Модерните автомобилни аудио системи, освен възпроизвеждане на музика, предлагат и много други функции – infotainment системата е тясно свързана с електрониката на автомобила, управлява навигацията, комфортните елементи, гласовите асистенти и системите за безопасност. При всичко това обаче често се забравя самото качество на звука. Вградени преобразуватели, активни филтри и фабрични еквализации могат да променят сигнала до такава степен, че дори много качествена апаратура не може да покаже пълния си потенциал. Ключът към по-добър звук не лежи само в говорителите или усилвателя, а много по-близо, отколкото може да изглежда – точно в началото на сигналния път. В тази статия ще покажем защо именно източникът е важен и какви възможности съществуват за постигане на идеално качество на звука.
Сигналът е основата на всяка аудио система. На снимката той вече е значително еквализиран от фабричното устройство, допълнително с приложени all-pass филтри.
Защо фабричната главна единица често е компромис
През последните години infotainment системите в автомобилите напреднаха невероятно. От едноцелево автордио те се превърнаха в централния мозък на автомобила, който управлява практически всичко – от навигацията и климатизацията до асистентите за безопасност. Но с нарастващата комплексност качеството на самия аудио сигнал често остана на заден план. Днешната главна единица обработва огромно количество функции, но за прецизна работа със звука често просто не остава ресурс. Резултатът е сигнал, който е технически и звучно далеч от идеала.
Най-честите проблеми, с които се сблъскваме при фабричните единици:
Активни кросовъри и фабрични еквализации. Производителите на автомобили се опитват да маскират слабостите на говорителите софтуерно и особено при опционалните системи често резултатът е силно обработен сигнал, който не може да бъде напълно „поправен“ дори с DSP процесор. Музиката тогава никога не звучи толкова естествено, колкото би могла.
All-pass филтри. Тези филтри се използват за времево синхронизиране на отделните говорители, без да променят тяхната сила на звука или честотния им ход. В практиката обаче те често предизвикват нежелани фазови измествания на сигнала, които влошават усещането за пространство и разчитането на звука. Срещаме ги главно при японски и корейски автомобили, където настройките им са много агресивни.
Слаб D/A преобразувател и ограничен динамичен обхват. Цифро-аналоговите преобразуватели във фабричните единици често имат ниска прецизност, по-висок шум и по-малък сигналов към шумов дискриминант. Това води до плоско звучене без детайли и пространство, което качествената аудио система може да предложи.
Компресиран пренос през Bluetooth. Повечето автомобили използват базови кодеци като SBC или AAC, които ограничават битрейта и губят част от фините информации. Резултатът е по-малка дълбочина, по-слаба сепарация на инструментите и по-ниска обща вярност на записа.
За щастие съществуват решения, които минимизират или напълно отстраняват тези ограничения. Добавянето на качествен външен източник може значително да подобри чистотата, динамиката и естествеността на звука и да издигне цялата система на ниво, което обикновената главна единица не може да предложи.
Hi-Res Bluetooth модул Audison B-Con: лесно решение как да получите качествен източник за всяка инсталация.
Какво е външен източник и какви форми има
Ако искаме да извлечем максимума от озвучаването на автомобила, е необходимо към усилвателя или DSP процесора да достигне възможно най-чистият сигнал. Докато по-рано често беше достатъчно да се смени фабричното радио с качествена aftermarket единица и да се реши проблемът, при модерните автомобили това вече практически не е възможно. И точно за това служат външните източници на звук. Тези устройства заобикалят слабостите на фабричната единица и предоставят цифров или аналогов изход, който съответства на възможностите на качествените компоненти.
Основните типове външни източници, които се използват на практика:
Hi-Res Bluetooth модули – най-често срещаното, ценово достъпно и технически най-просто решение за постигане на качествен звук без сложни изменения. Те позволяват удобно безжично свързване на телефона или плеъра, като модерните кодеци LDAC или aptxHD могат да пренасят сигнал с висок битрейт и минимална компресия. Качеството е значително по-добро в сравнение с обикновените Bluetooth системи в автомобилите и на практика се доближава много до кабелното свързване. Тези модули могат да се използват като самостоятелно устройство, свързано към произволен DSP процесор или усилвател, или като интегрирана карта директно в DSP единицата, което пести място и опростява инсталацията.
Интеграционни модули – устройства, предназначени за инсталиране директно в автомобила, обикновено на мястото на фабричния усилвател. Те приемат цифров сигнал от infotainment системата (например чрез шини AVB, MOST, CAN) и го преобразуват в чист аналогов или цифров изход без фабрични еквализации, кросовъри или корекции. Запазват при това всички оригинални функции на автомобила, като управление на силата на звука, паркинг сензори или системни звуци. Благодарение на това предоставят идеалния изходен сигнал за свързване на външни усилватели и DSP процесори. Въпреки това трябва да се има предвид, че става дума за сравнително скъпо решение, което освен това не е налично за всички модели автомобили.
Hi-Res плеъри – сред аудиофилите най-популярното решение, което осигурява безкомпромисно качество на звука. Тези плеъри разполагат с първокласни вътрешни компоненти, прецизни D/A преобразуватели и често отделено захранване. Качеството може допълнително да се повлияе от избора на по-високи модели с първокласни DAC чипове, които предлагат изключителна чистота, пространство и динамика. Hi-res плеърите могат да възпроизвеждат музика както от беззагубни стрийминг услуги (напр. Tidal, Qobuz или Apple Music Hi-Res), така и от USB диск или карта с музикална библиотека. Повечето поддържат и висококачествен Bluetooth пренос, но за постигане на максимална вярност и тук се препоръчва кабелно свързване.
Звуково най-съвършеното решение – външен Hi-Res плеър, който позволява слушане в студийно качество.
Какви предимства носи външният източник
Използването на качествен външен източник означава придвижване към студийна вярност. Музиката звучи така, както е била замислена от автора – без обработки, компресия и оцветявания, които фабричните единици внасят в сигнала. Всеки детайл се чува с прецизност, която обикновените системи просто не могат да предложат. Звукът придобива дълбочина, пространство и естествена динамика и живост. В комбинация с качествени компоненти и правилно настроен DSP се създава верига, която вече не е лимитирана от слабостите на фабричната единица. Звукът се издига до ниво, което може да се сравни с домашно hi-fi слушане.
Подобрението не е само субективно – има ясни технически причини:
По-качествен D/A преобразувател (DAC). Всяко цифрово устройство трябва да преобразува сигнала от единици и нули в аналогова форма, която усилвателят може да обработи. При фабричните единици се използват евтини интегрирани DAC чипове с ограничен динамичен обхват и по-висок шум. Външните hi-res устройства използват първокласни преобразуватели с прецизно време на работа, ниско изкривяване и висок сигналов към шумов коефициент, което се отразява на чистотата и детайлите на звука.
По-голям динамичен обхват. Качествените преобразуватели постигат отношение сигнал/шум до 120 dB и повече, докато обичайните OEM единици са около 85–90 dB. На практика това означава по-голяма разлика между тишината и най-силния момент – музиката звучи по-жива, с по-добра градация и естествено пространство.
По-висока честота на дискретизация и битова дълбочина. Hi-res устройствата могат да обработват музика до резолюция 32 bit / 384 kHz. Това запазва фините детайли и микроинформациите, които липсват в обикновените CD или компресирани формати. Тези разлики са най-очевидни при акустична, класическа и студийна музика, където има значение естествеността на реверберациите и текстурата на инструментите.
Директен цифров поток без излишни преобразувания. Фабричните единици често преобразуват сигнала между цифров и аналогов формат няколко пъти – всяка конверсия внася изкривяване. Външният hi-res източник изпраща цифровите данни директно към DSP или усилвателя, като по този начин се минимизират загубите и се запазва максимална точност.
DSD възпроизвеждане. Някои плеъри и DSP процесори поддържат формата DSD (Direct Stream Digital). Той използва изключително висока честота на дискретизация и еднобитов поток от данни, което прави звука изключително плавен и естествен.
Може да стане и скрито – DSP процесорите Helix позволяват интеграция на Bluetooth модул чрез специална карта.
Важно е да се споменат и недостатъците и ограниченията
Външният източник на звук може значително да подобри качеството на слушане, но също така носи няколко технически и практични ограничения, които трябва да се имат предвид. Тези аспекти сами по себе си не са непреодолима пречка – по-скоро показват необходимостта от избор на правилното решение за конкретния автомобил и начин на ползване.
По-сложна интеграция в автомобила. Модерните автомобили са пълни с електроника и взаимно свързани системи. Инсталирането на външен източник изисква опит с включване към фабричните шини и осигуряване на правилна комуникация с другите елементи на автомобила. В някои случаи е необходимо специално интерфейсно устройство или допълнителни модули.
Запазване на функциите на infotainment системата. При някои автомобили е сложно да се запазят всички оригинални функции на главната единица, като системни звуци, гласово управление или handsfree. Правилният проект на инсталацията трябва да предвиди запазване на пълната функционалност на автомобила.
Потребителско неудобство. След преминаване към външен източник управлението на музиката често се премества от главната единица към мобилния телефон или отделен плеър. В началото това може да изглежда неудобно, но повечето потребители след кратко време оценяват простотата и преди всичко значително по-добрия звук. След като човек чуе разликата, обикновено не иска да се връща към оригиналната система. В някои случаи може да се постигне пълно управление и през главната единица – например чрез използване на интеграционни модули и системи Apple CarPlay или Android Auto.
По-висока покупна цена. Качествените hi-res плеъри и интеграционни модули не са евтини. Въпреки че носят значително подобрение на качеството, за обикновения потребител инвестицията във външен източник може да бъде по-висока от очакваното. От друга страна, за взискателните слушатели ползата е ясно доловима и инвестицията има смисъл.
Необходимост от настройка и калибриране. Самият външен източник още не гарантира перфектен резултат. За да свири системата на максимума, е необходимо правилно свързване с DSP процесора и последващо професионално настройване. Само комбинацията от чист сигнал, качествени компоненти и прецизна настройка дава реалния ефект.
При правилен проект и професионална инсталация тези фактори обаче не представляват проблем – те само потвърждават, че качественото озвучаване на автомобила е комплексна дисциплина, където опитът и прецизният подход се проявяват не само в техниката, но преди всичко в крайния резултат.
В заключение
Качеството на звука винаги се определя от най-слабото звено в веригата – а при модерните автомобили това обикновено е фабричната главна единица. Външният източник може да отстрани тази бариера и да предава музиката с пълна вярност, с динамиката и чистотата на студиен запис. Независимо дали става дума за hi-res Bluetooth модул, интеграционен интерфейс или първокласен плеър, ключово е и правилното свързване и прецизното настройване на цялата система.
Външният източник обаче не е необходим за всяка аудио система. Неговото използване има най-голям смисъл при инвестиция в първокласни компоненти и за слушатели с аудиофилска насоченост, които се задоволяват само с най-доброто. В такъв случай външният източник може да отвори ново ниво на детайл, пространство и естественост – и да превърне обикновеното слушане в истинско преживяване..jpg)
Интеграционният модул PAC за автомобили Toyota позволява изключване на фабричния усилвател и получаване на чист сигнал за aftermarket усилвател.