Некоторые аспекты построения SPL-системы

Аватара пользователя
biker
Генеральный Администратор
Сообщения: 1224
Зарегистрирован: 03 окт 2008, 11:47
Город: Сочи
Автомобиль: Nissan Pathfinder WD21 1992, графит, VG30E, АКПП LH
Mitsubishi Pajero IO (Pinin) 1999 белый RH
была ((( Nissan Maxima EXCLUSIVE, VG-20E, белый 1986 RH
День Рождения!: 09.05.1984
Откуда: Сочи
Контактная информация:

Некоторые аспекты построения SPL-системы

Сообщение biker » 21 фев 2009, 17:09

Сегодня мы поговорим об одном из самых странных, но, тем не менее, очень увлекательном, виде автозвуковых соревнований – SPL, а так же о некоторых хитростях подготовки автомобилей к этим соревнованиям.

Аббревиатура SPL означает Sound Pressure Level, или по-русски Уровень Звукового Давления. То есть это соревнования по громкости звучания автомобильной аудиосистемы. Оценка происходит методом измерения звукового давления специальным прибором, устанавливаемым внутри автомобиля. Измеряется звуковое давление в децибелах (обозначается Дб или db)

Немного истории.
SPL-соревнования, как и многие другие виды автомобильных шоу, зародились в США. Точную дату проведения первых в истории соревнований по неограниченному звуковому давлению назвать сложно или практически невозможно – уж очень сильно разнятся цифры в различных источниках. Где-то начало эры SPL датировано 60-ми годами, где-то 70-ми. Одно известно точно – уже в начале 80-х SPL – соревнования уже вышли на международный уровень, стали проводиться мировые финалы (правда мировыми они назывались по большей части из американской скромности, все равно все участники были только из США, Мексики и Канады).

Одним из родоначальников этого движения был американец Уэйн Харрис, который и поныне возглавляет самую крупную в мире федерацию соревнований по неограниченному звуковому давлению DBDRA (db Drag Racing Association) Именно работы Харриса задали тот стандарт, на который и сегодня равняются лучшие спортсмены - эспиэльщики во всем мире.

На сегодняшний день существует несколько крупнейших федераций, проводящих соревнования по SPL. Это:
DBDRA – международная федерация, включающая в себя более 50 стран, проводящих свои национальные чемпионаты. Проводит континентальные и мировые финалы. Соревнования проходят в формате dbDrag Racing – замеры на тестовых сигналах в течение 30 секунд, фиксируется максимальный результат. Так же имеется формат Bass Race, более жесткий, где фиксируется средний результат за все время замера.
EMMA (European Mobile Media Association) - формально это Европейская, а фактически уже мировая федерация автозвукового спорта. Проводит соревнования в формате ESPL. Отличаются эти соревнования тем, что замеры проходят на музыкальном материале, а не на тестовых сигналах. Фиксируется максимальный результат, но музыка должна звучать все 30 секунд. Кроме того, есть еще одна особенность – замеры происходят как при закрытых, так и при открытых дверях автомобиля. Так же судится тюнинг и стайлинг автомобилей, общие баллы суммируются с результатами замеров.
IASCA (International Auto Sound Challenge Association) – старейшая в мире международная федерация автозвука. Проводит соревнования по SPL в формате IDBL, который по сути своей аналогичен dbDrag Racing.
Есть еще целый ряд более мелких федераций, таких как NSPL, MECA и многих других.
В нашей стране SPL – соревнования проводят сразу несколько организаций. Самые массовые это соревнования ЕММА – Россия и SPL - клуба. Представлена в России так же и федерация IASCA. Более того, ассоциация ЕММА – Россия недавно получила статус Национального Комитета Автозвукового Спорта и проводит официальный национальный чемпионат и формирует Сборную России по автозвуку.

Ну все, хватит лирики, давайте перейдем непосредственно к процессу проектирования эспиэльной системы.
Что нам для этого нужно? Конечно же автомобиль! С него и начнем, а точнее с его выбора.
Тут существует множество мнений, какой тип кузова более эспиэльный. Большинство спортсменов склоняется к тому, что самый лучший тип кузова – это хэтчбэк. И они отчасти правы. Почему отчасти? Потому что в последнее время появилось множество рецептов приготовления высоких результатов для других типов кузова, в частности для седанов. Но в целом кузов хэтчбэк является самым простым для начинающего эспиэльщика. На нем пока и остановимся.

Следующее что нам нужно – это конечно же сабвуфер (сабвуферы, если мы готовим авто в класс где позволяется установить их более одного).

Вот тут уж впору опустить руки, ибо в настоящее время их существует великое множество. На что же следует обратить внимание при покупке SPL-ного динамика? Тут есть несколько рекомендаций:
Жесткость диффузора, необходимая для обеспечения линейности хода подвижной системы при больших мощностях.
Диаметр звуковой катушки. Как правило, серьезные спортивные динамики имеют катушку, диаметром от 2,5 дюйма и более.
Форма и материал подвеса. Тут надо понимать, что динамик с непрочным и узким подвесом никогда не сможет выжить в условиях SPL – баталий. У серьезных динамиков подвес широкий и высокий, способный обеспечить максимальный ход подвижной системы для достижения наивысшего звукового давления.
Диаметр, высота и масса магнита. Большой магнит, как правило, говорит о хорошем потенциале, а высота магнита – о большом возможном ходе подвижной системы.
Кроме того, постарайтесь оценить всю конструкцию в целом, выглядит ли она мощно и серьезно, способна ли конструкция выдержать экстремальные нагрузки.
Вот некоторые общие черты хорошего эспиэльного динамика. Есть конечно еще целый ряд критериев, таких как масса подвижной системы, добротность, резонансная частота и др., но это уже информация для опытных звуковиков, и она выходит за рамки данной статьи. Что касается брендов, тот тут все рекомендации, в общем-то, бессмысленны – у каждого спортсмена есть свои любимые вещи, которые он неоднократно проверил в «бою» и которые он умеет готовить лучше всего. Скажу лишь, что есть очень достойные модели у фирм Soundstream, RockfordFosgate, Kicker, GroundZero, MTX, Alpine, JL Audio, Audiobahn… Выбирать вам, что по вкусу придется.

Следующее по очереди, но далеко не последнее по значимости – это усилители. Тут уж все предельно ясно – чем мощнее усилитель, тем лучше! Мощности много не бывает! Но хочу предостеречь неопытных эспиэльщиков – не надо с восторгом покупать усилители размером с сигаретную пачку с оптимистичной надписью 15000 Watt. Эта цифра, как правило, не отражает ничего и является просто маркетинговым ходом. Прежде всего, нужно изучить инструкцию от аппарата. Что же мы там хотим увидеть?
Количество каналов. Как правило, для SPL – ных целей применяются 1-канальные усилители (моноблоки). Реже – 2-х канальные усилители, характерные например для RockfordFosgate и некоторых других производителей.
Среднеквадратичная мощность (RMS). Это то, что принято называть «номинальной» мощностью.
Способность работать на низкоомную нагрузку. В этом случае мощность RMS будет указана на нагрузку 4 Ома и ниже (2 Ома, 1 Ом). Обратите внимание, насколько отличается RMS на 4 Ома и на 2 Ома (1 Ом). Чем больше эта разница, тем лучше блок питания и общая схемотехника усилителя. Хотя есть и исключения – существует несколько усилителей, которые на разную нагрузку отдают одинаковую мощность. Но это довольно редкое явление.
Способность усилителей становиться в мост – то есть можно ли соединить между собой в единую цепь 2 и более одинаковых усилителя.
Наличие схемы усиления баса. Многими спортсменами культивируется мнение, что эта опция не имеет практической пользы. Наш опыт показывает ее исключительную пользу, особенно в случае, когда помимо амплитуды подъема есть возможность отрегулировать и центральную частоту.
Только изучив эти параметры, можно сделать вывод о проф. пригодности усилителя для соревнований по неограниченному звуковому давлению. Из производителей серьезных спортивных усилителей следует отметить RockfordFosgate, Soundstream, Kicker, Cadence. В любом случае, нам нужна мощность, мощность и еще раз мощность!

Ну вот вроде и все, не так ли? Машина есть, динамики и усилители тоже. Что еще нужно? Ну конечно же хорошее питание!

Первым делом меняем все «силовое» хозяйство – аккумулятор и, по возможности, генератор. Для чего это нужно? Для того, чтобы достойно «пропитать» наши усилители, которые потребляют огромное количество электроэнергии, количество которой в автомобиле весьма ограничено. Дело в том, что при недостаточном питании усилитель отдает всего лишь малую часть от своей паспортной мощности. Да и качество сигнала страдает, он получается искаженным. Естественно это отрицательно влияет на результат, более того, это чревато выходом динамика из строя. Поэтому чем лучше питание, тем выше давление.

Наибольшее распространение в SPL – соревнованиях получили гелевые аккумуляторы (например, Optima или Stinger), которые обладают более высоким стартовым током и способностью к глубокой разрядке по сравнению с обычными аккумуляторными батареями. Сложнее дело обстоит с генераторами. Тут обычно приходится обращаться к народным умельцам, которые из штатного генератора делают «атомную электростанцию». Правда и стоит процедура недешево (около 400-500 долларов), да и мастеров, способных на это немного.

Теперь о проводах. Нам понадобятся ОЧЕНЬ толстые провода. Калибра 0 Ga (50 кв. мм), и по возможности несколько. Хороших проводов много не бывает. Хочу сказать несколько слов о влиянии различных факторов на конечный результат.

По теории, чтобы получить прирост в 3 Дб к своему текущему результату, нужно удвоить подводимую мощность. То есть, если вы имели результат 140 Дб с мощностью 2 кВт, то для получения 143 Дб вам нужно подвести к этому же динамику уже 4 кВт мощности! Для получения 146 Дб вам уже понадобится порядка 8 кВт! Не слабо, верно? А теперь простые примеры из жизни:
Замена обычного аккумулятора на гелевый дает прирост порядка 1 Дб.
Замена провода калибром 4 Ga на провод калибра 0 Ga тоже дает прирост порядка 1 дб.
Добавление еще одного провода калибра 0 Ga так же способно добавить порядка 1 Дб.

Все примеры взяты из реальной практики.
То есть, как видите, влияние силовой проводки огромно! Мы можем, не меняя аппаратной части, значительно увеличить результат. Так что на проводке нельзя экономить, это такая же важная часть, как и все остальное.

Ну вот, вроде бы с железом разобрались – у нас есть лучшие динамики, замечательные усилители, проводка, которой позавидует Ставропольская ГРЭС. Так начнем же строить систему!

Залог успеха – правильное акустическое оформление, то есть сабвуферный ящик. Самое лучшее решение для начинающего эспиэльщика – это оформление ФИ (фазоинвертор, о типах акустического оформления мы уже говорили подробно, не будем на этом останавливаться). Сразу же встает вопрос – какой объем ящика нам следует выбрать? Есть несколько общих рекомендаций. Например для 12-дюймового динамика оптимальным является объем порядка 60-100 литров. При высокой мощности усилителей мы делаем ящик меньшего объема из этой вилки, при малой мощности можем даже увеличить более 100 литров. Теперь нам необходимо спроектировать сам порт фазоинвертора (для расчета можно использовать программу JBL SpeakerShop, она бесплатно «лежит» на многих тематических Интернет-сайтах). При проектировании порта ориентируемся на следующие рекомендации – площадь порта делаем не меньше ? эффективной площади диффузора. А лучше равной ей. Большие порты дают большие результаты при прочих равных условиях.

Следующий шаг – нужно определить частоту настройки будущего ящика. Для начала поговорим о построении автомобиля для соревнований по классическому SPL, когда замеры проходят на тестовых сигналах.

Как известно, автомобиль, как и любое другой физическое тело, имеет основной резонанс и целый ряд второстепенных, малых резонансов. В приложении к SPL – соревнованиям нас прежде всего интересует именно основной резонанс. Если вспомнить школьный курс физики, то мы увидим, что резонанс – это резкое многократное увеличение амплитуды колебаний физического тела. То есть, логично было бы предположить, что если мы поставим резонанс себе на службу, то получим значительное увеличение звукового давления. Остается вопрос – как определить этот самый резонанс? Тут есть две стороны медали. Первая – все очень просто, резонанс большинства легковых автомобилей среднего размера (например, ВАЗ 2109, ВАЗ 2112 и др.) находится в диапазоне 48-55 Гц. Это факт, проверенный многолетней практикой многих опытных эспиэльщиков, ориентируйтесь на эти цифры при построении своей первой SPL – системы, и все будет хорошо. Вторая сторона медали – все очень сложно! Во-первых, резонанс нужно знать очень точно, во-вторых, нужно знать резонанс салона на том уровне громкости, на котором планируется выступать, так как с повышением звукового давления меняется поведение кузова авто, появляются мощные деформационные силы, влияющие на резонансные явления в металле. Как же быть, ведь так не хочется терять драгоценные децибелы?

Предлагаю следующий метод определения резонанса. Для него нам потребуется поместить наш сабвуферный динамик в оформление ЗЯ (закрытый ящик) и диск с нарезкой частот от 30 до 70 Гц с интервалом в 1 Гц. Сначала выносим наш ЗЯ на улицу и слушаем частотную нарезку, замечая, на какой частоте получается самый громкий звук (хотя конечно в идеале нужно этот замер делать не ушами, а инструментально, но уж если нет измерительного прибора, то хотя бы так). Рисуем для себя АЧХ (амплитудно-частотную характеристику). Затем помещаем наш ЗЯ в автомобиль в такое положение, в котором будет стоять наш будущий «боевой» ящик (почему именно так, мы поговорим чуть ниже). Закрываем все окна и двери. Снова слушаем частотную нарезку, определяя самую громкую частоту и рисуя для себя АЧХ. Полученные АЧХ на улице и в машине сравниваются. Частота, на которой различия в АЧХ будут максимальны и будет искомой частотой резонанса.

Следующее полезное явление, которой мы просто обязаны поставить себе на службу – это так называемые стоячие волны (хотя наибольшее влияние эти волны оказывают в седанах и экстремальных установках, где динамики устанавливаются в стенки). По сути это тоже резонанс, но в резонанс входит не кузов авто, а наполняющий его воздух (описание грубое, но наиболее точно приближено к действительности). Частота возникающей с салоне авто стоячей волны зависит от геометрических размеров салона. Для его определения вооружимся рулеткой и померяем длину салона от лобового до заднего стекла. Умножим полученное значение в метрах на 4. Теперь скорость звука в воздухе (340 м/с) делим на полученное измерениями значение (это получается нужная нам длина волны) и получаем значение частоты в герцах. То есть, допустим расстояние от лобового стекла до заднего – 1,9 метра. Умножаем на 4. Получится 7,6. Теперь 340 делим на 7,6 и получаем 44,7 Гц. Это и есть частота, на которой в салоне будет возникать стоячая волна. Итак, мы определили что, допустим, резонанс салона у нас 50 Гц, а стоячая волна образуется на 36 Гц. Возникает вопрос – и все-таки, на какую же частоту настраивать порт и какая частота будет боевой? Тут есть маленькая хитрость, которая работает с большой вероятностью в большинстве хэтчбэков – в качестве частоты настройки порта мы выбираем примерно среднее значение от этих двух частот, в данном случае это будет 43-44 Гц. Почему именно так? Да потому что при замерах пик амплитуды будет как раз на частоте резонанса салона! В него мы и будем «стрелять» на замерах, надеясь получить максимальный результат.

Что же касается соревнований в формате ЕММА ESPL, тот тут все несколько сложнее. Потому что замеры проходят на музыкальном материале, и зачастую спортсмены не знают, какой трек выберут судьи для соревнований. Тут уж спортсмен сам решает, на что ему сделать ставку - то ли надеяться поймать частоту, на которой его система имеет максимум, то ли пытаться поймать максимум амплитуды на данном треке. Тут уже важен соревновательный опыт и житейская мудрость.

Еще одно замечание по поводу получения максимальных результатов. Вы наверное не однократно видели, как на соревнованиях группа поддержки спортсмена облепляет автомобиль, держит его. Имеет ли это смысл? Иногда. А иногда и просто вредит. Но узнать, нужна ли такая поддержка именно вашей системе, можно только имея много времени на эксперименты и собственный измерительный комплекс. И то и другое для серьезного спортсмена не составляет проблемы, а для новичка приходит по мере необходимости.

В заключение хочу сказать несколько слов начинающим эспиэльщикам. Все что вы почерпнете в данной статье, всего лишь задает вам вектор, по которому вы начнете двигаться. Вы получите базовые сведения, используя которые сможете построить свою первую серьезную SPL – систему, получить первые результаты. Надеюсь, они вас порадуют. И тогда вы начнете искать и изучать темы, которые я не затронул в данной статье – о влиянии электромеханических параметров динамиков и усилителей, о фазочастотных характеристиках, о применении нестандартных акустических оформлений, о влиянии шумовиброизоляции, температуры, давления и многих, многих других факторах, понимание которых, в конечном итоге делает из спортсмена настоящего Чемпиона.

Огромных вам децибел и удачи на площадке!

Автор: Сергей "Smoke" Туманов ©
источник: http://www.space-studio.ru/art4.php
ушОл в запой, вернусь не ...

Доставка любых товаров из японии в Россию

моя мобила: +7 962 888 3 808 (Билайн Сочи) Серега

Изображение

Вернуться в «Статьи-публикации-доработки»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 1 гость