Установка аудио, видео и акустических систем

Установка автозвука и мультимедиа

В большинстве случаев установку акустики и звука производит ещё завод-изготовитель. Но после приобретения транспортного средства многие стремятся расширить возможности акустической системы, подстроив её под свои требования. Замена либо установка аудио представляет собой целый комплекс работ, связанный с выбором компонентов и их распределением внутри объёма машины.

На сегодняшний день на рынке автомобильной электроники представлено огромное количество различных головных устройств. И выбрать среди них наиболее полно подходящее под Ваши требования бывает очень непросто.

Форм-Фактор

Размер головного устройства - это первое с чем необходимо определиться делая выбор, потому как в противном случае установка будет либо невозможна, либо сопряжена с глобальными переделками приборной панели (торпеды) автомобиля.

Типоразмеры головных устройств (автомагнитол) бывают: 1DIN, 2DIN, а также головные устройства, так называемые "штатные", устанавливаемые в конкретную марку и модель автомобиля. Изредка еще встречается типоразмер 1/2DIN, но в 99-ти процентах случаев эти устройства представляют собой не полноценное головное устройство, а, например, только DVD проигрыватель, предназначенный для расширения возможностей автомобильной мультимедиа системы и устанавливаемый в любом свободном месте салона автомобиля.      

Размер головного устройства 2DIN, как правило, подразумевает наличие экрана и дополнительного модуля, позволяющего воспроизводить видео. Автомагнитолы размера 2DIN без возможности воспроизведения видеофайлов на сегодняшний день практически не производятся. Чтобы разместить на передней панели экран максимально большого размера, производители обычно делают управление сенсорным. Одинарный же размер сейчас применяется либо в относительно бюджетных моделях автомагнитол стоящих в самом начале модельного ряда, либо в традиционно консервативных головных устройствах ориентированных на высококачественный звук. И лишь очень небольшой процент из всего ассортимента мультимедийных головных устройств выполнен в форм-факторе 1DIN и снабжен выдвигающимся монитором.

"Штатные" головные устройства могут быть любого типоразмера, это зависит от конструкции самого автомобиля. Устанавливаются они вместо заводских автомагнитол и максимально приближены к ним как по типоразмеру и способу монтажа, так и по дизайну. Их основной целью является расширение функциональных возможностей штатной аудиосистемы. Как правило, они оснащены GPS навигацией (как опцию можно подключить 3G модем и получать информацию о пробках в реальном времени), USB входом, возможностью подключения/управления iPhone/iPod/iPad.

Носители данных

Основными носителями аудио/видео файлов сегодня являются: оптический диск формата CD/DVD и твердотельные носители (FLASH) подключаемые либо при помощи специального порта, либо через стандартный USB разъем. Теоретически, некоторые модели автомагнитол также могут считывать информацию с жестких дисков, но проверить это можно лишь опытным путем - все дело в том, что для старта жесткого диска может не хватить питания на USB входе головного устройства (как правило, оно ограниченно 500мА). Наиболее распространенный сейчас вариант головных устройств это оптический привод для дисков, плюс USB разъем, который, как правило, выводится в перчаточный ящик. Хотя на рынке присутствуют автомагнитолы как и без USB (это обычно либо самые начальные модели, либо устройства с претензией на High-End), так и наоборот, в ротацию входят мультимедиа источники без привода для оптических дисков.

Форматы Аудио

Основными форматами, безусловно, являются CDDA (Compact Disc Digital Audio) и MP3. Распространены также AAC(m4a), WMA и WAV. Форматы, не подразумевающие сжатие аудиофайлов (ориентированные на качество звука, а не на экономию свободного пространства) FLAC, WavePack/WV, MonkeyAudio/APE. Apple Lossless/ALAC на данный момент почти не поддерживаются, исключение головные устройства, управляющие устройствами Apple iPod/iPhone/iPad. ВАЖНО: наличие DVD привода и поддержки MP3 не означает, что устройство способно играть mp3 с DVD дисков. Если же говорить о качестве звука, то, безусловно, не сжатые форматы будут звучать значительно качественнее сжатых.

Форматы Видео

Мультимедийные устройства (за исключением бездисковых) в обязательном порядке поддерживают фомат DVD-Video, а также VCD и SVCD (их поддержка входит в спецификацию DVD-Video). Распространена также поддержка MPEG4 (DivX, Xvid, 3ivX). Поддержка HD-Video почти не встречается, да и зачем? Наиболее распространенное разрешение экрана у головного устройства размера 2DIN 800x480px, а для полноценного воспроизведения HD-Video 720p требуется разрешение1280x720px.

Возможности подключения (RCA in/out...)

Все головные устройства имеют различные возможности для подключения/адаптации в будущую/существующую мультимедийную систему в автомобиле. Как правило, в самом простом варианте это будут RCA выходы предусилителя, предназначенные для подключения внешнего усилителя мощности. Встречаются варианты с одной (левый канал/правый канал), двумя (левый/правый, фронт/тыл) и тремя парами выходов (то же самое, плюс отдельный выход на сабвуфер). У мультимедийных головных устройств присутствует:

Вход AUX - аудио или аудио/видео вход для подключения дополнительного источника, часто бывает продублирован на передней панели для оперативного подключения внешнего источника.

Вход USB для подключения цифрового источника. Почти все мультимедийные головные устройства оснащены отдельным видеовходом для подключения камеры заднего хода (включается автоматически при включении передачи заднего хода).

Высоковольтные выходы - предназначены непосредственно для подключения громкоговорителей. Ими оснащаются почти все автомагнитолы кроме головных устройств высшего класса, ориентированных на применение в высококачественных системах с внешними усилителями. Высоковольтные выходы не рассчитаны на подключение сабвуферов и серьезных акустических систем по причине ограниченных возможностей по выходной мощности. Теоретический неискаженный предел – 20Вт, даже если в документации указано 40-60Вт.

Входы и выходы для приема/передачи данных на периферийные устройства - представляют собой шины, оснащенные нестандартными разъемами и позволяющие коммутировать компоненты только одного производителя. Применяются для подключения внешнего навигационного блока, Bluetooth адаптера, совместимых чейнджеров и звуковых процессоров.

Цифровые оптические и коаксиальные звуковые выходы. Встречаются в крайне ограниченном количестве головных устройств и, как правило, используются совместно с процессором.

Возможности обработки звука

Возможности обработки/настройки звука от одной модели к другой могут различаться очень значительно. В простейшем случае это будет регулировка уровня высоких частот (Treble), низких частот (Bass), Баланс и Фейдер. Помимо этого существуют еще следующие функции настройки звука.

Тонкомпенсация (LOUD или Loudness) - применяется для компенсации различного восприятия звука в зависимости от громкости. Обычно реализована простым усилением низких частот на малой громкости, в отличие от тщательно просчитанной коррекции АЧХ (амплитудно-частотной характеристики) в высококачественном и профессиональном аудиооборудовании.

Кроссоверы (Частотные фильтры) - применяются для ограничения полосы частот подающихся на динамик. В самом простейшем случае позволяют "развести" по частотному диапазону сабвуфер с остальной акустикой, т.е. ограничить полосу частот на сабвуфере для его оптимальной работы в низкочастотном диапазоне, а также защитить акустические системы от перегрузки и возможному выходу из строя.

Эквалайзер - позволяет скорректировать амплитудно-частотно характеристику. Бывает двух типов графический и параметрический. Первый, как правило, имеет большее количество полос, расположенных более-менее равномерно по частотному диапазону. Параметрический эквалайзер обычно имеет меньшее количество полос (от 3 до 5), однако каждая полоса не имеет фиксированной частотной полосы и может быть использована там, где необходимо скорректировать АЧХ. Тщательная настройка эквалайзера - процесс достаточно трудоемкий и зачастую требует наличия спектроанализатора, регулировать его "на слух" не рекомендуется.

Временная коррекция (DSP, Digital Signal Processor) - атрибут автомагнитол среднего и высшего класса, позволяет скорректировать разницу в расстояниях до слушателя от громкоговорителей. Работает она следующим образом: измеряются расстояния до динамиков, после чего вводится индивидуальная задержка сигнала на каждый динамик. Позволяет добиться равномерной звуковой сцены без привязки звука к ближайшему излучателю.

Реверберация - теоретически позволяет добиться эффекта присутствия в различных помещениях, однако на практике реализована крайне плохо и вносит в сигнал большое количество искажений.

Дополнительные функции

Современное головное устройство помимо собственно звуковых функций, как правило, обладает еще рядом дополнительных возможностей. Обычно количество различных функций обратно пропорционально цене. Чем дороже головное устройство, тем меньше возможностей оно имеет. Парадокс? На самом деле все очень просто - для более корректной работы каждой из функций серьезные производители предпочитают выполнять все дополнительные модули в виде отдельных блоков, что также позволяет подобрать наиболее подходящую под конкретного потребителя функциональную начинку, не перегружая при этом основную управляющую микросхему.

Усилитель - далеко не самый необходимый элемент аудиосистемы, но добиться по-настоящему качественного звука без него практически невозможно. Оговоримся сразу, раскрыть все возможности усилителя можно лишь при наличии достаточно качественного головного устройства и акустической системы.

Первое с чем надо определиться при выборе усилителя это габариты. Особенно если планируется его установка в скрытых полостях автомобиля. Определенных стандартов здесь в отличие от головных устройств не существует, и каждый производитель использует размеры, которые считает оптимальными.

A, AB, B, D

Буквами обозначаются классы усиления (режимы работы). Как правило, на упаковке они не указываются, исключение составляет класс А.

Класс А – Усилитель, работающий в классе А, является законной гордостью производителя, так как косвенно указывает на его бескомпромиссность и четкую ориентацию на качественное звуковоспроизведение. Класс А отличают крайне низкие искажения, высокое потребление тока, большая теплоотдача и низкий К.П.Д.. Качество звука у него наивысшее среди всех классов. Однако в автомобильной аудиоаппаратуре применяется крайне редко в связи с повышенными требованиями к мощности аудиосистемы из-за повышенной шумности салона.

Класс B, наоборот обладает высокой эффективностью, низким тепловыделением и, к сожалению, повышенными искажениями.

Класс AB применяемый в подавляющем большинстве автомобильных усилителей, является компромиссом между двумя вышеуказанными классами, и обеспечивает разумный баланс между эффективностью и качеством звука.

Класс D, называемый в обиходе "цифровым", на самом деле таким не является, гораздо корректнее будет называть его импульсным. Изначально применялся только для усиления сигнала для сабвуфера. Сейчас все чаще встречаются широкополосные импульсные усилители. Их характерные особенности - это очень высокий К.П.Д. и соответственно малое выделение тепла. По качеству звука они почти сравнялись с традиционными усилителями класса AB.

Какое количество каналов необходимо для построения аудиосистемы? В самом простейшем случае это моноблок, либо двухканальный усилитель, работающий мостом на сабвуфер. В этом случае акустические системы питаются от встроенного в головное устройство усилителя мощности. Для использования усилителя в широкополосном режиме минимальное количество каналов два. Именно в двухканальном варианте записываются все стереозаписи.

Типовые схемы подключения усилителей

Фронт + Тыл/Фронт + Сабвуфер - Для этой схемы минимально возможное количество каналов усиления 4. В первом случае каналы подключаются к каждому из четырех динамиков Левый/Правый Фронт + Левый/Правый Тыл. Такая схема не рекомендуется для систем, ориентированных на высокое качество звуковоспроизведения. Тыловые каналы оттягивают звук на себя, что приводит к возникновению фазовых искажений и отсутствию "звуковой сцены", также без поддержки сабвуфера низкочастотный диапазон воспроизводится не полностью.

Во втором случае два тыловых канала подключаются в мостовом режиме на сверхнизкочастотный динамик (сабвуфер). Эта схема является оптимальной в простых инсталляциях, ориентированных на существенное повышение качества звучания. При отсутствии тыловой акустики становится возможным получить приемлемую "звуковую сцену" и качественную низкочастотную поддержку.

Фронт + Тыл + Сабвуфер - Для этой схемы подойдет любой 5-ти или 6-ти канальный усилитель. Единственная разница будет заключаться в том, каким образом будет подключен сабвуфер: в мостовом режиме или отдельным каналом. Как правило, 5-ти и 6-ти канальные усилители ориентированы именно на такую схему подключения, основным различием является возможность третьей пары работать в стереорежиме.

Мультимедиа 5.1 (Фронт + Тыл + Сабвуфер + Центральный канал) - Система, ориентированная на просмотр видеофайлов, схематически аналогична домашнему кинотеатру, минимальное количество каналов 6. Усилителей, предназначенных целенаправленно для таких систем, очень мало, поэтому центральный канал, как правило, усиливается отдельно. Остальная конфигурация аналогична предыдущей схеме включения.

Идеальным вариантом подключения усилителей является схема с использованием отдельных двухканальных усилителей на каждую пару динамиков, но для ее реализации требуется свободное место для установки, либо готовность им пожертвовать, к тому же такая конфигурация весьма недешева.

Пара слов о мощности усилителя

Основным критерием оценки усилителя у непрофессионала является мощность, и, как правило, зря. Очень важно понимать, с использованием каких стандартов измерения мощности производилась оценка. Наиболее корректное представление о реальном потенциале усилителя могут дать стандарты DIN или RMS.

DIN - мощность, при которой усилитель может работать в течение длительного времени с сигналом "розового шума" и нелинейными искажениями на уровне 1%.

RMS (Rated Maxmum Sinusoidal) - Максимальная (предельная) синусоидальная мощность - мощность, при которой усилитель может работать в течение одного часа с реальным музыкальным сигналом без выхода из строя. Обычно на 20 - 25 процентов выше DIN.

PMPO (Peek Music Power Output) - Пиковая кратковременная мощность, которую усилитель может выдать в течение короткого промежутка времени (обычно 10 мс.). Уровень нелинейных искажений при этом не учитывается.

Также необходимо обратить внимание, при каком сопротивлении нагрузки было проведено измерение. Сопротивление постоянному току у типичного автомобильного громкоговорителя 4 Ом. Соответственно при сопротивлении 8 Ом выходная мощность усилителя будет в 2 раза ниже. При сопротивлении 2 Ом теоретически в 2 раза выше, но на практике такое встречается крайне редко из-за ограниченных возможностей блока питания.

Остальные технические характеристики. На что обратить внимание.

Такие параметры как частотный диапазон, отношение сигнал/шум и переходное затухание мы здесь подробно обсуждать не будем, они уже давно в порядке у всех усилителей, и изучать их при выборе усилителя смысла нет.

Скорость нарастания сигнала на выходе - довольно важный параметр при работе усилителя в ВЧ-диапазоне, но при этом абсолютно бесполезный при подключении к сабвуферу. Приемлемый уровень от 2-х В/Мкс.

Демпинг фактор - оказывает влияние на контроль движения диффузора динамика. Тут все просто, чем больше, тем лучше. В совсем уж печальных случаях возможно "гудение" сабвуфера и потеря атаки мидбаса.

Дополнительные функции

90 процентов автомобильных усилителей мощности, помимо собственно усиления сигнала, обладают рядом дополнительных и достаточно полезных функций.

Фильтры/кроссовер. (Hi-Pass/Lo-Pass/Band-Pass)

Фильтры присутствуют почти в каждом автомобильном усилителе мощности, с их помощью можно как ограничить сигнал сверху (оставить только нижние частоты) и оставить только низкочастотную составляющую (необходимо для ограничения воспроизводимого диапазона частот сабвуфера) - в этом случае используется Фильтр низких частот/ФНЧ/Lo-Pass, так и наоборот, Фильтром высоких частот/ФВЧ/Hi-Pass можно ограничить снизу полосу частот воспроизводимую НЧ/СЧ динамиком (во избежание его перегрузки и физического выхода из строя).

Полосовой фильтр (Band-Pass) применяется в случаях, когда необходимо ограничить воспроизводимый диапазон и сверху и снизу. Например, при поканальном усилении фронтальной акустики мидбас приходиться обрезать с обеих сторон диапазона.

Bass Boost - Достаточно бесполезная функция, представляющая собой однополосный эквалайзер на частоте как правило 40 Гц и работающий только в плюс. Как правило, при увеличении звукового давления приводит к существенному ухудшению качества звучания. Крайне не рекомендуется пользоваться им в большом диапазоне.

Subsonic - Подтональный фильтр, используется, как правило, в системах с фазоинвертором для отсечения полосы частот ниже частоты настройки порта фазоинвертора.

Дистанционный регулятор уровня - применяется для оперативной регулировки уровня сабвуфера с места водителя.

Очень редко и только в крайне ограниченном количестве моделей могут встречаться следующие функции:

  • DSP (Digital Signal Processor) - позволяет производить тонкую настройку системы, а также скорректировать огрехи инсталляции. При подключении по аналоговому входу теряет свои преимущества.
  • Цифроаналоговый преобразователь (ЦАП/DAC) - позволяет подавать сигнал на усилитель в цифровом виде, что значительно снижает вероятность появления помех и фоновых шумов.

Резюме

При выборе усилителя, ориентируйтесь на хорошо известные и зарекомендовавшие себя фирмы, тогда вероятность ошибиться с выбором будет гораздо меньше.

Не думайте, что послушав его на стенде, Вам будет проще сделать правильный выбор. Понять, как на самом деле будет звучать Ваш усилитель, Вы сможете только в салоне Вашего автомобиля и в составе Вашей аудиосистемы.

Для установки и настройки усилителя обращайтесь только в специализированные установочные центры. Только квалифицированные мастера смогут учесть все нюансы и "подводные камни" при установке усилителя, а Вы в свою очередь получите хорошо звучащую систему без помех и фоновых шумов.

К сожалению, далеко не факт, что усилитель с отличными характеристиками будет звучать столь же хорошо. Выяснить это можно только путем прослушивания.

Рекомендуемая мощность усилителя 70-120% от мощности акустических систем. Более мощный может повредить как НЧ, так и ВЧ часть вашей акустической системы, а недостаточно мощный может вывести из строя ВЧ-динамики

Выбор акустических систем.

Акустические системы, динамики, громкоговорители — последнее звено отделяющее Вас от прослушивания любимых композиций. Именно они осуществляют преобразование электрического сигнала в колебания воздуха, которые в конечном итоге мы и слышим.

Конструкция современного динамического излучателя (собственно динамика) была разработана в конце 19го века, и с тех пор она только совершенствовалась. Наибольшее распространение в аудиосистемах получили диффузорные громкоговорители. Как правило они применяются в НЧ- и СЧ-звеньях системы. В высокочастотном звене распространение получили купольные излучатели.

Диффузорные громкоговорители

Состоят из кольцевого магнита в который помещена звуковая катушка, соединенная с диффузором, а сам диффузор закреплен на диффузородержателе при помощи подвеса (как правило резинового) и центрирующей шайбы.

Диффузоры динамика изготавливаются из различных материалов: бумага, полипропилен, кевлар, карбон, алюминий, а так же их сочетаний (сендвич). Потенциально наивысшее качество звука можно получить от бумажных диффузоров, так как они обладают наиболее сбалансированным сочетанием характеристик. Металлические диффузоры обладают высокой жесткостью, но при этом не свободны от резонансов вне диапазона излучения. Динамики с пластиковыми и полипропиленовыми диффузорами очень дешевы в производстве и как правило применяются в моделях начального уровня.

Диффузородержатели (корзины) бывают штампованными (из стали), литыми (алюминий и его производные) и пластиковыми. Наиболее предпочительны динамики с литыми корзинами — они лучше заглушены, практически лишены резонансов и соответственно свободны от призвуков.

Купольные громкоговорители

Применяются, как правило, в ВЧ-диапазоне и изредка встречаются купольные среднечастотные динамики. Их конструкция практически аналогична конструкции диффузорного динамика, с одним лишь нюансом, если диффузорный динамик имеет резиновый подвес, а катушка крепится фактически к центру диффузора, то у купольного динамика диффузор имеет форму купола, а катушка крепится к его краям. Основными материалами при производстве куполов является шелк и металл. Шелковые купола так  же как и бумажные диффузоры обладают сбалансированными параметрами и мягким натуральными звучанием, а металлические придают звучанию резкость (что плохо) и детальность (что хорошо).

Параметры динамиков

Мощность — тут как и в случае с усилителями, далеко не самый важный параметр, показывает всего лишь ту величину подводимой мощности, которую динамик может выдержать в течении определенного времени без выхода из  строя.

Чувствительность — показывает, какое звуковое давление может развить динамик на расстоянии одного метра от центра диффузора при подаче на него сигнала мощностью 1 Ватт. Вот как раз на него и надо обращать внимание для того, что бы понять насколько громко будет звучать Ваша аудиосистема.

Импеданс — зависимость электрического сопротивления от частоты. Стандарт - 4 Ом. Более высокое сопротивление позволяет усилителю лучше контролировать движение диффузора, особенно при воспроизведении низких частот, но при этом в 2 раза снижается мощность отдаваемая усилителем. Более низкое сопротивление способно вывести усилитель из строя, если в инструкции к нему не оговаривается возможность работать на низкоомную нагрузку.

Частотная характеристика — диапазон воспроизводимых частот, как правило, представляется производителем в более выгодном свете и практической пользы почти не несет.

Параметры Тиля-Смолла — используются для расчета акустического оформления громкоговорителей, для их практического применения необходимы программы по расчету оформления.

2 или 3 полосы

Прежде чем начать выбирать себе акустические системы, необходимо определиться с компоновкой акустики, 2х полосная система (мидбас + твиттер) это будет или 3х полосная (мидбас + мидрейндж + твиттер). Как правило поставить оптимальным образом 2х полосную акустику несоизмеримо проще и большинстве случае такая инсталляция не потребует глобальных изменений деталей салона. Также 2х полосная система существенно упрощает фазовое согласование динамиков и при тщательном подборе компонентов позволяет получить качество звучания сравнимое, а возможно даже превосходящее 3х полосные системы. В случае же использования 3х полосной акустики, для более полной реализации ее возможностей весьма желательно полностью поканальное усиление с возможностью индивидуальной тонкой настройки каждого излучателя. Ну и, разумеется, установочное место под отдельный среднечастотный излучатель.

Кроссовер

Необходимы для ограничения полосы частот, воспроизводимых конкретным излучателем. Подача слишком низкой частоты на ВЧ-динамик приведет к его банальному выходу из строя. А высокочастотная составляющая, поданная на мидбас, во-первых, будет воспроизведена далеко не лучшим образом (если вообще будет воспроизведена), а во-вторых, привяжет звук к ближайшему излучателю, и в результате «убьет» звуковую сцену.

Рекомендации по выбору акустических систем

Лучше всего динамики получаются у фирм специализированных на громкоговорителях, то есть производящих только динамики, а не все для автозвука (усилители/головные устройства/провода).

Недорогая акустика, как правило, жанрово ориентирована, поэтому проконсультируйтесь с продавцом относительно того, на какой жанр ориентирован выбранный Вами комплект.

Не смотрите на заявленную мощность, лучше поинтересуйтесь чувствительностью динамиков. В основном более мощные динамики имеют низкую чувствительность и не могут достичь больших величин звукового давления.

Если Вы не планируете глобальную переделку автомобиля только лишь ради качественного звука, то наилучшим вариантом будет отказаться от выбора 3-х полосной акустики и остановиться на 2-х полосах.

Компания ООО «Алекс Восток» поможет правильно подобрать и качественно установить видео и аудио системы на Ваш автомобиль