- Где лучше всего покупать выбранные мной компоненты?
- Какие инструменты нужны для выполнения качественной установки?
- Где мне монтировать динамики?
- Что такое "заднее заполнение" и как использовать его наиболее эффективно?
- Как правильно отрегулировать "gain" моего усилителя?
- Как выбрать правильную частоту и крутизну среза кроссоверов?
- Как сгладить кривую частот, воспроизводимых моей системой?
- Как подключать динамики последовательно и параллельно?
- Сколько устройств я могу подключать к проводу управления дистанционным включением?
- Как подключить реле к моей системе?
- Как сконструировать собственные пассивные кроссоверы?
- Как построить собственные пассивные кроссоверы?
- Можно ли разделить единственный выход на усилитель у моего источника, чтобы подавать сигнал на 2 усилителя с помощью Y-образных кабелей?
1. Где лучше приобрести необходимые компоненты ? [JSC]
В большинстве случаев приходится прибегать к услугам регионального дилера или к посылочной торговле. Покупка у дилера предпочтительна потому, что Вы можете показать свой автомобиль, задать специфиче-ские вопросы, посмотреть цены, получить консультации, обслуживание, и т.д. Но у покупки по почте есть свои преимущества: цены существенно ниже, иногда лучший сервис, и т.д. В любом случае перед покупкой стоит уточнить цены, поинтересоваться гарантийным обслуживанием и можно ли опробовать оборудование на своей машине.
2. Какие инструменты необходимы для качественной установки ? ? [JSC]
- Изоляционная лента - и немало. Убедитесь, что она выдерживает полный диапазон температур в автомо-биле.
- Крепежные хомутики, изоляционные втулки, пистоны, трубочки. Запаситесь достаточным количеством "безразмерных" затягивающихся хомутиков для крепления жгутов проводки.
- Угловая отвертка (с "карданчиком") облегчит установку боковых и задних динамиков.
- Набор плоских и крестовых отверток различного размера. Большую помощь при работе в труднодоступ-ных местах окажет магнитная отвертка.
- Различные гаечные ключи, плоскогубцы, головки - в зависимости от типа автомобиля.
- Дрель с набором сверл и пила по металлу. Понадобится при доработке посадочных мест под новые дина-мики или аппаратуру.
- Термопистолет с клеем. Поможет установить панели и обивку на место после доработок.
- Сапожный нож. Поможет при подгонке обивки и панелей, особенно при установке новых динамиков.
- Провода
- Паяльник. Обеспечивает прекрасные соединения, но может навредить при неаккуратном обращении.
- Усадочная пленка или гибкая трубка. Прекрасно защищает провода, особенно в моторном отсеке.
- Мультиметр или тестер. Поможет при диагностике.
- Крепеж (саморезы, винты, гайки, шайбы, разъемы и т.д.).
- Держатель предохранителя и запасные предохранители.
- Проволочная петля для протягивания проводов в труднодоступных местах.
- Маленький фонарик. Что-то Вы могли и уронить...
- Рулетка или портновский метр.
3. Где монтировать динамики ? [AS, GG]
Автомобильные громкоговорители обычно не отличаются высокой чувствительностью, но обладают хоро-шими частотными характеристиками, широкой диаграммой направленности и сбалансированным звучани-ем. Обычно широкополосные или коаксиальные громкоговорители размещают в дверях или кикпанелях,
низкочастотные или средне-низкочастотные - сзади, а высокочастотные (учитывая их направленность) - на передней панели, но, конечно же, это не догма - все зависит от конкретной машины, а также мастерства и фантазии установщика. Лучше отказться от установки высокочастотных излучателей за спиной слушателей,
потому что это может привести к потере звуковой перспективы. Отдельные низкочастотные громкоговори-тели можно устанавливать в любых удобных местах, поскольку направленность излучения на низких часто-тах практически отсутствует. Стереоэффект, как известно, не проявляется на частотах ниже 300 Гц. То же самое относится к установке сабвуфера. Его можно устанавливать под сиденьем или в багажнике.
Наиболее серьезные фирмы, производящие громкоговорители, в большинстве случаев дают рекомендации по размещению и монтажу динамиков в салоне автомобиля в зависимости от его типа. В ряде случаев аку-стические системы разрабатываются для конкретных моделей автомобилей таким образом, чтобы отвечать требованиям высококачественного воспроизведения звука.
4. Что такое "подзвучка" ("rear fill") и как эффективно ее использовать ? [HK,JSC]
Подзвучка сзади вносит глубину и объем в звучание музыки. В правильно спроектированной двухканальной (стереофонической) системе подзвучку можно получить из исходного сигнала, исключив высокочастотные
излучатели ("пищалки") в задних динамиках. Все, что уловил в процессе записи стереофонический микро-фон, создает панораму или объем. Поскольку записи стереофонические, остается только воспроизвести их. У многих привлекательных тачек IASCA нет "пищалок" в задних динамиках. Правда, большинство из них подверглись доработке. Однако при добавлении высокочастотных излучателей сзади необходимо, чтобы к задним динамикам подводилась меньшая мощность, чем к передним. В противном случае произойдет поте-ря приоритета фронтальной перспективы, а это совсем не то, что хотелось (на концерте Вы не садитесь спи-ной к сцене ?) Подходящий уровень громкости подзвучки - когда вы только начинаете ее уверенно разли-чать, сидя на переднем сидении. Акустика из раздельных компонентов не годится для этих целей и может свести на нет все усилия, поэтому лучше использовать пару коаксиальных динамиков.
5. Как правильно отрегулировать чувствительность усилителя ? [JSC]
Лучше всего делать это при помощи тестовых сигналов и осциллографа, но поскольку большинству авто-любителей это недоступно, воспользуйтесь упрощенной методикой.
1) Отключите все входные сигналы от усилителя.
2) Установите регуляторы чувствительности на минимум.
3) Включите любимую музыку и установите громкость звучания источника сигнала приблизительно 90%, регуляторы тембра - в среднее положение. Максимальную громкость устанавливать не стоит - могут поя-виться искажения.
4) Подайте сигнал на вход одного канала усилителя.
5) Поворачивайте регулятор чувствительности этого канала до тех пор, пока не появятся искажения сигнала.
6) Слегка поверните регулятор в обратную сторону.
7) Отключите сигнал от данного входа.
8) Повторите шаги 4-7 для каждого входа.
9) Выключите источник сигнала.
10) Подключите все входы усилителя - и все готово !
Если у Вас случайно завалялся осциллограф (а может, еще и диск с тестовым сигналом), можно проделать все вышеописанное с той только разницей, что регуляторы надо установить в таком положении, когда Вы заметите на экране ограничение (клиппирование) выходного сигнала усилителя.
Если Вы используете несколько динамиков, подключенных одновременно к одному выходу усилителя, ре-гулировку нужно выполнять именно для группы динамиков, поскольку они взаимодействуют с усилителем как одно целое.
6. Как правильно выбрать частоту среза и крутизну АЧХ разделительного фильтра (кроссовера) и настроить его? [DK]
Прежде всего, это потребует определенного терпения. Сабвуфер включается в работу на частотах ниже примерно 100 герц, доводя звучание до желаемого. Запомните, что повышение частоты раздела увеличивает подводимую мощность, но чрезмерное ее повышение может привести к хриплому или ненатуральному зву-чанию. Вывод такой - выбрать частоту среза так, чтобы динамики работали без перегрузки, а затем произве-сти точную подстройку фильтра для получения натурального звучания. После этого можно получить такой звук, какой Вам нравится, но помните, что даже малейшие изменения частоты среза могут привести к ощу-тимым изменениям в звучании и общем впечатлении от Вашей системы.
Например, сабвуфер работает на частотах не более 120 Гц, средне-низкочастотный динамик диаметром 6,5" (17 см) удовлетворительно воспроизводит частоты выше 90 Гц, 5,25" (13 см) - выше 100 Гц, среднечастот-ный динамик диаметром 4" (10 см) эффективен на частотах выше 500 Гц. Для высокочастотных динамиков частота среза фильтров выбирается в диапазоне 3500-5000 Гц. Предполагается, что используются фильтры второго порядка с крутизной спадающего участка АЧХ 12 dB/октава. В случае большей крутизны низкочас-тотного фильтра частоту среза можно выбрать другой. Учтите, что здесь нет прямых и четких рекомендаций (кроме приглашения к эксперименту), так что не сожгите динамики при регулировке !
7. Как сгладить амплитудно-частотную характеристику системы ? [IDB,DK]
Прежде всего, для этого необходим хороший эквалайзер - 15-полосный (2/3 октавный) или 30-полосный (третьоктавный) или квазипараметрический эквалайзер (например, PAR 224 фирмы PPI), который позволит выбрать центральную частоту и ширину полосы регулирования (добротность) для каждого регулятора. Это позволит произвести регулировку в определенных частотных полосах. Кроме того, потребуется на некото-рое время анализатор спектра (RTA - Real Time Analyzer) - самый дорогой компонент из имеющегося обыч-но в хорошем магазине оборудования. Настройка производится регуляторами эквалайзера таким образом, чтобы в полосе воспроизводимых частот измеренная анализатором спектра АЧХ была максимально пло-ской. Эту регулировку могут сделать и в магазине, но, к несчастью, в большинстве магазинов это не делают бесплатно, поскольку правильная настройка может занять от получаса до многих часов.
По другому способу предлагается приобрести измеритель звукового давления (SPL meter - в Radio Shack от $32 до $60) и тестовый диск (например, Autosound 2000 - $25), на котором записаны дискретные частоты с шагом 1/3 октавы. Воспроизводя эти частоты и измеряя звуковое давление, строим АЧХ системы. Анали-зируя ее, находим участки, требующие частотной коррекции. Этот способ потребует намного больше вре-мени, чем при использовании анализатора спектра (тот анализирует все частоты спектра одновременно), но окажется намного дешевле при самостоятельном выполнении. Измеритель звукового давления в крайнем случае можно заменить высококачественным микрофоном с известной АЧХ и милливольтметром. Качество настройки не пострадает, но придется учитывать и АЧХ микрофона.
И напоследок: не доверяйтесь полностью приборам. После инструментальной настройки проверьте звучание системы или, лучше, воспользуйтесь услугами эксперта.
8. Как подключить динамики последовательно и параллельно ? [IDB]
При последовательном соединении два или более динамиков соединяются таким образом, что "плюсовой" вывод первого динамика соединяется с "плюсовой" выходной клеммой усилителя, а "минусовой" вывод - с "плюсовым" выводом второго динамика и т.д. "Минусовой" вывод последнего динамика в цепочке соединя-ется с "минусовой" выходной
клеммой усилителя.
При параллельном соединении "плюсовые" выводы всех динамиков соединяются с "плюсовой" выходной клеммой усилителя, а "минусовые" выводы - с "минусовой".
Убедитесь, что при выбранной схеме соединения динамиков не превышается нагрузочная способность уси-лителя. Для вычисления эффективного сопротивления группы динамиков используйте следующие формулы:
Последовательное соединение : R(t) = R(1) + R(2) + R(3) + ... + R(n)
Сопротивления всех динамиков складываются. Например, общее сопротивление группы из 3 последова-тельно соединенных динамиков сопротивлением по 4 Ома будет 4 + 4 + 4 = 12 Ом.
Параллельное соединение : 1/R(t) = 1/R(1) + 1/R(2) + 1/R(3) + ... + 1/R(n)
Проводимости всех динамиков складываются. Например, общее сопротивление группы из 3 параллельно соединенных динамиков сопротивлением по 4 Ома будет 1 / ( 1/4 + 1/4 + 1/4) = 1 / (3/4) = 1.33 Ом.
9. Сколько устройств можно подключить к проводу управления автоматической антенной ? [IDB]
Обычно в инструкциях указывается, что этот провод предназначен для управления автоматической антен-ной, но его можно использовать для автоматического включения и других устройств. Большинство аппара-тов могут выдать по этому проводу не слишком большой ток (обычно не более 250-300 мА), что и наклады-вает ограничение на количество питаемых по этому проводу компонентов. Обычно удается без проблем подключить не более двух устройств. В случае большего потребляемого тока придется использовать реле.
10. Как подключить реле к системе ? [IDB]
Существует два типа 12-вольтовых автомобильных реле : с переключающим контактом (пятиштырьковые) и с замыкающим контактом (четырехштырьковые). В зависимости от задачи можно использовать оба типа. Убедитесь, что реле надежно срабатывает от напряжения 12 вольт.
Контакты 85 и 86 соединены с обмоткой реле. Контакты 30 и 87 нормально разомкнуты, контакты 30 и 87а нормально замкнуты. Отличие в том, что у реле с замыкающим контактом отсутствует контакт 87а.
Для дистанционного включения устройств соедините все следующим образом:
30 +12 вольт
87 вход питания усилителя
87а не используется
85 масса
86 выход управления антенной
11. Как самостоятельно сконструировать пассивные разделительные фильтры ? [JSC,JR]
Высокочастотный фильтр первого порядка - это конденсатор, включаемый последовательно с динамиком. Низкочастотный фильтр первого порядка - это индуктивность, включенная последовательно с динамиком. При изменении включения они меняются ролями: конденсатор, включенный параллельно динамику - низко-частотный фильтр, индуктивность, включенная параллельно динамику - высокочастотный фильтр. Однако в фильтрах первого порядка такое включение не применяется, поскольку в таком случае произойдет короткое замыкание по переменному току на частотах выше или ниже частоты среза соответственно.
Комбинация из последовательной индуктивности и параллельного конденсатора образует низкочастотный фильтр второго порядка, соответственно, последовательная емкость и параллельная индуктивность - высо-кочастотный фильтр второго порядка.
Для вычисления номиналов конденсаторов и индуктивностей фильтра первого порядка необходимо знать номинальное полное электрическое сопротивление (импеданс) динамика (R, Ом) и частоту раздела (F, Гц). Необходимая емкость C=1/(2*PI*F*Z) (Ф), индуктивность L=Z/(2*PI*F) (Гн). Вычисленные значения
округляются до ближайших стандартных номиналов. Например, для динамика сопротивлением 4 Ом и час-тоты раздела 200 Гц емкость равна 200 мкФ, индуктивность 3,2 мГн.
Для фильтра второго порядка необходимо прежде всего выбрать тип фильтра. Для фильтра Линквитца-Рили (Linkwitz-Riley) частоты раздела НЧ и ВЧ фильтров, на которых затухание составляет 3dB, совпадают и ре-зультирующая АЧХ сопряженных НЧ и ВЧ звеньев акустической системы будет гладкой. Для фильтров Баттерворта и Бесселя на частоте раздела имеется пик, несколько меньший в случае использования фильтра Бесселя. Для фильтра второго порядка емкости и индуктивности вычисляются по тем же формулам, что и для фильтра первого порядка и затем корректируются : для фильтра Линквитца-Рили C'=C/2, L'=L*2 ; для фильтра Баттерворта C'=C/sqr(2), L'=L*sqr(2); для фильтра Бесселя C'=C/sqr(3), L'=L*sqr(3) (sqr - квадратный корень)
Учтите, что вносимый фильтром фазовый сдвиг увеличивается на 90 градусов с каждым порядком. Фильтр второго порядка поворачивает фазу сигнала на 180 градусов и это можно учесть простой переменой поляр-ности подключения динамика. Для фильтров других порядков необходимо поэкспериментировать с поляр-ностью подключения динамиков для достижения наибольшей выразительности звучания.
Обратим внимание также на тот факт, что при проектировании пассивных разделительных фильтров в рас-четах используется импеданс головок, величина которого не постоянна и зависит от частоты. Таким обра-зом, работа фильтра будет отличаться от расчетной. Чтобы обойти эту проблему, используется стабилизи-рующая цепь, известная также как схема Цобеля (Zobel). Она представляет собой последовательную RC-цепочку, подключенную параллельно динамику. Номиналы элементов R1=Re*1.25 ; C1=Lces/Re^2. (См. Параметры Тейла-Смолла) .
Конечно, можно обойтись и без этой цепи, если знать импеданс динамика в зоне работы фильтра и соответ-ствующим образом учесть его в расчетах. Но она совершенно необходима при использовании готовых крос-соверов.
12. Как самостоятельно изготовить пассивные разделительные фильтры ? [AS]
Конденсаторы должны быть биполярными с рабочим напряжением не ниже, чем пиковое напряжение сиг-нала при максимальной выходной мощности. К примеру, пиковое напряжение усилителя мощностью 100 Вт на нагрузке 4 Ом составляет 20 В. Простоты ради можно использовать конденсаторы с рабочим напряжени-ем 50 вольт.
Биполярный конденсатор можно в крайнем случае заменить двумя полярными вдвое большей емкости, включенными встречно-последовательно (+ к +), однако такая замена может привести к ухудшению звуча-ния.
Для уменьшения потерь катушки индуктивности должны иметь низкое активное сопротивление - не более 0,1-0,2 Ом. С той же целью их наматывают без магнитопровода на пластмассовых каркасах или применяют бескаркасную намотку. В этом случае витки катушки фиксируют клеем или компаундом.
Оптимальная конструкция получается, если внутренний диаметр обмотки вдвое больше высоты катушки, а наружный диаметр вдвое больше внутреннего.
При расчете задаемся индуктивностью катушки L(мкГн) и активным сопротивлением R (Ом).
высота катушки (мм) H= sqr(8,66*L/R)
число витков N=19,88*sqr(L/H)
диаметр провода без изоляции (мм) d=0,84*H/sqr(N)
длина провода (м) l=187,3*sqr(L*H) (sqr - квадратный корень)
Диаметр провода округляем до ближайшего стандартного. Окончательно индуктивность следует подогнать путем отматывания витков.
13. Можно ли разделить единственный выход источника на усилитель, чтобы подавать сигнал на 2 усилителя с помощью Y-образных кабелей ? [IDB]
Безусловно. Когда две нагрузки подключены параллельно к одному источнику сигнала, напряжение на них будет одинаковым, но несколько меньше, чем при подключении одной нагрузки. Это происходит из-за па-дения напряжения на выходном сопротивлении источника (обычно порядка 600 Ом). Поскольку входное
сопротивление нагрузки (усилителя) обычно не менее 10кОм, эти потери будут незначительными. Конкрет-ные значения входных и выходных сопротивлений можно уточнить в документации на аппаратуру. Следует избегать подключения нагрузки с низким входным сопротивлением к источнику с высоким выходным со-противлением.
Например: При подключении одного усилителя и указанных выше типичных значениях входных и выход-ных сопротивлений :
Vвх1 = V *( Rвх/(Rвх + Rвых ))
Vвх1 = V * 0.94
При подключении двух одинаковых усилителей и тех же условиях:
Vвх2 = V * (( Rвх/2)/(Rвх/2 + Rвых))
Vвх2 = V * 0.89
Очевидно, что снижение напряжения составляет около 5% и им можно пренебречь.
