Питання це зовсім не пусте. Автомобільна аудіосистема будується зовсім інакше, ніж домашня. Тут грає роль і обмеженість простору салону, і особливості установки акустичних систем. Тому і підхід до вирішення завдання не такий, як в домашніх системах.
Як показує практика, далеко не кожен автомобіліст горить бажанням перебудовувати штатну аудіосистему повністю, щоб поліпшити її звучання. Тому багато хто обмежується лише її легким апгрейдом для більш впевненого звучання низькочастотного діапазону. У більшості штатних систем бас - це дійсно одне з найслабших місць. Акустичні оформлення динаміків часто залишають бажати кращого, а штатний сабвуфер, якщо він взагалі є, рідко в якій системі може похвалитися гідним звуком.
Штатні сабвуфери, як правило, побудовані на невеликих динаміках і мають пластикові корпусу
Відразу повинен попередити, що мова піде саме про нормальну музичної системі, в якій бас - це щільний фундамент, що надає звучанню повновагового незалежно від жанру. На жаль, словосполучення «автомобільний сабвуфер» у багатьох сьогодні асоціюється з незрозумілими спорудами в багажниках, які видають гудячі і деренчать звуки і не мають до музики ніякого відношення. Ці «50 відтінків баса» та інші автозвукові збочення давайте залишимо за бортом, а за орієнтир візьмемо гарну домашню систему.
акустичні умови
Перша помітна відмінність автомобільних умов від домашніх полягає в тому, що обсяг салону обмежений. Багато скептиків оперують саме цим аргументом, вважаючи, що будувати в автомобілі аудіосистему високого класу безглуздо. У таких випадках я зазвичай заперечую, що з домашнім підходом це дійсно так. А ось якщо грамотно використовувати специфіку «малих обсягів», то можна досягти вражаючих результатів, що неодноразово доводилося практикою.
Власне, одна з основних особливостей акустичних властивостей салону автомобіля - це «допомога» у відтворенні низьких частот. Зрозуміло, що з пониженням частоти довжина звукової хвилі зростає. Наприклад, на частоті 1000 Гц довжина хвилі близько 30 см, а на 300 Гц - вже більше метра. З ще більшим зниженням вона стає і зовсім сумірною з розмірами салону.
У цей момент звукові хвилі в звичайному поданні припиняють своє існування, і дифузор динаміка починає створювати рівномірне чергування стиснень-розрядження повітряної маси по всьому об'єму. Подібно до поршня в циліндрі. І тут не в останню чергу багато що залежатиме від амплітуди коливань дифузора. Нижче частота - вище амплітуда. У замкнутому просторі салону автомобіля це створює ефект акустичного посилення низьких частот: нижче частота - більше хід дифузора - вище акустичне посилення.
Акустичне посилення в салоні автомобіля (дБ / Гц)
У теорії «допомогу» салону починається з 50-100 Гц в залежності від розмірів автомобіля. Чим менше авто, тим з більш високих частот починає проявлятися цей ефект. Причому зі зниженням частоти на кожну октаву приріст посилення складе 12 дБ. На практиці, звичайно ж, все не так райдужно - позначаться витоку повітря, втрати звукової енергії через вібрації і т.д. До того ж ця математична модель не враховує індивідуальних особливостей різних салонів. І справа не тільки в геометричних розмірах, значення може мати навіть матеріал оббивок.
Різні акустичні умови при закритому і відкритому верху роблять кабріолети і родстери одними з найскладніших при побудові аудіосистем високого рівня
Відчути ефект «допомоги» салону на низьких частотах дуже просто. Увімкніть будь-яку композицію з акцентованим басом. Зверніть увагу на те, як звучить низькочастотний діапазон. Тепер відкрийте двері і кришку багажника. Упевнений, різницю відчуєте відразу ж - як ніби регулятором тембру збавили низькі частоти.
А чи потрібен сабвуфер?
Знаючи цю особливість замкнутого салону, логічно припустити, що в автомобілі і зовсім немає необхідності в окремому сабвуферному ланці. Можливо воно і так, але давайте порівняємо автомобільну акустику з домашньої. Та в тому, і в іншому випадку використовуються гучномовці близьких калібрів - від 5 до 8 дюймів. 6,5 дюймів - «золота середина» і класика автомобільних динаміків.
Домашня колонка - це цілісний закінчений вузол, спроектований і виготовлений так, щоб створити для динаміків найкраще акустичне оформлення. А найголовніше - міцний корпус, позбавлений вібрацій. У машині, на жаль, про таке найчастіше доводиться тільки мріяти. Корпусами для динаміків в більшості випадків стають двері або якісь ніші і простору в кузовних елементах. Отримати в таких умовах нормальне відтворення низьких частот? Ой, та не смішіть.
Так встановлені динаміки в Burmester 3D High End Sound System за 8000 Євро. М'яко кажучи, не найкращий акустичне оформлення:
Ось і виходить, що в більшості випадків акустика здатна більш-менш ефективно «дотягнути» лише до 80-100 Гц, що б там не заявляли виробники. Яка вже тут грунтовність звучання.
Положення можна виправити або серйозним зміцненням дверей з перетворенням її в важкенну «залізобетонну» конструкцію, або виготовленням для динаміків окремих корпусів. Ну або зовсім вдаритися в якусь екзотику:
У будь-якому випадку спроби створити нізкоіграющую акустичну систему зводяться до радикального втручання в конструкцію автомобіля, а для цього потрібно бути зовсім вже фанатиком. А тому виходить, що сабвуфер - найраціональніший спосіб вирішити автомобільну проблему низьких частот. Інша справа, яким саме він має бути і як його бесшовно зростити з рештою акустикою, щоб він не бубонів в багажнику сам по собі, а був повноцінною частиною звукової системи.
Виготовлення корпусів в дверях - не такий екзотичний, але теж вельми радикальний і витратний спосіб створення потрібного акустичного оформлення для динаміка. На фото - робота Олександра Лисенка
Вибір сабвуферного ланки
Думаю, немає сенсу детально зупинятися на виборі конкретної концепції сабвуфера, для людини, знайомого з побутовою технікою, багато речей очевидні. Але де в чому автомобільна специфіка все ж відрізняється від домашньої.
Для домашньої техніки обсяг корпусу хоч і відіграє певну роль, але не таку значущу, як в автомобілі. Тут бажано вмістити всю конструкцію в якомога менших обсягах. Завдання це досить суперечлива, і її рішення - суцільні компроміси. Як тільки затискаєш динамік в тісний обсяг, відразу ж зростає нижня гранична частота і сабвуфер перетворюється просто в вуфер. Щоб відновити статус-кво, виробникам доводиться обтяжувати рухливу систему, а це тягне за собою зниження чутливості, а значить, вимагає більш потужного підсилювача. Тому не варто дивуватися автомобільним бас моноблоків за потужністю в сотні Ватт - їм зазвичай доводиться тягати досить тугі драйвери.
Так що при виборі динаміка доводиться розставляти пріоритети - або віддати перевагу «легковаговиків» з м'якими підвісами і малою вагою зрушення, з хорошим імпульсним відгуком і не захмарними вимогами до підсилювача, але які при цьому будуть вимагати великих корпусів, або «важковаговиків», які вміщаються в компактні корпуси, але вимагають підсилювачів підвищеної потужності.
Сабвуфер зовсім не обов'язково повинен бути великим і займати половину багажника. Це може бути і невелика акуратна конструкція, яка не з'їдає в багажнику корисне місце
Тепер трохи про розміри динаміків. Те, що великі гучномовці при інших рівних вимагають великих корпусів, вважаю, і так очевидно. Але є ще й інший фактор. Від розміру сабвуфера безпосередньо залежить ще і те, наскільки вдало його вийде зростити з акустичними системами. Наприклад, якщо з бас потенціалом у останніх зовсім все погано, то вибирати який-небудь великоваговий 15-дюймовий саб як мінімум нерозумно - він навряд чи нормально буде працювати вище 50-60 Гц. А ось, наприклад, «десятки» за інших рівних, можуть легко дотягнутися знизу до акустики і непогано з нею зістикуватися.
Мабуть, це два основні моменти, на які слід звернути увагу при побудові низькочастотної ланки для автомобільної аудіосистеми. Все інше - питання конкретних реалізацій динаміків. Можуть бути і легкі сабвуфери великих розмірів, і маленькі «тугоходи». Кожен з них, природно, вимагає свого підходу до вибору акустичного оформлення. Але це окрема тема і зараз заглиблюватися в неї немає необхідності.
До речі, що стосується оформлення, то тут вважаю за потрібне згадати сабвуферні динаміки для установки free-air. Вони зазвичай коштують трохи особняком. Такі не вимагають окремих корпусів. Вірніше, корпусами для них буде обсяг багажника - вони ставляться в задню полку або перегородку між багажником і салоном. Незважаючи на гадану простоту, забезпечити їм належне оформлення досить складно хоча б через те, що доводиться радикально зміцнювати до кам'яної жорсткості посадочні місця для динаміків, а це пов'язано з високою трудомісткістю таких робіт. Кинути в багажник корпус куди як простіше, тому «фріейрних» сабов на ринку вкрай мало. Хоча, на мій погляд, це все ж одні з найкращих сабвуферів, з якими забезпечується найбільш точне звучання НЧ-діапазону.
Проблеми «заднього баса»
Продовжуючи тему зрощування звучання сабвуфера з АС, повинен торкнутися ще одне важливе питання - локалізація саба. Здавалося б, наші вуха не визначають положення джерела звуку в тому частотному спектрі, в якому працює сабвуфер. Ось чому ніхто особливо не прагне розмістити його в передній частині салону, а класикою вважається установка в багажнику.
Чи не хочете ставити саб в багажнику? Та будь ласка, хоч в торпедо вбудовуйте ... Можна і в буквальному сенсі
Однак на практиці в дуже багатьох випадках бас все одно сприймається як би йде ззаду, коли основна звукова картина формується попереду слухача, а низькі частоти живуть своїм життям. Причин цьому може бути декілька.
Причина перша: вібрації
Від могутніх басових акордів можуть резонувати поруч розташовані панелі і елементи. А ці звуки, як ви розумієте, вже далеко не низькочастотні. Вони так добре «підмішуються» до звучання сабвуфера, що ми не завжди можемо ідентифікувати їх, але загальну картину вони помітно зіпсують.
Лікується обробкою кузовних елементів вібродемпфірующім матеріалами, посадкою пластикових оббивок на ущільнювальні «протівоськріпниє» матеріали, надійним кріпленням корпусу сабвуфера і, врешті-решт, елементарним наведенням порядку в багажнику.
Причина друга: невдалий корпус
Спробуйте при включеному сабе просто доторкнутися до нього долонею. У хорошого корпусу вібрацій бути не повинно. Якщо ж вони є, то ось вам і друга причина - крім дифузора динаміка звук випромінюють самі стінки корпусу. Причому теж далеко не на найнижчих частотах. Цим в основному грішать дешеві сабвуфери з плоскими стінками, більшість з них виготовляється з ДСП товщиною в кращому випадку 18-20 мм.
Вихід - робити нормальний корпус з товстими стінками, посилювати його внутрішніми розпірками або застосовувати багатошарову конструкцію з використанням вибродемпфирующих матеріалів в якості проміжних шарів. Недолік - занадто багато роботи, та й корпус занадто важкий виходить. Легкість конструкції з достатньою жорсткістю поєднують в склопластикових корпусах. Сантиметрової товщини для склопластикових стінок складної форми цілком вистачає, щоб зробити конструкцію монолітною.
Криволінійні поверхні склопластикового корпусу навіть при товщині близько 1 см мають достатню жорсткість. На фото - робота Олега Zebr Петрова
Тут же відзначу і проблему, пов'язану з можливою неякісною збіркою. Нещільно посаджений динамік або навіть невелика негерметичність - і паразитні призвуки забезпечені. Багато хто чомусь думають, що це важливо тільки для закритого акустичного оформлення. Ні в якому разі, фазоінверторний до цього ще більше відчутно - там перепади тиску всередині корпусу вище, ніж в закритому корпусі.
Причина третя: завихрення повітря
На низьких частотах хід дифузора часто виявляється досить значним, особливо якщо «піддати жару». При цьому, якщо сам динамік закритий занадто щільним захисним грилем, то на великих амплітудах можуть з'являтися завихрення повітря, які буде добре чутно.
Якщо використовується корпус закритого типу, то ще одним потенційним джерелом може стати сам порт. Особливо, якщо він має занадто маленьке перетин або гострі краї.
Причина четверта: неправильна настройка
Дуже важливо в сабвуферному каналі правильно обмежувати частотний діапазон зверху. Підібрати зріз фільтра нижніх частот можна тільки досвідченим шляхом, відштовхуючись, знову ж таки, від потенціалу фронтальної акустики. У самому простому випадку така можливість звичайно є в сабвуферному підсилювачі, для більш складних систем з процесорами можна вибирати не тільки частоту зрізу, а й, наприклад, крутість фільтра, а іноді навіть і його добротність. У custom-системах топового рівня такі можливості процесорів виявляються затребуваними. Природно, якщо настроювач має достатній досвід і має уявлення про те, що саме він налаштовує.
Цифрові процесори дають практично необмежені можливості настройки аудіосистеми. Налаштування, як правило, проводиться з комп'ютера через спеціальний софт