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차에서 나는 소리
많은 운전자들에게 자동차는 단순한 이동 수단 이상의 의미가 있는 것으로 알려져 있습니다. 결국 매일 운전대를 잡고 몇 시간을 보내는 사람은 지역 뉴스뿐만 아니라 좋은 음악도 듣고 싶어합니다. 그러나 미용실에 고품질의 자동차 사운드 재생 설비를 설치할 때 공산품만으로 생활하는 사람은 거의 없습니다. 최근 몇 년 동안 자동차 오디오 장비(주로 증폭기)의 독립적인 제조에 관한 아마추어 라디오 문헌에 많은 간행물이 등장했습니다. 그러나 좋은 증폭기라도 차량용 Hi-Fi 급 오디오 시스템 제작자가 직면한 모든 문제를 해결하지는 못합니다. 이러한 시스템에 대한 많은 운전자의 회의론은 주로 실내에 스피커를 설치하는 문맹 접근 방식 때문이라고 생각합니다. 불행히도 대부분의 경우 "필요한 곳"이 아니라 "적합한 곳"이라는 원칙에 따라 차에 배치됩니다. 사실, "어디서 필요합니까? "라는 질문에 대한 명확한 대답은 없습니다. - 존재하지 않는다. 알려진 솔루션 중 어느 것도 보장된 결과를 제공하지 않습니다. "어디가 아니지?"라는 질문에 대답하는 것이 훨씬 쉽습니다. 가장 흔한 실수는 후면 선반에 강력하고 고품질의 스피커 드라이버를 설치하는 것입니다. 앞에서 그들은 필요한 것을 설치하거나 전혀 설치하지 않습니다. 그런 기계의 소유자는 무대에 등을 대고 콘서트에 앉는 것을 선호합니까? 통념과는 달리 자동차 오디오 시스템을 설계할 때 가장 중요한 것은 높은 출력, 낮은 왜곡 또는 우수한 주파수 응답을 달성하는 것이 아닙니다. 주요 문제는 자동차 앞 좌석에 앉아 있는 청취자를 위한 넓은 사운드 그림입니다. 그 결정은 전면 헤드의 설치 위치와 직접적인 관련이 있습니다. 합리적으로 배치를 변형하면 왼쪽 및 오른쪽 이미터에서 청취자까지의 신호 경로 차이가 허용할 수 없을 정도로 큰 값에 도달합니다. 이 차이를 줄이기 위해 전면 유리에서 나오는 신호의 전체 또는 일부 반사를 사용할 수 있습니다. 이것은 플로어 프런트 어쿠스틱을 사용한 설치가 나타난 방식입니다(그림 1)[1].
이러한 솔루션의 건설적인 구현은 어렵고 시간이 많이 걸리지만 결과는 인상적입니다. 그러나 모든 사람이 머리를 설치하기 위해 바닥을 자르기로 결정하지는 않습니다. 따라서 승용차에 전면 라디에이터를 설치할 장소가 그리 많지 않습니다. 대시 보드, 앞 유리 기둥, 문, 자동차 앞바퀴 근처의 캐빈 하단에있는 수직 패널 (킥 패널). 대시 보드를 사용하면 라디에이터를 충분한 높이에 설치할 수 있지만 헤드 크기는 일반적으로 10 ~ 13cm로 제한되며 음향 설계가 거의 없으므로이 경우 저주파가 효과적으로 재생되지 않습니다. 사운드 그림을 더 높이려면 앞 유리의 측면 가장자리를 따라 랙에 라디에이터를 설치할 수 있지만 실제로는 "트위터"만 수용할 수 있습니다. 단순성으로 인해 인기있는 자동차 문에 저주파 및 동축 헤드를 설치하는 것은 일반적으로 기성 음향 디자인에 의한 저주파 재생 효율 증가로 주장됩니다. 결과는 원하는 것과 정반대입니다. 음반을 믹싱할 때 대부분의 현대 사운드 엔지니어는 베이스 악기를 사운드 스테이지 중앙에 배치합니다. 즉, 이 주파수 범위에서 왼쪽 및 오른쪽 채널의 사운드 신호는 위상이 같고 강도가 거의 같습니다. 따라서 이미터를 도어에 설치하면 저음 어택의 주관적 인지에 중요한 100~150Hz 주파수의 음파 전방이 역위상으로 반대쪽 헤드에 도달한다(이는 캐빈의 너비) 보상 [1]. 따라서 어떤 이퀄라이저로도 수정할 수 없는 둔하고 생기 없는 사운드입니다. 킥패널에 헤드를 설치하면 왼쪽 및 오른쪽 이미터의 신호 경로 차이가 줄어들지만 사운드 그림이 허용할 수 없을 정도로 낮아집니다. 또한, 이 변종은 저음 공격을 "소광"하는 것과 동일한 효과를 갖지만 자동차 도어에 헤드를 설치할 때보다 그 정도는 적고 적절한 음향 디자인을 구성하기가 쉽지 않습니다. 이상에서 알 수 있듯이 다중 대역 분산형 전면 스피커를 사용하면 최상의 결과를 얻을 수 있습니다. 스트립 라디에이터는 최대 효율로 작동하는 장소에 배치해야 합니다. 저자에 따르면 저주파 라디에이터를 설치하는 가장 좋은 장소는 소리가 전방 및 상향으로 방출되는 앞 좌석 아래의 경우입니다. 미드레인지 드라이버는 전면 패널이나 문의 상단 전면 모서리에 배치하는 것이 가장 좋으며 트위터는 앞유리 기둥에 배치합니다(이렇게 하면 사운드 그림이 높아집니다). 저주파수의 전체 재생은 상당한 크기의 음향 설계를 사용할 때만 가능하므로 거의 모든 카 오디오 설치에서 기본 채널의 주파수 범위는 100 ~ 120Hz로 제한되며 더 낮은 주파수는 전체 신호 형태의 서브우퍼. 라우드스피커는 가장 낮은 주파수에서 원형 방사 패턴을 갖기 때문에 서브우퍼의 위치 선택은 시스템 레이아웃의 문제입니다. 대부분 트렁크에 배치됩니다. 문제는 여기서 음향 설계의 역할을 하는 실내의 주파수 응답이 각 차체 모델마다 개별적인 최저 주파수 영역에서 상승한다는 것입니다. 따라서 시스템 전체의 균일한 주파수 응답을 얻기 위해서는 레벨뿐만 아니라 서브우퍼 채널의 주파수 응답도 조정할 수 있어야 합니다. 후면 라디에이터를 사용하지 않고 형성된 사운드 이미지는 확실히 불완전합니다. 주요 목적은 반사된 사운드를 시뮬레이션하여 "홀 효과"를 생성하는 것입니다. 이를 위한 후면 채널(그림 2)의 신호 스펙트럼은 제한되어야 하며[2], 신호 자체는 기존("좌-우" 채널) 또는 합 또는 차 신호 또는 조합일 수 있습니다. 그들을. 후면 채널의 전력은 작으며(시스템 전체 전력의 10% 이하) 경우에 따라 추가 증폭 채널이 구현에 필요하지 않습니다. 가장 간단한 경우는 간단한 필터를 통해 왼쪽 및 오른쪽 채널의 증폭기 출력 사이에 후면 스피커를 연속적으로 연결하는 것입니다.
최근에 연결 케이블이 음질에 미치는 영향에 대해 너무 많은 글이 작성되어 여기서는 다룰 수 없습니다. 전력선의 단면적은 소비되는 전류와 전선 자체의 길이와 일치해야 합니다. 어쨌든 최대 전력에서 전원선의 전압 강하는 0,1-0,2V를 넘지 않아야 합니다. 요소의 기생 공진 감쇠와 캐빈의 방음도 매우 중요합니다. 흡음재는 접근 가능한 모든 패널과 플라스틱 본체 부품에 적용해야 하며 특히 라우드스피커 헤드에 인접한 패널이나 라우드스피커 인클로저의 일부로 사용되는 패널에 주의를 기울여야 합니다. 공명은 일반적으로 영역의 25% 이상이 덮이면 사라집니다. 도로 소음을 흡수하기 위해 흡음재는 실내 바닥, 내화 격벽 및 바퀴 부분을 덮어야 합니다. 카 오디오 시스템의 음질에 다음으로 가장 중요한 영향을 미치는 것은 AF 증폭기입니다. 그러나 수동 필터에 의해 출력에서 주파수 분할이 있는 기존의 증폭 장치는 여러 가지 단점이 있기 때문에 자동차에서 제대로 작동하지 않습니다. 전력 손실 외에도 패시브 필터는 주파수 응답의 차단 주파수를 조정할 수 없으며(오디오 시스템을 설정할 때 종종 필요함) 헤드의 임피던스 변화에 매우 민감합니다. 위와 같은 이유로 자동차 오디오 시스템을 만들 때 멀티밴드 증폭을 사용하고 앰프 입력에 설치된 능동 또는 수동 필터로 주파수를 분리하는 것이 더 편리합니다. 이 접근 방식의 장점은 전력 손실을 배제하고 증폭기 및 대역 통과 필터에 최적의 회로 설계 솔루션을 사용할 수 있다는 것입니다. 그림 3에 표시된 그래프는 크로스오버 주파수의 총 전력에 대한 저주파 채널의 전력 비율(백분율)의 의존성을 보여줍니다. 예를 들어, 500Hz의 교차 주파수에서 저주파 채널의 전력은 60%이고 고주파수 채널의 전력은 40%입니다. (머리의 동일한 감도로).
VAZ2107 차량에 설치된 스테레오 오디오 시스템에 대한 설명을 제안합니다. 이는 명시된 원칙에 따라 만들어집니다. 이 시스템은 XNUMX개의 동적 헤드와 XNUMX개의 압전세라믹 방출기에서 작동하는 XNUMX대역 증폭 장치를 사용합니다. 설계를 약간 수정한 Philips 410 라디오 테이프 레코더가 신호 소스로 사용되었습니다. 기사 [3]의 그림 3에 표시된 것과 같이 볼륨 및 톤을 조정하는 노드가 다시 작성되었습니다. 결과적으로 더 높은 사운드 주파수에서 주파수 응답 감소를 제공하는 톤 컨트롤이 + 10 ... -4dB 내의 낮은 주파수에서 톤 컨트롤로 대체되었습니다(그림 4). 라디오 테이프 레코더의 테이프 데크 재생 헤드는 기술적 특성이 더 나은 국산 3D24N으로 교체되었습니다.
라디오 테이프 레코더는 일반 장소에 배치하는 것보다 여러 가지 장점이 있는 특수 컨테이너의 계기판 상단에 설치됩니다. 이 경우 장치는 도로의 시야를 방해하지 않고 라디오 제어에 주의를 돌리지 않고 운전자의 시야에 있습니다. 자동차 난로에서 라디오를 가열하는 것도 제외됩니다. 스피커는 전면, 바닥 및 후면의 세 그룹의 스피커로 구성됩니다(그림 5).
전면 스피커는 풀레인지 및 고주파수 드라이버로 구성되어 있으며 260Hz 이상의 주파수 대역에서 작동합니다. 증폭기의 부하를 안정화하고 중간 주파수에서 상호 변조 왜곡을 줄이기 위해 전면 스피커는 전류 안정화 저항 R1, R2 [4]를 사용합니다. 도입 후 음질에 대한 객관적이고 주관적인 평가가 향상되었습니다. 광대역 다이내믹 헤드 BA2, BA7 및 추가 디퓨저 abhvs PIONEER TS-G1010은 전면 패널의 일반 위치에 설치됩니다. 이 헤드의 전기 저항은 4ohm이고 특성 감도는 90dB / W / m이며 재생 가능한 오디오 주파수 대역은 45 ... 20000Hz입니다. 헤드의 주파수 응답은 150Hz 이하 및 11kHz 이상의 주파수에서 크게 떨어집니다. 객실에 헤드를 설치할 때 다양한 높이의 스페이서(슬리브)를 사용하여 헤드를 위로 돌려 표준 장착면에서 멀어지게 했습니다. 머리 둘레를 따라 발포 고무로 방음 처리되어 있습니다. 전면 스피커는 저주파에서 작동하지 않기 때문에 추가적인 음향 설계가 필요하지 않았습니다. Piezoceramic 디퓨저 이미 터 W-05 (BA1, BA7)는 자동차 앞 유리 기둥에 고정되어 50cm 거리에서 최소 95dB의 음압 (8V 전압에서)을 제공합니다. 재생 주파수 범위는 2000 ~ 30Hz이고 공진 주파수는 000Hz입니다. 범위의 가장 높은 주파수에서 주파수 응답을 균등화하고 정상적인 사운드 영상을 얻기 위해 고주파 이미터가 앞유리 쪽으로 배치되고 그에 따라 위상이 조정됩니다. 라디에이터의 주파수 응답은 9kHz 미만의 주파수에서 크게 떨어지기 때문에 크로스오버 필터 없이 증폭기에 직접 연결됩니다. 따라서 전면 스피커는 10kHz 영역에서 대역이 자연스럽게 분리되는 양방향입니다. W-05 피에조 이미터는 임펄스 응답이 우수하다는 점에 유의해야 합니다. 플로어스탠딩 라우드스피커는 260Hz 미만 및 6kHz 이상의 주파수 대역에서 작동합니다. 이 수제 양방향 스피커는 앞 좌석 아래에 설치됩니다. 국산 다이나믹 헤드 20GD3(BA4, BA8 저주파)와 2GD36(BA3, BA9 고주파)을 사용한다. 스피커 캐비닛의 부피는 약 9리터입니다. 그들은 막대로 고정 된 12mm 합판 시트로 만들어집니다. 선체의 내벽에는 발포 고무가 늘어서 있습니다. 다이내믹 헤드는 하우징의 경사진 전면 패널에 배치되어 앞뒤로 방사됩니다. 라우드스피커는 고주파 라디에이터가 도어에 더 가깝게 설치됩니다. 이 설계에는 컷오프 주파수가 5kHz인 내장형 XNUMX차 크로스오버 필터도 포함되어 있습니다. 높은 임피던스와 감소된 감도로 인해 고주파수 드라이버의 출력은 작고 주로 고주파수에서 확산 음장을 생성하기 위한 것입니다. 후방 스피커는 주파수 대역 270...2500Hz에서 작동하며 차량 후방 선반의 라이닝 아래에 설치된 두 개의 중국산 BA5, BA10 헤드가 역병렬 연결로 구성되어 있습니다. 헤드의 전기 저항은 6옴이고 특성 감도는 약 84...86dB/W/m입니다. Huffler 회로와 유사한 방식으로 전면 채널에 연결됩니다. 대역 통과 필터는 왼쪽 동적 헤드에 있습니다. 국내 다이나믹 헤드 3GDSH18은 후면 헤드로 사용할 수 있습니다. 설명된 오디오 설치에서는 크로스오버 필터와 구조적으로 결합된 자체 제작된 260채널 260밴드 증폭기가 사용됩니다. Front 채널에는 차단 주파수가 5Hz인 1554차 고주파 필터를 사용하였고, Floor 채널에는 차단 주파수가 0,5Hz, 600kHz인 4차 T-필터를 사용하였으며, 다음과 같은 기술적 특징을 가진다. (마이크로 회로 제조업체 및 측정 결과에 따름): 감도 - 4V, 입력 임피던스 - 15옴, 공칭 부하 저항 - 4옴, 정격(최대) 출력 전력 22x0,25(10x30)W), 비선형 왜곡 계수 16000 각각 및 15%, 주파수 응답 대역은 25000 ... 1 및 3 ... 14,4 Hz이고 주파수 응답 불균일성은 각각 -14 및 -0,3 dB, 공급 전압 - 0,001 V, 최대 소비 전류 - 5 A , 대기 전류 - XNUMXA, 대기 모드에서의 전류 소비 - XNUMXA, 켜졌을 때 작동 준비 상태 - XNUMX초.
증폭기의 왼쪽 채널 다이어그램은 그림 6에 나와 있습니다. 오른쪽 채널은 완전히 동일합니다. 요소 C1-C5 및 R1-R5는 크로스오버 필터를 형성합니다. 라디오에서 12V의 제어 전압이 공급되면 증폭기가 켜집니다. 라디오에서 연결이 끊어지면 앰프가 대기 모드로 들어갑니다. 대기 모드에서 증폭기가 소비하는 전류가 자동차 배터리의 자체 방전 전류보다 적기 때문에 주 공급 전압은 전환되지 않습니다. R6C9 회로는 턴온 지연을 제공합니다. LC 필터는 미세 회로의 전원 회로에서 노이즈를 필터링하는 데 사용됩니다. 파워 필터의 고용량 C10 커패시터는 전력 피크에서 전압 강하를 방지하고 앰프 케이스에 직접 설치됩니다. 입력 신호는 BNC 베이요넷 커넥터가 있는 차폐 케이블을 통해 공급됩니다. 전력 증폭기는 인쇄 회로 기판에 조립되고 필터는 표면 실장됩니다. 마이크로 회로와 보드는 두랄루민 코너인 방열판에 배치됩니다. 증폭기 마이크로 회로의 냉각은 컴퓨터 전원 공급 장치의 팬을 통해 강제로 수행됩니다. 앰프는 글러브 박스 아래 선반의 캐빈 전면에 설치됩니다. 증폭기가 라디오의 동적 헤드 대신 직접 연결된 경우 신호 레벨은 미세 회로의 입력에 과부하가 걸리지 않도록 XNUMX부터 시작하여 매우 조심스럽게 조정해야 합니다. 증폭기를 사용할 장치에 브리지 회로에 따라 만들어진 출력단이 있는 경우 출력과 필터 보드 사이에 10μF 용량의 산화물 커패시터를 연결해야 하며 양극 단자는 입력 잭에 연결해야 합니다. 증폭기를 장착할 때 고정 저항 MLT-0,25 및 변수 SP3-12a를 사용할 수 있습니다. 증폭기 산화물 커패시터 K50-18(C10) 및 K50-24(C7-C9), 나머지는 세라믹입니다. 파워 필터 코일 L1은 20NN 페라이트로 만든 10x8x2000mm 크기의 환형 자기 회로에 감겨 있으며 내부 코어 단면적(절연 없음)이 5 ~ 1mm1,5인 장착 와이어의 2회전을 포함합니다. 스피커 코일 L1은 직경 2000, 길이 8mm의 20NN 페라이트 막대에 감겨 있으며 PEV-15 1 와이어가 1,0회 감겨 있습니다. 커패시터 C1-C2 - KBG-MN, C3.C4 - K50-24, PEV 저항 - 5와트. 문학
발행: www.bluesmobil.com/shikhman
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