Известно, что для многих автомобилистов машина превратилась в нечто большее, чем просто средство передвижения. Ведь человек, проводящий за рулем несколько часов каждый день, хочет слушать не только местные новости но и хорошую музыку. Однако, оборудуя салон высококачественной автомобильной звуковоспроизводящей установкой, редко кому удается обойтись только промышленными изделиями. В последние годы в радиолюбительской литературе появилось немало публикаций, посвященных самостоятельному изготовлению автомобильной аудиоаппаратуры, главным образом усилителей. Но даже хороший усилитель еще не решает всех проблем, встающих перед создателем аудиосистемы Hi-Fi класса для своего автомобиля. Скептическое отношение многих автомобилистов к подобного рода системам вызвано, на мой взгляд, прежде всего безграмотным подходом к установке АС в салоне. К сожалению, в большинстве случаев их размещают в машине по принципу "куда влезет", а не "куда надо". Правда, однозначного ответа на вопрос - "а куда надо?" - не существует. Ни одно из известных решений не даёт гарантированного результата. Гораздо легче ответить на вопрос "куда не надо?". Самая распространённая ошибка - установка мощных и высококачественных головок громкоговорителей на задней полке. Спереди же устанавливают что придется или вообще ничего. Неужели владелец такой машины предпочитает на концерте сидеть спиной к сцене ? Вопреки сложившемуся мнению, главное при конструировании автомобильной аудиосистемы состоит не в достижении высокой мощности, малых искажений и даже не в получении хорошей АЧХ. Основная проблема - широкой звуковой картины для слушателей, сидящих на передних сиденьях машины. Её решение напрямую связано с местом установки фронтальных головок. При любом разумном варианте их размещения разность пути сигнала от левого и правого излучателей до слушателя достигает недопустимо больших значений. Для сокращения этой разности можно использовать отражение всего или части сигнала от лобового стекла. Так появились установки с напольной фронтальной акустикой (рис.1)

Конструктивное воплощение такого решения сложно и трудоемко, но результат впечатляет. Однако резать пол для установки головок решится далеко не каждый. Поэтому реально для установки фронтальных излучателей в легковой машине остается не так много мест: приборная доска, стойки лобового стекла, двери, вертикальные панели в нижней части салона у передних колес автомобиля (кикпанели). Приборная доска позволяет установить излучатели на достаточной высоте, но размер головок ограничен обычно 10...13 см, акустическое оформление практически отсутствует, поэтому низкие частоты воспроизводятся в этом случае недостаточно эффективно. Для дальнейшего подъема звуковой картины можно установить излучатели на стойках по боковым краям лобового стекла, но реально там могут разместиться только "пищалки". Популярная в силу своей простоты установка низкочастотных и коаксиальных головок в дверях автомобиля обычно аргументируется увеличением эффективности воспроизведения низких частот готовым акустическим оформлением. Результат же получается прямо противоположным желаемому. При сведении фонограмм большинство современных звукорежиссёров располагают инструменты басового регистра в центре звуковой сцены, то есть звуковые сигналы левого и правого каналов в этом диапазоне частот синфазны и имеют практически одинаковую интенсивность. Поэтому при установке излучателей в дверях фронт звуковой волны на частотах 100...150Гц, критической для субъективного восприятия басовой атаки, достигает противоположной головки в противофазе (что определяется шириной салона) и компенсируется [1]. Отсюда - тусклый, безжизненный звук, который не исправить никаким эквалайзером. Установка головок в кикпанелях уменьшает разность пути сигнала от левого и правого излучателей, но звуковая картина опускается недопустимо низко. Кроме того, этому варианту присущ тот же эффект "гашения" басовой атаки, правда в меньшей степени, чем при установке головок в дверях автомобиля, а организовать достойное акустическое оформление непросто. Из сказанного следует, что наилучшего результата можно достичь, применяя многополосную рассредоточенную фронтальную АС. Полосовые излучатели необходимо разместить в тех местах, где они будут работать с максимальной эффективностью. По мнению автора, наилучшее место для установки НЧ излучателей - в корпусах под передними сиденьями с излучением звука вперёд-вверх. СЧ излучатели лучше всего разместить на передней панели или в верхнем переднем углу двери, а ВЧ - на стойках лобового стекла (это поднимет звуковую картину). Звуковой образ, сформированный без использования тыловых излучателей, безусловно, будет неполным. Основное их назначение - создание "эффекта зала" за счет имитации отраженного звука. Спектр сигнала тыловых каналов (рис.2 ) для этого должен быть ограничен [2], а сам сигнал может быть как традиционным ("левый-правый" канал), так и суммарным или разностным сигналом или представлять собой их комбинации. Мощность тылового канала невелика (не более 10% от общей мощности системы) и в ряде случаев для его реализации не потребуются дополнительные усилительные каналы. Простейший случай - встречно-последовательное включение тыловых динамиков между выходами усилителей левого и правого каналов через простейший фильтр.

О влиянии соединительных кабелей на качество звучания в последнее время написано столько, что этой темы можно здесь не касаться. Сечение проводов питания должно соответствовать потребляемому току и длине самих проводов. В любом случае падение напряжения на проводе питания при максимальной мощности должно быть не более 0,1-0,2В. Демпфирование паразитных резонансов элементов и звукоизоляция салона также имеет большое значение. Шумопоглощающий материал следует наносить на все доступные панели и на пластмассовые элементы кузова, обратив особое внимание на панели , расположенные рядом с головками громкоговорителей или на те, которые используются как часть корпуса громкоговорителя. Резонансы обычно исчезают при покрытии 25 и более процентов площади. Для поглощения дорожного шума шумопоглощающим материалом следует покрыть пол салона, огнестойкую переборку и зону колес. Следующее по значимости влияние на качество звучания автомобильной аудиосистемы оказывают усилители ЗЧ. Однако традиционные усилительные устройства с разделением частот на выходе пассивными фильтрами плохо работают в автомобиле, так как имеют ряд недостатков. Помимо потерь мощности пассивные фильтры не позволяют перестраивать частоту среза АЧХ (а это часто требуется делать при настройке аудиосистемы) и весьма чувствительны к изменению импеданса головок. По указанным выше причинам при создании автомобильной аудиосистемы удобнее использовать многополосное усиление, а частоты разделять активными или пассивными фильтрами, установленными на входе усилителя. Достоинства такого подхода - исключение потерь мощности и возможность применения оптимальных схемотехнических решений усилителей и полосовых фильтров. На графике, приведенном на рис.3, показана зависимость отношения мощности низкочастотного канала (в процентах) к полной от частоты раздела. Например, при частоте раздела 500Гц мощность низкочастотного канала составляет 60%, высокочастотного - 40%. (при одинаковой чувствительности головок). Предлагаю описание стереофонической аудиосистемы, установленной в автомобиле ВАЗ2107, которая выполнена в соответствии с изложенными принципами. В системе применены двухполосные усилительные устройства, работающие на восемь динамических головок и два пьезокерамических излучателя.

В качестве источника сигнала использована магнитола Philips 410 с незначительными конструктивными доработками. Переделан узел регулировок громкости и тембра в соответствии с приведенными на рис.3 статьи [3]. В результате регулировка тембра, обеспечивающая спад АЧХ на высших звуковых частотах, заменена регулировкой тембра по низшим частотам в пределах +10...-4 Дб (рис.4). Воспроизводящая головка магнитофонной деки магнитолы заменена на отечественную 3Д24Н, имеющую лучшие технические характеристики.

Магнитола установлена поверх панели приборов в специальном контейнере, что имеет ряд преимуществ перед размещением ее в штатном месте. Аппарат в этом случае находится в поле зрения водителя, не затрудняя обзор дороги и не отвлекая его внимания на управление магнитолой. Исключен также нагрев магнитолы от печки автомобиля. АС образованя тремя группами громкоговорителей: фронтальными, напольными и тыловыми (рис.5).

Фронтальные громкоговорители состоят из широкополосных и высокочастотных излучателей и работают в полосе частот выше 260Гц. Для стабилизации нагрузки усилителя и снижения интермодуляционных искажений на средних частотах в составе фронтальных громкоговорителей используются токостабилизирующие резисторы R1,R2 [4]. После их введения объективные и субъективные оценки качества звучания улучшились. На передней панели в штатных местах установлены широкополосные динамические головки BA2, BA7 с дополнительным диффузором abhvs PIONEER TS-G1010. Электрическое сопротивление этих головок - 4 Ом, характеристическая чувствительность 90 Дб/Вт/м, полоса воспроизводимых звуковых частот 45...20000 Гц. АЧХ головок имеет значительный спад на частотах ниже 150Гц и выше 11кГц. При установке головок в салоне автомобиля использованы проставки (втулки)различной высоты для их разворота вверх и в стороны от штатной установочной плоскости. По периметру головки акустически изолированы поролоном. Поскольку на нижних частотах фронтальные громкоговорители не работают, не потребовалось и дополнительное их акустическое оформление. На стойках лобового стекла машины закреплены пьезокерамические диффузорные излучатели W-05 (BA1, BA7), обеспечивающие на расстоянии 50 см звуковое давление не менее 95 дБ (при напряжении 8 В). Диапазон воспроизводимых ими частот - 2000 до 30 000Гц, резонансная частота 22 000 Гц. Для выравнивания АЧХ на высших частотах диапазона и получения нормальной звуковой картины высокочастотные излучатели развернуты в сторону лобового стекла и соответствующим образом сфазированы. Поскольку АЧХ излучателей имеет значительный спад на частотах ниже 9кГц, они подключены к усилителю непосредственно, без разделительных фильтров. Таким образом, фронтальные громкоговорители являются двухполосными с естественным разделением полос в области 10 кГц. Необходимо отметить, что пьезоизлучатели W-05 имеют великолепную импульсную характеристику. Напольные громкоговорители работают в полосе частот ниже 260Гц и выше 6кГц. Эти самодельные двухполосные громкоговорители установлены под передними сиденьями. В них использованы динамические головки отечественного производства 20ГД3 (BA4, BA8 низкочастотные) и 2ГД36 (BA3, BA9 высокочастотные). Корпуса акустических систем имеют объём около 9 литров. Они выполнены из листов многослойной фанеры толщиной 12 мм , скрепленных с помощью брусков. Внутренние стенки корпусов оклеены поролоном. Динамические головки размещены на наклонной передней панели корпусов и излучают вперед-вверх. Громкоговорители установлены таким образом, что высокочастотные излучатели находится ближе к дверям. В конструкцию входят также встроенные разделительные фильтры первого порядка с частотой среза 5кГц. Вследствие высокого сопротивления и пониженной чувствительности отдача высокочастотных головок невелика и они предназначены, главным образом, для создания диффузного звукового поля на высших частотах. В описываемой аудиоустановке использован самодельный двухканальный двухполосный усилитель, конструктивно объединённый с разделительными фильтрами. Во фронтальном канале использован фильтр ВЧ первого порядка с частотой среза 260Гц, в напольном канале- режекторный Т-фильтр первого порядка с частотами среза 260Гц и 5кГц.. Усилитель выполнен на двух ИМС TDA1554Q, предназначенных для работы в каскадах, включенных по мостовой схеме, и имеет следующие технические характеристики (по данным производителя микросхем и результатам измерений): чувствительность - 0,5 В, входное сопротивление - 600 Ом, номинальное сопротивление нагрузки - 4 Ом, номинальная (максимальная) выходная мощность 4х15 (4х22) Вт) при коэффициенте нелинейных искажений 0,25 и 10% соответственно, полоса воспроизводимых частот - 30...16000 и 15...25000 Гц при неравномерности АЧХ соответственно -1 и -3 дБ., напряжение питания - 14,4 В, максимальный потребляемый ток - 14 А, ток покоя - 0,3 А, потребляемый ток в ждущем режиме - 0,001 А, готовность к работе при включении - 5 с.

Материал взят с сайта "12 волт"