Elementy.doc

Elementy

Amatorzy dobrego brzmienia wreszcie powinni być zadowoleni. Wreszcie bez problemów (choć z tym różnie bywa) można zakupić wymarzony sprzęt w naszym kraju. Już nikogo nie dziwi chęć posiadania procesora dźwiękowego, dodatko wych wzmacniaczy, głośników subniskotonowych itp. Zasadniczo nie ma z zakupem tego sprzętu problemu, ale z powodu "nadmiaru" jego w sklepie osoby dopiero wstępujące w magiczny świat Car Audio mogą się czuć nieco zagubione. Właśnie takim osobom dedykowana jest ta strona. Chcę omówić na niej w prosty i przystępny sposób co do czego służy i czym się kierować przy budowie własnego systemu. Przy okazji pragnę udzielić wielu wskazówek i rad, które pomogą w instalacji sprzętu. A więc zaczynamy.

Pierwszym elementem zestawu jest jednostka sterująca (head unit). Może być "normalny" radioodtwarzacz jak też i sterownik systemu z dużym monitorem (np. Clarion). Zasadniczo w najprostszych systemach spotyka się tyl ko radioodtwarzacz i głośniki (oczywiście jest jeszcze antena i okablowanie). Zaczynając budowę systemu musimy zdecydować jaki typ systemu chcemy montować. Jeżeli będzie to prosty system to pewnie wybierzemy połączenie radia z odtwarzaczem kaset lub płyt CD albo też dysków MD. Na co należy zwrócić uwagę przy zakupie takiego urządzenia? Podstawowym błędem popełnianym przy zakupie jest zwracanie uwagi na moc. Tu właśnie producenci są bardzo nieuczciwi. Moc podawana jest znacznie przesadzona. Proponuję zrobić prosty test. Wiadomo (z elektroniki), że moc P=U*I (napięcie razy prąd). Napięcie w instalacji samochodowej przy pracującym silniku wynosi około 14 V (13-15), prąd odczytujemy z bezpiecznika (jest to największy prąd, który może pobrać radio). Dodatkowo wzmacniacz ma sprawność nie przekraczającą 75 %, czyli otrzymany wynik mnożymy przez 0,75. Otrzymaną w ten sposób liczbę dzielimy przez cztery. I to co nam wyjdzie to jestmoc na kanał (w bardzo dużym przybliżeniu). Jeżeli ten wynik znacznie różni się od danych producenta to jest to bardzo podejrzane.
Przykład. Radio Kenwood KDC-7050 (model z przekręcanym panelem). Moc podana przez producenta 4x35 W, bezpiecznik 10 A, ponieważ jest to odtwarzacz kompaktowy trzeba odjąć ok. 1-1,5 A na zasilanie mechanizmu (laser, 2 silniki)
0,75*14*(10-1)=94,5. Taka jest moc, która spowoduje spalenie bezpiecznika. Po podziale na 4 otrzymujemy niecałe 24 W. Co się stało z resztą? Sprzedawca w sklepie nabiera wody w usta lub mówi, że się tak nie liczy (a co w tym przypadku nie działają prawa fizyki?). Zresztą zmieścić w tak małej obudowie zbyt mocnego wzmacniacza się nie da (a co jeszcze zrobić z ciepłem, które wydziela się w wyniku strat).

Ale powiedzmy, że radio zagra z taką mocą. Zagra? W zasadzie to już nie będzie granie a ryk. Zniekształcenia, harmoniczne spowodują, że tego się nie da słuchać. Co więc zrobić. Sposobów jest kilka. Jeden z nich to dołączenie dodatkowego wzmacniacza. Warto więc zainwestować w czterokanałowe wyjście z przedwzmacniacza (dwukanałowe to absolutne minimum), co umożliwi nam dołączenie dodatkowej końcówki mocy. Drugi (znacznie tańszy) sposób zwiększenia głośności będzie opisany przy omawianiu głośników.
Przy zakupie musimy zwrócić uwagę na podstawowy nośnik z jakiego korzystamy. Jeżeli słuchamy kaset oczywistym wyborem będzie magnetofon (w zasadzie odtwarzacz kaset) ale gdy słuchamy płyt CD lub MD to już jest większy wybór. Możemy kupić model z odtwarzaczem CD, MP3 lub MD albo też kupić radio z możliwością sterowania zmieniacza CD lub MD. W przypadku płyt CD najlepszym rozwiązaniem jest zakup modelu z możliwością sterowania zmieniaczem. Wynika to z komfortu obsługi i bezpieczeństwa (miałem możliwość przekonania się jak niebezpieczna jest zmiana płyty podczas jazdy w radiu z odtwarzaczem CD - po prostu koszmar) oraz kondycji płyt (dobry zmieniacz nie rysuje ich). Odradzam taki e "półśrodki" jak zmieniacze na 3 płyty zintegrowane z radiem (Alpine, JVC). Rozwiązanie wygodne ale bardzo niedelikatnie obchodzi się z płytami. W przypadku MD obydwa rozwiązania są do zaakceptowania (wersja ze zmieniaczem jest troszkę wygodniejsza). Ideałem (jak dla mnie) jest połączenie radia z odtwarzaczem MD oraz zmieniacz CD. Ciekawe urządzenie jest proponowane przez firmę JVC. Jest to radio z odtwarzaczem CD i MD (w zależności co chcemy słuchać to taki nośnik wkładamy w szczelinę).

No i oczywiście radio. Trudno obyć się obecnie bez syntezy częstotliwości a i RDS jest coraz częściej pożądany. Oczywiście duża pojemność pamięci stacji (co najmniej 15 w kilku tzw. bankach po 5 lub 6 stacji) . Przydatną funkcją jest autoprogramowanie kilku stacji (najczęściej jednego banku czyli 5 lub 6 stacji). Ze względu na coraz lepsze odbiorniki staje się zbędny przełącznik mono/stereo. Przydać się może natomiast możliwość pomijania stacji odległych (przełącznik local/dx). Oczywiście jeżeli jest system RDS to nie może zabraknąć funkcji AF (wyszukiwanie częstotliwości alternatywnych) i TP/TA (komunikaty drogowe). Funkcje typu RT (radio tekst), PTY (typ programu) możemy sobie darować na obecnym poziomie rozwoju stacji radiowych w Polsce (za mało stacji je dynamicznie wykorzystuje). Jednak odradzam zakup radia z Ameryki. Tam jest stosowany inny krok strojenia, przez co stracimy mozliwość odbioru wielu stacji. W wielu przypadkach daje się to przerobić (czasem koszt usługi jest bardzo wysoki) ale dużą wadą jest jeszcze brak RDS (a tego to już tak łatwo nie da się dorobić).

Wróćmy jeszcze jednak na początek czyli do kasety. Tu możliwe są dwa rozwiązania mechaniki. Mechanika klasyczna (tzw. twarda) i sterowana elektronicznie (tzw. miękka). Większość zapewne odpowie, że lepsza jest ta druga. Niestety ona ma wiele wad. Podstawową jest jej mniejsza odporność na uszkodzenia (szczególnie jeżeli jest wykonana z tworzyw sztucznych i zaliczana jest do tzw. mechanik szybkich). Ale jej niewątpliwą zaletą jest możliwość sterowania magnetofonu z pilota (pomijam funkcje typu wyszukiwanie utworów - kierowca ma prowadzić samochód a nie bawić się w prezentera muzycznego). Jeżeli miękka mechanika to oczywiście powinno być omijanie nienagranych miejsc na kasecie (funkcja Blank Skip), szybki rewers (Quick Reverse) i kontrola napięcia taśmy (jeżeli ta funkcja jest to dopiero możemy mówić o delikatnym obchodzeniu się z taśmą w stosunku do zwykłej mechaniki). Poza tym (bez względu na mechanikę) przyda się przełącznik na taśmę chromową lub metalową (najlepiej automatyczny) i układ redukcji szumów (odpowiedni do używanego w domu). Dobrze jeżeli jest możliwość słuchania radia podczas przewij ania taśmy (tzw. radio monitor).
Bardzo istotną sprawą jest odsuwanie głowicy i rolki dociskowej od taśmy w przypadku zatrzymywania kasety (np. podczas komunikatów drogowych czy w przypadku wyłączenia odbiornika) co zapobiega niszczeniu taśmy.

Obecnie podstawowym źródłem sygnału jest płyta kompaktowa. Niestety jest to nośnik dość delikatny dlatego powinniśmy zwrócić uwagę jak odtwarzacze traktują nasze płyty. Jeżeli po użyciu płyty w danym radiu stwierdzi my, że płyta została porysowana powinniśmy zrezygnować z takiego radia (np. Grundig, dużo Pioneerów). Inną sprawą jest odporność na wstrząsy. Nawet najlepiej grające radio będzie do niczego jeżeli na każdym dołku odtwarzanie będzie przerywane lub zakłócane. Stosuje się tu dwa sposoby mechaniczny i elektroniczny. Mechaniczny polega na odpowiednim systemie amortyzatorów gumowych z wypełniaczem silikonowym. Jest to sposób skuteczny w samochodach o dużym komforcie zawieszenia. Niestety w samochodach o bardzo twardym zawieszeniu (np. po tuningu) lub też w przypadku szczególnie kiepskich dróg (Polska) może ten system nie zdać egzaminu. Ale jest nato rada: elektroniczna pamięć buforowa. Dane z płyty nie trafiają bezpośrednio do przetwornika tylko są przetrzymywane w kilkusekundowej pamięci. W przypadku chwilowego braku informacji z układu odczytującego dane są pobierane z bufora i użytkownik nie zauważa, ze odtwarzacz chwilowo zgubił ścieżkę. Funkcje na które warto zwrócić uwagę to dotwarzanie losowe (Random, MIX itp.) możliwość programowania kolejności utworów (Program, TPM). Dodatkowo mogą być funkcje CD-text (wyświetlenie tytułu płyty, nazwiska wykonawcy i tytułu utworu), nadawanie nazw płytom (Custom File) i skanowanie początków utworów. Obecnie jednak większość odtwarzaczy CD ma możliwośc odtwarzania płyt CD i wyświetlanie tytułu utworu przechodzi do standardowych funkcji.

Ostatnio pojawiły się w ofercie większości producentów pojawiły się samochodowe odtwarzacze MiniDisc. Standard ten doskonale pasuje do stosowania go w samochodzie ze względu na małe wymiary i dużą odporność na uszkodzenia. Cechy go charakteryzujące podobne są do odtwarzacza płyt CD i oferowane funkcje są również podobne. Standardem jest pokazywanie tytułów (wynika to z konstrukcji nośnika) i pamięć buforowa. Najczęściej spotkać można odtwarzacze jednej płyty MD (oczywiście nie licząc zmieniaczy - ale o tym dalej) jak też urządzenia umożliwiające załadowanie aż 4 płytek MD. Niestety te drugie okazują się już po krótkim czasie użytkowania bardzo zawodne.
Na rynku (raczej nie w sklepach...) można spotkać też odtwarzacze innych nośników takich jak kaset DCC lub DAT. Pierwszy z tych standardów odszedł już do lamusa ale bez problemu można w takim odtwarzaczy używać zwykłych kaset analogowych. Drugi natomiast jest standardem studyjnym i bardzo trudno trafić na samochodowy odtwarzacz tego typu (obecnie są swojego rodzaju rarytasem).

Wszystko fajnie ale jeżeli wybieramy się w dłuższą podróż to jedna płyta (ew. kaseta) może się po kilku odtworzeniach znudzić. Trzeba ją będzie zmienić czyli wyjąć z odtwarzacza, włożyć do pudełka (dłużej będzie nam służyć) wyjąć z pudełka inną i włożyć ją do urządzenia. Trochę kłopotliwe nieprawdaż? I dość niebezpieczne (dla nośników i poruszających się pojazdem) A gdyby tak mieć dostęp do wszystkich płyt za jednym naciśnięciem klawisza? Właśnie taki cel przyświecał konstruktorom zmieniaczy płyt CD (i oczywiście potem MD). Płyty umieszcza się w magazynku a magazynek w zmieniaczu. Zmieniacz umieszcza się w dogodnym miejscu w pojeździe (bagażnik, schowek, pod siedzeniem), łączy się ze radiem (lub oddzielnym sterownikiem) i już możemy z niego korzystać za pomocą klawiatury w radioodbiorniku. Zwykle sterownik zmieniacza dysponuje bardziej rozbudowanymi funkcjami niż odtwarzacz jednopłytowy (zależy to jednak do producenta i konkretnego modelu). Standardem obecnie są zmieniacze 6 płyt CD (oraz MD), 10, 12 a niektóre umożliwiają zabranie w podróż 50 płyt (Pioneer). Ponadto zmieniacze są w większym stopniu odporne na wstrząsy. Niektóre modele posiadają też wyjście cyfrowe (optyczne) sygnału celem podłączenia do procesora dźwiękowego.

Tak w skrócie prezentują się źródła dźwięku. Ale najpiękniejsze źródło zagra beznadziejnie jeżeli będzie pracować z nędznymi głośnikami. Wybór głośników zależy w dużym stopniu od ilości miejsca dostępnej do ich montażu w samochodzie. Jeżeli nie chcemy wycinać dziur pozostają nam miejsca fabryczne. Nie jest to idealne rozwiązanie gdyż jesteśmy ograniczeni co do rozmiaru głośnika (średnica i głębokość) a także do jego położenia i kąta ustawienia. Producenci oferują różne zestawy (od najtańszych średniej klasy po kompletne systemy wysokiej klasy) do konkretnych modeli samochodów. Taki zestaw może zawierać także elementy dodatkowe (maskownice, pierścienie dystansowe), które umożliwiają jak najbardziej optymalne wykorzystanie miejsc fabrycznych. Jeżeli jednak w samochodzie jest duża półka tylna warto zainwestować w system głośnikowy, który po odpowiednim przygotowaniu półki (wzmocnienie i usztywnienie) zaoferuje nam bardzo dobre brzmienie. W takim systemie każda część pasma odtwarzana jest przez niezależny głośnik (niskotonowy, średniotonowy, wysokotonowy) zasilany z odpowiedniego wyjścia zwrotnicy głośnikowej. W przypadku głośników zintegrowanych (np. dwudrożnych) głośnik wysokotonowy (a także i średniotonowy w konstrukcjach trzydrożnych) przysłania częściowo membranę głośnika niskotonowego co w konsekwencji może prowadzić do pogarszania brzmienia (odbicia, interferencje). Jeżeli z przodu pojazdu decydujemy się zamontować głośniki w miejsce fabryczne (zwykle dół drzwi) to zamontujmy tam głośnik niskotonowy a na desce załóżmy głośniki wysokotonowe. Dzięki takiemu roz wiązaniu unikniemy tzw. "grania w nogi" i umożliwimy sobie lepsze odwzorowanie przestrzeni. Jeżeli zależy nam na silnym basie powinniśmy zakupić głośnik subniskotonowy (tzw. subwoofer), który najczęściej instaluje się w odpowiedniej (wyliczonej) skrzyni i umieszcza się w bagażniku. Przy zakupie głośników powinniśmy zwrócić także uwagę na ich moc dopuszczalną (nie moc muzyczna napisaną dużymi literami a moc podaną zgodnie z normą DIN) oraz na efektywność. Ten drugi parametr decyduje jaką głośność uzyskamy w pojeździe. Jeżeli planujemy system bez dodatkowych wzmacniaczy to parametr ten powinien być jak najwyższy. Gdy głośniki będziemy zasilać z dodatkowego wzmacniacza mocy to nie jest już tak istotne. Zwróćmy uwagę też na przydatność głośnika do stosowania w danym miejscu. Chodzi tu o odporność na wilgoć (drzwi, kabriolet) oraz na działanie wysokiej temperatury (deska pojazdu). Na głośnikach nie należy oszczędzać bo oprócz znacznego pogorszenia dźwięku może się okazać, że te tańsze po roku (zima, gorące lato) nie nadają się do użytku.

Dotychczas wymienione elementy są podstawą do budowy każdego systemu (taniego i drogiego). Przy budowie lepszych systemów korzysta się z dodatkowych wzmacniaczy mocy. Dzięki takiemu rozwiązaniu możliwe jest z asilanie bardziej wymagających (lepszych) głośników i subwoferów. Możliwe jest też niezależne wzmacnianie każdej części pasma i przesyłanie jego do odpowiedniego głośnika. Oddzielny wzmacniacz nie musi być ograniczany wymiarami (tak jak ten w radiu) dzięki czemu można wewnątrz niego zamontować przetwornicę napięcia (większa moc wyjściowa), ma także korzystniejsze warunki termiczne (lepsze chłodzenie). Wzmacniacze mogą być jednokanałowe (tzw. monobloki) lub wielokanałowe (2,3,4 a nawet i więcej). Liczba kanałów uzależniona jest od ilości łańcuchów głośników, które chcemy zasilić. Większość wzmacniaczy ma możliwość połączenia dwóch kanałów w tzw. mostek i w ten sposób otrzymujemy jeden kanał o większej mocy (np. wzmacniacz 4 kanałowy może zasilać dwa głośniki systemowe i subwoofer). Część wzmacniaczy ma możliwość pracy w trybie tri-mode to znaczy, że z dwóch niezależnych kanałów zasilane są dwa głośniki, a z wyjścia + jednego i - drugiego zasilany jest głośnik niskotonowy. Wzmacniacze mogą mieć dodatkowe filtry dzielące pasmo, podbicie basu, regulację wzmocnienia. Daje to nam namiastkę zwrotnicy. Przy zakupie i montażu wzmacniacza należy pamiętać o stosowaniu odpowiednich kabli zasilających (grubość, odporność na trudne warunki) a przy większych mocach może okazać się konieczne stosowanie dodatkowych kondensatorów "usztywniających" napięcie zasilające.
Brzmienie zestawu może być dowolnie modyfikowane. Jak komuś nie wystarcza regulacja basów i sopranów w radiu to może dokupić dodatkowy korektor graficzny. Dzięki temu będzie miał wpływ na poszczególne fragmenty pasma. Ale obecnie zamiast tego stosuje się procesory pola dźwiękowego (DSP). Tu jest możliwa nie tylko korekcja poprzez tłumienie bądź wzmacnianie poszczególnych części pasma ale także korekcja czasu docierania dźwięku do słuchacza. Można więc ustawić go tak aby odpowiedni dźwięk docierał w odpowiednim czasie czyli uniezależnić się od odległości od głośników. Dodatkowo nakładając w odpowiednich proporcjach dźwięk z różnym opóźnieniem można symulować efekt odbicia i pochłaniania co powoduje symulację odpowiednich pomieszczeń (kościół, sala koncertowa). Przy dobrym systemie głośników i dobrych wzmacniaczach efekty uzyskiwane są naprawdę wspaniałe. Niestety koszt procesora DSP jest dość duży a jeżeli weźmiemy pod uwagę cenę dodatkowych wzmacniaczy (konieczne) to wyjdzie nam, że nie każdy na to może sobie pozwolić.

Obecnie system car audio nie służy tylko do odtwarzania dźwięku. W bardziej rozbudowanych systemach istnieje również możliwość oglądania telewizji lub filmów z kastet wideo oraz płyt DVD (lub Video CD). Coraz częściej też montowana jest nawigacja satelitarna ułatwiająca podróżowanie. Najnowszym osiągnięciem jest telematyka czyli połączenie nawigacji satelitarnej z dynamicznymi informacjami o ruchu drogowym (korki, remonty) co pozwala na szybsze i bezpieczniejsze podróżowanie. Także telefonia komórkowa staje się częścią systemu car audio (instalacje głośnomówiące, radio zintegrowane z telefonem). Aby umożliwić łatwiejsze sterowanie sprzętem stosuje się sterowniki głosowe, które umożliwiają regulacje bez odrywania rąk od kierownicy i wzroku od drogi.