Пишу этот пост в попытке разобраться и понять почему, можно сказать, нет многоканального HD Audio в автомобиле.
Речь о таких форматах звука как Superaudio CD, DVD Audio, DTS-HD Master Audio, Dolby TrueHD
Большинство из этих форматов уже совсем не новы. Но тем тем не менее практически вся звуковая авто тусовка упорно игнорирует их существование.
Сразу скажу что я не отношу себя к аудиофилам страждущим получить чуть более чистый, чуть более точный, чуть более … звук в авто. Но тем не менее, мне нравится слушать качественную хорошую музыку. И делать это хочется не только дома в короткие часы отдыха, но и в движении. Другими словами качественный звук для меня очень важен. И после того как я послушал как играет штатный звук в БМВ я был опечален и практически сразу решил поменять автоаудио систему. Но сейчас этот пост не об этом. Свой путь к удовлетворяющему меня звуку в авто я подробно опишу в другим постах.
Чем больше я погружался в изучение темы автозвука тем больше я удивлялся почему люди с системами стоящими сотни тысяч рублей забыли о том, что качественный звук может быть многоканальным. Ведь если вы послушаете например альбом Pink Floyd — The Dark Side of the Moon в многоканале то вы просто не захотите больше слушать это в стерео.
И да именно так! Этот альбом в оригинале в далеком 1972 годы был записан в многоканальном звуке. Да и другого качественного контента в многоканале вполне достаточно. Тем более сейчас когда появились форматы DTS-HD Master Audio, Dolby TrueHD.
Казалось бы автомобиль это и есть та стезя где многоканальный звук должен был прижиться в первую очередь. Ведь даже в стандартной конфигурации авто практически всегда присутствуют 4 динамика расположенных как впереди так и сзади.
Но нет. Если вы посмотрите топовые системы в авто, практически в 99% процентов случаев это будет стерео. задние динамики отключаются совсем. И все рассуждают о глубине сцены и других псевдо-пространственных звуковых реалиях, в то время как существует настоящее пространственное звучание, можно сказать с полным погружением в атмосферу.
Источников которые могут воспроизводить качественный многоканальный звук с поддержкой Super Audio CD, DVD Audio, DTS-HD Master Audio, Dolby TrueHD или других форматов многоканального звука для авто практически нет.
Это заговор? Или в автозвуке мы пока мы всего лишь перешли на айфон 4 и мечтаем о 5. В то время как в домашнем аудио все уже давно пользуются 7s или даже 8?
Источник
Сообщества › Автозвук › Блог › Объемный звук 5.1 через шину MOST
Всем привет,
хочу рассказать о своем проекте, которым сейчас занимаюсь. Если кратко, то это подключения ГУ с android к шине MOST.
В моем автомобиле freelander2 с комплектацией SE передача звука от головного устройства(ГУ) до усилителя организована через оптическую шину MOST.
Если вкратце, то эта шина позволяет организовать до 30 звуковых каналов с частотой дискретизации 48кГц и разрядностью выборок 16 бит. Более подробнее про шину MOST можно прочитать здесь: описание шины MOST
В первое десятилетие 2000-х шиной MOST оборудовались автомобили разных автопроизводителей, в основном это были европейские марки: Bmw, MB, LR, Volvo.
Помимо прочего в автомобиле freelander2 аудио система с шиной MOST подразделяется на hi и premium уровни. Такое разделение аудиосистем на уровни есть у других автопроизводителей, поэтому следующее описание подходит и для для других авто.
В hi комплектациях установлен усилитель Harman kardon.
— ГУ транслирует стерео-звук в усилитель с радиоприемника или с CD привода
— усилитель транслирует стерео звук на все свои 6+1(сабфувер) каналов.
— усилитель имеет возможности для воспроизведения многоканального звука.
Последняя функция подтверждается тем фактом, что писк от датчиков парктроников воспроизводится отдельно на передние и задние динамики, значит как минимум есть поддержка 4 канального звука.
— всего 6+1(сабфувер) звуковых каналов, боковые динамики в торпедо по умолчанию не установлены, но могут быть легко добавлены. Твитеры не отображены т.к. они подключены не в отдельный канал, а параллельно к среднечастотным динамикам.
В premium комплектациях установлен усилитель Harman kardon Logic 7.
Ключевые изменения относительно hi комплектации:
— в усилителе добавлены три дополнительных звуковых канала
— есть преобразование 2-канального звука в псевдо объемный звук 5.1(DTS Neo:6/Dolby Pro Logic II)
— есть возможность воспроизведения многоканального звука 5.1, но только с dvd источника.
— всего 9+1(сабфувер) звуковых каналов.
Обычно улучшение звука с hi до premium комплектации поэтапно выглядит так:
— установка дополнительных динамиков
— замена усилителя на premium и перепрошивка ГУ до premium
— установка кроссоверов по звуковым каналам
— замена штатных динамиков на динамики других производителей
Все вышеперечисленные работы производятся при условии того, что в автомобиле остается штатное ГУ, т.к. оно организует звуковую систему в автомобиле. Но если кто-то идет еще дальше и заменяет все штатное аудио оборудование, то получает бонусом неработающие штатные парктроники ).
Я же решил остановиться на первом пункте, установив два динамика по бокам торпедо.
Потому что при всех дальнейших улучшениях звука ГУ остается штатным, и в нем не будет ни USB ни bluetooth, да и выглядит штатное ГУ как калькулятор из 2000-х.
После рестайлинга центральной панели с заменой ГУ на базе android, появилось желание реализовать поддержку шины MOST в android. А т.к. android начиная с версии 5 поддерживает внешние USB звуковые карты(профиль UAC1), то мне показалость вполне логичным сделать звуковую карту с интерфейсом USB с одной стороны и интерфейсом MOST с другой стороны.
Такая плата должна позволить подключать устройства на базе android/windows в сеть MOST будь то ГУ, планшет или телефон.
Аппаратные характеристики платы:
— холодный цифровой звук)
— 8 звуковых каналов 16 бит/ 48кГц через шину MOST
— 6 звуковых каналов через шину USB (стерео звук или звук 5.1 через 2 звуковых профиля UAC1)
— 2 звуковых канала 16 бит/ 48кГц через bluetooth(A2DP)
— 3 CAN интерфейса, пара для HS и LS шин автомобиля и один интерфейс для панели управления магнитолы
— 1 LIN интерфейс, для часов на панели управления магнитолы
— 1 UART для эмуляции CANBUS box-а в андроиде
— 1 UART для организации последовательного порта через bluetooth(RFCOMM)
Программные функции платы, пока это только желания:
— два звуковых профиля(стерео и 5.1)
— генерация звука при парковке по сигналам из шины CAN со штатных парктроников.
— эмуляция CANBUS box-а для штатного ПО в ГУ с android
— перенаправление пакетов из шин HS CAN и MS CAN в ГУ для реализации приборной панели
— косвенный контроль давления в шинах
— преобразование стерео в формат 5.1(upmix)
— программный эквалайзер по каждому каналу
Примерная себестоимость платы определяется применяемыми компонентами:
MOST коннектор 1-1394640-1 16$
MOST трансивер os8104 2$
stm32f413 650р
dc-dc регуляторы, can и lin трансиверы 600р
резисторы, емкости, индуктивности 400р
esp-wroom32 3.5$
изготовление платы 100р
Итого себестоимость: 3500р
Заказ на производство 5 плат сделал у китайцев через сайт jlcpcb.com, китайцы оперативно сделали платы за 3 дня, а сейчас платы где-то пересылаются по почте. Жду посылку.
Если кому-то интересен данный проект или есть идеи какие-либо идеи относительно функциональности платы, пишите, попробую реализовать их в следующей версии платы.
Источник
Сообщества › Автозвук › Блог › Звуковой инструментарий. Тест 5-канального усилителя со встроенным 7-канальным процессором JL Audio VX1000/5i
Вообще-то я уже «пробовал на зуб» восьмиканальный усилитель серии VXi и поначалу не планировал делать тест этого пятиканальника. Но чем больше вникал в его особенности, тем больше убеждался, что модель заслуживает отдельного внимания. Во-первых, много вы видели процессорных 5-канальников с полноценным басовым каналом? Вот и я немного. Во-вторых, это хороший повод ещё детальнее разобраться в работе фазовых фильтров, тем более, что после предыдущего теста на эту тему были вопросы.
На всякий случай напомню, серия JL Audio VXi включает в себя сразу несколько моделей со встроенным процессором. Есть даже басовый моноблок с оным. Если не вникать в суть, такой расклад может удивить, но на самом деле фишка тут вот в чём – усилители легко объединяются в единую систему с нужным числом каналов и настраиваются не по раздельности, а из одной программы. То есть можно собрать усилительное звено с почти неограниченным числом конфигураций и единым управлением.
В случае с пятиканальником VX1000/5i имеем цифровой оптический вход и аналоговый 6-канальный вход. Последний может работать как линейный или высокоуровневый. В случае, когда из штатной системы можно «вытянуть» нескорректированный сигнал, это позволяет обойтись без процессора FiX и подключить сразу VXi. Усилитель может работать с входным сигналом с уровнем RMS до 16 Вольт (получается около 45 Вольт peak-to-peak). Этого достаточно для работы хоть и не со всеми штатными системами, но с подавляющим большинством.
Набор выходов включает в себя четыре широкополосных канала (заявлено по 75 Вт на 4 Ом или по 100 Вт на 2 Ом), сабвуферный канал (заявлено 400 Вт на 4 Ом или 600 Вт на 2 Ом), пару линейных выходов и цифровой оптический выход. К слову, оптический выход и разъёмы JLid как раз и позволяют завязывать усилители VXi в единую систему.
По части конструкции JL Audio, как всегда, заметно отличается от прочих производителей. Коротко пробегусь по особенностям. Корпус – литой алюминиевый, с верхней крышкой, имеющей «шлифованную» фактуру. Логотип идёт как отдельный элемент, его можно приклеить уже после инсталляции в зависимости от того, как будет установлен усилитель (чтобы он не оказался перевёрнутым). По умолчанию он подсвечивается синим, но это можно исправить. Например, выбрать, чтобы цвет менялся в соответствии с цветом выбранного пресета.
Все терминалы подключения разъёмные, это традиционно для JL Audio. Штука реально классная, при инсталляции удобнее оконечить кабели разъёмами и потом их вставить в усилитель, чем заводить их в терминалы на самом корпусе. Особенно если усилитель предполагается ставить в неудобном месте, и всё это приходится делать в позах, рядом с которыми камасутра выглядит утренними потягушками.
В общем, по части исполнения JL Audio VXi – образец для подражания, продумана каждая мелочь. Даже для отверстий крепления предусмотрены заглушки, а в комплект вложена «ковырялка» для них.
Теперь немного технической эротики. Вот так выглядит усилитель «без одежды». Скомпонован довольно плотно. Блок питания – один на все пять каналов, но с трансформатором солидных размеров.
Процессорная плата расположена «вторым этажом». Тут обошлось без унификаций, у пятиканальника она иная, нежели у изученного ранее восьмиканального JL Audio VX800/8i.
Впрочем, общая архитектура во всей линейке VXi одинакова – это связка чипов Asahi Kasei. За обработку цифрового сигнала отвечает AK7738 с четырьмя собственными каналами ЦАП. На остальные каналы работают отдельные двухканальные ЦАП AK4432 – этим достигается масштабируемость архитектуры и возможность построить всю серию VXi на одних чипах. За преобразование аналога в цифру отвечают AK5720. Ресиверы цифрового сигнала – AK4113. Между «этажами» примостилась плата аналоговых входов. Замечены операционники JRC2068.
А вот и усилительная часть. Четыре широкополосных канала и два включенных мостом канала для сабвуфера. Используются драйверы D-класса IRS2092 в связке с выходными DirectFET-ключами IRF6645. Ключи, к слову, особо важный элемент. Сам драйвер встречается часто, но в связке с этими ключами (а именно они рекомендованы производителем чипа) их можно увидеть только в дорогой аппаратуре (например, оригинальная 2-канальная плата IRAUDAMP стоит больше 30 тысяч рублей).
На этом сеанс разглядывания внутренностей закончен, «диванные войска» обычно на этом и заканчивают, ну а я включаю усилитель и постараюсь оценить его в деле.
КАК КОНФИГУРИРОВАТЬ И НАСТРАИВАТЬ
Настраивать встроенный процессор VXi с недавнего времени можно аж тремя способами. Первый – традиционный, с компьютера или ноутбука с программой JL Audio TuN. На момент теста актуальная версия имеет индекс 3.2.
Ещё два способа появились у серии VXi относительно недавно – это настройка с планшета и смартфона через приложения TuN Mobile и TuN Express. Для этого нужно докупить опциональный Bluetooth-модуль JL Audio VXi BTC. У меня такой «случайно» оказался под рукой.
Оба приложения доступны на Google Play и App Store. Первое из них – TuN Mobile – практически полностью повторяет «компьютерный» TuN. Но оно предназначено только для планшетов, и я, откровенно говоря, не представляю, как бы оно выглядело на маленьком экране смартфона. Поэтому JL Audio сделали ограничение, и на смартфоне Google Play Store его даже не отображает. Полагаю, в «яблочном» App Store ситуация такая же.
А вот TuN Express предназначено уже для смартфонов. Но оно довольно сильно урезано, так что это не более, чем «походный» вариант.
КОНФИГУРАЦИЯ И НАСТРОЙКИ. ЧТО НОВОГО?
Расписывать все возможности софта не буду, я это делал, когда раскладывал «по косточкам» восьмиканальник JL Audio VX800/8i. Но на тот момент была доступна версия TuN 3.0, с выпуском же новой версии добавились некоторые фичи. Подробнее остановлюсь только на них. Ну и, как обещал, снова поиграюсь с фазовыми фильтрами.
Первое новшество – в окне маршрутизации каналов. Вообще, в этой части софт JL Audio мне очень нравится, картинка прохождения сигналов очень наглядная – сразу видно откуда и куда идут сигналы, на каких «маршрутах» работают эквалайзеры (можно даже построить их так, что для разных источников будет своя эквализация), чем будет «рулить» пульт управления и т. п. При необходимости тут же и мостовые включения указываются. В общем, красота.
Фича, которая добавилась в TuN версии 3.2 – возможность задать порог включения усилителя по наличию полезного сигнала на аналоговых входах.
И ещё отмечу момент, который, в общем-то, был и в предыдущей версии (просто тогда я не уделил ему особого внимания), – это возможность суммирования и вычитания сигналов в нужных пропорциях. Например, такое может пригодиться для создания правильного центрального канала или тыловой подзвучки по схеме Хаффлера.
Вот пример создания такого тыла для «объёмной» подзвучки. Строим маршрут сигнала так, чтобы объединить входные каналы. Теперь для левого выходного канала (который проходит через EQ3) подмешиваем инвертированный сигнал с правого входа, а для правого выходного канала (проходит через EQ4) подмешиваем инвертированный сигнал с левого входа. Дальше можно играть с уровнями, чтобы добиться нужного эффекта.
Разумеется, это только в качестве примера, для измерений возвращаю всю маршрутизацию в обычный режим работы.
И СНОВА ПРО ФАЗОВЫЕ ФИЛЬТРЫ
В окне настройки радикальных отличий от предыдущей версии нет, но тут, как обещал, подробнее остановлюсь на фазовых фильтрах. Попробую немного нагляднее, чем в прошлый раз показать их работу. Итак, в исходном состоянии электрический сигнал на выходах усилителя имеет вот такую фазу:
Подключаю к усилителю акустику в режиме биампинга (благо, мои PSB Synchrony One имеют разные входы для ВЧ и НЧ/СЧ звеньев). На ВЧ звено будет работать канал 1, а на НЧ звено – канал 3. Эта акустика имеет линейную фазовую характеристику (за что в своё время и была выбрана в качестве тестовой), поэтому чтобы намеренно получить корявую АЧХ и ФЧХ, расположил микрофон вот так, со смещением.
Поскольку микрофон оказался близко к твитеру, чуть пригасил канал 1, чтобы восстановить баланс. И вот что в итоге получилось. Нас сейчас интересует область стыка твитера с НЧ/СЧ динамиком:
Кто настраивает системы инструментальными методами (да хотя бы тем же Smaart’ом), очень часто сталкиваются с такими фазовыми «ступеньками». В нашем случае она образовалась из-за того, что твитер оказался ближе. На первый взгляд, ситуацию можно исправить его задержкой:
И результат действительно может получиться неплохим, в конкретном примере стыковка полос восстановилась:
Но на практике вывести фазовые «ступеньки» одними лишь задержками удаётся не всегда, и на то может быть масса причин. Иногда трогать задержки бывает вообще противопоказано, потому как в коррекции может нуждаться только узкий частотный диапазон. Вот тут-то на помощь и придут фазовые фильтры. Чтобы продемонстрировать их возможности, на этот раз в канале твитера крутил только их, возвратив все задержки обратно в ноль:
И вот что получилось в итоге. Результат достигнут, найдите десять отличий с предыдущим графиком. И заметьте, задержки при этом вообще не затронуты:
Теперь о том, что происходит при такой настройке. По сути, всё, что делает фазовый фильтр – это «гнёт» фазу сигнала на выходе усилителя. К примеру, в приведённом примере я крутил фазу только в канале твитера, и после настройки электрическая фаза в нём оказалась вот такой:
То есть процессор «перегнул» её так, что на указанной частоте она оказалась «развёрнутой» на 180 градусов. А насколько резким получается этот перегиб, можно задать в поле добротности. Для наглядности подвигал частоту настройки при неизменной добротности (минимум – 10 Гц, максимум – 20 кГц):
А теперь зафиксировал частоту на 1 кГц и менял добротность:
В общем, фазовые (они же all-pass, всепропускающие) фильтры – инструмент довольно мощный. Но в очередной раз повторюсь, смысл в нём есть только при инструментальных настройках системы под контролем Smaart, Clio Pocket и прочих программ, позволяющих контролировать фазу акустического сигнала.
АНАЛИЗ РАБОТЫ УСИЛИТЕЛЬНОЙ ЧАСТИ
Статья получилась большая, так что тут приведу результаты лишь с короткими пояснениями. Итак, на малых уровнях выходного сигнала в спектре можно разглядеть лишь вторую гармонику. С повышением уровня сигнала «просыпаются» и остальные, но гармоники совсем уж высоких порядков отсутствуют.
Та же картина и с интермодуляционными искажениями. В большинстве усилителей D-класса спектр похож на расчёску, а здесь всё очень даже прилично.
Вторая гармоника главенствует практически во всём спектре сигнала. Вот и причина, почему при высокой детальности и «скорострельности» усилитель нисколько не утомляет при длительном прослушивании. По крайней мере, с нормальной акустикой.
От характера искажений – к их величине. Если коротко, то искажений – мало, мощность – выше заявленного. Последнее, впрочем, характерно для JL Audio. Зато удивил тот факт, что в широкополосных каналах график КГИ оказался довольно ровным, обычно у D-класса его нехило колбасит.
Каналы A/B/C/D (измерение на частоте 1 кГц):
Коэффициент гармонических искажений (4 Ом, P=0,1Pmax) 
Сабвуферный канал (измерение на частоте 100 Гц):
Коэффициент гармонических искажений (4 Ом, P=0,1Pmax) 30 марта 2020 в 09:44
Источник
Хороший звук в машине: что это, сколько стоит и как поставить
Чем плоха штатная аудиосистема?
Поскольку аудиосистема не влияет прямо ни на безопасность, ни на надежность автомобиля, автопроизводители традиционно не стараются сделать ее звучание лучше: главное, чтобы «музыка» была надежной и не портила статистику поломками. Как правило, на конвейере автомобили комплектуются аудиокомпонентами известных брендов — Blaupunkt, Clarion, Panasonic, Philips. Но не стоит покупаться на «доброе имя» — в штатные комплектации идут самые простые версии оборудования без цели угодить меломанам.
Штатная акустика обычно имеет узкий частотный диапазон, воспроизведение с «пластмассовым» или «картонным» призвуком и плоскую, необъемную звуковую сцену. Кроме того, на высокой громкости динамикам нередко начинают «подыгрывать» детали отделки интерьера, «украшая» фонограмму трелями и вибрациями фрагментов торпедо и дверных карт.
Конечно, тут мы не говорим об автомобилях премиум-сегмента, которые «с завода» комплектуются компонентами элитных марок (Harman Kardon, Bang & Olufsen, Bose), отличаются специальной подготовкой кузова, наличием усилителей, сабвуфера и тщательно рассчитанным размещением динамиков.
Что такое качественный звук в автомобиле?
Это возможность не только насладиться вокалом поп-звезд, но и оценить мастерство исполнителей отдельных инструментальных партий, солистов с широким диапазоном голоса. «Правильные» динамики точно передают все оттенки звучания инструментов, не приукрашивая звучание и не скрадывая его особенностей. Хороший звук должен быть чистым, без примесей в виде резонанса деталей салона. Конечно, нештатная музыка может быть еще и громче, чем «родная», но это нельзя считать основным фактором качественной инсталляции.
Кому стоит оставить штатную аудиосистему?
При всех ее минусах штатная аудиосистема обычно надежна, обладает достаточной громкостью, неплохо воспроизводит звук в диапазоне человеческой речи и многих популярных музыкальных жанров. Так что если вы на недорогой машине гоняете с утра до вечера по разбитым дорогам в компании разговорчивых пассажиров, слушаете шансон или FM-радио и дорожите оригинальным состоянием интерьера, скорее всего, штатная акустика как раз для вас.
Сколько динамиков должно быть в машине?
Количество громкоговорителей — отнюдь не самый важный фактор, гораздо важнее — тип акустической системы. Для точной передачи всех нюансов фонограммы акустика должна быть компонентной — как минимум с двумя частотными каналами. Фактически каждый такой громкоговоритель состоит из двух динамиков: высокочастотного твитера («пищалки») и низко-среднечастотника — мидбаса, а также из частотного фильтра-кроссовера.
Необходимый минимум в автомобиле — одна пара таких двухканальных комплектов, размещенная в передней части. Это так называемый фронт, которого в целом достаточно для того, чтобы «почувствовать разницу» на фоне штатной системы. Для лучшего воспроизведения низких частот желательно разместить в задней части салона еще одну пару обычных (однокомпонентных) громкоговорителей диаметром побольше (не менее 16 см или «овалы» 6х9 см).
В идеале это должен быть специальный низкочастотный динамик — сабвуфер, подключенный к отдельному каналу. Дальнейшее наращивание количества динамиков повлияет не столько на качество звучания, сколько на лучшую слышимость в разных точках салона.
Как подбирать параметры динамиков?
Первая проблема при подборе динамиков на замену штатным — размеры, ведь штатные часто бывают меньше стандартных по диаметру и глубине. Кроме геометрии, громкоговорители должны подходить по электрическим параметрам.
Особо важны две характеристики — сопротивление и чувствительность. Если мы говорим о подключении акустики по-бюджетному — напрямую к головному устройству (без усилителя), то сопротивление должно быть не менее 4 Ом, а чувствительность — порядка 92 децибел.
Как выбрать недорогие, но качественные динамики?
Что нужно сделать, кроме замены динамиков?
Первое условие — правильно выбрать место для динамиков. Высокочастотники-твитеры нужно размещать повыше, поближе к слушателю и направлять на него. Мидбасы (динамики средне-низкочастотного диапазона) обычно располагают ниже, сабвуфер может стоять в любой части салона.
Также важно обеспечить жесткое крепление динамика к массивной детали кузова. Если это будет не штатный пластиковый подиум, то придется изготавливать как минимум кольца-проставки, к примеру, из толстой фанеры.
И, наконец, существенно улучшит звучание громкоговорителя даже локальная виброшумоизоляция. Если нет возможности обработать специальными материалами все панели двери, в которую установлена акустика, нужно наклеить лоскут поглощающего материала хотя бы напротив тыльной стороны динамика. Это в значительной мере устранит нежелательные призвуки от вибрирующего металла.
Насколько дорога акустика высокого уровня?
Чем отличается простая аудиосистема от дорогой?
Кроме более дорогих громкоговорителей, аудиосистема высокого класса отличается способом их установки. Если у недорогой системы динамик «играет» на объем двери, багажника или всего салона (смотря где установлен), то для каждого (за исключением некоторых твитеров) динамика Hi-Fi-системы создается собственная камера, объем которой определяется производителем или установщиками.
Источник
