Хроніки магнітоли - технотеорія

Хроніки магнітоли - технотеорія
Часто при описі автомобільної аудіосистеми як ознака її крутості призводять кількість встановлених динаміків і підсилювачів. Але чи завжди кількість говорить про якість? Звичайно ж ні. Як показує практика, навіть нескладні системи можуть звучати дуже непогано, якщо до них підійти з розумом. Цього разу давайте розглянемо різні варіанти побудови аудіосистем, власне, що і до чого має підключатися.

Хроніки магнітоли - технотеорія


Основна перевага цієї схеми - простота. Якщо ви вирішили зупинитися на ній, то, нагадаємо, особливу увагу потрібно приділити підбору та встановлення фронтальних акустичних систем. Тил в будь-якому випадку не повинен домінувати, що забезпечує реалістичну звуковий атмосфери він повинен виконувати лише роль подзвучки, а не основного джерела звуку (крім, хіба що, мультимедійних систем з декодерами формату 5.1, але зараз мова йде про просту стереосистеми). Вибирати для такої схеми головний пристрій можна будь-, яке душа забажає, наявність у нього лінійних виходів абсолютно некритично. Один з недоліків такої схеми полягає в тому, що вона може добре працювати лише на невеликій гучності. Перше, що відразу стає помітним навіть невимогливому користувачеві при її збільшенні, - це поява хрипів, особливо якщо трохи додати басу, система просто перестає справлятися з низькочастотними звуками, які зазвичай мають велику енергетикою.

Хроніки магнітоли - технотеорія

додаємо САБВУФЕР
Щоб вирішити басовий питання, в таку систему часто додають сабвуфер. Однак підключити його безпосередньо до головного пристрою не вийде, тому як вбудовані в ГУ підсилювачі для нього занадто малопотужні і просто не розштовхати важкий дифузор. До того ж і частотний діапазон для сабвуфера повинен бути обмежений зверху частотою 60-80 Гц, а головні пристрої зазвичай не вміють цього робити на своїх "стовпчик" виходах.

Хроніки магнітоли - технотеорія
Виняток становлять лише невелике число головних пристроїв (наприклад, деякі моделі Pioneer), які дозволяють підключати до них сабвуфер замість задніх динаміків, що зазвичай особливо наголошується в описі. Для таких винятків основний критерій вибору сабвуфера - висока чутливість. Так яким же чином можна додати в систему сабвуфер, якщо у вас звичайнісіньке головний пристрій? Для цього вже доведеться придбати зовнішній підсилювач.
Це може бути як спеціалізований басовий одноканальний підсилювач (моноблок), так і, наприклад, двоканальний підсилювач. У другому випадку потрібно звертати увагу на можливість включення навантаження мостом, на мінімальний опір навантаження, з якою може працювати підсилювач в мостовому режимі, і на його оснащення (якщо в головному пристрої не передбачений фільтр нижніх частот, ФНЧ, то їм обов'язково повинен бути оснащений підсилювач ). Найбільш, мабуть, простим рішенням для швидкого басового апгрейда системи може стати вибір активного сабвуфера, тобто, в який підсилювач вже вбудований.

ДО РЕЧІ
Якість звучання - це основне, заради чого варто задуматися про зовнішній більш потужному підсилювачі. Більш висока гучність, як це не дивно, в більшості випадків - справа другорядна. І причина тут ось у чому. Звук - це коливальний процес, чергування стиснень і розрідження повітря, які поширюються з певною швидкістю (швидкістю звуку). Ці стиснення і розрідження можуть слідувати з різною частотою та інтенсивністю. Ми в основному сприймаємо звук не по якоїсь усередненої інтенсивності цих коливань, а по її амплітудним значенням, піках звукового тиску. Тому особливо важливо, щоб аудіосистема відтворювала ці піки, не спотворюючи їх. А для музики в залежності від жанру максимальні рівні сигналу можуть відрізнятися від його усереднених значень в 20 і більше разів! Це відношення, до речі, називають пік-фактором музичного сигналу.
Потужний зовнішній підсилювач набагато легше відтворить ці піки, ніж підсилювач, вбудований в головний пристрій, і суб'єктивно при тій же самій гучності звучання буде більш відкритим, легким, чітким. Тому різниця виявляється досить вражаючою навіть для людини, далекої від теми автомобільного аудіо. До речі, якість звучання системи з зовнішнім підсилювачем в будь-якому випадку буде більш високим, навіть якщо він буде підключений не по лінійним входів (тобто, в обхід вбудованого в ГУ підсилювача), а по високорівневим входів (тобто, до так званим колоночного виходів магнітоли ). Причина - через вихідні каскади вбудованого підсилювача в цьому випадку течуть малі струми, так що він працює в цьому випадку трохи інакше, ніж при підключенні до них динаміків.

ЛОЖКА ДЬОГТЮ
Схема з простим додаванням саба, безумовно, дозволяє вирішити проблему кількості баса. Але проблем, пов'язаних з його якістю, вона в більшості випадків не знімає, а іноді, як це не дивно, тільки додає. Справа в тому, що основні динаміки будуть працювати точно так само, як і в системі без саба, і все так же намагатися відтворити бас, тільки тепер до них додасться ще й сабвуфер. Тобто в досить великому діапазоні частот акустика і сабвуфер працюватимуть спільно. Якщо по-простому, то основні динаміки будуть тужитися басом, і це ж саме, але трохи краще, буде робити саб. І ще далеко не факт, що вони будуть робити це синхронно. У підсумку - хто в ліс, хто по дрова, замість чіткого красивого баса до наших вух буде доходити невиразне гупання, гудіння і бурмотіння на низьких частотах. Щоб цього не сталося, бажано відфільтрувати низькі частоти з сигналу для основних динаміків. Для цього якраз і призначаються ФВЧ (фільтри верхніх частот, High Pass), якими оснащені багато головні пристрої. Правда, знайшовши в інструкції згадка про них, потрібно бути уважним, оскільки в багатьох моделях їх включення може поширюватися тільки на сигнал з лінійного виходу, і не впливати на сигнал вбудованого підсилювача.
Якщо ваше вбрання ГУ не вміє підрізати сигнал по частоті, звільняючи його від занадто низьких частот, то хоча б постарайтеся при налаштуванні системи обійтися без задирания басів регулятором тембру (або еквалайзером), це в якійсь мірі теж позбавить Мідбасові динаміки від надмірного баса, і зростити мідбаси з сабом буде трохи легше. А для того щоб все ж отримати необхідну кількість низьких частот, постарайтеся оперувати тільки з настройками на підсилювачі сабвуфера.

Хроніки магнітоли - технотеорія

Стандартно підключення підсилювача до головного пристрою вимагає наявності у нього лінійних виходів. В цьому випадку лінійний вихід магнітоли з'єднується міжблочний кабель з лінійним входом підсилювача (RCA-роз'єми). Але якщо у головного пристрою немає лінійних виходів, то доведеться підібрати модель підсилювача, в якому є високорівневі входи. До них підключаються "стовпчик" виходи головного пристрою (можна навіть паралельно задніх динаміків або замість них).

[!] Підключайте підсилювач тільки по одному з цих способів - або по лінійним входів, або по високорівневим, а не по обом відразу

посилюється
Більш якісного звучання можна досягти із застосуванням зовнішнього підсилювача для акустичних систем. Найпростіший варіант - застосування 2-канального підсилювача для фронтальних АС. До речі, за такою схемою можуть будуватися не тільки бюджетні системи, але і системи більш високого рівня, аж до серйозного high-end. В цьому випадку тилових динаміків або не буде зовсім, або ж їх можна підключити до підсилювача самого ГУ. Для забезпечення подзвучки і створення відчуття об'ємного звуку цього цілком достатньо.
У випадку з зовнішнім підсилювачем є кілька суттєвих переваг. По-перше, думаю, не потрібно пояснювати, що з ним звучання буде більш легким, відкритим, детальним, в кінцевому підсумку просто більш приємним. По-друге, якщо вибрати підсилювач, в якому є ФВЧ, тобто фільтр верхніх частот (він є в більшості підсилювачів), то його включення позбавить основні динаміки від необхідності напружуватися відтворенням низького баса. Як наслідок, среднечастотний і високочастотний діапазони зазвучать набагато вільніше і "смачніше". Дійсно, не потрібно навантажувати Мідбасові динаміки частотами, які під силу тільки сабвуферу, глибокого баса від них все одно не досягти, а зіпсувати звукову картинку ці марні потуги цілком здатні.
Прекрасним варіантом може стати застосування чотириканального підсилювача, в якому пара каналів підсилювача працює на фронт, а інша пара працює мостом на сабвуфер. За своє гарне поєднання ціна / якість ця схема стала мало не класичної для автомобільних аудіосистем.
На що потрібно звертати увагу при виборі підсилювача для такої системи? По-перше, це можливість мостового включення (саб підключається до своєї парі каналів саме так). По-друге, це фільтри. Бажано мати ФВЧ для фронтальних каналів і ФНЧ для саба. Якщо в головному пристрої тільки одна пара лінійних виходів, то підсилювач повинен мати селектор входів - перемикач вибору режиму роботи підсилювача (обидві пари каналів працюють від однієї пари
входів або кожна пара каналів працює від своєї пари входів).
Якщо ж передбачається побудувати систему з повноцінними тиловими АС, то в цьому випадку можна взяти як два двоканальних підсилювача (один на фронт, інший на тил), так і один двоканальний. Саб в цьому випадку можна підключити через окремий моноблок. А можна в цьому випадку і взагалі вибрати п'ятиканальний підсилювач. Одним словом, тут кількість варіантів дуже багато, але всі основні вимоги до функціонального оснащення підсилювачів, в загальному, зберігаються.

Хроніки магнітоли - технотеорія


Як оптимально налаштувати ФВЧ в залежності від того, які динаміки у вас встановлені попереду? Для 5-дюймовийх мидбасов частоту зрізу в цьому випадку краще вибирати близько 60-80 Гц, для 6,5-дюймових - 50-60 Гц, а для великих Мідбасові динаміків калібру 8 дюймів можна і 40-50 Гц. Можливість плавного регулювання частоти зрізу фільтрів, до речі, це ще одна перевага зовнішнього підсилювача. Фільтри головного пристрою (якщо вони взагалі є) передбачають лише кілька фіксованих значень, причому далеко не завжди вдалих.

КОЖНОМУ ДИНАМІКУ-СВІЙ КАНАЛ
З одного боку, схема з мінімумом компонентів забезпечує і мінімальне втручання в звуковий тракт (будь-які пристрої обробки сигналу, будь то прості фільтри або складні процесори - це все-таки зайві джерела спотворень). Але, будемо справедливі, в автомобілі з його, м'яко кажучи, недосконалими акустичними властивостями і вже зовсім неоптимальним розташуванням динаміків, добитися хорошого результату надзвичайно складно.
Так, йдучи від відносно простих до більш розвиненим системам, ми поступово дісталися до схем з поканальним посиленням. Суть таких систем - в них кожному динаміку відводиться свій канал підсилювача. Це означає, що, наприклад, для двосмугового фронту потрібно 4-канальний підсилювач: два канали будуть працювати на мідбаси, і два - на пищалки. Для трьохсмугового, відповідно, ще два каналу доведеться відвести на среднечастотники.
Навіщо це потрібно? Все дуже просто. Найбільшою енергетикою володіють низькочастотні сигнали, а в поканального схемах для них відводиться своя пара каналів. Відповідно, канали, які працюють на твітери (або на среднечастотники і твітери, не має значення), в цьому випадку як би розвантажуються, тобто через вихідні каскади цих каналів не течуть великі низькочастотні струми, які в деякому сенсі забивають ніжніші середньочастотні і високочастотні складові. І, як наслідок, звучання середніх і верхніх частот стає в цьому випадку набагато чистіше і правильніше, що чутно навіть "неозброєним" вухом.

ДЕЛІМ частотка

Хроніки магнітоли - технотеорія
Поканальні схеми можна будувати за двома принципами - з пасивним розподілом і з активним частотним поділом (ділити все ж потрібно, бо на твітер повинна йти тільки високочастотна складова сигналу, а на мидбас - середньо- і низькочастотна). Давайте подивимося, чим відрізняються ці два варіанти.
У першому випадку, використовуються ті ж самі кросовери, що і для звичайного підключення, багато моделей акустичних систем мають кроси з можливістю організації поканалкі. Розпізнати їх дуже просто. У звичайних, як правило, один вхід, яким крос підключається до підсилювача, і кілька виходів - на твітер і на мидбас (ну або якщо акустика трехполосная, то, ясна річ, ще й на среднечастотник). Якщо ж крос допускає поканальное включення, то, і це основна відмінність, входів теж буде кілька.
У порівнянні зі звичайним включенням, поканальное включення з пасивним розподілом дає ще одну перевагу - виняток взаємовпливу ланцюгів, наприклад, ВЧ і НЧ-фільтра в двухполосном кросовері, що зазвичай теж дуже добре позначається на якості звучання.

НАЙАКТИВНІШЕ! ЩЕ НАЙАКТИВНІШЕ!

Хроніки магнітоли - технотеорія
Але набагато більшу гнучкість в налаштуванні мають схеми з активним розподілом. Мабуть, тільки вони повністю використовують і розкривають повною мірою всі переваги поканального схем. В цьому випадку пасивні кросовери не потрібні зовсім, і кожен з динаміків підключається до свого каналу підсилювача безпосередньо. А все частотне поділ проводиться не пасивними фільтрами, якими є кросовери акустичних систем, а активними. Тобто, фільтрується не вужче посилений сигнал перед динаміком, а лінійний сигнал перед тим, як підсилювач його посилить. Виходить, що кросовери акустичних систем в цьому випадку не потрібні зовсім.
Робиться активна фільтрація декількома способами. По-перше, можна використовувати фільтри на вході підсилювача - ФНЧ для каналів, до яких підключаються мідбаси, ФВЧ для каналів твитеров. Для среднечастотников потрібно організувати смуговий фільтр - спільне включення ФВЧ і ФНЧ. Однак далеко не всі підсилювачі мають такі можливості.
Вірніше сказати, таких підсилювачів зовсім мало. В цьому випадку можна застосувати, наприклад, зовнішній активний кросовер. При його виборі потрібно дивитися на можливості регулювань -фільтри повинні мати достатні межі настройки.
Але найбільшими можливостями настройки мають, мабуть, системи, побудовані на основі цифрових звукових процесорів. Процесор може бути виконаний як окремий блок або вбудований в саме головний пристрій, бути універсальним або працювати тільки зі своїми ГУ, це не суть важливо. Основна фішка подібних пристроїв - сих допомогою можна не тільки керувати фільтрами в різних каналах, але і виставляти тимчасові затримки в кожному з каналів. Зовсім трохи, на частки секунди, але це кардинально змінює характер звукового поля. Давайте розглянемо докладніше, що це дає.

Як приклад підсилювача для поканального схеми з активним розподілом фільтрами самого ж підсилювача, можна привести DLS CA450. Діапазони перебудови його ФВЧ і ФНЧ простягаються до 7 кГц, чого позаочі вистачає для поділу мидбаса з пищалки у будь-який акустики.

Хроніки магнітоли - технотеорія


Загалом, вагомість кожного гідності або нестачі тієї чи іншої схеми все одно доводиться визначати в кожному випадку індивідуально, і який з них для вас виявиться важливіше, вирішувати тільки вам. Ну а якщо з'являться питання, ми з задоволенням будемо намагатися на них відповісти.