|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Izolacja akustyczna samochodu: identyfikacja i tłumienie źródeł hałasu
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Audio Czasami, gdy prace nad montażem systemu car audio są już zakończone i słychać już jego „portret dźwiękowy”, nagle odnajdują się w nim kolory i tony, które wprowadzają do jego percepcji oczywistą dysharmonię i niepożądane odcienie: są to osławione „ dźwięków systemowych, które są szczególnie zauważalne dla wprawnego ucha, wytrawnego konesera „sztuki audio”. Hałasy zabijają czysty dźwięk i jak warstwy i „płyty” psują doskonałe płótno wielkiego mistrza. Aby nadać dźwiękowi naturalną kolorystykę i żywotność, należy najpierw określić charakter i źródła hałasu, co pomoże je zapanować. Warto myśleć zarówno „przed”, jak i „po” Instalatorzy znają sytuację, w której szumy systemowe pojawiają się nagle, jak nieoczekiwana katastrofa: po dwudziestu „normalnych” systemach, dwudziesty pierwszy nagle zaczyna hałasować, dezorientując swoich twórców, jak zepsute dziecko domagające się siedzenia obok trzech , pięć lub więcej godzin, aż ból zostanie znaleziony i usunięty. Jeśli weźmiemy pod uwagę system audio jako sposób przekazywania wiarygodnych informacji, to możemy porównać szum systemu z wprowadzonymi, fałszywymi informacjami, które zakłócają pełny odbiór sygnału użytecznego przez słuchacza: mogą to być powtarzające się kliknięcia, syk, pisk i inne zakłócenia wnikające w łącze akustyczne systemu audio. W rzeczywistości wszystkie elementy systemu wprowadzają pewną ilość informacji o szumie na ścieżkę odtwarzania dźwięku, a ich całkowity poziom jest zwykle nazywany progiem szumu systemu. Jeżeli na początkowych ogniwach układu wystąpią szumy, to im dalej można „przesunąć” sygnał użyteczny od progu szumów w urządzeniach odczytowych i przedwzmacniaczach, tym wydajniej wzmacniacze będą pracować, a akustyka będzie brzmiała czyściej. Podstępność szumów polega jednak na tym, że mogą one przenikać do systemu przez łącze wzmacniaczy końcowych, a nawet za nim np. przez filtr pasmowy akustyki. Doświadczeni instalatorzy, rozpoczynając pracę nad złożonym systemem audio, myślą o wyeliminowaniu hałasu już na etapie wyboru projektu obwodu i planowania: najlepszym lekarstwem na hałas jest zadbanie o jego zapobieganie poprzez właściwy dobór obwodu i technologii instalacji. Przede wszystkim instalatorzy zwracają uwagę na interkonekty: jeśli nie są to światłowody, trudno jest przewidzieć podatność dowolnego przewodnika elektrycznego na źródła hałasu w samochodach (patrz „Master 12 Volt” N 1/98, s. 30-38) , chociaż można zastosować znane środki zapobiegawcze. Konwencjonalna technologia prewencyjna sprowadza się do układania przewodów zasilających i sygnałowych w oddaleniu od siebie, na przykład wzdłuż różnych krawędzi podłogi wnętrza samochodu, ale doświadczeni instalatorzy potrafią uniknąć hałasu nawet podczas układania obu rodzajów przewodów razem, dzięki właściwemu doborowi systemu składniki. Według jednego z nich do 90 procent hałasu pochodzi z samego zainstalowanego sprzętu. Imperatyw rentowności stawia przed mistrzem kolejny wymóg: elastyczny wybór technologii i środków. Na przykład, jeśli wzmacniacz mocy jest zainstalowany w systemie, który napędza tylko subwoofer, instalator może uznać za uzasadnione poprowadzenie przewodów zasilających i sygnałowych obok siebie po tej samej stronie kabiny. Jeśli chodzi o przełączanie wzmacniacza obciążającego akustykę szerokopasmową i łącze o wysokiej częstotliwości, to prewencyjne układanie linii kabli zasilających i sygnałowych po różnych stronach jest z pewnością bardziej niezawodne. Z tym, co polują na odgłosy Aby wyeliminować hałasy, warto poznać ich naturę i znaleźć ich źródła. Obecnie istnieją środki techniczne, takie jak np. detektory promieniowania elektromagnetycznego (tzw. audio sniffery), przypominające nieco stetoskop medyczny: można nimi sondować różne części samochodu za pomocą sondy, której sygnał jest konwertowany i podawany do słuchawek instalatora, mówiąc o obecności silnych pól. Tańsza, domowa wersja takiego urządzenia – przenośny odtwarzacz audio z zewnętrznym głośnikiem lub mikrofonem – do pewnego stopnia imituje taką sondę, choć jej niską czułość trzeba rekompensować wysokimi kwalifikacjami mastera. Zdolni rzemieślnicy używają narzędzi, takich jak liczniki częstotliwości, amperomierze lub oscyloskopy o niskiej częstotliwości, aby zlokalizować hałas. Jednak środki te są najczęściej stosowane, gdy hałas już „przeciekł” do akustyki. Konieczność podjęcia środków zapobiegawczych zmusza kapitana do myślenia z wyprzedzeniem o sposobach ochrony systemu przed zagrożeniem wywołanym i innym hałasem. Zasada nr 1 polega na niezawodnym ekranowaniu połączeń: należy umieć nie tylko dobrać odpowiednie przewody zasilające i sygnałowe o dobrej odporności na zakłócenia, ale także jak zapewnić ekranowanie przy układaniu linii na złączach i łączeniu z ogniwami pośrednimi, pamiętając, że ich stan może ulec pogorszeniu podczas pracy z powodu wibracji, wpływów termicznych, atmosferycznych i innych. Ekranowanie pomaga chronić przed zakłóceniami indukcyjnymi rozchodzącymi się w powietrzu, ale okablowanie może również odbierać zakłócenia elektromagnetyczne, które powstają w wyniku interferencji sygnałów przesyłanych przez przewodniki. Mogą też objawiać się w postaci ledwo zauważalnych kliknięć, swędzenia czy pisków, a prawdopodobieństwo ich wystąpienia w samochodach z ostatnich lat produkcji, wypchanych wszelkiego rodzaju standardową elektroniką, jest nie mniejsze niż w starszych. Często w nowych modelach z komory bagażnika pod maską rozciąga się szeroka gama przewodników w postaci grubej wiązki, która przenosi wiele sygnałów o różnych właściwościach. Utrudnia to prowadzenie kabli sygnałowych do systemu audio. Kapitan jest zobowiązany do wykluczenia możliwych skrzyżowań z takim standardowym okablowaniem, aby zmniejszyć prawdopodobieństwo zakłóceń. Jak już wspomniano, w tym celu starają się poprowadzić okablowanie po różnych stronach podłogi kabiny pasażerskiej, ale czasami w szczególnie „skomplikowanych” samochodach konieczne jest pociągnięcie obu rodzajów przewodów wzdłuż jego środka. Gdy wybór jest ograniczony, eksperci zalecają zachowanie odległości między obiema liniami co najmniej 25-30 cm, a jeśli przewód sygnałowy nie może przekroczyć przewodu zasilającego, należy to zrobić pod kątem 90, co zminimalizuje indukcję indukowane wokół ekranu (w przypadku ułożenia równoległego podatność przewodu sygnałowego na tego rodzaju szumy jest zmaksymalizowana). Co daje konstrukcja przewodów sygnałowych W celu zwiększenia odporności na zakłócenia przewodów ekranowanych, w szczególności układanych parami, zaleca się stosowanie skrętki, w której oba przewody są sztywno zamocowane np. taśmą izolacyjną, w celu lepszej ochrony przed rozproszeniem elektromagnetycznym pola. Nie tak dawno projektanci przewodników sygnałowych zaczęli stosować skrętkę (przewody sygnałowe i uziemiające są w nich skręcone i otoczone dodatkowym ekranem zewnętrznym) jako sposób ekranowania w samych interkonektach. To rozwiązanie jest gorsze od symetrycznych („zbalansowanych”) przewodów parowych pod względem skuteczności tłumienia zakłóceń indukcyjnych, ale jest znacznie prostsze i tańsze.
Jeśli chodzi o same przewody zbalansowane, ich użycie jest przede wszystkim uzasadnione, gdy jednostki systemowe (na przykład jednostka główna, procesor i wzmacniacz mocy) są już przygotowane do ich użycia. Jako wersję takiego przewodnika stosuje się czasem wysokiej jakości zbalansowane kable mikrofonowe, które przy porównywalnych parametrach mogą mieć atrakcyjniejszą cenę. Należy w tym miejscu zauważyć, że transmisja sygnału liniami symetrycznymi nie jest w stanie wyeliminować wszystkich szumów występujących w samochodowym systemie audio. Jeśli szum pojawił się przed symetryczną parą (na przykład w jednostce głównej), ten składnik szumu będzie się utrzymywał nawet po przesłaniu złożonego sygnału liniami symetrycznymi (patrz „12 Volt Master” N 3/97, strony 26-28). Tworzenie obwodów pasożytniczych Nawet jeśli instalator użył najwyższej jakości materiałów i sprawdzonych technik układania kabli i przewodów, nadal istnieje możliwość szumu w systemie, ponieważ istnieje inne niebezpieczeństwo - powstanie pasożytniczej pętli. Zjawisko to występuje głównie w systemach audio z dwoma (lub więcej) punktami masy na obudowę, w których impedancje są nierówne: w tym przypadku prąd płynie w kierunku punktu masy z mniejszą opornością elektryczną, niezależnie od długości tego odcinka obwód.
Z reguły system audio ze wzmacniaczami mocy zainstalowanymi w bagażniku ma dwa punkty uziemienia: jeden z nich znajduje się w pobliżu jednostki głównej, drugi w pobliżu wzmacniacza. Jak tłumaczą eksperci, wszystkie nowoczesne produkty autoelektroniczne zasilane z sieci pokładowej samochodu są wyposażone w taki lub inny wbudowany filtr, którego celem jest „zbieranie” szumów wynikających z przetworników i przekazywanych przez przewody zasilające lub generowanych w urządzeniu siebie i „zresetuj” je wzdłuż przewodu uziemiającego do ciała. Więc co się dzieje, gdy uziemienie jednostki głównej jest lepsze niż uziemienie wzmacniacza? Szum z jednostki głównej może być przenoszony wzdłuż ekranu połączenia sygnałowego do wewnętrznego przewodu sygnałowego i pojawiać się jako ogólny szum systemu w łączu wzmacniającym sygnał. Chociaż pętle pasożytnicze są znane instalatorom od dawna, mogą się one pojawić, gdy zaniedba się tę ważną część technologii instalacji systemu audio. Producenci samochodowych wzmacniaczy mocy obrali różne ścieżki w walce z fałszywymi szumami, skupiając się przede wszystkim na redukcji szumów na wejściu przedwzmacniacza. Na przykład wzmacniacze Blaupunkt znane są z systemu redukcji szumów HUSA, wzmacniacze Philips wykorzystują obwód CMR (common-mode remover), a produkty LA Sound wykorzystują aktywny obwód redukcji szumów. Niektórzy instalatorzy zalecają użycie pojedynczego punktu uziemienia obudowy, np. w pobliżu wzmacniacza mocy w bagażniku, a następnie doprowadzenie dodatkowego przewodu uziemiającego do jednostki głównej. W tym przypadku, nawet z biegiem lat, „bilans” niezawodności uziemienia systemu nie zmieni się w żaden sposób. Główną zasadą jest dobranie grubej metalowej części obudowy, wywiercenie otworu i za pomocą śruby i nakrętki z podkładką zabezpieczającą dociśnięcie przewodu do oczyszczonej metalowej powierzchni. Jeszcze lepiej jest użyć otworu magazynowego lub śruby mocującej, niektórzy instalatorzy używają do tego celu jednej ze śrub mocujących tylnego pasa bezpieczeństwa. Kilka dodatków do tej podstawowej zasady: użyj przewodów o wystarczająco dużej średnicy, aby zapewnić niską rezystancję w obwodzie uziemiającym. Poziom hałasu systemu wzrośnie również, gdy jeden z elementów akumulatora samochodu „usiądzie” i wzrośnie na nim opór. Ważny jest również kaliber użytych przewodów zasilających: jeśli np. system audio pobiera 100 A, a przewód zasilający – tylko 10 AWG, to przy pełnej głośności wysoka rezystancja przewodu pogorszy parametry elektryczne systemu i może podnieść poziom hałasu aż do uszkodzenia komponentów. Mali mistrzowie w walce z hałasem Niektóre produkty dostępne obecnie na rynku mogą w jakiś sposób wpływać na hałas systemu w samochodzie. Jednak doświadczeni eksperci twierdzą, że te „leki” należy stosować bardzo ostrożnie. Na przykład filtry szumów zainstalowane w obwodzie przewodu zasilającego (w szczególności zasilającego wzmacniacz mocy) są przez wielu uważane za „opatrunki tymczasowe”, które nie usuwają problemu, a jedynie ukrywają ich źródło. Jeśli chodzi o radioodtwarzacze, to zazwyczaj korzystają z zasilaczy, które nie zapewniają odpowiedniej filtracji szumów, dlatego czasem warto uzupełnić ich układ zasilania o niskim natężeniu o niewielki filtr.
Obecnie na rynku pojawiły się specjalne izolatory sprzężenia pasożytniczego, które radzą sobie ze wspomnianym problemem zwiększania rezystancji w punktach uziemienia obudowy, choć nie wszyscy eksperci zalecają ich stosowanie. Powodem jest to, że taki izolator to zazwyczaj mały blok z parą transformatorów wewnątrz i zewnętrznymi złączami RCA (wejścia i wyjścia). Kiedy doprowadzony jest sygnał muzyczny, transformatory izolują wejścia basowe od wyjść basowych, jednak przechodząc przez transformator (zwykle przewód z rdzeniem magnetycznym), sygnał AC traci rzeczywiste połączenie elektryczne między wejściem a wyjściem, chociaż ulega zerwaniu fizyczne połączenie między dwoma punktami uziemienia a podwoziem . Utrata kontaktu elektrycznego w transformatorze prowadzi do dużych strat w szerokopasmowym sygnale: po pierwsze, z powodu sprzężenia pojemnościowego, składnik sygnału użytecznego o niskiej częstotliwości jest odcięty, a po drugie, ze względu na indukcyjność, jego wysokie częstotliwości są " odfiltrowane".
Aby uciec od niedociągnięć związanych z tego rodzaju izolatorami, producenci elektroniki samochodowej zaczęli ostatnio oferować kierowcom tzw. sterowniki liniowe, które są kompaktowymi wzmacniaczami napięcia sygnału na wyjściu liniowym (na przykład jednostka główna lub zmieniarka CD). Zwiększenie napięcia sygnału przesyłanego przez przewodnik międzyblokowy pozwala obniżyć próg szumów do poziomu, przy którym szum jest całkowicie niesłyszalny nawet przy dużej głośności. Dodatkowo sterownik liniowy umożliwia odsprzęgnięcie obwodów sygnałowych pomiędzy urządzeniami zainstalowanymi na desce rozdzielczej (radio samochodowe itp.) a zamontowanymi w bagażniku (wzmacniacz mocy itp.). Zwiększenie napięcia wejściowego w obwodzie sygnałowym umożliwia również działanie wzmacniacza przy niższych poziomach mocy wyjściowej i ustawienie regulacji wzmocnienia na wejściu wzmacniacza w pozycji zapewniającej niską czułość na szumy generowane z zewnątrz. Ostatnio producenci elektroniki samochodowej zaczęli produkować jednostki główne o napięciu na wyjściu liniowym około 4-6 woltów, co pozwala osiągnąć ten sam efekt bez dodatkowych urządzeń. Hałas w systemie ma wiele twarzy Hałas w systemie może być spowodowany czymś więcej niż tylko złym okablowaniem lub złym uziemieniem obudowy. Eksperci są świadomi innych powodów. Na przykład w rozbudowanych systemach car audio nie można obejść się bez filtrów pasmowoprzepustowych – zwrotnic. Wewnątrz pasywnej zwrotnicy znajdują się cewki indukcyjne, które oprócz swojej głównej funkcji odcinania częstotliwości z pewnego zakresu, mogą pełnić funkcję anteny wychwytującej szum elektromagnetyczny z generatora prądu lub obwodów wysokoprądowych. Podczas instalowania komponentów i innych elementów akustycznych zwrotnice często muszą być umieszczane w desce rozdzielczej, gdzie prawdopodobieństwo występowania pól jest wysokie. Nowoczesny samochód może zaoferować jeszcze jedną niespodziankę: jeden użytkownik znalazł w głośnikach nowego systemu audio swojego BMW zauważalny hałas akustyczny o częstotliwości około 1 kHz, który pojawiał się nie tylko podczas słuchania muzyki, ale nawet przy włączonym systemie zgasł i silnik pracował. Powodem pickupów okazała się lekkomyślna decyzja instalatora o umieszczeniu pasywnych crossoverów w tylnej części siedzenia, za którymi w wielu modelach BMW znajduje się akumulator. Wychodzące z niego kable zasilające (oraz bliskość wysokoprądowego przewodu zasilającego ogrzewanie tylnej szyby) przyczyniają się do powstawania dostatecznie silnych pól elektromagnetycznych, które są dobrze wychwytywane przez cewki akustycznych filtrów pasmowych, które służą jako „anteny” do odbioru tego rodzaju promieniowania. Zdarzają się również przypadki, gdy hałas systemu „manifestuje się” jakiś czas po dostarczeniu systemu do klienta. Aby dotrzeć do sedna sprawy, rzemieślnicy przede wszystkim „cofają się”, próbując prześledzić historię eksploatacji auta po jego opuszczeniu warsztatu instalacyjnego. Okazało się na przykład, że właściciel zmienił korek rozdzielacza i usunął specjalny smar na jego środkowym wale. Rezultatem jest wzrost szumu elektrycznego, który dostał się do systemu audio przez standardowy obwód. Jeżeli z historii eksploatacji wynika, że generator lub akumulator były ostatnio wymieniane, to przede wszystkim warto upewnić się, że są one prawidłowo uziemione do obudowy i że przekrój przewodu uziemiającego jest wystarczający. W niektórych samochodach o konstrukcji ramowej uziemienie można wykonać na nadwoziu, które nie zawsze jest połączone z ramą w jedną strukturę za pomocą ciągłej spoiny, dlatego podczas debugowania potężnego systemu audio mistrz musi zwrócić szczególną uwagę na właściwy wybór miejsca uziemienia. Skorodowane zaciski akumulatora to „dziecinny” problem dla instalatora, jednak zaniedbanie przez właściciela samochodu, który nie wymienił akumulatora na czas lub nie dotrzymał tego, może przerodzić się w tak nieprzyjemną sytuację, gdy po miesiącu lub dwóch układ zaczyna hałasować, a klient próbuje zarzucić instalatorowi nieuczciwość lub brak kwalifikacji. Jeśli naprawdę brakuje kwalifikacji, mistrz może popełnić kolejny błąd obfitujący w hałas: instalowanie wzmacniacza mocy bezpośrednio na metalowej powierzchni obudowy bez uszczelki izolacyjnej. Tak więc, niezależnie od już nagromadzonego doświadczenia w radzeniu sobie z hałasem w samochodowych systemach audio i wcześniej zaplanowanych środków zapobiegawczych, instalator wciąż czeka na „hałasowe niespodzianki”, ponieważ każdy nowy system (i każdy nowy samochód) niesie ze sobą coś indywidualnego. Ponadto wiele tradycyjnych zasad postępowania z tym podstępnym wrogiem czystego dźwięku ma swoje wyjątki, ponieważ często mistrza ratuje jeden wzorzec: im silniejszy hałas w samochodowym systemie audio, tym łatwiej wykryć jego źródło. Publikacja: cxem.net
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ Transceivery RS485 nie wymagają rezystorów terminujących ▪ Aplikacja medyczna do selfie
▪ na stronie internetowej Radio Control. Wybór artykułów ▪ artykuł Teoria uczenia się. Notatki do wykładów ▪ artykuł Jak pierwotnie wyglądały fasady gotyckich katedr? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Jałowiec pospolity. Legendy, uprawa, metody aplikacji ▪ artykuł Magiczny władca. Sekret ostrości
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony