Что такое киз в автозвуке
Обновлено: 05.07.2024
История автомобильного звука (или автозвука) начинается с 30-х годов прошлого столетия. Именно тогда появился первый радиоприемник в автомобиле, а в конце 60-х американец Эрл Мюнц изобрел первый автомобильный магнитофон.
Для части автолюбителей звук в машине — лишь приятная опция, равносильная подогреву сидений или кондиционеру, — без которой, в принципе, прожить возможно, но не так комфортно. Есть и другая, более многочисленная группа людей, которые любят музыку и неравнодушны к качественному ее воспроизведению. Есть и те, кто проводит в машине больше времени, чем дома, поэтому проблема качественного воспроизведения музыки встает для них людей особенно остро.
Автомобильный звук включает в себя: головное устройство, акустическую систему, усилитель и провода. При отсутствии правильного подхода к любому из этих составляющих аудиосистема никогда не будет дарить эмоции и радовать слух. Поговорим подробнее о компонентах, которые входят в состав автомобильного звука.
Усилитель обеспечивает выходного сигнала головного устройства. И чем меньше искажений внесено при усилении, тем более правильный сигнал дойдет до акустики и тем естественнее и приятнее будет звук. Важный параметр усилителя — его мощность. Помимо этого, важны и другие его технические характеристики: полоса воспроизводимых частот, гармонические искажения, отношение сигнал/шум и т.д. Все эти параметры важно учитывать при подборе усилителя.
После того, как все установлено на свои места, к работе подключается настройщик. Настройка, если не вдаваться в подробности, — это согласование различных компонентов между собой для получения ровного тонального и спектрального баланса, оптимальных режимов работы аппаратуры, и, самое главное, индивидуальная подстройка звучания системы под вкусовые предпочтения клиента. Настройка в зависимости от сложности аудиосистемы, может занимать от нескольких минут до нескольких дней.
Вот из чего строится автомобильный звук. Дальнейший выбор уже за вами, ведь качественный звук в автомобиле — реальность, которая вносит много удовольствия и радости в каждодневную рутину на дороге.
Правообладателем опубликованных на форуме текстовых и графических материалов является Clippu Net.
Всё содержимое форума не подлежит дальнейшему воспроизведению и/или распространению в какой-либо форме, иначе как с разрешения Clippu Net.
О ФОРУМЕ
Форум по автозвуку и домашним акустическим системам. Информационный портал для тех, чья жизнь тесно связанна с качественной музыкой.
Полезные советы, примеры инсталляций car и home audio систем. Видео библиотеки и фото альбомы с тематическим содержанием. Партнёрские программы. Доска объявлений.
Проще говоря, кроссовер — это пара электрических фильтров. Допустим, кроссовер имеет частоту среза равную 1000 Гц. Это означает, что один из его фильтров срезает все частоты ниже 1000 Гц и пропускает только частоты выше 1000 Гц. Такой фильтр называют high-pass фильтром. Другой фильтр, пропускающий частоты ниже 1000 Гц называется low-pass.
Точка пересечения двух кривых есть частота среза кроссовера равная 1000 Гц. В трехполосных кроссоверах присутствует еще и среднечастотный фильтр (band-pass), который пропускает только средний диапазон частот (приблизительно от 600 Гц до 5000 Гц.) На рисунке изображена частотная характеристика трехполосного кроссовера.
Порядок чувствительности — это отношение интенсивности выходного сигнала (dB) кроссовера к частоте входного сигнала при условии, что интенсивность входного сигнала постоянна. Обычно чувствительность (крутизну среза) характеризуют как отношение dB/octave. В силу многих математических причин чувствительность кроссоверов всегда кратна 6 децибелам на октаву (6 dB/octave). Кроссовер первого порядка имеет чувствительность 6 dB/octave. Кроссовер второго порядка имеет чувствительность 12 dB/octave, третьего порядка — 18 dB/octave, и чувствительность кроссоверов четвертого порядка равна 24 dB на октаву.
Рассмотрим low-pass фильтр третьего порядка с частотой среза равной 100 Гц. Как уже говорилось выше, этот кроссовер пропустит только частоты ниже 100 Гц, а частоты выше 100 Гц срежет. Срезание частот будет происходить следующим образом: все частоты выше 100 Гц будут терять на выходе из фильтра свою интенсивность кратно 18 dB в зависимости от октавы, в которую они входят. То есть, частота в 200 Гц (первая октава выше частоты среза) потеряет свою интенсивность на 18 Дб, интенсивность частоты в 400 Гц (вторая октава) упадет 36 Гц, а третья октава (800 Гц) ослабеет на 54 Дб. И так далее, все последующие октавы будут ослабевать кратно 18 Дб. Менее чувствительный low-pass фильтр первого порядка с частотой среза в 100 Гц будет делать тоже самое, только ненужные октавы будут ослабевать не на 18 Дб, а на 6 Дб.
Как видим, фильтры, из которых состоят кроссоверы, не могут сразу срезать ненужные частоты, а делают это постепенно, с разной чувствительностью в зависимости от своего порядка.
Конденсаторы – это самые простые кроссоверы для поканального включения. Мидбасы подключаем к одной паре каналов напрямую, а твитеры – к другой паре каналов через конденсаторы. В большинстве случаев их емкости составляют порядка 3–5 мкФ.
Кроссоверы первого порядка — это простейший пассивный кроссовер, который состоит из одного конденсатора, и одной катушки индуктивности.
Конденсатор работает как high-pass фильтр для защиты твитера от ненужных низких и средних частот. Катушка используется как low-pass фильтр.
Чувствительность кроссоверов первого порядка низкая — всего 6 Дб на октаву. Положительная черта этих кроссоверов -отсутствие фазового сдвига между твитером и другим динамиком.
Кроссоверы второго порядка. Их также называют кроссоверами Баттерворта, по имени создателяматематической модели этих кроссоверов. Конструктивно они состоят из одного конденсатора и катушки на твитере и одного конденсатора и катушки на низкочастотном динамике.
Они обладают более высокой чувствительностью, равной 12 Дб на октаву, но дают фазовый сдвиг в 180 градусов, что означает несинхронный ход мембран твитера и другого динамика.
Для устранения этой проблемы небходимо поменять полярность подключения проводов на твитере.
Кроссоверы третьего порядка. У таких кроссоверов на твитере ставится одна катушка и два конденсатора, тогда как на динамике низкой частоты наоборот.
Чувствительность таких кроссоверов равна 18 Дб на октаву, и они имеют хорошие фазовые характеристики при любой полярности.
Негативная черта кроссоверов III-го порядка — неприемлемость использования временных задержек для устранения проблем, связанных с динамиками не излучающими на одной и той же вертикальной плоскости.
Кроссоверы четвертого порядка. Кроссоверы Баттерворта четвертого порядка имеют высокую чувствительность равную 24 дБ на октаву, что резко уменьшает взаимовлияние динамиков в области разделения частот. Сдвиг по фазе составляет 360 градусов, что фактически означает его отсутствие. Однако величина фазового сдвига в данном случае непостоянна и может привести к неустойчивой работе кроссовера. Эти кроссоверы практически не применяются на практике.
Оптимизировать конструкцию кроссовера четвертого порядка удалось Линквицу и Рили. Данный кроссовер состоит из двух последовательно соединенных кроссоверов Баттерворта второго порядка для твитера, и тоже самое для басового динамика. Чувствительность их также равна 24 дБ на октаву, однако уровень выходного сигнала на каждом фильтре меньше на 6 дБ, чем уровень выходного сигнала кроссовера. Кроссовер Линквица-Рили не имет фазовых сдвигов и позволяет проводить временную коррекцию для динамиков, не работающих в одной физической плоскости. Эти кроссоверы по сравнению с другими конструкциями дают самые лучшие акустические характеристики.
Конструирование пассивных кроссоверов
Как говорилось выше, пассивный кроссовер состоит из конденсаторов и катушек индуктивности. Для того, чтобы собрать пассивный кроссовер первого порядка необходимо иметь один конденсатор и одну катушку индуктивности. Конденсатор устанавливается последовательно на твитер (high-pass filter), а катушка последовательно на вуфер (low-pass filter). Номинальные значения индуктивности для катушки ((H — микрогенри) и емкости ((F—микрофарады) приводятся в таблице в зависимости от желаемой частоты среза кроссовера и сопротивления динамиков.
Кроссовер I порядка (6 dB/octave)
К примеру, подберем емкость и индуктивность для кроссовера с частотой среза 4000 Гц при сопротивлении динамиков 4 Ом. Из вышеприведенной таблицы находим, что емкость конденсатора первого порядка должна быть равной 10 мФ, а индуктивность катушки 0.2 мГ.
Для определения номинальных значений компонентов для кроссовера второго порядка (12 дБ/октава) необходимо значения из этой же таблицы для конденсатора умножить на коэффициент равный 0.7, а значение для катушки индуктивности умножить на коэффициент 1.414. Надо помнить, что для кроссовера второго порядка необходимо два конденсатора и две катушки индуктивности. Составим кроссовер второго порядка для частоты среза 4000 Гц. Для определения значений для обоих конденсаторов умножаем значение из таблицы 10 мФ на коэффициент 0.7 и получим 7мФ. Далее, значение индуктивности 0.2 мГ умножим на коэффицент 1.414 и получим значение индуктивности для каждой катушки 0.28 мГ. Один из этих конденсаторов устанавливается последовательно на твитер, а второй параллельно на вуфер. Одна катушка параллельно на твитер, а вторая последовательно на вуфер.
Пассивные и активные кроссоверы
Отличие между эти двумя типами кроссоверов очень простое. Активный кроссовер требует подвода питания извне, а пассивный — нет. В силу этого активный кроссовер занимает место в звуковой системе до усилителя, обрабатывая звуковой сигнал с предусилителя головного устройства (допустим, автомагнитолы). Далее, после активного кроссовера устанавливаются два или три усилителя мощности. Один усилитель в этом случае не ставится, так как нет смысла разделенные активным кроссовером сигналы сводить в усилителе в единый сигнал. Разделенные сигналы надо усиливать по отдельности. Как видим, активные кроссоверы применяются в дорогих звуковых системах высокого качества.
Пассивные кроссоверы обрабатывают уже усиленный сигнал и устанавливаются перед динамиками. Возможности пассивных кроссоверов ограничены по сравнению с активными, однако их правильное применение может дать хорошие результаты при минимальных финансовых затратах. Пассивные кроссоверы хорошо себя зарекомендовали при требовании к порядку чувствительности менее 18 дБ на октаву. Выше этого предела хорошо работают только активные кроссоверы.
Пассивные кроссоверы в основном применяются для обработки сигнала твитеров и среднечастотных динамиков. Для низкочастотных динамиков эти кроссоверы применять можно, однако резко возрастает требование в качеству конденсаторов и катушек индуктивности, что приводит к их удорожанию и увеличению в размерах. Пассивные кроссоверы плохо переносят перегрузки. Пиковые интенсивности сигнала, поступающие от усилителя, могут менять частоту среза фильтров. Кроме того, перегруженный фильтр ослабляет звуковой сигнал (damping). Поэтому при выборе пассивных кроссоверов обращайте внимание на их способность выдерживать пиковые нагрузки, создаваемые усилителем.
Активные (или электронные) кроссоверы представляют из себя множество активных фильтров, которыми можно управлять и легко изменять частоту среза любого канала. Порядок чувствительности активных кроссоверов может быть любым, от 6 Дб до 72 Дб на октаву (и выше).В основном активные кроссоверы для автомобильных аудиосистем имеют чувствительность 24 Дб на октаву. При такой чувствительности обмен частотами между динамиками практически исключен. Звуковая картина получается очень качественной. Единственный недостаток активных кроссоверов, — это их дороговизна по сравнению с пассивными.
Фазовый сдвиг
Теперь поговорим о фазовых сдвигах, которые могут возникать в звуковых системах, использующих кроссоверы. Фазовый сдвиг — это неизбежное явление, являющееся следствием конструктивных особенностей high-pass, low-pass и band-pass фильтров.
Фаза — это временная связь двух сигналов. Измеряется фаза в градусах от 0 до 360. Если два одинаковых динамика излучают звуковые волны в противоположной фазе (фазовый сдвиг 180 градусов), то происходит ослабление звука. Проблема устраняется изменением полярности на одном из динамиков .
Настройка активного кроссовера
Самое важное в настройке кроссовера — это правильный выбор частоты среза. Если мы имеем трехполосный активный кроссовер, то значит перед нами стоит задача в определении двух точек (частот) среза. Первая точка определяет частоту среза для сабвуфера (low-pass) и начало среднечастотного диапазона для мидвуфера (high-pass). Вторая точка определяет частоту окончания среднего диапазона (low-pass) и отправную частоту высокочастотного диапазона для твитера (high-pass). Самое главное, при установке частот среза кроссовера помнить о частотных характеристиках динамика и не в коем случае не нагружать динамик частотами, которые не входят в его рабочий диапазон.
К примеру, если сабвуфер немного гремит или издает гул (неприятный резонанс корпуса автомобиля) значит он перегружен нежелательными для него средними частотами (выше 100 Гц). Перенесите частоту среза (low-pass) на отметку 75 Гц и/или установите, если возможно, чувствительность на 18 Дб или 24 Дб на октаву.
Если вы начали увлекаться автозвуком, то этот материал будет вам полезен. И наверняка поможет не совершить фундаментальные ошибки на старте вашего увлечения. Это позволит сэкономить финансы, нервы и время.
1. Отсутствие направления
Часто бывает так, что человек познакомился с автозвуком, побывл на соревнованиях или увидел видео в сети или услышал музыку, валящую из проезжающей машины и загорелся. Но вот что именно ему нужно не представляет.
Тут важно понять в какого характера система вам нужна: исключительное качество звучания, без компромиссная громкость, что-то среднее между этим, звуковое давление или ветер от баса. Дело в том, что все это разные направления в автозвуке и построение аудиосистемы под желаемый результат будет сильно отличаться. И может оказаться так, что на середине создания вашего проекта, вы вдруг поймете, что делаете не совсем то, чего на самом то деле хотите и неизбежно придется менять концепцию и компоненты. По этому сначала изучите подробнее особенности каждого вида и определитесь хотя бы с общим направлением, что бы сразу двигаться в нужную вам сторону.
2. Отсутствие шумоизоляции
Одна из самых распространенных ошибок, в большинстве случаев касающаяся казуальных любителей, которые только решили проапгрейдить штатную аудиосистему — это ситуация когда человек покупает новые динамики или магнитолу (головное устройство) для улучшения качества звучания, но не занимается подготовкой хотя бы дверей или попросту шумоизоляцией.
В таком случае упускается очень большой положительный эффект. Скажу больше, если в балансируете на грани улучшения звучания вашей системы, то начните не с покупки динамиков, а сделайте шумоизоляцию дверей, хотя бы только передних. Это сильно улучшит качество, а так же добавит общего комфорта в пользование автомобилем. Зачастую, многие бывают полностью удовлетворены улучшением звучания, без замены компонентов. Но конечно и много тех, для кого это становится первым шагом к плотному увлечению автозвуком.
3. Покупка сабвуфера без оценки свободного места
Частая ошибка это покупка или выбор сабвуфера без предварительной оценки свободного пространства в автомобиле. Бывает так, что сабвуфер или сабвуферы уже приобретены, а хороший корпус для них не входит в автомобиль или в пространство, которое можно для этого выделить. Ситуация получается патовая.
Поэтому, обязательно сначала измерьте ваше свободное пространство, прикиньте объем который сможете выделить под сабвуфер, и уже исходя из этого выбирайте размер и количество сабвуферов. Помните одну важную деталь, что в некоторых седанах корпус, который может свободно поместиться в багажнике, не всегда пройдет через его проем. Это нужно учитывать.
4. Вкладывание бюджета во что-то одно
Распространенная ошибка новичков в автозвуке, это вкладывание большинства денег в какой-то один компонент системы.
5. Не правильное питание
Отсутствие хорошего или, другим совами, достаточного питания для аудиосистемы — очень частая ошибка или упущение, которое приводит к целому букету проблем. Это и возможный выход из строя компонентов, моргание фар, различные перегревы, просады и т.п.
Обычно люди просто покупают набор для подключения, не обращая внимание на необходимость согласования сечения проводки с потреблением или мощностью системы. Либо же делают апгрейд системы без замены питания.
Как ни крути, но питание это фундамент автозвуковой системы и именно с него нужно начинать постройку и проектирование. Поэтому, если вы решили увлечься автозвуком, то начните с изучения данного вопроса. Подробнее об этом можно прочитать в статье — Как подключать усилители.
Сюда же можно отнести покупку конденсатора. В большинстве случаев это пустая трата средств и лучше их вложить в хорошую проводку. Подробнее о конденсаторах можно прочитать тут — Для чего нужны конденсаторы.
6. Акцент на тыловой акустике
Еще одно заблуждение — это вкладывание основного бюджета в тыловую акустику. Распространенное желание поставить побольше овалы, да по мощнее колонки в заднюю полку, чтобы оттуда долбило.
Но дело в том, что хорошее звучание достигается, в том числе, за счет правильного расположения акустики перед слушателем. И обычно, если люди, послушавшие правильную систему с грамотным расположением фронтальных динамиков, к концепции тылового звучания уже не возвращаются.
Тыловые динамики лучше использовать как легкую поддержку основного звучания, иногда это может добавить целостности к общей звуковой картине.
7. Покупка мощных динамиков
Частой ошибкой является покупка слишком мощных динамиков для аудио системы. Не редко, начинающие думают, что чем больше Вт указано на динамике, тем громче он будет играть. Но на самом деле эти цифры говорят о том, сколько динамик выдержит. И чем он будет мощнее, как правило, тем труднее усилителю или магнитоле (которые остались прежними) будет его двигать, от этого может не хватать громкости и пользователь вынужден выкручивать уровень или гейн до упора, что загоняет динамик в клиппинг, от чего этот динамик или сабвуфер может выйти из строя.
Если такое происходит, то человек может подумать, что динамики сгорели, потому что были слабыми и покупает новые с еще более высокими значениями, а этим только усугубляет ситуацию.
8. Ориентация на максимальные значения мощности
Да, к сожалению в магнитоле и близко нет заявленных 50 Ватт на канал, но это не катастрофа, а просто реалии рынка, просто это нужно знать. Так же вы не получите 1000 Ватт с усилителей на коробке которых ярко красуется такая цифра с гордой припиской MAX. И обычно чем она больше и красочней, тем меньше в этой информации правды. Но нужно сказать, что в основном это касается бюджетного сегмента.
Просто при выборе ориентируйтесь на мощность, которая обозначается RMS, а не на максимальную. Да RMS это не совсем долговременная мощность (это тема для отдельного материала), но, тем не менее, она будет для вас наиболее надежным ориентиром. Подробнее о подборе компонентов читайте в статье — Как выбрать усилитель.
9. Минус с кузова — это плохо
И напоследок — еще одно очень распространенное заблуждение, которое больше относится к людям уже как-то знакомым с автозвуком.
Бытует мнение, что минус с кузова хуже для питания чем отдельная протяжка и вообще это не по фен-шуй. На самом деле в большинстве случаев минус с кузова даст лучшие результаты по общей проводимости питания системы чем отдельная протяжка, а так же сэкономит вам часть средств, которые вы могли на нее потратить.
Так что минус с кузова это нормально, главное правильно организовать подключение! Подробнее читайте в статье — Как правильно подключить усилитель.
Читайте также: