Как подключить трехполосную акустику в авто поканально
СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ ТРЕХПОЛОСНОГО ФРОНТА И САБВУФЕРА
Трехполосный фронт позволяет увеличить громкость, улучшить детальность, автомобильной аудио системы, а сабвуфер дополнит недостаток нижнего регистра, для полноты звуковой картины. В системе «Трехполосный фронт и сабвуфер», полная звуковая полоса, разделяется на четыре типа излучателей (динамиков), в итоге каждый динамик воспроизводит более узкий диапазон, нежели в системе «двухполосный фронт и сабвуфер» или в системах с широкополосными динамики, соответственно динамики в трехполосном фронте менее нагружены и поэтому могут играть громче и точнее. Представляю вашему вниманию две наиболее популярных схемы организации трехполосного фронта и сабвуфера.
-Первая схема трехполосный фронт на пассивных кроссоверах. В этой системе необходимо уделить большое внимание установке, расположению и направлению колонок. Настраивается система «трехполосный фронт и сабвуфер» аналогично системе «двухполосный фронт и сабвуфер» — состыковывается верх сабвуфера и низ мидбаса, ну и соответственно выставляется чувствительность входного сигнала усилителя (Gain).
-Во второй системе применено поканальное усиление от процессорной магнитолы, с использованием небольшой хитрости. Хитрость заключается в том, что в большинстве процессорных магнитол имеется три пары предусилителя, а что бы нормально настроить трехполосный фронт с сабвуфером, сделать необходимые задержки, необходимо четыре пары. Такое есть только в топовых магнитолах, например в Pioneer DEX-P99RS, но не каждому он по карману. По этому, правый RCA мидбаса, разделяют с помощью двух Y-разветвителей и довольно адекватно настраивают систему. Почему именно канал правого мидбаса, по тому, что по удаленности от ушей водителя, правый мидбас находится примерно на таком же расстоянии, что и сабвуфер. Выставив временную задержку для правого мидбаса, мы получаем примерно необходимую задержку на сабвуфере.
Настройка системы «трехполосный фронт и сабвуфер», подключенной поканально, довольно сложна — выставляются срезы для каждого типа динамиков, используются разные крутизны срезов кроссовера, индивидуальные звуковые задержки каждого динамика, плюс тональный баланс. Неопытному человеку правильно настроить, практически не реально, благо есть ГУ, в комплекте которого, имеется калибровочный микрофон, который частично поможет настроить систему
Многополосное подключение или поканалка
Вернусь к автомобилке.
В последнее время я стал проповедовать многополосное подключение в автомобиле. Почему? А вот сейчас и попробую всем это объяснить
Несмотря на то, что я буду говорить о VW/Skoda, в большинстве случаев это может быть справедливо для многих автомобилей. Итак, начнём с того, как же разрабатываются динамики? Опустим случаи использования жёсткого ОЕМа именитыми производителями (а такого сейчас крайне много) и посмотрим на действительно разработку динамиков. В большинстве случаев используется компьютерное моделирование и прослушивание в идеальных условиях: стенд, одинаковое направление излучателей, одинаковое расстояние от излучателей до слушателя. При таком раскладе большинство правильно сконструированных компонентных систем будут играть хорошо, нередко даже при различных положениях аттенюатора твитера в кроссовере.
Переносим это всё в машину. Ставим в штатные места (как делается в подавляющем большинстве случаев) и что мы получаем?
В Гольф 3 или Пассат 3-4 твитеры стоят в торпедо, миды — в дверях. Это неплохо, однако коррекция уровня твитера требуется — он явно ближе, чем мидбас, при этом ещё и работает на отражение, что в некоторых случаях может привести к небольшому усилению (да-да! Усилению!) звуковой волны на определённых частотах.
В Гольф 4 и 6, Пассат 5-6 и машинах на их базе твитеры уже стоят в треугольниках зеркал. «Они стали ближе!» (с). Чем это грозит? Это грозит тем, что подавляющее большинство динамиков будут играть чрезмерно резко. Аттенюатор твитера не поможет.
В Гольф 5 и машинах на его базе ситуация ещё более грустная — мидбас стоит в задней части двери, да ещё и низко. Мы получим хороший завал по средним частотам и акцент на высоких.
Грустная картина, не правда ли?
Всё это можно изменить поканалкой.
Как правильно сделать?
Самое простое — поканалка от магнитолы. Почти все из вас знают, что правильная система в автомобиле не имеет тыловых динамиков. 99% современных автомагнитол имеет выходы на фронтальные и тыловые динамики. Так что мешает нам использовать их только для фронта? Подключаем вместо тыловых динамиков наши мидбасы без кроссовера, вместо фронтальных — твитеры через комплектный кроссовер. И регулируем с помощью FADER магнитолы соотношение уровней громкости твитеров и мидбасов. Конечно, в идеале поставить вторую пару точно таких же кроссоверов на мидбасовые динамики. Это требуется для того, чтобы звучание не было излишне ярким на среднечастотном диапазоне. Но на рынке присутствуют динамики с раздельными кроссоверами для твитера и для мидбаса, а также совсем недорогие динамики, где мидбас работает в полную полосу, а твитер фильтруется скромным конденсатором. Вот это — идеальные решения для поканалки от магнитолы. При этом нам практически неважно, будет ли иметь магнитола встроенный процессор или нет. Естественно, если процессор будет — мы можем отказаться от кроссоверов совсем, но грешно использовать процессорную магнитолу без внешних усилителей. Как вариант — найти кроссоверы с поддержкой поканального усиления.
Более сложный вариант — использование усилителей с полосовыми фильтрами. Большинство усилителей может резать сигнал либо сверху (фильтр LPF), либо снизу (фильтр HPF). Т.е. первый фильтр обрезает средние и высокие частоты (пригодно для сабвуфера), а второй — низкие (для фронтальной пары). Полосовой фильтр (BPF) может делать это одновременно, в результате получая определённый диапазон частот, например, для мидбасового динамика. Как правило, усилители с полосовыми фильтрами имеют более широкий диапазон регулировок (не 40-250 Гц стандартные, а 40-4000 Гц или шире), поэтому необходимость в комплектных кроссоверов отпадает (хотя на твитер можно оставить по причине защиты оного от повреждения). Т.е. получается более гибкий аппарат и более тонкая настройка системы. Особенно актуально для двухполосных систем в машинах на базе Гольф 5. Нередко помогает спасти ситуацию по средним частотам в машинах, где мидбасовый динамик расположен низко.
Ну и топовый по мнению большинства способ — использование процессорной магнитолы. С одной стороны, мы уже можем исключить из параметров подбора усилителя/усилителей такой факт, как наличие полосового фильтра, с другой — всё-таки такой плавной гибкости по частотам среза, как у усилителя с ПФ, в большинстве случаев не будет, хотя по крутизне среза процессорная голова предпочтительнее (об этом вообще отдельный разговор)
Лично я склоняюсь к варианту с усилителем ввиду его бОльшей музыкальности и более тонкой настройки частот среза. Вопросы? 🙂
Автозвук: установка трехполосной поканальной SQ-системы в Gentra/Lacetti
Наконец установил музыку. С прошлой машины были сняты компоненты, часть заменена на новые и в итоге имеется поканальная трехполоска, управляемая внешним процессором.
Концепция системы следующая. С обычного (неплохого) китайского ГУ звук забирается по USB при помощи внешнего ЦАП/Преобразователя BEHRINGER U-CONTROL UCA-222. Откуда цифра преобразуется в оптический сигнал, и по оптике передается на вход процессора Helix DSP.2.
В процессоре звук раскидывается по отдельным каналам (отсюда и поканалка, что каждый канал на каждый динамик) и по межблокам звук разадается на усилители отличными межблочниками DAXX R77. От которых уже собственно идет на динамики.
Что любопытно, при подключении через внешний ЦАП, отключается регулировка громкости и тембра самого Android. Что положительно сказывается на качестве звука. Громкость регулируется при помощи выносного регулятора от процессора. Который по ошибке был установлен мастером в кармашек слева от руля. Позже я его переставлю на более доступное место.
Все динамики на фронте СЧ/ВЧ/НЧ фирмы Hertz, серии Mille Pro. Звучанием которых доволен более чем.
Система с усилителями тоже не простая, а побортная. Это значит все динамики левого канала играют от усилителя левого канала. Правые динамики от правого. Решил сделать подобную систему, потому что читал, что в таком случае взаимопроникновения каналов минимальны. Это сказывается на сцене и звуковой стереопанораме. И на слух действительно звучит ощутимо лучше. Конечно, для этого нужны пара одинаковых усилителей, с одинаковыми настройками. В качестве которых у меня установлены два четырехканальника Hertz HCP-4 A/B-класса. Неплохие усилители, однако выдающие по 50 Вт на каждый канал/динамик. Если для СЧ и ВЧ этого достаточно, то для НЧ-динамиков, номинал каждого который 90 Вт это мало, и на большой громкости был заметен клип. Поэтому НЧ я подключил мостом.
На сабвуфер установлен отдельный моноусилитель Pioneer GM-D9601 D-класса. Мощность которого с запасом для динамика Hertz ES 300D.5. Сабвуфер закрытого типа на 35 литров и установлен в багажнике.
Отдельное слово про установку фронта. Для СЧ/ВЧ были изготовлены на заказ стойки. Динамики установлены на одной плоскости, что полезно для звучания, но смотрится как-то грустно. Стойки обшиты корейской тканью под алькантару. Цвет обивки подбирал под потолок.
Поканалка. Что это? зачем она нужна?
Наверняка Вы слышали, что существует поканальное подключение динамиков в автомобильной аудиосистеме. В простом, всем привычном подключении, к каналу усилителя подключается кроссовер, который идёт в комплекте с акустикой, а уже к нему мидбас и твиттер. Кроссовер распределяет частоты таким образом, чтобы состыковать их АЧХ. Простыми словами — кроссовер не даёт пищалке играть бас, а мидбасу самые верхние частоты, который он играть не умеет. В результате динамки играют качественно и без искажений, а когда звучат в паре, они играют «ровно». В системах бюджетного уровня компонентная акустика с пассивным кроссовером встречается очень часто.
Но что же такое поканалка? Если кроссовер выполняет свою функцию, динамики хорошо играют, зачем она?
Поканальное включение, это когда на каждый динамик используется свой канал усилителя, без пассивных кроссоверов, напрямую. Можно и с ними — на каждую пару динамиков в отдельности, но тут всё не так просто — об этом поговорим далее. В поканалке фильтр на каждый динамик (кроссовер- это и есть фильтр) включается в процессорной магнитоле, либо в процессоре.
Почему в системах высокого уровня, ориентированных на качество звучания (и не только), используется именно поканалка?
Причин несколько:
1. Динамики расположены на разном расстоянии от слушателя.
2. Широкие возможности в настройке
3. Возможность индивидуального подбора усилителя на свою пару динамиков
4. Сцена
1. Динамики расположены на разном расстоянии от слушателя:
Колебания воздуха, которые наши уши воспринимают как звук, перемещаясь в воздухе, тоже преодолевает расстояния и имеют свою скорость — 344м\с (усреднённо). Наверняка вы наблюдали, что в грозу вы сначала видите молнию, а спустя некоторое время слышите гром?
Когда вы прослушиваете аудиосистему в автомобиле, динамики расположены на разном расстоянии от вас. Например — расстояния от подголовника до динамиков могут быть:
-до левого твиттера — 70см
-до левого мидбаса 90см
-до правого твиттера — 120см
-до правого мидбаса — 135см
Звук с каждого динамика доносится до слушателя с разным опозданием. А динамки должны играть синхронно, как одно целое. А мы слышим «фазовую кашу. Грубо говоря звук не четкий, размытый. Такое можно увидеть и в домашних условиях: включите два телевизора в разных комнатах, настройте на один и тот же канал, сядьте рядом с одним и послушайте звук из обоих сразу. Канал один и тот же, звук тоже, но слушать как то не приятно, согласитесь. Звук какой то размазанный, как эхо, не так ли?
Так как же решить данную проблему в авто?
При поканальном включении в виде фильтров чаще всего используется процессор (или процессорный магнитофон), в котором имеется функция настройки временных задержек.
Как правило, есть 2 «системы» временной коррекции: в Мс (миллисекунды) и См (сантиметры).
В Мс — мы «отодвигаем» динамик от слушателя, а в См — «притягиваем» к себе. Какая система настройки стоит в процессоре — всё равно. Разница только в технологии настройки.
Данная функция позволяет задержать динамик и виртуально «отодвинуть» его от слушателя. Тем самым сфазировать все динамики относительно слушателя. Также задержки являются одним из ключевых инструментов при настройке звуковой сцены. О ней речь пойдёт дальше.
2. Широкие возможности в настройке
В результате установки процессора открываются широкие возможности настройки системы, которые можно задать каждому\каждой паре динамиков в отдельности:
Можно задать нужную частоту среза, порядок спада, выставить временные задержки, сделать громче или тише тот или иной динамик, повернуть фазу.Такая точная настройка позволит сделать звучание действительно качественным, «свести систему». Но такой настройкой может правильно воспользоваться только человек, обладающий нужным кол-вом знаний, навыков и опыта.
Тут ничего удивительного — не зря люди годами оттачивают свои навыки, настраивают системы, ездят по соревнованиям, обмениваются опытом на форумах.
3. Возможность индивидуального подбора усилителя на свою пару динамиков
Давайте рассмотрим несколько критериев по выбору усилителя на каждый из видов динамиков в 2х полоске (в 3шке в принципе тоже самое?)
Твиттер (пищалка) — требует мизерной мощности, любого 2х30-50вт усилителя хватит за глаза. Крайне желательно, чтобы усилитель был AB класса, с хорошим качественным трактом, в общем лучше использовать «породистый» усилитель с максимально чистым и качественным сигналом, ибо твиттер тот самый динамик, который в общую картину добавляет «воздуха», «прозрачности», красоты вокала.
Мидбас — к мощности усилителя более требователен, желательно использовать усилитель от 70вт в канал, с хорошим демпинг фактором (с хорошим контролем динамика). Можно рассмотреть AB и D класс. AB теоретически лучше по качеству звучания, D класс — мощнее, лучше панч (опять же теоретически в силу его мощности). Но к D классу лучше отнестись с аккуратностью, т.к. не каждый цифровик (Д класс) хорошо скажется на средних частотах, они могу быть более «сухими».
Д класс экономичней, выше КПД, миниатюрные размеры — очень важный критерий в размещении усилителя. Но есть цифровики, которые утрут нос по качеству и AB классу. Тому пример — Alpine PDX и Digital Designs SS серии.
Мидбас задаёт «скоростной ритм» в музыкальном материале, следовательно усилитель должен обладать достаточно мощностью и контролем, но в тоже время прекрасно «петь» на средних частотах. В продвинутых системах используются усилители до 200вт в канал, например — Power Amper IPA 800.2, Digital Designs c3d).
Саб — чем мощнее усилитель, тем лучше. Чем выше демпинг фактор, тем лучше контроль (четкость баса). Усилитель по хорошему должен отдавать больше мощности, нежели заявка РМС на сабе. Но тут всё неоднозначно, ибо заявки на сабе и усилителе, как правило, коммерческий ход, цель которого — впарить Вам железо. Чем больше запаса по мощности, тем лучше — усилитель без искажений замечательно прокачает саб и не будет проблем с контролем.
Как правило, это Д класс моноблок или АБ класс — 2х канальник. Хотя есть исключения. Как правило, это самый мощный усилитель в системе.
Давайте теперь разберёмся, что нам дают эти ориентировочные критерии при поканальном подключении усилителей под каждую пару динамиков:
Допустим мы собираем систему 2х полоска + саб:
2х50вт АБ на твиттеры
2х100вт АБ на миды
1х500вт Д на саб.
Как мы видим, у каждого динамика свой подходящий усилитель, который соответствует требованиям каждого динмика.
Но мы должны понимать, что 4х50вт на твиттеры и мидбасы — не хватит. На твиттеры — с головой, на мидбасы — маловато.
4х75вт — на саб маловато, на мидбасы — нормально.
Как правило, на каждую пару динамиков ставят свой усилитель, но есть очень неплохой вариант, который неплохо работает: ставится добротный 4х канальник на Твиттеры и Мидбасы, имеющий достаточно мощности для мидбаса, и обладающий хорошим качественным звуком для Твиттеров.
Примечание: друзья, я начал говорить о Ваттах, вероятно и зря. Я не говорю о калцелле, мистери, киксе. Я имею ввиду такие усилители как Steg qm75.4, JL Audio 320.4, Power Amper IPA 320.4, 500.4, Digital Designs c5d и тд.
В общем что хотел сказать — мы сможем подобрать каждой паре динамиков свой более подходящий усилитель)
4. Сцена
Систем с качественным звучанием много, все они по разному звучат, а как определить — какая играет лучше? Один из этих критериев — звуковая сцена. При правильной настройке фильтров, временных задержек, подбора усилителей, направлений динамиков, подготовки акустических оформлений, мы получаем хорошую звуковую сцену.
Где она? на торпеде. если мы посетим концерт с живыми музыкантами, и закроем глаза, то мы четко сможем показать пальцем где сидит гитарист, контробас, пианино, вокалист и остальные инструменты. Т.е. мы их «ощущаем» их расположение. При правильно настройке и подготовке системы, на торпеде происходит тоже самое. Мы можем послушать и понять насколько у нас сцена широкая, высокая, глубокая, четко ли мы можем опознать местоположение музыкантов (фокусировка) и тд. Ландо тут не будем далеко углубляться, ведь статья написана для новичков.
SQ трехполосная акустика, часть 1. Концепция; покупка компонентов
В нескольких частях напишу, как установил трехполосную систему Herz на процеусе Helix V EIGHT DSP mk2 в студии Блюзмобиль (Чебоксары).
Идея поставить нормальную акустику в Pajero Sport 3 появилась весной 2020.
Магнитола Mitsubishi Connect (Kenwood, 8740A001) имеет приличный звуковой тракт, но слабый усилитель — родные динамики по 15 Ватт звучат на троечку с плюсом. Однако мне удавалось легко отличить качество MP3 128 kbit от MP3 320 kbit.
Слушаю достаточно тяжелый рок, группы Linkin Park, Five Finger Death Punch, Iron Maiden, Metallica, Breaking Benjamin, Muse и подобные.
Варианты изучал следующие:
1. Установка штатного управляемого усилителя Mitsubishi, как сделано в комплектации Ultimate. Отказался, тк аудиофилы отзываются о нем (это на самом деле Rockford Fosgate) как об усилителе второго эшелона. И родная акустика Mitsubishi Ultimate 40 Ватт хуже самой дешевой брендовой европейской акустики. То есть качество не очень получается.
2. Установка процессора Helix DSP, к нему 2 четырехканальных усилителя класса AB под сиденья, двухполоску и саб стелс, как это делает московская студия Accent. Не понравилось, что усилители AB большие, занимают много места под сидениями. Прошлую машину однажды утопил в броде через речку, вода в салоне стояла по щиколотку. Так как мой Pajero Sport часто ездит в лес, шансы утопить его не равны нулю. Утопить при этом усилители тысяч на 70 не хочется.
3. Думал, брать ли трехполоску, что требует переделки стоек. Решил брать, опираясь на две мысли: а) наличие СЧ динамика позволяет поднять сцену на уровень глаз, что правильно и везде применяется в домашней акустике. б) Тяжелый рок сложен для воспроизведения двухполоской, наличие СЧ позволит заметно улучшить качество. Акустику выбрал европейского производства Hertz Mille Pro MPK 163.3 PRO.
4. Думал, делать ли подзвучку для задних пассажиров. Решил не жадничать, поставить на задние двери коаксиальные динамики Hertz Mille Pro MPX 165.3 и сделать их тише передних, чтобы они не ломали сцену передней трехполоски для передних пассажиров.
5. В комплекте акустики идет 3-полосный кроссовер MPCX 3.3. Конечно, он не позволяет делать индивидуальные задержки на каждый динамик, что необходимо для отличного посторение акустической сцены в автомобиле. В отличии от дома, вы не можете в авто переставить колонки так, чтобы сидеть на одинаковом расстоянии от левого и правого динамиков. Значит надо задерживать звук на каждом динамике отдельно, что позволяет делать только процессор. Вместе с каналом на саб требовалось 9 каналов процессора. Для поканального усиления требовалось 2*3+2 = 8 каналов. Решил брать Helix V EIGHT DSP mk2 (это 10 канальный процессор + 8 канальный усилитель класса D, авторитетные аудиофилы хвалят его, как и Helix P Six).
6. Сабвуфер хотел сделать скрытый в крыле (стелс). На Pajero Sport 2 в нише заднего правого крыла есть место для 20 литрового короба стелс. На Pajero Sport 3 во всех комплектациях, кроме механической КПП, это место занято кондицинером для задних пассажиров. Место есть только в нише левого заднего крыла, 10-12 литров. Выбрал саб Helix K 10W, который заявлен производителем на этот объем. Одноканальный усилитель для него выбрал по рекомендациям на форумах, D класса, Alpine S-A60M.
Основным истоником сигнала для процеуся будет родная магнитола Mitsubishi Connect, звук подается по аналоговым входам процеуся. Музыку слушаю с нее через приложение Deezer (почти lossless качество). Также часто пользуюсь цифровым радио (Simple Radio). Еще звук идет от подсказок карт Гугл и Яндекс.
В качестве полностью цифрового источника сигнала поставил в процеусь плату Helix HEC HD Audio USB. На нее смартфон отдает звук по цифре, используется исключительно ЦАП процеуся. Воспроизведение на смартфоне делает приложение USB Audio Player PRO, оно же управляет громкостью.
Третий источник сигнала — беспроводной цифровой Bluetooth приемник Ding Shine BTS2.
Для управления громкостью цифровых источников и саба поставил пульт Helix URC.3.