Звук в машині

Відомо, що для багатьох автомобілістів машина перетворилася на нещо більше, ніж просто засіб пересування. Адже людина, що проводить за кермом по кілька годин на день, хоче слухати не лише місцеві новини, але й хорошу музику. Проте, обладнуючи салон високоякісною автомобільною звуковідтворювальною установкою, рідко кому вдається обійтися лише промисловими виробами.

В останні роки в радіолюбительській літературі з'явилося чимало публікацій, присвячених самостійного виготовленню автомобільної аудіоапаратури, в основному підсилювачів. Але навіть хороший підсилювач ще не вирішує всіх проблем, що виникають перед творцем аудіосистеми Hi-Fi класу для свого автомобіля. Скептичне ставлення багатьох автомобілістів до подібних систем викликане, прежде за все, безграмотним підходом до встановлення АС в салоні. На жаль, у більшості випадків їх розміщують у машині за принципом "куди влізе", а не "куди треба". Правда, однозначної відповіді на питання - "а куди ж треба?" - не існує. Жодне з відомих рішень не дає гарантованого результату. Значно легше відповісти на питання "куди не треба?". Найбільш поширена помилка - розміщення потужних і високоякісних головок динаміків на задній поличці. Спереду ж встановлюють, що доведеться, або взагалі нічого. Чи не хоче власник такої машини сидіти спиною до сцени?

Всупереч поширеній думці, головне при конструюванні автомобільної аудіосистеми полягає не в досягненні високої потужності, малих спотворень і навіть не в отриманні хорошого АЧХ. Основна проблема - створення широкої звукової картини для слухачів, що сидять на передніх сидіннях автомобіля. Її рішення безпосередньо пов'язане з місцем установки фронтальних головок.

При будь-якому розумному варіанті їх розміщення в салоні різниця шляху сигналу від лівого і правого випромінювачів до слухача досягає неприпустимо великих значень. Для скорочення цієї різниці можна використовувати відбиття всього або частини сигналу від лобового скла. Так з'явилися установки з підлоговою фронтальною акустикою (див. рис. 1).

Конструктивне втілення такого рішення досить складне і трудомістке, але результат вражає. Проте, різати підлогу для установки головок вирішиться далеко не кожен. Тому реально для установки фронтальних випромінювачів у легковій машині залишається не так вже й багато місць: приладова панель, стійки лобового скла, двері, вертикальні панелі в нижній частині салону біля передніх коліс автомобіля.

Приладова панель дозволяє встановити випромінювачі на достатній висоті, але розмір головок зазвичай обмежений 10...13 см, акустичне оформлення практично відсутнє, тому низькі частоти відтворюються в цьому випадку недостатньо ефективно. Для подальшого підйому звукової картини можна встановити випромінювачі на стійках по бокових краях лобового скла, але реально там можуть поміститися лише пищалки (високочастотники).

Популярна через свою простоту установка низькочастотних і коаксіальних головок у дверях автомобіля зазвичай аргументується збільшенням ефективності відтворення низьких частот готовим акустичним оформленням. Результат же виходить прямо протилежним бажаному. При зведенні фонограм більшість сучасних звукорежисерів розміщує інструменти басового регістру в центрі звукової сцени, тобто звукові сигнали лівого і правого каналів у цьому діапазоні частот синфазні і мають практично однакову інтенсивність. Тому при установці випромінювачів у дверях фронт звукової хвилі на частотах 100...150 Гц, критичних для суб'єктивного сприйняття басової атаки, досягає протилежної головки в протифазі (що визначається шириною салону) і компенсується. Відтак - тьмяний, безжиттєвий звук, який не виправити жодним еквалайзером. Установка головок у кікпанелях зменшує різницю шляху сигналу від лівого і правого випромінювачів, але звукова картина опускається неприпустимо низько. Крім того, цьому варіанту притаманний той же ефект "гасіння" басової атаки, проте, в меншій мірі, що й при установці головок у дверях автомобіля, а організувати гідне акустичне оформлення непросто.

З сказаного слідує, що найкращого результату можна досягти, застосовуючи багатосмугову розсіяно фронтальну АС. Полосові випромінювачі необхідно розмістити в тих місцях, де вони працюватимуть з максимальною ефективністю. На думку автора, найкраще місце для установки НЧ випромінювачів - в корпусах під передніми сидіннями з випромінюванням звуку вперед-вгору. СЧ випромінювачі найкраще розмістити на передній панелі або в верхньому передньому куті двері, а ВЧ - на стійках лобового скла (це піднімає звукову картину).

Повноцінне відтворення низьких частот можливе лише при використанні акустичного оформлення значного розміру, тому практично у всіх автомобільних аудіосистемах частотний діапазон основних каналів обмежується 100...120 Гц, а нижчі частоти відтворюються сабвуфером у вигляді сумарного сигналу. Оскільки на найнижчих частотах динамік має кругову діаграму направленості випромінювання, вибір місця установки сабвуфера - питання компонування системи. Найчастіше його розміщують у багажнику. Проблема в тому, що частотна характеристика салону, що грає тут роль акустичного оформлення, має підйом в області найнижчих частот, індивідуальний для кожної моделі кузова. Тому для отримання рівномірної сумарної АЧХ системи необхідно мати можливість регулювання не лише рівня, але й частотної характеристики в сабвуферному каналі.

Звуковий образ, сформований без використання тилових випромінювачів, безумовно, буде неповним. Основне їх значення - "створення ефекту залу" за рахунок імітації відбитого звуку. Спектр сигналу тилових каналів (рис.2) для цього має бути обмежений [2], а сам сигнал може бути як традиційним ("лівий-правий" канал), так і сумарним або різностним або представляти собою їх комбінації. Потужність тилового каналу невелика (не більше 10 % від загальної потужності системи), і в ряді випадків для його реалізації може знадобитися додаткових підсилювальних пристроїв. Простіший випадок - зустрічно-послідовне підключення тилових головок між виходами підсилювачів лівого і правого каналів через простий фільтр.

Про вплив з'єднувальних кабелів на якість звучання в останній час написано стільки, що цю тему можна тут не торкатися. Перетворення проводів живлення повинно відповідати споживаному струму і довжині самих проводів. В будь-якому випадку падіння напруги на проводі живлення при максимальній потужності не повинно перевищувати 0,1...0,2 В.

Демпфування паразитних резонансів елементів і звукоізоляція салону також мають велике значення. Шумопоглинаючий матеріал слід нанести на всі доступні панелі і на пластикові елементи кузова, звернувши особливу увагу на панелі, розташовані поряд з головками динаміків, або на ті, які використовуються як частина корпусу динаміка. Резонанси зазвичай зникають при покритті 25 і більше відсотків площі. Для поглинання дорожнього шуму шумопоглинаючим матеріалом слід покрити пол салону, вогнестійку перегородку і зону коліс.