Установка аудиосистемы (внутренний тюнинг)

Содержание
Введение.
1. Типы оборудования икомпоновка аудиосистемы
1.1 Классификацияоборудования
1.2 Выбор схемы установкикомпонентов
2. Установка компонентови дополнительное оборудование
2.1 Шумовиброизоляция
2.2 Установкамузыкальных компонентов
2.2.1Изготовление подиумов
2.2.2 Расчетфазоинвертора
2.3 Подключениеи настройка усилителей
2.3.1Мостовое соединение каналов усилителя (Bridge ON-OFF
2.3.2 ЗаконВебера-Фехнера
2.4Настройка системы
3. Экономические затраты
4. Требованиябезопасности
5. Заключение
6. Список использованнойлитературы

ВВЕДЕНИЕ
Еще недавно желание иметь в автомобиле аудиосистему классаНІ-FІ расценива­лось большинством окружающих в луч­шем случае как бездумнаятрата денег. Однако для многих автомобилистов машина превра­тилась в нечтобольшее, чем просто сред­ство передвижения. Отношение к авто­мобилю как к средеобитания уже не вы­зывает недоумения окружающих, а поклонников качест­венногозвуковоспроизведения и мультимедиа в автомоби­ле становится все больше.Человек, проводящий за рулем несколько часов в день, хочет слушать не толькопоследние известия, поэтому вполне объяснимо желание иметь в ма­шине нечтобольшее, чем просто «магнитола + две колон­ки». Автомобиль нередко остаетсяединственным местом, где можно послушать музыку в свое удовольствие, несоздавая проблем окружающим. А мультимедийная система вообще способнапревратить его в дом на колесах.
Хорошее звучание в салоне автомо­биля не только возможно, нои необходимо — по крайней мере, его владельцу. Однако никакого особенного «авто­мобильного»звука нет и быть не может, хотя конструи­рование качественных автомобильныхаудиосистем имеет свои специфические особенности. Это связано с акус­тическимисвойствами салона автомобиля, о чем будет рассказано позднее.
Не каждый автомобиль стоит превращать в концертный зал наколесах. Нет смысла тратить силы и средства, если музыкальные вкусы владельца ограниченынезатей­ливой музыкой. Для ее воспроизведения не требуется ни широкийдинамический диапазон, ни правильная переда­ча нюансов звучания. В подобныхслучаях хорошая акус­тика просто противопоказана: все огрехи записи иисполнения становятся сразу заметны. Идеал нужен не всем.
Зато поклонникам открыва­етсяширочайшее поле для деятельности. Как нет двух одинаковых автомобилей, так нетодинаковых аудиосистем. Создателю вы­сококачественной установки придется статьконструкто­ром, художником, механиком, и овладеть еще десятком другихспециальностей. Автозвук — это сплав музыки, на­уки и спорта, где поискзакономерностей и выработка те­орий еще ждут своих первооткрывателей.
Нередко поиск идеала идетгодами. Этот увлекатель­ный процесс (порой даже не процесс, а состояние) поми­моточного расчета включает в себя немалую долю спортивного интереса и азарта, асамые удачные установки сродни произведениям искусства. Обойтись при этомтолько готовыми из­делиями практически невозможно. Необычные компоно­вочные исхемотехнические решения несут в себе индивидуальность автора, а самые удачныестановятся объектом для подражания.
Благодаря растущемуинтересу к автомобильной аудиотехнике появились специализированные издания,пред­лагающие готовые решения в этой области. В то же время они дают немалопищи для размышлений самодеятельно­му конструктору. Публикации на эту темупоявились и в радиолюбительской литературе.
При любом подходе каудиосистеме в процессе уста­новки аппаратуры необходимо выполнять определенныетребования. Процесс этотсовсем не быстрый, даже если над автомобилем будет трудиться целая бригада.    
Любая аудиосистемасостоит из трех составных час­тей: источника сигнала, усилительного тракта иакусти­ческого преобразователя. Они же являются причинами искажений исходногозвукового сигнала. Задача конструктора — разработать структуру тракта и подоб­ратькомпоненты так, чтобы пути искажения были мини­мальными при разумных затратахна их минимизацию. Искусство как раз и заключается в том, чтобы в каждом случаенайти «золотую середину». А складывается оно из трех составляющих: знанияматериальной части, теории и практики. В этой последовательности мы их ирассмот­рим.

1. Типы оборудования икомпоновка аудиосистемы
 
1.1 Классификацияоборудования
 
Головные устройства(магнитолы)
Именно с головногоустройства чаще всего начинается выбор. Что вполне объяснимо — именно этоустройство постоянно находится перед глазами, именно его мы видим, а главное — именно под его управлением работает вся автосимфония.
Все головныеустройства (автомагнитолы) можно разделить на три типа: кассетные, CD-ресиверыи MD-ресиверы.
Наиболеераспространены кассетные ресиверы, и это объясняется тем, что кассета являетсянаиболее привычным и удобным аудионосителем. При этом, многие из них имеютвозможность подключения CD- или MD-чейнджера, за счет чего появляетсявозможность прослушивать не только кассеты, но CD- и MD-диски. Кассетныересиверы имеют либо механическое управление перемоткой и выбросом кассеты, чтоотносится, прежде всего, к недорогим моделям, либо полностью логическоеуправление, которое осуществляется простым нажатием на сенсорные кнопки.
Основнымипараметрами, характеризующие качество воспроизведения кассетных ресиверов,являются соотношение сигнал/шум, полоса воспроизведения частот и наличие системшумоподавления Dolby B,C,S.
АвтомобильныеCD-ресиверы могут иметь один или несколько дисков. При этом, основнымпараметром при их выборе является качественное воспроизведение дисков притолчках и ударах. Многие фирмы-производители добиваются этого за счеткачественного механизма, другие же, применяют системы противоударной памяти.
АвтомобильныеMD-ресиверы очень удобны и практичны в использовании, прежде всего за счеттого, что на Mini Disk, можно самостоятельно записывать сборники песен. Однакотакие модели достаточно немногочисленны и имеют высокую стоимость.
Для болееправильного выбора головного устройства, необходимо акцентировать внимание нанескольких важных аспектах:
Воспроизведениезвука.
 Прямым предназначениемголовных устройств, является качественное воспроизведение звука. Большинствомоделей имеют четырехканальные усилители, что позволяет подключать к ним четыреколонки, однако, встречаются и двуканальные, что подразумевает подключениевсего двух колонок. При этом важнейшим параметром является их мощность, причем,чем она больше, тем мощнее и качественнее звук. Тем не менее, для достиженияоптимального звучания, необходимо подключение дополнительного усилителя(усилителей), которое возможно только через линейный выход, на наличие которогонужно обратить внимание при выборе. Практически во всех головных устройствахимеется баланс и регулировка высоких и низких частот, а в дорогих моделяхпредусмотрены графические эквалайзеры и цифровые процессоры звука.
Тюнер
В головныхустройствах используется аналоговый или цифровой тюнер. При этом, цифровойтюнер имеет ряд преимуществ, к которым можно отнести: более качественный приемсигнала, возможность точной подстройки на частоту радиостанции и наличиефиксированных настроек. Основными диапазонами тюнера являются FM, AM, MW, LW.Помимо них во многих моделях имеется расширенный FM диапазон (УКВ), на которомвещают многие российские радиостанции.
RDS
Для приематекстовой информации, передаваемой радиостанциями, используется система RDS. ВРоссии только несколько радиостанций применяют эту систему, при этом, используядалеко не все ее возможности. Наиболее часто применяемыми функциями RDSявляются: PS (Program Service), позволяющая принимать название радиостанции; TA(Traffic Announcement), предусмотренная для переключения с воспроизведениякассеты или диска на прием радиостанции, передающей в данный момент информациюдля водителей; AF (Alternative Frequences), с помощью которой головноеустройство автоматически переключается на наиболее сильный сигнал принимаемойрадиостанции; PTY (Program Type), позволяющая устанавливать тип программы;Clock Time, для установки точного времени и Radio Text, для вывода на экранбегущей строки.
Пульт
Во многихмоделях имеется пульт, который может быть как дистанционным, так и проводным.Пульт устанавливается на удобное для Вас место, например на руль или рядом скоробкой передач, и с его помощью можно управлять основными функциямиавтомагнитолы.
Дизайн
Внешний видголовного устройства является одним из важнейших факторов при его выборе. Приэтом основной отличительной особенностью является подсветка, которая бывает какоднотонная янтарная и/или зеленая, так и многоцветная.
Акустика
Автомобильныеакустические системы можно условно разделить на широкополосные, коаксиальные,компонентные, среднечастотные, высокочастотные и низкочастотные. Самой простой,является широкополосная акустика, которая состоит из одного динамика,воспроизводящего весь диапазон частот. Коаксиальная акустика имеет несколько динамиков,расположенных на одной корзине. Она достаточно проста в установке иобеспечивает хорошее качество воспроизведения всего спектра частот.Компонентная акустика, также состоит из нескольких динамиков, ноустанавливаемых отдельно. Такие системы обеспечивают наилучшее качествозвучания и гармонично вписываются в интерьер автомобиля, хотя стоит отметить,что они достаточно сложны в установке и имеют высокую стоимость.
Среднечастотные,высокочастотные и низкочастотные акустические системы предусмотрены длявоспроизведения соответственно средних, высоких и низких частот, и, какправило, применяются в системах с кроссовером. При выборе автомобильнойакустики, стоит обратить внимание на несколько ключевых характеристик. Наиболееважной является мощность, при этом, она имеет номинальное и максимальноезначение. Также, очень важен диапазон воспроизводимых частот и импеданс,указывающий полное электрическое сопротивление динамика.
При выбореразмера автомобильных акустических систем, основными параметрами являются ихглубина, диаметр (для круглых), ширина и длина (для овальных). По этому, дляправильного выбора, обязательно знать эти параметры применительно к Вашеймашине. Особо стоит отметить, что некоторые колонки предусмотрены для установкинепосредственно в штатное место, по этому, в них не предусмотрены защитныесеточки.


Сабвуфер
Прямымпредназначением автомобильных сабвуферов, является воспроизведение низкихчастот, что особенно важно именно в автомобиле. Сабвуферы бывают активными ипассивными. В активных, имеется встроенный усилитель, а в пассивных его нет.При этом, все они могут иметь закрытый или открытый тип акустическогооформления, что влияет на их качество и стоимость. Основным параметром,характеризующим сабвуфер, является его мощность.
 
CD/MD- чейнджер
АвтомобильныеCD/MD-чейнджеры при подключении к головным устройствам, позволяютвоспроизводить CD/MD-диски. При этом они могут иметь от 6 до 12 дисков в своихмагазинах, каждому из которых, можно присвоить свой номер и/или название,высвечивающееся на экране головного устройства. Наиболее важным параметром,характеризующим качество воспроизведения дисков, является бесперебойная работапри толчках и ударах. Как правило, это обеспечивается механическими системамиили применением противоударной памяти, позволяющей воспроизводить звук снебольшой задержкой.
При выбореавтомобильного CD/MD-чейнджера, лучше отдать предпочтение моделям аналогичнойфирмы, что и головное устройство. В этом случае, они будут полностьюсовместимы, в то время как при подключении моделей разных фирм, могутвозникнуть определенные сложности.
Также привыборе чейнджера стоит продумать его расположение в Вашем автомобиле, и взависимости от имеющегося места выбрать модель с нужными габаритами и угломустановки.
Эквалайзер
Автомобильныеэквалайзеры используются для более точной настройки звука.
Некоторыеэквалайзеры располагаются непосредственно рядом с головным устройством, другиеже устанавливаются отдельно, при этом, они имеют больше полос для регулировкизвука. Многие модели эквалайзеров имеют встроенные кроссоверы, применяющиесядля частотного разделения сигнала.
Кроссовер
С помощьюкроссовера, осуществляется частотное разделение сигнала.
Кроссоверыделятся на пассивные и активные. Пассивные, не требуют источника питания, и ониподключаются, как правило, между усилителем и динамиками.
Активномукроссоверу необходим источник питания, при этом, он обычно устанавливаетсямежду автомагнитолой и усилителем. Активные, гораздо эффективнее, чемпассивные, прежде всего за счет меньшей потери мощности. При этом стоитотметить, что достаточно часто применяются системы, одновременно использующиеактивные и пассивные кроссоверы.Автомобильные усилители
Усилительмощности — это основной элемент звуковой системы. Это устройство получает сигналнизкого уровня от линейного выхода головного устройства и усиливает егонапряжение и ток до необходимых величин, достаточных для нормальной работыдинамиков. В этой статье мы расскажем Вам о том, как устроены усилители, какони классифицируются и об их месте в автомобильных аудиосистемах.
Классификацияусилителей
Усилительусловно можно разделить на четыре основные части: блок питания усилителя, блокобработки входного сигнала, драйвер и блок формирования выходного сигнала.
Блок питания— это группа электрических цепей, формирующих и регулирующих напряжение дляпитания различных частей усилителя.
Блокобработки входного сигнала сравнивает сигнал, получаемый от предусилителямагнитолы с выходным сигналом усилителя для его корректировки, чтобы удалить искажения,возникающие при усилении. Кроме того, этот блок усиливает входной сигнал доуровня, необходимого для последующего его усиления в других частях усилителя.
Драйверразделяет сигнал на два разнополярных сигнала (фазовое разделение) и усиливаетего для последующей передачи в блок обработки выходного сигнала.
И наконец,последняя стадия усиления — блок обработки выходного сигнала (его правильнееназывать выходным каскадом или оконечником), который в основном и определяеткласс усилителя.
Усилители разделяютсяпо классам в зависимости от своей эффективности (К.П.Д.) и уровня искажениявыходного сигнала:
 
Импульсныеусилители
Таблица 1
Класс
усилителя Теоретический КПД Реальный КПД
Минимум искажений
наступает: А 50% 15-30% при малой мощности АВ зависит от режима 40-50% при средней мощности В 78% 50-60% при средней мощности
 
Класс А. Усилители этого классаобладают низкой эффективностью, но дают очень «чистый» сигнал. Большинствоусилителей класса А имеют К.П.Д. равным 20 — 30%, то есть при потреблении 100Вт от аккумулятора автомобиля он выдает сигнал на динамики мощностью всего в 20— 30 Вт. Остальная мощность теряется в электрической цепи усилителя,превращаясь в тепло. Качественные усилители А класса редко применяются вавтомобильных аудиосистемах, так как они обладают малой мощностью при оченьвысоких ценах. Ламповые усилители класса А можно встретить лишь в очень дорогихаудиосистемах уровня Hi-End.
Класс В. Эффективность усилителяэтого класса почти в два раза выше эффективности усилителя класса А. Однако,искажения в выходном сигнале очень высоки, что делает этот класс усилителейнеприемлемым для car audio.
Класс С. Усилители этого классаимеют К.П.Д. равным почти 75%, что делает их очень эффективными, но сувеличением К.П.Д. резко увеличиваются искажения. Эти усилители не подходят дляусиления звука в Hi-Fi аудиосистемах.
Класс АВ. Большинство Hi-Fiусилителей принадлежат именно этому промежуточному классу. Они вобрали в себявозможности усилителей класса А — относительно «чистый сигнал» при относительнонеплохой эффективности (немного ниже чем в классе В).
Класс D. Это самый современныйкласс усилителей, применяющие цифровую обработку сигнала. Усилители D классаочень компактные, что в будущем даст им преимущество на рынке автомобильныхаудиосистем. В настоящее время, цифровые автомобильные усилители встречаютсягораздо реже, чем популярные аналоговые усилители АВ класса.
Коэффициент гармонических искажений (THD)
Звуковойсигнал состоит из множества частот и полутонов. Гармоника — это полутонпервоначальной ноты (основной частоты), который отвечает за характер звучанияноты. Звуковой сигнал можно представить как сложную комбинацию колебаний точновзаимосвязанных синусоидальных волн (гармоник).
В процессеусиления, проходя через различные блоки усилителя, звуковой сигнал искажается,«обрастая» ненужными гармониками. Возросшее количество гармоник в усиленномсигнале, выраженное в процентах, и есть коэффициент гармонических искажений(Total Harmonic Distorsion). В спецификации усилителя указываются несколькокоэффициентов гармоник для различных частотных диапазонов, уровней выходноймощности и сопротивлений нагрузки. Чем меньше этот коэффициент, тем вышекачество усилителя.
Разделениеканалов (Stereo Separation)
Этотпоказатель характеризует уровень изолированности двух каналов усиления (правогои левого) друг от друга. Их взаимовлияние обусловлено наличием общего источникапитания в усилителе. Выражается этот показатель в децибелах и характеризуетуровень интенсивности левого канала относительно уровня «просочившегося» в негоправого канала и наоборот. Чем выше этот показатель, тем лучше усилитель.Избежать «просачивание» можно заменой одного стерео усилителя на два отдельныхмоно усилителя. В классе high-end эта проблема решается установкой двух блоковпитания в один стерео усилитель.

Демпфирующийфактор (Damping Factor)
Для того,чтобы понять сущность демпфирующего фактора усилителя, рассмотрим поведениемембраны сабвуфера в период между импульсами.
 Низкочастотыйимпульс, посылаемый усилителем на катушку динамика заставляет его мембранудвигаться вперед. Достигнув определенной верхней точки мембрана начинаетвозвратное движение. Вернувшись в исходную точку мембрана не замирает сразу, апродолжает вибрировать по инерции некоторое время, что генерирует в обмоткединамика обратный электрический ток. Усилители конструируются таким образом,чтобы закорачивать обратный ток от динамика и, тем самым тормозить вибрациюмембраны в период между импульсами. Чем выше демпфирующий фактор усилителя, тембыстрее мембрана останавливается, возвращаясь назад в исходную точку послеимпульса.
Демпфирующийфактор усилителя определяется как отношение сопротивления динамика ксопротивлению усилителя. Чем ниже сопротивление динамика, тем ниже демпфирующийфактор.
Ламповыеусилители в силу конструктивных особенностей имеют низкий демпфирующий фактор,что обуславливает «мягкий» бас в звуковой картине.
Производителитранзисторных усилителей стараются повысить демпфирующий фактор для репродукции«жесткого» баса, так как при желании бас можно смягчить, заключив в коробнизкочастотный динамик. Ужесточить же «мягкий» бас сабвуферным коробом гораздосложнее.


1.2Выбор схемы установки компонентов
Передприобретением компонентов необходимо выбрать схему, по которой  будетосуществляться установка выбранных компонентов.
Наиболеераспространенные схемы:
1. Головноеустройство — фронт — сабвуфер — 4-канальный усилитель на фронт и сабвуфер. Это классическая схема подключения,по которой осуществляется приблизительно 80% всех инсталляций. В её основележит сравнительно малая стоимость, простота настройки и установки. Немаловажени тот факт, что такая инсталляция экономит место в автомобиле за счеткомпактности расположения компонентов. Особенностью звучания является невысокаямощность системы. Однако качество звучания при этом теряет несильно, и на слухнеискушенного меломана абсолютно незаметно.
2. Головноеустройство — фронт — тыл — сабвуфер — 5-канальный усилитель на фронт, тыл исабвуфер. Воснове этой схемы подключения, лежит описанная выше, сохраняя её достоинства инедостатки. Сюда добавлено дополнительное озвучение тыла, на отсутствиекоторого часто жалуются пассажиры, сидящие сзади. Отметим, что в настройкетакая система сложнее, чем первая и не всегда удается добиться желаемогорезультата.
3. Головноеустройство — фронт — сабвуфер — 2-канальный усилитель на фронт — 2-канальныйусилитель на сабвуфер. Данная схема подойдет любителям мощного, напористого баса.Включив мостом на сабвуфер двухканальный усилитель, мы получим заведомо большуюмощность, чем в вышеописанных вариантах.
4. Головноеустройство — фронт — сабвуфер — 4-канальный усилитель на фронт — 2-канальныйусилитель на сабвуфер. В данной ценовой категории эта схема будет стоять на вершине,как по стоимости, так и по качеству звучания. Она позволит отказаться откроссоверов, входящих в комплект фронтальной акустики и использовать кроссоверывнешнего усилителя. Т.е. осуществить так называемое поканальное усиление. Этозаметно отразится на качестве и мощности звучания системы.
В даннойкурсовой работе мы будем использовать схему под номером 2.

2 Установкакомпонентов и дополнительное оборудование
 
2.1 Шумовиброизоляция
Не секрет,что со временем многие детали интерьера автомобиля расшатываются. Если установитьмузыку в машину, не произведя перед этим комплекс шумовиброизоляционных работ,очень скоро обивка дверей, приборная панель и другие элементы интерьера, начнутпривносить в музыкальный тракт посторонние звуки. Причиной этого будет являтьсяувеличившееся звуковое давление, особенно в области низких частот. Дляизбежания этого, существуют определеные материалы, как российского, так изарубежного производства.
Решив проблемушумоизоляции (дополнительно к заводской), можно снизить уровень шума на 4 — 5децибел, и тем самым обеспечить у себя в салоне дополнительный комфорт, а такжеувеличить КПД акустической системы на 10 — 20%. 
Нампонадобится два вида материалов: «Вибропласт» — для виброизоляции и «Визомат» — для шумоизоляции. Толщину материалов выбираем исходя из конструктивныхособенностей дверей. Проклейку можно проводить при температуре окружающей среды+15, либо при использовании строительного фена. Разбираем дверь. На внутреннююповерхность внешней панели двери наклеиваем вибропласт, кусками приблизительнопо 15х30 см. Швы располагаем встык. Тяги кнопки блокировки, открывания двери,можно заглушить, надев на них разрезанную вдоль трубочку форсунокстеклоомывателя. После того, как вся внутренняя поверхность проклеена, сверхукладет слой визомата. Швы также располагаем встык.
После этого,приступаем к проклейке части двери, расположенной непосредственно под обшивкой.Заклеиваем вибропластом все технологические отверстия, при этом тяги открытиядверей должны перемещаться свободно. Визомат сверху наклеивать не надо. Затемприступаем к проклейке внутренней части обивки двери. Наклеиваем визомат, швырасполагаем встык. Собираем дверь в обратной последовательности.
Аналогичнопроклеиваем вторую дверь, крышу, багажное отделение, пол. Собрав, таким образомвесь салон можно наслаждаться заметной тишиной.
 
2.2 Установка музыкальных компонентов
Установкасистемы сводится к установке головного устройства в штатное место, изготовленииподиумов под динамики, размещении сабвуфера и усилителя.
Установкаобычно начинается с прокладки силовых проводов из подкапотного пространства всалон. Подобрав сечение провода, соответствующее суммарной мощности усилителя иголовного устройства, протягиваем плюсовой и минусовой провод от аккумулятора всалон, сквозь технологические отверстия в моторном щите. Провода, проходя черезметалл, должны быть изолированы кусочком пластиковой или резиновой трубки, воизбежание короткого замыкания на массу. Плюсовой провод должен быть подключенчерез колбу с предохранителем, по номиналу соответствующему предохранителю наусилителе, сама колба должна располагаться на расстоянии не далее 30 см от аккумулятора.
Проведясиловые провода в салон, через распределитель питания пускаем их на головноеустройство и усилитель. Припаиваем силовые провода к жгуту проводки головногоустройства, плюсовой провод пускаем через вилочный предохранитель, место спайкизащищаем термоусадочным кембриком. Подсоединяем колодку к головному устройству,межблочные кабели к линейным выходам головного устройства и устанавливаем его вштатное место согласно прилагаемой инструкции. Обжимаем клеммами концы силовогопровода, идущие к усилителю.
2.2.1 Изготовлениеподиумов.
Из фанеры,толщиной 10-12 мм выпиливаем основание будущего подиума, которое потом будетжестко прикреплено к обшивке дверей или к металлу двери сквозь обшивку. Затемизготавливаем установочное кольцо, внутренний диаметр которого равен диаметрурезинового подвеса динамика. Закрепляем проставочное кольцо на основании такимобразом, чтобы ось, проходящая через центр полученной конструкции, быланаправлена на противоположного слушателя. Заливаем полученную конструкциюмонтажной пеной. Необходимо дождаться ее полного высыхания. Затем ножом инаждачной бумагой придаем заготовке требуемую форму. Для придания крепости,получившуюся деталь сверху обклеиваем стеклотканью, пропитанной эпоксиднымклеем. После высыхания неровности выравниваем шпатлевкой со стеклотканью,зашкуриваем до получения гладкой поверхности.
Дальнейшаяотделка — дело вкуса и соответствия общей стилистике оформления салона.Полученную заготовку можно покрасить, обклеить карпетом или винилом. Для оклеиваниякарпетом или винилом, удобно использовать специальный клей, выпускаемый ваэрозольных баллончиках. Клей тонким слоем наносим на обе поверхности, ждемминуту и плотно прижимая материал к заготовке, клеим его, раскатывая неровностии воздушные пузыри обойным валиком
Жесткозакрепляем полученный подиум на двери, аналогично делаем другой подиум. Устанавливаеммидбасовые динамики в подиумы, пропускаем провода в двери. Если в двери истойке нет соединительных резиновых муфт, сверлим два отверстия, причемотверстие в стойке располагаем выше. В отверстия закрепляем специальныерезиновые муфты, сквозь них пропускаем провода.
Начинаемустановку высокочастотных динамиков. Высокочастотные динамики вместе смидбасовыми формируют так называемую «звуковую сцену». Располагаем их наоблицовке стоек ветрового стекла, примерно на уровне глаз, с разворотом в центрлобового стекла. Таким образом, мы заставляем динамики играть на отражение,формируя ширину и высоту звуковой сцены. Иными словами левый высокочастотныйдинамик играет на правое пассажирское сидение, правый — на водительское.Изготавливаем подиумы для высокочастотников по технологии, аналогичнойизготовлению подиумов для мидбасовых динамиков. Подсоединяем акустическиепровода.
Начинаемвести к усилителю акустические, межблочные и силовые провода. Силовые проводадолжны быть проложены отдельно от акустических и межблочных. Допускается ихвзаимное пересечение под углом в 90 градусов. Желательно вообще каждую группупроводов проложить отдельно, в том числе и от штатной проводки автомобиля.
Подсоединяемпровода к усилителю, подключаем сабвуфер. Если сабвуфер предполагаетсяиспользовать в корпусе, и он был куплен вместе с готовым корпусом, то для машинс кузовом «седан» разворачиваем сабвуфер динамиком к спинке заднего сидения, адля машин с кузовами «хетчбек» и «универсал» — в сторону пятой двери. Если былакуплена отдельно сабвуферная головка и планируется самостоятельное изготовлениекорпуса, то важно знать, что корпуса для сабвуферов бывают двух типов: «стеллс»- корпус, повторяющий очертания багажного отсека, обычно встраиваемый в нишу, и«ящик» — корпус произвольной формы, формой напоминающий куб или трапецию.Размеры ящиков, их внутренний объем рассчитываются в специальной программе JBLSpeakershop, доступной к скачиванию в сети Интернет. В ней же можно рассчитатьдлину и диаметр порта, если предполагается изготовление фазоинверторногокорпуса. Корпус «стеллс» изготавливается по той же технологии, что и подиумыдля фронтальных динамиков, исключение составляют продольные ребра жесткости,служащие для усиления конструкции. Корпус «ящик» изготавливается из двух слоев 10 мм фанеры, скрепленной между собой. Стенки ящика собираются на саморезах с шагом 5 см, внутренние швы промазываются силиконовым герметиком. Если внутренний объем сделанного корпусаотличается от необходимого, то его можно уменьшить, положив внутрь кускипенопласта необходимого объема, или увеличить, засунув внутрь распушенныйакустический синтепон из расчета 10-15 гр на литр объема. Получившийся корпус,аналогично подиумам для фронтальной акустики, можно обклеить карпетом иливинилом с помощью специального аэрозольного клея. Подсоединив все провода,убедившись в правильности их подключения, включаем головное устройство иприступаем к настройке инсталлированной системы.   
В нашемслучае мы используем сабвуфер в корпусе фазоинвертерного типа (рис.1):
Рис.1
корпус фазоинвертерного типа   />
 
2.2.2 Расчетфазоинвертора.
Фазоинверторпредставляет собой резонатор Гельмгольца, поэтому для расчета фазоинвертора ввиде отверстия в панели можно воспользоваться формулой:
/>,                                                                                   (1)
где Fb– частота настройки фазоинвертора (Гц);
Sb– площадь отверстия (см2);
Vc– объем корпуса (см3).
Корпуссабвуфера представляет собой усеченную пирамиду с основаниями площадью S1= 1240 см 2   и S2 = 558 см2  и высотой h = 30 см. Диаметр отверстия 10 см.
Рассчитаемсоответственно площадь круга и объем усеченной пирамиды по формулам:
S = πR2= 2500*3,14 = 78,5 см2                                                                                                 (2)
/>= 30(1240+558+/>)/3 = 26290 см3         (3)
подставимполученные значения в формулу № 1:
/>5460(2,97/162,2) = 99,93 Гц.
Из формулывидно, что  частота настройки фазоинвертора зависит от объема корпуса гораздосильнее чем от площади отверстия. некоторое влияние на частоту настройкифазоинвертора оказывает соотношение размеров отверстия и его форма. Припереходе от отверстия круглой или квадратной формы к прямоугольному(присохранении площади) частота настройки фазоинвертора возрастает на 6 – 12 %.
 
2.3Подключение и настройка усилителей
Схема сиспользованием одного двухканального усилителя, к каждому каналу которогоподключены две компонентные акустические системы (две вперед и две в заднюючасть салона). Это наиболее простая и дешевая схема усиления без примененияактивного кроссовера. Обратите внимание, что пара задних динамиков подключаютсяк основной передней паре параллельно. Параллельное подключение динамиковуменьшает их сопротивление в два раза. Если усилитель имеет полноесопротивление нагрузки равное 4 Ом, то параллельное подключение двухвосьмиомных динамиков является вполне приемлемым. Главное при подсоединениидинамиков, правильно рассчитать их общее сопротивление. Не следует делать егоменьше, чем сопротивление нагрузки усилителя.
Схема сиспользованием двух двухканальных усилителей, когда усиление низкочастотногоспектра звукового сигнала происходит отдельно от среднего и высокочастотногодиапазонов, отделенных от него электронным кроссовером. Так как сабвуфер имеетК.П.Д. меньший, чем высокочастотный динамик, он потребляет больше мощности отусилителя, чем последний, для создания равного звукового давления. Усиливаясь водном усилителе, низкие частоты отбирают большую часть мощности и практическиничего не оставляют для средних и высоких частот, которые начинают плоховырисовываться в звуковой картине. Увеличение громкости для «вытягивания»средних и высоких приводит к искажениям в области низких частот. Звуковаякартина окончательно портится.
Если жеусиливать низкие частоты отдельно от остальных, то мы имеем великолепнуювозможность сделать средние и высокие частоты достаточно громкими и яркими, неискажая низкочастотную составляющую сигнала. Звуковая картина становитсячеткой, а эффективность системы значительно возрастает.
К примеру, если мы имеем усилитель для сабвуфера мощностью 60 Вт, то дляхорошего звука в салоне для средне- и высокочастотных динамиков достаточенотдельный усилитель мощностью лишь в 20 Вт. Если кроссовер правильно настроен,то есть каждый усилитель получает свою порцию частотного диапазона, топотенциальный уровень звукового давления (SPL) этой системы будет эквивалентенмощности 150 Вт, а не 80 Вт (60Вт + 20 Вт).


2.3.1Мостовое соединение каналов усилителя (Bridge ON-OFF)
При мостовомсоединении в усилителе объединяются положительный провод выхода на динамикиодного канала усиления и отрицательный провод выхода на динамик второго каналаусиления. Объединяя таким образом левый и правый канал мы получаем один гораздоболее мощный моно канал для подключения к нему сабвуфера. Его мощность в четырераза больше мощности одного канала до мостового режима подключения, так какмощность — есть квадрат напряжения поделенный на сопротивление, котороеостается неизменным. Допустим, напряжение на выходе на одном канале равно 15Вольт, следовательно мощность его будет равна:
15(15/4Ом) =56.25 Вт.
При мостовомподключении напряжение объединенного канала станет равным 30 Вольт, а мощностьстанет равной:
30(30/4Ом)=225 Вт.
Однако,следует помнить, что увеличение мощности не ведет к пропорциональномуувеличению громкости (дБ) звука. Увеличение мощности в два раза дает увеличениеуровня звукового давления всего на 3 дБ. В нашем случае, при увеличениимощности в четыре раза давление звука возрастет на 6 дБ.
Для того,чтобы правильно настроить усилитель необходимо произвести следующие действия:
1. Скрутитьна усилителе регулятор усиления (gain) на минимум (минимальное усиление).
2. Поднятьгромкость на головном устройстве до максимального уровня, на котором еще неначались искажения.
3. Наусилителе медленно поднять регулятор усиления до уровня предшествующегоискажениям (максимально «чистое» усиление).
4. Убавитьгромкость на головном устройстве до желаемого.
В результатеэтих действий мы получим максимальный уровень звукового давления (SPL), которыйможет выдать звуковая система.
Конденсаторы— этоустройства, которые могут накапливать и отдавать электрический заряд. Ёмкостьконденсаторов измеряется в Фарадах. Конденсатор емкостью 1 Ф накапливаетэлектрический заряд, эквивалентный силе тока в 1 А, действующего 1 секунду.Заряженный конденсатор разряжается очень быстро, что делает его очень полезнымдля поддержания энергопитания мощных аудиосистем в автомобиле.
Усилитель вовремя работы может кратковременно потреблять мощность, в три раза превышающуюего среднюю потребляемую мощность. В эти короткие периоды времени аккумуляторавтомобиля не в состоянии обеспечить усилитель нужной силой тока, и какследствие, происходит падение напряжения в энергосистеме автомобиля, чтоприводит к искажению звука (глухой бас). Установка конденсатора успешно решаетэту проблему. Конденсатор, быстро разряжаясь, сглаживает падение напряжения вэти короткие промежутки времени и обеспечивает усилителю ровное питание.
Конденсаторыдля подобных целей выпускаются емкостью от 250.000 мФ до 2.000.000 мФ.Подбираются конденсаторы по правилу, по которому на каждые 100 Вт выходноймощности усилителя устанавливается 100.000 мФ емкости конденсатора.
2.3.2Закон Вебера-Фехнера
Когдаинтенсивность раздражения возрастает в геометрической прогрессии, интенсивностьвосприятия звука растет в арифметической прогрессии. Следует отличатьобъективную характеристику звука — его интенсивность от субъективного ощущениягромкости. При удваивании интенсивности раздражения (мощности звука) громкостьне кажется нам удвоившейся. Удвоение громкости ощущается лишь при достижениивторой степени первоначального раздражения. Для измерения громкости пользуютсяединицами, называемыми децибелами.
n децибел = 10lg (I'/I),
где I' и I — интенсивности звуков, громкость которых отличается наn децибел.
 
Монтажныйкомплект:
Конденсатор — используется для стабилизациипитания усилителей (демпфирования). Сглаживает работу системы в момент большихнагрузок, особенно заметен его эффект в темное время суток.
Предохранители — основное предназначение — защита силовых цепей.
Артерии звука. Любая система прочна настолько, насколько крепко ееслабое звено. Поэтому, используя некачественные, хотя и дешевые, установочныеаксессуары, не стоит удивляться, обнаружив у своего детища, например,«просадку» низкочастотной составляющей на высокой громкости или вообщеотключение усилителей в момент большой нагрузки.
Межблочный кабель — используется для передачи сигналаот головного устройства до усилителя. К ним предъявляются высокие требования поэкранированию от электрических помех.
Акустические кабели — представляют собой многожильныйпровод и предназначен для передачи сигнала на акустику.
Питающие кабели — их нелегкой задачей являетсяснабжение силовых компнентов электроэнергией от бортовой сети автомобиля
2.4 Настройка системы.
Послеподключения, инсталлированную систему необходимо грамотно настроить. Под настройкойподразумевается установка на усилителе частот среза для акустики и сабвуфера,установка входящей и исходящей чувствительности, настройка звукового процессора(если такой имеется).
Будемсчитать, что фильтры в усилителе намного лучше, чем в головном устройстве,поэтому настройку будем проводить при выставленных на головном устройственастройках в «0».
Шаг первый.Устанавливаем на усилителе фильтр для сабвуферного канала в положение «LPF».Частоту среза кроссовера устанавливаем в диапазоне 50-70 Гц.
Шаг второй.Устанавливаем на усилителе фильтр для фронтального канала в положение « HPF».Частоту среза кроссовера устанавливаем в диапазоне 70-90 Гц.
На этомнастройки фильтров при использовании пассивного деления, т.е. при участиикроссоверов, входящих в комплект, закончены. Если на фронт использованопоканальное усиление, то отдельно производим настройку высокочастотныхдинамиков. Устанавливаем на усилителе фильтр канала высокочастотников вположение « HPF», а частоту среза кроссовера устанавливаем приблизительно на2,5 кГц.
Шаг третий.Настройку чувствительности производим следующим образом: на усилителе ставимнастройку в «0», на головном устройстве увеличиваем громкость до максимальногозначения. Затем поворачиваем регулятор чувствительности на усилителе в сторонуувеличения, до появления заметных искажений в звучании системы. Немногоубавляем — чувствительность настроена.
Если привключении магнитолы в сабвуфере раздаются щелчки, а в динамиках треск — значит,имеют место наводки. Смотрим, как проложены все провода, при необходимостипрокладываем их в другом месте. Если бас локализован сзади, т.е. привязан ксабвуферу, то подключаем сабвуфер в противофазе. Для этого, если на усилителеимеется плавная регулировка фазы, поворачиваем регулятор на 180 градусов. Еслитаковой нет — меняем местами «+» и «-» провода подключения сабвуфера на егоколодке. Если что-то не устраивает, указанные диапазоны регулировок можнонемножко подкорректировать с учетом личных предпочтений.
Если винсталлированной системе имеется звуковой процессор (отдельное устройство иливстроенный в головное устройство), приступаем к его настройке. Настройка будетсводится к регулированию временных задержек для каждого канала (особенноактуально при поканальном усилении фронтальной акустики, однако имеет смысл ипри пассивном делении).
Рассмотрим напримере, для чего это нужно. Водитель сидит в машине слева от центральнойосевой линии. Соответственно звук левого канала до него доходит быстрее чем отправого. Исправить данную ситуацию можно лишь задав временную задержку левомуканалу, таким образом, давая время сигналу правого канала дойти до слушателя.При правильно проведенной настройке, звук должен исходить из центральной частиприборной панели на уровне лобового стекла.
Таким же образомможно «вытянуть бас на себя». Если способ устранения локализации баса,описанный выше, не справился с ней, то устранить локализацию можно, задаводинаковые задержки левому и правому каналу фронтальной акустики. Такимобразом, сигнал будет приходить на них позже, соответственно бас потеряетпривязку к задней части автомобиля.
На этомнастройки инсталированой системы закончены.

3. Экономическиезатраты
 
Стоимость необходимогооборудования и материалов
Таблица 2Наименование компонентов цена Затраты на установку CD/MP3 проигрыватель  Alpine Electronics CDA-9885R 12375,5 руб. 4500 руб. Автомобильный сабвуфер Alpine Electronics SBS-1241BR 6201 руб. Автомобильный усилитель Alpine Electronics MRA-D550 32144,5 руб. Автомобильная акустика Alpine Electronics SPR-17LS 6068,5 руб.
Шумовиброизоляционные материалы 1500 руб. 1700 руб.
Затраты на изготовление подиумов 1500 руб. 500 руб.
Дополнительные материалы (крепеж, клей и т.д.) 1000 руб.
 

4. Требованиябезопасности
При монтаже силовой проводки на первое место вы­ступаюттребования безопасности. Необходимо учитывать специфику установки: провод вмоторный отсек приходится прокладывать по углам или порогам, через переборки.Такого рода проблемы предъявляют особые требования к выбору провода. Он долженбыть гибкий; изоляция должна быть толстой, не размягчаться при высокихтемпературах и не трескаться при низких. Особенно это относится к участкамсиловой проводки, проложенной в моторном отсеке. Применение жесткого провода слегко трескающейся изоляцией может быть в буквальном смысле взрывоопасно. Длятого чтобы предотвратить возможность пожара в случае короткого замыканиясилового провода на массу, необходимо защитить ею плавким предохранителем. Егоустанавливают в разрыв силового провода в непосредственной близости отплюсовой клеммы аккумулятора. Держатель предохранителя должен быть надежнозакреплен. Ток срабатывания предохранителя выбирается на 20 — 30% большемаксимально потребляемого системой тока. Это не мешает нормальной работе, ногарантированно отключит цепь в случае короткого замыкания.
Силовой провод отпредохранителя до потребителя должен быть по возможности цельным. Наличиесоединений ухудшает надежность системы и может явиться причиной потерьнапряжения, особенно при большой потребляемой мощности. Если же по каким-либопричинам приходится соединять провода (например, для разделения несколькихсиловых цепей), необходимо использовать соединительные муфты и распределители,имеющие надежный и прочный корпус, изготовленный из изоляционного материала.Внимание! Применение для изоляции соединений силовой проводки изоляционнойленты недопустимо.
Концы проводов дляудобства подключения и надежности соединения необходимо снабдить клеммами.Паяных соединений силовой проводки лучше избегать. Если же пайка неизбежна,соединение нужно тщательно промыть от остатков флюса и обязательно покрытьизоляционным лаком для защиты от окисления. Использовать паяные соединения научастках проводки, находящихся в моторном отсеке, недопустимо. В условиях повышеннойвлажности электрохи­мическая коррозия таких соединении протекает с большойскоростью, а надежность защитных лаковых покры­тий недостаточна. То же самоеможно сказать о любом контакте разнородных металлов в токоведущих цепях. Для ихзашиты от коррозии можно нанести сверху слой смазки (технического вазелина).
При прокладке силовою провода и моторный отсек можнопросверлить отверстие в моторном щите или ис­пользовать уже имеющееся. Такжепри прокладке провода че­рез места с острыми металлическими углами всегда ис­пользуйтерезиновые уплотнители, во избежание пов­реждения его изоляции. В моторномотсеке силовую проводку желательно дополнительно защитить гофрированнойтрубкой. Провод не должен быть натянут, а в местах, где он лежит свободно,необходимо предотвратить его перемещение при помощи монтажных хомутов плиобвязки.

Заключение
Как ужеговорилось ранее, нет единого мнения по поводу того, как должно строитьсязвуковое оформление в автомобиле. Одни специалисты полагают, что чем меньшеисточников обработки  звука, тем он чище, натуральнее и качественнее. Другиеже, с точностью до наоборот, считают, что дополнительные приборы на стольнесовершенной площадке как прослушивание музыки как автомобиль, совсем немешают, напротив — позволяют ощутить звук максимально правильно. Нужно помнить,что главное – уместность принятого решения (все-таки не всегда больше значитлучше), соответствие результатов поставленным целям.
Высококлассноезвучание не обязательно требует вложения огромных средств. В данном курсовом проектемы использовали сравнительно небольшое количество дополнительногомультимедийного оборудования. Однако, для удобства настройки мы использовалиоборудование одной фирмы, которое оказалось достаточно дорогостоящим. Сложнооценить окупаемость данного проекта, но при качественной настройке и хорошейшумовиброизоляции даже специалист высоко оценит  звуковое оформление вавтомобиле.

Список использованнойлитературы
 
1. Шихатов И.А. «Концертный зал на колесах», — М.:ДМК – пресс, 2005.464 с.
2. ОнуфриевН. Схематика блоковпитания автомобильных усилителей // Мастер 12 вольт.- 2005, № 63
3. КисельгофВ., Рябов А. Уистоков автозвука // Мастер 12 вольт.- 2006, № 81
 
Интернет ресурсы
 
http://www.caraudio.ru/ — официальный сайт журнала «Автозвук».
http://www.pro-tuning.ru/ — сайт статей о тюнинге автомобилей