Subwoofer selvbyg guide

Få mere bas for dine penge

Det er helt oplagt at bygge din egen subwoofer da den er stor del af oplevelsen af lyden og den er mulig at gemme væk i rummet hvis det kniber med at gøre den lige så pæn som dine færdig købte højttalere.

Derfor er der mange penge at spare her, og du får en subwoofer som er designet efter dit ønske om hvad den skal kunne.

Denne artikel er en guide til at vælge delene til at opnå et ønsket resultat med en subwoofer oplevelse.

Subwooferen - Hvad drejer det sig om?

Subwooferen kan betragtes som noget der laver tryk i rummet, mere end den den spiller ud i rummet som et instrument eller en sanger. Det skyldes den spiller kun typisk de dybe toner under 100Hz, en 100Hz lydbølge er nemlig 3 meter bred, og den dybeste gengivelse at vi kan høre som er 20Hz er hele 15 meter lang. For at producere sådan en stor bølge i luften skal der stor energi til.

Der 2 måder at øge mængden af luft bevægelse på, ved at bruge stor diameter på højttalerenheden eller ved at højttalerenheden kan bevæge sige langt frem og tilbage. Den store højttalerenhed er den der kan give mest lydtryk overfor en given forstærker effekt, men det kræver et stort kabinet at få den til at spille dybt. Hvor højttalerenheden med stor slaglængde i stedet kan give dybbas i et lille kabinet, men skal typisk bruge meget effekt.

Derfor er valget typisk lang slaglængde til hjemmebrug, og natklubber vil vælge stor diameter.

Opgaven at spille i de lave frekvenser er bedst klaret af en højttalerenhed der er designet til det, dermed er disse enheder typisk anderledes end dem som er valgt til en gulvhøjttaler. Hovedgruppen for disse højttalerenheder findes under basenheder (basser).

Fyld Rummet med bas

Hvor meget skal der til før der er bas i hele rummet?

Her kommer det an på følgende:

Hvor stort er rummet det skal spille i?

Hvor højt lydtryk skal det være i decibel?

Hvor dybt skal bassen spille i Hz?

For at give en ide om dette, lad mig give nogle eksempler på hver af disse.

Eksempler på lydtryk

Til baggrunds musik vil 85 decibel give en hørbar bas i selskab

Typisk lyttehøjde til hi-fi ligger typisk omkring 105 decibel.

115 decibel er hvad THX standarden er for en biograf subwoofer

Eksempler på dybbas

Rockmusik vil typisk ikke være dybere end 40Hz.

Dubstep techno vil typisk ikke være dybere end 28Hz.

Nogle film og kirke orgel musik vil gå under høre grænsen, som er 20Hz.

Hvor meget skal der til i mit lokale

Hvor meget afhænger lydtrykket af rummet?

Her drejer det sig om hvor meget luft der skal bevæges, så man kan betragte rummet som et stort akvarium med luft, og jo større det akvarium er jo mere skal der til at lave bevægelse i det.

I et rum op til 8m2 og 2,5m til loftet, vil man være så tæt på højttaleren, at reflekstioner fra væggene vil resultere i et samlet lydtryk i rummet der er lige så højt som 1 meter foran højttaleren. Forstået på den måde hvis du har en højttaler der er målt til 100 decibel (100dB) på en meters afstand udenfor, og tager den ind i dette rum, vil der være et lydtryk i rummet på 100 decibel (100dB).

Hæver vi nu den volume af luft til det dobbelte, som f.eks ved at hæve kvadrat meterne fra 8m2 til 16m2, og bevare 2,5m til loftet. Vil det samlede lydtryk i rummet nu falde med 3 decibel (3 dB), som svare til at halvere lydtrykket, men vi vil kun opleve det som en meget lille hørbar forskel, grundet den måde vores hørelse er bygget op på (logiritmisk). Du vil få samme effekt hvis du bevarede de 8m2 med hævede loftet fra 2,5m til 5m, så det er altså volumen af luft der afgør hvor meget lydtryk der bliver dannet inde i rummet. I begge tilfælde vil grundet fordoblingen af volume resultere i et lydtryk i rummet på 97 decibel (97dB), hvor højttaleren spillede 100 decibel (100dB).

For at gøre det lidt lettere har jeg lavet understående eksempler at gå ud fra.

Baggrunds musik

Bagrunds musik typisk behov op til 85 decibel (85 dB) i rummet, det kræver følgende lydtryk fra højttaleren målt på 1 meters afstand udenfor, og det lydtryk subwooferen bør designes til.

10m215m220m230m250m2100m2
2,5m til loftet88dB90dB91dB93dB95dB98dB
4m til loftet90dB92dB93dB95dB97dB100dB

Hi-Fi lyttehøjde

God Hi-fi lyttehøjde har et typisk behov på 105dB, som vil forlange at dine højttaler kan klare nedstående lydtryk.

10m215m220m230m250m2100m2
2,5m til loftet108dB110dB111dB113dB115dB118dB
4m til loftet110dB112dB113dB115dB117dB120dB

Biograf Lyttehøjde 

THX standard

Til en god biograf oplevelse bør din subwoofer kunne klare et lydtryk op til 115dB (THX standard)

10m215m220m230m250m2100m2
2,5m til loftet118dB120dB121dB123dB125dB128dB
4m til loftet120dB122dB123dB125dB127dB130dB

Nu hvor vi har defineret behovet i lydtryk (dB) og hvor dyb bassen skal være (Hz), kan vi begynde at sammen sætte det der skal til få at nå den mængde bas. Man kan beregne en højttalers totale lydtryk på en meters afstand, ved at tage 2 stk data fra højttalerens specifikationerne. Den ene hedder følsomhed, som er et udtryk for hvor højt i decibel den givne højttaler spiller på 1 watt fra en forstærker med en afstand til målemikrofonen på 1 meter. Den anden data er hvor mange watt højttaleren er på, her vil jeg anbefale at bruge den effekt opgivelse som står som max effekt i data listen, således du kan sammeligne imellem enheder.

Lad mig give et eksempel:

Earthquake TNT-12S har en følsomhed på 87dB og en max effekt på 1250Watt, hermed kan vi beregne da følsomheden er opgivet ved 1Watt (1W), og her er det at for hver gang vi fordoblet effekten i Watt (W) hæver vi lydtrykket med 3dB (decibel) i lydtryk.

1W2W4W8W16W32W64W128W256W512W1024W2048W
87dB90dB93dB96dB99dB102dB105dB108dB111dB114dB117dB120dB

Da vi ved at vores TNT-12S kan håndtere 1250W max effekt, kan vi se at i lydtryk vil den være i stand til at levere 117dB i et impuls, dette kaldes også en peak værdi. Nu kan du tage denne værdi og kigge på eksemplerne ovenfor og se hvor stort et rum den vil kunne spille i, og hvor stort et lydtryk den vil kunne levere i den forbindelse. Som du kan se klare den sig godt til lytterhøjde og den er mulig at få til at spille ned under 28Hz, så et godt valg til bas krævende techno.

Lad os prøve en mere med Earthquake DBXi-15D som har en følsomhed på 88dB og en max effekt på 2000W.

1W2W4W8W16W32W64W128W256W512W1024W2048W
88dB91dB94dB97dB100dB103dB106dB109dB112dB115dB118dB121dB

Det hjalp lidt på lydtrykket, til hjemme biograf situationen. Bruger man 2 stk subwoofere af samme slags, bliver det totale lydtryk hævet med 3dB. Dermed vil 2x DBXi 15D subwoofer give 124dB i lydtryk, og biograf niveauet er muligt i en stue. DBXi-15D kan tunes langt ned under høre grænsen og er derfor helt afgjort oplagt til biograf lyd.

Her er et eksempel på en mere effektiv basenhed, det er grundet den ikke spiller så dybt som de foregående eksempler.

Earthquake Pro-X12-8 som har 96dB følsomhed og 1200W max effekt.

1W2W4W8W16W32W64W128W256W512W1024W2048W
96dB99dB102dB105dB108dB111dB114dB117dB120dB123dB126dB129dB

Dette er et meget typisk eksempel, at i det man undlader det helt dybe register der minder om jordskælv og stedet blot imødekommer de helt dybe toner i eksempelvis rock musik i stedet, bliver der brugt langt mindre energi, og dette giver højere lydtryk. Dermed hvis du kigger i tabellen fra tidliger kan du se at denne bas ville kunne levere rock bas til 50m2 med 4m til loftet, således der er 115dB i rummet. Så vil man havde begge dele, skal der virkelig strøm til, endvidere skal man overveje stor membran diameter og have lang slaglængde på den valgte basenhed.

Højttaler kabinettet har en stor effekt på alle disse aspekter, men jeg håber ovenstående vil assitere dig til at finde størrelsen på systemet og herfra kan vi arbejde videre med at maksimere den valgte bas til dit projekt ved at finde et godt kabinet design. Men inden vi springer til det lad os kigge på om vi skal bruge en forstærker til det her, siden vi er inde og snakke Effekt og Watt alligevel.

Skal jeg vælge passiv eller aktiv subwoofer ?

Forskellen imellem disse 2 udtryk for subwoofere drejer sig simpelthen om subwooferen skal havde indbygget forstærker med det som hedder elektronisk delefilter eller om subwooferen skal bruge forstærker effekten udefra og derfor typisk skal havde indbygget et passivt delefilter.

Mit råd er at bruge eller bygge aktive subwoofere med mindre den er ganske lille til baggrunds musik eller små lytterum.

Den Passive subwoofer

Problemet med de passive subwoofere er at det passive delefilter grundet de dybe frekvenser kun skal igennem til basenheden, og de er dyre specielt hvis det skal være en god deling, som kræver flere og større komponenter. Hertil har du efterfølgende ingen mulighed for at justere niveau, samt har du ikke mulighed for at justere fase som vi kommer ind på senere i denne guide. Men skal du lave en lille subwoofer med et budget under 1500kr til et værelse eller baggrunds musik er det godt valg med at bygge en passiv subwoofer, ellers anbefaler jeg stærkt at bruge aktive subwoofere.

Her nedenfor er et billede af et lille passivt subwoofer design, som vil egne så godt til at understøtte et par små reol højttalere til baggrunds musik eller til at lytte til musik i et værelse på under 10m2. Lydtrykket på 1 meters afstand er max 103dB, og spiller ned til 55Hz i dybden med flot stram bas.

Det der er gjort i ovenstående eksempel er at der er lavet et delefilter som aflaster dine satelit, reol højttalere eller anden højttaler du ønsker bas niveauet hævet på. Her gennemløber forstærker signalet til bassens 2 svingspoler hver sin spole i dette tilfælde på 12mH som betyder at fra 100Hz vil de begynde at begrændse forstærker signalet. Fra selv samme frekvens vil de 220uF kondensatorer som er forbundet til udgangen til dine øvrige højttalere begynde at åbne op, og på den måde ikke spille det dybe bas i disse højttalere. Dette kaldes et første ordens filter, og de 100Hz i deling er forudsat at det er en 8 ohms basenhed og lige så højttalerne der tilsluttes. Denne metode gør at du kan nøjes med din eksisterende 2 kanals forstærker, hvor det aktive system vi kommer til om lidt, skal bruge en forstærker specielt til subwoofer delen, men det kommer med mange fordele, men til det helt lave budget kan denne løsning være rigtig god. Byggesættet i billedet hedder Best Friend, som er tiltænkt understødtning af reol højttaler byggesættet Born Free.

Skal du bruge mere subwoofer end dette anbefaler jeg kun aktive systemer, da justeringer af fase er et must, samt at et passivt delefilter vil også blive dyrt, have masser af tab og stadig skal man havde fundet forstærker effekt til den.

Den aktive subwoofer

Det er her den egentlige subwoofer tørst bliver stillet, det der skal til udover basenhed og kabinet er en forstærker og i over 95% at tilfældende er det en såkaldt plate amp der er tale om. Billeder nedenfor som viser ydersiden til venstre og til højre den del der skal være inde i kabinettet.

Med sådan en plate-amp skal der blot saves et stort firkantet hul i højttaler kabinettet, og så er tilslutningen af basenheden på den side, og alle de udefra kommende tilslutninger kan tilsluttes frontpladen som er set i billedet ovenfor til venstre.

Nu skal vi blot havde valgt en Plate-amp der passer til den valgte basenhed, så lad os bevare eksemplerne fra før. Det vi går efter i data listen er den vedvarende effekt (RMS effekt) i Watt, den anden værdi er impedansen som er højttalerens modstand under drift.

Earthquake TNT-12S 400W RMS og 4 ohms impedans.

Disse værdier vil du finde I forstærkerens data, simpelthen ved at kigge efter hvor meget Watt RMS ved 4 ohm den kan levere. Ud af vores forstærkere vil jeg anbefale SAM-500D som er i billedet ovenfor. Den står ganske vist til 500W RMS ved 4 ohm, men det gør ikke noget at der er lidt overskud. For det meste er det en for lille forstærker der tager livet af en højttaler enhed da forstærkeren vil levere en kortvarigt Jævnspænding i det den ikke længere kan levere spænding nok, og det resultere i enheden vil blive holdt statisk i sin position, ganske vist i et split sekund hver gang, men det producere meget varme og forvrængning. Fænomenet kaldes når forstærkeren clipper, derfor skal man ikke være bange for at ligge en smule over i forstærker effekt.

Earthquake DBXi-15D 750W RMS og 2x 4 ohms

Hov hvad var det 2x 4 ohm! Det er simpelthen det som kaldes en dobbelt svingspolet bas. Det vil sige den har 2 motor systemer på 4 ohm. Bliver disse 2 svingspoler forbundet parallelt over hinanden bliver den samlede impedans kun 2 ohm, derfor skal man være opmærksom på at vælge en plate-amp som kan tåle så lav en modstand. Montere du de svingspoler i serie for du en total modstand på 8ohm som er behagelig for alle forstærkere, men finder du en forstærker der kan tåle 2 ohms belastning vil typisk få langt mere effekt ud af forstærkeren med den type kobling. Du kan i videoen herunder se disse koblinger på dobbelt svingspolet bas 

En rigtig god løsning til DBXi-15D er IQ-600R som er stabil i 2 ohm og giver 700W RMS med denne belastning.

Den sidste bas vi havde som tidliger eksempel var Earthquake Pro-X12-8 som er på 600W RMS og belaster med 8 ohm. Dermed vil en plate amp som IQ-1500R på 700W RMS ved 8 ohm være et match, den er dog en dyr affære og det er bevidst jeg valgte denne til vise en alternativ løsning til en Plate-amp i sådan et tilfælde. Flere af vores PA-forstærkere har lavpas filter indbygget og kan brokobles, bagsiden er denne løsning er at havde en ekstern forstærker stående, og ingen mulighed for at justere fase, så den vil aldrig kunne integreres i lyden på samme måde som en god plate-amp. STA-1000 kan levere 1000W RMS brokoblet ved 8 ohm til omkring 1/3 af prisen i forhold til IQ-1500R plate-ampen.

Hvilket højttaler kabinet skal jeg vælge?

Det lukkede kabinet, der simpelthen skal være så lufttæt som muligt, er det som typisk vil give den mest præcise respons, men har problemer med at levere den helt dybe bas. Derfor er disse ofte valgt til finere hi-fi, hvor præcision er vigtigst og gengivelse af rigtige instrumenter kræver sjældent gengivelse under 40Hz med mindre man taler om kirke orgler. Ikke alle basser egner sig til lukket kabinet, måden du kan finde ud af det på er ved at beregne EBP værdien. Se videoen her hvordan

Se vores komplette subwoofer byggesæt 

Så er en EBP under 50 er det en helt sikker vinder til basrefleks, og her aftagene op til en EBP på 90 hvor det absolut bør være basrefleks eller passive radiator som vi skal kigge på næst.

Til at beregne kabinettes størrelse kan du bruge vores gratis beregnings software Speakercalc, som du kan hente via dette link SpeakerCalc 

Når du har hentet Speakercalc er der en video der viser hvordan man bruger det til at beregne et lukket kabinet med her 

Basfleks kabinettet er nok det mest brugte, her bruger man et rør som ved at luften fra basenheden inden i kabinettet suser forbi enden af røret begynder at transportere luft frem og tilbage (oscillere) ligesom når man blæser henover en flaske munding. Det giver når designet rigtigt en forstærkning af de dybe toner, samt aflastningen af trykket inde i kabinettet, giver selve basenheden mere frihed til at spille dybt. Dog i det at portens lyd kommer en smule senere end det oprindelig stød fra fronten af bassen, gør at den er ikke helt så præcis som det lukkede kabinet. Her ligesom for lukket kabinetter anbefaler jeg at beregne EBP værdien og er den over 70 skal man overveje basrefleks eller passiv radiator som jeg vil forklare efter basrefleks, og er din EBP over 90 anbefaler jeg helt klart at bruge basrefleks eller passiv radiator.

Igen her anbefaler jeg at downloade vores gratis software Speakercalc  og hvordan du bruger det til at beregne med er i denne video 

En upgrade til basrefleks kabinettet er et Passiv radiator system. Det er det samme system man også kalder et slavebas system. Her er simpelthen en højttaler enhed uden motor system, som simpelthen tager trykket fra basenheden og omdanner dette tryk til et bas slag også. Dette giver perfekt aflastning af basenheden, og en rigtig bred og stor forstærkning af de lave frekvenser. Hertil kan denne type kabinet laves meget kompakt i forhold til dens ydeevne. Alle disse fordele gør den til vores favorit til specielt hjemmebiograf.

Med passiv radiator har du mulighed for at øge vægten på membranen der svinger med, det gør at du kan få den pågældende sub til at spille dybere og dybere. Her skal man være opmærksom at basenheden skal kunne drive den tunge slavebas, og du kan også komme i problemer med at slavebassen begynder at drive basenheden ud i alt for stor membran vandring (xmax).

Dette gør at de helt lave tuninger skal være basser med lang vandring/slaglængde for at beregne en super dybt tunet subwoofer følg linket her SLAPS GUIDE link

Som ekstra materiale til SLAPS guiden er dette regne ark, her kan du beregne dig frem til hvor meget ekstra vægt der skal monteres på den passive radiator for at tune frekvensen længere ned i det dybe Beregnings regneark (excel)

Nu kommer opgaven at placere subwooferen og få den justeret ind således den komplimentere dit øvrig system. Stay tuned den artikel er på vej.

Venlig Hilsen

Kent

Bekent.dk

NB. Skriv til mig hvis du har spørgsmål til subwoofer eller skriv en kommentar herunder. 

Få vores gratis E-bog om højttaler selvbyg - 81 Sider spændende læsning. 

Facebookgoogle_plusmail
Click here to add a comment

Leave a comment: