Теорія Автозвука. Причини виходу сабвуфер / Акустики з ладу.
В рамках допустимих умов експлуатації автомобільні сабвуфери і акустичні системи будуть радувати своїм прекрасним звучанням довгі роки: не тільки без виходу з ладу, але і без істотної зміни характеристик. У конструкції автомобільної аудіотехніки зроблені спеціальні заходи для захисту від впливу несприятливих факторів: вологи, пилу, ультрафіолетового випромінювання, сильного перепаду температур навколишнього середовища. Однак недотримання умов експлуатації, неписьменний підбір компонентів і помилки в налаштуванні аудіосистеми можуть привести до пошкодження динаміків. Пошкодження сабвуферів або акустичних систем (далі просто динаміки), викликані грубими порушеннями умов експлуатації, можуть не покриватися гарантією. Зокрема, згоріла чи оплавлення звукова котушка динаміка найчастіше служить свідченням експлуатації за рамками допустимих умов. В автомобільній аудіотехніки пошкодження динаміків спостерігається частіше, ніж в домашній, оскільки набагато ширше простір для вибору різних варіантів побудови аудіосистеми, режимів її роботи і настройки. Нижче наводяться лише базові відомості по найбільш поширених причин виходу динаміків з ладу.
Занадто потужний підсилювач
Очевидно, що занадто потужний підсилювач може привести до пошкодження підключених до нього динаміків (або АС). Однак в автомобільній аудіотехніки подібні пошкодження практично завжди викликані не потужністю підсилювача так такий, а неправильної регулюванням його вхідної чутливості підсилювача (gain). На відміну від домашніх підсилювачів з фіксованим рівнем gain, в будь-якому автомобільному підсилювачі є регулювання gain. Наприклад, підсилювач з номінальною (RMS) потужністю, в 2 рази перевищує допустиму тривалу потужність підключених до нього динаміків, можна вважати занадто потужним. Однак за умови правильної установки чутливості gain такий підсилювач буде не тільки абсолютно безпечним для динаміків, але більш того - виступає максимально надійним і відмінним за якістю рішенням. Потужний підсилювач з примусово обмеженою чутливістю завжди знаходиться в стабільному режимі роботи без спотворень, без загрози перевантаження (кліппінга) на піках аудіосигналу. Для АС з паспортної допустимої тривалої потужністю 80 Вт (і 160 Вт пікової потужністю) один і той же підсилювач з номінальною потужністю 160 Вт на канал (наприклад, 2 х 160 Вт) може виступати або як вірний засіб спалити або зруйнувати динаміки, або як надійний партнер для відмінного звучання на довгі роки - і залежить це від виставленого на підсилювачі рівня чутливості gain.
Автомобільний підсилювач потужності підсилювач потужності
Недостатньо потужний підсилювач
Недостатньо потужний підсилювач набагато частіше призводить до виходу динаміків з ладу, хоч це і не є очевидним на перший погляд. Причина знову в рівні вхідної чутливості підсилювача gain. Якщо gain виставлений правильно, то з малопотужним підсилювачем динаміків нічого не загрожує. Але в цьому випадку малий запас потужності може привести до того, що гучність звучання виявиться менше бажаної. Тому на практиці дуже часто зустрічається дуже високий рівень gain саме в малопотужних підсилювачах. В такому випадку підсилювач входить в режим перевантаження (клиппинг), надзвичайно небезпечний для динаміків. У режимі кліппінга підсилювач номінальною потужністю 40 Вт може короткочасно видавати втричі (!) Більшу потужність, причому спектр доводиться на високі частоти. Тому ВЧ-динаміки виходять з ладу набагато частіше, ніж НЧ / СЧ-динаміки. Крім того, у деяких підсилювачів потужності блок живлення влаштований так, що в режимі кліппінга можлива поява постійного струму на виходах підсилювача - це знову дуже небезпечна для динаміків ситуація.
Окремо стоять вбудовані підсилювачі потужності штатних або покупних головних пристроїв. Вони все принципово малопотужні, близько 20 Вт номінальної потужності (RMS) на канал, хоча в паспортних даних прийнято вказувати вищі цифри, 45-50 Вт на канал, що відповідає максимальній потужності. Правилом хорошого тону, часто "залишаються за кадром", виступає відразу визначити на слух або за спеціальними приладами, при якому положенні ручки регулювання гучності в головному пристрої починаються спотворення - і надалі ніколи не перевищувати цей рівень гучності. У більшості головних пристроїв цей рівень відповідає 50-75% від максимального значення шкали гучності. Якщо в аудіосистеми є зовнішній підсилювач потужності (будь-який, без винятку), то це правило поводження з ручкою регулювання гучності стає обов'язковим до виконання.
Неакуратне поводження зі схемами корекції звучання
У головних пристроях, багатьох підсилювачах потужності і всіх зовнішніх аудіопроцесори є ті чи інші можливості регулювання тону звучання за допомогою регулятора тембру, еквалайзера, схеми підйому баса і т.д. Такі можливості дуже корисні для автомобільної аудіосистеми, допомагаючи отримати найбільш рівне звучання з урахуванням особливостей динаміків, їх місць розташування (часто далеко неоптимальних) і акустичних характеристик салону автомобіля, а також відповідно до особистих переваг. Однак схеми корекції вимагають дуже обережного поводження і не призначені для підвищення загальної гучності звучання! Завжди корисно пам'ятати нескладне правило: зміна рівня сигналу на 3 дБ еквівалентно зміни з тим же знаком потужності в 2 рази. Відповідно, збільшення рівня сигналу на +12 дБ (часто зустрічається межа регулювання для схеми підйому баса і ін. Функцій) означає приріст потужності на вибраної базової частоті або частотному регістрі в 16 разів! Настільки висока потужність може виявитися далеко за межами можливостей як динаміків, так і підсилювача, що призведе до неминучої перевантаження з сильною ймовірністю пошкодження аудіокомпонентів.
Особливості сабвуферів в корпусі з фазоінвертором.
Акустичне оформлення для сабвуферного НЧ-динаміка типу "корпус з фазоінвертором" виключно популярно, приносячи виграш у віддачі на найнижчих частотах. Для всіх сабвуферів в корпусі з ФМ рекомендується використовувати підсилювач, оснащений фільтром інфразвукових частот (ФІНЧ, subsonic), для відсікання занадто низьких, які не беруть участі у формуванні музичної вистави частот. Наприклад, ФІНЧ з фіксованою настройкою на частоту 25 Гц, відсікає від музичного сигналу частоти нижче за це значення, а його робота анітрохи не позначиться на відтворенні абсолютної більшості музичних композицій. Необхідно пам'ятати, що однією з важливих особливостей роботи сабвуфера в корпусі з ФМ виступає різке збільшення амплітуди коливань дифузора при зниженні частоти нижче певного значення. Якщо амплітуда коливань дифузора перевищує конструктивні можливості динаміка - він вийде з ладу. Використання ФІНЧ ефективно захищає динамік від такого небезпечного явища. ФІНЧ є в оснащенні більшості сабвуферних (або універсальних) моноблоків, в аудіопроцесори, а також часто зустрічається в спеціалізованих басових каналах багатоканальних підсилювачів.
Грамотно виконана інсталяція покупних аудіокомпонентів в автомобіль має вирішальне значення в забезпеченні безпеки аудіосистеми і автомобіля в цілому. Це стосується безлічі аспектів: вибору місць розміщення компонентів, організації їх підключення один до одного, прокладки силових, міжблочних і акустичних кабелів і т.д. При некваліфікованої інсталяції в кращому випадку страждає підсумкове якість звучання. Але часто ситуація виявляється драматично гірше, з виходом аудіокомпонентів з ладу, а то і небезпекою загоряння. Крім того, необхідно приділяти увагу високій якості будь-якого з компонентів аудіосистеми. Наприклад, низькоякісний зовнішній підсилювач потужності може мати погано реалізовані схеми захисту від перевантаження, що призводить до появи небезпечних для динаміків значень аудіосигналу в здавалося б, цілком нешкідливих ситуаціях. Поширеним "попутником" неписьменних інсталяцій виступає ефект гучного "хлопка" при включенні або виключенні аудіосистеми. Це не тільки неприємно на слух, але дуже шкідливо для динаміків, а викликано або помилками комутації, або особливостями схемотехніки низькоякісного підсилювача потужності. Можливий перелік таких дефектів можна продовжувати до нескінченності.