Как сделать сабвуфер для компьютера своими руками

Обновлено: 03.07.2024

Персональные компьютеры являются не только средством для работы, общения, «прогулок» по интернету, но и полноценными мультимедийными центрами. С их помощью можно создавать свои фонотеки, переписывая из сети музыкальные альбомы, клипы и целые концерты. Поэтому домашний компьютер нуждается в качественной акустической системе. Среди промышленных моделей не всегда удаётся выбрать то, что нужно и многие собирают малогабаритный сабвуфер для компьютера своими руками. Прежде чем приступать к работе, нужно выбрать подходящий динамик и подготовить материал для изготовления ящика. Если планируется изготовление активной акустической системы, то понадобится усилитель низкой частоты, который так же можно сделать самостоятельно. Собрать своими руками сабвуфер для компьютера, можно используя МДФ или многослойную фанеру в качестве материала для корпуса.

Портативный сабвуфер для компьютера своими руками

Для малогабаритной низкочастотной колонки подойдут динамики небольшого размера. Есть модели, диаметр которых не превышает 10 см. Громкоговоритель GHXamp, диаметром 4 дюйма, выпускается в нескольких модификациях, с разным сопротивлением звуковой катушки и обеспечивает выходную мощность 40 ватт. Такую динамическую головку можно использовать в настольной акустической системе небольших размеров. Динамик маленького диаметра не сможет выдать качественные басовые частоты. Акустическая система такого уровня сможет только обогатить низкими частотами, звук компьютерных широкополосных колонок. Для сочных и насыщенных басов потребуются динамики большего размера. Чтобы сделать сабвуфер для компьютера своими руками на динамике 4 дюйма потребуется закрытый ящик от 8 до 10 литров. Гораздо лучшие результаты можно получить, используя громкоговорители диаметром 8 дюймов или 20,3 см.

На рисунке показана конструкция акустической низкочастотной системы закрытого типа для громкоговорителя 8 дюймов. Аналогичный ящик можно использовать для установки малогабаритных динамиков 4 дюйма. При этом все размеры можно уменьшить в 1,5-2 раза. Как собрать сабвуфер для компьютера. Материалом для изготовления корпуса служит МДФ толщиной от 18 до 21 мм. Для того чтобы увеличить жёсткость конструкции все детали корпуса собираются на брусках сечением 20 Х 20 мм, а перед сборкой на саморезах, все стороны промазываются клеем. Для этого можно использовать любой синтетический клеевой состав. Внутренний объём готовой колонки заполняется ватой или синтепоном. В пассивной конструкции, на задней стенке устанавливаются клеммы для подачи низкочастотного сигнала. При подключении колонки без усилителя могут возникнуть сложности, так как у персонального компьютера есть только одно гнездо «Выход Звука» типа mini-jack 3.5 mm. Такая конфигурация имеется у всех персональных устройств, где звуковая карта интегрирована в материнскую плату. Такой выходной сигнал нужно подавать на любой УНЧ с выходом на колонки сателлиты и сабвуфер. Подключить пассивную НЧ колонку можно, если в компьютер установлена внешняя звуковая карта с соответствующим разъёмом.

По цветам разъёмы звуковой карты маркируются следующим образом:

Голубой – аналоговый звуковой вход
Зелёный – фронтальные АС
Розовый – микрофон
Жёлтый (оранжевый) – сабвуфер
Чёрный – боковые АС
Серый – тыловые АС

На простых звуковых картах гнёзда для подключения боковых и тыловых колонок могут отсутствовать.

Как сделать сабвуфер для компьютера

Активный сабвуфер для ПК своими руками потребует сборки низкочастотного усилителя.Существует много несложных схем, выполненных на современной элементной базе. Для малогабаритной акустической системы не нужна большая выходная мощность. Проще всего собрать усилитель сабвуфера для компа на интегральных микросхемах. Удачным вариантом будет выбор схемы усилителя НЧ на микросхеме TDA1555Q. В корпусе содержится четыре интегральных усилителя. Устройство можно сделать трёхканальным, с двумя широкополосными колонками и басовой АС или четырёхканальным.

Заметка о НЧ-динамиках в целом. Когда дело доходит до них, вам, как правило, нужны 3 вещи:

Шаг 2: Вырезаем стенки, дно и крышку

Материал, который я использую, это ДСП 20 мм толщиной, которая покрыта специальным ламинатом. Люди говорят, что ДСП дешевая, но она также плотная, а плотность — это то, что нужно для короба сабвуфера. Я делаю короб размером 360 х 360 х 200 мм. Такой размер точно подойдет для моего пространства под полом, и сабвуфер для компьютера будет звучать непосредственно под диваном. Динамики и видеомонитор находятся в фиксированном месте, поэтому диван не будет двигаться.

Для простоты и долговечности конструкции мы будем использовать угловые шарниры. Начните с резки 360-миллиметровых досок из ДСП. Затем вырежьте четыре куска 200 мм шириной и сделайте несколько проходов на распиловочном столе, выпилив шпунт размером 8 х 20 мм на одной стороне каждой 200-миллиметровой доски. Обработайте их долотом для сглаживания поверхности. Эта выемка станет основой клеевого углового соединения.

Также выпилите два квадрата 360 х 360 мм, один квадрат 330 х 330 мм и 8 шт. 20 х 20 x 180 мм из ДСП.

Шаг 3: Клеим и прибиваем стенки и дно

Выложите четыре стороны и нанесите большое количество клея в каждый вырез в углу. Вставьте края без шпунта в шпунты соседней доски с клеем. Вбейте три гвоздя через край с шпунтом в конец соседней стороны. Сделайте это на всех четырех углах. Теперь у нас есть открытая коробка.

Нанесите большое количество клея на одну открытую сторону ящика и наденьте на неё один квадрат 360 х 360 мм. Теперь у вас есть коробка с одной закрытой стороной.

Наконец, приклейте кусочки ДСП размером 20 х 20 x 180 мм во все углы и вдоль всех краев. Это укрепит углы и обеспечит место для надежной опоры фанеры, которая будет поверхностью для установки динамика. Фанера 330 х 330 мм должна находиться вровень с верхней частью коробки.

Теперь можно установить клеммник.

Шаг 4: Размечаем и вырезаем фанеру

Нарисуйте X по диагонали от угла к углу на фанере 330 х 330 мм и на оставшихся квадратах 360 х 360 мм. Сверяя отверстия для установки динамика с этими диагональными линиями, вы можете легко увидеть, что динамик находится ровно по центру. Обведите круг вокруг рамки динамика на обоих кусках фанеры.

Используя циркуль, измерьте расстояние от наружной рамки динамика до места, где начинается конус рамки. Перенесите это измерение на фанеру 330 х 330 мм. Вырежьте этот маленький круг из меньшего куска фанеры. Также вырежьте основной круг большего размера из большей части фанеры.

Шаг 5: Завершаем корпус и устанавливаем динамик

Нанесите клей на поверхность фанеры и установите меньший кусок в место для крепления. Нанесите клей на всю заднюю сторону большей части, положите ее на место и прибейте гвоздями по всему периметру.

Как только клей высохнет, припаяйте провода от клеммной колодки к динамику. Я использую акустический провод 1.3 мм. Есть много споров о том, какие кабели лучше всего использовать. Напряжение проходит по поверхности провода, поэтому, чем больше площадь поверхности, тем лучше, верно? Однако, я использовал этот провод и ни разу не почувствовал никакой разницы ни в звуке, ни в нагреве кабеля. Обычный 1.3 мм провод отлично подходит.

После этого установите динамик в его законное место и вкрутите его в корпус. Я не использовал решетку в качестве защиты, потому что собираюсь проложить уплотнитель и прикрепить переднюю часть короба к полу моей гостиной, прикрутив её винтами насквозь, чтобы закрепить мини саб на месте. Наслаждайтесь объемным и глубоким звуком!

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Давно я задумался изготовлением «бУхалки» для кино в виде активного саба на LFE канал.
В качестве НЧ 30ГД-2 (НЧ от S90), так как такие есть в наличии и валяются без дела в больших количествах (ну и стоят копейки в нужных местах, так что не жалко). Ну и нищеброд я :), жалко мне за приличный саб больше 15 000 р. отдавать. По расчетам я решил выбрать бандпасс 6А. Только он дает очень приличную отдачу и низкую граничную частоту. По расчетная АЧХ уровню -3дб — 24 -63 Гц. Собранный саб выглядит так.

Качество фот в основном ужасное, так как фотографировал на телефон (ну не имел я ни мыльницы ни зеркалки в то время).
Кому интересно добро пожаловать под кат. Там очень много фот.

Конструкция

Общая конструкция очень похожа на общеизвестную конструкцию в инете.
Это пример внешнего вида с одного сайта (авторство картинки не укажу, так как не помню где брал фото, если кто знает напишите в личку, поставлю ссылку). Естественно размеры будут совершенно другие.

Для изготовления конструкции необходимо знать или получить параметры конкретного динамика. Их называют Параметры Тиля—Смолла. Если вы не знаете, что это, то гугл и вики вам в помощь, измеряется все достаточно просто, софт и методы гуглятся на ура. Не весь софт бесплатен, но скажу что измерить можно имея точный вольтметр, точные весы, пластилин, генератор и усилитель. Гуглится по «метод добавочной массы». Я пользовался методом добавочной массы, но автоматизировал измерения соответствующим софтом (название не указываю так как софт платен, но мы в России, кому надо тот все найдет ;)).
Измеренные параметры приводить нет смысла, ибо каждый динамик уникален и сборка конструкции по «чужим параметрам» ни к чему хорошему не приведет. Как бы сказать про динамики времен СССР, чтоб не грубо было…
У меня 4 НЧ динамика и все имеют абсолютно разные параметры, хотя они одной марки.
Для желающих указать и «похоливарить», что «качественного» звука от бандпасса не добиться, еще раз повторю саб собирался для просмотра фильмов и для озвучивания LFE канала, в котором идут в основном только эффекты.

Расчеты

Вот расчетные чертежи корпуса и расчетная АЧХ, все рассчитано под конкретный динамик.
Расчеты совпадают в 4 мне известных программах.
Я брал как основную программу расчета Bass box pro

Расчеты на потери полезного объема корпуса

«Пилите, Шура, пилите»

После всех расчетов, заказал распил ДСП в одной фирме которая занимается мебелью, обошлось все очень дешево
Вот средняя перегородка для крепления динамика.

Боковые стенки

на заднем плане видно инструмент сверления, ох и заколебался я сверлить.

Боковая стенка с брусками для усиления и крепежа.

Пытаемся все собрать в единую конструкцию

Примерим фазоинвертор из канализационной трубы

Покроем стенки звукопоглотителем

А так с динамиком

Электронная начинка

Процесс изготовления печаток подробно описывать не буду приведу только готовый результат. Делал ЛУТом (Лазерно Утюжная Технология). В качестве материала для переноса — нарезанные листы журнала PC Week.
Плата предварительного усилителя готовая к травлению и после протравки в хлорном железе.

Плата оконечного усилителя на TDA7294

Собрал почти полностью УНЧ, не хватило пары омических сопротивлений и одного оксидника и собрал предварительный усилитель с сабсоник фильтром и ФНЧ кроссовером с изменяемой частотой и переключателем фазы. На плате так же есть корректор Линквица, но он не распаян, так как для оформления бандпасса он не нужен. На фотках платы не отмыты от флюса, поэтому такие «красивые».

Оконечный усилитель

Предварительный усилитель

Наборчик собери сабвуфер

Берем кусок алюминия размечаем и делаем заднюю панель блока усилителей

Не забываем о плавкой вставке, в качестве радиатора что-то из запасов от проца AMD

Плата оконечного усилителя

Сделали все соединения

Питание из какого-то старого транса, опять мотанного самим. Трансформатор в древности стоял в каком-то ламповом телевизоре пока не попал ко мне в руки и не был перемотан для какого-то усилителя, давно это было). Питание на оконечник +- 35 В.

Так как такой вид несколько не симпатичный то красим все черной матовой краской из баллончика

Ставим свителки-перделки

Тру сабву́фер должен стоят на шипах. Шипы были заказаны отцу токарю. Вот такие получились

Примерим

И закрепим их

Делаем саб в меру красивым и симпатичным

Приведу для начала фотки промежуточного результата. Из них видно что такой саб не станет украшением квартиры. Ну ничего мы это исправим.

Без крышки

Достал виброшлифмашинку, зашпаклевал дырки от шурупов, выровнял корпус и начал обклеивать самоклейкой под светлое дерево. Сначала купил самоклейку для оклеивания в один слой. Изначально задумка была светлый корпус и черные матовые детали. После первого слоя стало ясно что один слой очень мало.
Первый слой

Попробовал покрыть дно лаком, стало хорошо видно что один слой просто просвечивает.

Пришлось еще раз идти в магазин за пленкой. Второй слой наклеивал веселее, так как помогала жена. В четыре руки клеить намного легче.

После двух слоев пленку начал покрывать лаком. Марку лака сейчас не вспомню, помню что быстросохнущий и вроде разбавлял ацетоном. Стоил около 50 р за банку так как просроченный :), но нам пофиг мы нищеброды.
Два слоя лака

После просушки он выглядит так

Ближе

Сколько же это стоит?

600 р — напилили мне детали на корпус + материал + доставка до дома.
100 р — шурупы.
120 р — брус
250 р — трубы фазиков + разъем для подключения в итоге оказался лишним и труб много, хватило бы и 50 р.
50 р — герметик (просроченный)
50 р -скульптурный пластилин
200 р — 2 шт TDA7294 (одну спалил по дурости перепутав полярность)
200 р разные мелкие детали которых не было в наличии.
120 р переменные резисторы с ручками
50 р лак (просроченный)
200 р 5 метров самоклейки
100 р шкурка
85 р краска черная матовая
70 р канализационная труба

Итого 2160 р., вроде ничего не забыл

бесплатно — принесли картонную трубу для фазика
бесплатно — НЧ динамик
бесплатно — инструмент

Немного расчетов и размышлений

Расчетное давление что-то около 109 дб в диапазоне работы, при подводимой мощности 50 Вт. Давно считал могу соврать. Расчеты на скорую руку

70 Ватт давление вот такое, как видно есть наклон так как дин фактически работает ниже резонансной частоты, но по графику он не выходит за пределы допустимого хода даже на 20 Гц

100 Вт ситуация та же

Посмотрел ради интереса, что можно в дин и 200 Вт вкачать и на 20 Гц не будет ограничения хода. Можно вплоть до 18 Гц заставить дудеть. Но есть естественный вопрос нужна ли такая мощь? По впечатлениям когда не было отдельного усилка раскачивал его промышленным усилком на 25 Ватт, если сделать на полную — это очень и очень громко. На полную включаю только когда хочу показать кому-либо всю мощь, похвастаться. Так сказать ЧСВ потешить :) Но в таком режиме долго не послушаешь, все что можно трясет и дребезжат стекла, мощно одним словом.

PS Конструкции уже год, делал я её под настроение 3 месяца, в свое удовольствие.
Стоило он того или нет? Я считаю, что да. Бас очень низкий и глубокий. Из-за конструкции саб очень мягко играет, резкую атаку он не сможет отиграть, да и не нужно это ему, зато все LFE эффекты идут просто на ура, все прослушивающие были в диком восторге. Несмотря на то что саб стоит на шипах, стены пол и стекла все равно ощутимо вибрируют создавая эффект не хуже чем в кинотеатрах (убрать бы еще дребезг стекол).
Недавно подарили динамическую головку от автосаба, буду делать еще один, но в этот раз закрытый корпус и с корректором Линквица.

В строительном магазине купил вот такую плиту, толщиной 30мм. Кстати, там же в магазине, за небольшую плату мне ее порезали по размерам. Имеющиеся у меня чертежи предполагали использование МДФ толщиной 19мм, то пришлось немного подкорректировать размеры, для сохранения оригинального внутреннего объема короба.

На этом этапе фиксируем конструкцию несколькими саморезами, для определения неточностей после распиливания, но прошло все нормально, заготовки соответствуют заданным размерам

Теперь нужно разметить точки под фрезеровку установочных мест для динамика и фазоинвертора

Фрезеровка

Подготавливаем фрезер ручного типа, а это фрезы, которые у меня имеются в наличии. Все операции производятся сугубо в домашней мастерской

Чтобы выполнить качественную по фрезеровке, как известно нужен циркуль, которого под рукой не оказалось, поэтому изготовил его самостоятельно из имеющихся в распоряжении материалов

В результате образовалась вот такая конструкция. Именно при помощи этого циркульного приспособления я смогу выполнять вырезание круга диаметром от 55 мм и более

Во время фрезерования, обязательно подключите пылесос

Вот, что получилось на данном этапе

Подгонка динамика

Как раз к этому моменту я получил динамик и фазоинвертор, сделал примерку

Фрезерные работы под установку терминала

После этого сделал фаску по всему периметру, чтобы не было острых углов

На этом шаге все боковины корпуса посадил на полиэфирную смолу, которая чем то похожа на эпоксидную, но высыхает за полчаса, а затем закрепил длинными саморезами.

Шпатлевание и грунтовка

После этого занялся шпатлеванием ящика, можно конечно было бы замазать только места, где выкручены саморезы, но подумал, что качественнее будет выглядеть, когда весь корпус будет обработан шпатлевкой. Поэтому, большим шпателем прошелся по всем боковинам, в итоге все плоскости стали идеальными. После высыхания, обработал наждачной бумагой, дополнительно прошел еще более мелким составом шпатлевки уже по пластику.

Вот еще пара ракурсов корпуса

Здесь совсем близко

Примерил динамик в отверстии, все идеально

Демпфирование корпуса

Этот этап заключается в обработке внутренней части ящика антирезонансным материалом, вот, таким как на снимке. В его основу входит фольга обработанная битумным компонентом

Здесь саб после демпфирования

Монтируем все комплектующие на корпус

Смотрится довольно неплохо!

Вообще говоря, изготовление корпуса сабвуфера я практически закончил. Теперь настала время браться за установку усилителя мощности. Сначала я хотел сделать вариант саба активным, то есть скомпоновать все комплектующие внутри ящика, но потом мне эта затея не понравилась. Поэтому принял решение, что усилитель для него будет отдельным блоком

Сборка усилителя

Потому как я имею опыт в сборке усилителей, то решил собрать усик на TDA7294, с включением их по мостовой схеме. Но потом повнимательнее посмотрел характеристику этой микросхемы и почитав отзывы об усилителе собранном на таких чипах и обнаружил, что усилок рассчитан на работу только с восьмиомной нагрузкой

Устанавливаем все компоненты на плату, здесь нужно быть особенно внимательным, чтобы не сделать ошибки

Фазоинвертор

Учитывая, что сабвуфер работает на низких частотах, то в обязательном порядке нужно установить фильтр низких частот (ФНЧ). В случае наличия на звуковой карте выходного разъема для подключения сабвуфера, тогда ФНЧ можно и не устанавливать. Но я используя приведенную ниже схему фильтра, собрал ее на операционных усилителях. Данная схема предусматривает регулятор уровня громкости звука, регулятор среза, также есть возможность плавной регулировки фазы

Печатная плата ФНЧ

ФНЧ в собранном виде

Для корректной работы фильтра, ему требуется стабилизированное напряжение питания, поэтому собираем стабилизатор по приведенной ниже схеме

Стабилизатор напряжения в собранном виде

Тест усилителя

На этом этапе тестируем работу, на усилителе устанавливаем ток покоя выходного каскада. Ланзар прекрасно работает, хорошее звучание

Проверка ФНЧ показала, что все функционирует в нормальном режиме

Сделал все без каких либо проблем

Корпус усилителя

Теперь настала очередь изготовления корпуса для усилителя, шасси сделал из небольших алюминиевых уголков

прикинул как станет радиатор

Обшивать каркас будем фанерой, так как дефицитный алюминий я весь использовал на изготовление прежнего усилителя,

Торцы фанеры обрабатываем фрезой

Вид с тыльной стороны

Здесь показан итоговый результат

Вид с другого ракурса

Монтаж деталей усилителя

Монтируем все в корпусе усилителя и надежно фиксируем

На фильтре низких частот немного подкорректировал регуляторы, то-есть увеличил расстояние между ними, а то было слишком близко относительно друг друга

На днище корпуса усилителя крепим опорные ножки из полиуретана

Упустил из виду пояснить, что в процессе монтажа, установил модуль защиты акустической системы, а индикаторные светодиоды разместил на фронтальной панели. Красный светодиод начинает светиться в случае появления в нагрузке постоянного напряжения, зеленый светодиод светится в течении трех секунд, это обусловлено системой плавного включения усилителя

Заключение

Подводя итог, можно констатировать, что мощности сабвуфера для домашнего кинотеатра вполне хватает, даже слишком! Отличные басы, чувствуется отчетливая напористость и упругость звучания. Абсолютно нет никакого хрипа, и прочих искажений даже близко.