пятница, 9 августа 2013 г.

Реализация "бюджетного" звука в автомобиле Mazda3



Штатный звук многих авто трудно назвать качественным и к сожалению мой автомобиль Mazda3 не стал исключением. Коротко такой звук можно назвать - надоедливым. Варианты с заменой головного устройства оказались неприемлемыми, т.к. либо портили облик салона, либо не давали звук приемлемого качество. В итоге привлек вариант "бюджетной" доработки штатной аудиосистемы, разработанный Михаилом (Halin, далее по тексту "автор"). Кстати, слово бюджетный - это по аудиофильским меркам, т.к. в итоге учитывая стоимость доработки тянет на хорошую процессорное ГУ, при этом не учитывая труд на инсталляцию, который во обще трудно оценить). К чести автора, он не поленился и не поскупился всё подробно описать  http://halin-mazda3.blogspot.ru/2013/05/2.html (далее по тексту "основная тема") , за что ему огромный респект! И отдельная благодарность за личные консультации по моим многочисленным вопросам! ;)

Изначально была цель повторить авторский вариант "бюджетного" звука в полном объёме и с теми же компонентами, что в итоге и было сделано. В описании своей реализации постараюсь не повторяться с автором и передать те аспекты, на которые Михаил уделил меньше внимания или же у меня вызвали затрудненеия.

Т.к. всё делалось в свободное время, которое выдавалось эпизодически, то весь проект естественным образом разбился на небольшие этапы. Попытаюсь вспомнить и изложить каждый этап, и описать свои впечатления в плане изменения звука после каждого этапа.

Этап 1. Доработка ГУ.


После снятия ГУ хорошенько разглядел его девственный) вид:




В разделенном виде:


Разбирается всё легко, главное не пропустить винты (их достаточно много, некоторые в углублениях) и пользоваться качественными отвёртками, т.к. метал мягкий и легко свернуть, а вывернуть потом будет затруднительно. Но и при затяжке, также не стоит усердствовать, по той же причине.



После вскрытия, обнаруживаем следующее поле деятельности:

Плата CD привода:

Основная плата: 


Для наглядности размеров элементов с которыми предстоит работать:

На данном этапе было проделано всё по авторскому перечню из основной темы http://halin-mazda3.blogspot.ru/2013/05/2.html, а также заменен предварительный усилитель CD на NE5532, дополнительно из темы http://halin-mazda3.blogspot.ru/2013/06/3.html  заменены, на качественные полимерные, емкости на плате CD, добавлены блокирующие конденсаторы по питанию, добавлены отсутствующие дроссели, скорректирован вход аудиолинка  http://halin-mazda3.blogspot.ru/2013/05/blog-post_24.html .

Несмотря на то, что оставались переходные конденсаторы (красные), которые урезали нижние частоты, звук стал приятнее и самое главное - перестал раздражать и при прослушивании на большой громкости не возникало желание сделать тише. Также из-за изменившегося тонального баланса появился очень полезный бонус в виде псевдо "шумоизоляции", т.е. шумы от дороги стали маскироваться звуком магнитолы без раздражающих факторов! Отмечу, что все заметные на данном этапе перемены в звуке - благодаря коррекции ачх по плану из основной темы http://halin-mazda3.blogspot.ru/2013/05/2.html (кстати, пока не сменены динамики, можно оставить тонкомпенсацию по ВЧ и не выпаивать R281 и R282) , всё остальное сделано было на будущее, т.к. на тот момент оставалась штатная акустика и стоковое состояние дверей (в смысле виброизоляции), что не позволяло уловить нюансы более качественного звука.

Затем был собран и интегрирован делитель, 
чтобы в дальнейшем точно выставить уровень каждого динамика. 



После установки делителя, точнее после замены разделительных конденсаторов  С249,250,253,254 , звук стал ещё мощнее в НЧ 
и вопрос виброизоляции дверей стал ещё актуальнее).

Вид после доработок:








В общем-то доработка по готовому рецепту довольно таки  не сложная, но требует пару часов кропотливого, внимательного и аккуратного труда. Плата нежная, как отметил автор,  и дорожки легко отваливаются при перегреве, но этот только поначалу (если приглядеться, то можно увидеть косяки начала моего творчества, но всё было надёжно исправлено), после некоторого опыта всё идёт "чисто". Очень важно контролировать параметры деталей, иначе результат может огорчить, поэтому необходимо иметь измеритель емкости и сопротивления, например такой:



Этап 2. Виброподготовка дверей и замена грилей.


Для начала оклеил материалом Bimast Bomb карту двери. Снимается она легко, всего пару винтов открутить и сдернуть с пистонов. Кстати, делать это лучше в тепле и аккуратно, т.к. если поломаются пистоны, то найти качественные будет затруднительно.

Штатный вид:

После оклейки:

И окончательный вид:

Вес карты до обработки:

После:

Со второй всё аналогично:


Попутно заменил штатные грили.

Сначала нужно снять серое декоративное кольцо, 
для этого с обратной стороны надо нагреть (например жалом паяльника) 
и по очереди отсоединить пластиковые клепки,


Выпиливал лобзиком, пластмасса мягкая и легко пилится, 
чтобы не поцарапать, заклеиваем вокруг малярным скотчем.

Вот такой пилкой всё удобно пилилось:

Отдельно сеток для грилей не нашел подходящих,
пришлось купить недорогие динамики с ними. 
После подрезки ножницами получилась такая заготовка:

С кольцом:

Сетки эти пока не устанавливал, 
для удобства в дальнейших экспериментах 
в процессе изготовления подиумов под мидбасы.


При дальнейшей разборке двери, может вызвать трудность снятие разъёма
с центрального замка, где-то читал, что делать это нужно с усилием,
на самом деле снимается легко, важно предварительно освободить красный фиксатор: 



Чтобы стекло не упало, после снятия стеклоподъёмника,
закрепил его проводом так: 
(Читал, что многие крепят скотчем, но при некоторых условиях он склонен отваливаться)
Более подробно про разборку двери можно посмотреть например 
(там про заднюю, но принцип один и тот же)

Дальше всё "линейно", 
вырезаем и клеим вибропласт подходящими кусочками:

Заметил, что в некоторых местах резиновый вспененный клей,
крепящий ребро жесткости, отвалился от металла.
Восстановил место крепление силиконовым герметиком:

Внутренню панель также оклеил вибропластом,
не забывая оставлять свободными места крепления:
(Кстати, учитывая тесность внутреннего пространства двери,
разглаживать вибропласт мне понравилось небольшой резиновой лопаткой,
на фото видно - лежит около ручника)

В итоге, с проклеенными дверями, даже звук штатных динамиков 
приобрел достойный вид, нижние частоты стали звучать существенно плотнее и музыкальнее.
Предположу, что немало людей устроит этот минимальный уровень доработок и
возможно, остановиться на этом этапе и это будет очень разумным решением,
так как все дальнейшие действия требуют слишком много человеческих ресурсов.
Ну разве что ещё динамики поменять с плоской проставкой ;)

Этап 3. Изготовление подиумов с доворотом для мидбасов.


Этот этап стал самым психологически и физически трудоёмким, 
т.к. потребовал очень много творчества и размышлений "как во обще это сделать??!".
По рекомендации Михаила, для создания сцены, 
правый динамик должен смотреть на ручку кпп примерно, а левый на низ руля. 
В идеале надо было покрутить динамики на временном креплении, 
чтобы понять правильное расположение, но т.к. опыта в подобной настройке у меня нет, 
то решил действовать чисто из геометрических соображений.
Трудность состоит в том, что для правильного доворота, 
сам подиум должен быть достаточно сложной пространственной формы,
при этом придётся резать пластиковую накладку внутри двери
и делать так, чтобы динамик не помешал опускающемуся стеклу,
 и сам подиум с динамиком должен быть крепко закреплен к двери.

В итоге было испилено много фанеры, 
мнократно приходилось примерять всё к месту,
кромсать внутренню панель,
но всё получилось!

Правда левый динамик при всём желании мне не удалось довернуть на столько,
чтобы он смотрел вниз руля, слишком большой угол получается и динамик упирается в стекло и сетку гриля. Наверное Михаил "на глаз" определял угол, а я с помощью угольника прицеливал))
Но зато правый динамик смотрит точно на кпп. 
Позже при прослушивании треков с узкими полосками розового шума (с диска IASCA),
заметил, что примерно с 2 кГц звук четко позиционируется на торпедо 
и только уже ближе к 10 кГц уходит вниз, но там уровень звука мидбаса уже совсем небольшой.

Вид до переделки:

Штатный динамик:

Новый, HELIX DB 62.1:

Твитер и кроссовер, который в дальнейшем благополучно раздербанен.
Катушка разместилась около мидбаса, а конденсатор рядом с твитером.



Для изготовления подиума использовал шпаклевку со стекловолокном,
купленную в магазине автозапчастей:

Очень токсичная, лучше пользоваться на открытом воздухе и желательно с распиратором.
Но работать с ней удобно, сохнет быстро, потом легко правиться наждачкой
 и крепко всё держит.

Крамсаем пластик, правой двери:


Первоначальные прикидки: 



Скелет подиума 
(выполненный по технике лоскутного фанерирования)) ) :

"Ухо" сделал для размещения индуктивности, 
но в итоге оно оказалось не нужным,
т.к. катушку разместил непосредственно около динамика.

Готовый для покраски правый подиум:



Левая дверь:


В левом подиуме нужно было стенку местами потоньше,
поэтому были применены новые материалы).



Ещё намного примерок и подгонок:

Готовый под покраску левый подиум:

Затем всё хорошенько прокрашено в несколько слоёв.
Места, где саморезы входят в металл, обработаны антикором.
Отверстия  под крепления в "рупоре" подиумая заделаны герметиком.

Окончательный вид подиума:

Пока делал, присматривал разные варианты.
В магазине сантехники обнаружилась такая муфта:

Которая практически идеально входит в карту двери:
Но применения для неё не придумалось.

Окончательный вид в собранном виде:

Звук оценивать на этой стадии не корректно, т.к. не установлены твитеры.

Этап 4. Установка твитеров.


По сравнению с установкой мидбасов это несоизмеримо лёгки этап ( в данном варианте).
Снять панель не трудно, но есть некоторые хитрости, подробно можно посмотреть например здесь http://mazda3.ru/board/topic/58292-kak-razobrat-tcentralnuiu-panel/


Отверстие под твитер высверлил с помощью дрели, 
множеством небольших отверстий по окружности, 
т.е. край отверстия получился не идеально ровный,
но в данном варианте все спряталось под накладкой твитера.

Отверстие нужно сверлить вплотную к защелке, а не как у меня:

Т.к. в моём варианте болт крепления подушки безопасности
оказался напротив отверстия:

Забегая вперёд, скажу, что установку твитера изменил
и более ровное отверстие не помешало бы,
поэтому сверлить лучше сразу одно большое аккуратное отверстие.
Провода протянул под панелью, для этого снимал только бордачек и ГУ.
Чтобы потом провода не гремели, завернут их по всей длине в маделин.

Звук с установкой твитеров заиграл новыми красками, стал намного интереснее,
теперь можно услышать много нового в звуке в том числе и недостатки)
Пришлось провести немало времени в выставлении уровня каждого динамика,
на первый взгляд задача простая, но по факту, при возможности,
доверить это опытному профессионалу, т.к. от этой настройки звук меняется кардинально.

Если же решитесь самостоятельно, то посоветую в этом процессе прислушиваться больше к своим ощущениям, чем пытаться оценить непосредвенно уровни. 
Делать настройку надо обязательно в нормальном настроении и состоянии, 
т.к. восприятие звука очень сильно от этого зависит!

Этап 5. Замена акустических проводов мидбасов.


Провода протаскивал стандартно - через штатный разъём, в нем есть свободные ячейки.
Сверлом на 4мм просверлил отверстия в этих ячейках и протащил провода.
Сложность в том, что всё достаточно тесно и штатные провода короткие.
С проводами этими надо аккуратнее, т.к. они тонкие и изоляция на них легко повреждается,
особенно об край металла при вытащенном из двери разъёме.
Новый акустический провод также по всей длине заклеил в маделин.


Изменения в звуке от замены проводов не "бросаются в глаза", 
поэтому это можно делать в последнюю очередь.

Этап 6. Замена микросхемы усилителя мощности.


Учитывая опыт пайки к этому моменту, это один из самых простых этапов.
Выпаиваем штатную TA8263BHQ

Зачищаем:

Впаиваем новую м/с TDA7560, заменяем С415 на 100 мкФ, 
перерезаем дорожки к 25 и16 ножкам, 
и добавляем ёмкость 0.47μF между 16 и 18 ножками:


Новая м/с на своём месте:

Собираем ГУ, включаем - и ничего 8(, 
т.е. всё живое, а звука нет!
В общем всё перепроверив, делаем вывод, 
что попалась бракованная м/с.

Выпаиваем мерзавца.
Слева брак, справа штатная:

Впаял новую:

Собираем, включаем - и сразу слышно,
что звук стал лучше, особенно заметно на верхних частотах,
очевидное уменьшение нелинейных искажений.
Рекомендую всем такую замену!

Этап 7. Повышение напряжения питания м/с усилителя мощности до 17 В и замена питающих проводов.


Для замены питающих проводов купил медный кабель ПВ 3 6.0:

А также качественные клеммы:

DC-DC преобразователь взял такой:

Всё собираем по схеме из основной темы.
Для начала спаял на выходе DC-DC преобразователя две ёмкости по 10000 μF
и дроссель. Дроссель взял от материнской платы, 
Михаил рекомендовал несколько другой вариант,
но и в таком виде никаких высокочастотных наводок я не услышал.

Качественно изолируем с помощью термоусадки и ХБ изоленты: 

На входе DC-DC разместил ещё одну емкость 10000 μF:

Так подключил питание реле, 
(+12В ACC):

И минус реле подключил:
Реле с защитным диодом, 
на моём экземпляре почему-то плюсовой провод был черный, 
а минус - красный. Важно не перепутать! 
Проверить легко: мультиметром в режиме прозвонки или омметра определяем
прямое включение (меньше сопротивление) диода, и там где у нас был минусовой щуп мультиметра - будет плюс питающего напряжения в автомобиле. 
Смысл этого диода в том, чтобы защититься от самоиндукции катушки реле при снятии с него напряжения питания, т.е. ток во время выключения пройдёт через диод.

Реле размещено в подвале ГУ, 
так провел к нему провода:

Убираем маленькую перемычку, чтобы оборвать цепь питания 12В на усилитель.
И припаиваем общий и плюсовой провода с выхода 17В DC-DC:
Дорожки непосредственно к выводам микросхемы дополнительно пропаял,
для уменьшения их сопротивления.

В итоге ёмкости закрепил на задней стенке CD привода пластиковыми стяжками:

Т.к. в выбранном мною DC-DC не было 17В,
пришлось немного доработать.
Напряжение на выходе определяется сопротивлением на регуляторе:

По выходному напряжению и сопротивлению на регуляторе,
получился график (ошибка в обозначении, надо кОм):

Т.е. для напряжения 17В, необходимо 3.5 кОм.
Под руками подходящего сопротивления не нашлось,
просто добавил к R24 (4 кОм) вторым этажом 27 кОм.

Измерил, в положении 15В теперь точно 17В!

Т.к. на 17В TDA7560 стала выделять гораздо больше тепла,
добавил вентиляторчик (40*40мм) для охлаждения:

При подключении напрямую он работает достаточно шумно,
подключил через резистор 200 Ом:
Совсем маленький резистор брать не стоит,
будет сильно греться. Я взял с запасом)

ГУ в окончательном виде:

Минусовой провод питания DC-DC подсоединил под болт М6,
 около пассажирской двери:

Плюсовой взял рядом, вот с этого разъёма (чёрный провод с красной полосой):
Всё тщательно пропаиваем и промываем!

Преохранитель на 15А в защитном кожухе разместил здесь же:

Всё изолировал ХБ изолентой, также этой изолентой обмотал оба провода по всей длине,
для дополнительной изоляции:

Ну что, звук в результате сделал очень приличный шаг в сторону лучшего качества,
теперь на СЧ и ВЧ появилось существенно больше прозрачности и многие инструменты 
зажили совершенно новой, близкой к реальной, жизнью, особенно приятно стала звучать инструментальная музыка.
Всё чаще случаются моменты когда наслаждаешься звуком :)
Это довольно трудоёмкий этап, но он того стоит!




***
продолжение следует..
)
***