玩转汽车音响改装--初级教程

玩转汽车音响改装,主讲：李俊,广州音皇第二届汽车音响培训班2010年9月19日-2010年9月25日,从入行到从事汽车音响改装的培训与推广工作，一直无法对汽车音响玩家去解释“专业汽车音响”这个名词。到现在看到大街小巷里的洗车美容，维修店的招牌都写着“专业汽车音响”，就会想起现在流行叫女孩子一般美其名曰美女一样，似乎这种专业性成为了一种普遍性，就如同不管这位所谓的美女的确貌美如花，还是恐龙再世。但专业性在汽车音响里又不得不提倡，因为汽车音响改装是一个专业的小众市场，当今行业里唯一的门槛就是汽车的改装技术，而这种技术不是那种简单的拆装，也不是挑选一些器材，简单拼装上去就OK了；他需要更广泛的音响技术，包括调音，改装，调校等等，更需要对音乐文化，时尚生活品味有深层次的认知。正如买化妆品是买希望一样，装音响其实是买品味，如果汽车音响改装技师没有较深的音响文化道行，它的作品就有可能是器材简单的堆砌，而没有真正的点睛来神之内涵。,专业汽车音响需要专业的素养,故事：汽车美容行业里有一个大型的服务公司，请了一个高级主管，期望他能将店面的运营和管理，汽车美容，洗车等各项业务都标准化。他的第一个工作就是将洗车标准化，共分为32个步骤，但主管经理一看，就得这个执行不了，不就是洗一台车吗？N年都是这样做的了，还要分这么多步骤，那不将人都变成了傻子了。最后没有执行下去，这位主管也道不同，不相为谋，不干了。这还是一个实在让普通人觉得简单之极的洗车，我实在无法想象，没有标准化的流程与步骤，汽车音响改装行业里的那些所谓的专业改装，如何专业法！,从这几年的汽车音响改装的水平提升来看，整个行业的改装水平都有明显的提升，许多基本的技术概念都已形成，并且融入到了他们的日常改装施工理念中。在汽车音响改装即奖普及化的进程中，我觉得汽车音响改装更加需要的是电声，电子技术基础在汽车音响改装实际过程中的具体应用，以前做培训，都是讲那些十分深奥的多路音响系统，电子分音，延时处理；但后来发现这个不能解决行业里的普遍性问题，到后来越来越简单，就是汽车音响改装技师所必备的五大基本技能。我们可能无法要求，每个技师都能按标准化，流程化的管理来进行汽车音响改装，但是我期望，至少从我的培训开始，对汽车音响改装的操作都应标准化，流程化，这其实就是汽车音响改装从业人员的基本素养。,一、汽车电子、电声，声学基础知识及应用汽车电子的原理，欧姆定律；电声基础；声学的基础等等，这些基础知识是指导汽车音响改装选材，施工，调校的基础。二、汽车改装施工流程与工具应用汽车音响改装施工流程的规范化与标准化，才能将手工作坊式的汽车改装转变为正式的汽车改装车间式管理；基本工具的应用，才能更快，更好地干好活，高效高质地完成作业。三、现代音响基础，汽车音响器材与基本构成现代音频技术基础与发展趋势；汽车音响构成原理与器材介绍，汽车音响器材功能介绍四、汽车音响改装与摆位前声场构成，中低音，高音改装要点；汽车音响低音系统构成与改装要点五、听音水平练习以及汽车音响调音听音水平的提升，如何练耳；汽车音响改装调音的基本步骤与原则。,声学基础,人们对高保真的追求，为的就是让音响系统能完美地再现包括音乐在内的自然界的美妙声音。因而，了解声音的有关知识对音响系统的安装设计、调试和欣赏都具有一定的指导意义。,听音效果的最高要求就是高度还原信号原貌，俗称高保真，简称Hi-Fi。指声频放音系统或设备具有如实反映声音信号本来面貌的能力，以及设备对声音信号进行特定修饰、加工处理和声场再现时声像位置及其移动的逼真程度。,前言,由于汽车的聆听环境狭小，车内空间复杂。要想做好汽车音响，不但要有一定的电子技术基础。还需要对声音的特性，声学的常识有一个基本的了解。这样才能通过基本原理来解决实际操作中出现的许多问题，并在汽车音响改装和调试的技术上登上一个新台阶。,一.声音的基本知识,物体在空气中振动形成声波（声音的本质是一种波动）将一块石头投到一个平静的池塘，会产生一阵阵的水波，这是从视觉上了解声音最好的方法。声波作用于人的耳膜所引起的感觉叫声音产生声波的物体称为声源（乐器，喇叭）声波所到达的空间范围称为声场。声场中能够传递上述振动的媒介成为声场媒质。,声学基础,要想听到声音，必须具备三个条件：首先是存在声源；其次要有传播过程中的媒介，（传声介质）气体，固体，液体最后要通过人耳听觉产生声音的感觉。,声学基础,声波可以用两个基本的物理概念来定义：声波的四个重要的物理概念：,频率周期振幅波长声速,声学基础,频率：指每秒内物体振动周期的数量。是描述振动物体往复运动频繁程度的量，一般用F表示，单位为Hz（如，一个20Hz的声波是指在一秒内振动20次，频率越高振动越快）一般情况下人耳能听到的声波频率范围为20Hz-20KHz低于20Hz的声音叫次音（频率低，传播远.如地震，火山）高于20KHz的声音叫超音（频率高，波长短，指向性好，多用于雷达，探测器）,声学基础,声速：声波在媒介中每秒传播的距离成为声速，用C表示，单位为米/秒（M/S）它的大小和声波振动无关，与媒介的弹性密度和温度有关。一般在一定的媒介中声速为常数，通常在空气的传播速度（室温为15C）为340M/S,声学基础,波长：沿着波的传播方向，在波的图形中相对平衡位置的位移时刻相同的相邻的两个质点之间的距离。（波长通常是指相邻两个波峰或波谷之间的距离。）用表示，单位为M，声速，频率，波长的关系:=C/f,波峰,波谷,t,波长,o,通过对不同频率的波长的计算可以知道：频率越低，波长越长;频率越高，波长越短。,声学基础,周期：指声波一个振动回合所需要的时间，它是频率的倒数。当一个喇叭以其原始位置向前，再向后再回到原始位置，称之为一个周期。,0,t,半个周期,时间,距离,周期,波长,振幅,声波的主要特征及其特征间的相互关系,声音的三要素,音量。又称响度，是指人耳对声音强弱（声音大小）的主观感受，音量的大小取决于声波的振幅的大小。,声音轻,声音响,音量的大小,振幅的大小,声音三要素,音调。音调又称音高，是只人耳对声音调子高低的主观感受。它只要与音源每秒振动的次数有关。音调低，音源频率就低，声音低沉；音调高，音源频率就高，声音尖锐。常常形容的词有：低沉，尖锐。,音调低,音调高,音调高低,频率高低,声音三要素,音色。音色是指人耳对声音特色的主观感受，音色主要取决于声音的频谱结构，不同的乐器，即使发音的响度和音调完全相同，人耳也能通过不同的音色将他们分辨出来，另外，音色也与声音的响度，音调，持续时间，建立过程及衰变过程等因素有关系。音色与音调的区别在于音调表现的是单一频率，而音色则是由多中频率所组合成的复合频率的表现。音色体现了声音的色彩和特点。常用形容词：甜美，圆润。粗糙，干瘪。也有人用冷或暖来形容。,音色不同,波形各异,二声波的传播特性,声音在传播过程中会产生反射、折射、绕射和干涉等现象，并具有一定的传播规律。1.、反射和折射。声波从一种媒质进入到另一种媒质的分界面时，会产生反射现象。（例如声波在空气中传播，遇到坚硬的墙壁，一部分声波将反射，反射角等于入射角）（当声波遇到凹面时，声源发出的声波经凹面墙反射后可以向某点集中，当遇到凸面墙时。当声波遇到障碍物时，除了反射现象外，还有一部分声波将进入障碍物，称为折射，障碍物吸收声波的能力与其特性有关。,一定要注意汽车音响喇叭的安装角度,2、绕射。（衍射）,当声波遇到障碍物时，会有一部分声波绕过障碍物的边缘继续向前传播，这种现象称为绕射。绕射的程度取决于声波的波长与障碍物大小之间的关系，。当声波波长远大于障碍物的几何尺寸时，则绕射现象比较显著，当声波的波长远小于障碍物几何尺寸时，则绕射现象比较弱，甚至不发生绕射现象。,因此，对于同一个障碍物来说，频率较低的声波较易绕射，而频率高的声波不易绕射，这种现象表现为低频的声音在传播时没有方向性，而高频的声音在传播时则有较强的方向性。,所以在汽车音响中很多喜欢把高音放在A柱，超低音放在尾箱也能听到也就是这个原理,干涉是指一些频率相同的声波在传播的过程中互相叠加后所发生的一种现象。多个声源发出的声波，在传播的过程中会产生叠加。在音响系统中声源（扬声器）不只一个，由多个声源产生的声波也是多个的。如果两个声波的频率相同，相位也相同，即同一时刻处于相同的膨胀或者是压缩状态，则两个声波相互叠加而使声波增强，如果两个声波的频率相同，相位相反，则叠加起来会使声波相互抵消如果两个声波的频率相同，相位不同，则叠加起来会使声波在有的地方增强，有的地方消弱。虽然同样能发出声音，但声音的能量已大大的减少了。如果两个声波的频率和相位都不同，则叠加起来就更复杂了。,了解这些有利于我们分析汽车音响由于环境的限制给我们的音响改装带来的不利,3.、干涉,相位,相位：简单地说就是音频信号的+、-极。如果+信号使扬声器振膜向前运动，那么-信号就是使扬声器振膜向后运动。在一对扬声器中，其中一只扬声器的+、-极和另一只扬声器的+、-极接法是相反的，称为相位相反。,声短路：在频率相同的两个声波中，若相位相反，叠加后声音的能量减少，甚至为零而听不到声音。这种现象称为声短路。,如果你觉得你的系统有可能相位不对，可以这样检验：在一对扬声器中先连接一只扬声器，听听它的中低频。然后再将一对扬声器都接上，再听听它的中低频。如果一只扬声器的中低频好于一对扬声器的中低频，那么相位一定是反的。因为一只不可能好过一对，是被抵消了。这时你只要将其中任何一只扬声器的+、-极换一下即可。,若汽车里左右相位不一，中低频会变弱，中高音不清晰，声像定位不准，声源有飘忽的感觉,驻波：由于声波的干涉作用，常使空间的声场出现固定的分布，形成波腹和波节，即出现通常所说的驻波，驻波是干涉的一种特殊现象，故名思意，驻波有声波向前传播的运动，也有不向前传播的运动，当两个频率相同、振幅相同，但方向相反的声波叠加时，就变成了不传播的驻波。此时声波的振幅叠加后在某一质点上为零，空气中的这些质点因而不振动，称为波节。而空气中另一些质点在其中心位置振动，振幅最大（相当于两个声波振动之和）称为波腹。其余各质点的运动规律处于波节、波腹之间。在声场中，有波节、波腹、正常状态三种状态的存在，因而变得不均匀。有的地方声波被加强，有的地方声波被削弱。这是汽车音响系统设计中必须要考虑的问题。,声音可以是单一频率的声音，称为纯音，而包含有几种不同成分的声音，则称为复合音。大多数的声音是由多个频率成分组合而成的复合音，如语言、音乐或噪声大多是复合音。如果复合音的大多数纯音都集中在高频部分，就称为高频声；集中在低频部分，就称为低频声。当然，所谓高频声和低频声都是相对而言的，习惯上把频率低于40Hz的声音称为超低音，把40-160Hz的声音称为低音，160-320Hz的声音为中低音，把320Hz-2.5kHz的声音称为中音，把2.5-5kHz的声音称为中高音，而5k-10kHz的声音称为高音，10kHz以上的声音统称为超高音。在复合音分解的信号中，频率最低的一个纯音成分称为基音；比基音频率高整数倍的纯音成分称为泛音。所有的音乐器材，包括人声都是由复杂的波形组成，而各种复杂波形因其组成不同而产生声音的个性化。,声音的构成,倍频程,人耳听音的频率范围为20Hz到20KHz，在声音信号频谱分析一般不需要对每个频率成分进行具体分析。为了方便起见，人们把20Hz到20KHz的声频范围分为几个段落，每个频带成为一个频程。频程的划分采用恒定带宽比，即保持频带的上、下限之比为一常数。实验证明，当声音的声压级不变而频率提高一倍时，听起来音调也提高一倍。,若使每一频带的上限频率比下限频率高一倍，即频率之比为2，这样划分的每一个频程称1倍频程，简称倍频程。如果在一个倍频程的上、下限频率之间再插入两个频率，使4个频率之间的比值相同（相邻两频率比值=1.26倍）。这样将一个倍频程划分为3个频程，称这种频程为13倍频程。所以我们通常使用的31段均衡器也称为13倍频程均衡器。,一件乐器的音色是由其泛音的比例决定的。一把小提琴和一根笛子大家都奏440赫兹的A音，但听上去谁都能辨认哪个是小提琴的声音，哪个是笛子，就是因为小提琴的泛音，和笛子的泛音不一样。刘德华和周杰伦唱同一个音时的泛音比例也不一样，造成我们可以轻易分辨他们的声音。,泛音和基音一同共鸣，才形成了丰满完整的音色。当有人说某某耳机泛音好时，其实意思是它的高频响应好，可以重播出很高频率的泛音。,也可以这么说：三角铁的声音“叮.”的一声，其中的“叮”音是基音，而“.”就是泛音。,在复合音分解的信号中，频率最低的一个纯音成分称为基音；比基音频率高整数倍的纯音成分称为泛音。所有的音乐器材，包括人声都是由复杂的波形组成，而各种复杂波形因其组成不同而产生声音的个性化。如果基音A是440赫兹，那么泛音列就包含了880、1320、1760、2200.的一系列频率,基音与泛音,通常我们讲的C大调就是：C=1D=2E=3F=4G=5A=6B=7,音色的美感,声音的组成,人们在室内听到的声音除了直达声以外，还有反射声和混响声。直达声是生源直接传给听者的声音，听音点声音的强度与声源的距离的平方成反比。声音的频率越高，衰减越快，听到声音的细节越模糊不清。近次反射声是直达声经反射后在50MS内到达听音者的声音，是生源附近的反射物的最近几次放射声。由于次反射与直达声时间很短，人耳不容易区分，因而起到固定加强，加厚直达声的效果。提高了直达声的清晰度和响度。混响，是声音在室内经过多次反射后形成的均匀、无固定方向。延时大于50MS到达听音者的声音。混响加强了声音的丰满度、融合度、可使听者获得临场感和包围感的效果。,声源,聆听点,混响声,常见乐器及人声的中心频率范围,乐器人声贝司：低音吉它：频响在7001KHz之间，提高拨弦音为6080Hz电贝司：低音在80250Hz，拨弦力度在7001KHz吉它：电吉它：651.7KHz，响度在2.5KHz，饱满度在240Hz木吉它：低音弦：80120Hz，琴箱声：250Hz，清晰度：2.5KHz、3.75KHz、5KHz鼓：低音鼓：27146Hz，低音：6080Hz，敲击声：2.5KHz小鼓：饱满度：240Hz，响度：2KHz通通鼓：丰满度：240Hz，硬度：8KHz地筒鼓：丰满度：80120Hz吊钗：1302.6KHz，金属声：200Hz，尖锐声：7.510KHz，镲边声：12KHz人声：男：低音82392Hz，基准音区64523Hz男中音123493Hz，男高音164698Hz女：低音82392Hz，基准音区1601200Hz女低音123493Hz，女高音2201.1KHz手风琴：饱满度：240Hz钢琴：频率范围为16Hz-8KHz低音在80120Hz，临场感2.58KHz，声音随频率的升高而变单薄Trumpet（小号）：1462.6KHz，丰满度：120240Hz，临场感：57.5KHz小提琴：1743.1KHz，丰满度：240400Hz，拨弦声：12KHz，明亮度：7.510KHz大提琴：612.6KHz，丰满度：300500Hz中提琴：12010KHz琵琶：1101.2KHz，丰满度：600800Hz二胡：2931318HzFlute（笛子）：2202.3KPiccolo（短笛）：4944.1KHzOboe（双簧管）：2202.6KHzClarinet（单簧管）：1462.6KHzBassoon（巴松管、低音管）：552.6KHzFrenchHorn（法国号）：732.8KHzTrombone（长号）：652.6KHzTuba（低音号）：432.6KHz,音域的分类,立体声,人耳对于声音的鉴别不仅有强弱高低之分，还有确定声音方向、位置的能力。在音乐厅内欣赏的交响乐，不但能区分出乐器的类别，还能判断出各种乐器的位置。这种具有方位、层次等空间分布特性的声音称为立体声。立体声是由直达声、近次反射声、部分混响声形成的前声场和由混响声形成的后方声场的组合。前方声场决定声音的清晰度、响度、定位感。后方声场决定声音的包围感、空间感和现场感。,立体声具有两个特点：1、具有声像的临场感。立体声的重放，能够比较真实的再现声场，使人感到声源的“像”（声像）已被分布到空间的各个角落。2、具有较高的清晰度。,要求我们在改装音响的时候一定需要立体声的效果，分清左右和前后,听觉生理学和听觉心理学,人耳听觉范围是指可闻声、听阀、痛域,1、可闻声可闻声是指正常人可以听到的声音，其频率范围为20-20KHz。称为音频。20Hz以下的称为次声，20KHz以上的称为超音。在音频范围内，人耳对于中频1-4K的声音最为灵敏。对低频段和高频段的声音则比较迟钝。对于次声和超声，即使强度再大，人耳也是听不到的。,2、听阀可闻声必须达到一定的强度才能听到。正常人能听到的强度范围为0-140dB，使声音听得见的最低声压级称为听觉阀值，他和声音的频率有关。良好的听音环境中，在800-5000Hz范围内的听阀十分接近于0dB.,3、痛域使耳朵感到疼痛的声压级称为痛域，它与声音的频率关系不大。通常声压级达到120dB时，人耳会感觉到不舒服。声压级达到140dB时，人耳感到疼痛，声压级超过150dB时，人耳会发生急性损伤。,双耳效应,人的双耳位于头部的两侧，假如声源不在听音者的正前方而是偏向一边，即偏离听音者正前方的中轴线，则声音到达两耳的距离不等，时间和相位就有差异，同时人的头部对侧向入射的声波，由于其中一只耳朵有遮蔽效应，因而传入两耳所感受的声音强度也有差别，就因为存在这些差异，才使我们能辨别出声源的方向来。如果我们用手捂住一只耳朵，则方向感就会立即下降。,另外，人耳辨别声音方向的能力还与声音的频率有关，声学常识告诉我们，前进中的声波如果遇到几何尺寸等于或者小于声波波长的障碍物时，声波可以绕射过去，由于人耳之间的平均距离在16.5-17.5之间,正好对应800-1000Hz频率波长的一半，当频率低于1K时，由于其波长大于17.5CM,因此声波能绕过人的头部而达到被遮掩的那只耳朵,使偏离中轴线的低频声波到达两耳的声级差和时间差极小,当频率高于1K时,由于其波长较短，声波不能绕过头部传送，所以到达被遮掩的那只耳朵的声级也就比另外一只耳朵的声级低的多。故在双耳效应中，低音主要靠相位差来判别，高音主要依靠强度差来判断。,听觉等响特性,听觉等响特性反映人们对不同频率的纯音的响度感觉的基本特性,等响特性曲线反映的一个基本规律，是人耳对于3-4kHz频率范围内的声音响度感觉最灵敏，人耳对于低频和高频声音的灵敏度都要降低。,等响特性反映的另一个基本规律是声压级越高等响曲线越趋于平坦，声压级不同，等响曲线有较大差异，特别是低频段。这个规律在音响技术中是有实际指导意义的。,音乐线性,听觉掩蔽效应听觉掩蔽效应特性反映了人耳对声音的一种主观感觉，它是心理声学模型的基础。如果时间上相邻的两个声波同时存在，且其中一个声波较强，而另一个较弱，则较弱的一个声波会因为较强声波的存在而被人耳听觉所忽略；另一方面，如果频率相近的两个声波同时存在，且其中一个声波较强，而另一个较弱，则较弱的一个频率会因为较强频率的存在而被人耳所忽略。这两种现象在声学上被称为人耳听觉掩蔽效应，其中前一种称为时域听觉掩蔽效应，而后一种被称为频域听觉掩蔽效应。,基于掩蔽效应，调音时我们应特别注意各声部的声功率的平衡，调音者必须非常清楚各种乐器在乐队中所起的作用。比如乐队中的吉他和贝司，由于吉他弹奏的是主旋律，而贝司弹奏的是节奏，因此，调音时应在听感上使吉他和主旋律声稍稍大于贝司的节奏声，这样既突出了主旋律的重要地位，又有较清晰的音乐节奏。,哈斯效应,一种利用声音到达听者的时间差来分辨不同声源声音的听觉效应，即：如果两个声源发出同样的声音，并于同一时刻以同样强度到达听者，则听者感觉声音的方向在两个声源之间。如果其中一个延迟约5-35ms,则声音听起来似乎都来自于未延迟的声源，如果延迟约35-50ms,则延迟声源的存在可以被感觉出来，但感觉声音还是来自于未延迟声源的方向，当延迟的时间超过50ms时，延迟声才不会被掩盖。这时可清晰的听到回声，明确的分辨出第二声源。,汽车音响中的DSP声场处理原理就是利用了哈斯效应。普遍运用了延时处理,使用DSP声场处理技术，使声场处于车的仪表台的中央。同时还可以兼顾到后排。,混响,所谓混响是由于听音空间内个表面对声波无规则乱反射的结果。混响时间与听音空间的大小成正比，空间越大，混响时间越长。混响时间与听音空间的总吸收量成反比，吸音越强混响时间越短,混响时间对听音有着很大的影响，它是听音环境众多声学要求中极其重要的条件。混响时间要适当，才能使声音听起来感到圆润、丰满、生动，音乐才能产生很强的感染力。如果混响时间过长，声音会发浑、不清晰、层次感不强，声音拖着长长的尾巴，犹如身临浴室一样。如果听音环境混响时间过短，则声音会发干，有沉寂、死寂之感，不动听，音乐没有感染力。,混响就是人们所说的“余音”。其定义是：当一个声源发声达到稳定声场后停止、声压级下降60dB所用的时间。在一个空间里，声音总会因为碰到墙壁或其他障碍物而反射回来，声音停止后，仍然会有很多声波在这个空间内被反射来反射去，同时能量不断衰减，所以听上去就会存在“余音绕梁”的感受，这就是混响。,汽车音响电声学,前言,由于汽车的聆听环境狭小，汽车内复杂的环境包括各种振动引起的杂音、非常不理想的设备安装位置、特定的聆听角度，导致音响的重播效果很不理想。要想做好汽车音响，不但要有一定的电子技术基础。还需要对声音的特性，声学的常识有一个基本的了解。这样才能通过基本原理来解决实际操作中出现的许多问题，并在汽车音响改装和调试的技术上登上一个新台阶。,汽车音响,汽车音响的听音环境特点：1、空间小车内聆听环境体积小一般的小型车内的聆听空间体积不超过5立方米，与一般房间相比，车空间只有房间的几十分之一,另外，由于在车室内有各种各样形状的障碍物，所以声音不能很好地传播。在听觉上*有压迫感*不易感觉到扩展感,2、低混响一般的房间或音乐厅的混响时间为300毫秒至1000毫秒，而在车室内混响时间在100毫秒以下，非常短暂，混响不足在听觉上:*不易感觉到临场感,汽车音响特点,改装时增强混响（比如改变安装角度）,3、左右难以平衡，导致严重的声场压缩现象，发声源的位置无法优化。,汽车音响,对策：加装前级EQ，加装延时功能,4吸音特性吸音是指声音在传播中遇到物体后，一部分能量被吸收的现利象。当然，各种材质对声音的吸收力是不同的，而且同一种材质对各个频率的吸收力也有差异。也正因为此，即使是车种相同，也会由于内部的装饰品材料和人数不同，而影响声音。,汽车音响,5、对低频响应有明显的倍增效应由于空间体积小，车内环境有严重的驻波现象产生，特别是在低频部分。美国的Harmangroup研究发现，汽车的室内声学对于声音的低频部分会有一个12-18dB的倍增。这对于汽车影音系统的设计有一个很重要的参考作用，这也可以解释为何许多的车用低音系统的参数设计与传统的家用或专业用音响系统不同。,汽车音响,6、汽车影音系统必须与车内结构组合在专业用或家用音响系统里，音响系统全部是设计好只需要直接安装，调校即可。但是汽车影音系统是将汽车影音套件，与汽车结构件安装固定好后，才形成真正的汽车影音系统。这就要求对汽车的结构，如门板的样式，行李箱的空间等都整合成为汽车影音系统的一部分。,汽车音响,7、汽车的噪声偏高车内噪声是汽车影音聆听的最大的弊病，由于汽车是一个动态的聆听环境，不可避免地会有发动机噪声，风噪，路噪，车身自振等噪声。,汽车音响,汽车音响,全车隔音,汽车电器系统的特点：一、低电压二、直流（高电流）三、单线制四、极搭铁,一汽车电子技术基础,1、交流电和直流电汽车音响中的交流电AC（AlternatingCurrent）是为音频信号提供通路的一种电流；而直流电DC（DirectCurrent）是为电子元器件提供能量的一种电流。,电子基础,交流电交流电AC是一种电流的大小和方向随时间变化（即电荷在正负极间交替移动）的电荷流动。电荷在电路中流动时，会交替地改变流动方向。交替改变的比率称为频率（frequency），即每秒所发生的周期数，单位为Hertz（Hz）。,电子基础,直流电直流电DC是指电荷在电路回路中始终朝一个方向流动的电流，电流的大小和方向不随时间变化，它可以为电子元器件提供电能。,电子基础,欧姆定律是电子学里最基本的定律之一。它是电压，电流以及电阻之中三者的关系，即导体中的电流I和导体两端的电压U成正比，和导体的电阻R成反比，即I=U/R，这个规律叫做欧姆定律。如果知道电压、电流、电阻三个量中的两个，就可以根据欧姆定律求出第三个量，即U=IR，R=U/I。,功率是电压与电流的乘积（即P=UIP=IR）,对于汽车音响改装者来说，掌握这个公式非常重要，因为在改装过程中，经常要计算出线材合适的尺寸，特别是从电源到功放的电源尺寸。,保险值与功率对照表线材号数最大电流最大保险值最大功率最大功率（AB类功放）（D类功放）00AWG400amps300amps3312watts4140watts0AWG330amps200amps2731watts3414watts2AWG208amps150amps1720watts2151watts4AWG131amps80amps1084watts1355watts6AWG82amps60amps683watts853watts8AWG52amps40amps430watts537watts10AWG33amps20amps271watts339watts12AWG21amps15amps171watts213watts14AWG13amps10amps107watts134watts,表2电源线计算表（线材长度以m计）安培数0-11-22-33-44-55-66-77-80-20141212101088820-35121088666435-5010886444450-658864444265-856642222085-10566422220105-12544420000125电子基础,1、压降当电路中存在电阻时，它将使一部分的能量转换为热量而导致一部分的能量损失。这种损失将会导致电压下降，我们称之为压降。在电源连接线路中的连接不当或者多余的电阻都会造成压降现象的出现。,电子基础,在汽车音响的系统中安装中，有许多的情况下会产生压降。不正当的连接以及不不合理的系统配置，会产生压降。如接线端子的磨损，接线头的氧化等等，这些原因使功放上的电压达不到足电压的输出从而造成压降。选用的线材尺寸过小，也会造成回路中电器设备的压降现象,电子基础,为避免产生压降在汽车音响中常用的手法1、功放，保险管的接线处保护良好2、电源部分的接线保护以及防氧化处理,电子基础,2、接地回路汽车音响中多台功率放大器最常用的接地方式，单点接地法，可以最大限度地避免噪声窜入。接地回路可以说是汽车音响系统中最容易产生噪声问题的安装故障之一。接地回路是由于接地点不同，而在各接地点处的压降不同而产生的电位差，从而使交流发电机的噪声引入到系统内，从而产生噪声。,电子基础,在实际的汽车音响电路中，接地回路是由于各条接地的导线或各个器材之间的连线并不是零电阻而造成的。即使是车体的本身，作为电源的地（负极），由于接入车体的接点不同，就会产生电压差异,汽车音响的组成,汽车音响是指在车厢内声源与车厢所形成的听音效果。汽车音响设备就是在汽车中与音响有关的设备，它包括音源（主机）、功率放大器、扬声器、分音器、均衡器、电容等及其他辅助设备和材料。,一、音源（主机）,主机特点,汽车音响主机功能繁多，在加上不同的品牌的功能和操作都有所不同，不过归纳起来，汽车音响的主机有一下几个主要功能：声音设定、系统设定、面板设定、初始设定等功能。这里我们只讲声音的设定部分,1、前后左右声场的调节前方：F前左：FL后方：R前右：FR左边：L后左：RL右边：R后右：RR,BALANCE,FADER,2、超低低音调节功能,SUBWOOFER,+4,TREBLE,+5,3、高低音调节功能,BASS,+7,4、自动控制功能,DEFEAT,ON,OFF,5、内置均衡器,FlatPopsRockNewsJazz&BluesHipHop&Rap,功率放大器,1、A类放大器A类放大器的主要特点是：放大器的工作点Q设定在负载线的中点附近,晶体管在输入信号的整个周期内均导通。放大器可单管工作，也可以推挽工作。由于放大器工作在特性曲线的线性范围内，所以瞬态失真和交替失真较小。电路简单，调试方便。但效率较低，晶体管功耗大，功率的理论最大值仅有25，且有较大的非线性失真。由于效率比较低现在设计基本上不在再使用。2、B类放大器B类放大器的主要特点是：放大器的静态点在(VCC，0)处，当没有信号输入时，输出端几乎不消耗功率。在Vi的正半周期内，Q1导通Q2截止，输出端正半周正弦波；同理，当Vi为负半波正弦波(如图虚线部分所示)，所以必须用两管推挽工作。其特点是效率较高(78%)，但是因放大器有一段工作在非线性区域内，故其缺点是交越失真较大。即当信号在-0.6V0.6V之间时，,3、AB类放大器AB类放大器的主要特点是：晶体管的导通时间稍大于半周期，必须用两管推挽工作。可以避免交越失真。交替失真较大，可以抵消偶次谐波失真。有效率较高，晶体管功耗较小的特点。4、D类放大器D类(数字音频功率)放大器是一种将输入模拟音频信号或PCM数字信息变换成PWM(脉冲宽度调制)或PDM(脉冲密度调制)的脉冲信号,然后用PWM或PDM的脉冲信号去控制大功率开关器件通/断音频功率放大器，也称为开关放大器。具有效率高的突出优点.数字音频功率放大器也看上去成是一个一比特的功率数模变换器.放大器由输入信号处理电路、开关信号形成电路、大功率开关电路(半桥式和全桥式)和低通滤波器(LC)等四部分组成.D类放大或数字式放大器。系利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号的。,1.具有很高的效率，通常能够达到85%以上。2.体积小，可以比模拟的放大电路节省很大的空间。3.无裂噪声接通4.低失真，频率响应曲线好。外围元器件少，便于设计调试。,功放的几个重要参数：1、输入灵敏度：这是功放一项重要的指标。它是要求将音源信号放大到足够推动后级所需要的必要条件2、失真度：这是功放一项极重要的指标，谐波失真是非线性失真的一种，它是放大器在工作时的非线性特征所引起的，失真结果是产生了新的谐波分量，使声音失去原有的音色，严重时声音发破、刺耳。谐波失真还有奇次和偶次之分，奇次谐波会使人烦噪、反感，容易被人感知。有些功放听起来让人感到烦噪，感觉疲劳，就是失真较大所引起的。对功放影响最大的就是失真度，一般高保真要求谐波失真在0.05%以下，越低越好。除了谐波失真外，还有互调失真，交叉失真，削波失真，瞬态失真，相位失真等，它们是影响功放质量的罪魁祸首。3、信噪比，数值越大越好，一般用（S/N）表示，用信号功率Ps与噪声功率Pn的比值的分贝数表示，S/N=10lgPs/Pn=20lgVs/Vn（db），式中Vs、Vn分别为信号电压与噪声电压。信噪比与输入信号电平的增加，信噪比也逐渐加大，但当输入信号电平达到某一数值后，信噪比基本保持不变。按目前高保真要求，信噪比应达90dB以上为好，进口高档的功放机往往可达110-120dB，其性能可想而知了。有的信噪比后面有A计权字样，A计权是指将噪声信号通过加权网络后测得的结果，由于人们对于高、低频段的噪声相对来说不太灵敏，所以出现了这样的计权方式。计权噪声更加直观地代表人们实际感受到的噪声信号状况。总之，信噪比越大，表明混在信号里的噪声越小，放音质量越好，便重放音乐清晰，干净而有层次。,4、输出功率，功率问题最令汽车音响从业人员认识不清，在这里需要一一讲解：A、额定输出功率，称为（RMS），指放大器输出的音频信号在总谐波失真范围内，所能输出的最大功率。它一般是交流信号峰值的0.707倍。B、平均功率，平均功率一般是指各个频率点的平均消耗功率，它与额定输出功率有点类似，但是它一般要参考时间。C、峰值输出功率，功放所能输出的最大音乐功率称为峰值输出功率，它不考虑失真，通常为（RMS）功率的1.414倍左右。D、峰值-峰值功率，它是指正电压峰值到负电压的峰值的功率，它是峰值输出功率的四倍。它的出现是厂家出于商业目的，并无实际意义。5、频率响应，早期俗称功率带宽，指谐波失真不超过规定值时，功放的1/2额定功率频带宽度，即有高低端下跌-3dB的两个频率点之间所包括的频带，称之为功率带宽。,6、阻尼系数，主要是对低频而言，是直接影响低音音质的极重要的技术参数。众所周知，喇叭的口径越大，低音相对就越好，但音盆越大其运动惯性也随之加大，此惯性使它很难与音频信号同步运动，往往表现出的声音混浊不清，尤其在100-400Hz低频，容易造成声染色，使人听起来模糊不清，很不自然。有些改装车的低音喇叭，低频信号强时颤振不止，低音拖尾严重，这就是音盆惯性所引起的。在功放设计时，工程师对功放采取一些技术措施，如选择多管并联，低内阻（毫欧级）大功率管，提高工作电压，选择优质线材等，极力提高阻尼系数，使它能够针对喇叭惯性运动，产生“电阻尼”作用，使音盆的运动与音频信号同步运动，尽可能使音盆在驱动信号结束后很快恢复到零位（即中心位置），这种阻止效果就是阻尼系数（DampFactor），D=Rs/Ri，Rs=喇叭阻抗，Ri=功放输出内阻，D越大，音盆与信号同步效果就越好，低音就越纯越干净，重放效果就越好。7、转换速率（Slewrate），功放的转换速率极大地影响着高音重放质量与性能。转换速率越快，高音音质就越佳，越能准确地捕捉到稍纵即逝的高频信息。高档功放可做到十几至几十V/us，低中档功放都一般不标出，这种转换速率的数值高低，与设计，用料有密切关系，但也不宜太高，太高会产生人耳听不见的20KHz以上超音信号，不但对改善音质无作用，反而容易烧坏高音喇叭。,扬声器（喇叭）,扬声器（俗称喇叭）在整个音响系统中的作用是决定性的，它甚至能影响整个音响系统的风格，好的扬声器都有它自己的个性。在汽车音响改装中，换主机和换扬声器是最常见、最基本的改装。汽车音响中扬声器作为还原设备对声音进行还原，而音质的好坏直接由扬声器来表现，也就是说整个音响系统即使再复杂，最终我们听到的不过是扬声器的声音。下面介绍汽车音响中的终点设备扬声器。,1温度家用扬声器在房间内使用，因此温度差小，而汽车在室外工作，随着气候变化无常，温差大，所以要抗温度老化。2湿度汽车在下雨时、走有水路段、洗车时都要受到潮湿的袭击，所以车内扬声器需防潮，现在多采用防潮的化学合成材料音盆。3尘土家电扬声器在房间内使用，故尘土少，而车内尘土多，需要防尘罩防止音圈摩擦产生噪声。4安装环境家用扬声器安装在制作精美的音箱上面，而车用扬声器则安装在车门板上5噪声考虑到各种噪声和振动情况，所以使用的材料有所不同，要采用各种方式抵消不同的噪声。6阻抗汽车供电电压低，为了获得大的功率，扬声器的阻抗都较小，多使用4、3.2和2。,车用喇叭和家用喇叭区别,扬声器组件,（一）结构及组成材料扬声器一般由防尘帽、音盆、音圈、振动板、盆架、接线柱、上下导磁极片、磁钢等组成。1音盆音盆是利用音盆（振膜）的振动推动空气振动来实现声音的重放。因此音盆的材料决定了扬声器的个性。（1）中低音音盆常用的材料及特点复合纸盆：重量轻，强度大，多用于低音，也用于还原人声。PP盆：合成塑料，防水，适用范围广，但表现不是最好，价格低，属中低档产品。金属盆：强度大，重量大，灵敏度低，对迪斯科表现较好。蚕丝亚麻：多用于编织盆，音质表现最好。属高档产品。（2）高音振膜的材料及特点（在高音中称音盆为振膜）有机膜：一般用于同轴扬声器的高音，其能承受的功率小，容易被烧。金属膜：高音清亮，在大功率时表现甚至好于丝膜。丝膜：音质最好，尤其在较小功率时。,2盆架盆架材料类型及特点如下：（1）铁皮：价格较低。（2）压铸：不易变形。（3）合成材料：重量轻且不易变形。3音圈架大多是铝片。由于音圈架需要考虑散热（音圈工作时产生热量），铝皮散热好，重量轻，不变形。也有用纸质的，但现已被淘汰。现在还有一种KLSV环氧树脂板，有较好的表现。4磁铁（1）铁氧体：传统的最常用，如没有其他的限制，最好用铁氧体。特点是体积大，价格低。（2）钕磁：即褐钕铁硼，也称太空磁。其磁性是铁氧体的7倍。常见的“小屁股”扬声器就是钕磁的。共缺点是：不稳定，易被消磁，所以不能代替铁氧体。（3）锶磁：特点是效率高，但其体积做不大，因而只在高音扬声器上用。5支片支片又称弹簧板、弹波，是扬声器振动的支撑，定心支片主要材料有两种：（1）棉织物：优点是稳定性好，受温度影响小，价格便宜，缺点是顺性较差。（2）聚酰亚胺纤维：优点是刚性好，抗撕裂性强，防潮性好，受温度影响极微，不变形，汽车扬声器中普遍使用，缺点是价格较贵。,6折环折环是音盆与盆架的连接部分，用于支撑音盆的振动系统，并提供顺性恢复为和阻尼作用。常用折环材料有5种：（1）纸折环：优点是灵敏度高，容易制作，价格便宜。缺点是无法满足高性能音响的要求。（2）塑料泡沫折环：优点是质量轻且柔软、顺性好、频率低。缺点是对环境要求高，且极易老化。（3）布折环：优点是低频特性好，阻尼性强，失真小，承受功率大，寿命长。缺点是价格高。（4）橡胶折环：优点是质软且韧性极强，有较强的顺性恢复力，失真小，耐用，广泛用于各种低频扬声器中。缺点是重量稍大。（5）橡塑折环：结合了塑料泡沫折环和橡胶折环的优点，重要轻且柔软，阻尼性好，失真小，顺性好。缺点是粘合较困难。7防尘帽主要作用是防止灰尘、杂物进入磁隙中。常用材料为纸、布、铝、塑料或碳纤维织物等。常用的形状是半球形。,1按性能和用途分可分为：单元扬声器、套装扬声器、同轴扬声器、超低音扬声器。（1）单元扬声器：大多数车上的原装扬声器都是单元扬声器，其结构简单，只能表现中频范围，表现为高音不亮，低音不厚，属低档产品。（2）套装扬声器：套装扬声器是由高音扬声器（高音仔）、中音扬声器、分频器等组成的。常用的有二分频和三分频两种，其优点是有利于声场的定位。由于不同的扬声器负责不同的频率，因而其分频准确，频率范围宽广。在这里要介绍一下分频器。分频器连接音源、高音、中低音，使之成为一个系统，其作用是将正确的频率分配到相应的扬声器，以确保高、中音扬声器能各司其职。在有些分频器上有0、-3dB、-6dB的标注，它实际上是一个高音扬声器的衰减电路，可根据个人的听音喜好来选择高音接在哪一个上。由于套装扬声器有优秀的声场定位能力，一般都用在前声场。安装时应注意高音仔和中音扬声器的距离最好不要超过30cm。以免声音过于散。高音仔安装位置尤为重要。因为它将决定整个声场的位置。一个最简单的二分频的分频器连接方法是：INPUT为音源输入，WOO接中音扬声器，TWE接高音扬声器。WOO和TWE也有写作Mid和High的。不同厂家的标注是不一样的，平时应多积累英文单词。在分频器上只能连接本套型号的扬声器，不要乱接其他扬声器。因为本套型号的扬声器的分频点和其他参数是设计好的，如果乱接其他扬声器效果将不能达到设计要求，甚至烧毁高音扬声器。（3）同轴扬声器：就是将高中音扬声器旋转在同轴或同一底盘上。同轴扬声器的优势是易于安装，且音源一致，即点音源。缺点是高音常常会“遮盖”中音；声音偏硬，声场不均匀，一般推荐做后声场扬声器用。在实践中150mmx230mm的同轴扬声器的表现还是不错的。（4）低音扬声器：一般都在200mm以上，装在专门制作的低音箱内。低音扬声器尺寸越小，声音效果就越硬和脆；尺寸越大，声音效果就越深沉，余音也越重。目前市场上用一种现成的低音炮来作低音，省去了制作音箱的麻烦，但效果不如音箱。低音炮只是一种低端的产品。低音炮可分为有源和无源两种。有源低音炮是指有独立的电源来带动低音炮的内置功率放大器以推动低音扬声器。无源低音炮无内置功率放大器，直接由车载功率放大器推动低音扬声器。低音能极大地改善车内的听音感受，特别是高速行车中，低音会大大地衰减，增加一个低音系统是很必要的。低音扬声器一般可分为单音圈和双音圈两种。其阻抗有2、4、6、8。6为欧洲款扬声器常用。,分频器,将输入的模拟音频信号分离成高音、中音、低音等不同部分，然后分别送入相应的高、中、低音喇叭单元中重放。之所以这样做，是因为任何单一的喇叭都不可能完美的将声音的各个频段完整的重放出来。因此，我们将这个任务分配给该去的单体，各施其职，然后再整合起来，分的越细当然每个单体的工作范围会越小越细腻，频率响应就越平整。一般分频器分为功率分频器和电子分频器。,功率分频器位于功率放大器之后，通过LC滤波网络，将功率放大器输出的功率音频信号分为低音，中音和高音，分别送至各自扬声器。连接简单，使用方便，但消耗功率，出现音频谷点，产生交叉失真，它的参数与扬声器阻抗有的直接关系，而扬声器的阻抗又是频率的函数，与标称值偏离较大，因此误差也较大，不利于调整。,分频器标注的输入英文是“INPUT”接低音的端子是“WOOFER接中音的端子是“MID”接高音的端子是“TREBLE,功率分频器接法,当然各个品牌的标注都有所不同，例如KICKER的QS套装高音的接线柱有四个，有0dB,+3dB,和+6dB,电子分频器将音频弱信号进行分频的设备，位于功率放大器前，分频后再用各自独立的功率放大器，把每一个音频频段信号给予放大，然后分别送到相应的扬声器单元。因电流较小故可用较小功率的电子有源滤波器实现，调整较容易，减少功率损耗，及扬声器单元之间的干扰。使得信号损失小，音质好。但此方式每路要用独立的功率放大器，成本高，电路结构复杂，运用于高档汽车音响系统。,因为车内空间形体、喇叭安装指向，在实务运用上有其无法变更的因素存在，以藉由电子分音器灵活的特性可在各类段上之分频点、相位、Q值变动几时到最理想的频段调整，来克服各种车内变数，以达到车内最佳聆听环境之目的。电子分音器是由低通、带通、高通滤波器所组成。主动式电子分音器装置于车用主机与扩大器之间，电子分音器可由二音路到多音路型态，但是所分出来的每一音路讯号都不得必须经过一个扩大器，如果音路分得越多，扩大器也就相等增加。,主动式电子分音器与被动分音比较所具有的优势1、扩大器工作在固定的频带上过截失真可降低许多主动式分音器在功率放大机之前切割信号，被动式分音器在功率放大器之后切割信号，因此，主动分音没有功率承受的问题，一般的被动分音器都有功率承受的限制，实际也有因为功率太大而造成失真的实例。而主动分音因为在功率放大机之前切割信号，所以放大机不会浪费功率在不需要的频段。被动分音器并没有做到这一点，它只能衰减滤掉放大后的功率信号，因此被动式会有功率承受的问题。2、喇叭单体间灵敏度不同的问题容易受到控制,举例，高音单元的效率为92dB,而中音单元为88dB,那么如果只用一部功放来推动的话，因为灵敏