей FENTAC Adhesives 600 мл – 200 руб
• Бесчисленные сверла, насадки для гайковерта, лезвия для лобзика, наждачки для шлифмашинки, а также один простой школьный циркуль – не помню, сколько все это стоит

Инструменты:

• Компьютер
• Электролобзик
• Дрель
• Гайковерт
• Шлифовальная машинка
• Шпатель
• Карандаш
• Циркуль
• Линейка

2. Расчет

Корпус рассчитал в программах Bassbox и JBL Speakershop. Все параметры динамика берутся из мануала либо ищутся в интернете. Абсолютный минимум: Qts (полная добротность), Vas (эквивалентный объем) и Fs (резонансная частота). Главный плюс этих программ – можно максимально точно рассчитать объем и подгонять под него форму ящика и всевозможные его размеры, а в специальном модуле показываются все детали будущего корпуса со всеми размерами.

В моем случае объем требовался 26–28 л. Жить в нем по-прежнему будет головка Art Sound Vulcan 12, катушка 2х2 Ом, 1000 Вт.

Форму выбрал самую стандартную – прямоугольная трапеция (чтобы аккуратно приставить к спинке заднего сиденья). Плюс чем проще конструкция, тем выше жесткость. Сам по себе ящик получился компактным, в 1,5 раза меньше предыдущего.

3. Разметка

Рисование на фанере и выпиливание всех деталей – ничего интересного. Единственное, советую использовать циркулярку, так как лобзик все время гуляет, и грани получаются волнистыми. Все грани выводились шлифмашинкой и подгонялись друг к другу. Это очень важно, так что не жалейте времени на примерки и подгонки. Как говорится, семь раз отмерь…

4. Склеивание

Лучшего состава, чем эпоксидка, не существует. Она самая крепкая и при этом сохраняет эластичность, то есть при вибрациях не трескается. Главное – соблюсти пропорции. Перебор закрепителя – потрескается, недобор – не высохнет до конца. Но я усовершенствовал и это! Добавив в эпоксидку опилки, мы получаем пасту, которая не только отлично склеивает, но и заполняет все полости, что очень важно для герметичности! Адская смесь полностью полимеризуется за сутки, и результат превосходит по прочности цемент. Монолит! Затвердевшие излишки снимаются с большим трудом, так что лучше сразу их удалять. Сначала брал стружку после выпиливания, но получалась какая-то мокрая крупа. Потом додумался залезть в «опилкосборник» шлифмашинки. Вот уж где элитная опилка – пудра просто! Сразу каша превратилась в повидло!

5. Свинчивание

Каждый стык утянут саморезами с интервалом в 3 см. Без электрического гайковерта даже не пытайтесь – устанете. Мне их понадобилось около 100 штук! Перед ввинчиванием место под каждый саморез засверливается и фаскуется. После свинчивания дополнительно тем же раствором промазывается каждый стык, шпаклюются все полости и неровности.

6. Жесткость

Для того чтобы саб еще больше напоминал великую китайскую стену, я добавил внутрь шесть ребер жесткости и две шпильки. Шпильки проходят вертикально через ящик и стягивают его, что дает «эффект натянутой тетивы». Кстати, объем всех внутренних деталей, включая сам динамик, надо учесть при проектировании корпуса на компьютере (для этого в софте предусмотрен специальный модуль).

7. Передняя стенка

Эта грань должна быть самой прочной, ведь она держит головку саба, которая в пиках отрабатывает киловатт! К тому же я хотел установить динамик заподлицо, что выглядит красиво. Решено было сделать бутерброд из 10 и 20 мм фанеры, причем отверстие предусматривало бы фаску для крепления корзины саба в один уровень с внешней поверхностью. На двух деталях одинаковой формы вычерчиваются и выпиливаются круглые отверстия, радиусы которых различаются ровно на ширину фланца корзины саба. Далее они склеиваются между собой максимально прочно! Для этого, кроме легендарного эпоксидного раствора, в ход пошли 110 маленьких саморезов, намертво стянувших слои фанеры. Необходимо учесть, что крайние ряды коротких саморезов после склеивания будут использованы как отверстия для длинных при креплении стенки к корпусу. Итоговый бутерброд, усеянный шляпками саморезов, выглядит устрашающе!

8. Крепление динамика

От саморезов я сразу отказался – недолговечно, при том что я люблю слушать разные головки и для этого их постоянно прикручиваю-откручиваю. Решение – винты. Одна проблема: часто производитель делает дырочки для тонких винтиков, которые выглядят несерьезно! То ли дело компания Art Sound! Позаботилась о надежном креплении. К моему ящику динамик прикручен восемью винтами калибра 6 мм и длиной 40 мм. Вкупе с шайбами размером с рубль и гроверами вид подстать брутальной фронтальной стенке! Зато намертво. Если широких отверстий производитель сабвуфера не предусмотрел, советую рассверлить.

Отдельное слово о гайках. Под такую мощь вбивать обычные в фанеру с внутренней стороны я не стал – все равно сорву. На строительном рынке после долгих поисков были найдены специальные усовые гайки, которые используются в мебельных стяжках. По периметру они имеют четыре зубца, которые на полсантиметра утапливаются в фанеру. Опять намертво, да еще и многоразово.

Для герметизации ложе корзины густо намазано силиконовым герметиком, который после высыхания образует отличную многоразовую прокладку. Сверлить отверстия под крепление динамика надо через маску динамика. Это единственное место во всей работе, где ошибаться нельзя! Полмиллиметра – и одна точка крепления выбывает!

9. Шумоизоляция

Корифеи говорят, что можно и без нее, но… вы же смотрите передачу «Программа максимум»! В магазине оказался только один вид – BIMAST BOMB. Представляет собой 4-миллиметровый бутерброд из битума, мастики и фольги. Если честно, впечатление производит сильное. Лист площадью 1 м² держать одной рукой долго не получится. Такой площади хватило для покрытия всей внутренней поверхности ящика. Укладка происходит с помощью промышленного фена и укаточного валика. Ни того, ни другого не оказалось. В ход пошел обычный фен и… да чем угодно можно укатывать. Сразу предупреждаю: после такой обработки ничто не заставит шумку расстаться с фанерой. Рассчитывайте все заранее.

10. Питание динамика

Как правильно писал Юрец, чашка с клеммами – не лучший вариант, и делать такую дырку в бескомпромиссном сабе – явный компромисс. Еще один минус – лишний разрыв цепи. Это всегда вносит пусть минимальные, но помехи на пути сигнала. Поэтому я протянул кабель напрямую от клемм динамика до клемм усилителя. Отверстие под кабель замазано силиконовым герметиком, так как здесь нужна большая гибкость, чем может дать эпоксидка. Провод взял самый толстый, какой нашел – сечением 4 мм². Будет мало – придется класть силовой, но это уже клиника, по-моему!

Итак, все склеено, свинчено, стянуто и подключено.

11. Пилотный запуск

Надо сказать, что непросохший корпус, установленный под неудачным углом в багажнике седана моего товарища, размер салона которого больше моего хэтча раза в полтора, дал такой бас, от которого у того товарища глаза вылезли на лоб! И главное, что не от количества звука, а от самого звука. Вроде все получилось.

Пока в своей машине прослушать не могу – система на модернизации. Предстоит еще ряд работ для доведения проекта до логического конца:

1. Установка сверху и снизу еще по одному слою 10 мм фанеры для компенсации гаек и шайб шпилек, торчащих снаружи
2. Финальное отпиливание лишних выступов и сглаживание углов
3. Обтяжка карпетом

Всем, кого я вдохновил:

1. Семь раз отмерь – один отрежь
2. Наберитесь терпения
3. Без нормального инструмента – не тратьте нервы, купите в магазине

С прошлого раза я добавил еще по слою 10 мм фанеры на пол и потолок, чтобы гайки шпилек были заподлицо с поверхностями.

БЫЛО:

СТАЛО:

Нижние гайки вообще залил эпоксидной смолой, чтобы намертво.

Перед обтяжкой весь корпус тщательно обработал лобзиком и шлифмашинкой для выведения итоговой гладкой формы.

12. Обтяжка карпетом

Задолбался искать карпет под цвет салона, купил черный. Всем советую найти специальный клей для этих целей. Известны два варианта, beide Sprays: HYCOTE (не нашел) и FENTAC Adhesives (вот он).

Спрей удобен, потому что наносится очень равномерно. Этот клей еще и образует слой клейкой пены, которая заполняет все пространство под неоднородным и пористым карпетом.

Перед нанесением клея надо убедиться, что поверхность ровная, однородная и обезжиренная. Если есть сомнения, лучше еще раз пройтись шкуркой.

Обтягивать ящик очень просто, в основном потому, что карпет прощает промахи в 2–3 миллиметра. Все слои делал в стык, «выкройка» такая:

Порядок обтяжки:

1. Боковые стенки
2. Одним куском по кругу все остальные стенки, с запасом по ширине, чтобы края выступали на 4–5 см
3. Загибание краев с подгонкой друг к другу

Черный саб Малевича:

Стыки почти не видны:

Вырезание дырки под динамик (тоже оставил выступ в 1 см, чтобы потом загнуть внутрь и приклеить).

Главное правило при обтяжке – семь раз отмерь! При нанесении клея во время подгонки стыков очень важно аккуратно прикрыть края покрываемой клеем области, чтобы не запачкать внешнюю сторону уже наложенного карпета. Можно использовать газету, обрезки карпета, но лучше всего – мебельный скотч. И не жалейте газет, настилаемых под место работы (в моем случае – на роскошный палас в гостиной), иначе очень скоро придет чувство мухи, попавшей в паутину!

При монтаже головки я намазал герметик на место соприкосновения головки и корпуса и во все отверстия под винты. Для пущей герметичности.

Вот и все! Саб готов! Можно нести обратно в машину!

13. Небольшая оптимизация

Сегодня я расскажу, как сделать ваш сабвуфер портативным с минимальными потерями качества. Чашка-клеммник – это явная потеря в качестве. Прямой провод от динамика до усилителя – неудобно (каждый раз приходится отвинчивать его от клемм усилителя и волочить по полу кабель).

Решение – применение специализированного коннектора из мира студийно-эстрадного автозвука! Я использовал коннектор Speakon фирмы Neutrik, модель NL2FC, и «маму» для него NL2FC. Этот разъем выдерживает до 40 ампер тока и обеспечивает очень качественный и защищенный контакт. Стоит 150 руб.

В «папе» винтовые клеммы, так что концы провода просто вставляются в пазы и зажимаются винтом. Принимает провод до 12 AWG, но мне удалось после нескольких попыток запихать и мои 4 мм². К клеммам «мамы» я провода припаял и поместил в термоусадку – так надежнее.

Получилось так:

Для интеграции в корпус пришлось делать вскрытие: отрезать кусок карпета, просверлить новую дырку под «маму» диаметром 20 мм и потом еще растачивать ее напильником (там нестандартный диаметр), заделать старое отверстие. Корпус «мамы» и ее фалец я обмазал эпоксидкой с опилками, вставил в отверстие и притянул двумя саморезами. Все за герметичность! Потом наложил фигурную заплатку из карпета – и дело сделано!

Получилось аккуратно, надежно и качественно:

Еще раз весь ящик (кстати, новый гриль):

Главная радость после прослушки – качество не упало!