|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Шумоізоляція автомобіля: виявлення та придушення джерел шумів
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Аудіотехніка Іноді, коли робота над установкою автомобільної аудіосистеми завершується і вже можна почути її "звуковий портрет", в ньому раптом виявляються фарби та тони, які вносять у його сприйняття явну дисгармонію та небажані відтінки: це горезвісні "системні" шуми, особливо добре помітні тренованому вуху вимогливого поціновувача "аудіомистецтва". Шуми вбивають чистий звук і так само, як нашарування та "записи", псують досконале полотно великого майстра. Щоб надати звучанню природні фарби та жвавість, слід насамперед визначити природу та джерела шумів, що допоможе взяти їх під контроль. Думати корисно і "до", і "після" Установники знайомі з ситуацією, коли шуми в системі виникають раптово, як катастрофа, на яку не чекали: після двадцяти "нормальних" систем двадцять перша раптом починає шуміти, приводячи своїх творців у замішання, як примхлива дитина, яка вимагає сидіти поряд три, п'ять і більше годин , поки біль не буде знайдено та усунено. Якщо розглядати аудіосистему як засіб передачі достовірної інформації, то можна порівняти системні шуми з привнесеною, хибною інформацією, що заважає повноцінному сприйняттю слухачем корисного сигналу: це можуть бути клацання, що повторюються, шипіння, вереск та інші перешкоди, що проникають в акустичну ланку ау. По суті всі компоненти системи привносять певну кількість шумової інформації в тракт звуковоспроизведения, які сумарний рівень зазвичай називають шумовим порогом системи. Якщо шум виникає в початкових ланках ланцюга, то чим далі вдається "відсунути" корисний сигнал від шумового порога в пристроях зчитування та передусилля, тим ефективніше запрацюють підсилювачі і зазвучить акустика. Однак підступність шумів - у тому, що вони можуть проникати в систему через ланку кінцевих підсилювачів, і навіть після нього, наприклад через смуговий розділовий фільтр акустики. Починаючи працювати над складною аудіосистемою, досвідчені установники думають про усунення шумів ще на етапі вибору схемного рішення та планування: найкращі ліки від шумів – подбати про їх профілактику за рахунок правильного вибору схеми та технології настановних робіт. Насамперед інсталятори звертають увагу на міжкомпонентні з'єднання: якщо це не волоконна оптика, то вразливість будь-якого електричного провідника до автомобільних джерел шумів важко спрогнозувати (див. "Майстер 12 Вольт" N 1/98, стор 30-38), хоча можна зробити відомі превентивні заходи. Загальноприйнята превентивна технологія зводиться до прокладання силових і сигнальних провідників віддалено один від одного, наприклад, по різних краях підлоги салону автомобіля, але досвідченим інсталяторам вдається уникати шумів навіть при спільній прокладці провідників обох типів за рахунок правильного підбору системних компонентів. За словами одного з них, до 90 відсотків шумів виникає в обладнанні, що встановлюється. Імператив рентабельності ставить перед майстром ще одну вимогу: гнучко вибирати технологію та засоби. Наприклад, якщо в системі встановлюється підсилювач потужності, що навантажує лише сабвуфер, то установник може вважати виправданим вести силове та сигнальне проведення поруч, по одній стороні салону. Коли ж мова заходить про комутацію підсилювача, що навантажує широкосмугову акустику та високочастотну ланку, то превентивна прокладка силової та сигнальної кабельних ліній з різних боків, безумовно, надійніша. З чим полюють на шуми Щоб усунути шуми, бажано зрозуміти їхню природу і знайти джерела. Сьогодні є технічні засоби, як, наприклад, детектори електромагнітних випромінювань (т.з. наявності сильних полів Дешевша саморобна версія подібного пристрою - переносний аудіоплеєр із зовнішніми динаміком або мікрофоном - тією чи іншою мірою імітує такий зонд, хоча його невисока чутливість повинна компенсуватися високою кваліфікацією майстра. Здібні майстри користуються для локалізації шумів і такими інструментами, як частотоміри, амперметри або низькочастотні осцилографи. Однак до цих засобів найчастіше вдаються, коли шуми вже "проникли" в акустику. Необхідність превентивних заходів змушує фахівці попередньо обмірковувати методи захисту від загрози наведених та інших шумів. Правило N 1 полягає у надійному екрануванні міжз'єднань: слід знати не тільки, як правильно вибрати силові та сигнальні провідники з гарним перешкодом, але і як забезпечити екранування при прокладанні ліній у місцях стиків та підключення до проміжних ланок, пам'ятаючи про те, що їх стан може погіршуватися в процесі експлуатації через вібрацію, теплові, атмосферні та інші впливи. Екранування дозволяє захиститися від індуктивних перешкод, що розповсюджуються в повітряному середовищі, але проводка здатна підхоплювати також електромагнітні перешкоди, які виникають в результаті інтерференції сигналів, що передаються по провідниках. Вони також можуть виявлятися у вигляді трохи помітних клацань, сверблячки або вереску, причому ймовірність їх виникнення в автомобілях останніх років випуску, начинених всілякою штатною електронікою, анітрохи не менше, ніж у старіших. Часто в нових моделях безліч різноманітних провідників тягнеться з відсіку багажника під капот у вигляді товстого джгута, який несе безліч сигналів різної властивості. Це ускладнює вибір маршруту прокладання сигнальних кабелів для аудіосистеми. Від майстра потрібно виключити можливі перетину з такою штатною проводкою, щоб знизити ймовірність перешкод. Як уже зазначалося, для цього намагаються вести проводку з різних боків підлоги салону, але іноді, в особливо "складних" автомобілях, доводиться тягнути обидва типи провідників його центром. Коли вибір обмежений, фахівці рекомендують дотримуватися відстані між обома лініями не менше 25-30 см, а якщо сигнальний провідник не може не перетнути силовий провід, то слід робити це під кутом 90, що зведе до мінімуму індукцію, наведену навколо екрана (при паралельному укладанні вразливість сигнального провідника до шумів цього максимально зростає). Що дає конструкція сигнальних провідників Для збільшення перешкодостійкості екранованих провідників, зокрема при їх парному укладанні, рекомендують використовувати кручені пари, обидва кабелі в якій жорстко скріплені, наприклад ізоляційною стрічкою, з метою кращого захисту від блукаючих електромагнітних полів. Нещодавно конструктори сигнальних провідників стали застосовувати кручені пари (сигнальний і земляний дроти в них перекручені і укладені в додатковий зовнішній екран) як засіб екранування в самих міжблочних кабелях. Таке рішення поступається симетричним ("балансним") парним провідникам ефективності придушення індуктивних перешкод, але воно значно простіше і дешевше.
Що стосується самих симетричних парних провідників, їх застосування в першу чергу обґрунтовано тоді, коли системні блоки (наприклад, головний пристрій, процесор і підсилювач потужності) вже підготовлені для їх застосування. Як версія такого провідника іноді застосовують якісні симетричні мікрофонні кабелі, які при порівнянних характеристиках можуть мати більш привабливу ціну. Тут слід зауважити, що передача сигналу симетричним лініям не може усунути всіх шумів, що виникають в автомобільній аудіосистемі. Якщо шум виник до симетричної пари (наприклад, у головному пристрої), ця шумова компонента збережеться і після передачі комплексного сигналу симетричними лініями (див. "Майстер 12 Вольт" N 3/97, стор 26-28). Утворення паразитних контурів Навіть якщо установник застосував найякісніші матеріали та перевірені технології прокладання кабелів та проводів, у системі зберігається можливість виникнення шумів, оскільки існує ще одна небезпека – утворення паразитного контуру. Таке явище має місце в основному в аудіосистемах з двома (і більше) точками заземлення на корпус, імпеданси в яких нерівні: при цьому електричний струм рухається в напрямку заземлення з меншим електричним опором незалежно від довжини цієї ділянки ланцюга.
Як правило, аудіосистема з підсилювачами потужності, встановленими у відсіку багажника, має дві точки заземлення: одна з них поблизу головного пристрою, інша поблизу підсилювача. Як пояснюють фахівці, всі сучасні вироби автоелектроніки, що живляться від бортової мережі автомобіля, постачаються тим чи іншим вбудованим фільтром, призначення якого - "зібрати" шуми, що виникають в результаті наведень і передані по силових проводах або генеровані в самому пристрої, і "скинути" їх по земляному провіднику на корпус. Що ж відбувається, коли заземлення на головному пристрої краще заземлення на підсилювачі? Шуми з головного пристрою можуть передаватися по екрану міжблочного сигнального кабелю на внутрішній сигнальний провідник і з'явитися у вигляді загального системного шуму у ланці посилення сигналу. Хоча паразитні контури відомі установникам з давніх-давен, вони все ще можуть виникати при зневажливому ставленні до цієї важливої частини технології встановлення аудіосистеми. Виробники автомобільних підсилювачів потужності у боротьбі з шумами паразитних контурів йдуть різними шляхами, приділяючи головну увагу зниженню рівня шумів на вході підсилювача. Так, підсилювачі Blaupunkt відомі своєю системою придушення шумів HUSA, в підсилювачах фірми Philips застосовується схема CMR (common-mode rejection), а виробах LA Sound - схема активного придушення шумів. Деякі установники рекомендують використовувати єдину точку заземлення на корпус, наприклад, поблизу підсилювача потужності в багажнику, а потім протягнути додатковий земляний провід до головного пристрою. В цьому випадку навіть з роками "баланс" надійності заземлення системи не зміниться. Головне правило - вибрати товсту металеву деталь корпусу, просвердлити отвір та за допомогою болта та гайки з гроверною шайбою притиснути провідник до зачищеної поверхні металу. Ще краще - використовувати штатний отвір або болт кріплення, деякі установники використовують для цієї мети один з гвинтів кріплення заднього ременя безпеки. Ряд доповнень до цього основного правила: застосовуйте провідники досить великого калібру, які забезпечують низький опір у ланцюзі заземлення. Рівень системних шумів зростатиме і тоді, коли один із елементів АКБ автомобіля "сідає" і опір на ньому збільшується. Важливим є і калібр силових кабелів, що застосовуються: якщо аудіосистема, наприклад, відбирає 100 А, а силовий провідник - тільки 10-го калібру, то при повній гучності високий опір провідника погіршить електричні параметри системи і може підняти рівень шумів аж до пошкодження компонентів. Маленькі чемпіони у боротьбі з шумами Деякі вироби, які пропонуються сьогодні ринком, можуть так чи інакше впливати на системні шуми в автомобілі. Однак досвідчені фахівці говорять про те, що ці "ліки" слід застосовувати дуже обережно. Наприклад, фільтри шумів, що встановлюються в ланцюзі силового провідника (зокрема запитує підсилювач потужності), багато хто розглядає як "тимчасові пов'язки", що не знімають проблему, а лише джерело, що приховує їх. Що стосується головних пристроїв, то в них зазвичай використовуються джерела живлення, які не забезпечують адекватного фільтрування шумів, тому іноді корисно доповнити їх низькоамперний ланцюг живлення невеликим фільтром.
На ринку зараз з'явилися спеціальні ізолятори паразитних зв'язків, які дають змогу боротися зі згаданою проблемою збільшення опору в точках заземлення на корпус, хоча не всі фахівці рекомендують їх застосовувати. Причина в тому, що такий ізолятор зазвичай є невеликим блоком з парою трансформаторів усередині та зовнішніми RCA-з'єднувачами (входи та виходи). При подачі музичного сигналу трансформатори ізолюють НЧ-входи від НЧ-виходів, проте, проходячи через трансформатор (зазвичай дротяний на магнітному сердечнику), сигнал змінного струму втрачає реальний електричний зв'язок між входом і виходом, хоча розриває фізичний зв'язок між двома точками заземлення на корпус . Втрата електричного контакту в трансформаторі призводить до великих втрат широкосмугового сигналу: по-перше, за рахунок ємнісного зв'язку зрізається низькочастотна складова корисного сигналу, по-друге, за рахунок індуктивності "відфільтровуються" його верхні частоти.
Щоб уникнути недоліків, властивих подібним ізоляторам, фірми - виробники автоелектроніки нещодавно стали пропонувати автомобілістам т.зв. лінійні драйвери, що є компактними підсилювачами напруги сигналу на лінійному виході (наприклад, головного пристрою або CD-чейнджера). Підйом напруги сигналу, що передається міжблочним провідником, дозволяє знизити шумовий поріг до такого рівня, при якому шуми абсолютно не чутні навіть на високих гучностях. Крім того, лінійний драйвер дає можливість розв'язати сигнальні ланцюги між пристроями, встановленими на панелі приладів (автомагнітола та ін) і змонтованими в багажнику (підсилювач потужності та ін). Підвищення вхідної напруги сигнального ланцюга також дозволяє експлуатувати підсилювач на нижчих рівнях вихідної потужності і встановлювати регулятор посилення на вході підсилювача в таке положення, яке забезпечує низьку чутливість до шумів, генерованих ззовні. Останнім часом виробники автоелектроніки стали випускати головні пристрої з напругою на їхньому лінійному виході близько 4-6 вольт, що дозволяє досягти того ж ефекту без додаткових пристроїв. Системні шуми багатоликі Причинами системних шумів можуть бути не тільки неякісно виконане проведення або погане заземлення на корпус. Фахівцям відомі інші причини. Наприклад, у складних автомобільних аудіосистемах не обійтися без смугових фільтрів – кросоверів. Усередині пасивного кросовера є котушки індуктивності, які, крім своєї основної функції - відрізання частот певного діапазону, можуть діяти як антени, підхоплюючи електромагнітні шуми від електрогенератора або ланцюгів сильноточних. При встановленні компонентної та іншої акустики кросовери часто доводиться розміщувати в межах панелі приладів, де ймовірність виникнення полів велика. Сучасний автомобіль може піднести й інший сюрприз: один користувач виявив помітний акустичний шум із частотою близько 1 кГц у динаміках нової аудіосистеми своєї BMW, який з'являвся не тільки в момент прослуховування музики, але навіть коли система була відключена, а двигун працював. Причиною наведень виявилося необачне рішення установника розмістити пасивні кросовери в області заднього сидіння, за яким у багатьох моделях BMW знаходиться акумуляторна батарея. Вихідні від неї силові кабелі (і близькість сильноточного дроту, що живить обігрівач заднього скла) сприяють формуванню досить сильних електромагнітних полів, які добре підхоплюються котушками смугових фільтрів акустики, що служать "антенами" для прийому цього випромінювання. Відомі також випадки, коли системні шуми виявляються через деякий час після здачі системи замовнику. Щоб докопатися до причини, майстри насамперед "дають задній хід", намагаючись простежити історію експлуатації автомобіля після того, як він покинув межі настановної майстерні. Виявлялося, наприклад, що власник змінив кришку розподільника і при цьому видалив спеціальне мастило на його центральному валу. Результат - збільшення електричних шумів, які проникли в аудіосистему по штатному ланцюзі. Якщо історія експлуатації показує, що нещодавно проводилася заміна електрогенератора або АКБ, то в першу чергу варто переконатися, чи правильно виконане їхнє заземлення на корпус і чи калібр масового дроту достатній. У деяких автомобілях рамної конструкції заземлення може виконуватися на кузов, який не завжди з'єднаний з рамою в єдину конструкцію суцільним зварним швом, тому при налагодженні потужної аудіосистеми майстер повинен звернути особливу увагу на правильний вибір місця заземлення. Кородовані клеми АКБ - це "дитяча" проблема для установника, проте зневажливе ставлення до неї з боку автовласника, який вчасно не замінив акумулятор або ж не стежить за ним, може обернутися такою неприємною ситуацією, коли через місяць-другий система починає шуміти, а замовник намагається звинуватити установника у несумлінності чи відсутності кваліфікації. Якщо ж кваліфікації дійсно бракує, то майстер може допустити й іншу небезпечну шумами помилку: встановлення підсилювача потужності безпосередньо на металеву поверхню корпусу без ізоляційної прокладки. Отже, незалежно від вже накопиченого досвіду боротьби з шумами в автомобільних аудіосистемах і заздалегідь продуманих превентивних заходів установника все ще чекають на "шумові сюрпризи", адже кожна нова система (та й кожен новий автомобіль) несе в собі щось індивідуальне. До того ж багато традиційних правил боротьби з цим підступним ворогом чистого звуку мають свої винятки, благо часто майстра рятує одна закономірність: чим сильніший шум в автомобільній аудіосистемі, тим легше виявити його джерело. Публікація: cxem.net
Штучна шкіра для емуляції дотиків
15.04.2024 Котячий унітаз Petgugu Global
15.04.2024 Привабливість дбайливих чоловіків
14.04.2024
▪ Система безпеки для захисту моряків ▪ Лікування герпесу інфрачервоним світлом ▪ Вплив генів у формуванні естетичного смаку
▪ Синтезатори частоти. Добірка статей ▪ стаття З кого вони портрети пишуть? Де ці розмови чують? Крилатий вислів ▪ стаття Чому Windows не може створити папку з іменем con? Детальна відповідь ▪ стаття Оксамитовий боб. Легенди, вирощування, способи застосування ▪ стаття Проста радіостанція. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page