W124 - instalacja audio 10-20W

Witam. Na wstępie chciałbym przedstawić warunki brzegowe, których chcę się trzymać.

1) Cel projektu

Zbudować zestaw, który przy mocach wzmacniacza rzędu 10 - 20W byłby w stanie nagłośnić w.w auto. W tym miejscu pragnę nadmienić, że mówiąc "zestaw" mam wyłącznie na myśli sekcję średnio-wysoko tonową pracującą w zakresie 200Hz+. Ukierunkowany jestem wyłącznie na osobie kierowcy.

Kwestia basu to dla mnie temat zamknięty - instalację już zbudowałem.

2) Elektronika: transport, DAC, wzmacniacz

Zamierzam odejść od rozwiązań konwencjonalnych.

Jako źródło dźwięku posłużą prawdopodobnie:

- transport QLS QA550, czytający wyłącznie nieskompresowane pliki dźwiękowe w formacie *.wav. Komunikacja z Dacem odbywać się będzie po magistrali i2s.
- DAC na bazie Sabre ES9018
Oba urządzenia pracować będą na napięciu 12V bez dodatkowych przetwornic. Odpowiednie poziomy napięć oraz prądów zapewni w pełni regulowane zasilanie zbudowane z elementów dyskretnych.

Chcę podkreślić, że porównywanie w.w źródła (dac+transport) z jakimkolwiek nawet najwyższej klasy radiem jest nie na miejscu. Urządzenia te dzieli przepaść - cenowa niekoniecznie.

Jako wzmacniacz posłuży prawdopodobnie:

- T-amp, np na kości Tripath ale nie koniecznie. Ten temat poddaję jeszcze pod rozwagę.

3) Głośniki, przewody

W kwestii głośników zamierzam zastosować głośniki szerokopasmowe (12cm), które umieściłbym w standardowych dokach znajdujących się na kokpicie. Tak jak wyżej napisałem, głośniki te będą pracować w zakresie 200Hz+. I teraz rodzi się pytanie: jakie głośniki zastosować? Na pewno nie będą to klasyczne głośniki Car-Audio, które posiadają bardzo niską efektywność, a co za tym idzie wymagają solidnych mocy by zagrały - warunek 10-20W je dyskwalifikuje. Ponadto 99,9% głośników Car-Audio jakie spotkałem (12cm) posiadają duże magnesy (przez co większość z nich w standardowym układzie doków W124 jest nie do zaadaptowania) i niską dobroć - wszystko po to by wydobyć odrobinę basu... Tylko po co? Fizyki się nie oszuka - do basu potrzebna jest średnica. Dodatkowym plusem, który ja tu widzę jest pozbycie się ryzyka drgania elementów plastikowych mających bezpośredni kontakt z koszem głośników.

W kwestii przewodów będą to przekroje rzędu 1,5mm2 - to i tak znacznie za dużo jak na te moce i amperaż.

4) Podsumowanie

W aucie słucham Jazzu, muzyki klasycznej, muzyki instrumentalnej, wokalu. "Szczególna" koncepcja zabudowy podyktowana jest tym, że to co my odbieramy jako jakość dźwięku to nie bas, nie sopran tylko wyrazisty przekaz w zakresie średnio-wysoko tonowym. Bas i sopran jest oczywiście ważny, tylko oba te zakresy w większości Car-Audio to próba (zwykle nieudolna) stworzenia iluzji jakości, soczystości i potęgi - niestety kończy się to rozmyciem średnicy spadkiem dynamiki. Nie jestem Bas-Head`em - słuchając muzyki ukierunkowany jestem na emocje - nie drżenie klaty.

Zapraszam do dyskusji.
Paweł S.

nightrunner wrote:

Piszesz o iluzji jakości, soczystości i potęgi, a z tego co czytam sam chcesz taką iluzję stworzyć pozbywając się wszystkiego poniżej 200Hz.

Tak jak wyżej napisałem kwestię basu mam już rozwiązaną. W ostatnim zdaniu piszesz, że głośniki Home-Audio są zupełnie inaczej zaprojektowane niż Car-Audio - zgadzam się w 100%, tylko nic nie stoi na przeszkodzie by jedne czy drugie z powodzeniem zaaplikować inaczej. To co mnie szczególnie zraża w głośnikach "Car-Audio" to błędne założenie, że głośnik niezależnie od średnicy powinien przetwarzać również niskie częstotliwości. Konsekwencje takiego założenie są następujące:

1) Duża masa układu drgającego, przekładająca się przede wszystkim na obniżenie częstotliwości rezonansowej głośnika "fs" oraz drastycznym spadkiem efektywności. Wzrost masy "mms" to dodatkowe ograniczenie górnej częstotliwości granicznej, a tym samym konieczność stosowania dodatkowego głośnika wysokotonowego. Oczywiście jest ogromna ilość głośników współosiowych (hybrydy) - zgoda ale takie głośniki to szajs. Użyte w nich drivery są bardzo niskiej jakości, tkzw. "cykacze".

2) Naturalną konsekwencją wzrostu masy układu drgającego "mms" jest zaprojektowanie układu magnetycznego/cewki pozwalającą na uzyskanie niskiej dobroci "Qts". Im mniejsza wypadkowa dobroć tym mniejsza objętość ekwiwalentna "Vas" - głośnik potrafi uzyskać niższą częstotliwość graniczną F3 przy stosunkowo małej obudowie, co akurat w aucie jest kluczowe. Konsekwencją powyższego jest wzrost objętości magnesu co w moim samochodzie znacząco zawęża zakres głośników, które są "możliwe" do montażu w kokpicie bez drastycznych przeróbek zabudowy.

nightrunner wrote:

Z tego co napisałeś wnioskuje że masz myślenie z naleciałościami home audio, a samochód to niestety nie salon.

Zgadzam się. Staram się zrozumieć dlaczego głównym założeniem, które przyświeca producentom głośników Car-Audio to kwestia reprodukcji basu przez głośnik niezależnie od jego średnicy. To pociąga za sobą konsekwencje o których pisałem wyżej. Dodatkowo niska efektywność głośników pociąga konieczność stosowania wzmacniaczy o mocach nie rzadko przekraczających kW.

nightrunner wrote:

Planujesz zrobić dla tych szerokopasmowych głośników jakąś komorę, czy je po prostu wkręcisz i zobaczysz co z tego wyjdzie ?

Póki co zamierzam wykorzystać standardowe otwory. W kwestii samej obudowy, jej litraż ma szczególne znaczenie ale w odniesieniu do zakresu 20-100Hz. W przypadku częstotliwości 200Hz+ długość fali jest na tyle mała, że zwarcie akustyczne pojawiające się między tylną a przednią częścią membrany jest niewielkie - obudowa ma zapobiegać zwarciu akustycznemu, które dla niskich częstotliwości powoduje drastyczny spadek sprawności głośnika. Ponadto, zwłaszcza w odniesieniu do zestawów Tubowych obudowa ma zadanie zapewnić płynną zmianę oporności akustycznej wlotu tuby do wylotu - zyskujemy na sprawności oraz odciążamy mechanicznie głośnik. Ale z jednym muszę się zgodzić - mała obudowa zamknięta (bo taka by ewentualnie wchodziła w grę) w zestawieniu z głośnikiem małej średnicy oraz częstotliwości rezonansowej "fs" na poziomie 100-300Hz niesie ze sobą duże ryzyko, że wytworzą się fale stojące, które odbierzemy jako pogłos huczenie - może się okazać, że wytłumienie obudowy niewiele się zmieni.

Podsumowując w mieszkaniu dysponuję kolumnami głośnikowymi o efektywności 102dB. Kolumny te napędzam wzmacniaczem lampowym o mocy 3W na kanał i uwierz, że poziomy głośności jakie uzyskuję wprawiają w zdumienie - o przyjemności ze słuchania muzyki nie wspomnę. Paczki te grają właśnie od około 150-200Hz. Do basu zbudowałem tubę (rear loaded horn) na głośniku 15", którą napędzam wzmacniaczem o mocy 20W.

qstosz wrote:

Sluchales już muzyki z oryginalnych miejsc?

Nie rozumiem co masz na myśli: oryginalną konfigurację radio oraz głośniki w standardowych miejscach, czy masz na myśli wyłącznie oryginalne miejsca na głośniki abstrahując od tego co w nie było włożone.

Słuchałem muzyki z oryginalnych miejsc i powiem szczerze byłem niemile zaskoczony. Dźwięk bez dynamiki, przesadnie podbite skraje pasma. Poziom średniej klasy boomboxa.

betomet wrote:

Rozwiązaniem by tu mogło być np zastosowanie głośnika 16cm w drzwiach oraz lekkiego głośnika szerokopasmowego na twardym zawieszeniu w desce rozdzielczej.

Dokładnie tylko pytanie jest jedno, podstawowe: Jakich przetworników użyć?. Co do głośników Fostex, Lowther oraz innych dedykowanych "raczej" do home audio mam poważne obawy czy szczególne warunki termiczne oraz różny poziom wilgoci w połączeniu z niczym nie chronioną membraną nie spowodują uszkodzenia głośników - decentryzacja, wzrost "mms".

nightrunner wrote:

Dobrze by było jakbyś opisał jak chcesz pokryć całe pasmo bo zostawiłeś w opisie dziurę poniżej 200Hz, a nie wydaje mi się żeby ktoś Ci pomógł "nie widząc" całokształtu.

Kwestię basu rozwiązałem stosując głośnik JBL 8", który zamontowany jest w tylnej kanapie w zbudowanej przeze mnie do tego obudowie. Przedział mid-basu 80-200Hz jest jeszcze nie rozwiązany. Zamierzam wmontować w drzwi głośniki o średnicy 16cm - tutaj mam szerokie pole manewru. Nadmieniam, że całość systemu skonfiguruję przy pomocy procesora dźwięku oraz oczywiście rozdzielę odpowiednio pasma (również wyrównam charakterystyki częstotliwościowe) dla poszczególnych sekcji. Przy pomocy mikrofonów ustawię opóźnienia, głośności itp. dla każdego ze wzmacniaczy.

Wracając jednak do tematu tej dyskusji, czyli głośników stricte szerokopasmowych o żądanej przeze mnie efektywności i średnicy wybór jest praktycznie zerowy - oczywiście w segmencie Car-Audio. Napisałem ten temat akurat na tym forum bo wiem, że są tutaj ludzie o ogromnej wiedzy i praktyce, którzy z pewnością mają przemyślenia w temacie doboru głośników oraz praktycznej ich aplikacji - liczę na jakieś wskazówki.