Расмотрим четыре вида конструкций сабвуферов:
- Бесконечный экран (free-air)
- Закрытый ящик (ЗЯ)
- Ящик с фазоинвертором (ФИ)
- Бандпасс или полосовой сабвуфер (БП)
Рассмотрим подробней каждый вид их достоинства и недостатки.
Кстати говоря тем кто хочет самостоятельно конструировать сабвуферы своими руками рекомендую книжку "Лучшие конструкции усилителей УНЧ и сабвуферов своими руками"
Бесконечный экран (free-air), акустически разгруженное оформление, система одинарного действия.
Самой нетрудной в реализации являться конструкция бесконечного экрана. В такой конструкции волны фронтальной и тыловой части динамика непосредственно излучают в открытое пространство. В реальности для такого оформления используют большой щит (фанерный лист) с размерами щита превышающим максимальную длинну волны воспроизводимую НЧ или широкополосным динамиком. Динамик обычно распологают немного сместив от центра щита по диагонали. На практике используют укороченную конструкцию или ящик без задней стенки, конструкция ящика получается компактней.
Достоинства это очевидная простота конструкции и отсутствие повышения собственной резонансной частоты применяемого динамика, оформление не вносит искажений и они определяются только используемым динамиком, усилителем и источником.
Недостатки прежде всего большие размеры, щит и ящик имеют конечные размеры и когда длина волны на нижних частотах превышает размер от дифузора до края щита, то происходит сложение прямой (излучёной передней поверхностью дифузора) и обратной (излучёной тыльной поверхностью дифузора) волн (волны сложились в противофазе), что приводит к ослаблению или акустическому КЗ, а если волны придут в фазе то они сложатся в фазе и произойдет повышение отдочи.
Закрытый ящик (ЗЯ), акустически нагруженное оформление, система одинарного действия.
Герметичный ящик определенного объема, на одной из стенке устанавливается динамик. Причем динамик может стоять как излучателем наружу так и во внутрь, обычно излучателем наружу (как на рисунке). Для уменьшения объема внутрь ящика помещают вату, синтепон, что гасит стоячие волны внутри ящика и уменьшает вибрацию стенок корпуса.
Достоинства быстрый и четкий бас, простой в настройке, небольшой по объему корпус. В правельно расчитаном корпусе самое качественное воспроизведение низких частот.
Недостатки самый низкий КПД (эффективность), по сравнению с ФИ и БП, и если вы захотите низко играющий сабвуфер (до 30 Гц) то повышенные требования к мощности, размерам и ходу диффузора динамика.
Ящик с фазоинвертором (ФИ),акустически нагруженное оформление, система двойного действия.
Фазоинвертор это порт (труба, щель, отверстие, воздуховод) в корпусе акустической системы, обеспечивающая расширение НЧ-диапазона за счёт сложения излучения фазоинвертора и дифузора динамика на частоте настройки ФИ. Стоит отметить что Фазоинвертор это не просто порт любого размера, а четко расчитанный воздуховод квалифицируемым специалистом. И при правильной настройке фазоинвертора получается – довольно неплохой и ровный бас, на самых низких частотах (20-45) Гц. Излучателями звука являются фазоинвертор и динамик. Обычно фазоинвертор и динамик распологают на передней панели, но бывают на боковой и на задней стенки ящика. Одной из разновидностей ФИ является пасивный излучатель, где вместо фазоинвертора устанавливают на передней панели такой-же динамик как и основной (можно сгоревший, можно без магнита и катушки) дополнительный, который является пасивным излучателем, на резонансной частоте пасивный излучатель начинает колебаться в фазе с основным, что приводит к увеличению излучающей поверхности в 2 раза, что повышает отдачу на низких частотах.
Достоинства повышенный КПД, довольно неплохой и ровный бас, на самых низких частотах (20-45) Гц. Бас немного хуже чем у закрытого ящика.
Недостатки сложнее в настройке чем ЗЯ, для каждого динамика приходится настраивать длинну фазоинвертора. Повышенный КНИ чам в ЗЯ. Большая опасность повреждения динамика, амплитуда колебаний дифузора ниже резонансной частоты ограничена только жёсткостью подвеса.
Бандпасс или полосовой сабвуфер (БП),акустически нагруженное оформление, система как одинарного так и двойного действия.
Закрытый ящик-резонатор, четвёртого порядка, двухкамерный, внутренний объем разделен на две резонансных камеры. Динамик помещаться на перегородку между камерами, самое распространённое оформление БП, используется исключительно для сабвуферов. БП шестого и восьмого порядков, а также трёх камерные встречаются редко. БП оформление является фильтром, поэтому можно не ставить ФНЧ высоких порядков на усилитель и его настраивать.
Достоинства самый высокий КПД у данного типа оформления выше, чем у ФИ. Можно не ставить ФНЧ. Обычно хорошо расчитаный изготовленный и настроенный БП используют на соревнованиях по автозвуку SPL, получая давления 150-170dB.
Недостатки так как БП не являются системами прямого излучения их расчёт, изготовление и настройка очень сложны. Самое низкое качество воспроизведения низких частот. Система резонансная узкий диапазон воспроизводимых частот, нет возможности перестройки в частотном диапазоне. Сложность при замене динамика. Очень трудоёмок в изготовлении.
