Схемы построения автозвука
Любое нормальное дело начинается с планирования. Думаю с этим все согласятся! Ведь значительно проще составить заранее план и потом воплощать в жизнь его пункты, чем пытаться что-то сделать даже не понимая что, кидаясь из стороны в сторону-). Автозвук не исключение.
Первое что нужно сделать – составить схему построения аудиосистемы в своём авто. На сегодняшний день можно выделить три основных схемы построения звука в автомобиле:
1. «Классическая» — где звук воспроизводиться спереди, как бы со «сцены».
2. «Дискотечная» или «клубная» — где звук играет со всех сторон.
3. «Мультимедийная» — это как в системах «домашнего кинотеатра», т.е. система окружающего многоканального звука.
Теперь остановимся и рассмотрим вышеуказанные схемы более подробно. Выясним плюсы и минусы так сказать!
Схема №1 — «Классическая»
Такая схема, где весь звук идёт спереди (со «сцены») в мире caraudio считается наиболее правильной и для звука и для слушателя. Сразу скажу, что в соревнованиях по автозвуку применяется только она. И не зря! Человек всегда старается посмотреть в сторону источника звука. Разговаривая с собеседником, мы смотрим в его сторону. На концерте или спектакле мы ведь тоже не садимся спиной к сцене, правильно? Так уж устроены и взаимосвязаны наши органы чувств – зрение и слух. Поэтому в автомобиле вполне естественно стремление получить в результате звук «со сцены».
«Сценой» принято называть пространство в районе лобового стекла над приборной панелью автомобиля. В очень хороших аудиосистемах виртуальное пространство сцены выходит за пределы салона, и певица вполне может петь на краю вашего капота! Добиться этого тяжело, но возможно.
Любое нормальное дело начинается с планирования. Думаю с этим все согласятся! Ведь значительно проще составить заранее план и потом воплощать в жизнь его пункты, чем пытаться что-то сделать даже не понимая что, кидаясь из стороны в сторону-). Автозвук не исключение.
Итак «классическая» схема, как видно на рисунке, это фронтальная (передняя) акустика плюс сабвуфер. Вот тут первая проблема! Дело в том, что сабвуфер (это такой большой ящик литров на 20-30 с большим НЧ динамиком, вдруг кто-то ещё не знает), весьма проблематично расположить в передней части салона, зачастую единственное место — багажник. Но, а как же главный принцип «классической» схемы, где всё должно играть спереди, спросите вы? Дело в том, что человеческое ухо не в состоянии локализовать (определить местоположение) частоты ниже 130-150Гц. Вот она «палочка-выручалочка»! Т.е. располагая сабвуфер в багажнике, при правильной настройке и хорошей фронтальной акустики мы чётко будем слышать бас спереди! Сделаю ударение на фронтальной акустике! Многие этому совершенно не уделяют внимание, но основной спектр (рисунок) БАСА играет именно ФРОНТАЛЬНАЯ АКУСТИКА, а не саб. Сабвуфер просто дополняет то, что уже фронт отыграть не в состоянии по физическим причинам. Более подробно об этом расскажу в следующих статьях!
Пока, на сегодняшний день (думаю и в ближайшем будущем) вся музыка, которую мы слушаем, записана в СТЕРЕО формате. Т.е. всего лишь два канала (правый и левый). Только-только начинают появляться записи с многоканальным звуком (как в фильмах). Но их количество пока просто ничтожно. Тем не менее, стереозапись позволяет при помощи двух разных каналов создать «панорамное» звучание, где мы четко можем определить, где расположен, допустим тот или иной инструмент или певец, т.е. определить КИЗ (кажущийся источник звука). Вот это и есть главная цель «классической» схемы — создание чёткого, объёмного стереозвучания.
Есть ещё одна проблема. В отличие от дома, где мы можем расположиться на одинаковом расстоянии между двумя колонками, в автомобиле мы всегда смещены от центра. Поэтому звук с ближних динамиков «долетает» до нас быстрее, чем с дальних. Из-за этого происходит перекос и разрущение стереообраза. Тем не менее, существует несколько вариантов борьбы с этой проблемой. Начиная от расположения динамиков, заканчивая применением DSP-процессора (процессор временных задержек).
Схема 2 — «Дискотечная»
До недавнего времени, да и сейчас у многих аудиосистема построена по этой схеме. Т.е. «фронт + тыл». Причем, зачастую, спереди стоит какая-то невразумительная акустика 10-13 см, зато сзади гордо возлежат многополосные овалы («блины», динамики 6”x9”). Либо вообще динамики в неограниченных количествах устанавливаются во всевозможные места в салоне автомобиля, по принципу – куда влезут. В результате – звук отовсюду и ниоткуда. Преимуществом такой системы является простота установки, недостатком – отсутствие «стереокартинки», невозможность определить месторасположение исполнителя и т.п. Вследствие чего наш бедный мозг, который так устроен, с сумасшедшей скоростью пытаясь определить, где же все-таки поёт певец, начинает «закипать»! Ну не понимает он, почему он (певец) мечется по всему салону!
Друзья, включайте мозги и ломайте стереотипы! Да-да, именно стереотипы, которые нам навязали автопроизводители. Рекомендую перечитать «Схему №1». При грамотном подходе можно и её организовать для автотусовок! Но кроме этого вы сможете и в машине слушать правильный звук!
Схема 3 – Мультимедийная
Вот и подошли к концу. Хотя правильней сказать… к началу большого и интересного пути!
Установка акустической системы в автомобиль своими руками
Установка акустической системы в автомобиль своими руками
Для многих водителей автомобиль – второй дом. Особенно если большая часть дня проходит за рулём. Чтобы как-то развлечь себя в салоне машины, автолюбители устанавливают в ней аудиосистему. Независимо от уровня комфортности вашего авто, непросто сразу разобраться, какой должна быть акустическая система.
Вначале рассмотрим, какая магнитола будет предпочтительнее для вашего авто. Первым из факторов, определяющих выбор, является установочный размер. В основном в продаже присутствуют ресиверы двух размеров: 1DIN и 2DIN. Основное отличие между ними — их высота, так как глубина посадочного места у всех одинаковая 180 мм. Высота магнитолы с установочным размером 1DIN — 50 мм, а с размером 2DIN соответственно 100 мм. Автомагнитолы такого размера более современны и имеют больше технических возможностей, однако, они и более дорогие. Для выбора нужно вначале определить для себя, какие именно функции вам будут необходимы. Также важно и необходимо учесть выходную мощность вашей будущей магнитолы. Она должна быть не менее 4х50 Вт, при этом акустическая система обычно в 3 раза мощнее. Именно выходной мощностью усилителя магнитолы и определяется, насколько качественным будет звук в салоне вашего автомобиля. И последнее в этом ряду из наиболее важных факторов — это выбор бренда. Так как на данный момент производителей авторесиверов достаточно много, выбирать стоит автомагнитолы наиболее конкурентоспособных фирм. Такими на современном рынке являются: Pioneer, Kenwood, JVC, Sony, которые хорошо зарекомендовали себя среди автолюбителей.
Также важен выбор динамиков для автомобиля. Акустические системы, используемые в авто, делятся на компонентные и коаксиальные. Акустическая система, которую называют компонентной, состоит из двух динамиков, воспроизводящих свои составляющие отдельно, низкочастотный – низкочастотную, высокочастотный – высокочастотную. Обычно в таком комплекте также присутствует кроссовер, производящий деление между динамиками. Стоимость такой акустической системы довольно внушительная и по карману не каждому автолюбителю. Другой тип акустической системы – коаксиальная, состоит из нескольких головок, размещенных в одном динамике. Одна из которых низкочастотная, вторая — высокочастотная. Естественно, следует подбирать динамики того размера, которые соответствуют вашему автомобилю. Также придется выбрать количество полос. Двухполосные динамики подразумевают наличие двух низкочастотных головок и двух высокочастотных. Соответственно, трехполосная состоит из шести динамиков, два из которых — высокочастотные, два отображают средние частоты и два низкочастотных. Достоинство второго вида в том, что каждый динамик будет воспроизводить свой диапазон, что приведет к снижению искажений.
Поскольку салон автомобиля по объему далек от концертного зала, установку динамика производят в таких точках, которые обеспечивают более объёмный звук. Среднечастотные динамики устанавливаются в основном в специальные отверстия в передней двери. Также местом установки динамиков могут служить боковые панели торпеды, крепить их нужно не к пластиковым деталям обшивки, а к металлу кузова или дверей, чтобы не было дребезжащих звуков. Для лучшего восприятия звука высокочастотные динамики, в народе называемые «пищалки», нужно устанавливать на уровне головы сидящего человека. Не стоит обтягивать динамики декоративной тканью, устанавливать дополнительные сетки, заглушки и прочее, для этого лучше использовать специальные материалы. Задняя акустика предназначена поддерживать звуковую картину и не может быть самостоятельным источником звука. Тыловые динамики устанавливают на специальных подиумах, исполняемых в задней полке. Так как низкие частоты не улавливаются человеческим ухом (мы их воспринимаем как вибрацию автомобиля), то сабвуфер можно установить в любом месте, даже в багажнике.
Для подключения автомагнитолы обычно используется многожильный провод, с сечением не менее 4 мм. Для подключения динамиков используется специальный акустический провод, который уменьшает потери мощности. Провода прокладываются в специальных гофрах, чтобы исключить трение о металлические детали кузова. Прокладка провода очень ответственное мероприятие. И нужно относиться к нему со всей ответственностью. Все соединения делают на колодках или при помощи пайки. Кроме того, необходимо обеспечить защиту проводки от короткого замыкания. Для чего в цепь подключения магнитолы ставится плавкий предохранитель. При подключении динамиков, и вообще всей акустической системы, очень важно соблюдать полярность. При ошибочном подключении, звук будет глухим или его не будет совсем.
Немаловажную роль в комфортном восприятии музыки играет шумоизоляция вашего автомобиля. Звукоизоляция выполняется с целью оградить салон авто от посторонних звуков, то есть шума двигателя, шин, стука дождя по кузову. Шумоизоляция («обесшумка») позволяет уменьшить резонанс и увеличить звукоотдачу. Необязательно устанавливать автоакустику своими руками. Но современные СТО и салоны автозвука далеко не всем автолюбителям по карману. Поэтому, имея минимальные знания в электротехнике, можно оборудовать автомобиль качественной акустической системой самостоятельно.
Делаем качественный Автозвук
Добиться качественного звука в автомобиле не так просто как кажется на первый взгляд. Все кажется просто: купил дешевую автомагнитолу «мистери» за 2000р, ведь в ней присутствуют все возможности магнитолы по цене в 8000р, сабвуфер за три копейки, тонкие дешевые провода искажающие звук и что самое ужасное, приводящие к возгоранию (особенно в летний период).
В результате вроде и играет музыка, но не с таким пробивающим и одновременно мягким и глубоким басом, как у друга Пети. В чем секрет? Все просто, чтобы добиться хорошего автозвука, сначала вам необходимо понять основы и выбрать хорошее оборудование, исходя из собственных предпочтений.Именно о главных составляющих хорошего автозвука мы и поговорим, а в последующих статьях мы подробно будем разбирать каждое устройство. Поэтому добавляйтесь в социальные сети и подписывайтесь на ленту новостей сайта. Давайте начнем с составляющих.
Вся система система состоит из головного устройства (в простонародье магнитола), усилителя (от одного до бесконечности), динамиков и конечно же качественной проводки. Ниже кратко будет рассказано о каждой составляющей.
🔎 Какая должна быть автомагнитола?
При выборе ГУ (головного устройства) я рекомендую опираться в первую очередь на бренд и качество сборки. Pioneer и Alpine — бренды которые хорошо себя зарекомендовали на современном рынке. В среднем за 4000-12000 вы купите довольно неплохую магнитолу. Такие монстры как McIntosh, Denon и Nakamichi больше рассчитаны профессионалов.
Ну, а если ваш бюджет слишком ограничен и вы все равно не хотите прислушиваться к советам, то обратите внимание на Mystery, Prology, Challenger и тд.
Здесь можно дать один совет: помните — лучше купить не навороченную, а качественную магнитолу для прямого назначения. Большинство производителей второго эшелона предлагают устройство напичканное бестолковыми функциями, которые мало того что почти не работают, так и пользоваться в принципе ими вам не придется.
Узконаправленное устройство справится со своей задачей намного лучше мультимедийного комбайна — это было проверено уже много раз.
▪ Количество линейных выходов
Далее, мы смотрим на количество линейных выходов. Один линейный выход позволяет подключить один двух канальный усилитель. Два выхода позволит подключить четырех канальный усилитель и тд. Более подробно про усилители написано в другой статье.
Ниже представлена простая схема, которая должна помочь понять суть линейных выходов ( Фото в посте)
Помните, если в магнитоле отсутствуют линейные выходы то нам это неинтересно и следует присмотреться к другому устройству.
Да, именно на управление. При выборе магнитолы тыкаем на все кнопки, проверяем джойстик, смотрим где спрятаны настройки эквалайзера, как быстро перключается трек и тд. Если есть лишние деньги, то можно купить магнитолу с навороченным дизайном. Хотя лично я предпочитаю поражать людей качественным звуком, а не понтами.
Стоит отметить, что в условиях частой фальсификации продукции, конкретно указать, какая лучше магнитола практически невозможно, поэтому приобретение автомобильной системы даже в фирменных магазинах обязательно должно сопровождаться «живой» проверкой параметров.
На первый взгляд выбор динамиков — сложнейшая задача для новичка, ведь не все динамики можно установить в штатные места, причем ограничение не столько в их габаритных размерах, как в технических характеристиках, точнее АЧХ.
На что обратить внимание при покупке:
Диаметр динамика. Чем больше физический диаметр динамика и магнита, тем громче он будет воспроизводить звук.
Чувствительность динамика. Данное понятие отражает можно сказать КПД динамика. Чем больше эта цифра тем качественнее и громче будет играть динамик.
Широкополосные динамики – воспроизводят основную звуковую полосу с явным подъемом звучания средних частот и падением на низах и высоких. На дешевых динамиках качественного звучания добиться не возможно.
Коаксиальная акустика – имеет несколько видов конструкций, но принцип один – разделение воспроизведения всей звуковой полосы на несколько динамиков, причем каждый работает на заданной частоте, обеспечение которой возлагается на фильтры, простейшие из них – это конденсаторы.
Такая акустика имеет общий корпус с двумя динамиками, что не составляет труда устанавливать ее своими руками вместо штатных громкоговорителей. Ценовая категория коаксиальной акустики не высока, зато можно добиться приемлемого качества.
Компонентная акустика – больше подходит для искушенных слушателей, т.к. качество звучания значительно отличается из-за использования отдельных частотно разделенных динамиков, причем система требует дополнительного пространства с более проблематичной установкой. Иногда приходится изготавливать дополнительные подиумы, а расположение динамиков сильно влияет на восприятие звука.
Так очень важно правильно установить высокочастотные «пищалки», от которых зависит ощущение «полета» музыки, поэтому их необходимо устанавливать как можно выше без преград выходного звука т.к. ВЧ легко гасится. Такие системы чаще всего выполняются трехполосными, причем низкочастотные составляющиединамики можно устанавливать в любом месте, ведь человеком место НЧ-излучения не определяется.
В большинстве случаев их устанавливают на усиленный подиум возле заднего стекла, но бывают варианты установки в двери или под облицовочную панель, ведь НЧ слабо гасится. Среднечастотные динамики же устанавливаются на штатные места.Сабвуфер или глубокий бас позволяет насладиться низкими частотами, поэтому качественный автозвук своими руками без него создать практически не возможно. Выбор сабвуфера основывается на конструктивных его особенностях, габаритных размерах и АЧХ применяемого в нем динамика.
Определение, какая автомобильная акустика лучше подойдет для вашего случая, должно основываться на типе сабвуфера, ведь именно он несет важнейшую функцию воспроизведения мягкого, но мощного баса.
Бесспорен тот факт, что купить штатный сабвуфер значительно проще, но вот его установка может создать большие осложнения, причем его звучание в салоне машины может сильно отличаться из-за резонанса кузова и облицовки. Поэтому настоящие поклонники качественного автозвука всегда изготавливают свои конструкции сабвуфера с полным подбором низкочастотных динамиков по АЧХ:
1. Резонансная частота (Fs) НЧ-динамика без какого-либо акустического оформления подбирается как можно ниже. В среднем этот параметр составляет 20-25 Гц, причем динамики с более низким порогом встречаются крайне редко, а вот верхний предел – это 40 Гц. Стоит учесть, что в некоторых случаях модификаций конструкций сабвуфера очень низкая резонансная частота становится помехой, вызывая сильные вибрации, приводящие к искажению звучания.
2. Полная добротность (Qts) динамика указывает на важнейший фактор – мощность излучения на резонансной частоте, т.е. чем выше добротность, тем больше динамик выдает резонансную частоту, а чем она ниже, тем динамик «мягче» воспроизводит, цепляя смежные частоты. Стоит учесть, что чем больше магнит динамика, тем полная добротность ниже, хотя эта зависимость не столь строга, ведь на Qts влияют и другие факторы. Проектируя сабвуфер, необходимо учесть, что добротность ниже 0,3-0,35 считается низкой, а больше 0,5-0,6 – принято считать высокой.
3. Эквивалентный объем (Vas) определяется жесткостью акустического подвеса динамика и его диаметром, причем, чем мягче подвес и больше диффузор, тем больший объем воздушной подушки необходим, ведь громкоговоритель при таких параметрах очень чувствителен к внешнему воздушному воздействию. Другими словами обязательно необходимоучитывать этот параметр для правильного подбора объема сабвуфера, ведь большие мягкие диффузоры имеют предпосылки для большой отдачи мощности (раскачки), но требуют большой воздушной подушки для правильной работы без искажений. Поэтому динамики с одинаковой резонансной частотой и размером диффузора, но разной жесткостью акустической подвески будут по-разному звучать в одном и том же корпусе сабвуфера.
Правильно подобрать динамики для сабвуфера – это полдела, более сложная стадия –расчет его размера, объема мощности и выбор корпуса:
Закрытый ящик (sealedbox) – самый простой тип изготовления сабвуфера, ведь динамик устанавливается в герметичный ящик заданного объема. При простоте конструкции такой тип сабвуфера имеет ряд преимуществ:
• Простота расчета объема ящика, которая соответствует эквивалентному объему.
• Упругая реакция воздушной подушки во всем рабочем диапазоне обеспечивает снижение перегрузок и уменьшает вероятность механического повреждения.
• При правильном подборе размеров ящика и самого динамика воспроизведение басовых нот столь отличное, что нет равных.
• Оклеивание сабвуфера изнутри звукопоглощающим материалом позволяет увеличить динамический объем ящика на 15-20 %.
Но в этой конструкции есть своя «ложка дегтя» — это самый низкий КПД из всех типов конструкций.
Фазоинвертор (ventedbox) –самый распространенный тип сабвуфера, имеющий щадящий режим для самого динамика, т.к. ящик имеет заданных размеров отверстие для связи с атмосферой. Часть колебательной энергии в фазоинверторе передается воздушной подушке в ящике, что усиливает раскачку воздуха на определенной узкой (1-2 октавы) частоте, т.е. значительно повышается КПД, а искажения уменьшаются до минимума.
Фазоинвертор более сложен в настройке, ведь помимо учета, как выбрать акустику для него, необходимо правильно рассчитать объем ящика, сечение и длину тоннеля. Последний часто изготавливают с регулировкой длины тоннеля, чтобы правильно подобрать на месте желаемую частоту резонанса.
Полосовой громкоговоритель (bandpass) – самый сложный конструктивный тип сабвуфера, объединяющий в себе фазоинвертор и закрытый ящик, т.е. сабвуфер разделен на два пространства, выполняющих роль фильтров высоких и низких частот. Сам динамик несет функцию перегородки и воспринимает воздушную нагрузку сразу с двух сторон по принципу симметричной нагрузки.
Полосовой громкоговоритель имеет максимальный КПД с АХЧ в графическом виде колокола. Причем подбором объемов и резонансной частоты передней камеры можно создать, как резкий подъем мощности на узкой полосе частот, так и более широкий диапазонный подъем низких частот с меньшим звуковым давлением.
Помимо высокого КПД такой тип сабвуфера излучает звук именно через тоннель, что позволяет расширить возможности установки. Размещение самого динамика может быть в любом месте, а подача звука организовывается через гибкий тоннель-рукав.
Для создания качественного звука вам непременно понадобится мощный усилитель (или даже два). Чтобы купить хороший усилитель и не переплатить лишние деньги, вам следует знать следующие особенности:
Запас мощности которой много не бывает, причем не нужно путать понятия мощности и громкости, ведь имея мощный усилитель – не обозначает, что прослушивание обязательно должно быть громким. Ведь выбирая машину с мощным двигателем, вы же не собираетесь постоянно с нее «выжимать все силы», так же происходит с автомобильными усилителями.
Причем запас мощности позволяет прослушивать музыку с большим качеством, ведь отсутствие перегрузок избавляет от нелинейных искажений и значительно снижает внесение фоновых шумов.Мощность усилителя бывает номинальная (RMS) и максимальная (PMPO). Поэтому при покупке усилителя первым делом обращайте внимание на эту характеристику.
В качестве дополнительного усилителя перспективно брать аппарат с мощностью 100-200 Вт на канал, а мощность сабвуфера должна составлять не менее суммарной мощности всех динамиков, т.е. при 4 канальной системе по 100 Вт необходимо устанавливать сабвуфер не менее 400 Вт.
Хотите поучаствовать в соревнованиях по автозвуку, то устанавливайте систему с мощностью не менее 200 Вт на канал и сабвуфером 1000 Вт. Но, не забывайте, что при таких мощностях «неосторожное» прослушивание может привести к потере слуха.Громкость или пиковое напряжение раскачки – с одной стороны, чем больше, тем лучше, а с другой стороны – раскачка более 100 дБ вызывает сильное давление на ушные перепонки, и, как следствие, возникновение головной боли, а при длительном воздействии даже проявляется понижение слуха. Поэтому вполне достаточно 90-95 дБ.При этом не забывайте, что использование мощного усилителя с акустической системой меньшей мощности недопустимо из-за возникновения перегрузок даже при 50% мощности. А обратное несоответствие (АС мощнее усилителя) приводит к повышенной нагрузке на усилитель из-за проблем раскачки диффузоров с заниженной громкостью.
Поэтому очень важно соблюсти соответствие мощности и пиковой раскачки дБ усилителя и акустической системы.Стоит учесть, что, чем чувствительнее динамик (больший параметр дБ), тем меньше нужно мощности для создания критического травматического давления на ушную перепонку.Амплитудно-частотная характеристика должна быть линейной во всем звуковом диапазоне от 20 Гц до 20000 Гц без сильных провалов или подъемов. Более качественными усилителями считаются аппараты с расширенным диапазоном до 32 кГц, но «среднестатистическое» ухо способно воспринимать только до 18 кГц, поэтому не стоит гнаться за расширением диапазона. Главное – это линейность АЧХ.
Количество выходных каналов на акустическую систему в автомобильных усилителях бывает разным, причем по их количеству в большей степени можно рассуждать об его качестве и актуальности (современности):
Одноканальный– применяется для подключения сабвуфера большой мощности.
2-х канальный усилитель позволяет подключить акустическую систему по принципу раздельных каналов, причем можно организовать, как простое стерео, так и псевдоквадро или ABC. Причем вместо двух динамиков, вы можете подключить сабвуфер. Но стоит внимательно отнестись к изучению «предполагаемых внутренностей» усилителя, т.к. встречаются грубые монофонические подделки с выходами на два канала (псевдостерео).
3-х канальный усилитель сегодня редко используют, потому что 4-х канальные усилители позволяют подключить по мостовой схеме сабвуфер и две колонки. Однако 3-х канальный усилитель для такой цели будет лучше четырехканального, поскольку он будет выдавать лучшую мощность на канал.
4-х канальный усилитель – большинство современных усилителей оборудованы именно такой схемой, причем качество их вполне достойное. Четыре канала позволят вам подключить 4 динамика, либо два динамика и один сабвуфер, конечно если у него хватит на это мощности. Если усилитель с довольно большим запасом, то можете подключить даже два сабвуфера.
5-ти канальные усилители позволяют подключить один сабвуфер и четыре динамика. Такой усилитель позволит сэкономить место, однако хорошие модели обойдутся вам в круглую сумму. При покупке обращайте внимание на количество ватт выдаваемых на один канал.
И наконец 6-ти канальные усилители. Сейчас такие усилители используют довольно редко, так как многие используют всего 4-х или (что реже) 5-ти канальные усилители.