Серия «Сабвуфер в качественную аудиосистему.»

Железо.

Современный тракт сабвуфера выглядит следующим образом:

динамик в корпусе <- усилитель мощности <- ЦАП <- цифровой сигнал, чистый или обработанный.

Динамик тут самый важный, а выбор динамика во многом определит уровень качества и характер работы всей системы. За ним электроника - тоже очень важная часть, но не настолько.

4.1. Подбор динамика - всё определяет частный случай.

Так и хочется написать что-то вроде "измеряем вот то и вот это, считаем это и вот то, делим то на это, смотрим в такой то строчке и идеально выбираем свой динамик"...

Нет, ребят. Универсальность сегодня мертва. Это и про железо, и про подходы к выбору. Сейчас объясню в чем дело.

Предположим, захотелось сабвуфер в машину, предположим, петь он должен правильно и немного "с жирком", хорошо держать мощность. Запрос на самом деле может быть и будет любым, будь это домашка или автозвук, любой характер баса и любое поведение динамика. Просто предположим, захотелось именно вот этого.

Начинаем мы, как и указано во второй части статьи, с измерений передаточной функции. Фиксируем начало подъема пусть на 60Гц, что определит Fc +- в этот район. Т.к. бас нужен пожирнее, то добротность Qtc на частоте Fc должна быть пониже, пусть 0.5 с небольшим +-. Ну а т.к. сабвуфер должен держать мощность, то подвеска должна быть покрепче и пожестче, о чем доложит малый Vas.

Итак, оптимальными параметрами для нас окажутся:
- Fs <= 60*0,81;
- Fs/Qts = 60/0,5 = 120(с небольшим +-);
- Vas поменьше, но не слишком маленький, чтобы искажений не было слишком много;
- чувствительность повыше(не утюг выбираем), соотношение Xmech/Xmax побольше(убережет от ошибок новичка), сам динамик полегче(его ж еще возить надо), и другие практические соображения.

Так вот, рамки уже очень узкие и ЛЮБОЕ отклонение от целевых параметров ухудшит конечный результат.

ПрихОдите вы с этим знанием в интернет, а там куча брендов, марок и названий. Будучи маленьким и глупеньким, вы конечно можете повестись на маркетинг, но вы уже давно не подросток, уже знаете всё, что вам надо знать, т.к. всё уже измерили - и выбираете не наклейку, а именно то устройство, которое сработает для вас наилучшим образом.

Вот почему мы тут не напишем "тот динамик хороший, а этот плохой" - это так не работает, мне уже давно не встречались откровенно плохие динамики (разве что штатка в авто - эти, похоже, неисправимы).

Есть конкретные, индивидуальные условия и пожелания, и есть динамики или готовые решения, которые отвечают запросу в большей или меньшей мере, а такого динамика и такого корпуса, который может всё и сразу - нет. Сегодня даже самый дорогой и самый продвинутый легко может проиграть самому подходящему.

Еще раз: определяем условия, выбираем наиболее подходящий динамик, считаем правильный корпус и смотрим войдет ли (не входит - калибр поменьше; остаётся много объема - калибр побольше), приобретаем и реализуем, слушаем и радуемся.

Вот так все просто.

4.2. Подбор динамика - общее.

Все же, нельзя сказать что никаких закономерностей вообще не существует.

В интернете распространена теория EBP - делим Fs на Qts и узнаём в каком типе корпуса динамику следует трудиться. Она не работает, но параметру нашлось иное применение.

Мы выяснили, что соотношение Fc=36Гц и Qtc=0,77 (не О,707) дает наиболее "правильный" и нейтральный бас дома в большинстве случаев, а значит от динамика ищем Fs*0,82<36 и EBP (соотношение Fs/Qts) в районе 50 (<50 - больше "жира", а >50 - выше точность).

Соотношение Fc=68Гц и Qtc=0,63 (опять не 0,707) сделает наиболее "правильный" и нейтральный бас в авто в очень многих случаях, а значит от динамика ищем Fs*0,82<68 и EBP в районе 100 (>100 - больше "жира", а <100 - выше точность).

Касается и ЗЯ, и ФИ, а выбор между ними определят прочие параметры и условия.

"Правильно" везде в кавычках, потому что для каждого "правильно" - по разному. К тому же, дополнительный вклад в "правильно" внесут конечный ценник всей системы и габариты корпуса - кто-то купит что хочет, а большинство выберет компромиссный вариант.

Ориентируйтесь в выборе на себя, свои пожелания и возможности, свою конкретную систему, а классическое "правильно" просто примите для справки (но не упускайте из виду - такой бас наиболее нейтрален и достоверен, отработает любой жанр и не вызовет чувство усталости и головную боль при длительном прослушивании).

Что действительно в домашних и авто-сабвуферах общее - главенство мидбасов. В обоих случаях качество работы сабвуфера прямо зависит и от качества работы мидбасов, и от качества организации связки между ними. Так что, не завершив работу над диапазоном 60-300Гц, к сабвуферу лучше вообще не приступать - разочарует.

Также есть чисто "бытовые" общие моменты:
- не уверены в своих знаниях или ушах - сочтите нужным переплатить как за большее соотношение Xmech/Xmax, так и за бОльшую мощность с меньшей чувствительностью;
- нужен более компактный объем корпуса, чтобы динамик лучше работал в перегрузках - выбирайте динамик с наименьшим Vas, но не жалуйтесь на повышенные искажения, и наоборот;
- в вопросах покупки ориентируйтесь не столько на технологичность подходящего динамика, сколько на уместное применение технологий и соответствие объективных параметров вашим потребностям (сейчас в Китае это становится трендом засунуть в конструкцию модную детальку, вообще не понимая как она должна работать - скоро оно окажется у нас под всем известными названиями).

Повторюсь, динамик буквально создает звук, это наиболее важный элемент аудиосистемы. Уделите вопросу наибольшее внимание - разберитесь самостоятельно или обратитесь к грамотному специалисту за советом (выйдет дешево или бесплатно, а польза велика).

4.3. Электроника и обработка сигнала.

Доступность качественного усиления и легкость организации поканального усиления, доступный измерительный инструмент, общедоступные современные цифровые средства обработки сигнала - все это позволяет реализовывать множество вещей, еще 10 лет назад казавшихся фантастикой. Вот лишь малая часть:
- всесторонний анализ, в том числе в реальном времени;
- визуализация и наглядность;

- FIR-фильтрация;
- многослойная фильтрация;
- тонкая настройка задержек/фазы для каждого компонента;
- развитая параметрическая эквализация;
- автоматизация эквализации... и многое другое.

Сегодня даже доступные системы, созданные на технологиях 2000-х, но с применением современных средств анализа и обработки, несравнимо более гибкие и качественные. Обо всем этом мы периодически пишем.

Тем не менее, объективные качественные показатели хоть и подросли в среднем, но никуда не делись, а электроника по прежнему распределена в условные классы, основанные на следующих характеристиках:
- равномерность АЧХ;
- коэффициенты искажений;
- сигнал/шум;
- мощность;
- надежность и стабильность;
- косметика и удобства.

Не так давно мы провели слепой тест, который полностью подтвердил предположение о том, что человек с опытом или без, с подготовкой или без, легко на слух отличает устройства разного уровня качества. Слышать сотую процента искажений - не аудиофилия, а наша объективная реальность, многократно подтвержденная экспериментально, зафиксированная приборами и наблюдениями.

Более того, выбор на слух, как выяснилось, оказывается значительно более точным и оправданным, т.к. полностью совпадает с результатами фактических измерений. Выбирать же, основываясь на заявках производителей, оказалось не лучшей идеей  - многие заявки с фактическими измерениями банально не совпадают, особенно в нижнем ценовом сегменте.

Выбирая из двух устройств с равным функционалом, обращайте внимание на все качественные показатели, ну а сам функционал выбирайте исходя из собственных потребностей, список которых следует накидать заранее. Проверяйте соответствие заявок фактическим измерениям(многие блогеры измеряют вполне нормально), по возможности сравнивайте на слух перед покупкой. Так выбор электроники порадует результатом.

4.4. Резюме.

Еще несколько лет назад все было иначе: железки были в центре, а мы крутились вокруг них. Сегодня всё наоборот: мы со своими индивидуальными потребностями находимся в центре, доступные технологии помогают нам лучше разобраться в себе, а море железок крутится вокруг нас.

Чем лучше знаем и понимаем себя, тем лучше, быстрее, проще и дешевле организуем мир вокруг так, как того желаем. Знания же - они полезны каждому, они нас связывают. Являясь любителем, что делать, какого подхода ждать и требовать от профессионала - теперь вы понимаете лучше. Являясь профессионалом, что и как предложить - теперь и вы понимаете чуть лучше, чем ранее. Когда любители и профессионалы понимают и ценят друг друга - это прекрасно!

Дополнительно хочется выделить несколько моментов.

1) Уродливый современный маркетинг, превративший технический лист в лотерею. "Ходить в магазин" без прибора становится все сложнее.

2) Сосед. Надо брать как у соседа. Но почему, как это, у соседа этот саб поет, а у меня нет! Так вот, теперь таким соседом будете вы - будьте достойным примером, объясняйте, и в целом ведите себя ответственно, и не нарушайте общественный порядок.

3) Каша из понятий и определений. Один сосед говорит "у меня в машине поет очень качественно", другой сосед говорит точно то же самое. При этом, у одного валит 150+, а у другого голая штатка, и оба одинаково далеки от качества...
Мир полон хаоса - нам всем не помешает учиться понимать друг друга! Начать с понимания себя, а затем разговаривать и договариваться.

Где, все таки, качество, а где давилка?!

Перед нами JL 13W7 - типичный давильный авто-саб, "насос", так?

Вот его параметры: Fs=23,5Гц Qts=0.45 Vas=104л.

Из параметров получаем объем 60л с Fc=38Гц Qtc=0,75. Ого! Да это чуть ли не идеал домашнего SQ-шного ЗЯ! Останется лишь добавить коррекцию на резонансах.

Однако, в машине получим совсем не образцовое качество звука - слишком жирно и не слишком эффективно, а на высокой громкости легко превратится в большую проблему.

Так что, да, в машине это "насос", и называется это SQL. Но не дома, дома это имеет полное право называться SQ. Так то.

Если о применении именно JL 13W7 в домашке мало кто задумывается (что, впрочем, не мешает его прямым аналогам под другими именами быть признанным домашним hi-end'ом), то в автозвуке поклонников у саба хватает - "жир" в авто работает хорошо и многим нравится, а низко-настроенный порт дополнительно подчеркивает картину.

Было бы логично и правильно причислять динамик к SQL или к SQ в зависимости от области применения, но американцы упростили - у них это SQ и тут, и там!

Подобное типично американское понимание качества звука реализовано во многих западных ИНЧ/НЧ авто-динамиках: DD1100, Brax Matrix, автозвуковые Scanspeak, ... Длинный список, сопровождаемый бесконечными спорами, причина которых - подмена понятий.

Собственно, поэтому традиционные правильные авто-sq'шники так много матерятся и обзываются. Американский рынок подстроил под свое понимание целое направление в автозвуке, называя серое белым. Разрыв шаблонов и разочарование покупками как следствие, что не удивляет.

Вещи необходимо называть своими именами, а иначе мы попросту перестанем понимать друг друга.

Практика организации качественного сабвуфера в жилой комнате.

Если вы прочитали вторую часть, то просто забудьте всё, что там написано - дома почти ничего из этого не сработает, а большинство подходов еще и навредят.

Сабвуфер дома и сабвуфер в автомобиле - разные устройства с минимумом сходств, по разному решающие одну и ту же задачу.

Как для автомобиля, так и для дома, измерительный микрофон - ваше самое лучшее приобретение, самый верный советчик и помощник. В сравнении со стоимостью аудиосистемы, траты на его приобретение сегодня очень скромные, а польза максимальна. Тем не менее, базовую теорию и принципы знать необходимо - поможет и с участием микрофона, и без него.

3.1. Задаем общую форму АЧХ.

Передаточной функции в помещении нет(почти), а значит от сабвуфера мы ждем плавный подъем сверху вниз, соответствующий искомой АЧХ. Организовать это нам поможет комбо из максимально низкой Fc и добротности Qtc в районе 0,707-1,2: чем выше добротность, тем больше подъем к Fc и тем "жирнее" бас. Динамик, способный обеспечить такие параметры корпуса, может быть обычным, но, вероятнее всего, подходящий большинству калибр в качественном исполнении будет достаточно редким и не дешевым, а с увеличением калибра выбор окажется проще и шире.

Современный дом - это большой плюс. Дома в нашем распоряжении оказываются широкие и доступные каждому современные возможности цифровой коррекции, которые мы будем использовать во многих моментах:
- многослойные тонко регулируемые по частоте и порядку фильтры (например, LPF 0,5 порядка внизу для общего профиля АЧХ, плюс LPF 1-4 порядка вверху);
- многополосная параметрическая эквализация.

Однако, т.к. почти любые коррекции добавят искажений, то правильный подбор динамика и его оформление остаются в приоритете. Естественно, наиболее разумным и правильным, наиболее выгодным окажется использование всех средств одновременно.

3.2. Анализ стандартного помещения(14-24м2) и отработка основных резонансов.

Если в автомобиле в область работы сабвуфера попадает единственный резонанс, заданный длиной салона, да и тот проявляет себя относительно скромно, то резонансы комнаты - явление гораздо более ярко выраженное, что игнорировать просто невозможно. Именно резонансы во многом определят и рабочий диапазон домашнего сабвуфера, и настройки всей сопутствующей периферии.

Основные частоты резонансов заданы размерами помещения. Либо измеряем микрофоном, сравнивая известную АЧХ сабвуфера вне помещения и АЧХ в помещении, что наиболее точно и правильно. Либо рулеткой измеряем высоту, ширину и длину комнаты, а затем считаем каждый резонанс по формуле F = 343/2*L, что тоже работает достаточно хорошо.

Высота(h), ширина(w), длина(l) - эти размеры, точнее, стены, их задающие, формируют стоячие волны между собой, где на АЧХ возникают серьезные горбы, что в народе называют "гудёж". Соответственно, между горбами - провалы.

Типичная высота комнаты, где мы строим аудиосистему, составляет 2.7-3.1м, что дает нам верхний резонанс Fh в районе от 343/2.7=64Гц до 343/3.1=55Гц. На этом горбе удачно организовать стык с разбежкой по частотам между сабвуфером и мидбасами. Соответственно, Fh и определит Fmax сабвуфера.

Типичная ширина комнаты 3.2-3.8м, а значит Fw обнаружим между 54Гц и 45Гц. Сам пик корректируем эквалайзером и/или частично фильтром LPF сабвуфера; а в провал между Fw и Fl удачно настроить порт: частота настройки порта Fb придется на частоты выше нижнего резонанса Fl.

Типичная длина комнаты 4.8 - 5.5м, что соответствует частотам Fl 36-32Гц. Работу сабвуфера на этих частотах организуем либо ровную, либо, что лучше, на спаде - лишь бы было и не более того. Так, горб не будет слишком выделялся, да и соседям мешать незачем. Тут же определяется и Fmin, а выбором порядка HPF корректируем АЧХ в самом низу.

Помимо основных резонансов, на АЧХ найдем и их гармоники, расположенные на кратных частотах выше. В нормальных условиях гармоники выражены менее ярко - корректируем параметриком.

Т.к. саб нормально расположен в районе фронтальной акустики, т.к. компрессионный режим работы практически отсутствует, то вопрос ширины рабочего диапазона оказывается вторичен и определяется в процессе. Это же касается фильтров HPF и LPF, которые не столько режут саб, сколько корректируют АЧХ.

3.3. Расположение.

Правильное расположение сабвуфера в комнате серьезно повлияет на АЧХ в точке прослушивания, позволит снизить величины коррекции, а значит и вызванные коррекцией искажения. Спозиционировать сабвуфер наиболее выгодным образом поможет микрофон - устанавливаем микрофон в точку прослушивания, включаем шум в целевом диапазоне, двигаем сабвуфер и смотрим на изменения.

Обычно сабвуфер хорошо расположить спереди, в районе фронтальной акустики, в углу. Так мы расширим свободу выбора частот и порядков срезов LPF сабвуфера и HPF акустики, что значительно облегчит настройку.

Удачно вместо одного сабвуфера использовать пару, что дополнительно сгладит АЧХ и улучшит звук в целом. Практика показывает, лучшее место для размещения пары сабвуферов - либо в углах во фронте, либо на концах диагонали комнаты.

По этим причинам многие инженеры реализуют сабвуферы как часть фронтальной акустики (вместо отдельного ящика) - это работает.

Микро-моментам, таким, как размещение динамика или порта в корпусе, так же следует уделить пристальное внимание. Опять же, в отличии от салона автомобиля, комната не является значимой акустической нагрузкой. Так, нагрузив саб поверхностью, можно хорошо улучшить его поведение и поднять качество звука, а используя поверхность в качестве продолжения порта, можно неплохо сэкономить объем корпуса и улучшить эффективность.

3.4. Помещения увеличенной площади (>40м2).

Проблема организации баса в больших помещениях упирается не столько в коррекцию АЧХ, сколько в чувствительность и мощность.

Во первых, либо существенно увеличиваем калибр и/или мощность и/или количество динамиков, либо ЗЯ/ФИ меняем на полноценные ОНР/ЧВ/ФР (БП может быть полезен и там, и тут), выбирая динамик с подходящими параметрами - плясать вокруг горбов нам больше не нужно, а повышенная эффективность нужна еще как.

При выборе оформления типа ОНР или ЧВ, динамик превращается в драйвер, и требования к нему тоже как к драйверу - сам он петь не должен, а всю работу в широком диапазоне выполняет порт, которым драйвер должен мочь эффективно управлять. Ищем Qtc в районе 0,46, а Fc средняя или повыше, и без большого Vas.

Единственным резонансом тут является Fh, да и то не всегда - этим либо определяется Fmax и действуем по описанной выше схеме, либо корректируется настройка порта, и тогда стык с мидбасами организуем на частотах вокруг гармоник. Впрочем, как уже сказано, гармоники в нормальных условиях выражены менее ярко, поддаются успешной цифровой коррекции и без этого.

3.5. Подготовка помещения.

С подготовки помещения следовало бы начать, ведь это оно создает все проблемы, но простой факт в том, что мы живем не в студиях звукозаписи и жилые помещения используем по назначению, а значит меры, эффективные ниже 100Гц, предпринимать вряд ли будем.

Устраняем призвуки, крепим крупные вибрирующие поверхности, ну и перемещаем диван/кресла ближе-дальше, попутно измеряя последствия всех движений микрофоном в точке прослушивания в поисках лучшего звука.

О большем в этом пункте писать нет смысла - никакие басовые ловушки никто в квартире все равно ставить не станет, натягивать ткань на потолок или строить двойные-тройные стены тоже. Работаем с тем, что есть.

Впрочем, если в стандартных помещениях поглотителей обычно много - плотные шторы, мягкая мебель, шкафы с одеждой и т.д., что хорошо сглаживает АЧХ, то в больших помещениях, обычно куда менее заполненных, вам все же придется хотя бы разместить поглотитель на потолке. Иначе хорошего звука может не получиться ни с какими коррекциями.

В крупных помещениях в полный рост встают интерференционные взаимодействия и связанные с этим проблемы. Особую значимость приобретает формирование единого фронта звуковых волн.

Так, если в сравнительно малом помещении два разнесенных сабвуфера могут сделать бас лучше, создавая подъемы и спады где это необходимо, то в крупных помещениях лучше размещать сабвуферы единой линией или в одной точке, так, чтобы возникшие в результате взаимодействия нескольких источников колебаний горбы и спады не привели к полному провалу.

3.6. То, о чем не сказано, а хотелось бы.

Сабвуфер, настроенный в район Fl или ниже, слушает соседняя комната, подъезд и иногда соседний дом, но не вы, т.к. вы банально находитесь слишком близко (оптимально, точка прослушивания не ближе 1/4 длины волны). К примеру, если саб установлен в 2м от вас, то минимум что вы полноценно услышите - 43Гц(=343/4*L) со спадом ниже.

Таким образом, низко настроенный сабвуфер в стандартном помещении - чаще всего есть огромное зло для соседей и без намека на пользу вам. Это не автозвук, дома нет компрессионного режима. Не понимая, почему сабвуфер не слышно, многие начинают дополнительно выкручивать громкость, что особо не улучшает звучание в комнате, но приводит к еще худшим последствиям вне ее. И не говорите, что никогда не сталкивались с таким поведением сабвуфера - ошибка очень частая и имеет серьезную поддержку в среде маркетологов.

Буквально за каждый герц ниже Fc(не Fs!) придется заплатить существенным увеличением жесткости корпуса, и плата за каждый следующий герц вниз оказывается всё выше - еще одна причина не настраивать Fb слишком низко: вес, размеры и ценник не обрадуют. Прыгающий домашний ФИ вообще не редкость, и обвинять сабостроителя в просчете вполне справедливо.

Работает ли тонкомпенсация дома? Да, работает, и, да, нужна. Выполняется она в цифровом виде. В современной домашней системе вообще многое выполняется в цифровом виде и доступно каждому - пользуемся и радуемся. А если не радует - выключаем и не пользуемся. Всё просто и на ваше усмотрение.

Корпус сабвуфера, какого бы типа он ни был, должен быть отлично заглушен. Т.к. сабвуфер будет петь в довольно широком диапазоне, хоть и на спаде вверху - все нерешенные проблемы корпуса окажутся на АЧХ в виде искажений. Правильные пропорции, наполнитель, распорки и ребра жесткости... - ничего не пропускаем.

Скорость потока в порте велика, а значит, согласно закону Бернулли, давление на стенки порта малО: порт жестким быть не обязан. И другое дело ОНР/ЧВ, где присутствует обратная ситуация - их порты без дополнительного усиления дадут столько призвуков и резонансов на АЧХ выше, что никакой выигрыш КПД не перекроет.

Как в машину многие слепо выбирают ЗЯ, так в домашку многие слепо выбирают ФИ. Еще раз повторюсь, корпус - это не цель, а средство; не "хотелка", а инструмент. Если какой-то тип корпуса решает поставленные задачи лучше всех прочих - его и выбираем. Мы ж не из тех, кто забивает гвозди пассатижами, когда рядом лежит нормальный молоток, да?

____

Как видим, в автозвуке и в домашке сабвуфер решает одни и те же задачи, но методы и принципы проектирования разные. И, не смотря на наличие разницы, разобраться и с тем, и с другим совсем не сложно - легко осилят любители, а профессионалы тем более (еще и накидают дополнений не на один такой пост).

По этой теме у меня всё, а в заключительной четвертой части кратко рассмотрим особенности подбора железа и подведем итоги.

Fs=18Гц, Qts=0,3 Vas=127л

Как вам такая десяточка от Scanspeak в качестве примера?

С участием такого динамика домашний бас уже получится очень и очень неплох! Жаль чувствительность не велика, но ведь и мы тут собрались не ради выдающейся громкости.

Ну а вообще, бывает и лучше, особенно в бОльших диаметрах, но и ящик уже не так компактен...

Практика организации сабвуфера в автомобиле с точки зрения качества звука.

Все работы всегда следует начинать с фактических измерений. Берем любой сабвуфер в ЗЯ и измеряем его АЧХ вне салона, затем ставим в салон на место расположения будущего корпуса и измеряем АЧХ в салоне, затем сравниваем два замера и так выявляем влияние салона. Ну а дальше по пунктам: внимательно читаем всё, нужное для своей конкретной ситуации оставляем и реализуем, лишнее запоминаем и оставляем в голове для следующего инсталла.

Вы можете сначала строить по пунктам, основываясь на теории. В этом случае неизбежны переделки и тонкая настройка - предусмотрите такую возможность заранее: не склеивайте корпус и не производите финишную отделку, оставьте небольшой запас объема и возможность изменить порт. Сначала слушайте и измеряйте, затем подстраивайте, затем финишная отделка и окончательный монтаж.

Вы можете вообще ничего не измерять, просто строить, опираясь на написанное. И, т.к. всё написанное опирается на очень широкую многолетнюю практику, даже в этом случае сделаете лучше, чем просто рассчитав где-то какой-то корпус и обрезав снизу/сверху. Скорректируете позже, когда обзаведетесь микрофоном.

2.1. Определяем ширину рабочего диапазона сабвуфера.

Верхнюю границу обозначим как Fmax, а нижнюю - Fmin.

Сабвуфер в машине расположен в багажнике, а значит, чтобы сабвуфер невозможно было локализовать, его рабочий диапазон сверху должен ограничиваться длиной волны, умещающейся в салон.

Так, большой салон, обильно набитый различными поглотителями, даст нам Fmax 52-55Гц, а пустой компактный салон - 90-120Гц. Может показаться, что компактные салоны во всем выгоднее, но это так - спад внизу в них начнется раньше, а резонансные явления проявятся сильнее (бОльшими горбами).

Берем рулетку и измеряем длину салона L в метрах, затем считаем длину волны - это и есть наша Fmax = 343/L. Выше найденной частоты сабвуфер петь не должен, ну а низ и Fmin - 20Гц.

Как мы ограничим диапазон, чтобы сабвуфер не лез куда не следует? Два варианта: электрически - фильтрами; акустически - оформив сабвуфер в БП4 (это единственное оформление, которое умеет резать сверху и снизу); либо обоими средствами вместе, что чаще всего.

И электрические фильтры, и акустические фильтры(чем является любое оформление) - одинаково подпортят импульсную характеристику в зависимости от своего порядка. Электрическими фильтрами справиться проще, покрутил и готово. Однако, например БП4, помимо фильтрации, еще и повысит КПД в рабочем диапазоне. Плюсы есть везде - выбираем то, что выгоднее, а выгоднее чаще всего окажется взять везде по не многу.

2.2. Задаем общую форму АЧХ в рабочем диапазоне.

Тут все довольно просто, но сложно. Наш сабвуфер работает в компрессионном режиме, а значит АЧХ имеет подъем величиной 12-18дБ, называемый передаточной функцией салона. Соответственно, для получения искомой АЧХ сабвуфер должен работать на аналогичном, но чуть меньшем спаде.

Получить АЧХ с нужным спадом помогут следующие средства:
- ЗЯ или ФИ с Fc=Fmax и Qtc=0.55-1(чем ниже добротность, тем более пологим будет спад ниже Fc в свободном поле, тем больший подъем получим из багажника) - подходящий динамик с нужным соотношением Fs/Qts может быть как обычный, так очень непростой и совсем не дешевый;
- БП с правильной балансировкой камер - динамик нужен специфичный, но вполне доступный, найти не так сложно;
- высоко настроенный фильтр HPF нужного порядка - довольно специфичное применение фильтра, что значительно снизит общую громкость, но результат даст, и результат точный за счет удобной и гибкой подстройки;
- продвинутый эквалайзер - то же, что и HPF, но с бОльшими возможностями.

2.3. Прорабатываем локальные проблемные точки.

Первая точка связана с обилием поглотителей в салоне и проявляет себя провалом на АЧХ в районе 50 - 90Гц. Если с этим не побороться, то сабвуфер всегда по ощущениям будет "петь сам по себе" - очень серьезная проблема.

Удалить поглотители нельзя, без сидений ездить трудно, но можем вот что:
- доработать оформление мидбасов так, чтобы получить небольшой подъем, как и более уверенную работу внизу в целом;
- использовать эквалайзер;
- увеличить порядок LPF сабвуфера.

Применяем все доступные средства, но проблему решаем.

Вторая проблемная точка связана с утратой кузовом жесткости на частотах ниже 38-40Гц и связанный с этим спад крутизной 6-36дБ/окт. На помощь нам приходят следующие инструменты:
- добавляем в оформление порт, настроенный низко(24-30Гц) и достаточно короткий при этом, чтобы не лезть слишком далеко за пределы Fb;
- усиливаем кузовные панели с помощью жесткой ШВИ;
- применяем соответствующую эквализацию (басбуст, но правильный).

Третья точка (точнее, множество точек), связана с резонансами кузовных панелей - крыша, лобовое и заднее стекла, моторный щит и другие.

Выбор инструментария для борьбы довольно ограничен, но и проблема, если все прочее сделано правильно, часто не встает остро и радикальных мер обычно не требует,  но и игнорировать тоже нельзя:
- где возможно используем жесткую или вязкую ШВИ;
- используя эквалайзер, сглаживаем горбы, не трогая ямы.

2.4. Тон-компенсация.

Чтобы получить больше низкого баса на малой(средней) громкости, что слушаем 90% времени, и более ровный бас на повышенной громкости, есть следующие способы:
- не заморачиваться и настроиться на среднюю громкость;
- использовать одноименный механизм цифровой коррекции - многие ГУ это умеют;
- использовать естественные свойства воздушного потока в порте.

Суть последнего метода: на малой громкости течение в порте ламинарно и порт эффективен, а на повышенной громкости турбулентность запирает порт. С помощью числа Рейнольдса эффект довольно легко прогнозируется (нужно 60000-70000).

2.5. То, о чем не сказано, а хотелось бы.

Помните, сабвуфер - продолжение мидбасов, а не наоборот. Если в вашей системе недоработан мидбас, то сабвуфер не только не спасет положение, но и ухудшит.

Не упомянутые выше оформления ОНР(обратно-нагруженный рупор) или ЧВ(четверть-волновой резонатор), к которым лично я отношусь очень хорошо, ситуативно могут быть очень удачными решениями в зависимости от применяемого динамика (чем, собственно, такое отношение к себе и заслужили). К обоим типам оформления мы приходим естественным образом - через параметры динамика, проектируя правильный ФИ:
- компактный объем + компактный низко настроенный порт чуть измененной геометрии = ОНР;
- большой объем + короткий порт = сужающийся ЧВ.

Бас в сабвуфере заканчивается, а начинается он в твиттерах. Это значит, что вышестоящий в диапазоне компонент должен иметь преимущество в громкости над нижестоящим, не выделяясь при этом. Преимущество достигается настройкой оформления (Qtc чуть превышена), фильтрами разных порядков(например, 3п на саб и 2п на мидбас), или смещением частот среза(мидбас на месте, а саб чуть ниже), или совмещением всех методов в различных комбинациях - так формируется правильное восприятие цельного звука, а не отдельных его частей.

И, наконец, обращение к адептам секты "качество=только ЗЯ и ничего больше". Знаете, если добровольно отрезать себе яйца или сиськи, то жить тоже можно, организм то в целом продолжит функционировать как положено, но будете ли вы после этого полноценным человеком? Так что, одно дело когда нет объема на что-то лучше, и совсем другое выбирать ЗЯ вслепую просто потому что.

Тип корпуса - не самоцель, это средство, которое применяем сообразно ситуации для оптимального решения конкретных задач.
___

В следующей части разберем сабвуфер в домашнюю систему. Затем разберем влияние каждого упомянутого метода в разрезе всего списка наших целей и выявим наиболее выгодные решения, как и наиболее выгодное железо для их реализации.

Оптимальные динамики для реализации действительно высококачественного автомобильного сабвуфера редко приходят от автозвуковых брендов, где в массе предложены продвинутые решения лишь для ЗЯ. (Ни у кого ж нет объема для реализации чего-то большего, чем стелс в крыло, так?)

Тем не менее, динамики есть и не мало. В качестве примера посмотрите на 18sound 12NW530 c его параметрами, позволяющими и получить Fc=80Гц Qtc=0,577 в 60 литрах, куда без проблем добавить компактный порт для помощи в самом низу. Звучание ОЧЕНЬ порадует!

Комбинация сильного мотора и малой подвижной массы, точная балансировка подвески - об этом пишут везде, все это интуитивно понимают. Так вот оно, залог качественно лучшей ситуации, которую и видим здесь, что параметры еще раз подчеркивают.

Однако, такие динамики обычно не для любителей, т.к. просчетов не прощают и запасами не балуют: превышение хода обернется резким ростом искажений, а затем и поломкой.