Насколько усилитель улучшает звук в авто
Звук в автомобиле: как заставить штатную систему звучать лучше?
Когда обладатель прилично звучащей домашней аудиосистемы проводит много времени за рулем, то рано или поздно обращает внимание и на штатное аудио в своей машине. И приходит к выводу, что автопроизводитель слукавил, пообещав ему хороший звук, да иногда еще и приправив обещание каким-нибудь известным шильдиком. Стандартный вопрос, который при этом возникает, — «А что можно сделать, чтобы штатка нормально зазвучала?»
Под понятием «нормально звучит» каждый обычно понимает что-то свое. Для кого-то достаточно просто увеличить запас неискаженной громкости, а кто-то старается приблизиться к домашнему High End (варианты «dolbit normalno», уж простите, рассматривать не хочется). Впрочем, домашние принципы в автомобиле все равно не работают. Как минимум потому, что акустические свойства у автомобильного салона совсем другие, нежели у комнаты. И колонок как таковых тут нет, а динамики раскиданы по принципу «где место есть, там и поставили». Про акустическое оформление для них и вовсе говорить нечего — его роль играют элементы конструкции автомобиля. В общем, с «домашкой» ничего общего.
Часто маркетологи почему-то ассоциируют качество аудиосистемы с количеством динамиков в ней
Отсюда, кстати, и бытующее среди злых языков утверждение, что автомобильный High End — это абсурд, и построить в автомобиле аудиосистему высокого класса невозможно в принципе. Лично мне такой подход не очень нравится, ну не люблю я проводить в машине два-три часа в день, стоя в городских пробках, слушая одно лишь только радио. И, думаю, я не один такой. А значит, будем искать другие решения, не домашние. И, как показывает практика, такие решения существуют.
Наверное, было бы неправильно сваливать всё в одну статью. Объяснить за один раз все нюансы построения звука в автомобиле — это что-то из области «Квантовая физика в двух словах». Но выбрать правильное направление, чтобы сделать правильный первый шаг к хорошему звуку – это, пожалуй, уже половина успеха. С этого и начнем.
Я бы не стал утверждать, что все штатные системы звучат скверно. Есть много интересных и действительно прекрасно звучащих. Но, к сожалению, с одним большим недостатком — чудовищной стоимостью
Первым делом нужно определиться, а что, собственно, нам нужно. Если есть желание сделать систему действительно высокого класса, то в любом случае простыми средствами не обойтись, придется подходить к вопросу комплексно и готовиться к приличным финансовым вливаниям. Если же задачи сравняться по звучанию с многокилобаксовыми домашними системами не стоит, то можно подходить поэтапно. А вот на каком этапе остановиться — это уже дело каждого. Начнем с простого.
Уровень первый. Шумоизоляция
Да-да, это самый первый пункт при любом апгрейде штатной аудиосистемы. Хочешь слушать музыку — первым делом избавься от лишних звуков. Кстати, речь не столько о стороннем шуме, сколько о кузовном. Посмотрите на домашнюю колонку. Прочный корпус, лишенный призвуков. Звук излучает лишь то, что должно излучать звук, а что не должно — держится монолитно. А теперь взгляните где и как установлен любой автомобильный динамик и что является для него корпусом. Чаще всего он закреплен на какой-нибудь металлической панели, а в худшем случае и вовсе на пластиковой обивке. А корпус такой «колонки» — это дверь или какая-нибудь кузовная ниша. Жесть, да и только. Кстати, в прямом смысле этого слова.
Самый простой способ улучшить акустические условия работы динамиков и избавиться от ненужных резонансов и прочих призвуков металла — использовать вибродемпфирующие материалы. Они обычно делаются на основе битума или каучука, часто с какими-нибудь добавками. Их главная особенность — высокая внутренняя вязкость. В основном это просто листовые материалы, которые раскраиваются прямо по месту и тщательно прикатываются к металлу. Но иногда такие материалы бывают и в виде мастик.
Обработка вибродемпфирующими материалами устраняет призвуки металла и улучшает условия работы установленных динамиков
Вибродемпфирующие материалы потяжелее и пожестче эффективнее, но с ними и работать тяжелее, так что не все мастера их любят. С теми, что потоньше и полегче, работать проще, но от них и эффект не настолько высок. Оптимум, как правило, где-то посередине.
Разного рода легкие вспененные и волокнистые материалы можно рассматривать лишь факультативно, они работают несколько иначе, и на поглощение вибраций металла особого влияния не оказывают.
Уровень второй. Замена штатных динамиков
Вот тут нужно быть очень осторожным. Это то еще поле с граблями, с закрытыми глазами не побегаешь. Такой вариант апгрейда применим далеко не всегда. Если заменить одни лишь динамики и оставить все остальное, то далеко не факт, что система «запоет». Больше того, в каких-то случаях результат может оказаться и вовсе отрицательным. Штатная аудиосистема хоть сама по себе и невысокого класса, но в ней все подобрано друг к другу и сбалансировано.
Понятно, что аудиосистема — далеко не приоритетный элемент при проектировании автомобиля, но иногда способы установки штатных динамиков просто удивляют. На фото — штатный динамик BMW, который был закреплен просто с внутренней стороны обивки и прикрыт легким кожухом
Одна из хитростей, к которой прибегают автопроизводители — уменьшенный импеданс акустики. Вообще, в автомобильном аудио самая распространенная акустика — 4-омная, а вот в «штатках» нередко используют 2-омную. Все для того, чтобы форсировать дохлый штатный усилитель и чуть поднять запас по громкости. Замените такие динамики более привычными 4-омными, и получите тихую систему, и все попытки увеличить громкость будут сопровождаться ростом искажений.
Но это еще ладно, среди aftermarket акустики полно 2-омной. Не наступить бы на другие грабли — скорректированный сигнал. Это, кстати, одна из «фишек» многих брендовых штатных систем — там не компоненты лучше, а именно коррекцией компенсируют особенности дешевых динамиков и недостатков их акустического оформления. Замените в такой системе динамики, и такая коррекция будет уже неуместна.
Но не нужно пугаться и совсем отбрасывать этот вариант. Сегодня можно найти множество комплектов акустики, которые ориентированы специально под определенные марки и модели автомобилей. В основном, на европейские, в этой части света такой апгрейд наиболее востребован.
Видеоролик демонстрирует легкость апгрейда штатной аудиосистемы простой заменой ОЕМ-динамиков на комплект, специально разработанный для конкретной марки автомобиля:
Уровень третий. Апгрейд без замены штатного головного устройства
Если все эти «цветочки» с динамиками кажутся вам несерьезными, пора переходить к «ягодкам» — затрагивать усилительную часть системы. Главная задача, которую приходится решать в этом случае — где взять исходный нескорректированный линейный сигнал, от которого начать строить новую аудиосистему.
На самом деле, просто так вы его нигде не найдете. И единого рецепта для всех автомобилей тут просто нет, в любом случае придется обращаться к профессионалам, которые специализируются на «постановке голоса» автомобилям. По большому счету, все сводится к четырем вариантам.
Первый вариант – это «вытащить» линейный сигнал из электронных недр головного устройства. Для многих моделей этот процесс, кстати, хорошо отработан, и за относительно небольшую сумму ваше штатное головное устройство обзаводится хвостом с RCA-разъемами с тыльной стороны.
Во многих головных устройствах достать линейный сигнал несложно. Иногда, правда, его уровень невысок, и чтобы не нахватать помех на пути к усилителю, приходится добавлять небольшой выходной буфер. Но для опытного мастера это не вызывает особых сложностей
Второй вариант приходится использовать, когда нет возможности вывести «линейники». В этом случае мы оставляем в системе штатный усилитель, решительно отключаем от него штатные динамики и заводим его выходы на входы нового усилителя. Единственное требование к последнему — это наличие в нем так называемых высокоуровневых входов.
Высокоуровневые входы — это фишка исключительно автомобильной аудиотехники, дома подключать один усилитель вслед за другим вряд ли кому-то придет в голову. В машине это вынужденная мера, и пусть технически она не слишком изящна, но смысл в ней все же есть. Ведь к штатному усилителю будут подключены уже не низкоомные динамики. Его выходные каскады будут работать в совершенно другом режиме, с меньшими токами, так что и качество сигнала будет уже несколько иным. В любом случае вы получите звук лучше, чем было в штате.
Но этот вариант тоже применим не всегда. Чуть выше я уже говорил о том, что во многих системах вводится намеренная коррекция сигнала. В этом случае просто пускать «кривой» сигнал со штатного усилителя на новый смысла нет. А если штатная система и вовсе с поканальным усилением, то тут даже и кривого сигнала не найти — одни лишь частотные «обрезки».
Для таких случаев — третий вариант, с применением цифрового процессора вроде Audison bit One, Audison bit Ten, Helix DSP и т. п. Фишка этих девайсов в том, что они могут сложить из этих отдельных частотных кусков исходный аудиосигнал, убрать коррекцию (а вернее, скорректировать сигнал «в обратную сторону») и вот такой восстановленный сигнал уже отправить на новый усилитель. В умелых руках, кстати, довольно действенная штука.
Как правило, автомобильные процессоры настраиваются с ноутбука или планшета
Ну и четвертый вариант применим в машинах, в которых штатная система построена с применением MOST-шины (Media Oriented Systems Transport). Таких, кстати, нынче немало. Особенность структуры MOST в том, что все устройства (источник, усилители, мониторы, чейнджеры и т.д.) объединены единой цифровой шиной, по которой данные циркулируют по кольцу. Взять и что-нибудь убрать из такой системы нельзя, передача данных прерывается и все просто перестает работать.
При кажущейся на первый взгляд сложности на самом деле этот вариант один из самых удобных для инсталляции новой системы. Все, что понадобится — это MOST-адаптер. Он включается в MOST-кольцо как еще одно устройство, вытаскивает из шины цифровой аудиосигнал и выдает его нам «на блюдечке с голубой каёмочкой» — в виде привычного SPDIF.
Если штатная аудиосистема использует MOST-шину, то использование адаптера позволяет получить SPDIF без хирургического вмешательства в головное устройство или проводку
А дальше мы можем делать с ним всё, что душе угодно — от экономного решения «процессор + усилитель в одном корпусе» (MD.Lab AM-60.6DSP, Audison Prima AP8.9 bit, Helix P SIX DSP и т.п.) и до экстравагантных систем с внешним ЦАП и прочими аудиофильскими заморочками.
Уровень четвертый. Полная замена штатной системы
Бывают ситуации, когда не устраивает не только звучание штатной системы, но и функциональность самого головного устройства. В этом случае мысли о его замене становятся особенно назойливыми. Но это не всегда можно сделать малыми силами.
Изначально в этой Honda было установлено штатное головное устройство, интегрированное в торпедо. С помощью нештатной панели удалось установить новое головное устройство стандартных DIN-размеров
Первым делом внимательно посмотрите, что представляет собой штатное головное устройство. Если оно имеет собственный дисплей, а все органы управления аудиосистемой не связаны с остальными системами автомобиля (климат-контроль, бортовой компьютер и т.п.), то его, скорее всего, можно спокойно снять, при этом все остальные системы останутся незатронутыми.
Пусть оригинальные форма и размеры штатного ГУ вас не смущают. Во-первых, сейчас немало альтернативных головных устройств, которые выпускаются под конкретные марки автомобилей и встают в панель по принципу pin-to-pin — посадочные места и разъемы полностью совпадают. Либо можно использовать переходную рамку для установки стандартного аппарата размера 1DIN или 2DIN и адаптер со штатного разъема на стандартный ISO. Их выпускают многие производители, так что подобрать подходящий комплект обычно нетрудно. В крайнем случае, в custom-решения тоже никто не отменял.
Если на штатное головное устройство возложено много штатных функций, то его замена — очень непростая задача, простые решения есть далеко не на каждый автомобиль. На фото —комплект Alpine, разработанный специально под Mercedes
А вот если штатная «голова» объединена с другими системами автомобиля, тут уже сложнее. Далеко не факт, что на ваш автомобиль существует альтернативное головное устройство. В таком случае подход будет индивидуальным, и с большой вероятностью затратным.
Этот McIntosh стал во главе новой аудиосистемы, специально для него изготовлена установочная рамка. От штатное системы осталось только головное устройство, оно теперь выполняет роль второго по значимости источника
Но есть и еще один вариант. Он выглядит достаточно экстравагантно, но иногда это единственный способ организовать в автомобиле действительно высококачественный аудиоисточник — это оставить штатное головное устройство без изменений и установить второе. Оно в таком случае становится в системе главным, и аудиосистема строится именно от него. Штатное смещается с роли главного в системе и становится дополнительным – его выходы подключаются к AUX-входам нового головного устройства.
Как выбрать усилитель звука в машину
Зачем нужен автомобильный усилитель звука?
Сегодня многие автомобили оснащаются аудиосистемой еще на заводе. Большинству автолюбителей возможностей штатной аудиосистемы вполне достаточно, и, если вы не испытываете дискомфорта от качества звучания штатной магнитолы, и у вас никогда не возникало желания выкрутить регулятор громкости на максимум, то усилитель вам не нужен. Но если качество стандартного звука вас не устраивает, или если вам хочется поставить в машину сабвуфер и «зажигать» на «тусовках» и «фестах», то без усилителя звука не обойтись.
Какой выбрать?
Усилитель по своим характеристикам обязательно должен соответствовать подключаемым к нему динамикам. Несоответствие мощностей и сопротивления динамиков возможностям усилителя могут привести к выходу из строя усилителя или заметному снижению качества звучания. Входное сопротивление динамиков ни в коем случае не должно быть ниже поддерживаемого усилителем.
Прежде чем перейти к подбору усилителя по характеристикам, следует подготовиться к тому, что покупка выйдет дорогостоящей: усилители относятся к тем видам техники, в которых дорогая модель может быть плохой, но дешевая модель хорошей быть не может. Даже суммарная стоимость одних комплектующих (качественные разъемы, тяжелый алюминиевый радиатор, силовые полупроводниковые приборы) уже тянет на немаленькую сумму. И, чтобы не потратить зря деньги, настоятельно рекомендуется обратить внимание на проверенных производителей аудиотехники, таких как Alpine и Hertz. Либо на более бюджетные, но пока еще качественные модели от Swat, JBL, Pioner, Kenwood, Sony и т.д.
Характеристики усилителей.
Класс усилителя. Несмотря на большое количество типов усилителей (A, B, C, D, AB) сейчас наибольшее распространение имеют AB и D классы.
50% мощности выделяется в виде тепла на мощных транзисторах выходного каскада и это тепло необходимо рассеять с помощью радиаторов).
В усилителях класса D мощные транзисторы не используются. При одной с AB-классом потребляемой мощности такой усилитель будет иметь большую выходную мощность и намного меньшие габариты. КПД усилителей D-класса доходит до 95%. К сожалению, при одной мощности с усилителем AB-класса, самый дешевый усилитель D-класса будет стоить заметно больше и выдавать при этом менее качественный звук. Зато усилители D-класса бывают очень мощными при небольших размерах: с помощью такого усилителя можно будет подключить к автомобильной аудиосистеме самый мощный сабвуфер.
Количество каналов. Это, проще говоря, количество выходов, к каждому из которых можно подсоединить по динамику.
Хотя можно и к двум каналам подсоединить один более мощный динамик по «мостовой схеме», и к одному каналу подсоединить два динамика, посчитав суммарное сопротивление по соответствующей формуле.
Одноканальные усилители (моноблоки) обычно предназначены для подключения сабвуфера к имеющейся аудиосистеме. Соответственно, при выборе такого усилителя важны те параметры, которые пригодятся при подключении сабвуфера. Наличие фильтра высоких частот в моноблоке не обязательно (нет смысла подключать к нему высокочастотные «пищалки»), а вот наличие НЧ-фильтра практически обязательно. Диапазон воспроизводимых частот в таких усилителях обычно смещен вниз, и максимальная частота редко превышает 250 Гц. Для подключения мощных сабвуферов желательно наличие в усилителе фильтра сверхнизких частот (subsonic) для «срезания» неслышимых ухом, но вредных и для оборудования и для организма человека частот ниже 20 Гц. Регулировка уровня баса также будет нелишней, особенно если её нет в штатной магнитоле.
Двухканальные усилители – более универсальный вариант. Могут использоваться как для подключения двух колонок, так и для подключения одной мощной колонки (сабвуфера) по мостовой схеме. Усиление в них производится уже во всем слышимом диапазоне: 20-20000 Гц. Соответственно, обычно оснащены как НЧ, так и ВЧ-фильтрами.
Трехканальные усилители предназначены для подключения двух колонок и сабвуфера. Такие усилители зачастую имеют дополнительные возможности для работы с сабвуфером, вроде subsonic фильтра или регулировки баса.
Четырехканальные – наиболее универсальный вариант, чаще всего использующийся для построения аудиосистемы целиком. Представляет собой два двухканальных усилителя, объединенных в одном корпусе. Чаще всего каждый усилитель имеет свой кроссовер (комплект раздельных фильтров), что позволяет использовать усилитель как для подключения четырех динамиков, так и для подключения двух динамиков и сабвуфера. Впрочем, в некоторых моделях для снижения цены одна пара каналов предназначена для воспроизведения высоких частот, другая – низких (обычно обозначены как «front» – «передняя» – для ВЧ и «rear» – «задняя» – для НЧ). Соответственно, ВЧ-фильтра, к примеру, на задней паре может не оказаться.
Пятиканальные предназначены для подключения четырех колонок и сабвуфера.
Номинальная выходная мощность. Один из важнейших показателей усилителя. Производители это понимают и нередко пытаются ввести покупателя в заблуждение, указывая на корпусе усилителя числа, либо относящиеся к пиковой мощности, либо к потребляемой, либо вообще не имеющие никакого отношения к реальной мощности устройства.
Номинальная выходная мощность (RMS) – это мощность, с которой усилитель может работать продолжительное время (минимум 1 час). Пиковая мощность – мощность, которую усилитель может выдавать кратковременно, длительная работа с такой мощностью усилитель гарантированно повредит.
Выходная мощность усилителя обратно пропорциональна внутреннему сопротивлению подключенных динамиков: при увеличении сопротивления динамиков вдвое, мощность также падает вдвое. Поэтому номинальная мощность приводится обязательно с упоминанием внутреннего сопротивления (импеданса) подключенных динамиков.
Если вы собираетесь использовать пару каналов для включения сабвуфера в мостовом режиме, убедитесь, позволяет ли усилитель такое подключение и выясните, каково минимальное сопротивление динамика при таком подключении.
Минимальная и максимальная воспроизводимая частотаобычно охватывает весь слышимый диапазон – от 20 до 20000 Гц. Превышение этих пределов в обе стороны встречается, но практического смысла не имеет. Скорее, диапазон в 10-50000 Гц указывается на шкале амплитудно-частотной характеристики некоторых усилителей, как свидетельство того, что в слышимом диапазоне (20 Гц-20 кГц) АЧХ ровная и усиление сигнала производится независимо от частоты. В моноблоках, предназначенных исключительно для подключения сабвуферов, максимальная частота часто урезана до 250-300 Гц. Это нормально, более высокие частоты сабвуферу воспроизводить незачем.
Для ценителей качества большое значение имеют такие показатели, как коэффициент гармонических искажений и соотношение сигнал-шум.
Гармоническое искажение – это привносимый в сигнал гармонический шум (периодический сигнал отличающейся от самого сигнала частоты). Высокий уровень гармонических искажений проявляется пропаданием чистоты звука, звук становится глухим, шипящим, что особенно хорошо заметно на высоких частотах. Коэффициент гармонических искажений – это отношение амплитуды вносимых гармоник к амплитуде полезного сигнала. Для качественного звучания необходимо, чтобы он был не более 1% на всех частотах. Для Hi-Fi техники принято иметь коэффициент гармонических искажений в районе 0,5-0,7%, а топовые Hi-End модели могут похвастаться показателем в сотые и тысячные доли процента, хотя большого смысла в этом нет: гармоники амплитудой менее 0,5% сигнала человеческих ухом неразличимы.
Кроме гармоничного шума, усилитель привносит в сигнал еще и шум случайный, источником которого служит множество факторов: тепловой шум, низкая разрядность АЦП, паразитные связи, самовозбуждение и т.д. Уровень такого шума, вносимого усилителем, характеризуется соотношением сигнал/шум. Параметр этот, грубо говоря, показывает, насколько сильный будет шум при нулевом сигнале на входе усилителя. Параметр этот не должен быть ниже 75 дБ, а для высококачественной техники – не ниже 95 дБ.
Чувствительностьюназывается та величина входного сигнала, при которой усилитель еще способен выдать сигнал номинальной мощности. Автомобильные усилители часто оснащают регулятором чувствительности («gain», «input level», «input sensitivity»), чтобы их сопряжение с разномастными аудиосистемами не вызвало проблем. Если вы собираетесь подключать усилитель на выход предусилителя аудиосистемы, на выход другого усилителя или отдельного кроссовера, убедитесь, что выбранный усилитель имеет регулируемую чувствительность и что выходной сигнал предыдущего устройства в цепочке находится в пределах чувствительности усилителя.
Проверьте, какие защиты включил производитель в выбранный вами усилитель. Считается хорошим тоном наличие защит от короткого замыкания и от перегрузки.
Также обратите внимание на размеры выбранного усилителя. Мощные АВ-усилители могут иметь довольно большие размеры и лучше сразу предусмотреть для них место в машине – защищенное от брызг и пыли с улицы, но со свободным доступом воздуха для охлаждения радиатора.
Варианты выбора.
Если вы желаете подключить сабвуфер к уже имеющейся аудиосистеме, оптимальным выбором будет приобретение одноканального усилителя. Такой обойдется вам в 6000-15000 рублей в зависимости от производителя и мощности сабвуфера.
Если вам нужен недорогой усилитель для создания аудиосистемы с парой динамиков и опциональным сабвуфером не самой большой мощности, обратите внимание на трех- и четырехканальные усилители АВ-класса по цене от 3000 до 10000 рублей.
