Как рассчитать мощность аудиосистемы в авто
Автозвук для Чайников. Часть первая. Секреты автозвука
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.
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 устанавке. Часто без специалиста не обойтись.
При покупке динамиков обращайте внимание на их диаметр. Чем больше диаметр, тем более низкие частоты он сможет воспроизводить. Особенно актуально, если вы не планируете устанавливать сабвуфер. Штатных динамиков (обычно это 4 – 5-дюймовые (10 – 13 см)) для воспроизведения басов будет недостаточно. Рекомендуется ставить динамики размером 16 – 17 см (6 – 6,5 дюйма). Обратите внимание на то, что более крупные динамики могут не встать в штатные отверстия, и тогда придется врезать, из-за чего стоимость работы повышается.
Чистота звука зависит не только от динамиков и ресивера, но и от добросовестности мастера, выполняющего монтаж акустики. Чем крепче будет установлен мидбас, тем лучше. Лишние вибрации ему ни к чему! Если динамики устанавливаются в двери, не пожалейте денег на их шумо- и виброизоляцию (дверей). Тогда и двери на высокой громкости дребезжать не будут, и басы будут звучать намного лучше. Если вы все же решились установить динамики назад, помните, что между ними и сабвуфером (если вы его ставите) должно быть достаточно свободного пространства. Лучший выход в таком случае: динамики – в задних дверях, сабвуфер – в багажнике.
По возможности «запитайте» ресивер и усилитель напрямую от аккумулятора, чтобы избежать помех, хрипов и искажений звука при работающем двигателе. А вот провода, которые идут от «головы» к динамикам, вопреки бытующему мнению особого влияния на качество звука не оказывают. Заметить разницу в звучании сможет только настоящий меломан и лишь в том случае, если установленная в автомобиле аудиоаппаратура очень высокого качества. Поэтому смысла заменять входящие в комплект «штатные» провода специальными «позолоченными» нет. Особый набор проводов требуется лишь при оснащении автомобильной аудиосистемы усилителем. Но и в этом случае покупать очень дорогие «жилы» не стоит.
Откуда «звон»? Устанавливать средне- и высокочастотные динамики желательно в передней части салона. Так называемых тыльных колонок в автомобиле быть не должно. Ставить акустику назад – все равно что слушать оркестр, повернувшись спиной к сцене! Для правильного звука в автомобиле достаточно хороших фронтовых динамиков и «пищалок» в передних стойках кузова. Подключать их желательно как можно ближе к «мидбасу». Однако зачастую это очень сложно и требует глобальной переделки обшивки салона. Поэтому ставьте «высокочастотники» неподалеку от зеркал, в нижней части передней стойки кузова.
Направление ВЧ динамика (в салон или на лобовое стекло) определяется на слух при предварительном подключении. Если штатные места автомобиля не позволяют установить 6-дюймовый динамик, то можно купить готовый «подиум» (как правило, имеются в продаже для а/м «ВАЗ»), установить динамик на переходное фанерное кольцо или заказать подиум в специализированной студии.
Единственная акустика, которая может размещаться сзади, – сабвуфер. Направление низкочастотного звука в отличие от более высокого не улавливается ухом, и подобное расположение сабвуфера не скажется на качестве звука. Как правильно подобрать сабвуфер для автомобиля Если вы твердо намерены добиться самого лучшего звука в автомобиле, вам не обойтись без сабвуфера. Сабвуфер обеспечивает достижение глубокого, громкого баса, делая акустическое оформление автомобиля законченным и безукоризненным.
Многие авторитетные журналы рассказывают о сабвуферах, тестируют различные модели известных марок, выбирая из них победителя. Но так ли важно для обычного потребителя, что некий сабвуфер получил высший балл в результате проведенных тестов? Ведь тестируются в основном модели таких гигантов, как KENWOOD, PIONEER, SONY, не говоря уж о производителях Hi-Fi аппаратуры – MTX, JL Audio и др. Они настолько хороши, что большой разницы в их звучании среднестатистическому уху просто не ощутить. Так что, если вы не собираетесь участвовать со своим автомобилем в конкурсах на лучшую автоакустику, то стоимость музыки в машине не должна превышать 20% от стоимости автомобиля.
И как бы ни сопротивлялись ценители хорошего автозвука – точкой отсчета должен быть именно автомобиль. Вряд ли стоит покупать мощный дорогой сабвуфер, чтобы озвучить и без того поющие детали салона продукта отечественного. Поэтому рекомендуется к применению эта стандартная для многих система расчета стоимости установки аппаратуры: если автомобиль обошелся в 1500 долларов США, на музыкальное оформление не стоит тратить больше 300 долларов – те самые 20%.
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:
cабвуферы 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. Громкость всех видов и типов сабвуферов во многом зависит от положения компонента во внутреннем пространстве автомобиля.
Существующие автомобили по конструкции кузова можно разделить на три основных типа, для простоты понимания ограничимся российскими автомобилями:
седаны (к ним относятся вся ВАЗовская «классика», ВАЗ-21099 и Волга 3110);
хэтчбэки (небольшие двухобъемные автомобили). К этому типу относятся ВАЗ 2108-09, Москвич 2141;
кузова типа универсал (большие двухобъемные автомобили), например, ВАЗ-2104.
У седана динамик и порт направлены прямо на заднее сиденье, причем рекомендуется оставлять небольшой зазор величиной до 8 см между сабвуфером и спинкой заднего сиденья. Во многих автомобилях (ВАЗ 2106-2107) на спинке заднего сиденья есть подлокотник. Идеально было бы направить сабвуфер динамиком в эту часть сиденья, так как при этом достигается максимальное проникновение в салон звука без видимого урезания частотного спектра (эффекта «приглушения и гулкости», свойственного большим корпусным сабвуферам).
У автомобилей с кузовом хэтчбэк максимальные результаты по звуковому давлению достигаются при направлении динамика сабвуфера и порта фазоинвертора в сторону задней двери или вверх. В результате достигается необходимое отражение звука, при котором звук проходит не через заднюю спинку сиденья, а через верхнюю полку.
В третьем случае (с кузовом универсал) сабвуфер направляется динамиком и фазоинвертором назад. Отдельно стоит отметить компактные сабвуферы. Они интересны тем, что вносят минимальные изменения в интерьер автомобиля, располагаясь чаще всего в скрытых от постороннего взгляда местах, что в современной России очень актуально в связи с процветающими кражами автоаудиоаппаратуры.
Чтобы достигнуть необходимую «низость» частот динамика, не увеличивая его размеры, конструкторы применяют разнообразные технические разработки: новые формы корпуса, наполнение внутреннего объема минеральной ватой, увеличенный рабочий ход диффузора динамика и т.п. В заключение стоит отметить, что выбор сабвуфера будет напрямую зависеть от того, чем вы хотите пожертвовать – деньгами, временем или внутренним пространством вашего автомобиля.
Можно поступить иначе – обратиться к профессиональным установщикам автоаудиоаппаратуры, и они по вашему заказу сделают не только индивидуальный сабвуфер, но и идеально-гармоничную музыкальную систему в вашем автомобиле. Все опять же зависит от суммы, которую вы готовы потратить… Как правильно потратить деньги на озвучивание автомобиля Перед тем как истратить деньги определите для себя – сколько вы сможете потратить средств сразу и в дальнейшем на озвучивание своего автомобиля. Отговорки, что автомобиль старый – не принимаются – в противном случае вы до сих пор пользовались бы черно-белым телевизором и бабушкиным грамофоном. Все зависит от того, к какой категории любителей автомобильного звука вы относитесь. После этого можно идти в магазин и определяться с выбором аудиосистемы с квалифицированным консультантом и лучше с тем, кто потом все это будет устанавливать в машину. Для того, чтобы общаться с продавцом на одном языке и реально представлять что вы можете иметь в своем авто, с какими проблемами столкнуться – прочтите несколько советов.
Любая автомобильная система начинается с компоновочной схемы, в которую может входить не только автомагнитола и две пары колонок, но и усилители, сабвуфер, чейнджер, различные провода и монтажные принадлежности
Лучшие модели только у фирмы … Любая схема начинается с головного устройства (магнитола, CD-ресивер), но надо помнить одно простое правило: не существует фирм-производителей, выпускающих идеальную продукцию, существуют удачные модели у каждой фирмы. Правда, это утверждение касается моделей одной ценовой категории.
Акустика должна быть изготовлена той же фирмой, что и магнитола… Динамик остается динамиком независимо от того, где его изготовили. Бюджетная схема – если музыка в салоне автомобиля является только фоном, который помогает бороться с шумом дорожного покрытия и скрипом пластмассы на кочках.
Схема 1. Предполагает наличие головного усройства (автомагнитола, CD-ресивер), передней и задней акустики. Основной плюс этого выбора – невысокая стоимость. Основной недостаток – как бы вы не изощрялись – на пике громкости будет появляться характерное «хрюкание» колонок, которое все почему-то приписывают слабой акустике. Но дело кроется в искажении сигнала, которое идет от магнитолы, и в общем-то колонки играют то, что на них подается. Даже в этой схеме – выбор достаточно большой от магнитол за 500 рублей (с отвратительным качеством приема радиосигнала) до самых дорогих (в которых нет смысла, так как их цена обусловлена уже в большей степени их возможностями подключения – усилителей и сабвуферов). При выборе этой схемы правило одно – стоимость магнитофона должна соотноситься со стоимостью акустики. Никому же не приходит мысль к старому домашнему магнитофону для улучшения звука купить дорогую акустику, или слушать современный музыкальный центр с кухонными тарахтелками.
1. Лучше поставить мощную акустику назад Вы же не сидите спиной к оркестру? Поэтому если решили поставить две колонки – лучше спереди, хотя звуковой образ, сформированный без использования тыловых излучателей будет неполным, но основное их назначение – создание «эффекта зала» за счет имитации отраженного звука.
2.Чем выше мощность магнитолы и акустики, тем чище и громче она будет играть Громкость и чистота воспроизведения звука зависят от других параметров. А для улучшения звучания можно использовать в качестве передней любую компонентную акустику с раздельным воспроизведением высоких и средних частот.
Стоимость такой схемы может колебаться от 1000 до 12000 рублей. Если вы планируете истратить больше – лучше выбрать упрощенную схему Hi-Fi.
Схемы Hi-Fi и Hi-End, где же грань?
Схема 1. головное устройство, передняя компонентная акустика, подключенная через двухканальный усилитель, тыловая акустика подключенная от автомагнитолы. Неоспоримый плюс этой схемы – возможность слушать музыку на полную громкость при минимальном вложении. Существенный недостаток – невозможность воспроизвести весь частотный диапазон. Не будет хватать басов. Основное требование к магнитоле – наличие не менее одного линейного выхода.
Схема 2. Содержит в себе головное устройство, переднюю компонентную акустику и усилитель с сабвуфером. Главное отличие такой схемы в том, что она является более гибкой и позволяет добиться более высокого уровня звука. Основной недостаток – на пике громкости (так как акустика будет подключена от магнитолы) – появление «хрюкания». Это схема больше подходит тем, кто при наименьшем вложении хочет добиться более полного спектра воспроизводимых частот при средней громкости.
Схема 3. Содержит в себе головное устройство и подключенные от усилителей (либо 2 двухканальных, либо 1-го четырехканального) переднюю компонентную акустику и сабвуфер. Головное устройство должно иметь не менее 2 линейных выходов – для подключения усилителя. Наиболее часто используемая схема. Единственным недостатком является, как ни парадоксально, ваша способность довести систему до ума путем вложения средств в качественный и профессиональный монтаж, который включает: — выбор оптимальной принципиальной схемы набора компонентов — доводку элементов салона и электрооборудования до требуемых акустических свойств и потребностей в электропитании — послеустановочную юстировку акустических параметров аудиосистемы.
Что такое Hi-End ответить еще сложнее – до сих пор нет единой классификации – если описать словами – это когда достигается эффект первичного помещения, когда будет слышно, как Леннон сглатывает слюну, а у Гилмора дрожит незакрепленная часть струны на колках. Иными словами – все ради звука и никаких компромиссов.
Поговорим о составляющих
Авто CD или DVD-ресиверы – основные отличия за которые вы платите– дизайн, наличие УКВ диапазона, RDS, встроенный эквалайзер, возможность подключения CD/DVD-чейнджера, усилителей. Выбирать лучше в зависимости от схемы, которую вы собираетесь установить в свой автомобиль – чтобы не делать покупку дважды. Кроме цифровых показателей любая акустика имеет свою «окраску» звучания. Главным критерием по-прежнему остается цена-качество.
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.
Сабвуферы. Поскольку сигнал в 20Гц-150 Гц не оказывает практического влияния на стереоэффект, принято выделять его в один канал, который оформляют одной акустической системой.
Монтажный комплект: Артерии звука. 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 – их нелегкой задачей является снабжение силовых компнентов электроэнергией от бортовой сети автомобиля
Нужна ли шумоизоляция? Решив проблему шумоизоляции (дополнительно к заводской) можно снизить уровень шума на 4-5 децибел, и тем самым обеспечить у себя в салоне дополнительный комфорт, а также увеличить КПД акустической системы на 10-20%.
Т.е. конечно решать вам, но если вы все-таки решились на Hi-Fi – то стоит это сделать ради тех средств, которые вы вложили в аудиоаппаратуру. Зачем нужен профессиональный монтаж Если в отношении бюджетной схемы сделав самостоятельный монтаж в лучшем случае вы просто развлекаетесь, в худшем «спалите» купленную аппаратуру, то во всех остальных случаях вы можете лишиться самого главного – не получить той отдачи, ради которой вы вложили столько средств в аудиотехнику.
Хорошо звучит (расчет акустической системы)
Полноценная звукопередача сегодня немыслима без низкочастотной составляющей акустического сигнала. Поэтому все чаще водители, неравнодушные к качеству звука в автомобиле, дополняют стереомагнитолу и пару колонок (как сказал бы американский установщик, » deck and two «) динамиками, расширяющими воспроизводимый звуковой диапазон как в сторону верхнего, так и в особенности нижнего предела. Поскольку сигнал в 20 Гц — 150 Гц не оказывает практического влияния на стереоэффект, принято выделять его в один канал, который оформляют одним акустическим корпусом, упрощая тем самым схемное решение и сохраняя пространство салона автомобиля. А благодаря тому, что звук в области басовых частот распространяется, огибая препятствия, размещать сабвуферный корпус можно в любой свободной части автомобиля. Акустический короб изготавливают из разных материалов: фанеры, ДСП, пластика. Есть и такие мастера, которые используют древесину от музыкальных инструментов.
Акустическое оформление сабвуфера, если это не набор уже готовых деталей заводского изготовления, обычно включает: проектирование и расчет акустической системы для конкретного заказа, изготовление акустического корпуса и установку системы в автомобиль. Поскольку акустическое оформление сабвуферов требует творческого подхода, каждый мастер-установщик находит собственный ключ к его воплощению в жизнь. Согласовав с заказчиком принципиальные вопросы, мастер приступает к детальным расчетам будущей акустики. Десятки схем корпусов для сабвуферов можно свести к нескольким основным типам, среди которых наиболее известны закрытые, фазоинверсные системы и системы с пассивными динамиками.
При конструировании сабвуферной акустической системы обычно стремятся получить хорошую передаточную функцию, то есть хорошее соотношение создаваемого ею звукового давления и комплексного входного сигнала. Передаточные функции трех упомянутых систем в принципе аналогичны передаточной функции фильтра верхних частот соответственно второго и четвертого порядка, с крутизной спада амплитудно-частотной характеристики в сторону низких частот 12 дБ на октаву и 24 дБ на октаву, а итоговая АЧХ в области рабочих частот сабвуфера зависит от характеристик используемого динамика, применяемого фильтра-кроссовера, конструкции и материала корпуса, а также возможностей усилителя мощности. Учитывая все эти особенности в акустическом оформлении сабвуфера, мастера стремятся уменьшить амплитуду смещения подвижной системы динамика и тем самым повысить уровень входной электрической мощности, а также максимального звукового давления, что поможет снизить его перегрузки и искажения сигнала.
Для детальной проработки конструктивного исполнения сегодня можно пользоваться специальными компьютерными программами расчета, закладывая «на входе» параметры сабвуфера и получая «на выходе» рекомендуемые характеристики корпуса акустической системы. Иногда для расчета некоторых объемных характеристик корпуса мастеру-установщику приходится пользоваться и «эквивалентами»: если изготовитель сабвуфера дает рекомендации относительно типов акустических корпусов и их объема, рассчитать собственный объем сабвуфера, то есть объем измещаемого им воздуха, в силу сложности его геометрии бывает непросто. Некоторые дотошные установщики иногда используют какое-либо однородное сыпучее вещество (не способное, конечно, повредить поверхность динамика), засыпая его и измеряя эквивалентный объем измещаемого воздуха.
Акустический корпус — важнейший элемент всей сабвуферной акустической системы. Он должен не только иметь оптимальный внутренний объем для размещения динамика и необходимых компонентов, но и обладать достаточной прочностью — не только механической, но и акустической. Дело в том, что сабвуфер динамического типа работает как помпа, уплотняя воздух перед диффузором и разрежая его с тыльной стороны в осевом направлении. При этом величины давлений с обеих сторон равны, но обращены по фазе, поэтому при отсутствии или недостаточной изоляции передней и задней поверхностей динамика будет иметь место «акустическое короткое замыкание». Чтобы избежать его, необходимо обеспечить фазовый сдвиг акустического сигнала, излучаемого с тыльной стороны диффузора, например, на половину длины волны. Это достигается за счет установки «звуковой панели-перегородки», чаще всего замкнутой в виде корпуса. Чем больше эта перегородка (или больше объем корпуса), тем теоретически ниже тональность сигнала, который не будет замкнут акустически. Если объем корпуса (т.е. величина заключенной в нем воздушной массы) влияет на высоту его резонансной частоты, то форма корпуса влияет прежде всего на образование стоячих волн в результате собственного резонанса корпуса, возникающего на той или иной частоте. Чтобы бороться с образованием стоячих волн, прибегают к смещению динамика от центра акустического корпуса. Наиболее неудачной считается при этом кубическая форма акустического корпуса с динамиком, расположенным на равном удалении от всех его стенок.
Конструкция корпуса во многом определяет акустические характеристики сабвуферной системы, хотя не менее важно то, какие материалы используются при его изготовлении. Сегодня ими могут быть: дерево, пластмассы, органическое стекло, керамика и даже бетон. Наиболее практичным большинство мастеров считает среднедисперсные древесностружечные плиты ( MDF ): они имеют хорошие звукоизолирующие свойства, доступны по цене, обладают равномерной плотностью (в отличие от многослойной фанеры), высокой удельной массой, а также хорошо поддаются столярной обработке. Следует заметить также, что мастера, изготавливающие конкурсные автомобильные аудиосистемы, часто пользуются при изготовлении сабвуферных корпусов экзотическими или прозрачными материалами не по причине их необычных свойств, а в погоне за внешней оригинальностью или желанием продемонстрировать внутреннее устройство системы.
Системы закрытого типа
Системы этого типа обладают хорошими акустическими характеристиками при конструктивной простоте. Объем корпуса определяет пределы частотного диапазона, в котором установленный сабвуфер будет иметь оптимальные характеристики: если объем недостаточен для данного динамика, то давление внутри корпуса будет более высоким, чем снаружи, и наиболее низкие тона будут ослабляться. При дальнейшем уменьшении его объема потери низкочастотной составляющей будут возрастать, а более высокие тона, наоборот, подчеркиваться, усиливая «эффект бочки», вместо плотных и ясных басов. Поэтому при недостатке свободного пространства лучше использовать сабвуфер меньшего размера, например, 8-дюймовый, вместо того, чтобы максимально ограничивать корпус 10- или 15-дюймового динамика.
Увеличение объема корпуса выше рекомендуемого изготовителем сабвуфера может повысить отдачу на самых низких частотах, однако мастер столкнется с еще большими проблемами при его установке в автомобиль. График сверху характеризует рекомендуемые оптимальные размеры корпусов для сабвуферов различного диаметра.
В фазоинверсных корпусах применяются цилиндрические или прямоугольные трубы, настраиваемые обычно на определенную частоту. Акустическое оформление сабвуфера с применением таких корпусов требует от мастера-установщика больших теоретических знаний и опыта, так как для получения хорошей передаточной функции приходится согласовывать, например, такие факторы, как взаимное влияние сопротивлений излучения диффузора и трубы фазоинвертора через взаимно соколеблющуюся массу воздуха.
Ошибки, например, при расчетах добротности, а также конструировании и настройке фазоинвертора являются причиной того, что акустическая система «бубнит» или же бас «размазан». И даже если труба фазоинвертора настроена на необходимую частоту, она может стать источником нелинейных искажений, если, например, объемная скорость воздуха в ней превышает допустимую (она не должна превышать 5% от скорости звука): в этом случае поток воздуха становится турбулентным. Чувствительность передаточной функции (звукового давления) фазоинверсной системы к расстройке частоты фазоинвертора очень высока, и после окончательной сборки может возникать необходимость точной подстройки.
Оценивая эффективность и качество звучания той или иной сабвуферной системы, специалисты-практики часто пользуются анализом уровня звукового давления, например, в третьоктавных полосах диапазона его рабочих частот. Для измерения этого уровня и других важных характеристик готовой сабвуферной системы можно пользоваться инструментами реальновременного анализа (см. «Мастер 12 Вольт» N 3 за 1997 год). Признается и законность субъективных оценок аудиоэкспертов.
Тяжелые ящики для легких басов
Нельзя сказать, что изготовить корпус или акустическую колонку для автомобильного сабвуфера чрезвычайно сложно. Если следовать инструкциям и рекомендациям специалистов, то даже при наличии ограниченного набора ручных инструментов способный мастер в состоянии сделать качественную акустическую систему. Как отмечалось выше, мастера чаще всего используют древесностружечную плиту типа MDF, обладающую необходимыми механическими и акустическими свойствами. Реже пользуются многослойной фанерой. В зависимости от квалификации мастера в столярном деле трудность для него могут представить распиловка и подгонка поверхностей короба по углам. Особенно трудно добиться качественного соединения, пользуясь только ручным инструментом. «Популярное» при изготовлении таких конструкций сочленение поверхностей по принципу «ласточкин хвост» не годится, так как большинство древесностружечных плит, как и многослойная фанера, не обладает необходимой механической прочностью структуры клеевого состава и стружечного наполнителя. На рисунке представлены некоторые виды угловых сочленений, используемых при изготовлении коробов автомобильных сабвуферных систем.
Виктор Поляков, компания «Русская Игра»
Мы на практике убедились, что клиенты, ценящие качество звучания аудиосистемы автомобиля, отдают предпочтение фазоинверторным конструкциям несмотря на дополнительные расходы. Тем более что изготовители сабвуферов облегчают нашу задачу рекомендациями по расчетам корпусов, труб и частот среза кроссоверов.
Наша фирма располагает сейчас полной цветовой гаммой таких материалов, и важно, чтобы заказчик был лучше осведомлен об имеющихся возможностях и вариантах исполнения акустики в его автомобиле.
Дмитрий Гуринович, компания «Ремерс-Центр»
Многие заказчики склонны сэкономить сотню-другую на материалах для автомобильной акустики, поэтому мы обнаружили, что можно с успехом применять 20-миллиметровую многослойную фанеру и 15-миллиметровую ДСП для изготовления корпусов сабвуферов, тем более что сегодня можно воспользоваться при их сборке горячим пластиком, специальным акустическим клеем или клеем Flex, который очень хорошо держит и создает герметичность. Виниловое покрытие дает хороший внешний вид и герметичность, что немаловажно для условий автомобиля. Мы считаем, что такая оптимальная достаточность — правильный подход. Когда мы получаем очень дорогой заказ, в дело идет цельная древесина.
Вообще, выбор материалов напрямую зависит от финансового положения клиента.
Сергей Дудырев, компания SV Art
При расчете коробов в первую очередь нужно иметь в виду, какой динамик требуется заключить в корпус. Не секрет, что фирма-производитель комплектует свою продукцию описанием технических характеристик, в котором и должны быть указаны параметры, скажем, тех же самых динамиков. Понятно, что это во многом упрощает работу установщика. Некоторые фирмы, которые изготавливают акустику, предлагают различные варианты конфигурации коробов для того, чтобы с одного и того же динамика получить различную окраску звука. Это большой плюс при работе с клиентом, у которого есть определенные музыкальные пристрастия.
Если же в процессе установки приходится иметь дело с динамиком, параметры которого заранее неизвестны или требуют более точной перепроверки, то эти необходимые данные можно получить путем собственных измерений — при помощи звукогенератора. Считается, что этот способ более точен, но он более трудоемкий и соответственно требует больших материальных и временных затрат.
В принципе для любого динамика возможно изготовление короба любой конфигурации. Жестких ограничений нет — все зависит от целей, которые преследует установщик. Возьмем для примера обычный замкнутый короб. При его небольшом объеме демпфирование динамика очень высокое, и он соответственно способен выдержать большую мощность. Однако при увеличении громкости может появляться гулкость. Увеличивая объем короба, мы уменьшаем гулкость, но при этом убывает и предел подводимой мощности. Обычно мы проектируем короба, в которых динамик выдает приличную мощность и при этом не гудит.
Мы изготавливаем короба из высококачественной многослойной фанеры. Причем для достижения наилучшего качества стенки короба мы изготавливаем из соединенных специальным клеем двух слоев 10-миллиметровой фанеры. Таким образом, толщина стенок составляет не менее 20 мм; для 10-дюймового динамика допустимый минимум — 15 мм. Изнутри фанерные стенки обязательно оклеиваются звукопоглощающим материалом.
Трапециевидная форма короба выбрана нами не случайно. Такая конфигурация сразу позволяет исключить пару направлений стоячих волн. Желательно, чтобы стенки короба не были параллельны, поэтому трапеция нас вполне устраивает. Кроме того, такая форма короба более оправданна ввиду конфигурации багажного отделения автомобиля.