ОСНОВЫ АВТОЗВУКА

[Ботаник]

FAQ.
«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?

[Ботаник]

Тема - цитата их х/ф «Добро пожаловать или посторонним вход воспрещен».

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...

[Ботаник]

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...

[Ботаник]

Изобретаем велосипед.

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...

[Ботаник]

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...

[Ботаник]

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...

[Ботаник]

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)…

Продолжение следует...

[Ботаник]

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 в дециБелах. 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.

Акустика:

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.

Разделение динамиков по воспроизводимому диапазону (цифры ориентировочные):

Twitter – Твиттер, он же ВЧ-динамик. Обычно предназначен для воспроизведения частот от 4 до 20кГц.

Midrange – Мидрейндж, он же СЧ-динамик. Воспроизводит от 300 Гц до 5кГц в случае с конусным диффузором и от 700Гц до 8кГц, если диффузор купольный.

Midwoofer, Midbass – Мидвуфер, мидбас, он же НЧ динамик. Диапазон – от 60Гц до 4кГц.

Subwoofer – сабвуфер. Динамик для воспроизведения сверхнизкочастотного диапазона – от 20 до 80Гц.

Supertwitter – Супертвиттер. Свервысокочастотный динамик. Играет в диапазоне от 15кГц до 22кГц, а иногда и выше.

Full-Range – Широкополосник. В теории воспроизводит от 20 Гц, до 20 кГц. На самом деле все не так шоколадно, как хотелось бы.

Coaxial system – Коаксиальные акустические системы, состоящие из двух и более динамиков различных диапазонов, смонтированных, как одно целое.

Component system – Компонентные акустические системы – набор раздельных динамиков разных диапазонов и кроссовера для деления сигнала для них.

Акустическое короткое замыкание (КЗ) - Происходит, когда лицевая и тыльная стороны динамика сообщаются между собой и излучаемые волны определенных частот накладываются друг на друга, гася сами себя. Пример – взять в руки динамик и подать на него звуковой сигнал. Сколько мощности не добавляй сигналу, вплоть до убиения динамика, можно будет расслышать только средние частоты, с длиной волны примерно равной или меньшей радиуса диффузора.

Акустическое оформление – способ для избежания акустического КЗ и максимального использования возможности динамика воспроизводить звук в том диапазоне, на который он рассчитан.

Примеры акустического оформления:

Бесконечный экран – когда динамик установлен в плоскость такого размера, который исключает акустическое КЗ. Установка динамиков ФриЭйр (ФЭ) (например, в заднюю полку над багажником) как раз и является неким аналогом подобного оформления.

Закрытый ящик (ЗЯ) - Установка динамика в замкнутый объем диффузором наружу.

ФазоИнверторное оформление (ФИ) - Установка динамика диффузором наружу в колебательную систему, состоящую из ящика и порта, через который сообщается внутренний объем ящика и окружающее пространство.

БандПасс (БП) - Оформление, при котором динамик находится между двух ящиков, из которых как минимум, один – ФИ. С «внешним миром» динамик при этом общается только с помощью порта (или нескольких), поскольку стоит внутри ящика. Предназначено для воспроизведения полосы частот, ограниченных резонансной частотой одной камеры «снизу» АЧХ, а второй – «сверху».

Пассивный радиатор (ПР) - Когда пассивная колебательная система создается не портом, а подвижной мембраной, например, вторым динамиком, установленным в ящике, но не подключенным. Отдаленный аналог ФИ.

Пассивное акустическое сопротивление (ПАС) - «Полупрозрачная» для звука стенка ящика, установленная в месте, максимально исключающем акустическое КЗ. Используется для значительного «виртуального» увеличения объема ящика, намного больше, чем может дать заполнение.

Заполнение ящика - Оно и есть – заполнение ящика специальным материалом, например, акустической ватой или синтепоном для погашения резонансов и для виртуального увеличения объема. Первое для сабвуферов, например, практически некритично – слишком большая длина излучаемой волны, а второе – иногда весьма ценно, поскольку позволяет снизить объем ящика на 15-20%.


Параметры динамика, требуемые для расчета акустического оформления. В том числе - основные параметры Тиля/Смолла:

Fs - Собственная резонансная частота динамика, Гц.

Vas - Эквивалентный объем. Объем воздуха, имеющий эквивалентную упругость, что и подвес динамика. (л)

Qts - Полная добротность. Общее значение Q для динамика для значения частоты Fs допускает все электромагнитные и механические потери. При расчетах акустического оформления ориентируются на добротность от 0,5 до 0,577 (по Бесселю) или 0,707(по Баттерворту).

Некоторые программы требуют еще:

SPL - Для параметров громкоговорителя - номинальная чувствительность в dB, обычно принимается, как измеренная по оси на расстоянии 1 метр при подаче на громкоговоритель электрической мощности 1 Вт. Некоторые производители проверяют свои громкоговорители при фиксированном напряжении 2,83 В вместо 1 Вт.

Z - Номинальное электромагнитное сопротивление динамика, Ом.

Pe - Термически ограниченная максимальная электрическая мощность, с которой может оперировать громкоговоритель. Обычно представляет максимальную электрическую мощность, которая еще не приводит к перегоранию звуковой катушки. Вт.

Для расчета АС типа ФИ и БП потребуются дополнительные цифры:

Xmax - Максимальная или пиковая линейная амплитуда колебаний диффузора – ход катушки в одну сторону. (мм)

Sd - Площади движущейся части (поршня) громкоговорителя. То есть площадь диффузора и половина площади подвеса. (кв.см) Можно использовать и:

Dia - Диаметр поршня громкоговорителя. (см)


Электроника.

Head unit – Головное устройство (часто, просто - «голова», ГУ) – обобщенное название для всех источников сигнала и управления им – магнитофонов, приемников, магнитол, СД-ресиверов, мультимедийных проигрывателей с телесистемой и т.п.

Amplifier – Усилитель низкой частоты. Он и есть. Бывают встроенные в головное устройство и внешние, полупроводниковые и ламповые и т.п.

Equalizer – Эквалайзер – устройство для изменения АЧХ сигнала на электронном уровне. Простейший – темброблок в головном устройстве. Посложнее – параметрический эквалайзер или выносной многополосный графический эквалайзер.

DAC – ЦАП – цифро-аналоговый преобразователь. Обязательный компонент всех головных устройств и чейнджеров, работающих с цифровыми форматами записи.

Crossover, X-over – кроссовер, устройство, предназначенное для разделения всего спектра сигнала на полосы, необходимые каждому типу динамиков.

Пассивный кроссовер – устройство, ставящееся между усилителем и динамиком. В простейшем случае – разделительный конденсатор.

Активный кроссовер – активное электронное устройство, ставящееся перед усилителем. Бывают внешние (отдельное устройство) и встроенные, например в головном устройстве или усилителе.

DSP – Digital sound processor. Звуковой процессор, позволяющий оперировать сигналом для «выравнивания» сцены и тонального баланса.

Сигнал низкого уровня – сигнал до усиления. Обычно его напряжение – от 0,2 до 4 В. Используется в межблочных каналах и устройствах обработки сигнала.

Сигнал высокого уровня – усиленный сигнал, подводимый к акустике.

Межблочные провода – используются для передачи сигнала низкого уровня с устройство на устройство, например, с головного устройства на усилитель. Обычно сдвоенный коаксиальный кабель, состоящий из одного/двух центральных проводов (в караудио - многожильных) одного и более экранов и нескольких слоев изоляции.

Акустические провода – используются для передачи сигнала высокого уровня с усилителя на динамики. Сечение зависит от используемой мощности и длины.

Силовые провода – используются для питания активных электронных устройств. Обычно с очень большим сечением. Почему? Обратите внимание на электросварочный аппарат. Сетевые провода – небольшого сечения, а низковольтные – огромного. Иначе сила тока их просто расплавит. К тому же потеря 2-3 В в системе с напряжением в 220 В – это немного, а в системе с питанием 12 В – очень большая величина. Чем тоньше провод, тем больше его сопротивление, тем больше потери.

Remote – Ремоут. Управляющий сигнал/провод. Используется для синхронного включения устройств. Например, головного устройства и усилителя.

Буферная емкость – Конденсатор очень большой емкости, используемый для сглаживания динамических нагрузок в цепи питания устройств. В силу огромной емкости и почти нулевого внутреннего сопротивления «пустого» конденсатора для защиты силовой проводки и аккумулятора часто снабжается системой управления зарядом и/или вольтметром.

Главный предохранитель – Отдельный предохранитель, номиналом, равным сумме номиналов предохранителей активных электронных устройств в системе. Если последние защищают устройства, то главный предохранитель – аккумулятор и систему питания.

Distributor – Дистрибьютор. Разветвитель для силовой проводки. Предназначен для надежного соединения проводов больших сечений.

[Ботаник]

Говаривал сторож зоопарка про апетит слона.
Немного о расчетах и цифрах.

Начнем с электропитания Таврии - ведь аппаратуру тоже нужно "кормить".

Не знаю, сколько ест подсветка салона, и панели, думаю, ватт 15-20. Фары 120, габариты - 30, тормоза - 40, "мыргалки" - 120Вт, дворнички - допустим, еще 40, вентиляция, опять же, неизвестно - 60. Итого 430+обогрев стекла, если таковой имеется - еще 100Вт. Система зажигания... ХЗ. Допустим, 200Вт. Противотуманки, люстры, синие пИсалки и офигенно необходимую подсветку днища не учитываем.

Итого пиковая нагрузка без учета аудиоаппаратуры Вт ночь/день:
Зимой ~700/500. Летом - ~500/300.
Т.е. 50/35А и 35/20А

Штатный аккумулятор 44 А/Ч, можно поставить 55 А/Ч обеспечивает (в среднем по сроку службы) запуск двигателя (стартер+зажигание) в течение почти получаса.

Штатные генераторы - двух видов. 55А и 65А. Т.е. поддерживают или 770 или 910Вт. Но на оборотах от 3000 и с идеально стабильной системой возбуждения и полного соответствия паспортным данным. Естественно, такие тепличные условия едва ли существуют , поэтому возьмем, ориентировочно, две трети (пусть поправит, если кто знает точнее, ХЗ, как этот генератор работает).

Получаем примерно 500 или 600Вт или 35/45А. Действительно, зимой система предельно нагружена и недозаряд более, чем возможен. Зимой/ночью/днем остается запас на аппаратуру у 55А - нет/нет/15А. У 65А, соответственно, нет/10/25А. Примерно 5А ест голова (типа 4х50Вт, ага! ). Остается от 5А до 15А в зависимости от типа генератора на подзарядку батареи и установку дополнительных усилителей. Поскольку народ Д-классом электрооборудование своей машины не балует, как я вижу , а все двух/трех/четырехканальники АБ-класса, то ток покоя у них не маленький и КПД поменьше, зато беспонтовые уси головы не используются (еще бы их отключить для пущей радости ). В общем, считаем, что в акустику "вылетает" с внешним усем 10-20А. Т.е. 150-300Вт максимум.

Итак, поскольку "на всю дурнИнушку" система врубается нечасто, даже с учетом КПД, максимально оправданная установка усилков на Таврию примерно такая - на фронт двухканальник 2х30(2х50)Вт, на саб - 100-150Вт, лучше, конечно Д-моноблок, тогда можно и 200. Для четырехканальника соответственно получается - 4х75Вт.

Имеется в виду, конечно, не СПЛ-ная система, а для себя, любимого и чтобы машину не насиловать .

Причем ночью зимой даже на небольшой громкости такой системы недозаряд практически неизбежен, летом - (опять же, на небольшой громкости) - маловероятен, зато даже если сделать погромче, то емкости 55А аккумулятора при работающем двигателе может вполне хватить на сутки, а с компенсационной системой повышения оборотов (если таковая имеется) - пока бензин не кончится . А на заглушенной машине - на несколько часов, чтобы остатков заряда аккумулятора хватило на 150-амперный разряд для запуска двигателя в течение полминуты-минуты.

В противном случае все не так сладко - полуторакиловаттная установка, например, даст минимум ту же нагрузку на электросистему даже если ее просто включить, но громкость выключить совсем.

Еще бы диаграмму работы генератора - внесло бы кое-какие коррективы, иначе расчеты очень приблизительны даже для пиковых режимов.

Нагрузка хоть рассчитывалась, как пиковая, но все же имеет право называться усредненной.
Во-первых, посчитать потери в полукилометровой мешанине проводов едва возможно точно,
во-вторых импульсные нагрузки поворотников и стоп-сигналов хоть и не постоянные, но из-за скачков напряжения на-а-амного больше номинала, потому он и усреднен,
в-третьих, всякая мелюзга типа прикуривателя, обслуживания датчиков, клаксона и т.п тоже имеет место быть.
И самое главное, чтобы двигатель заработал, его с начала завести надо, а эта такая встряска аккумулятору, от которой ему икаться может и не один час. Кроме этого, характеристика зарядки нелинейна. Пока машина работает на холостых, фары светят как обычно. Стоит поддать газкУ и они вспыхивают заметно ярче.

Вот все эти неучтенные нагрузки ориентировочно и добавлены к средней нагрузке при обычной эксплуатации.

[Ботаник]

Некоторые нюансы планирования системы.

Головные устройства. Часто с них начинается выбор и построение акустических систем в автомобилях. Они же являются своеобразной точкой отсчета, определяющей уровень сложности, дороговизны, качества и стиля установки. В первую очередь – зачем оно приобретается? Вопросы инсталляции и настройки мультимедийной системы выходят за рамки обсуждения любительских установок начального уровня, потому речь о них вести не будем. Лучше представить себе основные принципы построения системы, чтобы можно было их варьировать в зависимости от желания и возможностей, и имеющихся навыков.

Предположим, что мы собрались делать простейшую качественную установку. Источник звука – радио и кассета. Т.е. магнитола. Или СД и радио, т.е СД-ресивер. Или МП3/СД радио, т.е. МП3-ресивер. Но главное, что имеет значение, это уровень, который нам нужен. У нас – простейший.

Выбираем любое головное устройство, которое нам нравится и которое способно достаточно качественно и надежно работать с записями. Анализом этих устройств заниматься не будем. Главное, не рассчитывать, что головное устройство какой-нибудь широко разрекламированной «народной марки» за 50-70 уе с глубокими корнями, уходящими в древнюю традицию производства чайников и утюгов, способно воспроизвести звук, достойный хотя бы половины затраченных на него денег. То есть выбор должен быть достаточно разумным и обоснованным. И не надо уповать на то, что там есть СД или (тем более) МП3 (к этому еще вернемся). Наличие пресловутой «цифры» в «голове» вовсе не означает, что схемно она хорошо продумана, ответственно собрана на качественных компонентах, как ничего не говорит и о надежности, прочности, вибростойкости, пыле/влагозащищенности, температурной стабильности и прочим важным показателям бортовой автомобильной аппаратуры.

Не несут никаких указаний на качество воспрозведения записи и те цифры, что обычно указывают на упаковках и на лицевой панели какого-нибудь «чуда технологий» очередного неведомо откуда всплывшего сомнительного производителя. В общем, все, надеюсь, согласны, обсуждать откровенные кустарные поделки – нет никакого смысла. Почему? По законам физики и электротехники. Даже суперкачественная фирменная запись на СД + неустойчивое считывание + посредственное преобразование + неправильная обработка + искажение всяческими «улучшайзерами» звука + усиление простеньким усилителем с большими искажениями и нелинейностью = (в результате) отвратительный сигнал на выходе головного устройства. Логично теоретически? Так вот, на самом деле все еще хуже.

Существует множество проверенных схемных решений, серьезных производителей автомобильной аппаратуры с богатым опытом, конструкций, рассчитанных по определенным законам (а не по наличию дешевых партий компонент с неизвестным качеством), легальных каналов поставки НЕ поддельной аппаратуры и комплектующих и еще множество других причин, по которым цена головного устройства не может быть ниже определенной величины. И не надо верить сказкам о прорыве в области нанотехнологий, рассекреченных тайнах ВПК и прочих чудесах. Поверьте, производителям чайников это не по карману, да и незачем - затраты на рекламу в сотни тысяч раз меньше, чем на разработку и налаживание производства прецезионного ЦАПа. То есть для производства своей аппаратуры они закупают готовые (причем самые дешевые – иначе такой цены не добиться) детали у третьих фирм. А те (производители), в свою очередь, почему-то не кричат о перевороте мира своими новейшими технологиями.

Странно, не правда ли?

[Ботаник]

Итак. Выбираем ГУ. Пусть самое простое – мы собираемся получить стереозвук в машине с помощью пары компонентных АС (с коаксиальными и обсуждения не стоит). подключенных напрямую от ГУ. Вооружившись законом Ома, обхихикиваем надписи на лицевых панелях, пророчащие недюжинные мощности ГУ и ищем то, что удовлетворяет нашим требованием – простое в управлении, надежное, желательно со съемной панелью, встроенными усилителями, без дополнительных подключаемых устройств. Такой, например, СД-ресивер вполне уложится в 100уе плюс-минус 5%. Не верите? Можно взять дешевле, но не говорите потом, что вас не предупреждали.

Вынимаем аппарат из упаковки, приспосабливаем место под «корзину» – для Таврии часто используют «бороды» (продолжение торпедо до тоннеля) от ВАЗ или Москвича. Иногда врезают ГУ на место центральных воздуховодов, в «бардачок» – кому как нравится.
Подсоединяем силовые и акустические провода к разъему ISO, который идет в комплекте с ГУ, согласно прилагаемой инструкции, закрепляем в нужном месте «корзину», протягиваем как можно незаметней провода к фронтальной акустике, вставляем в «корзину» ГУ до фиксации, и, собственно, все… Способы выбора и акустического оформления фронтальной АС описаны в FAQ1. Осталось сделать намеченное оформление установить его, как в FAQ7 и, собственно, все. Есть один нюанс – у Таврии в замке зажигания отсутствует положение АСС (аксессуары) , начиная с которого включается дополнительное бортовое оборудование. Оно находится раньше зажигания, то есть позволяет слушать музыку на стоянке, однако автоматически выключает питание, когда ключ зажигания вынут. Это помогает избежать посадки аккумуляторов на стоянке, поскольку у некоторых головных устройств встроенные усилители не отключаются до тех пор, пока на «втором «+»» (это и есть вход сигнала АСС в современных ГУ) присутствует напряжение. Существует несколько несложных способов решить эту проблему, стоит только подумать. На этом инсталляция закончена.

Все прочие телодвижения по втыканию дополнительных динамиков можно производить ТОЛЬКО после того, как фронт нормально установлен, настроен и работает «без сучка и задоринки». Почему? FAQ1. Обычно после того, как на фронте одержана полная победа, становится понятно, что тратить деньги на тыл – далеко не самая насущная потребность. Почему? Стоит потрудиться над нормальным фронтом, чтобы понять, почему. Впрочем, обычно к этому вопросу подходят именно через… хм… тыл, так что сравнивать будет с чем.

[Ботаник]

Но вдруг у вас Таврия-Лимузин. Метров десять… или того больше. Что делать-то – если на задних сиденьях потребуется при движении приличная громкость, то водитель от фронта может и оглохнуть… Что ж. Специально для таких случаев у большинства ГУ существует еще пара выходов на тыловую акустику.

Почему мы не говорили о ней применительно к обычной Таврии? Потому что громкость звука, которой можно добиться с помощью только лишь фронтальной акустики в купе или хэтчбэке величиной с Таврию, приближается к 115-120 дБ в любой точке салона (при соблюдении некоторых дополнительных условий). Для справки – шум, издаваемый неподготовленной Таврией на скорости 90км/ч – около 110-112 дБ, что в несколько раз тише этой громкости. А вот введение дополнительных источников звука может сильно и непоправимо попортить всю звуковую картину, что мы создали на фронте. Ибо любая волна в любой точке порождает другую волну, отражение от многочисленных препятствий – тоже, все они накладываются друг на друга и, естественно, ничего доброго качеству воспроизведения это не добавляет. Хорошо, что их уровень невелик. А если добавить еще несколько источников излучения, сравнимых по мощности с фронтом, с другой фазой и расположением (обычно такое желание мотивируют увеличением громкости)? Да просто каша будет, разве что на 3дБ громче. Громкость достигается совсем другими способами.

Для начала нужно понять различие между неискаженной громкостью и «кАлбасой», уж не знаю, как еще это назвать. Повышение неискаженной громкости в полном диапазоне частот за 135 дБ уже ощущается физически и может быть достаточно болезненным. Некоторые системы способны развить давление в 140 дБ и более. Это уже опасно для здоровья – может привести к временной глухоте. 145 дБ способны нанести физические повреждения, 150 дБ – просто не оставляют шансов остаться здоровым. Конечно, чувствительность организма к разным частотам разная. На такой громкости при 3 Гц у вас нарушится работа системы кровоснабжения и кровообращения, при 7 - овладеет приступ ужаса и паники до шокового состояния, при 15 может случиться эпилептический припадок, при 25-30 ощутимо вибрировать весь организм, при 50-80 - шевелиться волосы и побаливать уши, при 500-1000 Гц можно повредить барабанные перепонки, ультразвук такой мощности может заставить "закипеть" кровь и т.п. В любом случае - всякий «перебор» бесследно для организма не проходит. Что до систем - рассмотрим три варианта.

• Правильно рассчитанные и добротно сделанные (чаще всего соревновательные), системы могут практически без искажений работать на уровнях громкости до 135-140 дБ.

• Любая система, с любым количеством запитанных от ГУ динамиков едва ли разовьет более 115 дБ, т.е. в сотню раз тише. Однако если прослушивание первой не вызывает дискомфорта даже на пределе болевого порога, то громкость второй начнет казаться избыточной гораздо раньше.

• Вокзальный громкоговоритель- «колокол» вообще орет очень громко, хотя звук совершенно непереносимый.

Так в чем же дело? В рассматриваемых случаях – в основном, в диапазоне воспроизводимых частот, равномерности АЧХ и коэффициенте искажений.

• В первом случае диапазон системы – от 20-25 Гц до 18-22кГц, неравномерность АЧХ не более 1-1,5 дБ, коэффициент искажений – до 2-3% (иногда и ниже), причем только 0,1-0,5% из них вносится электронной частью звукового тракта, остальное – акустикой. Подаваемая мощность – до 0,5-1кВт РМС.
  
  Во втором случае – диапазон – от 60-80 Гц до 10-13 кГц, неравномерность АЧХ до 6 дБ с (обычно с «горбом» на 150-200 Гц) и коэффициентом искажений до 10% и выше. Подаваемая мощность – до 50-60 Вт РМС.
  
  В третьем случае – диапазон от 800 Гц до 2 кГц, неравномерность АЧХ до 12 дБ и коэффициентом искажений 20% и более (потому часто нельзя разобрать, что же там он пытается сказать). Подаваемая мощность – 30-70 Вт РМС. Дешево и сердито.

Вот и все. Звук может казаться громким, потому что он сильно искажен, имеет неровную АЧХ в области, к которой наиболее восприимчиво человеческое ухо, и вообще не включать в себя частот, кроме наиболее воспринимаемых. На самом же деле имеет место просто раздражающее воздействие на слух неестественным звуком, а не действительно физически измеряемая громкость.

Введением избыточного количества излучателей в систему мы просто повысим уровень интерференционных и фазовых искажений и «изогнем» АЧХ, подаваемая же мощность ниоткуда не появится. Она останется неизменной у головного устройства – 12, максимум 17 Вт РМС/канал. Поэтому кажущееся увеличение громкости – не более, чем иллюзия.

И это еще не все, если даже не лезть глубоко в дебри, а упомянуть лишь добротность излучателей, их собственные резонансные частоты, разноудаленность от слушателя, фазовую несогласованность, то уже этого достаточно, чтобы понять – в данном случае количество не переходит в качество, скорее, наоборот.

[Ботаник]

И все же. Тыловая подзвучка (мобильные кинотеатры не рассматриваем). Существует несколько вариантов подключения тыловой акустики. Уж если так хочется ее поставить, что аж жизнь не мила...

Вариант в бортах Таврии или задних дверях Славуты за спинкой переднего сиденья с направлением на слушателя на заднем сиденье, на месте, противоположном динамику – это для задних пассажиров. Динамики при этом лучше снабжать акустической линзой и вообще принять все меры, чтобы они не мешали впереди сидящим слушать музыку.

Остальные варианты – для водителя.

Вариант по схеме Хаффлера – разностный СЧ сигнал на динамики для создания эффекта большого помещения. При движении их не слышно – сигнал по громкости на 20 дБ и более ниже фронтального, но формировать сцену не мешают. Если отключить фронтальную акустику, станет хорошо заметно, что сзади слышны лишь призвуки фронтального сигнала – отличие правого и левого каналов и никоим образом не напоминают исходный сигнал.

Бандпасс в задней полке на основе «блинов» 6х9 по схеме Шихатова. Заметно повышает отдачу на частотах «верхнего» баса. Примерно в районе 60-200Гц. Это – «дискотечный» вариант. Какое-то время может послужить хотя и спорной, но заменой бюджетному сабвуферу. Достоинство - может работать от усилителей ГУ.

Установленные в задней полке «блины»... ну... ЭТО слышно почти всегда, причем насмерть убивает все успехи, достигнутые на фронте, и мешают всему, что только придет в голову, в том числе и водителю и пассажирам. Но есть... любители, что ставят их даже при хорошо сделанном фронте… Что ж, бывают случаи, когда медицина бессильна. Обсуждение этого варианта лишено смысла, потому "желающие странного" – к ПУНКТУ 2 в FAQ1.

[Ботаник]

Следующим качественным шагом может стать установка внешнего фронтального усилителя. Для этого желательно, чтобы ГУ имело линейные выходы РСА. Существуют усилители, способные работать с выходами высокого уровня с ГУ, но это не совсем хорошо, поскольку сигнал, уже усиленный, мягко говоря, средненькими по качеству встроенными усилителями ГУ, ослабляется, а затем опять усиливается внешним усилителем. Искажений будет более, чем достаточно.

Зачем же нужен внешний усилитель? Громкость – это второстепенно. Все сложней и проще одновременно - реальная мощность встроенных усилителей ГУ редко превышает 12 Вт РМС, на большой громкости они работают с большими искажениями, из недокументируемых обычно характеристик, например, чаще всего у этих усилителей высокое выходное сопротивление, низкая скорость нарастания сигнала, низкий дампинг-фактор, малая стабильность характеристик при разных уровнях сигнала, слабый блок питания, плохая помехозащищенность и т.п.

Разумной для Таврии, как следует из FAQ2, будет мощность усилителя в 30-50 Вт РМС на канал. Установка простого двухканальника даст практически неискаженный звук во всем диапазоне воспроизводимых частот и указанной мощности (надеюсь, повторяться о хайэндовой продукции производителей чайников нет необходимости).

Для установки усилителя нам потребуется межблочные и силовые провода, а также управляющий провод, который будет включать его синхронно с ГУ. Управляющий выход (REMOTE) на ГУ, разумеется, тоже должен присутствовать.

Межблочные провода должны быть надежно изолированными, с двойной экранирующей оплеткой (источников электромагнитных помех в автомобиле предостаточно), на калибр питающих проводов и надежность соединений тоже скупиться не стоит – это окупится качеством. Итак, отключаем акустические провода от выводов усилителей ГУ, подключаем к усилителю, его, в свою очередь, к питанию («+» – напрямую к аккумулятору), можно и массу так же, но, в принципе, можно и к кузову поблизости от усилителя, но очень надежно, чтобы избежать помех – например, жужжания в динамиках от наводок с системы зажигания.

Если в усилителе есть встроенные кроссоверы, то ими можно воспользоваться для настройки полосового деления акустики и выравнивания АЧХ. Также в продвинутой системе может оказаться совсем не лишним параметрический эквалайзер с изменяемой добротностью для уменьшения влияния салона. Во многих ГУ не самого низкого уровня такая функция присутствует.

[Ботаник]

Теперь, когда фронт у нас полностью одет, обут, накормлен досыта и работает, как нам хотелось, можно подумать о воспроизведении всего диапазона частот исходной записи.

Для этого нам потребуется сабвуферная секция. Сама по себе она играть не может – без фронта правильно сделанный и настроенный сабвуфер лишь совершенно немузыкально, не в такт ничему бубнит и гудит. Его назначение – наполнить ту часть АЧХ сигнала, которая физически не воспроизводится модбасовыми динамиками, то есть на слух – добавить «сочности», «наполненности» в готовое «блюдо», созданное акустикой. Это обычно диапазон от 30 и, в общем случае до 80Гц. В некоторых хорошо сделанных системах сабвуферы работают вообще от 20 до 50Гц.

Но… Часто встречаются «установки», в которых сабвуферы с огромной добротностью «колбасят» чуть ли не в полную полосу, которую способен воспроизвести сабвуферный динамик. Правда, обычно от 40-50 Гц, т.е. уже начиная практически с мидбасового диапазона. Т.е. для создания все того же «дискотечного» горба на АЧХ в диапазоне 150-200Гц. Это тоже - лишь вариант клинического случая с большим количеством больших динамиков, о котором мы говорили выше, но немного громче. Рассматривать, естественно, не будем.

Часто еще сабвуферы пытаются использовать для «вытягивания» из записи частот, которых там и в помине нет, но вместе с ними еще больше усиливается и верхняя часть суббасового диапазона. И потому бывают смешные ситуации, когда человек с гордостью демонстрирует громко бумкающую запись на своей сабвуферной установке, а при прослушивании этой же музыки «живьем», оказывается, что даже бас-гитара играет совершенно по-другому, без мутного гудения и резонансов. И певица поет почему-то не гулким басом из бочки, а нормальным человеческим голосом с эстрады.

Учитывая то, что сверхнизких частот в обыкновенной музыке кот наплакал, сабвуферу в системе работы совсем мало. Однако стоит такая система в денежном выражении намного больше, чем она работает в физическом смысле. Попробуйте проанализировать спектр любой записи (особенно поп-музыки) и увидите, что там частоты ниже 50 Гц встречаются достаточно редко и уровень их весьма невысок. Поэтому и речь о сабвуферах – в последнюю очередь, да и вообще – в двух словах.

Технически сабвуферная секция тракта – самое простое в автомобильной аудиосистеме. В простейшем случае - это обычный ящик с установленным в нем большим динамиком, способным воспроизводить сверхнизкие частоты и усилителем, который подает сигнал на этот динамик. Усилитель обязателен, поскольку головное устройство не в состоянии развить достаточную для сабвуфера мощность.

Усилитель должен иметь встроенный кроссовер для ограничения диапазона воспроизведения сабвуфера сверху, а для ФЭ и ФИ сабвуферов желателен еще и фильтр инфранизких частот (сабсоник) для ограничения сигнала снизу. Обычно на 15-25Гц. Эти частоты нормально не воспроизводятся автосабвуферами, практически не воспринимаются, но сами сабвуферные динамики в таком акустическом оформлении могут выйти из строя. Это всего лишь технические ограничения.

Усилители можно использовать обычные двухканальные, подключенные «мостовым» способом, при котором сигналы правого и левого каналов суммируются. Обратите внимание, что при этом нагрузка (сопротивление сабвуферного динамика) должна соответствовать величине, допустимой для усилителя в мостовом соединении. Обычно это 4 Ома.

Часто используют четырехканальные усилители, в которых два канала обслуживают фронт, а два оставшихся – сабвуфер.

Существуют специализированные сабвуферные усилители – моноблоки. Они обычно одноканальные, но со стереовходом – суммирование сигналов правого и левого каналов производится в самом усилителе. Естественно, они обычно снабжаются всеми необходимыми кроссоверами, фазовращателями, мощными блоками питаниями и разъемами под провода с большой силой тока. Эти усилители хороши всем, кроме цены. Их мощность бывает просто огромной – до 5 кВт РМС. Для ее поддержания, естественно, штатного электрооборудования любого автомобиля абсолютно недостаточно.

[Ботаник]

Итак, чем сложнее планируется система, тем более развитое управление внешними устройствами должно быть заложено в головном устройстве, тем более развитая должна быть система управления. Например в случае с поканальным трехполосным фронтом и сабвуфером можно использовать шестиканальный усилитель на фронт и моноблок на сабвуфер и еще двух- четырехканальник на сателлитную подзвучку, сигнал на которые «нарезается» активным электронным многополосным кроссовером.

Но есть и оборотная сторона медали. Такая система будет иметь такое количество регулировок, что согласовывать работу всех излучателей нужно будет звуковым процессором головного устройства (или отдельным). Стоимость такой системы может превышать даже заоблачную, сложность настройки такова, что требуется специальное оборудование, а полученный результат может быть удален от оригинального звука еще дальше, чем при использовании классической схемы ГУ+ усилитель+ фронт+сабвуфер.

Почему? По разным причинам. Часть из них уже обсуждали.

[Ботаник]

В этом разделе FAQ'а планируется размещать достаточно развернутые ответы на частные проблемы и вопросы, связанные с автозвуком. Делается это для того, чтобы "разобранная по косточкам" проблема, с которой часто приходится сталкиваться, не терялась в архивах.


1. "Почему не играют корпусные сабы"(С)Sevlad

[Ботаник]

Попробую объяснить заблуждение многих начинающих "хочу саб. Куплю корпусник (бочку) за 100уе(+/-) и будет счастье".

Возьмем самое популярное решение такого плана.

Magnat Xpress Reflex 112 (107уе)

Размеры: v410 x s450 x h410 мм. Видно что сверху чуть меньше, пусть 310мм

Пусть толщина стенок 20мм.

V = 0,5*(370+270)*410*370/1000000 = 48,5л
Минус объем динамика, минус объем порта. Итого имеем эфективный объем прим. 40л.

Теперь берем параметры динамика (http://www.magnat.de/content/carhifi...pl=7,%208&s=75)
Fs 27
Vas 106
Qts 0,6

Пусть они даже соответвуют заявке.
Порт по геометрическим размерам берем среднестатистический.
что имеем смотреть на картинке.


Т.е если закрыть порт и поплотнее набить синтепоном, его слушать вполне можно.
А вот и заводским фазиком - очень врядли

Теперь смотрим, откуда появляется
1. мнение что саб нужно резать чем можно ниже
2. фильтры чем круче тем лучше.
3. что заявка производителя по фильтрам не соответвует факту
и пр.

Допустим что имеем идеальный усилитель (что бы не учитывать его проблемы).
На какой частоте нужно резать такой саб?

Сначала вспомним что такое LPF 2-го порядка на частоту х. Это означает что сигнал на частоте Х будет выходить с усилителя ослабным в два раз (-3Дб) по сравнению с х/2.

Теперь смотрим.
Ставим фильтр на 100Гц. Поскольку изначально на 100Гц имеем +3Дб относительно 0 уровня, при таком включении фильтра саб будет 100Гц играть ТАК ЖЕ как 35, например. А выше?
А выше будет потихоньку спадать, и только на 160-170Гц выйдем на уровень -3. И тут, если у нас нормальный фронт, и нормально отрегулированы уровни - саб наконецто "перестанет" играть.
170Гц для саба - явно дофига, бубнеж и привязка гарантированы.

Ставим фильтр 60Гц. Изначально тут был горб +7, значит при действии фильтра горб уменьшиться до +4.
При этом фильтр ослобляет весь сигнал начиная от 30Гц (т.е весь диапозон саба). А что выше 60? Фильтр даст -6 на 120Гц, т.е примерно -3 на результирующей АЧХ.
Итого саб играет до 120.

Если есть куда ниже, режем еще ниже. Например на 50Гц.
При это ослабление начинается с 20Гц, на 30 имеем примерно -1, на 60 - 4. А теперь сравним с рез.ачх в предыдущем случае. Правильно, в диапозоне 30 - 70 АЧХ не изменилась!!!! просто "съехала" вниз.
Начинаем добавлять гейна... вот и еще одна легенда - на саб 150Вт мало, 200мало.... и т.д.
Дальше клипинг, перегрев, хрюкание, замена динамика.

Теперь если учесть усилители которые обычно покупаются с таким сабам в комплект, и их "фильтрами почти 2 порядка", никаким блоком питания и т.д. - перестаешь удивляться звуку в пацаномобилях.

P.S. Саб был выбран т.к на сайте есть параметры. Кстати оказался не самый плохой. Если попадется еще что-то с парамертами - посчитаю и напишу.

(c)Sevlad 16/09/2005

[Ботаник]

Алпайн,поставляемый на Европу имеет надпись на коробке 4Х60MAX огромного размера,А та же модель,делаемая на штаты-маленькую скромную надпись 4Х18RMS.Микросхемы УНЧ стоят одинаковые. Вот и делайте вывод...

Все просто.

1. Смотрим на все это с одной стороны - в анфас (теоретически возможные предельные значения).

P=U*I. I=U/R. P=U^2/R. Закон Ома, который без вариантов говорит о том, что на нагрузке 4Ома и напряжении 14,4В на постоянном токе можно получить 51,84 Вт. Это у нас будет Pmax.

Типа круто, только сигнал-то усиливается переменный. Замечательно, прямоугольные импульсы - тоже переменный. Опять не то - к реальному музыкальному сигналу никакого отношения не имеет.

Берем синус, ведь, в принципе, пачкой синусов довольно точно можно аппроксимировать любой музыкальный сигнал (правда синусы не только разной частоты, но и амплитуды, но... потом об этом. ). Там, естественно, Us не равно U, а Us=U/корень.кв(2). То есть P=(U/корень.кв(2))^2/R. Упрощая выражение, получаем U^2/2*R. То есть 25,92Вт. Это у нас будет Prms.

Аллес, законы физики - выше головы не прыгнешь. Есть способы прыгать, например, вниз головой или, на крайний случай - сунув голову подмышку - ну об этом дальше, если читать не лень.

2. Смотрим на тот же хм... предмет в профиль (возможные максимальные значения на реально достижимых некриогенных процессах в микросхемах).

Берем в качестве нагрузки неиндуктивную сопроту на 4 Ома кило так в 10 весом, даем пожрать усю на вход меандр, меряем и получаем недолгое чЮдо - 50Вт/канал. Естественно, усилитель по мостовой схеме, иначе речь будет идти не о 14,4В питания, а о 7,2В. Недолгое - это в прямом смысле совсем недолгое. 100мс, если точнее. Ибо рассеять при таком изврате с микрухи надо 160-180Вт тепла, а физически из-за своих размеров и теплопроводности радиатору она отдать больше 80Вт не может. Температура корпуса (будем даже считать, что она равна температуре радиатора) при рассеивании 80Вт будет ~70 градусов. А температура усилителя внутри корпуса микросхемы будет примерно 150 градусов. Выше - низзя. Или сгорит начинка или сработает тепловая защита (в тех усилителях, где она есть).

На выходе усилителя при этом не сигнал, а полный атас, динамику уж точно кирдык придет. Да и сигнала такого не бывает в музыке. Такая ситуевина нас, понятно, не устраивает.

Хорошо, берем тот же синус. Устанавливаем верхнюю планку искажений (нам ведь сигнал усиленный нужен, а не куча электронного мусора на выходе), скажем - 1%. Получаем примерно те же 18Вт, о которых шла речь.

Уже ближе к истине, при этом сказочные 50-60Вт/канал все больше начинают напоминать известную надпись на заборе. Но окончательно они ею становятся, когда мы, понимая, что КНИ=1% - не есть хорошо, поднимаем планку до 0,1%.
Меряем мощность ...опаньки - 4 Вт от силы... И то не у всех.

Некоторые об этом пишут (хотя бы в прилагаемой инструкции), например, так: THD=0,1% (4 Ohms, 3W x 4, 1kHz). Другие даже в той же инструкции указывают примерно так: 4x18W RMS (4 Ohms) THD 1% (1kHz). Хитромудрость подобной записи еще в том, что при такой мощности это только на синусе 1кГц - КНИ=1%, а на синусе 10кГц - в разы выше. На 20кГц - на порядок выше - уж точно. Третьи - вообще не парятся и указывают отдельной строкой - минимальные искажения, а второй - максимальную мощность, что достигается только при совершенно бредовом уровне искажений. Вот у тех даже цифры RMS вплотную подбираются к надписи на заборе.

Еще один затык - клиппирование, "обрезание" максимумов сигнала. Оно наступает не только при нехватке питающего напряжения, но и зависит от КПД усилителя, а значит и от все той же рассеиваемой мощности. Так вот обычно начало клиппирования наступает при Ptot=25-50Вт, что соответствует выходной мощности опять же - 4-4,5Вт/канал.

Финиш - технологические ограничения. И это еще в лабораторных условиях при различных идеально-нереальных нюансах, о которых никто из производителей громко не кричит. Опять выше головы не прыгнешь и опять же на "хитрую понятно_что" есть "известно_что с винтом".

3. Смотрим все на тот же предмет в натуральную величину, в 3D, так сказать - как он будет использоваться в тех условиях, для которых он и предназначен.

С ходу опускаем занавес жалости над радиаторами, которые изо всех сил стараются охладить микросхему в тесной сауне в торпедо или консоли. Вопрос о том, когда выходная мощность начнет ограничиваться невозможностью дальнейшего теплового рассеивания (в современных чипах есть такая фича) - зависит от того, как эффективно охлаждается голова. Но это маловажно на самом деле. Гораздо важнее другие вещи, о которых реклама изо всех сил скромно молчит в тряпочку.

Первое - напряжение в сети нестабильно и зависит от многих условий (в том числе и от работы самой головы) даже при исправно работающем генераторе на заведенном двигателе и полностью заряженной АКБ. Кто не верит и у кого нет вольтметра - поставьте и убедитесь. Как следствие - подскакивает уровень искажений и падает мощность. Когда же питание от одной только АКБ при заглушенном двигателе - какие ж там, к чертям собачьим, 14,4В?

Второе - кто сказал, что импеданс динамика на музыкальном сигнале 4Ома? Это его сопротивление постоянному току, не более того. На самом-то деле на разных частотах - разные значения. Вблизи резонансной частоты у мидбаса, например, импеданс может подскакивать до 30-50 Ом. А это ведь столь милые сердцу басовые частоты, которыми обязательно надо похвастаться - "во как басы давят - у мафона мощща 60Вт на канал!". Ну-ну...

Ко всему прочему катушка динамика при работе нагревается и очень сильно - не зря их на каптон мотают и вентиляцию делают. Кто вспомнит, что при этом происходит с ее сопротивлением? Правильно, повышается - можно взять конфетку из вазочки.

Мало того, никто не заикается о том, что творит такой усилитель при работе на емкостную нагрузку. А он ее не любит, иногда до изжоги. Откуда она взялась? Да мало ли... Далеко ходить не надо - представляешь кроссовер без конденсаторов? Лично я - нет. А коаксиалы или компоненты без кроссовера? Аналогично. Кстати, о том, какой величины "свой кусок" кроссоверы откусывают от "огромного" пирога мощности головы - опять же - всеобщее молчание.

Еще одна веселая штука - это о слагаемых реального сигнала разной частоты и амплитуды. Не существует музыкальных записей с постоянным уровнем 0дБ, да еще простым синусом. Средний уровень записи много ниже, да еще и его динамический диапазон - под сотню дБ (впрочем, и тут врут , но 60-70 - точно есть). Соответственно даже на пиковых уровнях музыкального сигнала выходное напряжение, а, следовательно, и выходная мощность никогда не достигнут тех величин, что при синусоидальном сигнале в течение долей секунд.

То, на что вроде бы способен усь в голове и что он осилит в реальной жизни - две толстые разницы.

4. Самое простое - смотрим все на тот же... с ж...адницы. А в этом месте у головы обычно стоит предохранитель, который ограничивает потребляемую мощность. И рассчитан он на всю голову - на питание усилителя, темброблока, предусилителя, процессора, улучшайзеров, пикапа, лазера, привода диска/кассеты, моторизованной "морды", механизма загрузки, дисплейчика и его подсветки, "дельфинчиков", ЦАПов и декодеров, встроенных кроссов и обработчиков сигналов ДУ, радиотракта и т.п.

В общем, начинка головы плюс-минус мелочи для каждой модели в отдельности. Как говорится - "все ерунда, кроме пчел, пчелы - тоже ерунда, но их - много". И все это - с учетом их КПД и, естественно, с некоторым запасом для нефатальных пиков потребления. Для справки - в головах без встроенных усилителей номинал предохранителя обычно 3-4А. Но в таких головах обычно никаких "дельфинчиков" и прочей лабуды нет, т.е. столько потребляет вся голова без уся. Во всех прочих - так же, остальное едят "дельфинчики" и сам усилитель.

Берем номинал того предохранителя, что есть, вычитаем 3-4А, потом тупо делим получившееся число на 2 (КПД), потом на 4 (канала) потом умножаем на 14,4 и получаем выходную мощность на канал при которой сгорит предохранитель. Без комментариев.

Вот такая вот фигня получается. Еще одна голова, выше которой не прыгнуть.



А теперь о способах половчей постараться подпрыгнуть выше нее при неизменном и непререкаемом P=U^2/R.

1. Опускаем планку. Понижаем R. Для того разрабатываются "жаростойкие" усилители, что могут безболезненно переносить низкоомную нагрузку. Только проблемка - при обычных 4-Омных динамиках толку от такого решения - никакого. Пример - Пионер. Надпись на заборе при этом - 70Вт/канал.

2. С разбега. Повышаем U. Разными путями.

Путь первый (на костылях с пружинами и с головой подмышкой) - с помощью конденсаторов вольтдобавки, которые в идеале должны подзаряжаться при низком уровне сигнала и малой потребляемой мощности, а при повышении уровня сигнала - разряжаясь, добавлять свою крошку к напряжению питания. Ну это в идеале. А вот когда усилитель нагружен "по самое нихачю" и жрет из сети так, что напряжение проседает - когда будут заряжаться эти конденсаторы - а ХЗ. Пример - да любой производитель. Надпись на заборе - 55-60Вт/канал.

Путь второй (с подкидной доской) - используя ПН. Есть такие головы, где наличествует преобразователь напряжения. Ну, места в голове мало, серьезный трансформатор с емкостями там не разместить, так что ПН детсадовский, конечно, но "настоящий". О "суперном" подъеме напряжения и "взрослых" нагрузочных способностях речь не идет, но мощность действительно можно поднять раза в полтора или чуть больше. Все бы вроде шоколадно, только тепла при этом выделяется - мама дорогая... А радиатор больше головы не сделать. Пример - Панасоник. Надпись на заборе - 70Вт/канал.

3. Просто не забивать голову всеми этими цифрами. Ибо - некритично. Фокус в том, что в итоге усилитель работает на акустику. А та - на наш слуховой аппарат, который имеет привычку оценивать мощность (в данном случае, разумеется - громкость) не в линейной, а в логарифмической зависимости. Потому всерьез говорить о смешной разнице в мощности между усилителями разных голов - так же нелепо, как оценивать мощность двигателя примерно следующим образом:
60 л.с. - задохлик,
60.1 л.с. - мощный движок,
60.2 л.с. - ну ваще Феррари.

Совсем другое дело - "прыгать с шестом и вниз головой".
Т.е. используя внешние усилители. Там, где не существует ограничений и требований, предъявляемых к усилителям ГУ, где сурьезный БП (иногда - вообще по штуке, а то и по два на канал), двуполярное высоковольтное питание, огромные радиаторы (иногда с принудительной вентиляцией), к которым привинчены раздельные оконечные усилители на каждый канал (а то и раздельные на разные плечи канала), неслабые емкости на вторичном питании, возможность подключать нагрузку в доли Ома и т.д и т.п.

Но... на "известно_что с винтом" есть "понятно_что с закоулками". Рано или поздно наступает момент, когда энергоресурсы автомобиля уже не могут обеспечить наращивание выходной мощности усилителей. Можно, конечно, ставить целые батареи АКБ и генераторы с умопомрачительной отдачей (за такие же умопомрачительные деньги )...

Но есть и другой способ - на "понятно_что с закоулками" найти "известно_что с путеводителем" - пойти путем джедая (иногда камикадзе) - прыгать головой отдельно, ногами отдельно. То есть - разные внешние усилители. Исходим из того, что в низкочастотном диапазоне наши уши гораздо менее восприимчмвы к разного рода нюансам, в т.ч. искажениям. В то же время воспроизведение этих частот - самый энергоемкий процесс для усилителя. Ставим импульсный усилитель с повышенным КПД на СНЧ диапазон (там не нужна большая частота дискретизации) и "нормальный", гораздо менее прожорливый - на остальные диапазоны. И получаем бОльший суммарный КПД, а следовательно - бОльшую выходную мощность системы при равных с прочими вариантами условиях.

О чем это я? Да только о том, что оценивать одну лишь мощность и сравнивать по ней головы - пустое занятие. А уж если действительно нужна серьезная мощность - тем более не стОит обращать внимание на встроенные усилители головы - они же с рождения дистрофики.

[Ботаник]

Допустим, созрело решение озвучить автомобиль. Дабы ушам было сладко, а душе - приятно и наоборот.

Благое начинание, но... пробовал ли кто-нибудь залезть дома в шкаф, сесть на включенный пылесос, поставить рядом с собой колонки и наслаждаться музыкой? Ах, да, надо еще попросить добровольцев подвигать его по квартире. Бредовая идея, скажете? А вот и нет - условия "приближенные к боевым", т.е. к автомобильным.

Даже если не брать в расчет удовлетворение аудиофильских и меломанских потребностей, а просто ездить за рулем, то шум все равно - штука назойливая и малоприятная.

А машина, увы, вся шумит. Только уровни шума и его диапазоны разные. И источники разные, соответственно, методы борьбы с этим извечным злом - тоже разные.

И что же с этим делать?

Как всегда, есть два способа решать проблемы.

- Первый - лечим следствие. Наблюдается чаще всего, увы. Т.е. что-то делаем - набиваем машину поролоном, ковриками и прочими пыле/влаго/грязесборниками. Проверяем - вроде тише. Но надо еще. Опять что-то делаем, проверяем... потом разбираем , чистим кузов, убираем ржавчину, провариваем дыры, если есть, обрабатываем антикором, снова собираем, развешиваем по салону "автодезодоранты" и "освежители воздуха" (попросту "вонючки")... количество итераций - по вкусу и кошельку.

- Второй - сначала ищем причину, а потом ее убиваем ...насколько сможем, конечно.

Начнем, как обычно, с извечных вопросов - "кто виноват" и "что делать"?

Итак, "кто виноват?", т.е. что есть шум в авто вообще?

В основном, как ни странно, досаждает тот шум в салоне, что производится самим кузовом автомобиля. Потому лечение следствия ("Это кто лежит в кровати с одеялами на вате?"(с) ) - обычно "перебор" по материалам, но явный "недобор" по эффекту такой обесшумки. При этом надо еще учитывать разное восприятие разных частот, и, главное, то, что виброизоляция и шумоизоляция - разные вещи и работают по-разному, несмотря на вроде бы одинаковое назначение.

Для того, чтобы оценить основные составляющие шума, не надо иметь семи пядей во лбу - все ездят и прекрасно знают, что это - низкочастотные шумы качения, передающиеся через элементы подвески на кузов, и, разумеется, все та же непреходящая вибрация и шум двигателя, передающиеся туда же. Это - диапазон мидбаса и саба.

Вот с этого начинаются расхождения между первым способом борьбы с шумом и вторым. Звук, что мы слышим - это продольные колебания воздуха. Но то - воздух. А суть-то автомобильного шума в том, что слышимый звук "насквозь" через материал кузова не проходит - (граница раздела сред мешает, однако ), а заставляет вибрировать металл, а уже вибрирующий металл, в свою очередь, передает колебания всему, что с ним связано, в том числе - воздуху внутри салона. Именно эти-то колебания воздуха мы и слышим. Ну и саму вибрацию кузова - ощущаем тактильно. И не только руками через элементы управления и ногами - через пол и педали, но даже "ж...ой чуем" через мягкую вроде бы сидушку.

Колебания в материалах с большой плотностью, чем воздух (каковыми являются и стекло, и пластик, и металл), распространяются с намного меньшим затуханием, а в металле - вообще с мизерным, если не принять к тому специальных мер. Пример простой - приложив ухо к рельсу (уменьшив слой воздуха между металлом и барабанной перепонкой), можно услышать приближение поезда задолго до того, как он появится на горизонте. В салоне же увеличить рассеяние звука в воздухе невозможно - это практически закрытый объем, к тому же очень небольшой.

Мало того, на частотах "автомобильного шума" очень сильно ощутима не только передача колебаний, но и собственный резонанс металла кузова, что во много раз усиливает шум. А поскольку площадь поверхность кузовных деталей просто огромна (представьте себе динамик с диффузором такой величины), то и гудят они - мало не покажется (хотя при этом амплитуда колебаний поверхностей небольшая - доли миллиметра). По понятным причинам, прикладывая к таким листам мягкие легкие вещи типа одеял или поролона, мы толком ничего не меняем в разделе материалов металл/воздух и звукопроводящих свойствах металла - слишком мало демпфирование колебаний металла в этом случае.

Почему? Элементарный эксперимент - берем динамик и закрываем его тряпочкой, черт с ней, тряпочкой - куском поролона. Становится тише - без вопросов, особенно "глохнут" СЧ и ВЧ. А потом убираем поролон и просто зажимаем пальцами диффузор. Эффект гораздо более заметный, причем наиболее заметный - на НЧ (а это как раз и есть основная составляющая автомобильного шума). А теперь и зажимаем диффузор и закрываем его поролоном. Без комментариев.

Теперь о том, "что делать?"

Не углубляясь в цифирь, можно коротко сказать, для того, чтобы достаточно эффективно "зажать пальцами" металл кузова, масса "пальцев" и их площадь контакта должна быть сравнима с массой колеблющейся железяки. Понятно, что поролон в этом раскладе на последних местах - ведь колебаться вместе с металлом будет лишь его незначительная часть - та, что непосредственно прилегает к поверхности. А ведь чем больше масса демпфера и плотнее соединение его с металлом, тем эффективней гасятся колебания в таком "бутерброде".

Но бесконечно наращивать массу нельзя - машина с места не сдвинется (кузов сам по себе сколько весит? а еще хотя бы столько же добавить? ). Поэтому производители "вибры" извращаются, как могут, чтобы оптимизировать свойства "бутерброда" - повышают вязкость материала, улучшают его адгезию, уменьшают упругую деформацию, добавляют третий слой - металлическую (иногда даже свинцовую) фольгу, чтобы у "сэндвича" получилось несколько резонирующих частот, в которые "распылится" энергия вибрирующего кузова и т.п. В общем, всячески стараются увеличить коэффициент механических потерь.

Исходя из вышесказанного, понятно, что шумоизоляция без виброизоляции - что лечение от простуды, сидя на льду голой задницей. Но это не говорит об обратном - ведь полностью убить вибрацию просто нереально. К тому же даже лучшая виброизоляция все равно - материал с собственными свойствами передачи вибраций (хоть и с огромным затуханием). Так что шум, производимый "бутербродом" все равно гасят шумоизоляцией, иногда многослойной - с переходами плотностей материалов. Однако в этом случае шумоизоляция может быть значительно тоньше, легче и намного более "автомобильной", нежели гигроскопичные гниющие ватные одеяла или дохнущий от автохимии и влажности поролон. И при этом можно оставлять нормальную циркуляцию воздуха и вентиляцию полостей, что значительно повышает защиту кузова от коррозии.

Борта и двери (как внешний, так и внутренний листы) тоже подлежат обработке. Это очень заметный источник шума.

Если же в дверях еще и акустика стоит, тогда дело намного сложней.

Внутренняя часть двери. Технологические просечки закрываются съемными (мало ли, вдруг надо будет что-то сделать внутри двери) фигурными заглушками, например, крашеной сантиметровой фанерой на саморезах. Все поверх уклеивается полностью виброизоляцией и можно добавить тонкую шумоизоляцию. Для очистки совести.

Внешний лист двери - в принципе, можно только виброгасящими материалами обработать.

Еще более многослойный и "тяжелый" вариант вибро/шумо/теплоизоляции часто практикуется у жЫповодов, когда они дорабатывают машины. Виброгасящей прослойкой в "сандвиче" там обычно работают битумные листы (иногда над ними - пенополипропилен или нечто подобное), а "вторым дном" (внутрь салона) - алюминиевые гофролисты. Но там это от безысходности - ковры в таких машинах противопоказаны, резиновые "корыта" - неудобны, а незащищенную шумку ухряпать в хлам грязными "зубастыми" сапогами - легко и непринужденно. В шоссейных машинах можно в принципе обойтись и без такого утяжеления.

Еще одна неприятность - коррозия. Вода, воздух, соль и грязь "точат" практически любой автомобильный материал. И не только снаружи. Каждый видел поутру "росу" на машине. Так не сомневайтесь, при этом и внутри салона на металле влага конденсируется так же бодро, просто ее под обшивкой не видно. Поэтому при вибро/шумоизоляционных работах этот аспект тоже обязательно надо учитывать.

Сказки о том, что какой-либо автомобиль, например, ЗАЗ или УАЗ - уникум в этом отношении, и его шумность надо лечить как-то иначе - не принимаются. Тем более, что способов борьбы с шумом всяко больше, чем один, и на укутывании машины разными материалами они не заканчиваются.

Например, конструктивно. Шум и вибрация двигателя весьма эффективно гасится подушками его подвеса и мягко подвешенным глушителем. Ежли сам глушитель "пердящий" - дык поставить другой. Например, у джапоньцев, и не только у них, есть куча микролитражек (0,6-0,9л), как четырех, так и трехцилиндровых, на которых стоят глушители с малым сопротивлением выхлопным газам. Кто мешает найти такой на авторазборе, воткнуть его вместо штатной консервной банки (иногда вообще прогоревшей) и, как говорится, "почувствовать разницу"? Понятно, что это не сделает из Жужика лимузин, но во много раз уменьшит шум, не вредя самой машине.

В борьбе с шумами качения - помогают нераздолбанные сайлентблоки, исправная ходовая, резинки под пружинами, минимизация люфтов и вибраций, балансировка всего, что крутится, нормальные аммортизаторы и т.п.. Собственные призвуки и вибрации отдельных деталей, например, соединения тяг замков двери, уменьшаются путем их "персональной" виброизоляции и плотными пластиковыми втулками в местах соединений. Скрипы сочленений пластиковых деталей - убираются уплотнением этих мест битопластом. И прочая и прочая и прочая...

Но... Можно не париться с лечением причин, а натолкать ваты с поролоном в машину, а потом говорить, что жужик - шумная машина и это не лечится. Ну-ну. Есть дизельные минивэны, где нехилое двигло стоит прямо под задницей у водителя/переднего пассажира. По такой логике получается, что ездить на них - все равно что верхом на капоте трактора Беларусь, так что ли? :roll:

Отдельная составляющая - это струйные аэродинамические шумы. Они в других частотах - это СЧ/ВЧ на небольших - до 120-150км/ч скоростях, и с появлением составляющей в мидбасовом диапазоне на скоростях около 200км/ч. Кузовные детали на таких частотах практически не поддерживают резонанс, а уменьшить эти шумы (как и остальные внешние шумы) можно только легкой толстой шумоизоляцией. Ну и иногда конструктивно, например, перекрыть на Тавре свистящую дверную щель дополнительным уплотнителем или поставить на УАЗике нештатные "одноногие" зеркала с обтекателями.

К этому надо добавить еще призвуки облицовки и резонансы/переотражения внутри салона. В какой-то мере это лечится мягкой обивкой, пушистыми напольными покрытиями и обтяжкой жестких панелей - например, где алькантарой где карпетом. Ну и есть неубиенное. Звук и его отражение от стекол, например. Не заливать же их гудроном. Хорошо еще, что в силу многих причин издаваемый ими звук - малая толика в шуме машины.

Однако полностью избавиться от шума практически невозможно, особенно от сверхнизкочастотного шума, которому, вследствие длины волны и его энергонасыщенности, все эти преграды - что слону дробина.

Разобрались с тем, "кто виноват" и "что делать".

Следующий вопрос: "чем лечить?"

Сейчас на рынке шумоизоляционных материалов множество разных фирм. Если говорить о материалах СТП (вовсе не в качестве рекламы, можно взять, к примеру, тот же Нойзбастер, Динамат или НайкСаунд), то там, в принципе, есть почти полный набор изоляторов, вибро- и шумогасителей. Так что на этом примере можно и посмотреть, для чего и как используется тот или иной материал.

Виброгасящие материалы.

Вибропласт - виброизоляция на резинополимерной основе. Грубо говоря, фольгированный герлен.

Визомат - та же фигура, но в профиль - фольгированный материал на битумной основе. С вибропластом удобно работать - он очень легко формуется безо всяких приспособлений. Но с визоматом в большинстве случаев достигается намного лучший виброгасящий эффект. Однако немного неудобно то, что для работы с ним нужен термопистолет.

Бимаст (новая примочка) - трехслойная комбинация первого и второго "в одном флаконе". Характеристики (на бумаге ) вроде бы очень даже недурные, но сам пока не пробовал.

Способ применения:
Материалы можно клеить в несколько слоев, но в большинстве случаев лучше просто взять более толстый лист. Поверхность оклеивается сплошняком, исключая водостоки, дренажные и вентиляционные отверстия. Чем более цельный (без стыков и нахлестов) лист используется, тем лучше. Очень желательно перед наклейкой поверхность обезжирить. Тогда оторвать тот же вибропласт, можно только "с помощью молотка и какой-то матери" , т.е. скребком и паяльной лампой. Обязательное условие - при наклейке не должно образовываться воздушных пузырей или неплотностей - это потенциальные очаги коррозии. Правильно наклеенная вибра не отслаивается от кузова.

Существуют совсем бюджетные замены (но с худшими свойствами, "никакой" адгезией и, вдобавок, с ними могут быть проблемы с коррозией ). Это кровельные материалы на битумной основе - типа бикроста. Их клеить, только расплавляя поверхность термопистолетом.

Шумоизоляционные материалы.

Изотон. Тот самый поролон с фольгой (или винилом) на клеевой основе. Клеится со стороны источника шума (по тем причинам, что я уже говорил). Т.е. изнутри багажника, моторного отсека. Больше никуда не применяется, ибо без толку - внутри салона не работает. Одни пАнты и выброшенные деньги. Бюджетная замена... Хм. А слабо самим догадаться? :wink:

Сплэн/стизол. Закрытоячеистый пенополиэтилен на клеевой основе или без нее. В последнем случае просто кладется подо что-нибудь (например, под коврик или обшиву багажника). Добрая штучка поверх вибры. Есть разной толщины и гибкости, что позволяет уклеивать очень хитровыгнутые поверхности. Воду не впитывает принципиально - это не поролон. Бюджетная замена - строительный изолон, пенофоль, туристические коврики (но все это обычно жестче и без клеевого слоя).

Вибротон - комбинация изолона и нефольгированного визомата. Причем перевернутая - вибра поверх шумки и все это без клеевого слоя. Тоже новая фиговина - не пробовал. В любом случае, прежде чем класть такую штуку - один черт, наклеил бы вибру. Нечто похожее есть у В-Блока. Бюджетной замены не существует.

Способ применения:
Просто наклеивается поверх виброгасителя. Если еще после наклейки вибры/шумки по ее краям и оставшемуся открытым металлу брызнуть спреем-антикором или "покрасить" антикоррозионной мастикой (только не битумной, она невысыхающая и вонючая), то можно забыть о коррозии салона вообще - постелить коврик и раз в год его чистить.
Еще нюанс - прежде, чем клеить толстые листы под дверные карты или обшивку - проверьте, а застегнутся ли они на свои штатные места? А то может получиться, что потом будете отскабливать "лишнее" или перекраивать напольное покрытие.

Если все сделано аккуратно и качественно, то о коррозии можно будет не беспокоиться.

Битопласт и маделин - противоскрипные и противошумные "прокладки-самоклейки". Первый - обработанный битумом поролон, второй - синтетический нетканый материал.

Способ применения:
Используются на стыках облицовки. Можно еще оклеивать жгуты проводки, а толстым битопластом - пластиковые детали торпедо изнутри. Иногда битопласт клеят на крышу (которая, кстати, очень большой плоский "шумовой диффузор" ).

Деколин - сплэн с виниловым покрытием, что клеится на открытые участки. Удобно для облицовки того, что в некоторых машинах "с рождения" облицовки не имеет, например, стоек или рамок окон.

"Кто о чем, а вшивый - о бане". Очередное напоминание.

Если соберетесь пользоваться подобными материалами, еще раз напомините себе - ни в коем случае не мешать вентиляции швов, полостей, не затыкать дренажных отверстий, не перекрывать водостоки. Избегать "пузырей" под виброй, особенно на горизонтальных и вогутых поверхностях, в местах стыков и изгибов кузовных деталей.

И все - правила просты.

"Бутерброд" из 6мм битумно-сланцевого НайкСаунда (примерно эквивалентно 2 слоям Визомата), 10мм сплэна, ковровое покрытие на основе искусственного войлока, плюс изотон внутри моторного отсека и багажника - практически максимум обесшумки для легкового автомобиля. Дальнейшее наращивание особого смысла не имеет. И вообще, в некоторых "малошумных" местах вполне можно обойтись и на-а-амного меньшей изоляцией.

Все это можно заливать водой, маслом, автохимией - ничего страшного. Достаточно протереть тряпочкой (ну, с ковром, понятно, свои проблемы ). Такой набор не преет, ничем не пропитывается, не гниет, не разлагается, не воняет и не убивает кузов машины. Мало того, подобный "пакет" превращает машину в некое подобие термоса, что оченно даже заметно, особенно зимой.