С чего начать автозвук в машине
Основы автозвука…(учимся, думаем) ч.1
Статья скопирована с одного из форумов. Написана еще в 2005 году. Автор постарался просто и немного с юмором раскрыть азы автомобильного звука. Информация не потеряла актуальности и сейчас. Поможет начинающим меломанам раскрыть для себя еще несколько секретов этого непростого понятия — АВТОЗВУК…
Ник автора — Ботаник, судя по содержанию, далеко не так его зовут, но судить Вам.
Кто не осилит информацию до конца, думаю потеряет много. К сожалению или к счастью — «дорогу осилит идущий…». А кто предпочитает идти по дороге не прикладывая особых усилий — никуда и не придет…
«Почему машина едет? A:По дороге!» (С) Детский диалог…
Ну, мы-то уже сами за рулем, и знаем, что она едет потому, что состоит из кучи разработанных инженерами и созданных на разных заводах частей.
Вопрос без ответа:
«Поставил себе музыку нормальную а играет плохо! Почему?»
Напоминает вопрос из другой области: «Завожу машину — работает, выехал на дорогу, газ давлю, давлю, а она не едет! Почему?»
В обоих случаях непонятно о чем речь и создается впечатление, что человек не совсем понимает, о чем сам спрашивает и что ему, собственно, нужно. Это нормально — нельзя же во всем разбираться досконально.
Зато ненормально, когда, не имея достаточной информации, об этом пытаются рассуждать. Чем на полном серьезе давать на первый вопрос анекдотичные советы, похожие (для второго) на «попробуй фары протереть» или «по колесам попинать», лучше постараться понять о чем речь. Ведь электроника и акустика — ничуть не более «оккультные науки», чем термодинамика и химия.
И еще, как понять — «не едет?» Стоит на месте? Не разгоняется выше определенной скорости? Нет динамики при разгоне? А по сравнению с чем это оценивается? — Это уже из личных предпочтений. Есть люди, которые просто не любят ездить быстро, как им найти общий язык с теми, кто так любит вдавливать педаль «газа» в пол?
Этот FAQ — попытка сэкономить деньги и время на непродуманных экспериментах. Ведь читать проще и быстрее, чем возиться в машине, наугад пытаясь приспособить непонять что (но купленное за «свои кровные»), стараясь не покалечить салон…
Имея представление, о чем речь, проще и самому оценивать ситуацию и выбирать варианты, не так ли?
Пункт 1
Добро пожаловать тем, кто хоть раз побывал на выступлении «живьем» любимых исполнителей и, услышав поутру трансляцию того же концерта по радио, понял, что «не все йогурты одинаково полезны».
Пункт 2
О посторонних. Если вас никак не затрагивает эта тема – не читайте. Возможно, вам просто этого не надо, возможно, вас все устраивает в этом плане и ваши интересы лежат совсем в другой области. Вход воспрещен для вашего же блага – не стоит забивать голову ненужной вам информацией, лучше реализовать и развивать то, что вам больше по нраву и где обитает ваше призвание.
Тем, кто остался… Штатная система утомила нас своей убогостью. Что чаще всего происходит? Вняв советам бывалых автолюбителей и вкрадчивым (или назойливым) словам продавца в магазине, покупаем коаксиальные динамики 6х9 дюймов, в просторечии «блины», «лопухи» или «котлеты», да помощнее, с радостной цифрой наподобие 250Вт или около того, даже слушаем их перед тем, как решиться на покупку. С ними, как уже понятно, проблем не возникает. Пошел – купил — врезал их в заднюю полку – получил, что хотел.
Звук изменился. Появилось подобие баса, некая сочность, яркость. Но смутно понимаем — что-то не так в королевстве Датском. Во-первых, звучат они почему-то совсем не так, как на стенде в магазине, но терпимо. Сажаем в машину друзей, чтобы похвастаться приобретением и прокатиться с ветерком, да с музычкой. А дальше и вовсе начинается что-то несуразное. Стоит «поддать газку», как шум, издаваемый при движении, начинает глушить и искажать звук. Сделать же погромче мешают пассажиры сзади – видите ли, им динамики прямо в ухо орут, хотя спереди их еще не слышно. Желание добавить адреналина на скорости берет верх, высаживаем бестолковых пассажиров, не оценивших звуковой тюнинг, разгоняемся, добавляем громкость и… получаем полную какофонию. Высоких частот не слышно, глухо бубнят низкие, исполнитель что-то невнятно бормочет, вместо того, чтобы петь. Выкручиваем регуляторы тембра до упора – еще того не лучше — ко всему этому примешиваются какое-то хрюканье на СЧ, гул на НЧ и свистящее цыканье на ВЧ. Ритм еще слышно, но музыку — нет.
А что ожидалось-то? Оставим в покое рассуждения соседей по гаражу, что де «блины» не мощные, мафон их перегружает, песни о ваттах честных и «китайских», о том, что вот у кого-то «качает – просто улет», надо поставить санбуфер и т.п. Если идти по этому пути, и следовать этим советам, разочарование наступает быстро и мы запросто можем заболеть интересной болезнью (о названии умолчу). Это сродни тому, что после попытки с помощью авторитетнейшего в медицине сантехника вырезать гланды автогеном через … хм-м-м… через не самое подходящее для этого место, начать с этим же сантехником обсуждать, что все врачи с этой их шарлатанской наукой – просто больные на голову дураки. Далее путь наш лежит к пункту 2 в самом начале этой заметки.
Можно перед «операцией на гландах» не суетиться, а махнуть рукой, оставив все, как есть. Что возвращает нас к началу повествования, то есть, к концу. К пункту 2, если точнее.
Тем, кто остался — следующий пост…
Можно налить чайку/кофейку, расположиться поудобней и на трезвую голову без лишнего ажиотажа просто проанализировать, что произошло и что можно предпринять для улучшения ситуации. Чтобы не загромождать рассуждения, вынесем термины и сокращения в отдельный список и будем лишь упоминать их.
Итак, что мы все-таки, получили? Объективно?
«Блины» дуют в затылок, маловосприимчивый к звуку. Мотор рычит прямо в лицо. Возможно, еще и ревет прямоток, с помощью которого в свое время была попытка сделать из Таврии Феррари (правда, особо быстро не получилось, зато получилось впечатляюще громко), подвеска передает шум дороги на кузов, заставляя гудеть и «звучать» даже крышу, да еще и аэродинамические шумы на уши давят. Хлипкий усилитель головного устройства, перегружаясь, гонит свои искажения по тоненьким проводкам куда-то… в зад, туда, где стоят динамики, заставляя их пытаться с хрипом перекричать весь этот бардак.
А что же можно сделать?
Сначала лучше умозрительно, чтобы не было так мучительно больно за потраченное время, изрезанный салон и выброшенные деньги.
Допустим, садимся мы в машину, закрываем глаза и представляем, что мы не в самобеглой коляске, а в концертном зале. Все сразу становится на свои места. Открываем глаза и все становится еще очевидней – если смотреть в лобовое стекло, сидя меж передних кресел – это и похоже на настоящую сцену, как ее видно и слышно на концерте, а всякий шум, хоть и мешает, как и шум зала на концерте, все же не особо мешает слушать музыку. Но как загнать исполнителей на капот, да еще рассадить их так, как они сидят на настоящей сцене? Мало того, это ж пока посередке сидишь, а стоит сместиться вправо или влево, так и сцена должна переехать в том же направлении. Причем, для водителя в одну сторону, а для пассажира – в другую.
Вот и первые грабли «прилетели» – либо сцену «нарисовать» только для себя, любимого, либо согласиться сидеть не в президентской ложе, а поделиться с сидящим на соседнем сиденье. Обидно, почему же так не происходит, например, с домашней акустикой? Беда в размере салона. Человек оценивает положение источника звука и расстояние до него в зависимости от разности по времени доходящего до ушей сигнала и сдвига его фазы.
Но мы-то воспроизводим звук с помощью двух раздельных каналов, а не слушаем исполнение живьем. А здесь играет роль относительная разница расстояний от левого и правого источника звука до ушей слушателя. Но в машине эта разница уже во много раз больше, чем в помещении. Мало того, еще и громкость убывает в зависимости от куба расстояния до источника. Чем ближе динамик к уху, тем он будет громче, тем заметней будет привязка к нему, то есть мы будем слышать не исполнителя на сцене, а просто звук из ближайшего динамика. Вот и получается, что, на какую сторону дивана дома не садись, смещение сцены не так заметно, как в автомобиле.
Неужели все так безысходно? Нет, конечно, продолжение — дальше…
Казалось бы просто – поставить динамики подальше, чтобы сократить относительную разность хода волны от источников до ушей, но… куда? Становится понятно, почему углы торпедо для этого подходят хуже всего. Немного лучше – двери, причем их дальний нижний угол. Еще лучше в этом отношении – кик-панели. Дальше – некуда, там уже колеса живут. Все? А вот и нет! А если поставить источники звука таким образом, чтобы до ушей доходила отраженная волна? Долго искать такое место не надо – установить их на пол перед собой, чтобы отражались от лобового стекла. Можно направить ниже – на отражение от стенки моторного отсека или торпедо, но там и обшивка да и форма отражающей поверхности наверняка «напакостит» и так уже отраженному звуку. А стекло – вот оно, гладкое, ровное и жесткое, причем в том месте, откуда мы и хотим услышать звук. Причем в этом случае разность фаз будет минимальна – ведь динамики направлены не друг на друга, а прямо на слушателя, отражаясь от стекла.
Замечательно? Да вот не все.
А как же неприятная возможность пролить на динамик какую-нибудь жидкость и присыпать сверху пылью и табачным пеплом?
А удобство посадки/высадки?
А неловкие движения не особо трезвого пассажира, так и норовящего пнуть по динамику?
А длинная юбка или шуба нашего ребра родного, закрывающая соседний динамик, что особенно неприятно на высоких частотах (звук как из-под одеяла)?
По первому вопросу – автомобильный динамик в ЗЯ и не такое переживет.
По второму – ЗЯ нужно делать такой формы, чтобы он не мешал.
По третьему – есть грили для защиты динамиков, способные выдержать и гораздо худшее обращение.
По четвертому – можно отправить жену/подругу в фитнесс-клуб, чтобы она при любом случае старалась одевать юбку покороче, хвастаясь своими достижениями. А можно поправить положение, вынеся излучатели ВЧ (твиттеры) отдельно от излучателей НЧ (мидбасов) или вообще разделить всю полосу воспроизведения на три диапазона, добавив еще и динамики СЧ (мидрейнджи). Твиттеры обычно маленькие и их можно установить там, где их никто не закроет, например, на стойки лобового стекла.
Однако проблема вовсе не в этих мелочах.
Существуют динамики, рассчитанные на малые требуемые для работы объемы, но обычно их цена растет с уменьшением объема ЗЯ. Недорогие динамики обычно рассчитаны для работы в бесконечном объеме – ФЭ. Почему? Да потому что для ФЭ не нужны огромные магниты, мощные корзины, могучие катушки и крепчайшие диффузоры.
Вот и оказывается, что параметров у динамика намного больше, нежели «максимальная мощность», «вес магнита» и «количество штук в упаковке». Причем они гораздо более значимые, и их нужно знать, выбирая акустику.
Зачем? Вооружимся терпением и немного озадачим голову далее…
Постараемся обойтись без лишних цифр — просто рассуждаем, но без малости теории — никак…
Так что же придает «ящичной» акустике свои особенности? И зачем это надо?
Делается все это для того, чтобы:
• Понизить резонансную частоту подвижной системы динамика – диффузора, шайбы, катушки и подвеса, поскольку в ЗЯ резонанс системы значительно повысится, а ниже частоты резонанса идет резкий завал воспроизведения. У ФЭ – плавный, у ЗЯ – намного круче, у ФИ – второго порядка, а про БП и говорить нечего – тот вообще практически не воспроизводит частоты, выходящие за границы между разными резонансами двух объемов.
• Понизить эквивалентный объем, как отражение жесткости подвеса, ведь чем он меньше, тем в меньший ЗЯ можно установить динамик. Не стоит путать эквивалентный объем динамика и объем акустического оформления ЗЯ. Первый – лишь величина, учитываемая в числе прочих при расчете второго.
• Понизить добротность. С этим – сложнее. Добротность в данном случае означает не качество изготовления динамика, а характеризует остроту резонанса электромеханической системы. Чем выше полная добротность, тем выше и острее «горб» АЧХ на уровне резонансной частоты и тем больше «завал» вне этой частоты. К примеру, огромная добротность колокола приводит к тому, что он на другой частоте, кроме своей резонансной, звучать не желает, чем и как по нему не стучи.
• Все это приводит к тому, что чувствительность динамика падает. То есть при подаче на динамики с разной чувствительностью сигнала одной и той же мощности, издаваемый ими звук будет очень сильно различаться по громкости – иногда в 2-4 раза. Выход есть – надо увеличить рассеиваемую мощность динамика, использовать своеобразные способы для увеличения чувствительности, и, конечно, укрепить как диффузор, так и корзину.
• Все решено? Ан нет – существует еще одна вещь – КПД, который мрачно напоминает нам о том, что не вся подаваемая мощность расходуется на благое дело, а еще и на нагрев катушки и т.п. То есть нужно предусмотреть эффективную систему охлаждения. Существуют даже динамики с жидкостным охлаждением. Причем не только сабвуферы, но даже твиттеры.
В остальные параметры (а их не один десяток) лучше не углубляться, достаточно поверить на слово, что они есть и весьма красноречиво характеризуют не только требуемый способ акустического оформления динамика, но и его особенности звучания. Кроме того, они еще, увы, сильно влияют на цену продукта. Вернее, не они сами, а способы и технологии, которыми производитель добивается определенных характеристик.
Что ж, пришла пора определяться с местом установки. Вопрос выбора – куда ставить? Особенно немаленькие мидбасы. Понятно, что куда-то вперед, причем не в гипотетический громадный лимузин, а в Таврию.
Посмотрим, что нас ждет далее…
Двери. Казалось бы, проще всего, но… во-первых, они чересчур узкие, просто врезать динамик не получится – он будет упираться в металл двери и мешать стеклу двигаться. Либо нужно ставить громоздкие подиумы, которые будут торчать под ногами и мешать посадке/высадке, либо использовать динамики с неодимовыми магнитами или обращенной магнитной системой, в которой огромная катушка двигается вокруг магнита, а не наоборот. Во-вторых, металл двери и обшивка будут резонировать на своих частотах и немузыкально «подпевать» динамикам, а технологические просечки будут провоцировать акустические короткие замыкания. Чтобы избежать этого, придется потратить немало сил и средств на демпфирование дверей вибро/шумоизоляцией. Опять же, противонаправленность динамиков при такой установке может привести (а часто и приводит) к снижению отдачи и «провалами» на некоторых частотах. Да и вибрация дверей происходит не сама по себе, на нее затрачивается энергия, подводимая к динамику. Казалось бы, немного, но ведь площадь поверхности дверей огромна и потери могут быть очень большие.
Кик-панели. Штатно в них сиротливо живут в акустическом КЗ широкополосные четырехдюймовки, годные разве что для воспроизведения новостей, если, конечно, не очень громко. Почему так? Потому что чем меньше диффузор и чем выше его резонансная частота, тем меньше способность динамика воспроизводить низкие частоты. Никакой мощностью это не лечится. Объем, которым в киках можно воспользоваться, весьма немаленький, особенно в Таврии – стандарте. Вооружившись муляжом динамика и мешком с керамзитом, лезем под торпедо, отстегиваем накладку кик-панели и меряем доступный объем. Надо помнить и о том, что чем сложнее форма ЗЯ, тем больше с ним будет мороки при изготовлении, а если его сделать большим, но простой формы, получим неудобную коробку под ногами. Допустим, намеряли 6 литров. Замечательно для 5 дюймов и немного грустно для 6, если принять во внимание среднюю стоимость динамиков для такого объема. Мало того, при взгляде на получающуюся форму заранее подкатывают мысли о том, зачем вообще с этой идеей связался. Зато успокаивает мысль, что шума от колесной арки будет много меньше. Маленькая поверхность жестких ящиков еще и снижает потери мощности, а динамики в ЗЯ дают намного лучшую импульсную характеристику, которая отвечает за столь любимые ударные инструменты.
Подседельные ящики. Динамик может быть на треть закрыт сиденьем, это не принесет ощутимой потери в качестве звука, даже может послужить некоей акустической нагрузкой. Прикидывая на первый взгляд получающийся объем под сиденьем радостно потираем руки – кажется, туда и небольшой сабвуфер можно затолкать. Опс… Вот незадача – сиденья-то двигаются, надо делать ящик так, чтобы он не только не мешал при езде (ну, это просто, напротив, надо быть акробатом, чтобы его зацепить ногами), но и не мешал движению сидений. Прощаемся с мыслью об огромных мощных динамиках с глубокой посадкой. Ой! «Бумм» — прилетают очередные грабли – высоченная поперечная балка – конструктивное ребро жесткости, мешает использовать весь доступный объем. Меряем то, что доступно — 7 литров. Уже что-то. Приподнимаем на проставках сиденье так, чтобы удобство посадки сохранилось и не пришлось таранить затылком потолок на каждой кочке. Меряем – 10л, а может и больше — замечательно.
Только сейчас мы получили достаточную информацию для выбора акустики.
А как иначе? Одни «блины», купленные по непонятным критериям, у нас уже есть. Хватит. Для полноты картины еще измеряем и расстояния до точек установки динамиков (ведь провода тоже придется тянуть).
Порывшись в каталогах и кошельке, можно найти разумный компромисс между жар-птицей в небе и дятлом (ему хорошо, у него голова не болит) в машине. Смотрим необходимые для расчета параметры, Рассчитываем с помощью подручных средств выбранное акустическое оформление доступных претендентов из числа акустических систем и выбираем подходящие. Едем в магазин, слушаем, выбираем комплект, что больше всего понравился по звучанию (покупать не обязательно). Надо еще помнить о том, что выбранная акустика будет звучать в машине немного иначе, чем на стенде.
Прикидываем примерное количество материалов и на всякий случай добавляем еще процентов 20-30. Подбираем необходимый инструмент, а в случае отсутствия такового, ангажируем у его счастливых обладателей. Собираем нужную сумму и, роняя слюну и облизываясь, представляем, сколько вкусных и бодрящих продуктов на эти деньги, пропустив через желудок, можно за неделю-другую спустить в унитаз.
Делаем глубокий вдох… и следующий шаг…
Пьем крепкий черный кофе без сахара и принимаем волевое решение, подкрепленное проделанными расчетами: “Быть или не быть?” музыке в машине.
“Быть” – решение принято. Едем, закупаем все необходимое и отмечаем это событие чем кому больше нравится.
“Не быть” – переходим к пункту №2 в начале обсуждения.
Просыпаемся, ужасаемся, куда ж нас черти понесли и во что мы ввязались. Приведя себя в порядок — кто рассолом, кто холодным душем, кто плотным завтраком, начинаем адекватно реагировать на окружающее, вспоминаем, что решение принималось на трезвую голову и не в нашем нынешнем положении об этом судить. Нагружаем себя всем, что нам потребуется для трудов праведных и идем облагораживать любимую игрушку на колесиках с моторчиком… (Есть вариант и с установщиками, но мы-то не рекламой занимаемся)…
Такую фразу довелось услышать на стройке. Переводилась она просто — «У этой водопроводной трубы слишком большой радиус, надо его уменьшить, тогда она войдет в коллектор.» Чтобы попадающиеся непонятные термины не воспринимались как намек на пешую прогулку с сексуальным уклоном, небольшой глоссарий некоторых основных ругательств и заклинаний, часто используемых в спорах и расчетах.
Сведущие люди могут подметить некоторые неточности, упущения и упрощения, но речь идет не о физике процессов, скрывающихся за терминами и не описание всех разновидностей и нюансов, а просто объяснение последних, причем в весьма урезанном виде. Получить более развернутую информацию можно из специальной литературы.
Как движение автомобиля подчиняется неким законам, так и звуковоспроизведение тоже не является ведьминой наукой. Но для того, чтобы не изъясняться на разных языках, придется немного коснуться теории и принятой терминологии.
Звук в данном случае – колебания воздуха, воспринимаемые человеком с помощью барабанной перепонки. Слышимый диапазон колебаний может быть от 16Гц до 33000Гц у разных людей. Чаще всего верхняя слышимая граница не превышает 16-18кГц. Частоты ниже слышимых – инфразвук, выше слышимых – ультразвук. Вроде бы все привычно.
Но дальше все несколько иначе. Изменение частоты выражают в октавах, считая за одну октаву увеличение/уменьшение одной частоты относительно другой в два раза. Громкость измеряют вдециБелах. Шкала дБ логарифмическая, т.е. изменение на 3дБ, грубо говоря, равносильно изменению громкости в два раза. Но это именно то изменение громкости, что еще способны уловить большинство людей. Редко кто услышит изменение на 2дБ и уж совсем маловероятно – на 1дБ.
«Чистого звука» практически не бывает, да и для уха сигнал одного тона достаточно неприятен. У любого инструмента (в том числе и у голосовых связок исполнителя) всегда присутствуют обертона(гармоники) – то есть составляющие звука с частотами выше, но кратными основной частоте (тону). Звуковоспроизводящая аппаратура тоже вносит свои гармонические искажения к исходному сигналу. Их величина характеризуется коэффициентом гармонических искажений.
АЧХ — Амплитудно-частотная характеристика. Зависимость уровня воспроизводимого сигнала (звука) от частоты.
ФЧХ — Фазо-частотная характеристика. Зависимость фазы воспроизводимого сигнала (звука) от частоты.
Задержка – Она и есть – задержка звука с момента воспроизведения динамиком до момента, когда звук улавливается слушателем. Заметно при неудачно настроенной системе фронт-сабвуфер, когда сначала слышен спереди щелчок барабана, а потом до ушей «добегает» низкий гул из сабвуфера.
Стерео – Метод записи звука с помощью, как минимум, двух микрофонов в два раздельных канала. Используя этот метод, можно точнее воспроизвести объемную картину исходного сигнала.
Stage – Сцена. Виртуальное размещение исполнителей, формируемое с помощью соответственно расположенных и настроенных акустических систем при воспроизведении стереозвука. При отсутствии сцены стереозапись теряет смысл.
КИЗ – Кажущийся источник звука. В идеале при воспроизведении стереозаписи должно улавливаться не только четкое направление на виртуальный источник звука, например, солиста, но и даже его относительная удаленность от слушателя. Вот эта виртуальная точка – и есть КИЗ.
Привязка – Доминирующий звук из какого-либо динамика. Обычно из ближайшего к уху.
Локализация – Определение положения в пространстве физического источника звука. Источники сверхнизких частот не локализуются.
Автозвук для чайников
Для начала рассмотрим характеристики, которые указываются в паспорте.
Входная чувствительность – чем выше чувствительность, тем лучше динамики будут играть без усилителя.
Диапазон воспроизводимых частот – полоса частот, в которой воспроизводит звук акустика. Бывают широкополосными (для систем без кроссовера), высокочастотными, среднечастотными и низкочастотными.
Импеданс – электрическое сопротивление динамика.
Номинальная электрическая мощность – мощность, которую сможет воспроизводить динамик длительное время без искажений. Именно эта мощность имеет важное значение.
Пиковая электрическая мощность (PMPO) – «среднепотолочный» показатель, который многократно повышает номинальную электрическую мощность. По этому показателю нельзя сделать никаких выводов о мощности. Эту мощность часто указывают на дешевых колонках для повышения привлекательности. При выборе руководствуйтесь только на номинальную электрическую мощность и игнорируйте данный показатель.
Резонансная частота (Fs) – чем она ниже, тем более глубокие басы сможет воспроизводить динамик. Полная добротность (Qts) – для динамиков, которые устанавливаются в закрытые пространства (двери) этот показатель должен быть как можно выше. Если QTS 0,4 – 0,6, звучать музыка будет плохо.
SPL – Уровень Звукового Давления (это если просто перевести). А так есть соревнования по SPL, по простому говоря чья установка громче (но только на басах). Ставим микрофон и замеряем этот самый уровень SPL на сигнале, который до 80 герц.
Полосы динамика — (колонки, акустической системы, акустики) количество динамиков в составе акустики, которые воспроизводят каждый свои частоты.
Поканальная система усиления — система, в которой у каждого динамика есть свой канал усилителя, в такой системе отсутствуют кроссоверы и все управляется процессорной магнитолой.
Мостовое включение каналов усилителя — подключение при котором 2 канала усилителя работают на 1динамик. Мощность отдаваемая усилителем при этом возрастает в 2-3 раза.
Подиум — это небольшое возвышение. Часто используется как элемент малых архитектурных форм в доме, офисе, квартире и т. д.
В плане применения к авто-акустике — это тоже небольшое возвышение над обшивкой для установки в него динамика. Т. е. динамик ставится не заподлицо с обшивкой, а заподлицо с подиумом. Хотя может быть случай, когда подиум, как инженерная конструкция, размещается за обшивкой и тогда динамик будет стоять в одном уровне с ней, но это редкий случай. Возвышение (подиум) делают для решения сразу нескольких задач: для увеличения жесткости крепления динамика, для размещения крупного динамика в относительно мелкой по глубине двери и для изменения ориентации динамика по отношению к плоскости обшивки.
Мощность усилителя – RMS означает «среднеквадратичное значение». Это не метод измерения мощности, а шкала её измерения. На синусоидальном сигнале пиковое значение будет ровно вдвое больше среднеквадратичного. И всё. Нет никаких «номинальных», а тем более, оборони господь, «допустимых» значений мощности усилителя. Вы здесь спутали карты с акустикой, которая мощность не ПРОИЗВОДИТ, а ПОТРЕБЛЯЕТ. Здесь есть понятие допустимой мощности, которую можно привести и в виде среднеквадратичного значения, оговорив (или подразумевая) длительный характер работы динамика, или же — пиковое значение, оговорив (или, для пущего эффекта, не оговорив) кратковременный характер тестового сигнала. Тогда, вполне справедливо, можно говорить о допустимой мощности 200 Вт у 4-дюймовой писюльки. Если подать эти 200 Вт в течение одной миллисекунды. По поводу мощности акустики у нас идут непрерывные и неприятные разговоры с импортёрами, которые искренне считают, что чем больше написано, тем лучше продаётся (возможно, они по-своему правы). В результате бывают казусы: в одном из недавних тестов акустики долговременная мощность одной из моделей (в Ваттах RMS, по всем правилам) оказалась неуказанной по настоянию импортёра. «У других написано 200, а у нашего 40. Его покупать не будут». Речь при этом шла о продукте одной из самых уважаемых и технически грамотных европейских марок, которые всегда мощность указывают безупречно корректно, со ссылкой на международный стандарт её измерения. На досуге можете поискать. Возвращаясь к усилителям. Их мощность определяется как наибольшее значение, при котором не превышается некое пороговое значение коэффициента нелинейных искажений. Для мощных усилителей это обычно 1%, как и было сказано. Измеряется она (у нас в тестах) в Ваттах по среднеквадратичной шкале, RMS то есть. Это и есть максимальная мощность усилителя в истинном смысле слова «максимальная». То есть — наибольшая, которую он может развить до начала ограничения. Никакой объективно обоснованной «номинальной» мощности у усилителя нет. Это всё очень похоже на хорошо нам знакомые автомобили. У двигателя (ПРОИЗВОДЯЩЕГО мощность) есть максимальное её значение на полном газу и максимальных оборотах. Если газ нажат не полностью, или обороты ниже максимальных, мощность будет ниже. Какое её значение принять за «номинальное»? Да любое, соль и перец по вкусу. 14,4 В как «ходовое» напряжение — наиболее распространённый стандарт de facto. Мы его придерживаемся (когда; можем, в недавнем тесте моноблоком не смогли), чтобы обеспечить сравнимость результатов: производители в большинстве приводят мощность для 12 и 14,4 В.
Bass reflex port – в каталоге некоторые субы с фазиком писались как ventedbox а некоторые как bass reflex. Это одно и то же. Но bass reflex звучит приятнее, вроде как что-то солидное, а не просто вентиляция.
Коаксиальная акустика – высокочастотный динамик встроен внутри широкополосного, простейший кроссовер. Достоинства – более низкая цена, чем у компонентной акустики. Недостаток – некоторые искажения звука. Больше подходит для недорогих магнитол.
Компонентная акустика – это широкополосный динамик и отдельные высокочастотники. За счет более совершенных кроссоверов даже при использовании в бюджетной схеме удается получить достаточно качественного воспроизведения на уровне средней громкости.
Кроссоверы – представляет собой фильтр (обычно конденсатор и катушку индуктивности), настроенный на определенную частоту для разделения частотного спектра в компонентной, иногда и в коаксиальной акустике. Фильтры бывают первого, второго, третьего и четвертого порядка. Чем выше порядок фильтра – тем быстрее спадает сигнал вне рабочей полосы.
Усилители – если ответить просто – нужен для того, чтобы вы смогли слушать свою любимую музыку более громко с меньшими искажениями. Реально усиливающее устройство, размещенное в стандартной магнитоле не может обеспечить необходимого электропитания, охлаждения и как следствие высоких выходных характеристик.
Моноблоки. Бывают сабвуферные и с полной полосой. используются как правило для работы с мощными сабами.
2-х канальные усилители. Применяют как для работы с фронтом, тылом так и соединяют в мост для работы на сабвуфер.
4-х канальные усилители. Как правило 2 канала соединяют в мост для саба. Оставшейся парой каналов качают фронт, тыл.
5-ти канальные усилители. Этакий универсальный вариант 4 канала для фронта-тыла и 1 канал более мощный на саб.
Также усилители делятся на классы работы. Самые распространенные: А, АВ, D класс. Принцип работы у этих усилителей разный, но главное что нас интересует это то, что они имеют разный КПД.
А класс – используется в основном специалистами SQ такие усилки имеют большой нагрев, большие габариты и низкий КПД порядка 20-30%.
АВ класс – самый распространенный среди усилителей. Средние размеры, средний нагрев, КПД порядка 60%.
D класс – цифровые моноблоки. Большая мощность, маленький размер, небольшой нагрев, КПД до 85-90%. Минус в том что за редким исключением D класс не может воспроизводить высокие частоты из-за особенностей свой конструкции и могут работать только на сабвуфер.
Самый главный вопрос: как подобрать по мощностям динамики – усилители. Чтоб и работало на всю и не горели динамики. К сожалению это не просто. Производители практически никогда не указывают верную мощность. Тут могу посоветовать только одно: на форумах узнать у людей примерную РЕАЛЬНУЮ максимальную мощность выбираемых динамиков и усилителей и подбирать либо равные по мощности компоненты либо чтоб динамики были чуть мощнее.
Монтажный комплект — любая система прочна настолько, насколько крепко ее слабое звено. Поэтому, используя некачественные, хотя и дешевые, установочные аксессуары, не стоит удивляться, обнаружив у своего детища, например, «просадку» низкочастотной составляющей на высокой громкости или вообще отключение усилителей в момент большой нагрузки.
Конденсатор – используется для стабилизации питания усилителей (демпфирования). Сглаживает работу системы в момент больших нагрузок, особенно заметен его эффект в темное время суток.
Предохранители – основное предназначение – защита силовых цепей.
Межблочный кабель – используется для передачи сигнала от головного устройства до усилителя. К ним предъявляются высокие требования по экранированию от электрических помех.
Акустические кабели – представляют собой многожильный провод и предназначен для передачи сигнала на акустику.
Питающие кабели (силовой кабель) – их нелегкой задачей является снабжение силовых компонентов электроэнергией от бортовой сети автомобиля
Сабвуфер – устройство, которое воспроизводит сверхнизкие частоты. Установка сабвуфера позволит сделать звучание более глубоким и сочным. Особенно рекомендуется любителям рэпа и рока. Сабвуфер – это крупногабаритный элемент, весьма трудоемкий в изготовлении и установке.
Сабвуферы бывают двух видов: активные и пассивные. Активные сабвуферы, в отличие от пассивных, имеют встроенный усилитель. При этом вам продается некий набор «быстрого приготовления c готовностью к употреблению», т. е. вам стоит только подключить два контакта от головного устройства, и система готова к работе. При этом отсутствует необходимость в согласовании компонентов (головное устройство – усилитель – сабвуфер).
Однако у активных сабвуферов есть свои минусы, а именно: при их изготовлении применяются более простые и дешевые компоненты, что неминуемо сказывается на качестве звука. Для подключения пассивного сабвуфера необходимо выбрать усилитель, дающий при мостовом включении ту же мощность, которая указывается в паспорте данного сабвуфера как номинальная.
Теперь о типах и конструктивных особенностях представленных на современном рынке сабвуферов. Выделяют четыре типа сабвуферов.
Сабвуферы закрытого типа, имеющие герметичный корпус (closed)
Сабвуферы фазоинверторного типа (vented), характеризуются наличием фазоинвертора – щели или трубы, служащей для настройки частотной характеристики в области низких частот.
Сабвуферы полосового типа (bandpass) – отличаются от вышеперечисленных тем, что сам динамик убран внутрь корпуса сабвуфера, а звук излучается через фазоинвертор.
Сабвуферы с пассивным излучателем (passive radiator) имеют дополнительный диффузор или динамик без магнитной системы, служащий для понижения общей резонансной частоты громкоговорителя.
Сабвуферы типа vented более эффективно обеспечивают громкое и глубокое звучание, чем closed, но и стоят дороже.
Третий тип сабвуферов хорош тем, что помогает обойтись без кроссоверов, выполняя роль фильтра, пропускающего сигналы с частотами в определенной полосе и подавляющего всё вне данного диапазона. Но минус у него тот же, что и у сабвуферов типа vented – усложнение и, как следствие, удорожание конструкции.
Сабвуферы c пассивным излучателем распространены мало и эффективны только при ювелирной настройке в автомобиле выше среднего класса.
Магнитола – это радиоэлектронное устройство, объединяющее в одном обособленном корпусе магнитофон и радиоприемник и предназначенное для прослушивания музыки и радиопередач в салоне автомобиля.
Рекомендую обойти стороной самые дешевые магнитолы. К сожалению сделаны они не надежно и их век крайне не велик. Лучше возьмите бюджетную магнитолу от брендов чем навороченую двд, тв китайскую поделку. Уверяю вас глюки и косяки приведут вас в бешенство и от радости не останется и следа.
Второй совет по магнитолам: отдайте предпочтение магнитолам с USB входом. В случае каких либо проблем с приводом у вас всегда останется второй источник.
Ну и третий очень важный совет: проследите чтоб количество линейных выходов хватило для построения вашей системы.
Бывает 1 линейный выход на сабвуфер.
2 линейных выхода: могут переключатся либо работать на полный диапазон либо на работу с сабом.
3 линейных выхода: 2 на полный диапазон +1 на саб.
4 линейных выхода: тоже что и предыдущее только выхода на саб 2 с возможностью переключения на полную полосу (2 фронт-2 тыл).
5 линейных выходов: 2 фронт,2 тыл + 1 на саб.
6 линейных выходов: 2 фронт, 2 тыл, 2 саб, либо в случае процессорной магнитолы 6 линейных выходов + саб для организации поканальной системы.
Что касается сабвуферных выходов то по сути разницы не будет что 1 что 2 выхода.
На любой 1 линейный выход в принципе можно подключать 2 усилителя через разветвитель.но как показывает практика есть риск что линейник не сможет полноценно раскачать оба усилка.
Передние динамики (фронт). Тут у вас выбор только между количеством полос компонентной акустики. Коаксиальная за очень редким исключением не работает адекватно на фронте. Вам придется выбирать между 2мя и 3мя полосами. Если у вас нет планов строить поканальную систему с процессорной магнитолой, советую вам остановиться в выборе на 2х полосной системе.
Ее проще установить и гораздо проще настроить. Мидбасовые динамики ставятся в двери, желательно с доворотом на слушателя. Пищалки в оконные стойки, либо в угол окна двери.Пищалки желательно в регулируемых корзинках, чтоб можно было регулировать их направление.
Задние динамики (тыл). Тут как раз вполне подойдут коаксиальные динамики, предпочтительно блины ( у них больше площадь излучения а значит и чувствительность), с полосами в них немного сложнее. Встречаются не только 2х и 3х полосные но и 4, 5 и даже 6 полос). Как правило полос там все те же 3 но по 2-3 динамика на СЧ и ВЧ полосу. Оптимально 3 полосы. Больше нет смысла. При подключении от магнитолы бессмыслен подбор динамиков по мощностям. Практически любая коаксиальная или компонентная система подойдет по мощности к магнитоле. Настоятельно советую не читать заявленные мощности на динамиках, усилках, магнитолах. В реальности цифры гораздо скромнее.
Провода. Тут все немного проще чем кажется. Во первых сразу хочу развеять миф о бескислородной меди. ВСЯ медь используемая в проводах является бескислородной и только такой! Медь насыщенная кислородом очень хрупка и она крошится. Соответственно для проводов физически непригодна. В общем реклама и не более того. Зато появилось другое технологическое решение. Обмедненный алюминий, алюминиевый провод с медной оболочкой. Практически все бюджетные комплекты подключения усилителей состоят из таких проводов. Их легко отличить по белесому срезу и легко отламывающихся жилках. В принципе такой провод будет работать но его характеристики существенно хуже чем у медного. Он даст больше просадок на пиках потребления. В общем советую вам использовать провода содержащие чистую медь. Как силовые так и акустические. Сечение силовых проводов можно подобрать по этой табличке.
Ток потребления лучше считать суммой номиналов предохранителей усилителей, чтоб был запас.
Сечение акустических проводов можно посчитать примерно так:
где D — диаметр кабеля
Pmax — максимальная мощность потребителя, в данном случае динамика (либо же максимальная мощность усилителя на канал). Лучше для расчета брать большее значение, дабы обеспечить запас для дальнейшего роста.
U — напряжение сети, т. е 12В.
К межблочным проводам есть еще одно требование кроме чистоты меди — надежное экранирование. Чем качественнее выполнено экранирование межблоков тем меньше помех они наловят. Я бы посоветовал для установки в систему использовать бюджетные линейки межблочников брендовых фирм.
Системы
Вы решили самостоятельно ставить звук в машину! Сели на диван и задумались) А задуматься надо в первую очередь о том, что хотите! Вернее насколько глубоко готовы залезть в свой кошелек и чего получить в результате. Тут рекомендую посидеть в машинах друзей и знакомых, послушать поспрашивать что и как стоит и потом определиться. Как правило классические системы формируют следующими вариантами:
Лучше всего сразу реально оценить свои запросы, силы, возможности и финансы и только потом начинать. Переделывать всегда сложнее чем делать с нуля.
Мидбас — это динамик воспроизводящий диапазон среднего баса. Принято условное деление, мидбас 80-400 Гц.
Но обычно его режут только сверху и гораздо выше (если система двухполосная). Мидбас как явление природы — полоса частот выше того, что считается «сабвуферной» полосой, но ниже «речевой» полосы. То есть, скажем, 80-200 Гц. Мидбас как товар — динамик, способный (или якобы способный) работать в этой полосе. При этом он может с большей — меньшей правдоподобностью отыграть и среднечастотную полосу (до 3-5 кГц), а может, и нет. Вот тут начинается путаница, и в просторечии мидбасом называется все (от 8 до 4 дюймов), что играет от сабвуфера до пищалки (не обязательно справляясь с нижней частью этой полосы). Если речь о задней акустике, то мидбаса в смысле частотной полосы 80-200 ей не нужно, значит действительно «обычных» 13 см хватит. И все причиндалы для кроссовера сведутся к конденсатору в пару сантимов ценой плюс проводка.
Постановка задачи: информации по изготовлению и расчету сабвуферов — море, то же по установке и ориентированию пищалок, но как дело доходит до мидбасов, все описания идут, как правило, по одной схеме: «Взял динамики за ХХХ баксов, изготовил подиумы и наслаждаюсь звуком». Получается, что влиянием двери на работу мидбасов можно пренебречь, а динамики следует выбирать какой-нибудь известной фирмы — чем дороже, тем лучше.
В итоге вывел для себя некоторые постулаты, вот они:
1. В 99% случаев для 5“-6“ мидбасовых динамиков передняя дверь является типом акустического оформления free-air. Как следствие — влиянием двери на добротность и резонансную частоту динамика можно пренебречь.
2. Подиумы нужны лишь для придания жесткости конструкции и ориентирования динамиков.
3. Обработка внутренней поверхности двери нужна для устранения посторонних призвуков, шумов и.т. д. и в принципе не обязательна.
4. При выборе динамиков (5“-6“) следует ориентироваться на добротность порядка 0,7-0,9 и возможно более низкую резонансную частоту. Ну конечно приемлемую цену.
Ответ: т. к. автор частично прав. Сабвуферы нужно и можно считать, а вот по динамикам для дверей параметры дают только ну очень серьезные производители динамиком — Динаудио, Фокал, Сеттемила, Рокфорд Фосгейт.
Все остальные стыдливо умалчивают:
1. Передняя дверь является закрытым ящиком объема 30-50 литров. Какой именно тип выравнивания АЧХ получается — зависит от параметров динамика. То, что называют фри-эйр это тоже закрытый ящик, только ну очень большой. Как правило, на практике влиянием двери на добротность и резонансную частоту пренебрегают. Типичный пример — старые динамики DLS Ultimate, диффузор которых с течением времени отрывался от каркаса. В то же время, уважающие своих потребителей фирмы могут указывать конкретное предназначение динамиков. Например, Focal 165 KS хорошо играет в двери, но его нельзя засунуть в БОКС, в кики, а вот кажется 165 KX — можно (это все динамики из старой линейки фокала).
2. Подиумы нужны для обеспечения отсутствия акустического короткого замыкания в месте прикрепления динамика к основанию, для придания жесткости конструкции — при ударе по струнам или бочке динамик не должен болтаться как полено в проруби, и для ориентирования динамиков. Ориентирование динамиков самый сложный процесс (особенно в двухполоске). Необходимо их развернуть так, чтобы в районе ушей каждого из слушателей не возникало встречного уничтожения басовых сигналов, записанных в фазе на левом и правом канале. Дальше, необходимо не перекрутить динамик слишком сильно, чтобы у слушателя не возникало слишком сильной привязки к ближнему динамику. Грубо говоря — в диапазоне частот от 1700 Гц человек определяет направления на кажущийся источник звука по громкости. А частота раздела у двухполосок как правило выше. Поэтому желательно попробовать выставить сцену на монофонической записи только по мидбасам. Сделать это очень сложно, но желательно избежать хотя бы грубых ошибок ориентации.
3. Обработка внутренней поверхности нужна для устранения посторонних призвуков, возникающих при возбуждении поверхностей ударной волной от динамика. В принципе она не обязательна, если машина делается только для какого-нить хэви метала, а призвуки и искажения нормальной партии бас гитары и контрабаса воспринимаются как признак крутости системы. В обратном случае возникает необходимость обработки виброгасящими материалами внутренней поверхности салонной обшивки дверей, внутренней поверхности всех пластмассовых деталей, внутренней поверхности потолка, крыши кузова, заливания демпфирующей жидкости в зеркало. В принципе — на любом этапе можно остановиться и слушать, как крыша подпевает, например.
4. Числовые параметры динамика не имеют никакого существенного отношения к качеству звучания. Если конечно не гоняться за цифрами искажений и т. д. Динамик может иметь собственные наследственные проблемы, которые могут просто не понравиться слушателю. Например, Kevlar имеет проблемы горбов в АЧХ на 2, 3, 4х кГц. Focal научился с этим бороться, но не до конца, поэтому в домашней линейке Джи-Эм Лаба кевлар не применяется уже лет пять. Рекомендуется слушать динамики перед покупкой и выбирать те фирмы, которые действительно разрабатывают и изготавливают динамики и для автомашины, и для дома. В этом случае можно придти в салон и попросить завести Динаудио контур, например. Или Джи Эм ЛАб Кобальт. Это позволит понять характер звучания динамиков.
Принципы построения системы начального уровня
Фронтальный мидбас должен звучать из объема. Это главное условие. Есть ещё одно — как можно жёстче закрепить мид. Акустическое Короткое Замыкание не допускать ни в коем случае.
Твитеры — сначала по понятиям, существует две основные характеристики сцены — глубина и ширина.
Вариант 2 — если нужна сцена широкая — ставь твитеры на треугольники зеркал в дверях. По поводу направленности почти то же, что и в первом варианте, но возможно, что при направлении твитеров в стекло сцена станет глубже (это не всегда так). Практиковался вариант с двумя парами твитеров. Неплохо получилось. Тыл: если сзади люди не ездят или вам пополам, что они слышат и есть ли у них вообще уши, следует срезать частоту в районе 150-300 Гц в пользу низов. В простейшем варианте снять сигнал с заднего твитера. Частота будет побольше, но это не слишком важно, главное, что явно ниже 3 кГц. Тыл также должен стоять жёстко.
Чувствительность — (если грамотно, то характеристическая чувствительность) измеряется как среднеквадратическое значение АЧХ по звуковому давлению в РАБОЧЕЙ полосе частот. Делается это в заглушенной камере, подавая на головку (или АС, если гр-ль имеет две или несколько полос) мощность в 1 Вт. Микрофон располагается по продольной оси АС на расстоянии в 1 метр и направляется на ВЧ излучатель. Хитростей здесь несколько.
1. АС для измерений должна быть в акустическом оформлении (т. е. в боксе) или на акустическом щите — экране. И если размеры последнего оговорены (IEC 268-5, ГОСТ 16122), то объёмом бокса никто не оговаривает. Вполне очевидно, что в малом и большом по объёмам боксах РАБОЧАЯ полоса будет различной (из-за спада низких частот и неравномерности АЧХ на верхней середине из переотражений от передней стенки бокса). Отсюда и характеристическая чувствительность будет иметь разные значения. В последнее время метрологи стали склонятся к измерительному боксу (закрытый ящик) со стандартным объёмом 10,0 литров для обычных головок и 38 литров для сабвуферных.
2. Поскольку на нагрузке следует рассеять 1 Вт, на 4-х оммную головку или АС нужно подавать напряжение 2,0 Вольта. 2,83 Вольта подаётся на 8-ми оммную головку (следует из закона Товарища Ома). На 4-х оммной головке при 2,83 В значение чувствительности окажется на 3 дБ выше, что неправильно. Этим методом, кстати, пользуется большинство производителей головок и АС, поднимая показатель чувствительности в рекламных целях, т. е. одуривая простых смертных.
3. При отсутствии заглушенной камеры измерения можно провести в том месте, где отражения от стен минимальны, или совсем отсутствуют. Так, весьма точные результаты можно получить на крыше многоэтажной башни (если рядом не будет окружающего шума от вентиляторов. пролетающих самолётов и прочих ворон). В салоне автомобиля сложнее. Наибольшие погрешности в АЧХ будут на средних частотах (отражения от стёкол, торпедо) и на самых низких, за счёт передаточной функции салона.
4. Измерения чувствительности акустических излучателей на частоте в 1 кГц совершенно непоказательно за счет большой неравномерности АЧХ (по сравнению, например, с УЗЧ, где она практически линейна).