Для чего нужен кроссовер в автоакустике

Автор статьи
Курушин Виктор Евгеньевич
Время на чтение: 11 минут
АА

Автомобильные аудио кроссоверы: что это такое и нужны ли они вам?

03.10.2018 Кроссовер: простое строение, важные функцииКроссовер: простое строение, важные функции

Мнение экспертаКурушин Виктор ЕвгеньевичАвтослесарь, стаж 20 лет.

Чтобы понять, нуждаетесь ли вы в кросовере, важно сначала понять некоторые основные принципы, лежащие в основе использования автомобильного аудио кроссовера. Кроссоверы (аудиопереходы) — это тип электронных схем фильтров, используемых в различных аудиоприложениях. Предназначены они для разделения аудиосигнала на два или более частотных диапазонов. Разделение необходимо, чтобы сигналы могли быть отправлены драйверам, которые предназначены для разных частотных диапазонов.

Экскурс в историю

По сути, кроссовер – это автомобиль высокой проходимости на легковой платформе. Он сочетает в себе свойства «внедорожника» на грузовой платформе и облик, а также экономичный расход топлива, городского легкового автомобиля. Его характеризует полный привод, увеличенный просвет и высокая посадка.

AMC Eagle - своеобразный прародитель всех кроссоверов.

В современном понимании этой категории автомобилей, первым кроссовером признается AMC Eagle, выпускавшийся компанией АМС в 1979-87 г.г. Сам термин начала использовать компания Chrysler только в 1987 году. До начала 2000-х годов под него подходили все внедорожники, т.к. они имели легковую платформу (за исключением класса 4х4). С началом производства усовершенствованных автомобилей высокой проходимости понятия «кроссовер» и «внедорожник» разделились.

Ford Model T Speedster.

Полноценный серийный выпуск полноприводных «легковушек» начинается с 1915 года, когда Ford запустил в производство Ford Model T Speedster. Она включала доработанную комплектацию – передняя ось, приводной вал, раздаточная трансмиссия. Рамный принцип и полностью металлический кузов появились во внедорожниках в 1935 году в модели Chevrolet Carryall Suburban.

Легендарный Willys MB.

Активное развитие легковых внедорожников связано с военными заказами в 40-х г.г. прошлого столетия. К разработке и производству их приступили компании Ford, Bantam и Willys-Overland. Одним из первых массовых автомобилей этого класса стал Willys MB (1941 г.). В последующем он стал прототипом известного внедорожника Land Rover. Легендарную серию Jeep открыла компания Willys в 1945 году моделью Jeep CJ-2A и продолжила гражданским внедорожником Willys Jeep Station Wagon (1946 г.).

Наиболее близкие к городским легковым автомобилям по внешнему виду внедорожники стали появляться в 60-х г.г. Базовой моделью стала International-Harvester Scout (1961 год). Роскошь добавил и Jeep – модели Jeep Wagoneer и Grand Wagoneer (1963 г.). Их производство продолжалось до начала 90-х годов.

Виды Кроссовера

Кроссоверы бывают: Однополосные (один фильтр), Двухполосные (два фильтра), трёхполосные (три фильтра), а также активные и пассивные.

Отличие между активными и пассивными кроссоверами в том, что активные состоят из компонентов, нуждающихся в источниках питания – операционных усилителях, микроконтроллерах и прочих. Пассивные кроссоверы компонуются из элементов, которые в питании не нуждаются (резисторы, конденсаторы, катушки). Есть различие и в подключение кроссоверов: активные монтируются только перед усилителем, а что касается пассивных кроссоверов то они устанавливаються перед динамиками.

Количество фильтров в кроссовере определяет на сколько частотных полос будет разделён звуковой сигнал: 1, 2-е или 3-и. Фильтры деляться на: фильтр нижних частот (Low Pass, или ФНЧ) пропускает диапазон только низких частот, фильтр верхних частот (Hi Pass, или ФВЧ), пропускает диапазон только высоких частот и фильтр полосно-пропускающий (Band Pass, или ППФ), который пропускает только средний диапазон частот (приблизительно от 600 Гц до 5000 Гц.) и используеться в трёхполостном кроссовере.

Характеристики фильтров Кроссовера.

Все фильтры характеризуются порядком и частотой среза. Частота среза — это частота, на которой уровень подавляемого сигнала становится на 3 дБ меньше , чем уровень пропускаемого сигнала ( Децибелы (дБ), это физическая характеристика громкости звука — уровень звукового давления). О порядке фильтра можно судить по крутизне характеристики затухания: чем выше порядок, тем сильнее затухание в зависимости от частоты сигнала.

Частота среза фильтра

Допустим, фильтр имеет частоту среза равную 2500 Гц. Если это фильтр нижних частот (Low Pass), то он пропускает частоты ниже 2500 Гц, а все другие идущее выше этой частоты срезает. Если фильтр высоких частот (Hi Pass) имеет частоту среза равную 2500 Гц, то он срезает все частоты которые нпиже 2500 Гц, а все что выше, пропускает. В двухполосных Кроссоверах частота среза у двух фильтров одинаковая, что не скажеш о трёхполосном Кроссовере, в нем три фильтра с разной частотой среза. На гравике 1 и 2 показаны частотные характеристики двухполосного (график 1) и трёхполостного (график 2) кроссоверов, точка пересечения линий на графиках и показывает какая частота среза у фильтров.

График 1 - Разделение частот двухполосного кроссовера с частотой среза 2500 ГцГрафик 2 - Разделение частот трёхполосного кроссовера с частотой среза 500Гц и 4500 Гц

Порядок фильтра

Порядок фильтра или чувствительность на прямую зависит от крутизны среза. Определяется отношением интенсивности выходного сигнала в (dB) кроссовера к частоте входного сигнала при условии, что интенсивность входного сигнала постоянна и характеризуют как отношение децибел на Октаву (dB/octave)(Октава в акустике — внесистемная безразмерная единица частотного интервала между двумя частотами (f1 и f2), отношение которых f2/f1 = 2 , другими словами — частота более высокого звука в два раза больше более низкого ). В силу многих математических причин чувствительность кроссоверов всегда кратна 6 децибелам на октаву (6 dB/octave). Кроссовер первого порядка имеет чувствительность 6 dB/octave. Кроссовер второго порядка имеет чувствительность 12 dB/octave, третьего порядка — 18 dB/octave, и чувствительность кроссоверов четвертого порядка равна 24 dB на октаву.

Порядок фильтров Кроссовера на примере фильтра low pass

Рассмотрим порядоки фильтров на примере нискочастотного фильтра с частотой среза 1000 Гц (График 3). Из графика наглядго видно, что наилучшие характеристики имеет фильтр 4-го порядка, он более точно пропускает нужные частоты и срезает не нужные. На практике в кроссоверах применяются фильтры с 1-3 порядка.

Мнение экспертаВарыханов Евгений ПетровичАвтослесарь, стаж 10 лет.

Кроссоверы Баттерворта четвертого порядка имеют высокую чувствительность равную 24 дБ на октаву, что резко уменьшает взаимовлияние динамиков в области разделения частот. Сдвиг по фазе составляет 360 градусов, что фактически означает его отсутствие. Однако величина фазового сдвига в данном случае непостоянна и может привести к неустойчивой работе кроссовера. Эти кроссоверы практически не применяются на практике. Оптимизировать конструкцию кроссовера четвертого порядка удалось Линквицу и Рили. Данный кроссовер состоит из двух последовательно соединенных кроссоверов Баттерворта второго порядка для твитера, и тоже самое для басового динамика. Чувствительность их также равна 24 дБ на октаву, однако уровень выходного сигнала на каждом фильтре меньше на 6 дБ, чем уровень выходного сигнала кроссовера. Кроссовер Линквица-Рили не имет фазовых сдвигов и позволяет проводить временную коррекцию для динамиков, не работающих в одной физической плоскости. Эти кроссоверы по сравнению с другими конструкциями дают самые лучшие акустические характеристики.

Активные и Пассивные Кроссоверы

Активный КроссоверАктивные (или электронные) кроссоверы представляют из себя множество активных фильтров, которыми можно управлять и легко изменять частоту среза любого канала. Порядок чувствительности активных кроссоверов может быть любым, от 6 Дб до 72 Дб на октаву (и выше).В основном активные кроссоверы для автомобильных аудиосистем имеют чувствительность 24 Дб на октаву. При такой чувствительности обмен частотами между динамиками практически исключен. Звуковая картина получается очень качественной. Единственный недостаток активных кроссоверов, — это их дороговизна по сравнению с пассивными. После активного кроссовера устанавливаются два или три усилителя мощности в зависимости на сколько полос разделяеться звуковой сигнал, что ещё больше удорожает и усложняет реализацию акустической системы автомобиля.

Читайте также:  Как подключить магнитолу напрямую к аккумулятору

Пассивный трёхполосный кроссовер и динамики к немуУстройство пассивного кроссовера представляет собой корпус, около 120х60х40 мм с входными и выходными контактами, или других размеров в зависит от конструкции. Внутри находиться печатная плата с фильтрами частотного сигнала, состоящих из элементов (резисторы, конденсаторы, катушки) которые соеденины между собой должным образом. Пассивные кроссоверы обрабатывают уже усиленный сигнал и устанавливаются перед динамиками. Возможности пассивных кроссоверов ограничены по сравнению с активными, однако их правильное применение может дать хорошие результаты при минимальных финансовых затратах. Пассивные кроссоверы хорошо себя зарекомендовали при требовании к порядку чувствительности менее 18 дБ на октаву. Выше этого предела хорошо работают только активные кроссоверы. Пассивные кроссоверы в основном применяются для обработки сигнала твитеров и среднечастотных динамиков. Для низкочастотных динамиков эти кроссоверы применять можно, однако резко возрастает требование в качеству конденсаторов и катушек индуктивности, что приводит к их удорожанию и увеличению в размерах. Пассивные кроссоверы плохо переносят перегрузки. Пиковые интенсивности сигнала, поступающие от усилителя, могут менять частоту среза фильтров. Кроме того, перегруженный фильтр ослабляет звуковой сигнал (damping). Поэтому при выборе пассивных кроссоверов обращайте внимание на их способность выдерживать пиковые нагрузки, создаваемые усилителем.

Схемы подключения

Качественный автозвук обеспечивает правильно подобранная частота среза. Если для акустики используется трехполосный кроссовер, то в этом случае определяется 2 частоты среза: 1 — для разницы низких и средних частот, 2 — для фильтрации средних и высоких.

Активный тип усилителя является встроенным оборудованием, поэтому для установки стереосистемы необходимо просто выбрать наиболее подходящее место в машине. Пассивный можно подключить самостоятельно, для этого используется простая схема:

  1. Необходимо установить в салоне автомобиля подходящие колонки.
  2. Подсоедините динамик к клеммам устройства на входе.
  3. Чтобы подключить кроссовер к колонкам авто, необходимо смотреть на маркировку.

Обозначения входов для динамиков:

  • Wf — широкополосной;
  • Sw — сабвуфер;
  • Mw — мидвуфер;
  • Tw — высокочастотный.

Упрощенным вариантом подключения является последовательное соединение высокочастотных динамиков с широкополосными. Катушка из тонкого провода присоединяется параллельно твиттерам. Этот вариант позволяет подключить пищалки без кроссовера.

В этом случае усилится звук высокочастотных колонок, но низкочастотные и среднечастотные будут слегка ослабляться. Все зависит от толщины выбранного провода в катушке. Чем он будет тоньше, тем выше будет сопротивление. Альтернативная схема подключения динамиков обеспечит естественным и качественным звуком любую аудиосистему.

Отличия между активными и пассивными кроссоверами

Начнём сравнение с пассивного кросовера. Из практики известно, что пассивный кроссовер является самой распространенной и чаще всего встречающейся на рынке разновидностью. Исходя из названия, можно понять, что пассивным не требуется дополнительное питание. Соответственно, владельцу транспортного средства проще и быстрее установить аппаратуру в своей машине. Но, к сожалению, быстрота не всегда гарантирует качество.

Из-за пассивного принципа схемы системе требуется забирать часть энергии из фильтра на обеспечение его работы. При этом реактивным элементам свойственно изменять сдвиг по фазе. Конечно, это не самый серьезный недостаток, но владелец не сможет тонко корректировать частоты.

Избавиться от этого недостатка позволяют активные кроссоверы. Дело в том, что, хотя и устроены они куда сложнее пассивных, но в них поток аудио фильтруется значительно лучше. Благодаря наличию не только катушек и емкостей, но и дополнительных полупроводниковых элементов, разработчикам удалось значительно уменьшить размеры устройства. Они редко встречаются в качестве отдельной аппаратуры, но в любом автомобильном усилителе, как составная часть присутствует активный фильтр. Из-за пассивного принципа схемы системе требуется забирать часть энергии из фильтра на обеспечение его работы. При этом реактивным элементам свойственно изменять сдвиг по фазе. Конечно, это не самый серьезный недостаток, но владелец не сможет тонко корректировать частоты.

Избавиться от этого недостатка позволяют активные кроссоверы. Дело в том, что, хотя и устроены они куда сложнее пассивных, но в них поток аудио фильтруется значительно лучше. Благодаря наличию не только катушек и емкостей, но и дополнительных полупроводниковых элементов, разработчикам удалось значительно уменьшить размеры устройства. Они редко встречаются в качестве отдельной аппаратуры, но в любом автомобильном усилителе, как составная часть присутствует активный фильтр.

Выбираем размер динамиков

Акустическая система с подсветкой

— 16–17-сантиметровые динамики. Для воспроизведения более низких частот (глубокий бас) нужны динамики с преимущественно большим размером диффузора. Эта зависимость может напоминать хорошо известное: рабочий объем двигателя в ряде случаев пропорционален мощности двигателя. Значит для воспроизведения басов, предпочтительней будет установить впереди 16–17-сантиметровые динамики, чем более маленьких.

Правда, для звучаний в областях наинизших слышимых частот их будет недостаточно, уже не рассматривая вариант в 10 и 13 см. Но есть выход – установить сабвуфер. Он отлично дополнит области воспроизведения низших частот и прилично увеличит стоимость всей системы.

Самый лучший бюджетный кроссовер по итогам 2015

Выбрать Nissan Qashqai можно хотя бы за то, что при относительно невысокой цене он имеет респектабельный вид, соответствующий машине класса премиум. Японцы подарили своему авто интеллект, способный качественно выполнять множество полезных функций. Транспортное средство имеет прекрасные ходовые характеристики и высокий коэффициент надежности.

Вместе с ним в десятку вошли: Honda CR-V и Subaru Forester Они опередили Hyundai Santa Fe, Mazda CX-9, Kia Sorento, Hyundai Tucson и Subaru XV Crosstrek. Замыкающим десятку оказался Volkswagen Tiguan.

Как устроен

Конструкция устройства достаточно проста. Это два частотных фильтра, работающих по следующему принципу. Так, когда частота разделения составляет 1000 Гц, один из двух фильтров станет выделять частоты, которые ниже данного показателя. Второй же фильтр будет работать с полосой частот выше отметки. Фильтры имеют свои названия. Лоу-пасс предназначен для работы с низкими частотами до 1000 Гц. Хай-пасс будет обрабатывать только частоту, находящуюся в диапазоне выше 1000 Гц.

активный кроссовер

По такому принципу функционируют двухполосные устройства. Однако на современном рынке есть и трехполосный кроссовер. Главное отличие здесь – это еще один фильтр, способный обрабатывать средние частоты в диапазоне от 600 до 1000 Гц.

Больше каналов фильтрации звуковой частоты и подача их на соответствующие этим частотам динамики ведет к более качественному звуку в салоне автомобиля.

Варианты оборудования

Существует 2 вида кроссовера.

  1. Пассивное оборудование. Этот вариант используется чаще всего. Для работы этого элемента не нужно отдельного питания. Из-за этого монтаж системы происходит быстрее и легче. Но качество не всегда остается на хорошем уровне. В процессе работы кроссовер берет часть энергии на работу, из-за чего происходит фазовый сдвиг. В результате этих изменений работа всего оборудования может быть нарушена.
  2. Активный. Имеет сложную конструкцию, но при этом аудиочастоты фильтруются лучше, чем в пассивном. Устройство состоит из нескольких катушек, конденсаторов и полупроводников. Часто такую конструкцию добавляют в усилители.

Расчет импеданса системы

Расчет кроссовера акустических систем

Если все динамики подключены параллельно и имеют одинаковый импеданс, то расчет акустического кроссовера выполнить легко. Просто разделить импеданс на количество колонок параллельно.

Пример 1: Четыре 8-омных динамика, параллельное соединение: 8 / 4 = 2 Ом. Пример 2: Два динамика 4 Ом, параллельная схема: 4 / 2 = 2 Ом.

Для расчетов динамиков, соединенных параллельно, но имеющих разный импеданс, применяется следующая формула:

R total= 1/(1/r1+1/r2+. ).

На самом деле точный расчет аудиосистемы — очень сложный эмпирический процесс. Для упрощения его в интернете широко представлены онлайн-калькуляторы для расчета кроссовера акустических систем, например отдельный калькулятор для 2, 3 и 4 динамиков, подключенных параллельно, а также калькуляторы, которые можно использовать для более сложных последовательных/параллельных конфигураций. Для этого нужно ввести импеданс каждого динамика в белые квадратики соответствующего калькулятора. Будет определен общее сопротивление для динамиков, подключенных параллельно. А также для каждого динамика рассчитан процент.

На дисплее будет показано, как выходная мощность усилителя распределяется между громкоговорителями. При совместном использовании с разным импедансом будет учитываться разделение мощности.

Читайте также:  Усилитель для автомобильного сабвуфера своими руками

Если бы существовал один драйвер, который мог легко и точно воспроизводить весь спектр аудио, использование кроссовера не потребовалось бы. Основная причина заключается в том, что для покрытия всего спектра звука обычно требуется несколько драйверов. Невозможно изготовить драйвер, способный одновременно производить как высокие, так и низкие частоты. Различные типы драйверов разработаны для того, чтобы хорошо работать в разных диапазонах. Использование кроссовера помогает согласовать работу разных драйверов.

Схемы подключения

Для чего нужен кроссовер в автоакустике и схема подключения к колонкам в авто

Мнение экспертаЕршов Олег ЮриевичАвтослесарь, опыт 15 лет.

Качественный автозвук обеспечивает правильно подобранная частота среза. Если для акустики используется трехполосный кроссовер, то в этом случае определяется 2 частоты среза: 1 — для разницы низких и средних частот, 2 — для фильтрации средних и высоких.

Активный тип усилителя является встроенным оборудованием, поэтому для установки стереосистемы необходимо просто выбрать наиболее подходящее место в машине. Пассивный можно подключить самостоятельно, для этого используется простая схема:

  1. Необходимо установить в салоне автомобиля подходящие колонки.
  2. Подсоедините динамик к клеммам устройства на входе.
  3. Чтобы подключить кроссовер к колонкам авто, необходимо смотреть на маркировку.

Обозначения входов для динамиков:

  • Wf — широкополосной;
  • Sw — сабвуфер;
  • Mw — мидвуфер;
  • Tw — высокочастотный.

Упрощенным вариантом подключения является последовательное соединение высокочастотных динамиков с широкополосными. Катушка из тонкого провода присоединяется параллельно твиттерам. Этот вариант позволяет подключить пищалки без кроссовера.

В этом случае усилится звук высокочастотных колонок, но низкочастотные и среднечастотные будут слегка ослабляться. Все зависит от толщины выбранного провода в катушке. Чем он будет тоньше, тем выше будет сопротивление. Альтернативная схема подключения динамиков обеспечит естественным и качественным звуком любую аудиосистему.

Виды автомобильной акустики

Сейчас на рынке имеется два вида звуковых совокупностей:

    Коаксиальная акустика сделана в форме колонок. В ее составе 2-3 динамика разной частоты. Основное преимущество техники — легкость в монтаже. Тут не требуется ничего сверлить и делать дополнительные отверстия в панелях. Но из-за рвения упростить конструкцию «выплывает» основной недочёт таких совокупностей — низкий уровень качества изготовления. Но тут нет однозначности. В случае если подобрать акустику от известного бренда и по дешёвой цене, то качество и дизайн будут отменными. Основное при выборе — обращать внимание на характеристики, качество и материал изготовления базы для колонок.

Так выглядит коаксиальная автомобильная акустика

  • большая цена;
  • необходимость монтажа динамиков, что требует исполнения особых вырезания и креплений подходящих отверстий.

Так выглядит компонентная акустика

Но имеется и плюсы — при верной установке возможно добиться максимальной силы и чистоты звука. Основное — обращать внимание на мощность и чувствительность устройства. Важный вопрос — габариты колонок, каковые должны прекрасно смотреться в интерьере салона.

Особенности настройки

Чтобы в результате получить качественный автозвук, необходимо правильно подобрать частоту среза. При использовании активного трех полосного кроссовера следует определить две частоты среза. Первая точка будет обозначать грань между низкой и средней частотой, вторая – границу между средней и высокой. Владельцу автомобиля перед подключением кроссовера необходимо всегда помнить о том, что необходимо правильно подбирать частотные характеристики динамика.

Ни в коем случае не следует подавать на них частоты, на которых они попросту не смогут нормально работать. В противном случае это приведет не только к ухудшению качества звучания, но и к уменьшению срока эксплуатации.

Схема подключения пассивного кроссовера

Что такое кроссовер и для чего он нужен в аудиоколонках

В основном плата устройства, состоящая из различных фильтров для разделения входящего звукового сигнала на частоты, размещается в небольшом корпусе. По высокой частоте при настройке как правило берут единицу от 80 до 100 Гц, а по низкой частоте и полосовой RC-фильтр настраивают от 2 до 6 кГц. Бывают такие приборы двух вариантов — активного и пассивного действия.

Что такое кроссовер-3

Как понять, что такое кроссовер — отличаются они друг от друга тем, что активный модуль выполнен на электронных элементах, таких как операционные усилители, микроконтроллеры и другие, для которых необходимо напряжение питания. Устройство для разделения частот пассивного действия собраны на компонентах не требующие источника питания. Помимо этого имеется некоторая особенность в инсталляции, например: активный кроссовер устанавливается только во входной в цепи усилителя, а пассивные располагаются где угодно, как перед усилителем так и после него, то есть впереди динамического излучателя.

Стоит отметить немаловажное достоинство кроссоверов пассивного действия, такое как его способность разграничивать звуковые сигналы для трех полосного громкоговорителя, при задействовании только двух каналов усилителя мощности. Отрицательным моментом считается невозможность настройки устройства без доработки схемы. Все наоборот у кроссоверов активного применения, его органы управления и настройки расположены на внешней стороне корпуса, поэтому такое конструктивное решение предоставляет максимум удобств при эксплуатации устройства.

Недостатком активного прибора разделения частот является его относительно высокая цена, необходимость наличия усилителя мощности на каждый канал, а также существующая возможность появления искажений, исходящих от активных компонентов. При выборе такого компонента нужно определенно знать, что такое кроссовер. Выбор кроссовера осуществляется исходя из параметров акустической системы и количества имеющихся у неё полос. Что касается именно выбора при покупке и выборе места установки, а также тонкой его настройке, то в этом случае целесообразнее будет пригласить опытного специалиста, что бы не было проблем в дальнейшем.

Усилитель мощности

Бывают случаи, когда после приобретения даже дорогой автомагнитолы усилитель в ней оказывается не достаточно качественный. А почему так бывает? Одной из важных причин является маленький объем места предназначенного для размещения магнитолы и как следствие, невозможность реализовать в системе усилитель с большей мощностью. Поэтому автовладельцы, желающие получить качественную звуковую картину, устанавливают дополнительный усилитель мощности.

Устанавливаемые в автомобиль усилители бывают как с одним каналом усиления (моноблок), так и двухканальными (стерео), трёхканальные (стерео + еще канал для сабвуфера), существуют еще четырехканальные, предназначенные для усиления звука во фронте и тылу акустической системы. Есть еще усилители на пять и шесть каналов.

По каким критериям нужно выбирать автоусилитель?

Понятие, что такое кроссовер — первое, на что нужно обращать внимание при покупке аппарата — это номинальная мощность, которая должна быть примерно на 15% меньше мощности громкоговорителей. В случае игнорирования этой зависимости, акустика просто может в скором времени «сгореть». Другим важным параметром является общее сопротивление нагрузки, с которой может эффективно работать устройство.

Комплекс из нескольких усилителей создает условия их включения по мостовой схеме, при которой общая выходная мощность возрастает пропорционально подключенным усилителям. В основном такая схема включения применяется для использования в своем составе сабвуфера. Промышленность выпускает большое количество усилительной техники с уже интегрированными кроссоверами, однако применение внешних устройств существенно облегчает настройку и обслуживание автомобильной акустики.

Специфика установки

Сравнительно маленькие габариты автоусилителя допускают его установку в разнообразных местах салона. Одним из таких вариантов можно назвать нижнюю часть задней полки, там можно закрепить с помощью саморезов либо в пространстве крыла. При самостоятельной сборке сабвуфера или его изготовление по заказу создается прекрасная возможность сразу вмонтировать внутрь корпуса и усилитель. Но при этом нужно учитывать, что он довольно сильно греется при работе, а следовательно необходимо обеспечить усилителю достаточное охлаждение.

Для того, чтобы установить акустический комплекс в свою машину при этом не неся очень больших затрат, то разумнее всего нужно будет брать коаксиальные либо широкополосные динамики, установив их в штатных местах машины, а для усиления звука использовать усилитель встроенный в автомагнитолу. В дальнейшем по необходимости установленную аудиосистему можно модернизировать, добавив к ней активный сабвуфер выполненный в собственном корпусе.

Для чего нужен эквалайзер ?

По правде говоря, автомобильный салон не самое хорошее место, в плане акустики, для прослушивания музыкальных произведений. Месторасположение слушателя в салоне сдвинуто от центра акустического пространства, создаваемого динамиками. Выбор места установки динамиков в салоне не идеален и ограничен. Распространяясь в салоне, звуковые волны встречают на своем пути различного рода препятствия, которые резонируют по-разному (стекло, пластик, металл и пр.), поглощают звук (сидения, обивочный материал). Добавьте сюда еще такие проблемы, так дорожный шум, шум двигателя и вибрацию кузова. Излучаемый частотный диапазон даже очень качественных динамиков изменяется в худшую сторону под воздействием этих неблагоприятных факторов. Автомагнитола или CD-проигрыватель высокого класса теряют свои преимущества при отсутствии правильно настроенного эквалайзера. Эквалайзер может скомпенсировать в некоторой степени вышеперечисленные неудобства. Однако не забывайте, что возможности его ограничены. Он не в состоянии "вытянуть" хороший звук из посредственной магнитолы или убрать посторонние шумы, проникающие в салон.

Что делает эквалайзер?

Основная работа эквалайзера — это улучшение акустического состояния звукового пространства, в котором находится слушатель. На рисунке 1 замкнутая кривая H представляет диапазон частот, воспринимаемых человеческим ухом. Кривая N — это посторонние шумы в салоне автомобиля.

Представим себе, что частотная характеристика, выдаваемая нашей звуковой системой вне салона автомобиля, ровная — без эквализации (EQ flat). На рисунке 1 это линия F. Теперь перенесем нашу звуковую систему в салон движущегося автомобиля. Низкочастотные дорожные шумы загасят бас нашей системы, а ее среднечастотный и высокочастотный диапазоны получат "пики" в результате вибрирования дверных панелей и пластика в салоне, а "провалы" возникнут из-за поглощения звука сидениями и обивочными материалами. Как видим, акустическая картина в салоне резко ухудшилась — кривая Z. Отдача от магнитолы и усилителя нашей системы уменьшается. Задача эквалайзера срезать — "пики" и выровнять "срезы", то есть выровнять частотную картину, сделать слышимыми как можно больше частот. На рисунке 1 линия E есть результат работы эквалайзера. Низкие частоты приподняты выше линии посторонних шумов N, средние и высокие частоты пологие, ниже чем линия F, так как слух человека гораздо чувствительней к этому диапазону и теоретически нет смысла их завышать.

Хорошо настроенный эквалайзер невообразимо улучшает звук. Однако, наличие всех частот в звуковой картине не является достаточным условием качественного звука. Необходимо, чтобы определенные частоты присутствовали в нужной интенсивности. Например, усиление (boost) частот ниже 70 Гц насыщает и усиливает звуковую картину (для этого и нужны сабвуферы). Если же усилить диапазон частот от 180 Гц до 250 Гц, то появится гул. Человеческий голос станет резче, если усиливать диапазон около 1000 Гц. Интенсивные 3000 Гц делают звук резким и пронзительным. Усиление частотного диапазона звучания цимбал и колокольчиков (8000 Гц) придает звуковой картине объемность. Как видим, контролируя эквалайзером интенсивность различных частот, можно значительно улучшить качество звука (равно как и ухудшить его).

Мы рассказали Вам о работе эквалайзера в упрощенной форме, не углубляясь в предмет и не затрагивая многих нюансов. На самом деле, эквалайзер — это очень сложная тема в области car audio, изучить которую глубже можно только лишь на практике, путем экспериментирования со звуковыми системами.

Типы эквалайзеров

Прежде чем обсуждать различные типы эквалайзеров, поясним вкратце, как устроен эквалайзер. Эквалайзер — это электронный фильтр, чувствительный к различным частотам, который в состоянии управлять ими. Под это определение попадают и пассивные кроссоверы, которые в своем роде также являются эквалайзерами. Эквалайзер содержит в себе группу фильтров, которые позволяют обрабатывать определенные характеристики частот звукового сигнала. В мире аудиотехники существует огромное количество различных типов эквалайзеров. Мы расскажем Вам об устройствах, которые усиливают либо ослабляют звуковой сигнал в различных частотных диапазонах.

Пассивные и активные кроссоверы.

Пассивный кроссовер — это фильтр, который в работе не требует внешнего источника питания. Он использует электрическую энергию линии, в которую включен, и обрабатывает сигнал, усиленный усилителем. Активный кроссовер требует подвода питания извне и обрабатывает звуковой сигнал до его усиления. Активные кроссоверы нужны там, где устанавливаются несколько усилителей. Активный кроссовер разделяет сигнал на несколько составляющих сигналов, а затем каждый из них усиливается по отдельности.

Графический эквалайзер — это устройство с множеством фильтров с различными диапазонами пропускания частот (bandwidth).В результате прохождения через это устройство звуковой сигнал, состоящий из огромного количества частот, разделяется на несколько определенных сигналов с более узкими частотными диапазонами. Каждая разделенная частотная полоса (band) может быть отрегулирована (усилена либо срезана) по отдельности регуляторами, которыми снабжен эквалайзер. Вращая регулятор (двигая ползунок) одной из полос эквалайзера, мы усиливаем (или уменьшаем) интенсивность частот, входящих в эту полосу. Отметим, что только частота, находящаяся в центре этой полосы определяет уровень регулировки. Она вырисовывает "пик" (boost) при усилении интенсивности полосы или "срез" (cut) при уменьшении интенсивности. Такую частоту будем называть центральной.

Параметрический эквалайзер делает все тоже, что и графический эквалайзер. Его отличие состоит в том, что он имеет возможность регулировать ширину полосы пропускания частот разделенных сигналов и сдвигать в каждой из них центральную частоту вправо или влево. Все это позволяет добиться более реальной звуковой картины.

Гибридный эквалайзер вобрал в себя функции графического и некоторые возможности параметрического эквалайзера. "Параграфический" эквалайзер это графический эквалайзер, имеющий возможность сдвигать центральную частоту в каждой разделенной полосе звукового сигнала. Однако изменять ширину разделенных полос он не в состоянии.

Q-фактор эквалайзера

Q-фактор определяет качество регулировки полос эквалайзера. Допустим, мы имеем звуковой сигнал, имеющий диапазон от 20 Гц до 22,000 Гц. Подадим его на вход 10-ти полосного однооктавного эквалайзера. Октава — это частотный интервал, последняя частота которого в два раза больше первой (например, 100 Гц — 200Гц есть октава). Следовательно, наш эквалайзер можно представить на рисунке 2 следующим образом.

Постоянный Q фактор Q фактор

Степень взаимовлияния полос при регулировке определяется Q-фактором. Регулировка центральной полосы в эквалайзере влечет за собой соответствующее изменение соседних частот справа и слева от нее. Эквалайзеры бывают с постоянным или с переменным Q-фактором. Если эквалайзер имеет постоянный Q-фактор, то регулировка центральной частоты повлияет на частоты, находящиеся внутри этой же полосы, и не окажет практически никакого влияния на соседние полосы. Положение регуляторов в точности будут соответствовать звуковой картине, создаваемой Вами. Если же эквалайзер имеет переменный Q-фактор, то усиление или срез центральной частоты повлияет на частоты, лежащие не только в пределах соответствующей полосы, но и затронет частоты в соседних полосах. Настроить звук такими эквалайзерами гораздо труднее, так как положение регуляторов на панели эквалайзера не будет точно соответствовать реальной звуковой картине.

Как видим, эквалайзеры с постоянными Q-факторами более качественны. Также качество эквалайзера определяется количеством полос — чем больше, тем лучше. Следует обращать внимание и на октавность эквалайзера. Чем меньше октавность, тем качественнее устройство.

Самыми хорошими эквалайзерами считаются устройства, ширина полос которых равна 1/3 октавы.

В музыке интервалом называется определенное целочисленное соотношение двух частот. Чем меньше эти целые числа, тем приятнее звуковое восприятие. Простейшие интервалы: октава — 1:2; квинта 2:3; кварта 3:4; большая терция 4:5; малая терция 5:6. Интервал 9:8 называют большим целым тоном, интервал 10:9 — малым целым тоном, 16:15 — полутоном. Два полутона примерно соответствуют одному целому тону:

(16/15)х(16/15) = 256/225 " 9/8

Основным тоном для настройки музыкальных инструментов считается тон камертона равный 440 Гц.

Мнение экспертаКурушин Виктор ЕвгеньевичАвтослесарь, стаж 20 лет. Предыдущая
АвтозвукПодключение магнитолы ВАЗ-2110
Следующая
АвтозвукПочему магнитола не читает диск записанный с компьютера

Мнение экспертаВарыханов Евгений ПетровичАвтослесарь, стаж 10 лет.

Читайте также:  Установка и подключение магнитолы на Nissan X Trail
Автор статьи
Курушин Виктор Евгеньевич
Автослесарь, стаж 20 лет.
Написано статей
30
Добавить комментарий

Задать вопрос эксперту

Спасибо!

В ближайшее время мы опубликуем информацию.