AUDIOFAQDN8

Uncle_Brr написал(а) к All в Dec 14 23:50:15 по местному времени:

Mo.Cars.Audio Frequently Asked Questions For Beginners (FAQDN)
=====================================================================

>Вопрос: Как лучше выбирать аудиоаппаратуру в магазине?

Ответ: Sergey D Smirnov, 2:5020/450.4545

Все пpава на этот текст пpинадлежат Смиpнову Сеpгею Дмитpиевичу
2:5020/450.4545, wildbox<AT>mail<DOT>ru.

Любое коммеpческое использование текста без согласования со мной я запpещаю.


Веpсия 5.0 Final (16.08.03)

(пеpвая веpсия 0.99beta от 10.01.02)
Печатный ваpиант статьи опубликован в жуpнале
"Мастеp 12 Вольт" #51 (8-9/2003)


ВВЕДЕНИЕ

Проблема выбора аудиокомпонентов для автомобиля значительно более сложна,
нежели подбор компонентов для домашнего использования. Можно назвать целый ряд
усугубляющих факторов, помимо чисто технических причин, которые предстоит
перечислить ниже. Выбор осложняет и крайне низкая, в среднем, компетенция
продавцов-консультантов и столь же некомпетентные и малоинформативные, в
большинстве своем, статьи популярных журналов. Вполне логично, что значительная
часть покупателей начинает свой путь к автомобильному "hi-fi" именно с
магазинов, точнее, с прослушивания установленных в них стендов с
аудиоаппаратурой. Такие стенды, казалось бы, изначально предназначены для
лёгкого и приятного выбора компонентов путем "очного" сравнения. Специфика
подобных товаров, предусматривает как минимум одно основное потребительское
качество - качество звучания. Поэтому, на первый взгляд всё просто: слушай и
выбирай. Но опыт подсказывает, что если даже домашние компоненты, сносно
играющие в магазине, порой дома оказываются разочаровывающе беспомощными, то
что же будет с автозвуком? Избежать многочисленных ям на длинной и извилистой
дороге к хорошему звуку в машине поможет эта статья.

ИСТОЧНИК ЗВУКА

Автомобильные источники звука рассчитаны на питание постоянным током с
номинальными напряжениями 12,6 и 14,4 В. В салонах аудиотехники, питание
производится от импульсного преобразователя напряжения и тока. Общий уровень и
специализация подобных устройств позволяет утверждать, что в большинстве
случаев качество питания, обеспечиваемое подобными приборами, может быть
значительно ниже желаемого.

Влияние источника питания на усилитель и источник звука, с точки зрения
качества звучания, огромно, но... как только источник попадает в автомобиль, он
сразу начинает потреблять то, что дает ему генератор. Конструкторы генераторов
могут быть озабочены высоким КПД преобразования (который достигается
использованием, например, т.н. "третьих гармоник", что усугубляет пульсации),
низкой металлоёмкостью, технологичностью, высокими техническими
характеристиками и лишь в последнюю очередь - стабильностью и качеством тока на
выходе. Постоянные пульсации бортовой сети заставляют работать золотое правило
Нi-Fi: "Грязь на входе - грязь на выходе". Аккумулятор, как и любая емкость,
что-то отфильтровывает, а введение в цепи питания буферных конденсаторных
ёмкостей (актуально для дорогих установок) тоже помогает. Кроме того, в дорогих
компонентах цепи питания прорабатываются с особой тщательностью: применяется,
например, так называемое биполярное питание, целые батареи высококачественных
стабилизирующих конденсаторов и прочие меры, способствующие
обеспечению стабильного питания.

ИТОГ

А в итоге плохо и в салоне и в машине. Идеальный вариант один - питание от
отдельной АКБ. Что же касается менее радикальных вариантов, то если сравнить
изменения звука от применения компьютерного блока питания и более-менее
качественного источника постоянного тока, обнаружатся следующие закономерности:
в первом случае, качество звука пострадает чрезвычайно - звук станет жестким и
грязным (полагаю, что дело все же в шумном, в обоих смыслах, встроенном
вентиляторе), во втором - ухудшения будут менее заметными - что действительно
пострадает, так это все тихие звуки, но не сказать и не сразу заметишь. Да и
все ли приходят слушать дорогие аппараты со стенда? А так ли будет заметна
потеря качества на "ширпотребной" магнитоле? Так что слушать можно, но
основывать категоричное мнение на подобном "прослушивании" не стоит.

СОЕДИНЕНИЯ

Не стоит думать, что огромное количество соединений и проводов, необходимое
для коммутации всего стенда, улучшает звучание. Более того, часто (но не
всегда) всё это выполнено на "скрутках". Кабель является своеобразным
"эквалайзером" вашей системы, причем, с "фиксированными настройками". Различают
ёмкость, индуктивность и сопротивление кабеля. Ёмкость и сопротивление
пропорционально связаны с погонной длиной. Индуктивность обратно
пропорциональна ёмкости. Высокая ёмкость кабеля является элементарным фильтром
ВЧ и нежелательна. Кроме того, акцент в "автомобильных" кабелях делается на
максимальной защите от помех, что вызвано наличием крайне "шумящих"
близкорасположенных устройств в автомобиле типа блока управления впрыском,
различных связующих шин, электробензонасоса, ВВ катушек и так далее. Как
правило, меры помехозащищения, типа "тройных" экранов, губят звук. Некоторые,
известные мне дорогие "автомобильные" кабели не шли ни в какое сравнение с
заведомо "хорошо звучащими" "домашними". Рациональное объяснение этому факту
стоит искать выше: "навороченный" автомобильный кабель ощутимо "заваливал" ВЧ.
К сожалению, "домашние" кабели имеют несопоставимо большую удельную стоимость,
так что выбора практически не остается... В салонах же, напомню, коммутация
осуществляется, как правило, бросовыми AV кабелями, едва позволяющими устранить
электрический фон... С аудиокабелями ситуация еще хуже. Тут уж, обычно, что
попадется, то и впихнем. Один из "лучших" вариантов - продавец комплектует
стенд продукцией продвигаемых "брендов", как правило - самой низшей линейки.
Однако куда более распространён случай, когда стенд приходит уже
смонтированным, укомплектованным как раз "митинскими" кабелями:
Впрочем, если явных просчетов при коммутации не допущено и провод
удовлетворительного качества, то уловить разницу звучания проводов при
стендовом прослушивании надо постараться. Реально адекватных такому серьезному
подходу при тестировании аппаратуры на нашем, да и мировом тоже, рынке очень
мало. Для справедливости стоит отметить и тот факт, что при "классической"
компоновке системы вида "усилитель в багажнике" суммарная длина кабелей, из
расчета "на канал", не менее 10 метров - что вполне сравнимо с типичным
стендом.

ИТОГ

Можно говорить о влиянии этого факта только, если соединения заведомо
некачественные и/или прослушиваемый аппарат высокого качества и, как следствие,
такой же высокой ценовой категории. Во всех остальных случаях это почти не
важно.

ПОМЕХИ В СЕТИ ПИТАНИЯ

Мало того, что сеть питания, как отмечено выше, ужасна, она еще и постоянно
подвержена помехам от огромной массы бытовой электроники: от стиральных машин
до соковыжималок, установленных в соседних залах, или же от кучи других
подобных устройств. С другой стороны, в машине и печка работает и дворники
скребут и впрыск пшикает (а впрысковая машина много хуже карбюраторной в плане
качественного питания, вредных магнитных полей и прочего). Кто бы дал
экспертное заключение - что хуже.

ИТОГ

Для референсного сравнения - снова не годится, а в сравнении с реальными
условиями - еще большой вопрос, что лучше.

АКУСТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

Динамики СЧ и НЧ диапазона с коническим диффузором, не говоря уже о сабвуферах,
рассчитаны на работу в совершенно определенных условиях. Исходя из основных
параметров динамика: Fs/Qts/Vas можно при помощи специальных программ, например
"JBL SрeakerSнoр", WinISD, LsрCAD и подобных, получить рекомендуемый объем
корпуса
(акустического оформления), который оптимален для данного динамика. Объем
средней автомобильной двери - от 25 до 40 литров. Для большинства НЧ динамиков
компонентных систем этот объем соответствует фактически открытому
(бесконечному) пространству. Значительная часть фирм-производителей учитывает
этот факт, выпуская динамики предназначенные для установки в штатные места
двери и имеющие заданные характеристики именно в таком варианте установки. На
примере динамиков стандартного типоразмера 165 мм (6.5 дюймов) можно
рассмотреть критичные значения этих параметров и рекомендации по их установке:

Для 165 мм НЧ динамиков
Vas, [л] Qts Fs [Гц] Куда ставить

>10 <0.6 <65 в объем (ЗЯ)

<10 >0.6 >65 в дверь (ОЯ)

На Qts (добротность), как безразмерную величину, можно ориентироваться при
выборе динамиков любого размера. Как правило, как раз именно по этому параметру
можно с большой долей вероятности определиться с предполагаемым вариантом
установки, рассматривая Fs и Vas как вспомогательные ориентиры. По крайней
мере, стоит считать этот параметр основополагающим при выборе.

Типичными считаются такие диапазоны добротностей:

менее 0.5 - низкая добротность;
от 0.5 до 0.7 - средняя добротность;
более 0.7 - высокая добротность;

Динамик фронтальной АС с собственной добротностью (Qts) более 0.7, в
подавляющем большинстве случаев предназначен для установки "в дверь" -
"открытый ящик".

Несмотря на преобладание динамиков рассчитанных на установку "в дверь",
существуют и динамики, специально предназначенные для эксплуатации в закрытых
ящиках сравнительно небольшого объема. Обычно, это обязательно указывается
производителем. Подобные компоненты можно встретить в продукции фирм "DLS",
"Dynaudio", "MbQuart", "RCF", "Brax", "Lotus by SEAS", "CDT", "Morel" и
некоторых других. Прослушивать подобные АС в неподходящих для них условиях,
весьма рискованно: в чрезмерных объемах такие динамики будут иметь неоправданно
большой ход диффузора - легко перегружаться, вплоть до стука катушки. А в виду
низкой результирующий добротности в оформлении (фактически исходной), бас будет
ощутимо "провален".

В магазинах же, мы имеем негерметичный, дребезжащий и непрочный (чаще всего
изготовленный из рыхлого ДСП, либо тонкой фанеры) ящик неподходящего объема, в
самых "продвинутых" вариантах - неудачной для акустического оформления, почти
кубической формы. И еще, задумайтесь, будут ли продавцы прикручивать головку
"намертво", или обойдутся двумя шурупами? Это почти гарантирует не только
дребезг, но и практически недопустимое т.н. "акустическое замыкание", что
означает возможность взаимодействия объёма воздуха перед диффузором с объёмом
воздуха за диффузором. Если вы подбираете акустику, то узнайте у продавца
рекомендованный производителем установочный объем, если он указан, и сравните
его с имеющимся. Либо попытайтесь определиться при помощи вышеприведённой
таблицы, исходя из указанных T/S параметров. Если никакой информации
производитель не приводит, можно попытаться на ощупь определить мягкость
подвеса. Чем мягче подвес, тем, как правило, более "корпусной" динамик.
Несмотря на простоту метода и наличие исключений из правил, подобный подход
вполне приемлем.

Для создания полноценной стереокартины, необходима ориентация АС. И хорошо,
согласитесь, когда стенды стоят под некоторым углом к слушателю. Но часто стенд
прямой как стена. А уж о какой "сцене" может идти разговор в этом случае. Для
формирования же широкой диаграммы направленности (чем шире ДН, тем менее
критична воображаемая звуковая сцена к положению слушателя) необходим даже
математический метод расчета формы поверхности, в которую монтируется динамик,
особенно это относится к ВЧ излучателю, так как стереозвук (и все производные
от этого понятия, включая сцену) формируется только теми звуковыми волнами,
длина которых меньше в 5-7 и более раз расстояния между ушами слушателя.
Отдельно следует напомнить, что широкая диаграмма направленности характерна для
ВЧ излучателей с металлическими куполами, что в автоаудио применяется довольно
редко (наиболее известны металлические пищалки фирм "Focal" и "MbQuart").
Однако, эти пищалки, будучи смонтированными в салоне автомобиля, могут
показаться слишком резкими и навязчивыми, что на стенде будет совершенно
незаметно и наоборот произведет благоприятное впечатление некоторой "живостью"
подачи ВЧ.

А всегда ли интересующая АС находится на уровне ваших ушей? Да еще и на
расстоянии не больше и не меньше нужного, а ведь обычно, это то расстояние, на
котором либо еще нет стереоэффекта, либо расстояние чрезмерно, и образуется
явный "провал" сцены в центре. Так что и сравнить-то разные АС в условиях
одного стенда проблематично.
Смонтированный "в стенде", (на достаточно обширной плоскости) динамик будет
иметь усиленную, за счет отражения от поверхности стенда, отдачу в некоторой
области спектра.
При установке в машину, результат с переотражениями, с учетом геометрии салона,
будет непредсказуем. Существует еще целый ряд проблем, связанных с размещением
стенда/колонки с учетом геометрии комнаты. Чем, в условиях магазина, явно никто
не озабочен. Так что вопрос о сравнении акустики находящейся на разном
расстоянии от слушателя решаем только перевинчиванием акустики каждый раз в
одну точку, а будут ли этим заниматься продавцы?


ИТОГ
К процессу выбора АС для автомобиля нужно подходить осмысленно и осторожно.
Даже самые "навороченные" стенды, имитирующие салон автомобиля, которые уже
стали появляться в крупных магазинах, по сути своей - профанация. И ничего,
кроме иной эстетики, собой не представляют.

РЕАЛЬНЫЙ ДИНАМИЧЕСКИЙ ДИАПАЗОН

Уровень шума в помещениях прослушивания большинства магазинов автоаудиотехники
не менее 50, а часто и значительно более 60 дБ. То есть, уровень шума в
критичном для восприятия и наиболее насыщенном частотами (если разговор идет о
музыкальном сигнале) диапазоне от 300 Гц до 3 КГц чрезмерен и для простого
разговора, что уж там говорить о прослушивании акустики! Сделаем грубую
прикидку: вычтем из реального прослушиваемого уровня 90-100 дБ, уровень шума
помещения 50-60дБ и получим такие цифры, которые "задавят" все тихие звуки
вашего любимого произведения. В автомобиле уровень шума, несомненно, равен тем
же 65 дБ и более, вот только основной шум размещается в нижнем диапазоне частот
до 600 Гц. Характеристика такого шума монотонна, поэтому после n-минут поездки
к нему адаптируешься и уж точно, он не так раздражает. Вспомните, что о шуме
компьютерного вентилятора вы вспоминаете только в момент выключения системного
блока. Да и в метро засыпать приходилось? Там порядка 80-100 дБ, причем спектр
шума весьма широк. Напомню, что "дБ" нелинейная величина. Возрастание громкости
примерно на 3 дБ эквивалентно увеличению звукового давления в 2 раза в
абсолютных величинах. Уровень шума в тихом помещении равен примерно 20-25дБ
(А).
Обозначение "дБ(A)" подразумевает, что уровень шума скорректирован с учетом
нелинейного восприятия человеческим ухом колебаний воздуха разной частоты.
Необходимо заметить, что при возрастании громкости звука эта нелинейность
уменьшается. Приведу интересные цифры: наибольшая концентрация сигналов условно
равновысокой амплитуды на записи находится в диапазоне примерно 30-3000 Нz,
при этом, наибольшая чувствительность уха при среднем уровне громкости
приходится на диапазон приблизительно 1000 Нz - 5000 Нz. Хотя, с разными
допусками, эта цифра варьируется в различной литературе. Выводы просты - чем
выше (в разумных пределах) громкость, тем все лучше и больше. :

ИТОГ

Шум мешает. Но в автомобиле его не меньше. С другой стороны, спектр шума там
совершенно другой.

АКУСТИКА ПОМЕЩЕНИЯ

Теперь, давайте представим, что и стенд стоит как надо и динамики установлены
лучше не придумаешь. Играет замечательно. И все это мы помещаем теперь в машину
где... динамики оказываются в районе коленей, а пищалки - в районе стоек
ветрового стекла. Только одного этого факта, достаточно, чтобы отказаться от
идеи прослушивания автомобильной акустики вне автомобиля на всю жизнь.
Разберите идеально звучащие домашние колонки и поставьте динамики от них в
машину. Что-то не играет...
Небольшое пояснение: если сравнивать домашние акустические системы и динамики в
авто, то показательно сравнение по критерию стоимости диффузоров. По моим (и не
только моим) наблюдениям, стоимость динамиков в домашней АС равна 1/10 от ее
цены. То есть, от 100 долларового комплекта динамиков стоит ожидать звука
примерно соответствующего домашней АС стоимостью 1000 долларов при адекватном
качестве установки. Но звука, при таком раскладе не будет, гарантирую. 900
долларов, которые вы отдали за спроектированный корпус, тонкая железяка двери
не заменит. Только ситуация усугубляется тем, что импровизированная "стендовая
колонка" заведомо звучит хуже, чем домашняя, если бы ее спроектировали для этих
же динамиков. Комната и салон машины (их характеристики) это определяющий
фактор для звука. Передаточной функцией помещения называют вносимые в звук
(АЧХ) вследствие законов акустической физики искажения, как самим помещением,
так и его обстановкой. Теперь посмотрим, чем отличается комната прослушивания
от любого салона. Самое главное для нас отличие - подъем на величину около 12дБ
в диапазоне частот ниже ~100 Гц в любом автомобильном салоне, да еще неизбежные
резонансы в районе от 150 до 600 Гц. Чего никогда не будет в любом ЗАЛЕ
прослушивания. И почти никогда в КОМНАТЕ прослушивания. А если и будет, то
никак не сравнимо с салоном авто, а если и сравнимо, то никак не с вашим.

Объясняется это тем, что звуковые волны геометрически большие, чем ваш салон,
распространяются компрессионно, то есть локальными перепадами давления. Зная
скорость фронта звуковой волны в воздухе, равную 330-340 м/с: разделив эту
величину на частоту, получим длину волны. Так, при 100 Гц длина волны уже
3,3-3,4 метра, что уже сопоставимо (чаще больше) с расстоянием от излучателя до
вашего уха и длиной салона. То есть практически самая "интересная" часть баса
от НЧ в любом помещении прослушивания резко ослабнет, по сравнению с тем же
самым динамиком в салоне. Вот почему в случае с НЧ автомобильным динамиком
большая комната обеднит его диапазон частот снизу, а в случае с сабвуфером -
вообще "съест" его диапазон. Поэтому абсолютно бесполезно выбирать сабвуфер в
магазине. Сабвуфер куда более чувствителен к параметрам ящика и внешнему
объему, а качественные характеристики воспроизводимого им звука во многом
определяются его техническими параметрами. Реально воспроизводимый сабвуфером
диапазон частот редко превышает 50 Гц, поэтому они ожидаемо хорошо поддаются
математическим методам расчета.

Легко рассчитать частоты стоячих волн в автомобиле: V звука/ (2*l)

V звука - скорость звука в данных условиях (340 м/с при 20 C)
l - геометрический размер (высота x ширина x глубина)
для небольшого седана, типа вазовской "десятки": 170/2, 170/1.3, 170/1.6
=85,130,106 Гц.
Для небольшой жилой комнаты скорее типичны основные резонансы около 60 Гц и
ниже.
В большом зале такой проблемы просто не наблюдается. Частоты 2-го, 3-го, 4-го и
далее резонансов, получают простым умножением полученной частоты на
соответствующие множители кратности: 2,3,4. Очевидно, что кратные/совпадающие
геометрические размеры усиливают соответствующие им резонансы: квадратная
комната даст двукратное усиление данной частоты, кубическая - троекратное.
Кратные размеры комнаты, например 2 и 4, дадут перекрестные усиления на смежных
резонансах. Очень часто в литературе встречаются рекомендации по выбору
геометрии комнат с учетом т.н. "Золотого сечения" (кратность отношения сторон
равная 5/3, 8/5, 13/8, 21/13, 34/21 и т.д.)

ИТОГ:

Итог в высшей степени поучителен: с этих позиций, салон автомобиля невозможно
смоделировать вообще. Разница между звучанием АС в магазине и салоне вашего
автомобиля по этому критерию огромная.

ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ

ПРОГРЕВ

Большинство компонентов от CD-ресиверов до акустических систем, включая, как
многие утверждают, и провода, выходят на оптимальный режим работы через 50-200
и более часов прослушивания. До тех пор критически оценивать их звучание
некорректно (не рекомендуется агрессивно настроенными аудиофилами). Это
связано, в первую очередь, с конструктивными механико-электрическими
параметрами динамиков, наличием исключительно материальных, а значит
подчиняющимся законам физики, деталей в составе усилителя, источника звука и
АС. Что касается последних, то после прогрева изменяются все три основных
параметра АС - Fs, Vas и Qts, что довольно ощутимо может сказаться на общем
звучании.

НОСИТЕЛЬ

Тот диск, который вы принесли с собой, вряд ли хорошо записан, а если и хорошо
записан, то наверняка поцарапан, а если поцарапан и захватан, то готовьтесь
оценивать звучание встроенного интерполятора (блока коррекции) CD-ресивера.
Что, чаще всего, имеет мало общего с записанным на диске материалом. Даже если
у продавцов есть свои замечательные, выпущенные солидными аудиофильскими
фирмами диски, которые в полной мере могут выявить потенциал системы,
существует очень большой минус - материал на этом диске вряд ли будет вам
знаком, а в этом случае оценить, что откуда берется, будет сложновато.
На любом, даже относительно непригодном стенде, будет и "сцена" и "тональный
баланс", а вот в автомобиле оба этих ключевых для любителей "неживой" музыки
понятия даются с большим трудом. Так что замечательный диск, как бы хорошо он
не звучал на стенде, будет совершенно иначе звучать в тех условиях, в которые
обычно и попадает автомобильная акустика: пищалки на уровне ушей, мидбасы - в
голени, СЧ, если есть - вообще в массу возможных мест. Вот и тональный баланс
придется искать, про сцену уж и говорить нечего.

А разговор, напомню, идет именно о тестовом прослушивании, то есть попытки
выявить потенциал системы. Понятно, что плохо записанный диск, как бы он не был
запилен, все равно вам нравится, раз вы его купили и слушать вы собираетесь
именно его. Но от этого он лучше не зазвучит, более того, на более качественном
составе аппаратуры его убогость высветится еще ярче. Обратной силы эта теорема
не имеет - хорошая запись даже на откровенно плохом аппарате звучит заметно
лучше, чем плохая.

ИТОГ

Либо слушайте и изучайте тестовые диски, либо меняйте всю фонотеку и вкусы на
сплошь аудиофильские записи. Закономерно, с возрастанием требований к качеству
аппаратуры, возрастёт и её бюджет.

СУБЪЕКТИВНОСТЬ

Восприятие в полной мере зависит от вашего эмоционального состояния, а потратив
2 часа на дорогу, да еще простояв большую часть этого времени в пробке,
вынужденный стоя в шумном помещении что-то внимательно выслушивать, вы навряд
ли получите удовольствие даже от дорогущего "Нigh-end". А можно и не простояв
не получить. Да и нужно оно вообще всё только для того, чтобы в пробках
удовольствие получать. : Как правило, для формирования стойкого первичного
впечатления необходимо несколько часов прослушивания каждого компонента. На
этом этапе, проявляются основные, на мой взгляд, эмоциональные критерии -
утомляемость и общий комфорт звучания. В магазине это само по себе
трудноосуществимо, а в силу вышеописанных причин - совершенно исключено.


Эпилог и выводы

Несомненно, связь между звучанием системы/компонента "в стенде" и в машине
существует. Только кто бы точно определил, какая именно. Возможно то, что
понравится в стенде, зазвучит и в машине, вот только главная цель этой статьи
предостеречь, что возможно и нет. Предвижу главный вопрос: "А как же
выбирать"?

Ответ прост: слушайте интересующие компоненты в машинах, лучше в разных машинах
и в разном составе, и уж там эмпирическим путем решайте, надо оно вам такое.
Слушайте отзывы владельцев. Изучайте матчасть. Читайте книги. Владеющие
английским могут почитать самый известный в сети сайт о потребительской
электронике и не только, с отзывами владельцев - www.carreview.com, раздел
"CarAudio".

Еще раз призываю сохранять здравый смысл и трезвый ум, при выборе того или
иного компонента.

=======================================================================
FAQ-end.Mo.Cars.Audio Frequently Asked Questions For Beginners (FAQDN)
=======================================================================
--- FMail/2 1.48b+