Zvuk v autě: výběr zesilovače – výkonný, ale elegantní •
V našem studiu pro instalaci autoaudia „AutoHiFi-Customs“ provádíme profesionální ladění zvukových procesorů a procesorových zesilovačů. Abychom nebyli neopodstatnění, pokusíme se v tomto článku vysvětlit, jak přesně tento proces probíhá, a popsat hlavní fáze ladění.
Není žádným tajemstvím, že připojení procesorů nezpůsobuje mnoha fanouškům autorádia potíže, ale pochopení všech složitostí nastavení je pro většinu problém, a to značný. Za zmínku také stojí, že procesor lze správně nakonfigurovat až po konfiguraci desítek takových zařízení. To znamená, že pochopení toho, jak vše dělat správně, přichází pouze s vážnými praktickými zkušenostmi. Běžný fanoušek autorádia bude s největší pravděpodobností mít ve svém životě několik procesorových zařízení, což pro něj činí hluboké studium procesu nastavení zbytečným – je mnohem snazší důvěřovat profesionálům. Proto je služba nastavení zvukových procesorů velmi žádaná a stabilně žádaná.
Krok 1 nastavení zvukového procesoru.
Kontrola polarity připojení všech reproduktorů audiosystému. Za tímto účelem spustíme na zdroji zvuku speciální stopu, na které se postupně zaznamenají 3 kliknutí ve fázi a 1 v antifázi. Vezmeme kalibrovaný měřicí mikrofon AudioControl CA-4100i, připojíme ho k chytrému telefonu s nainstalovaným softwarem. Postupně, v naprostém tichu, zapneme jeden reproduktor audiosystému, přivedeme k němu mikrofon a zkontrolujeme správnost fázování připojení.
Stojí za to vědět, že většina moderních procesorů a procesorových zesilovačů umožňuje programově změnit polaritu libovolného reproduktoru, ale domníváme se, že zatěžování procesoru akcemi, kterým se lze vyhnout, je zbytečné, takže pokud zjistíme nesprávné připojení, raději jej opravíme fyzicky. Existují i profesionálové, kteří slyší rozdíl mezi softwarovým a fyzickým přepínáním polarity.
Krok 2 nastavení zvukového procesoru.
Změříme amplitudově-frekvenční charakteristiky (dále jen AFC) každého reproduktoru audiosystému. Většina moderních reproduktorů má v návodu grafy AFC, ale jejich měření se obvykle provádějí za ideálních podmínek, kterých nelze vždy dosáhnout při instalaci v reálných podmínkách v autě. Proto si mikrofon upevníme na místo hlavy posluchače:
Spustíme speciální stopu, ve které je zaznamenána zvuková vlna, plynule procházející celým dynamickým rozsahem, a změříme frekvenční odezvu každého reproduktoru v audio systému.
V důsledku toho získáme následující křivky:
Frekvenční odezva levého výškového reproduktoru
Frekvenční charakteristika pravého výškového reproduktoru
Frekvenční odezva levého středního pásma
Frekvenční charakteristika pravého středotónového reproduktoru
Frekvenční odezva levého středobasového reproduktoru
Frekvenční odezva pravého středobasového reproduktoru
Frekvenční odezva levého subwooferu
Frekvenční charakteristika pravého subwooferu
Krok 3 nastavení zvukového procesoru.
Reproduktory audiosystému propojujeme k sobě. Analyzujeme data získaná měřením frekvenční odezvy a nastavujeme frekvenční mezní hodnoty ve zvukovém procesoru. Jedná se o jeden z nejsložitějších procesů, který je nemožné popsat. Vyžaduje zkušenosti a pochopení toho, jak funguje filtrování v moderních digitálních zvukových procesorech, jaký filtr a pro jaký rozsah je nejlepší použít. Úkolem je dosáhnout co nejrovnoměrnější frekvenční odezvy na výstupu.
Výsledky levé a pravé strany měříme po spojení.
Frekvenční odezva levé strany
Frekvenční odezva pravé strany
Plná přední frekvenční odezva
Konečná frekvenční charakteristika získaná po přidání subwooferu
Jak vidíme, dopadlo to docela hladce, takže pojďme dál.
Krok 4 nastavení zvukového procesoru.
Nastavíme časovou korekci. Zapneme jeden pár reproduktorů audiosystému a spustíme speciální skladbu z našeho testovacího flash disku. Mimochodem, máme sadu potřebných zvukových nahrávek ve třech různých formátech: Flac, WAV a MP3 s maximální bitovou rychlostí. Tedy pokud zdroj zvuku audiosystému podporuje Lossless, pak použijeme první dva, a pokud ne, pak použijeme MP3, protože ho přehraje jakékoli moderní zařízení.
Stopa obsahuje hlas, který by měl být uprostřed palubní desky, uprostřed naší virtuální scény. Toho dosáhneme úpravou časové korekce. Pro nastavení subwooferu použijeme následující stopu.
Krok 5 nastavení zvukového procesoru
Nejpříjemnější pódium. Posloucháme známé skladby a provádíme drobné úpravy nastavení zvukového procesoru, abychom dosáhli výsledku co nejpřirozenějšího. Pochopení toho, jak by měl každý z nástrojů v těchto stopách znít, nám dávají pravidelné návštěvy živých koncertů, poslech těchto a dalších stop na domácích audio systémech Hi-Fi úrovně.
Takto probíhá proces nastavení zvukových procesorů v našem studiu, který v průměru trvá 1-2 hodiny s krátkými přestávkami. Nehoníme se za kvantitou, neděláme z nastavení dopravník a věříme, že jeden specialista dokáže kvalitativně nastavit maximálně jeden audio systém za den. Také nepovažujeme naše nastavení za ideální a „nejlepší na světě“, jak to dělají někteří slavní tuneři autoaudia. Snažíme se jednoduše nastavit zvukový procesor co nejblíže přirozenému zvuku a vyždímat z komponent vašeho audio systému maximum.
P.S. Neinstalujeme audio systémy s pódiovou akustikou.
Zdroj: «AutoHiFi-Customs»
Standardní automobilové audiosystémy jsou skutečným bolehlavem pro ty, kteří jsou zvyklí na vysoce kvalitní zvuk. O možných způsobech jejich upgradu jsem již mluvil, dnes se podrobněji zastavím u jednoho z prvků – autozesilovačů. Jejich specifika se někdy značně liší od těch domácích.
Co je špatného na standardním zesilovači?
Myslím, že by bylo špatné tuto otázku přeskočit. Existuje několik důvodů, proč změnit standardní zesilovač.
Za prvé, výstupní výkon. V tomto případě není pro hlasitost vůbec potřeba, nebo přísně vzato nejen pro ni. Ve standardních systémech se nejčastěji používají velmi jednoduché zesilovače a reproduktory s nízkou impedancí. Pokud budeme stavět nový systém, pak vůbec není pravda, že nové reproduktory ze standardního zesilovače budou znít dobře. Mohou mít například vyšší impedanci, nižší citlivost a s nimi velmi pravděpodobně dostaneme bůhví co. Výjimkou je akustika, kterou výrobci zpočátku upřednostňují pro modernizaci „zásobních“ jednotek, ale zdá se, že jsme se zaměřili na vážnější vylepšení a tuto možnost jsme již opustili.
Za druhé proto, že systémy jsou vyvinuty tak, aby splňovaly poměrně přísné požadavky – jak na cenu, tak na design. Pokud bychom otevřeně oznámili, že řekněme Pioneer a Alpine vyrábějí audio komponenty pro Hondu, mohlo by to poškodit pověst těchto značek.
Za třetí, vybavení. Standardní zesilovač je navržen pro jednu variantu systému a má nulový bod nula, pokud jde o další nastavení. Co když ale jednoduše potřebujeme zapnout horní propust v předních nebo zadních kanálech? Ale co když potřebujete upravit nízkopropustný filtr v kanálech subwooferu tak, aby odpovídal systému reproduktorů? Ale co když existují vážnější úmysly?
Ukazuje se tedy, že při upgradu systému jednoduchá výměna reproduktorů vždy nefunguje a nový zesilovač se stává nutností.
Kde začít při hledání správného zesilovače?
Jako vždy by měl být výběr proveden na základě potřeb. Jinými slovy, nejprve navrhneme skladbu systému a z ní je jasné, jaký by měl zesilovač být. Nejjednodušší způsob je vzít kus papíru a nakreslit, kde budou jednotlivé reproduktory instalovány.
Rozhodněte se o typu připojení akustiky – prostřednictvím pasivních výhybek nebo kanál po kanálu s aktivním dělením pásem. Obě možnosti mají své výhody a nevýhody, ale to je téma na samostatný rozhovor. Prozatím pouze poznamenám, že první možnost je jednodušší a druhá má více možností pro přizpůsobení a „konvergování“ pásem. V závislosti na zvolené možnosti vybereme zesilovače s požadovaným počtem kanálů a funkčností.
Již v této fázi vyhodnoťte, co bude zdrojem v systému. Pokud má hlavní jednotka pravidelné lineární výstupy, pak nejsou žádné problémy. Pokud máte co do činění se standardní „hlavou“, pak musíte téměř vždy hledat řešení. Toto téma jsem již podrobněji rozebíral v článku “Car Sound: How Make the Standard System Sound Better”, nyní pouze poznamenám, co se týká připojení zesilovačů.
Možností je tedy několik. Nejjednodušší je připojení přímo na výstupy standardního zesilovače. Aby toho bylo dosaženo, musí mít nový zesilovač kromě obvyklých vstupů i vysokoúrovňové vstupy. Pokud nejsou k dispozici, pak lze použít tzv. “vysokoúrovňové na lineární převodníky”.
Tato možnost je jednoduchá, ale ne vždy použitelná. Nejčastěji standardní zesilovač produkuje v lepším případě korigovaný signál a v horším případě musíte řešit vícepásmové zesílení. Původní signál lze v tomto případě „sebrat“ pouze pomocí specializovaného procesoru a teprve poté k němu připojit zesilovač. Uvedeme zde i možnosti pro standardní systémy se sběrnicí MOST, ze které lze pomocí speciálního adaptéru „vytáhnout“ SPDIF nebo analogový signál.
Jak je k dispozici stále více těchto složitých systémů, není žádným překvapením, že se na trhu začínají objevovat zesilovače s vestavěnými procesory. Ale o výbavě později.
Jaký je rozdíl mezi zesilovači do auta a domácími zesilovači?
Ve skutečnosti samotná část zesilovače není nic zvláštního. Jediný rozdíl je v tom, že napájení zde nefunguje z domácích 220 voltů, ale z palubní 12voltové sítě. Podle mého názoru jsou zde dva zásadní rozdíly.
Za prvé, většina automobilových zesilovačů je z hlediska připojení univerzální: poskytují jak běžné připojení zátěže, tak můstek ke dvojici kanálů. Tato funkce umožňuje používat konvenční širokopásmové zesilovače nejen pro připojení reproduktorů, ale také pro připojení subwooferů. Ti posledně jmenovaní jsou z hlediska síly ještě „žravější“. Nejjednodušší možností, kterou lze právem nazvat klasickou, je 4kanálový zesilovač, jehož dva kanály fungují na předních reproduktorech a zbývající dva jsou připojeny můstkem k subwooferu.
Druhým zásadním rozdílem mezi zesilovači do auta a domácími zesilovači je výbava. Většina těch tuzemských jsou čistí „koncoví uživatelé“. V autě minimálně musíte používat filtry.
Například stejný jednoduchý obvod se čtyřkanálovým reproduktorem, ke kterému jsou připojeny přední reproduktory a subwoofer. Ve většině případů je akustický design pro přední LF/MF reproduktory implementován do dveří. Buďme upřímní, není to nejlepší, což znamená, že je žádoucí utlumit spodní basy a v těchto kanálech je zapotřebí filtr horní propusti. Subwoofer by naopak neměl zpívat svým hlasem, což znamená, že v těchto kanálech je zapotřebí filtr dolní propusti. Optimální frekvence pro spojení reproduktorů a subwooferu je obvykle mezi 50 Hz a 100 Hz – o něco nižší, než je obvyklé v domácích systémech. Pasivní dělení zde nebude fungovat na navíjení cívek velikosti rezervní pneumatiky – ne díky. Ale aktivní dělení je to pravé. Proto se historicky ukázalo, že minimální výbavou zesilovače jsou aktivní dolní a horní propusti. Většinou nastavitelné, ale jsou i takové s pevnou frekvencí ladění.
No a pak je toho víc. Pokud například plánujete připojit reproduktory s aktivním dělením na kanál, zesilovač by měl mít filtry s širším rozsahem nastavení. Některé modely ze staré školy mají dokonce přepínače pro nastavení sklonu filtru. Řekněme, že něco podobného kdysi dělala společnost JL Audio. A tak dále postupně, až k vybavení zesilovače vestavěným procesorem a jeho přeměně ve skutečný „zvukový kombinát“.
Píseň o operátorech kombajnů nebo zesilovači plus procesoru
Nyní lze tuto třídu zesilovačů s vestavěnými procesory (nebo procesory s vestavěnými zesilovači, podle toho, co je vám bližší) považovat za nejslibnější z řady důvodů.
Jednak, zatímco v domácí soustavě se pohodlně usadíte v nejlepší poslechové pozici, v autě se neustále potýkáte s ohavnými akustickými podmínkami v kabině a reproduktory rozházenými bůhví jak kolem ní. Je opravdu těžké “posbírat” zvuk z toho všeho nepořádku. A ať se audiofilní snobové a ryzí pasivní fajnšmekři šklebí jakkoli opovržlivě, lze to udělat jedině s pomocí zvukového procesoru. Pokud k věci přistoupíte moudře, může výsledek překvapit „domácím zvukem“ i ty nejrozmazlenější audiofily. Opakovaně ověřeno.
Za druhé, ve většině případů pouze s procesorem můžete postavit systém založený na standardní hlavní jednotce. Existuje mnoho automobilů, ve kterých není možné žádným způsobem extrahovat původní signál ze standardní „hlavy“ – je buď korigován, nebo dokonce rozřezán na frekvenční pásma.
Dobrým příkladem je italský koncern Elettromedia, který dlouhodobě a poměrně úspěšně rozvíjí téma budování nových systémů ze standardních hlavových jednotek. Podstata procesorů vyráběných pod značkou Audison je následující. Vypnete standardní reproduktory a připojíte signál ze standardního zesilovače do vstupů procesoru. Nastavení je následující. Zapněte disk ze sady a spusťte režim nastavení v procesoru. Procesor „poslouchá“ vstupy, automaticky „přidává“ signály rozřezané do frekvenčních pásem (včetně zohlednění fázových posunů), provádí deekvalizaci a zvukový signál je „obnoven“, jako rajčatová šťáva z protlaku. Algoritmus pro takové přidání je zdrojem hrdosti pro vývojáře.
Snobové se asi budou šklebit, že co je to za audiofilii, když nemáme co do činění s původním signálem, ale s jedním sestaveným, promiňte, „od sh. and sticks“? Souhlasím, nikdo tu nemluví o High Endu. Ale za prvé, systém bude stále hrát o dvě hlavy lépe než standardní „balalajka“. A za druhé, a to je to nejdůležitější, je v tomto případě procesor potřeba, aby bylo možné do systému správně integrovat další kvalitní zdroj při plném zachování funkčnosti standardní hlavní jednotky.
Je pravda, že dnes není mnoho seriózních zdrojů, které jsou určeny výhradně pro automobilové použití. Snad kromě Sony GS-9, která čte vše, včetně formátu DSD a Audison bit Play, který Italové stále dolaďují. Řemeslníci však využívají domácí hráče v autech naplno (včetně toho vašeho), ale to lze ignorovat. Jak ale říkala postava ze starého vtipu, „trend ovšem“ – kurz pro Hi Res v autech je již nastaven. A procesory (včetně těch s vestavěnými zesilovači) jsou zde klíčovým článkem.
Na velikosti záleží: I třídy D přicházejí v různých velikostech
Ale rozptýlili jsme se, vraťme se znovu k zesilovačům. Jestliže před nějakými pěti až sedmi lety měla třída AB nezpochybnitelnou autoritu, dnes již automobilové zesilovače třídy D v mnoha případech vypadají preferovaněji.
Za prvé, kompaktnost. Doma zesilovač velikosti nočního stolku, ač vypadá objemně, přesto nezpůsobuje tak vážné problémy. V autě může být rozhodující rozdíl v délce karoserie pouhých 5 cm. Ne každý dnes chce vystavovat komponenty svého audiosystému a utrácet spoustu peněz za instalaci. A kompaktní třída D umožňuje skrytou instalaci. Možnost umístit zesilovač, řekněme, pod sedadlo nebo pod palubní desku se zdá velmi atraktivní.
Za druhé, energetická účinnost. Opět platí, že ve srovnání s domácími spotřebiči je tento problém obzvláště akutní v autě. Zejména s nárůstem elektromobilů a hybridů. Musíte souhlasit s tím, že přeměna více než poloviny spotřebované energie na teplo není nejracionálnější způsob, jak ji utratit. Takové zesilovače se ale stále nevyplatí úplně schovávat pod čalounění, i když není stejné jako u třídy AB, stále není nulové. Měla by být zajištěna alespoň nějaká výměna vzduchu.
No a třetím argumentem ve prospěch třídy D je, jakkoli se to mnohým zdá divné, kvalita zvuku. Neberu teď v úvahu drahé špičkové zesilovače, tam je situace jiná. Ale v umírněné cenové kategorii se srovnatelnými cenami třída AB nejčastěji opravdu ztrácí na moderní třídu D. Před pěti lety by to bylo kontroverzní tvrzení, ale s příchodem nových čipů pracujících na nosných frekvencích půl megahertzů je to již skutečnost.
Vlastnosti připojení zesilovače do auta
Existuje zajímavá věta, že „zesilovače vlastně nic nezesilují, pouze modulují napájení“. Jedním z podstatných rozdílů mezi zesilovačem do auta a domácím zesilovačem, o kterém jsem se stručně zmínil hned na začátku, je to, že funguje z palubní sítě automobilu. Jmenovité napětí v něm je 12 voltů (ve skutečnosti je trochu vyšší, ale o to teď nejde). To znamená, že pro získání dostatečného výkonu na výstupu musí být proudový odběr poměrně vážný – desítky a při signálových špičkách i stovky Ampérů. Odtud pocházejí speciální požadavky na připojení napájení. Na první pohled to všechno vypadá trochu děsivě, ale ve skutečnosti, pokud budete dodržovat několik jednoduchých pravidel, neměly by nastat žádné problémy.
Za prvé, zesilovač by nikdy neměl být připojen ke standardní kabeláži. Není určen pro takové proudy. Vezměte samostatné kabely a veďte je ze zesilovače přímo k baterii. Může to být plus i mínus, nebo jen plus (v tomto případě jde mínus podél „země“). Jasná odpověď na to, která možnost je lepší, asi neexistuje, ale osobně preferuji první metodu. Už jen proto, že moderní auta mají příliš mnoho elektroniky, která je navíc „svázaná“ s karoserií.
Nebuďte lakomí, použijte pro připojení specializované autokabely – mají měkkou izolaci, která je odolná vůči změnám teplot. Kdo rád používá různé typy KG-25 a další podobné průmyslové kabely, do roka uvidí v motorovém prostoru rozpadající se pryžovou izolaci. Pozoroval jsem to nejednou, naštěstí ne na sobě.
Mimochodem, mějte na paměti, že levné kabely nemusí být měděné, ale tzv. CCA (Copper Clad Aluminium), „mědí plátovaný“ hliník. Jsou méně odolné, náchylnější ke korozi a v místech kontaktu rychleji slábnou. Čistá měď je v tomto ohledu stále lepší, i když je dražší. Nebo ještě lépe pocínovaná měď.
Za druhé zvolte dostatečný průřez napájecích kabelů podle jejich délky a proudového odběru zesilovače. Dokonce i desetiny ohmu v elektrickém vedení mohou způsobit pokles napětí o několik voltů při špičkách signálu. To má vliv nejen na zvuk, ale také může vést k poruše napájení zesilovače. Ze stejného důvodu se snažte okamžitě vypočítat potřebnou délku kabelu, abyste se vyhnuli zbytečným spojům.
Za třetí nezapomeňte nainstalovat pojistku do přerušení napájecího kabelu. Měl by být umístěn co nejblíže k baterii. Na rozdíl od pojistky v samotném zesilovači nechráníte zařízení, ale samotný kabel. Vyberte nominální hodnotu na základě průřezu. Například pro kabel o průřezu 4 Ga (21 mm100) lze použít pojistku nejvýše 2 A a pro kabel s průřezem 33 Ga (150 mmXNUMX) nejvýše XNUMX A.
Pět závěrů o automobilových zesilovačích
Takže abych to shrnul. Pokud to s modernizací svého skladového audio systému myslíte vážně, nový zesilovač je rozhodně nutností. Tohle je jeden.
Určete zdroj. Pokud se jedná o standardní hlavní jednotku, ze které není možné vysílat lineární signál nebo „digitální“, budete muset buď převést vysokoúrovňový signál na lineární pomocí samostatného zařízení, nebo zvolit zesilovač s vysokoúrovňovými vstupy. Nebo, pokud má standardní systém pásmovou propustnost a korekci signálu, bude muset původní signál „obnovit“ procesor. To jsou dva.
Jakýkoli zesilovač do auta má další vybavení – od jednoduchých dolnopropustných a hornopropustných filtrů, které umožňují oddělit reproduktorové systémy a subwoofer, až po stejné pokročilé procesory zabudované do samotných zesilovačů. Vyberte si v závislosti na úkolech. To jsou tři.
Rozhodněte se o typu instalace. Pokud je to „na show“, pak neexistují prakticky žádná omezení. Pokud je instalace skrytá, pak má smysl dát přednost kompaktním zesilovačům třídy D. Tohle jsou čtyři.
V neposlední řadě věnujte náležitou pozornost výživě. Kvalitní napájení je klíčem k běžnému provozu zesilovače. Tohle je pět.
