Акустическая система для ВАЗ
Самодельные компоненты для акустической системы автомобиля – это всегда предмет повышенного спроса и интереса. И это вполне можно понять, поскольку для того, чтобы создать действительно качественную и мощную автомобильную акустическую установку, имеющихся в продаже готовых изделий, которые продаются в магазинах в огромном количестве, все равно не хватит.
Проблема в том, что часть аппаратуры не обладает необходимыми параметрами, часть не может быть использована из-за недостаточного ее качества, а следовательно, и низкого качества ее звуковоспроизведения, часть же отпадает из-за недостаточного комплектационного обеспечения. И потому истинным меломанам и любителям слушать хорошую музыку в должном воспроизведении в своем автомобиле приходится создавать для себя такую возможность самостоятельно, и чаще всего, своими же собственными руками. Так было и многие годы назад, и так оно остается и теперь, поскольку несмотря на то, что товаров для автомобилей на прилавках сегодня в избытке, проблем качественного звуковоспроизведения это не решает.
В последние годы появилось множество радиолюбительской литературы, в которой можно найти описания и даже подробнейшие инструкции, посвященные самостоятельному решению такого рода проблем посредством изготовления аудиотехники для автомобилей своими собственными руками. Главным образом, такая литература посвящается самостоятельному созданию разного рода усилителей. Но даже и она не отвечает на все задаваемые автовладельцами – любителями музыки вопросы, поскольку освещает только надводную часть колоссального айсберга проблем, которые встают перед создателем индивидуальной автомобильной акустической установки, ведь источник сигнала и усилитель – это не самое главное. Отнюдь не меньшую роль в качестве воспроизведения звука играет и сама конструкция изготавливаемой акустической системы для автомобиля, и влияние ее будет куда большим, нежели в разного рода «домашних» системах, не предусмотренных для автомобилей.
Печально, что сей факт не стал еще очевидным и понятным для каждого любителя музыки и машины, и многие автолюбители все еще упорно и тщетно пытаются улучшить качество звучания своей системы банальной заменой динамиков, магнитол и другого оборудования, и даже не задумываются о том, что проблема заключается вовсе не в низком качестве названной аппаратуры. А проблема может и вправду скрываться не в этом или не только в этом. И скептическое отношение к автомобильным Hi-Fi оказывается вызванным, в первую очередь, абсолютно безграмотным, и даже порой абсурдным подходом к установке акустической системы внутри автомобиля. Можно перечислить даже самые серьезные, и притом самые глупые ошибки, которые допускаются при установке таких систем в автомобиль как самими автовладельцами, так и многочисленными сервисами и автомастерскими. В первую очередь, это установка высококачественных и обладающих большой мощностью динамиков на заднюю полку, в то время как на переднюю устанавливается что попало и какого попало качества, а то и вовсе считается, что без оборудования спереди можно и обойтись. Интересно, а приходя на концерт, владелец такого оборудования также садится спиной к сцене и жалуется на то, что у музыкантов плохие инструменты, а певец и вовсе петь не умеет и требует заменить их?..
К сожалению, уделять внимание созданию совершенных и высококачественных систем для автомобилей радиолюбители стали совсем недавно. Но основную проблему процесса создания такой системы огласить можно уже сейчас: безусловно, она скрывается в воспроизведении низкочастотной части звукового диапазона.
Могу привести описание одной из наиболее удачных конструкций низкочастотной акустической системы, которая может быть размещена под передними сидениями автомобиля. Подобный же подход к созданию таких систем можно использовать не только в автомобилях марки ВАЗ, но и при создании акустической системы в автомобиле любой другой марки. Материалы, которые используются при создании системы, отличаются общедоступностью и невысокой стоимостью, и оттого создание акустической системы именно таким способом еще более целесообразно.
Желание получить в автомобильном салоне достойные и мощные басы появилось у автолюбителей – меломанов буквально с момента зарождения такого явления, как автозвук. И каждый пытался достичь этого своими способами. Конкурируя друг с другом, автолюбители создавали все более мощные и оригинальные системы.
Но до наступления «эры сабвуферов» для размещения любых басовых динамиков использовалась только задняя полка автомобиля. И дошел до сознания автолюбителей тот факт, что басовые звуки должны исходить именно спереди автомобильного салона, только значительно позже. Тогда для установки басовых колонок стали использовать штатные места в торпедо, кикпанели или даже передние двери. И вот тут уже начались проблемы. Ведь основное условие качественного звучания воспроизводимой мелодии, в особенности, если она богата низкими частотами заключается в создании оптимального акустического оформления для конкретных динамических головок. И для воспроизведения диапазона низкочастотных звуков абсолютной необходимостью является выдерживание строго оптимального объема корпуса конструкции. Если объем корпуса будет уменьшен относительно его оптимума, то это приведет к ослаблению воспроизведения низких частот. Если же объем конструкции будет увеличен относительно его оптимума, то это принесет еще больше вреда, поскольку в результате использования таких конструкций воспроизведение низших частот начинает сопровождаться гулким призвуком, что неприемлемо – просто режет ухо слушателя. А если переусердствовать с прослушиванием мелодий, то при использовании такого увеличенного объема можно запросто оборвать подвес диффузора или один или несколько из выводов звуковой катушки – причем даже при довольно-таки скромной выводимой мощности.
Торпедо и кикпанели абсолютно непригодны для низкочастотного оформления автомобиля. И поэтому в случае построения в автомобиле многополосных систем их головки располагают чаще всего в передних дверях машины. В подавляющем большинстве случаев такое решение оказывается вполне оправданным, поскольку основная масса имеющихся в широкой продаже автомобильных головок рассчитывается именно на такое акустическое оформление машины. Но при этом стоит помнить, что установка этой части аудиосистемы в двери автомобиля имеет и целый ряд своих недостатков.
Требуемый объем головок, которые предназначаются для установки в такие образцы акустического оформления, как фазоинвертор, или закрытый ящик, необычайно трудно, а добиться герметичности такой конструкции оказывается порой еще сложнее. Приходится проводить шумоизоляцию панелей и механизмов двери, а также и вибродемпфирование их самым тщательнейшим образом, в противном же случае механизмы дверей начнут «подпевать» вам уже на средней громкости звуковоспроизведения. И динамики для установки в двери вам потребуются в любом случае водостойкие – любой другой вариант их просто неприемлем.
Однако существует альтернативный вариант, который лишен всех этих перечисленных недостатков. Речь идет о возможности размещения акустической системы вашего автомобиля непосредственно под его передними сидениями. Идея эта вовсе не новая, поскольку еще в первой половине восьмидесятых необычайно популярны были двухполосные, а порой и трех-, и четырехполосные акустические системы для автомобилей плана «почти как дома», и они широко применялись в автомобилях различных существовавших тогда марок и моделей. И в пору расцвета этой моды подобные системы были вполне добротными и качественными изделиями, поскольку обладали жесткими корпусами, продуманным и надежным креплением, хорошими разделительными фильтрами, наконец. Прилагающиеся к ним корпусные колонки прекрасно вписывались в интерьер салона автомобиля, прекрасно смотрелись в нем, крепились без проблем и держались отлично. Изначально они дислоцировались на задних полках, но достаточно быстро «мигрировали» под передние сидения, и не только из-за того, что таким образом возрастало качество их звуковоспроизведения, а также и из самых банальных соображений безопасности. Будучи размещенными под сидениями, они не привлекали внимания воров. И даже именно из этих соображений в первую очередь, а все прочие плюсы такого размещения были выявлены уже потом.
Однако едва ли не буквально с того момента, как производители автомобилей начали уделять внимание штатным местам, предназначенным для установки аудиосистем, позиции такой корпусной акустики пошатнулись, а затем, несколько позже, уже с появлением сабвуферов, такая техника и вовсе осталась в прошлом, сойдя со сцены и уступив место новинкам. И те хиленькие тонкостенные коробочки с миниатюрными динамиками, которые время от времени появляются в продаже, но судя по всему, только для того, чтобы посмешить автомобилистов, являются всего лишь тенью былой роскоши и отголоском прогресса старых систем.
Однако диалектика твердит нам, что любое развитие происходит по спирали, и потому все возрастающий интерес к автомобильным акустическим системам, размещаемым под передними сидениями, вполне закономерен. Ведь именно такой вариант «озвучивания» автомобиля позволяет решить все проблемы, связанные с басами, и получить нормальный «передний бас». А сама идея такого вот расположения ящиков – под сидениями автомобилей, – была навеяна как вполне приемлемый вариант акустического оформления низкочастотного звена в многополосной системе благодаря обнаружению подобных действующих образцов в автомобилях ВАЗ и Москвич. Ведь воспроизведение посредством таких систем звуковых частот от 40-50 Гц и их звуковое давление действительно потрясающи.
Размещение ящиков такой системы под сидениями казалось сначала делом вполне несложным, однако и оно имеет свои подводные камни, благодаря как сложному строению этого пространства и окружающих его элементов, так и проблемам с возможностью поместить туда ящик необходимого объема. Вполне вероятно, что если вы пожелаете установить ящики под передние сидения собственного автомобиля, вам придется многое изменить в их конструкции, дабы получить возможность облегчить как сам процесс установки, так и последующую эксплуатацию устройства. В некоторых случаях что-то изменять, а что-то и вовсе выпиливать придется в обязательном порядке, иначе разместить там ящики вам не удастся.
Проблему облегчает возможность проектирования ящика в индивидуальном порядке, если вы делаете это самостоятельно. Когда я осуществлял этот процесс на собственном автомобиле, то скажу сразу, что я делал это безо всяких предварительных расчетов и промеров. Все делалось на месте, и нужная конфигурация ящиков обеспечивалась благодаря регулярному проведению прикидок.
В работах мне потребовался гофрокартон, скотч и ножницы. На момент проведения работ сидение было уже демонтировано и убрано – чтоб не мешало. А все снятые части, как и необходимые в работе инструменты, находились рядом.
Я взял гофрокартон и вырезал из него полосу примерно такой ширины, чтоб она свободно разместилась между стойками дуги, образуя при этом минимальные зазоры. После чего я выгнул профиль, опять же с минимальными зазорами огибающий крепление дуги. И только потом уже я смог подобрать предварительные размеры – длину и ширину передней и задней части ящиков, и некоторые другие его конфигурации.
Следующим этапом проводимых мною работ было изготовление боковых стенок ящиков. Особого труда это не составляло, однако было довольно муторным занятием. Пришлось закрепить сидение обратно, поднимать и опускать его, смотреть и подрезать лишнее, снова опускать и опять поднимать. Собирая макет ящика своей будущей системы, оптимальным, самым быстрым и удобным способом крепления его частей я посчитал возможность их соединения посредством использования самого обычного скотча. После того, как я сделал основную часть ящика, я тем еж образом создал и его верхнюю часть. После чего собрал и поставил на место сидение. Таким образом я получил все необходимые результаты, и все замеры в том числе. Вроде бы, ничего большего и не требовалось, но как оказалось в дальнейшем, я очень сильно ошибался.
По снятым посредством картона и скотча замерам я выпилил все части будущего ящика автомобильной звуковоспроизводящей системы из фанеры толщиной в 12 миллиметров. Исключение составлял только тот фрагмент, что огибает крепление передней опоры. Этот фрагмент я счел нужным изготавливать по композитной технологии. Для этого была взята стеклоткань, которая была подклеена по торцам боковых сторон, а также и дна ящика, после чего пропитана эпоксидной смолой. Я посчитал этот вариант ее укрепления недостаточным, и потому упрочнил еще несколькими фрагментами такой же стеклоткани. И вот когда я собрал всю получившуюся конструкцию, меня и постигло первое разочарование. Ящик-то сам по себе прекрасно разместился на предусмотренной для него площади, а вот поставить на законное место кресло автомобиля упорно не удавалось. Как показал дальнейший анализ этой ситуации, я здорово просчитался с размерами боковых стенок своего ящика, а также и с использованием для построения макета этого системного ящика гофрокартона. Я обнаружил, что сам по себе каркас сидения имеет выгнутый профиль, и гофрокартон просто прогибался, когда я примеривал конструкцию и опускал это кресло. Ведь для того, чтобы прогнуть гофрокартон, большого усилия не требуется, и кресло прекрасно с этим справлялось, а я, в свою очередь, этого нюанса не заметил и не учел.
Итак, лимитирующей позицией при создании этой конструкции и причиной невозможности ее установки оставалась на тот момент высота ее боковых стенок, которая не позволяла нормально опускаться сидению. Посредством неоднократного и постепенного ее уменьшения я добился того, что удалось использовать все имеющееся пространство под сидением оптимальным образом, и занять весь возможный объем ящиком. Нужно добавить также и то, что я неоднократно прикидывал взаимное расположение ящика и сидения, передвигая сидение из одного крайнего положения в другое. Возможно, что именно на этом этапе станет необходимо несколько уменьшить длину задней части, если ящик вдруг начнет упираться в пруток фиксатора промежуточных положений сидения или еще во что-нибудь.
А теперь ограничивать возможность размещения ящика стала его собственная верхняя часть. Попытка использовать в качестве верхней его части фанеры также не увенчалась у меня успехом: выпуклая часть сидения точно так же упиралась в него, и кресло упорно не желало занимать надлежащее ему положение. А попытка снизить высоту самого ящика опять же негативнейшим образом отразится на его качествах, ведь тогда его объем сократится практически до 8 литров. Мне снова пришлось анализировать создавшуюся ситуацию, и в процессе размышлений я пришел к выводу, что верх ящика необходимо изготовить также по композитной технологии. Я снова примерил ящик под сидение, что позволило мне тщательно отмерить его конфигурацию и замерить расстояние от выпуклой части каркаса, которое не позволяет сидению встать на место, и до боковых стенок ящика. Далее на несколько меньшем расстоянии от боковых стенок в ящике мною были установлены расположенные под небольшим углом дополнительные перегородки, которые я поставил углом к боковым перегородкам и придал им несколько меньшую высоту, и при очередных прикидках расстояние между ребрами и выпуклым каркасом сидения составило порядка 10 мм. И они в этой конструкции играли роль не только ребер жесткости. В их функции входило также и создать линии преломления стеклоткани, что мне требовалось для формирования нового верха ящика.
В итоге стеклоткань резко спадала от боковых стенок вниз на ребра жесткости. А между этими перегородками она имела небольшой, специально созданный прогиб. Ребра были расположены мною только до изгиба нижней плоскости системного ящика.
А дальше ткань я просто натянул – равномерно. Но помня прежний неудачный опыт, перед тем, как пропитать стеклоткань эпоксидной смолой, я провел еще одну прикидку и убедился, что на этот раз все вымерено точно и дальнейших проблем с установкой ящика под сидение быть не должно. То же самое посоветую сделать и каждому, кто решит повторить создание такой конструкции, ведь делать свою работу еще раз будет не слишком-то приятно, в особенности если с размером вы промахнетесь всего на какую-нибудь пару миллиметров.
Я укрепил фронтальный срез своего ящика рамкой из брусков, чтоб обеспечить ему еще большую надежность и прочность. К верхнему бруску я приклеил стеклоткань. После чего жесткость нашей верхней панели была доведена до ее приемлемого значения путем наклеивания еще нескольких слоев все той же стеклоткани. При этом стоит отметить, что во время процесса наклеивания новых слоев стеклоткани каждый последующий из них был прикреплен с напуском на боковые стороны, а приклеивались они к боковым стенкам ящика под грузом.
После того, как просохла смола на ткани, я произвел вибродемпфирование ящика путем наклеивания на фанерные поверхности такого материала, как визомат. Но поверхность из стеклоткани лучше вибордемпфировать посредством другого материала. Я сделал это при помощи резинобитумной мастики, и результат меня вполне удовлетворил.
До окончания работ оставался всего один этап. Нужно было изготовить фронтальную панель, непосредственно на которой и будет размещаться созданная головка. С ее изготовлением я особо не хитрил, сделав ее из двух брусков фанеры, склеив их в два слоя посредством клея ПВА, а потом еще стянув в дополнение шурупами. Отверстие в этой конструкции я вырезал на своем токарном станке. Как мною уже упоминалось, в первом варианте я хотел попробовать использовать шестидюймовые мидбасы. Я снял фаску достаточно больших размеров – по периметру, а потом, уже приложив панель к ящику, я просто приклеил ее, заполнив опилками и клеем ПВА полость, которая образовалась при стыковке фаски панели и торцами стенок ящика. Прочность склеивания была получена таким образом более чем достаточная, поскольку мне пришлось немало потрудиться стаместкой, расшивая эти проклеенные таким образом поверхности, когда я все же решил перейти ко второму варианту.
И что же мы получаем в итоге наших работ? При достаточной сноровке ящик вполне можно установить минут за пятнадцать – двадцать. Основная проблема при работе на этом этапе будет заключаться в том, чтобы завести завести болты соединения сидения и передней опоры на их место на ощупь. У меня это не получалось достаточно долго, но я был готов потратить на эту процедуру хоть час, хоть два, потому как понимал, что ящики эти я устанавливаю для себя – всего один раз и на долгий срок. Встали они достаточно плотно, и никаких дополнительных креплений для обеспечения более серьезной их фиксации мне не потребовалось. Благодаря тщательной подгонке размеров ящика сидения двигаются и принимают любое из предусмотренных для них положений легко и просто – точно так же, как оно было и без ящиков. Я измерил объем созданных мною ящиков, и он составил в итоге 7 с половиной литров. Вы спросите, много это, мало или достаточно? – Отвечу: для шестидюймовых Macrom это оказалось очень мало. Я оказался просто в тупике и не знал, что делать дальше. Как один из выходов из создавшегося положения возникла мысль: а что, если из их задней стенки создать панель акустического сопротивления?
Эта идея обдумывалась мною достаточно продолжительный срок, но до воплощения задумки в жизнь так и не дошло. Я принял кардинально другое решение: решил применить динамик 25ГДН3-4. Я произвел все необходимые вычисления и на этот раз все тщательно продумал. Используя программу JBL Speaker Shop, я произвел все необходимые вычисления для салона своего автомобиля. И понял, что наилучшим акустическим оформлением для этих головок – 7 с половиной литровый фазоинвертор, настроенный на частоту в 50 Гц. Ведь в аудиосистеме моего автомобиля изначально предполагалось использование именно сабвуфера, и потому установлена для нее была именно такая частота. Но если вы не предполагаете использовать сабвуфер, то в такой системе вы вполне сможете изменить частоту настройки, взяв ее ниже, что подойдет для нашего случая куда больше. Опустить ее реально до 40 Гц. И в итоге я получил именно такой результат, на который и рассчитывал.
Первая удача – это тот факт, что мне удалось разместить под сидениями автомобиля системные ящики минимального из приемлемых размеров, и притом максимально возможного в моем случае объема.
Вторая удача – установка ящиков никаким образом не сказалась на функциональности автомобильных сидений. Они все так же динамичны, и на первый взгляд сложно даже предположить, что под ними может быть размещена такая система.
Третий успех – установка этой системы предполагает возможность сделать на базе построенных мною ящиков другую, более мощную акустическую систему, воспользовавшись, к примеру, другими головками.