Путь к вершинам автомобильного звука не заканчивается созданием музыкальной системы hi-end. Высшая лига car audio – инсталляция спортивного класса, предназначенная для соревнования по неограниченному звуковому давлению SPL (Sound Pressure Level). Уровень звука в некоторых SPL-спортивных автомобилях не просто очень высок – он смертельно опасен для всего живого в салоне.
Как известно, громкость звука измеряется в децибелах. Звуковые волны давят на наши барабанные перепонки с определенной силой, от величины которой зависит, насколько громким человек воспринимает тот или иной звук. Уровень шума в 20-30 децибел – это естественный "неслышный" шумовой фон, грубо говоря, полная тишина. Граница максимально громких звуков, способных временно оглушить человека, находится на уровне примерно 90 децибел. Со звуком такой силы поезд прибывает на станцию метрополитена, стреляют из пистолета в небольшой комнате или обрабатывают мосты "пескоструйкой". 140 децибел выдает турбина реактивного самолета, и этот звук уже вызывает у человека болевое ощущение, 150 – опасно для жизни. Но это еще не все. Звук мощностью 180 децибел вызывает эффект так называемой "усталости металла", а при 190 стальные заклепки просто вырываются из металлических конструкций.
Именно поэтому профессиональные спортивные машины, соревнующиеся в классе SPL, больше похожи на бронированные сейфы, чем на автомобили, и передвигаться могут весьма условно и только на короткие расстояния. Это вполне понятно, ведь созданы они вовсе не для того, чтобы побеждать в ралли. Но обо всем по порядку.
Спорт избранных
Соревнования по максимальному звуковому давлению в салоне автомобиля зародились в Америке около двадцати лет назад и быстро завоевали популярность во всем мире. Эффектная форма проведения соревнований довольно легко позволяет превращать их в яркое шоу, что привлекает множество болельщиков и зрителей. При этом соревнования по SPL – не просто захватывающее зрелище. Профессионалы car audio (все как один спортсмены) считают, что только в ходе соревнований можно определить правильность выбора усилителей и динамиков, проверить запас их прочности и качество работы в экстремальных условиях. Создание мощного баса в машине – непростая задача, для ее решения используют специальные комбинации из усилителей огромной мощности и набора самых больших сабвуферов.
В SPL правят бал точные науки, в основном физика и математика, хотя немало задач решается с помощью геометрии и старика сопромата. Для повышения звукового давления даже на 3 дБ мощность усилителя нужно увеличить в два раза, поэтому немногие машины могут преодолеть рубеж 150 дБ. Каждый новый децибел за этой гранью достигается большим трудом – простым увеличением мощности усилителей уже не обойтись, требуются надежные динамики и усилители специальной конструкции. Процесс расчета и сборки спортивной системы напоминает создание гоночных автомобилей "Формулы-1".
Правила соревнований довольно просты. Существуют три класса: новички (начинающие), любители и профессионалы. Уровень класса новичков ориентирован, как правило, на участников, решивших впервые попробовать свою систему в соревнованиях. Участник соревнований находится в этом классе всего один год, по окончании которого он автоматически переводится в класс любителей. Большинство участников навсегда остаются в классе любителей, за исключением тех, кто начинает представлять фирмы, специализирующиеся на car audio, или производителей автомобильных аудиосистем. Если это происходит, то такой участник перемещается в класс профессионалов. Кроме этого системы разделяются по количеству сабвуферов. Существует несколько заранее оговоренных классов – 1-2, 3-4, 5-8 и т. д. Цифры в названии класса обозначают допустимое число сабвуферов, с тем условием, что, по правилам сабвуфером считается любой динамик типоразмера 8 дюймов или более. К примеру, 8-дюймовые среднечастотники, установленные в передних дверях автомобиля, будут приравнены к сабвуферам, и никакие уверения участника о том, что они не будут работать во время измерения (а то и вовсе не подключены), не повлияют на решение судей.
Сами соревнования напоминают шумные автомобильные шоу: множество запаркованных автомобилей с открытыми капотами, дверями и багажниками, демонстрирующие свои аудиосистемы. Толпы зрителей, судьи с аппаратурой, громогласно объявляющие результаты. В России существуют два способа судейства: сквозной проезд, когда участников соревнований судят на станциях оценки, куда они подъезжают на своих автомобилях, и пеший обход – в этом случае команды судей пешком обходят место проведения соревнований и дают оценку автомобилям. SPL тестируют, устанавливая микрофон в салоне автомобиля. В проигрыватель заряжается специальный судейский диск, выпущенный европейской ассоциацией автозвукового спорта EMMA, автомобиль закрывают, и члены команды (или друзья участника) пытаются снизить вибрации кузова: ложатся на капот и на крышу, прижимаются спинами к стеклам. Поскольку тепловая мощность в катушках каждого громкоговорителя достигает без малого 4 кВт, установку можно включать не более чем на 10 сек. Поэтому на головном устройстве перед измерениями устанавливается резонансная частота, и головное устройство ставится на паузу. По сигналу судей сигнал включается два раза по 3 сек. для фиксации результата. Повторные включения не дают улучшения результата. Во-первых, разряжаются аккумуляторы и конденсаторы, во-вторых, прогрев катушек громкоговорителей вызывает увеличение их сопротивления и, соответственно, снижает результат. Показания датчиков, принимающих сигнал от микрофона, передаются на судейский компьютер, где лучший результат фиксируется как зачетный.
Технологии победы
У SPL-системы, так же как и у гражданских систем, существуют свои принципы установки. Основной фактор для автомобилей-спортсменов – не количество низкочастотных головок и не технические качества усилителей. Самое главное здесь – организация бесперебойной системы питания. Это вполне резонно – без мощного источника питания усилитель не сможет отдать в нагрузку необходимую мощность. Генератор в качестве основного источника отпадает сразу: максимальная мощность стандартного "восьмерочного" генератора – 800 Вт при 5000 об/мин, а по правилам соревнований угловая скорость двигателя во время измерения не должна превышать 2000 оборотов. Если генератор начнет работать при таких оборотах, вырабатываемая им мощность опустится до мизерного уровня, и пользы от нее не будет ровным счетом никакой. Второй вариант – специальные конденсаторы. Бытует мнение, что конденсаторы крайне необходимы в системах, ориентированных на звуковое давление. До некоторого времени даже профессиональные участники соревнований зачастую оснащали каждый усилитель системы конденсатором, а иногда даже несколькими. Практика показала, что пользы от конденсаторов, установленных в цепи питания, ровным счетом никакой, потому что при токах свыше сотни ампер они разряжаются за доли секунды, совершенно не влияя на результат.
Остается аккумулятор. Впрочем, стандартный аккумулятор тоже мало полезен, ведь его функция – это обеспечение стартера током, достаточным для пуска двигателя. Требующаяся для этого сила тока составляет около сотни ампер, и выдать ее способен даже самый слабенький аккумулятор. Однако многочисленные опыты показывают, что сразу же после запуска серьезной аудиосистемы напряжение даже на хорошем импортном аккумуляторе падает до критически низких 8-9 В. Получается, что штатного аккумулятора явно недостаточно для намеченных целей и его лучше всего заменить на специальный, акустический, изначально рассчитанный на подобные экстремальные условия эксплуатации. Такие аккумуляторы производятся многими известными фирмами ("Scosche", "Stinger", "RF", "Lightning Audio"), а их характеристики поистине внушают уважение. Например, батарея "Stinger SP800", младшая в линейке, способна в течение пяти секунд отдавать ток порядка 1000 ампер, а в совсем короткий промежуток времени (1 с) и того больше – 2400 ампер.
Кроме этого, продумывая энергетическую линию для работы мощной аудиосистемы, много внимания уделяют силовым и акустическим кабелям. Во время работы системы по ним идут токи очень большой величины, и, если калибр шнура не будет соответствовать проходящей по нему мощности, именно в кабелях упадет заметная часть напряжения, в результате чего усилители окажутся на голодном пайке, а автомобиль вне списка победителей.
Без компромиссов
Самые интересные спортивные автомобили выступают в классе "Профи", в специальной категории, которую называют "Extreme". Здесь соревнуются настоящие монстры SPL – автомобили, предназначенные исключительно для соревнований по неограниченному звуковому давлению. Для них полностью отсутствуют ограничения на численность усилителей, генераторов, аккумуляторов и конденсаторов, существующие в прочих классах. Модификации салона автомобиля не связаны пространственными рамками и могут быть произведены как в водительской, так и в пассажирской части. Основное требование, за выполнением которого следит судейский персонал, – салон автомобиля должен иметь традиционное расположение передних сидений, способных удобно вместить двух пассажиров среднего роста (170 см). Кроме того, максимальная суммарная толщина всех подпорок перед дверными стойками не должна превышать 15 см.
Машины, соревнующиеся в этой категории, дают понять, что подобные ограничения весьма либеральны. По уровню бронирования эти автомобили не уступают танку. Постройку начинают с замены резиновых уплотнителей дверей, заделки всех отверстий и щелей, настройки замков, а заканчивают бронированными стеклами, усилением кузова распорками, заменой всех мягких материалов внутри салона на пластмассу и металл. Обычно салоны и двери автомобилей обвариваются толстыми стальными листами, лобовые стекла меняются на стекла меньшей площади (и толщиной в палец). Двери машин также подвергаются кардинальной переделке, в результате которой каждая дверь иногда весит на порядок больше, чем раньше и затягивается винтовыми зажимами. Стеклоподъемники удаляют и вставляют толстые стекла. В интерьер автомобилей нередко добавляется специальный короб для уменьшения объема салона, а багажное отделение всегда под завязку набито аппаратурой – усилителями, дополнительными аккумуляторами и конденсаторами. Ниши педалей на время измерения закрываются специальным щитком.
Участники соревнований по Sound Pressure Level говорят, что главная идея этого вида спорта – торжество инженерной мысли над толщиной кошелька. Возможно, это и так, но статистика говорит о том, что к инженерной мысли должен прилагаться не только опыт, но и финансовые возможности – и мировой (174 дБ), и российский (164.6) рекорды по SPL заняли машины с системами на базе компонентов производства американской фирмы MTX. А это довольно дорогое удовольствие.
Для комментирования вам необходимо авторизоваться