Низкие частоты для сабвуфера как настроить

Как настроить сабвуфер в машине

Сабвуфер является важной частью автомобильной музыкальной системы. Работая на большой мощности и низких частотах, он придаёт звуку сочное и насыщенное звучание. Обычные акустические колонки имеют ряд ограничений по диапазону воспроизводимых частот. Они не способны обеспечить глубокие басы, без которых музыкальные фрагменты теряют свою силу и выразительность. Колонки делятся на пассивные и активные устройства. Пассивный сабвуфер представляет собой громкоговоритель, специально предназначенный для воспроизведения низких частот, разделительный фильтр и корпус. Такой системе требуется усилитель низкой частоты. НЧ систему можно подключить к клеммам многоканального усилителя или предусмотреть для него отдельный усилитель. Активная система для воспроизведения низких частот имеет специальный усилитель с системой фильтров. Он встроен в корпус, где размещается низкочастотный динамик. Для того чтобы звуковая система автомобиля работала корректно потребуется настройка сабвуфера в авто.

Как настроить автомобильный сабвуфер

Низкочастотная составляющая звукового диапазона представляет собой узкую полосу частот, которая начинается примерно от 18-20 Гц и заканчивается на уровне 120-150 Гц. Именно в этом диапазоне работает любой сабвуфер.Правильная настройка сабвуфера в автомобиле это важный процесс, от которого будет зависеть качество воспроизведения низких частот. Если звуковая система не настроена, то басовые ноты «рассыплются» и потеряют напор и сочность. Вместо насыщенного и густого баса из динамика будет доноситься монотонное буханье, по впечатлениям, никак не связанное с мелодией.

Настройка саба в авто зависит от нескольких факторов:

• Место установки динамика
• Его мощность
• Диапазон рабочих частот

Обычно сабвуферы в автомобиле устанавливают в багажном отсеке или под сиденьем. Если колонка устанавливается под сиденьем, то слишком большая мощность, при не настроенной системе, может вызвать негативные ощущения у водителя и пассажиров.

Как правильно настроить активный сабвуфер в автомобиле

За счёт воспроизведения низких частот блок позволяет расширить динамический диапазон любого музыкального произведения. Акустические колонки, расположенные в дверях или на передней панели не предназначены для уверенного воспроизведения басов. С этой задачей хорошо справляется правильно настроенный сабвуфер. На панели басового автомобильного усилителя расположены несколько регулировок, которые позволяют точно настроить низкочастотную акустическую систему. Настройка активного сабвуфера в авто на усилителе включает в себя следующие регулировки:

• Gain (Level) – входная чувствительность
• Sub Sonic – фильтр инфранизких частот
• Phase – регулировка фазы
• LPF (Low pass filter) – фильтр нижних частот
• BassBoost – увеличение громкости в узкой полосе частот

Чтобы знать,как правильно настроить активный саб, нужно представлять, за что отвечает каждая регулировка.

Оптимальные настройки для сабвуфера

Как настроить сабвуфер в машине на усилителе. Входная чувствительность не является регулятором громкости, хотя при её увеличении громкость так же возрастёт. Функция «Gain» согласовывает уровни головного устройства и усилителя активного сабвуфера. Ручка сделана под шлиц для отвёртки и может иметь цифровые обозначения, например, от 0,2 до 5,0 В. Существует несколько методик согласования уровней. Если под рукой нет осциллографа, то правильная настройка саба делается на слух. На вход сабвуфера подаётся музыкальный сигнал хорошего качества с невысоким уровнем громкости. Предварительно ручка «Gain» устанавливается на минимум. Далее громкость на головном устройстве медленно увеличивается до появления слышимых искажений. Затем уровень уменьшается до появления чистого звука. Точно так же настраивают «Gain», увеличивая уровень сигнала до появления искажений и «сдают» немного назад.

При воспроизведении музыкальных фрагментов на записи могут оказаться очень низкие обертоны или инфранизкие частоты. Эти звуки человеческих ухом практически не воспринимаются, но электромагнитная система динамика их чувствует, и диффузор на них реагирует. На таких низких частотах ход диффузора увеличивается и на больших уровнях громкости звуковая катушка может выйти из строя. Чтобы отсечь такие паразитные колебания в сабвуфер встраивается фильтр инфранизких частот или «SubSonic». Этот регулятор сабвуфера в авто обрезает все частоты от 25-30 Гц и ниже. Фильтр регулируемый и рядом с ручкой обозначается частота среза, которая может выбираться в пределах 10 Гц-50 Гц. Такая регулировка имеется не во всех активных сабвуферах.

Звуковые волны, излучаемые динамиками, расположенными в разных местах, неодинаково доходят до слушателя. При этом звуковая картина лишается цельности и слышится размазанной, так как отдельные звуковые потоки сдвинуты по фазе относительно друг друга. Регулировка фазы «Phase» нужна для того чтобы устранить этот дефект и синхронизировать сабвуфер с остальными акустическими системами. Самой простой настройкой является прослушивание музыки, когда помощник вращает регулировку до получения лучшего звучания. Для точной настройки фазы потребуется генератор синусоидального сигнала. Сначала нужно поменять полярность громкоговорителя. Затем подать сигнал на общий усилитель и на сабвуфер. Вращением регулировки «Phase» добиться самого тихого звука. Это будет означать, что динамики находятся в противофазе. Затем восстановить правильную полярность. Фаза отрегулирована правильно.

Правильная настройка активного сабвуфера невозможна без регулировки фильтра LPF. Поскольку громкоговоритель сабвуфера предназначен только для воспроизведения низких частот, этот регулируемый фильтр обрезает все частоты выше определённого порога, пропуская только низкочастотную составляющую. На регулировке указаны пределы установки частоты среза. Это может быть 40-250 Гц или другие величины. Обычно на сабвуферах выставляют частоту среза фильтра в диапазоне 50-65 Гц.

Регулятор «BassBoost» позволяет поднять коэффициент усиления блока в узкой полосе частот. Обычно это 40-45 Гц. Эта регулировка используется для выравнивания амплитудно-частотной характеристики на определённом участке. Тем, кто не является специалистом автомобильной электроники, эту регулировку трогать не рекомендуется.Если слишком поднять усиление можно легко спалить сабвуфер. С помощью измерительных приборов можно лучше настроить сабвуфер в машине, но это можно сделать и на слух.

Как настроить моноблок для сабвуфера в машине

Моноблок или одноканальный усилитель предназначен для подключения только одной акустической системы, поэтому такие модели часто используются для сабвуферов. На устройстве имеются точно такие же регулировки, что и на многоканальном усилителе, поэтому настройка блоков ничем не отличается.

Важным этапом является совместная настройка саба на усилке. Дело в том, что на усилителе фронтальной акустики так же имеются фильтры, настройки которых могут не совпадать. Если на сабвуфере фильтр обрезает все частоты выше 60 Гц, а фильтр усилителя фронтальных колонок режет все частоты ниже 100 Гц, то между двумя устройствами образуется провал амплитудно-частотной характеристики и частоты в интервале 60-100 Гц, просто не будут воспроизводиться. Этого можно избежать, подрегулировав частоты среза двух фильтров, чтобы они слегка перекрывали друг друга.Качество воспроизведения ухудшается как на провале, так и на горбе АЧХ. Настройка сабвуфера в авто дана для чайников. Профессионалы используют измерительную аппаратуру и более сложные методики.

Как отрегулировать сабвуфер в машине

Большинство автолюбителей, не располагает необходимой, для правильной настройки сабвуфера, измерительной техникой. Все настройки выполняются «на слух», поэтому для получения удовлетворительного результата нужно выполнять некоторые рекомендации. Музыка для настройки сабвуфера в авто должна тщательно подбираться. Для регулировки низкочастотного тракта не следует использовать электронную музыку, исполняемую на синтезаторе. Для слуховой оценки качества звучания на низких частотах нужно воспроизводить фрагменты классической музыки с духовыми и струнными инструментами.

Электронное звучание богато искусственными обертонами, которые не позволяют объективно оценивать звук, особенно на низких частотах.Не нужно торопиться при регулировке, так как некоторые настройки придётся повторять несколько раз, чтобы получить требуемый результат. В целом качественная настройка может занять несколько часов. Не нужно использовать при настройке, мало знакомые музыкальные отрывки. Лучше если классическое произведение хорошо известно. Чтобы объективно оценить комплексное звучание автомобильной акустики нужно находиться в салоне автомобиля на водительском месте. Все окна и двери салона должны быть закрыты. Проверят звук нужно на нескольких произведениях, где используются разные музыкальные инструменты. Как настроить сабвуфер в машине видео.

Как правильно настроить пассивный сабвуфер в автомобиле

Настройка пассивного саба в машине начинается с момента изготовления ящика для низкочастотного динамика. Можно приобрести пассивный излучатель, но многие автолюбители предпочитают сделать эту конструкцию своими руками. Пассивная система выполняется в двух вариантах: закрытый ящик и короб с фазоинвертором. В свою очередь фазоинверторы делятся на щелевые и в виде трубы. По сравнению с закрытым ящиком фазоинверторные системы имеют больший КПД. Кроме того щелевой фазоинвертор, после сборки короба, никакой настройке не подлежит. Фазовращатель, сделанный в виде трубы, можно настраивать, удлиняя или укорачивая конструкцию. Электрических настроек пассивный фазоинвертор не имеет, поэтому для получения нужных параметров используются настройки головного устройства и усилителя.

Как правильно отрегулировать сабвуфер в машине. При изготовлении самодельного сабвуфера многое зависит от диаметра акустической головки. Динамик с диффузором диаметром 12 дюймов будет активнее работать на низких частотах, чем динамик с диффузором 10 дюймов.

Как настроить сабвуфер в машине на магнитоле

Настройка магнитолы и саба в автовключает в себя ряд последовательных операций. Сначала на головном устройстве фильтром высоких частот HPFнужно обрезать низкие частоты, которые подаются на фронтальные динамики. Если в машине установлен саб, то частоту среза можно выбрать в пределах 80-120 Гц и крутизну затухания 24 dBна октаву. Настройка саба на магнитоле осуществляется фильтром низких частот LPF. Для этого в меню выбирается пункт «Управление сабвуфером». Здесь устанавливаются три параметра:

• Частота среза фильтра
• Уровень громкости
• Крутизна затухания

Эти величины устанавливаются на слух при воспроизведении любимых музыкальных стилей. Настройки у разных магнитол могут отличаться, но в целом они совпадают.

Как регулировать сабвуфер

Для того чтобы сделать регулировку саба в салоне авто можно использовать специальные CD диски, предназначенные для настройки автомобильных акустических систем. В автомагнитолу ставится диск, на котором записана последовательность треков. На них с высоким качеством записаны эталонные сигналы от генератора звуковых частот. С помощью таких записей можно правильно установить частоты срезов фильтров высоких и низких частот, отрегулировать баланс и фазу.

В автосервисах, могут правильно настроить низкочастотный блок, используя специальные компьютерные программы для настройки сабвуфера в машине.

Источник

Специфика низких частот в автомобиле: где взять бас и как его настроить

Вопрос этот отнюдь не праздный. Автомобильная аудиосистема строится совсем иначе, нежели домашняя. Тут играет роль и ограниченность пространства салона, и особенности установки акустических систем. Потому и подход к решению задачи выглядит для многих непривычно.

Причина, по которой я хотел бы начать именно с этой темы, очень проста. Как показывает практика, далеко не каждый автомобилист захочет перестраивать штатную аудиосистему полностью. Поэтому многие ограничиваются лишь ее легким апгрейдом для более уверенного звучания низкочастотного диапазона. В большинстве штатных систем бас — это действительно одно из самых слабых мест. Акустические оформления динамиков зачастую оставляют желать лучшего, а штатный сабвуфер, если он вообще есть, редко в какой системе может похвастать достойным звуком.

Штатные сабвуферы, как правило, построены на небольших динамиках и имеют пластиковые корпуса

Сразу должен предупредить, что речь пойдет именно о нормальной музыкальной системе, в которой бас — это плотный фундамент, придающий звучанию полновесность независимо от жанра. К сожалению, словосочетание «автомобильный сабвуфер» у многих сегодня ассоциируется с непонятными сооружениями в багажниках, которые издают гудящие и дребезжащие звуки и не имеющие к музыке никакого отношения. Эти «50 оттенков баса» и прочие автозвуковые извращения давайте оставим за бортом, а за ориентир возьмем хорошую домашнюю систему.

Акустические условия

Первое заметное отличие автомобильных условий от домашних заключается в том, что объем салона ограничен. Многие скептики оперируют именно этим аргументом, полагая, что строить в автомобиле аудиосистему высокого класса бессмысленно. В таких случаях я обычно возражаю, что с домашним подходом это действительно так. А вот если грамотно использовать специфику «малых объемов», то можно добиться впечатляющих результатов, что неоднократно доказывалось практикой.

Собственно, одна из основных особенностей акустических свойств салона автомобиля — это «помощь» в воспроизведении низких частот. Понятно, что с понижением частоты длина звуковой волны растет. Например, на частоте 1000 Гц длина волны около 30 см, а на 300 Гц — уже больше метра. С еще большим понижением она становится и вовсе соизмеримой с размерами салона.

В этот момент звуковые волны в обычном представлении прекращают свое существование, и диффузор динамика начинает создавать равномерное чередование сжатий-разряжений воздушной массы по всему объему. Подобно поршню в цилиндре. И здесь не в последнюю очередь многое будет зависеть от амплитуды колебаний диффузора. Ниже частота — выше амплитуда. В замкнутом объеме салона автомобиля это создает эффект акустического усиления низких частот: ниже частота — больше ход диффузора — выше акустическое усиление.

Акустическое усиление в салоне автомобиля (дБ/Гц)

В теории «помощь» салона начинается с 50-100 Гц в зависимости от размеров автомобиля. Чем меньше авто, тем с более высоких частот начинает проявляться этот эффект. Причем с понижением частоты на каждую октаву прирост усиления составит 12 дБ. На практике, конечно же, все не так радужно — скажутся утечки воздуха, потери звуковой энергии через вибрации и т.д. К тому же эта математическая модель не учитывает индивидуальных особенностей разных салонов. И дело не только в геометрических размерах, значение может иметь даже материал обивок.

Разные акустические условия при закрытом и открытом верхе делают кабриолеты и родстеры одними из самых сложных при построении аудиосистем высокого уровня

Почувствовать эффект «помощи» салона на низких частотах очень просто. Включите любую композицию с акцентированным басом. Обратите внимание на то, как звучит низкочастотный диапазон. Теперь откройте двери и крышку багажника. Уверен, разницу почувствуете сразу же — как будто регулятором тембра убавили низкие частоты.

А нужен ли сабвуфер?

Зная эту особенность замкнутого салона, логично предположить, что в автомобиле и вовсе нет необходимости в отдельном сабвуферном звене. Возможно оно и так, но давайте сравним автомобильную акустику с домашней. И в том, и в другом случае используются громкоговорители близких калибров — от 5 до 8 дюймов. 6,5 дюймов – «золотая середина» и классика автомобильных динамиков.

Домашняя колонка — это цельный законченный узел, спроектированный и изготовленный так, чтобы создать для динамиков наилучшее акустическое оформление. А самое главное — прочный корпус, лишенный вибраций. В машине, к сожалению, о таком чаще всего приходится только мечтать. Корпусами для динамиков в большинстве случаев становятся двери или какие-нибудь ниши и пространства в кузовных элементах. Получить в таких условиях нормальное воспроизведение низких частот? Ой, да не смешите.

Так установлены динамики в Burmester 3D High End Sound System за 8000 Евро. Мягко говоря, не самое лучшее акустическое оформление:

Вот и получается, что в большинстве случаев акустика способна более-менее эффективно «дотянуть» лишь до 80-100 Гц, что бы там ни заявляли производители. Какая уж тут основательность звучания.

Положение можно исправить либо серьезным укреплением дверей с превращением ее в тяжеленную «железобетонную» конструкцию, либо изготовлением для динамиков отдельных корпусов. Ну или вовсе удариться в какую-нибудь экзотику:

В любом случае попытки создать низкоиграющую акустическую систему сводятся к радикальному вмешательству в конструкцию автомобиля, а для этого нужно быть совсем уж фанатиком. А посему получается, что сабвуфер — самый рациональный способ решить автомобильную проблему низких частот. Другое дело, каким именно он должен быть и как его бесшовно срастить с остальной акустикой, чтобы он не бубнил в багажнике сам по себе, а являлся полноценной частью звуковой системы.

Изготовление корпусов в дверях — не такой экзотический, но тоже весьма радикальный и затратный способ создания нужного акустического оформления для динамика. На фото — работа Александра Лысенко

Выбор сабвуферного звена

Думаю, нет смысла подробно останавливаться на выборе конкретной концепции сабвуфера, для человека, знакомого с домашней техникой, многие вещи очевидны. Но кое в чем автомобильная специфика все же отличается от домашней.

Для домашней техники объем корпуса хоть и играет определенную роль, но не такую значимую, как в автомобиле. Здесь желательно уместить всю конструкцию в как можно меньших объемах. Задача эта весьма противоречивая, и ее решение — сплошные компромиссы. Как только зажимаешь динамик в тесный объем, сразу же возрастает нижняя граничная частота и сабвуфер превращается просто в вуфер. Чтобы восстановить статус-кво, производителям приходится утяжелять подвижную систему, а это влечет за собой снижение чувствительности, а значит, требует более мощного усилителя. Поэтому не стоит удивляться автомобильным басовым моноблокам с мощностью в сотни Ватт — им обычно приходится тягать достаточно тугие драйверы.

Так что при выборе динамика приходится расставлять приоритеты — либо отдать предпочтение «легковесам» с мягкими подвесами и малым весом подвижки, с хорошим импульсным откликом и не заоблачными требованиями к усилителю, но которые при этом будут требовать крупных корпусов, либо «тяжеловесам», которые умещаются в компактные корпуса, но требуют усилителей повышенной мощности.

Сабвуфер совсем не обязательно должен быть большим и занимать половину багажника. Это может быть и небольшая аккуратная конструкция, не съедающая в багажнике полезное место

Теперь немного о размерах динамиков. То, что большие громкоговорители при прочих равных требуют больших корпусов, полагаю, и так очевидно. Но есть еще и другой фактор. От размера сабвуфера напрямую зависит еще и то, насколько удачно его получится срастить с акустическими системами. Например, если с басовым потенциалом у последних совсем все плохо, то выбирать какой-нибудь тяжеловесный 15-дюймовый саб как минимум глупо — он вряд ли нормально будет работать выше 50-60 Гц. А вот, например, «десятки» при прочих равных, могут легко дотянуться снизу до акустики и неплохо с ней состыковаться.

Пожалуй, это два основных момента, на которые следует обратить внимание при построении низкочастотного звена для автомобильной аудиосистемы. Все остальное — вопросы конкретных реализаций динамиков. Могут быть и легкие сабвуферы больших размеров, и маленькие «тугоходы». Каждый из них, естественно, требует своего подхода к выбору акустического оформления. Но это отдельная тема и сейчас углубляться в нее нет необходимости.

Кстати, что касается оформления, то тут считаю нужным упомянуть сабвуферные динамики для установки free-air. Они обычно стоят немного особняком. Такие не требуют отдельных корпусов. Вернее, корпусами для них будет объем багажника – они ставятся в заднюю полку или перегородку между багажником и салоном. Несмотря на кажущуюся простоту, обеспечить им должное оформление довольно сложно хотя бы из-за того, что приходится радикально укреплять до каменной жесткости посадочные места для динамиков, а это связано с высокой трудоемкостью таких работ. Кинуть в багажник корпус куда как проще, поэтому «фриэйрных» сабов на рынке крайне мало. Хотя, на мой взгляд, это все же одни из самых лучших сабвуферов, с которыми обеспечивается наиболее точное звучание НЧ-диапазона.

Проблемы «заднего баса»

Продолжая тему сращивания звучания сабвуфера с АС, должен затронуть еще один важный вопрос — локализация саба. Казалось бы, наши уши не определяют положение источника звука в том частотном спектре, в котором работает сабвуфер. Вот почему никто особо не стремится разместить его в передней части салона, а классикой считается установка в багажнике.

Не хотите ставить саб в багажнике? Да пожалуйста, хоть в торпедо встраивайте… Можно и в буквальном смысле

Однако на практике в очень многих случаях бас все равно воспринимается как бы идущим сзади, когда основная звуковая картина формируется впереди слушателя, а низкие частоты живут своей жизнью. Причин этому может быть несколько.

Причина первая: вибрации

От могучих басовых аккордов могут резонировать рядом расположенные панели и элементы. А эти звуки, как вы понимаете, уже далеко не низкочастотные. Они так хорошо «подмешиваются» к звучанию сабвуфера, что мы не всегда можем идентифицировать их, но общую картину они заметно испортят.

Лечится обработкой кузовных элементов вибродемпфирующими материалами, посадкой пластиковых обивок на уплотнительные «противоскрипные» материалы, надежным креплением корпуса сабвуфера и, в конце концов, элементарным наведением порядка в багажнике.

Причина вторая: неудачный корпус

Попробуйте при включенном сабе просто прикоснуться к нему ладонью. У хорошего корпуса вибраций быть не должно. Если же они есть, то вот вам и вторая причина — кроме диффузора динамика звук излучают сами стенки корпуса. Причем тоже далеко не на самых низких частотах. Этим в основном грешат дешевые сабвуферы с плоскими стенками, большинство из них изготавливается из ДСП толщиной в лучшем случае 18-20 мм.

Выход — делать нормальный корпус с толстыми стенками, усиливать его внутренними распорками или применять многослойную конструкцию с использованием вибродемпфирующих материалов в качестве промежуточных слоев. Недостаток — трудоемко, да и корпус слишком тяжелый получается. Легкость конструкции с достаточной жесткостью сочетают в стеклопластиковых корпусах. Сантиметровой толщины для стеклопластиковых стенок сложной формы вполне хватает, чтобы сделать конструкцию достаточно монолитной.

Криволинейные поверхности стеклопластикового корпуса даже при толщине около 1 см имеют достаточную жесткость

Здесь же отмечу и проблему, связанную с возможной некачественной сборкой. Неплотно посаженный динамик или даже небольшая негерметичность — и паразитные призвуки обеспечены. Многие почему-то думают, что это важно только для закрытого акустического оформления. Отнюдь, фазоинверторное к этому еще больше чувствительно — там перепады давления внутри корпуса выше, чем в закрытом корпусе.

Причина третья: завихрения воздуха

На низких частотах ход диффузора часто оказывается весьма значительным, особенно если «поддать жару». При этом, если сам динамик закрыт слишком плотным защитным грилем, то на больших амплитудах могут появляться завихрения воздуха, которые будет хорошо слышно.

Если используется корпус фазоинверторного типа, то еще одним потенциальным источником может стать сам порт. Особенно, если он имеет слишком маленькое сечение или острые края.

Причина четвертая: неправильная настройка фильтров усилителя

Очень важно в сабвуферном канале правильно ограничивать частотный диапазон сверху. Подобрать срез фильтра нижних частот можно только опытным путем, отталкиваясь, опять же, от потенциала фронтальной акустики. В самом простейшем случае такая возможность обычно есть в сабвуферном усилителе, для более сложных систем с процессорами можно выбирать не только частоту среза, но и, например, крутизну фильтра, а иногда даже и его добротность. В custom-системах топового уровня такие возможности процессоров оказываются востребованными. Естественно, если настройщик имеет достаточный опыт и имеет представление о том, что именно он настраивает.

Цифровые процессоры дают практически неограниченные возможности настройки аудиосистемы. Настройка, как правило, производится с компьютера через специальный софт

В отличие от домашних систем, в автомобилях частота настройки ФНЧ в сабвуферном канале обычно лежит в пределах 50-100 Гц. Что касается крутизны фильтра, то принято считать, что чем она выше, тем лучше, но я бы с этим утверждением поспорил. Настройка — дело творческое и сугубо индивидуальное, шаблонный подход не всегда приносит нужный результат.

Важно понимать, что согласовать сабвуфер с акустическими системами необходимо не только по их АЧХ, но и по фазе. Многие специализированные сабвуферные усилители имеют для этого так называемые «фазовращатели». Проще, если у вас система с цифровым процессором, там можно оперировать задержками, как правило, виртуально отодвинув ими фронтальные каналы.

Если вы уже все перепробовали, но сабвуфер по-прежнему звучит отдельно от всего остального и локализуется сзади, просто перекиньте «+» и «-» на динамике. Иными словами, переверните фазу и попробуйте повторить настройку.

Заканчивая этот материал, хотелось бы отметить следующее. Принимая любое решение — простой ли апгрейд штатной системы или построение сложной custom-системы на топовых компонентах, всегда держите в голове, чего именно вы хотите добиться. Автозвук — это средство повысить комфорт вашего личного пространства, конкретно — вашего автомобиля. Звучание должно быть аккуратным, точным и, главное, приносящим удовольствие.

Источник