Subwoofer DIY: Desenhos E Um Diagrama De Um Subwoofer Caseiro Para Casa. Como Fazer Um Subwoofer Doméstico Ativo Com Alto-falantes Regulares?

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Última modificação: 2023-12-16 05:55

Alto-falantes caseiros são a porta de entrada para potência virtualmente ilimitada. Você pode criar pelo menos alguns watts de alto-falantes HF, ou um subwoofer para centenas de watts, praticamente se aproximando do equipamento que é usado em pistas de dança e em discotecas. As possibilidades são limitadas apenas pelo alto custo do maior alto-falante.

Características de modelos caseiros

Se você deseja que seus vizinhos invejem você apenas porque você tem uma acústica semi ou profissional superpoderosa, então faz sentido equipar seus alto-falantes estéreo principais com um subwoofer poderoso, que os excede dez vezes. A peculiaridade das baixas frequências é que, ao contrário das médias e altas frequências, não estão sujeitas a som estéreo . Isso significa que não faz sentido fabricar dois alto-falantes full-range, nos quais os woofers são separados.

O principal é escolher alto-falantes e microcircuitos amplificadores potentes, bem como uma potente fonte de alimentação comutada para 100 ou mais watts-hora da quantidade de eletricidade consumida.

O resto dos consumíveis em comparação com eles custam um centavo. Prestando atenção especial à qualidade, o usuário montará realmente as caixas acústicas com as próprias mãos, que funcionam há décadas, sem problemas. Basicamente, apenas os radioelementos semicondutores (diodos, transistores, microcircuitos) estão envelhecendo.

A imaginação quase ilimitada no design permitirá que você faça qualquer coluna - cubo, "paralelepípedo", qualquer outro poliedro . Colunas redondas - cilíndricas, ovóides, também são muito populares. Dos detalhes específicos - por exemplo, o "ovo" pode ter quatro inversores de fase, o que também é importante em termos de soluções de design.

Ferramentas e materiais

As seguintes ferramentas serão necessárias para o trabalho:

• broca com um conjunto de brocas;
• moedor com disco de corte de madeira;
• serra de vaivém com serra de dentes finos;
• chave de fenda com pontas lisas e onduladas.

A ferramenta elétrica permite que você trabalhe várias vezes mais rápido do que um conjunto de ferramentas totalmente manual . Mas ferramentas de chaveiro também são necessárias: um martelo, alicate, alicate lateral, possivelmente uma chave inglesa ajustável, cortador, lima (ou cinzel). Você também precisará de um ferro de solda com um suporte.

Materiais da coluna:

• placa de aglomerado, placa de fibra ou placa de contraplacado;
• parafusos auto-roscantes;
• parafusos e porcas com arruelas de gravação;
• cola universal para colagem de madeira, borracha e plástico (ou cantos de móveis - são preferíveis na desmontagem de uma coluna em caso de falha);
• selante adesivo;
• solda, breu e fluxo de soldagem.

Se você mesmo montar a placa do amplificador, também precisará de fibra de vidro revestida de folha metálica.

Uma alternativa é a montagem em qualquer placa dielétrica (exceto para borracha), onde as trilhas das placas são soldadas a partir do fio, e não cortadas / gravadas na camada condutora (vidro) do PCB.

Os elementos de rádio são adquiridos de acordo com o circuito do amplificador . Além do microcircuito principal, são necessários acessórios - resistores, capacitores, diodos, possivelmente bobinas e indutâncias. Transistores de superpotência adicionais são usados como estágios finais - quando a energia do microcircuito principal não é mais suficiente, e fazer a ponte entre os estágios finais pode ajudar o usuário a atingir potência quase ilimitada.

Para enrolamento de bobinas caseiras de circuitos oscilatórios do filtro crossover, se a coluna for comum , e não para frequências baixas, você vai precisar de fio esmaltado, cola epóxi e um pedaço de cano plástico com o diâmetro correto.

Instrução de manufatura

A fabricação de uma coluna é um processo de várias etapas, subdividido em chaveiro e eletricista. Uma caixa de som para casa (ou melhor, para um PC ou home theater) é feita de acordo com um desenho pré-selecionado. Escolha a opção de subwoofer - mini ou regular, o tamanho da caixa feita no início do trabalho depende disso.

Montando o caso

Para montar o chassi, siga estas etapas

1. Serrar um cartão de aglomerado, madeira natural ou placa de MDF de acordo com o desenho nos seus elementos constituintes.
2. Prepare um orifício retangular para o labirinto de dutos de cabos.
3. Grampeie nos cantos ou cole as bordas superior, inferior, posterior e lateral com cola epóxi. O resultado é uma caixa montada de forma incompleta com rigidez suficiente.

A caixa da coluna está montada.

Porta

Para construir e instalar a porta, faça o seguinte:

1. recorte da caixa peças adequadas que se ajustem às dimensões da coluna;
2. prenda o cotovelo da caixa no ponto de rotação do canal do cabo;
3. verifique se a porta (caixa de coleta de cabos) se ajusta às dimensões internas da caixa;
4. cole-o com cola quente ou selante.

Quando a cola secar, verifique se a porta não está solta da caixa. A fixação insuficiente dele pode levar ao fato de que ele entra em ressonância em uma certa frequência.

Orifício do alto-falante

O alto-falante requer um orifício grande, de preferência perfeitamente redondo para seu diâmetro externo. Corte-o para que o alto-falante se encaixe livremente nele. A maioria dos "woofers" de baixa potência (até 30 watts) cabem dentro de 8 polegadas de diâmetro do orifício . Se o subwoofer for montado com base em um alto-falante retangular ou cúbico regular, recoloque a parede frontal. Furos extras de alto-falantes adicionais não são necessários.

Processando o interior da caixa

Depois de instalar o canal labirinto, que permite que o alto-falante produza o máximo de graves e ao mesmo tempo não "murmure" nas baixas frequências, a parte interna do alto-falante é coberta com material de amortecimento. Reduz a probabilidade de ocorrência de ressonância ao longo do tempo . Como amortecedor, utiliza-se principalmente um pano grosso, cortina dobrada em várias camadas, tecido de lã ou apenas um pedaço de carpete velho e gasto. Absorve o excesso das ondas sonoras, evitando que sejam refletidas várias vezes, o que acabaria levando ao afrouxamento da estrutura e ao aparecimento de ressonância.

Uma parte importante da montagem interna é o layout, a colocação da eletrônica funcional. Primeiro, o amplificador é preparado. Faça o seguinte.

1. Faça uma placa de circuito impresso de acordo com sua topologia (mapas de trilhas).
2. Coloque os radioelementos de acordo com o diagrama de fiação (desenho de montagem).
3. Solde todos os pinos das pernas das peças com os trilhos da placa de circuito impresso.
4. Soldar os fios na entrada, saída e fonte de alimentação do amplificador montado.
5. Conecte o dissipador de calor do amplificador ao chip principal e coloque-o em um local seguro no alto-falante, por exemplo, usando pinos de rosca. Também é permitido colocá-lo sobre um forro de madeira - ele não aquece o suficiente para colocar fogo na lenha.
6. Se a potência do alto-falante atingir centenas de watts, monte estágios de amplificador adicionais. Seu número é limitado apenas pelo espaço livre dentro da coluna.

Por exemplo, 8 estágios de 100 watts cada, amplificados por 25 watts de som da saída do microcircuito, conectados em um circuito em ponte, são capazes de fornecer 800 watts.

Mas para resfriar todos os dissipadores de calor, você precisa de um cooler de computador potente, cujo fluxo de ar é direcionado a esses dissipadores de calor. Cada transistor precisará de seu próprio dissipador de calor. Antigamente, tubos de rádio também eram usados - agora eles são suplantados por transistores e microcircuitos . Além disso, o nível de distorção linear nos estágios do amplificador valvulado está fora da escala.

A potência no coletor dissipada pelo transistor (sua potência útil real) é apenas 1,5-2 vezes maior do que a potência térmica liberada pelas junções semicondutoras quando aquecidas durante o trabalho intensivo. Para remover o excesso de calor dos elementos de energia, é necessário um radiador.

Comida

Em um alto-falante ativo potente, que é um subwoofer, uma fonte de alimentação interna também pode ser necessária. Ele deve produzir dezenas de amperes e ser potente o suficiente - sem essa potência, não será possível fazer o overclock do sistema de alto-falantes . Para deixar a mesma eufonia e eficiência do "baixo", muitas vezes tanto o amplificador quanto a fonte de alimentação são colocados em um compartimento separado, bem isolado da célula acústica principal. Isso exigirá uma sétima parede da caixa, que funciona como uma divisória interna. É recortado levando em consideração a passagem labiríntica que o atravessa. Os componentes eletrônicos estão localizados na parte traseira da caixa. Se a coluna não estiver ativa, o amplificador e a fonte de alimentação são retirados em uma unidade separada. Apenas o fio de alimentação é adequado para a própria coluna.

Como fonte de alimentação, geralmente é usado um carregador para baterias de automóveis. Não dá mais do que 15 V, enquanto a corrente pode chegar a dezenas de amperes. É feito de acordo com o esquema moderno de uma fonte de alimentação chaveada, que inclui:

1. retificador de rede - uma poderosa ponte de diodo de 220 V;
2. um conversor de frequência de unidades para dezenas de quilohertz - permite reduzir o tamanho do transformador em dezenas de vezes;
3. transformador - isola galvanicamente a parte de saída da tensão da rede, protegendo contra choque elétrico e quebra de alta tensão;
4. ponte retificadora de alta frequência baseada em diodos modernos de alta eficiência;
5. filtro - atrasa os surtos de corrente;
6. estabilizador de pulso - elimina picos de tensão.

Todo este esquema, tendo os detalhes necessários, pode ser montado em uma coluna e você mesmo. Mas, com mais frequência, eles colocam uma unidade pronta embutida ou externa (no mesmo caso com um amplificador). Depois de colocar todos os nós funcionais necessários dentro da coluna, fazemos o seguinte:

1. exibimos linhas de força e som;
2. conectamos o alto-falante à saída do amplificador;
3. coloque a parte frontal (com o alto-falante) no lugar e fixe-a.

Antes de trabalhar no design e ergonomia do alto-falante, teste-o:

1. conecte qualquer fonte de som (por exemplo, um smartphone) à entrada do amplificador;
2. Ligue a fonte de energia;
3. conecte também alto-falantes de alta frequência ("satélites") à saída do amplificador;
4. toque alguma faixa de música em seu gadget.

O som deve ser claro, sem chiado. O subwoofer deve reproduzir as frequências graves com clareza.

A maioria dos subwoofers são focados em baixas frequências de dezenas a centenas de hertz, o resto é reproduzido usando alto-falantes de alta frequência. Isso pode ser verificado desativando temporariamente esses "satélites" durante a operação. Se o teste foi bem-sucedido (nenhum ruído, chiado ou outro ruído foi detectado no som), execute um cálculo acústico da sala ou do carro.

1. Coloque o subwoofer em algum lugar no chão da sala. Em um carro, geralmente é o porta-malas ou o espaço sob o banco traseiro.
2. Ande pela sala (ou perto do carro, mude de assento no carro), ouvindo o som natural dos graves. Se o som começar a zumbir, mova o subwoofer para outro local.
3. Tente reconfigurar o equalizador (se você for um músico, então um sampler) do amplificador ou do próprio gadget. Procure por configurações ideais para que o alto-falante não vá para a região de baixas frequências ligeiramente superestimadas (100-250 Hz).

Se você não consegue se livrar completamente do baixo desfocado, as razões são as seguintes:

• cálculo incorreto da caixa e do canal;
• o falante não atende às características declaradas;
• as lacunas entre as paredes da coluna não estão devidamente vedadas;
• compensado muito fino do qual as paredes são cortadas.

Para alto-falantes de alta potência, você não pode usar uma placa ou placa com menos de 15 mm de espessura - a rigidez das paredes neste caso é insuficiente para ondas sonoras.

Decoração

O desenho externo da coluna pode ser feito de qualquer forma, mesmo a mais inusitada. Opções de acabamento:

• revestir a coluna com matéria;
• processamento de placas de aglomerado com massa, pintura;
• instalação de painéis plásticos, metálicos ou compostos de paredes finas;
• colagem de papel de parede de plástico de alta qualidade ou folha decorativa.

A parte frontal, onde o alto-falante está localizado, é coberta por uma grade de malha fina. Este último protegerá o difusor da buzina de movimentos acidentais de cutucada. Em alguns alto-falantes, vários reflexos de graves permitem ocultar todo o alto-falante dentro.

Recomendações

Deve ser lembrado que a tensão de saída com uma potência de amplificador de centenas de watts pode chegar a 40 volts. O som é uma corrente alternada rapidamente com uma frequência variável. Você receberá um choque elétrico em tensões de alta frequência mais baixas . Não segure os fios desencapados (nos pontos de conexão) do alto-falante operando com potência total com suas mãos. Já houve casos em que pessoas receberam choques de 25 V com frequência de, por exemplo, 8 quilohertz.

Um alto-falante para salas de concerto atinge a potência de um quilowatt ou mais. É extremamente difícil adquirir esse alto-falante - pode custar dezenas ou até centenas de milhares de rublos.

Um alto-falante que pode ser ouvido a três quilômetros de distância também exigirá um cabo de força potente . As discotecas de elite em Moscou e São Petersburgo usavam subwoofers com potência de até 500 kW. Esse som às vezes exigia uma subestação e linha de força separadas, projetadas para cargas ultra-altas. Amplificadores e alto-falantes acabados custam mais de um milhão de rublos. O alto-falante sozinho custará várias centenas de milhares de rublos. Não persiga quilowatts. O "áudio automotivo" de alta qualidade é limitado a cem ou duzentos watts. O principal é ajustar o equalizador e calcular a acústica, e 10-50 W é suficiente para cada canal estéreo.

Ao criar um subwoofer poderoso para você, certifique-se de que o alto-falante não emita frequências subsônicas (até 20 Hz) . Não tente pegá-los! O som normal em uma frequência de 20-20.000 Hz faz seu corpo vibrar e apresenta pouco perigo. Mas ondas sonoras com frequência de 6 a 8 Hz com potência e volume do alto-falante semelhantes podem levar à ruptura de órgãos internos, porque entram em ressonância. Ondas com frequência de 16-18 Hz causam alucinações - esse é o efeito que era usado em discotecas.

Os jovens que passaram a se divertir em uma discoteca, onde um som alto continha frequências extremamente baixas e servia como uma droga de áudio, caíram em um estado de consciência alterada mesmo sem o uso de álcool e tabaco. Os fabricantes modernos não permitem que alto-falantes, transistores e microcircuitos emitam infra-som . O fato é que seu uso se limita a testes de laboratório científico e não se destina ao uso doméstico. Para fins civis comuns, o infra-som poderoso é proibido por lei.

Use a coluna longe de geadas, alta umidade e vapores ácidos. Isso a impedirá de falhar prematuramente.

O subwoofer não pode ser usado em campo, totalmente móvel . Se você quiser um som como o de um carro, com frequências bem definidas de 20-80 Hz durante uma caminhada ou caminhada, use um fone de ouvido de jogador poderoso que cubra completamente seus ouvidos. Eles funcionam com qualquer frequência de 20 Hz a 20.000 Hz. As configurações de som necessárias são definidas no software media player em um smartphone, tablet ou ultrabook.

O computador não fornecerá dezenas de watts de potência - seu pré-amplificador foi projetado para apenas 1-2 watts. Não conecte o subwoofer diretamente à saída da placa de som: uma impedância de alto-falante de 8 ohms ou menos queimará os estágios finais do caminho de áudio.

Um poderoso subwoofer feito por ele mesmo economiza 10 vezes ou mais no custo total do alto-falante . Com as habilidades em montagem e trabalho de encanamento, você economizará 10 ou mais mil rublos do seu orçamento.