|
Voor een goede geluidsweergave in de auto bijna zijn ze onmisbaar: subwoofers. Ze verzorgen de bassweergave tussen circa 20 - 100 Hz. Er bestaan verschillende inbouwmogelijkheden. Bij de keuze van de woofer moet er onder andere met de inbouwwijze rekening gehouden worden. Niet alle woofers zijn voor een bepaalde kastconstructie geschikt.
DVC of SVC?
DVC betekent "Dual Voice Coil", er zitten dan twee spoelen in de subwoofer, SVC betekent "Single Voice Coil", één enkele spoel per subwoofer. Dat zegt verder niets over de kwaliteit van de sub, een DVC geeft je alleen wat meer mogelijkheden met aansluiten.
Welke woofer in welke kist...of helemaal geen kist???
Hoe kom je erachter of jouw subwoofer geschikt is voor bassreflex, free-air etc?
Een vuistregel die gebruikt kan worden, is het zogenaamde EBP produkt (Efficiency Bandwith Product):EBP = Fs / Qes
Onderaan deze pagina staat de betekenis van deze Thiele & Small parameters.
De volgende ranges zijn er: (met Qts = Qes/1,1)
| EBP |
Kast constructie |
Qts |
| >60 |
free-air |
>0,5 |
| onder 100 |
gesloten |
- |
| 50 - 100 |
bass-reflex |
- |
| 60-100 |
bandpass |
- |
Tips voor de bouw van een subwooferkist
Als je een subwoofer koopt en je wilt zelf de kist gaan maken, zorg dan dat je een aantal T&S parameters van de woofer kent. Zonder de juiste gegevens van de woofer kan je nooit een geschikte kist ontwerpen. Als je deze gegevens niet hebt, geen nood, de fabrikant geeft meestal een aantal inbouwmogelijkheden op.
Software
Er is veel software beschikbaar waarmee je kisten kan berekenen, zie ook de links-pagina onder diversen.
Het enige wat je bij de meeste programma's moet doen is wat getallen intoetsen, et voila, een ontwerp is klaar. Het blijft natuurlijk simulatiesoftware, de bassweergave wijkt meestal af door de akoestische eigenschappen van de auto.
Vaak bepaal je met die software de netto inhoud. Dat is de hoeveelheid lucht die de woofer moet 'zien'. Een luidspreker, poort, verstevigingen en dempingsmateriaal beinvloeden die inhoud.
Met het subkisten formulier op deze site kan je de ideale kistafmetingen berekenen.
Materiaal
Maak de kast van 18 of 22mm MDF. Spaanplaat of multiplex kan ook, dit zijn echter moeilijker te bewerken. Multiplex is iets lichter dan MDF en heeft een lagere demping dan MDF. Spaanplaat is veel goedkoper en lichter dan Multiplex en MDF, maar heeft vrijwel dezelfde dempende eigenschappen dan MDF. Voor testdoeleinden is het dus prima geschikt.
Ook wordt er wel eens plexiglas (show!) gebruikt. Dit materiaal heeft wel hele andere eigenschappen dan MDF etc. MDF geeft de beste klankkwaliteit.
Demping
Bij elk type behuizing moet je dempingsmateriaal gebruiken. Bij de berekening van de buitenmaten van de box moet rekening gehouden worden met de hoeveelheid demping. De kist kan kleiner worden en da's een groot voordeel. Ook is de klank vaak beter bij gebruik van dempingsmaterialen.
De meeste simulatiesoftware geeft de netto inhoud als uitkomst voor het volume en houdt geen rekening met demping. Demping vergroot deze netto inhoud. Synthetische wol 1,2x en Pritex noppenschuim 1,1x.
Bijvoorbeeld:
Gesloten behuizing moet een netto inhoud van 30L lucht krijgen, berekend met simulatiesoftware.
Bij gebruik van synthetische dempingswol mag je de inhoud van kist 1,2x kleiner maken:
30/1,2 = 25L. De woofer ziet het echter nog steeds als 30L !
De woofer zelf heeft ook een bepaalde inhoud (=displacement) en verstevigingen ook (MDF), bijvoorbeeld totaal 4 liter, en die moet je er weer bij optellen: de totale inhoud wordt 25 + 4 = 29 liter.
Ik gebruik meestal dempingsmatten van Visaton, maar er zijn meer merken die dit 'glaswolachtige' materiaal leveren. Gebruik nooit isolatie-glaswol van de bouwmarkten, de vezels hiervan kunnen de woofer beschadigen. Ook schuimrubber "noppenschuim" heeft hele andere akoestische eigenschappen dan Pritex noppenschuim, gebruik hiervan is daarom nutteloos.
Met de hoeveelheid aan demping kan je de klank 'tunen', expirimenteer er dus mee!
Gesloten box:
Stop de gehele box vol, maar druk de lagen niet aan en zorg dat de wooferconus niet geraakt wordt.
Bassreflex- en bandpassbox:
Gebruik voor alle wanden noppenschuim (merknaam Pritex!), vul de overgebleven ruimte eventueel met dempingswol (Visaton). Zorg ervoor dat de poort en de achterkant van de speaker elkaar kunnen 'zien'. Tussen sub en poort stop je dus geen dempingsmateriaal!
Verstevigingen
Als de wanden van de box groter zijn dan 30cm, dan is het verstandig extra verstevigingen aan te brengen. Je doet dit door stroken 18mm MDF (min. 3cm breed) haaks op de panelen te lijmen. Of door een brede strook MDF tussen twee tegenover elkaar liggende panelen te lijmen. Hierdoor 'veert' en resoneert een paneel veel minder. Hou er rekening mee dat deze stroken een bepaalde inhoud hebben en dat deze inhoud ten koste gaat van de inhoud van de box.
Afdichting
De kist moet natuurlijk helemaal luchtdicht zijn. Een luchtlek gaat tenkoste van de bassweergave. 'Luchtdichtheid' bereik je door nauwkeurig de panelen te (laten) zagen, bij montage voldoende lijm en lijmtangen te gebruiken. Panelen daarna aan elkaar schroeven om een zeer stijve contructie te maken. Zet om de 10cm een schroef, eerst voorboren. De luidspreker-entree en de naden worden tenslotte aan de binnenkant met siliconenkit afgewerkt.
Meerdere subs in één kist
Het is geen probleem om twee of meer subwoofers in één grote kist te plaatsen. Omdat de oppervlakte van de panelen dan veel groter wordt, is verstevigen dan wel noodzakelijk.
1. Free-air montage
De woofer wordt niet in een kast ingebouwd, maar wordt in de hoedenplank of tegen de leuning van de achterbank gemonteerd. De kofferruimte fungeert als ('oneindig grote') klankkast. Deze ruimte dient dan ook voldoende 'luchtdicht' te zijn, anders gaat het ten koste van de bassweergave. Vaak is een en ander moeilijk realiseerbaar, waardoor "free-air" montage zelden tot goede resultaten leidt. Je moet er ook voor zorgen dat de woofer voor free-air gebruik geschikt is (zie EBP tabel). Montage
Gezien het hoge gewicht van de woofer moet de hoedenplank uitgevoerd worden in 18 - 22mm MDF. Deze dikte is voldoende om paneelresonanties en doorbuigen te voorkomen. Maak met behulp van stroken MDF van ca. 2cm breed ribben onder het paneel., hierdoor zal de stijfheid sterk toenemen.
Zet de plaat goed vast, zodat bij een aanrijding de hele handel niet naar voren komt!
voordelen:
goedkoop
plaatsbesparend, geen kast
nadelen
goede akoestische isolatie vereist tussen voor- en achterzijde woofer
slechtere demping van de woofer
minder diepe bassweergave
alleen woofers met een zeer stugge conusophanging voldoen
2. Gesloten behuizing
De meest eenvoudige vorm van kastmontage is de gesloten box. Ondanks deze 'eenvoud' is de bassweergave vaak heel erg goed. In kombinatie met een geschikte woofer zelfs de beste oplossing voor bassweergave in een auto.
voordelen:
kompacte kast
geleidelijke afval in het laag (12 dB/oct)zwaar belastbaaruitstekende transiëntweergave ('snel')eenvoudige kastconstructieminder kritisch t.a.v. ontwerp- en constructiefouten
nadelen:
niet erg efficiëntlagere belastbaarheid en hogere vervorming in het hogere bass-bereik
3. Bassreflex behuizing
Een populiare manier van inbouwen is de bass-reflex of gepoorte behuizing. Vooral voor de liefhebbers van zeer diepe en harde bass is het de beste oplossing.
voordelen: 3 - 4 dB effiënter dan een gesloten boxminder vervorming en hogere belastbaarheid in het hogere bassbereikmits goed ontworpen en gebouwd, diepere bassweergave
nadelen grotere kastzeer kritisch t.a.v. ontwerp- en constructiefouten (woofer kan simpel worden opgeblazen)
4. Bandpass behuizing
Behuizing waarbij de speaker in de kast is ingebouwd. Afhankelijk van het type met een gesloten of gepoorte ruimte achter de speaker, en altijd met een gepoorte ruimte vóór de speaker. De versie met 2 poorten heet dual-reflex-bandpass (of 6de orde bandpass), met een enkele poort wordt single-reflex-bandpass (of 4de orde bandpass) genoemd.
voordelen:
hoge efficiëntie en diep doorlopende bass
goede demping van de speaker, hoge belastbaarheidspeaker afgeschermd, zodat 'ie beschermd is tegen rondslingerende spullen.
nadelen:
moeilijk ontwerp en ingewikkelde constructiewoofer is 'onhoorbaar' overbelastbaartransiëntweergave sterk afhankelijk van de gekozen afstemming, klinkt meestal 'traag'grote kast
Thiele & Small parameters
Wanneer je een kast voor een woofer wilt berekenen moet je beschikken over de T&S parameters. Dat zijn getallen die de mechanische en electrische eigenschappen van de speaker vastleggen.
De betekenis van al die T&S parameters is vaak onduidelijk, vandaar hier een korte verklaring van de meest gebruikte:
| Fs | resonantiefrequentie speaker in free air [Hz] |
| Fc | systeem resonantiefrequentie gesloten box [Hz] |
| Fb | systeem resonantiefrequentie bassreflex box [Hz] |
| F3 | Frequentie [Hz] waarbij systeem-output 3dB gedaald is |
| Vas | Hoeveelheid lucht [L] met dezelfde akoestische compliantie als de mechanische compliantie (Cms) van de speaker |
| D | Effectieve speaker diameter [cm] |
| Sd | Effectieve piston oppervlakte [cm²] |
| Xmax | Maximale lineaire conusuitslag [mm] |
| Vd | Maximale lineaire volume verplaatsing (Sd x Xmax) [cm³] |
| Re | DC weerstand [Ohm] |
| Rg | Bron impedantie (inclusief kabels, filters etc.) [Ohm] |
| Qms | Q ten gevolge van mechanische verliezen bij resonantiefrequentie Fs |
| Qes | Q ten gevolge van electrische verliezen bij resonantiefrequentie Fs |
| Qts | Q ten gevolge van Qes//Qms bij resonantiefrequentie Fs |
| Qmc | Q ten gevolge van mechanische verliezen bij systeem resonatiefrequentie Fc |
| Qec | Q ten gevolge van electrische verliezen bij systeem resonantiefrequentie Fc |
| Qtc | Q ten gevolge van Qes//Qmc bij systeem resonantiefrequentie Fc |
| Ql | Q ten gevolge van kastlek bij systeem resonatiefrequentie Fb |
| Qp | Q ten gevolge van poortverliezen bij systeem resonantiefrequentie Fb |
| n0 | Referentie efficiëntie [%] |
| Cms | Mechanische compliantie van de speaker [m/N] |
| Mms | Effectieve mechanische massa [g] |
| Rms | Mechanische verliezen van de speaker [kg/s] |
| BL | Electromagnetische kracht van de magneet [m/N] of [Tm] |
| Pa | Acoustische belastbaarheid [W] |
| Pe | Electrische belastbaarheid [W] |
| 
