汽车音响系统的构造及基础知识

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一、主机（音源）

    从专业的角度讲主机应定义为音源，他把音乐软件的磁信信号或数字信号等转化为相应的电信号。它装于汽车的控制台上。是任何音响系统的核心。也是音响系统中的重要组成部分。主机从AM收音机到盒式卡座发展至今其功能和品质都发生了巨大的变化。现在主机越来越走向于多功能化。

    主机的分类：主机的分类有好多种。我们按信号源分成以下几个大类：

    1、AM/FM调频器：用来接收电台调频调幅信号，现已发展为数字调频器。

    2、盒式卡座：又称卡带机，用于播放磁带，但音质较差。

    3、CD播放器：音乐信号的信噪比和音质都较好，是理想的音源，但容量较小。

    4、VCD机：数字化音频压缩技术MPEG-1的产物，可以播放视频和音频，但音质较差。

    5、DVD机：采用MPEG-2作为视频数码电路模块，用AC-3作为音频信号的解码电能模块，高性能的演绎音频与视频。

    6、MD播放器：是软盘的薄DISC，主要特点是比CD小，音质良好，而且可以录音。

    7、MP3播放器：容量较大，一张碟可以储存一百多首歌，且音质良好。

    8、硬盘播放：可直接从网络上下载音乐进行播放，可以重复录制音乐。

    在以上各种信号源中，都以音质作为追求的目标，目前还是以CD最为理想，但它的缺点是容量小，一张碟最多灌录十多首音乐，且不能反复灌录。MD比CD音质好，而且可以自由灌录，碟片由于有外壳保护，不会磨损，但碟源较少。

    （注：发烧型与普通型主机的分类）

    通常发烧型的主机是纯音源，不带功放，档次高、音质好。使用时必须配其它功放才能使用的主机。也俗称”哑巴机“。由于它省却了在其它部件的成本，又大大减少了”热传染“，所以发烧型的主机对音质的提高有很大帮助，追求优异音质所先考虑选用类型主机。普通型主机一般都有内置四路功放，功率从每声道40W-60W不等，RMS（额定）功率大约在10-15W。

    主机的规格：主机分1-DIN和2-DIN两种规格。（2-DIN俗撑大屏幕机式双层叫）。

    主要按车安装位置（中控台的安装空间）而定。适合安装1-DIN机型的车有：捷达、桑塔那、三菱、奥迪、索那塔等，适合安装2-DIN机型的车有：丰田、本田、别克、帕萨特、日产、斯柯达（欧雅）等。

    注：如果是宝马X5、奔驰S-600、奥迪A6L、A4、丰田锐志、马自达6、本田2.4，车类型需特别注意。因为这类型车的中控台不是标准的DIN设计，所以在安装主机时，需要特别制作的主机模具才能稳定的安装上。

    二、主机的主要参数（性能指标）

    一台主机的好坏，最直观的就是看它的技术参数指标。
主要有以下几个方面。
    1、输出功率：现在的主机所标的功率大多数为峰值功率，在40-60W之间。越大的越好，通常输出功率太小的主机需要专用的功率放大器（一般定额功率在10-15W之间0。

    2、频率响应（HZ）：人耳所能听到的频率范围，在20HZ-20KHZ，因此该指标最少要达到这个数值，而且越宽越好，（下限频率越小，上限频率越大越好）。

    3、信噪比（S/N）：指的是音乐信号与噪音的比例，单位为分贝（DB），该数值越大越好，一般高档的主机都在100DB以下，声音干净、清晰。

    4、点谐度失真（THD）：该指标体现声音再现的还原度的百分比表示，该数值越小越好，一般高档查品的点谐度失真都在1%以下。

    5、RCA输出路数/电压：大部分主机都有1组RCA输出，它能输出低电压信号，这样就可以从主机直接传输到外加的功率放大器上，主机通常有1-3对RCA输出，当然越多的越好，这样频率划分会更加细致。而且RCA电压一般在2V-6V之间，一般高档主机的RCA电压能达到4V-6V，选择电压高的对系统的提升会有很大的帮助。

    三、主机的功能选择

    由于汽车特定的聆听空间，对声场、音质都有一定的影响，为了解决这些问题，现时主机已有响应的功能力求达到现场聆听的效果。

    1、RDS显示功能：可以将电台发出的信息显示在主机的显示屏上（你听不到但可以看到）。

    2、响度调节功能（LOUND）：在音量较低时，用来补偿，高频和中低频。通常当音量较小时，我们会发现，高音、低音好象没有了，整个声音好象没有层次感，这时只要打开LOUND功能，主机就会对高音、中低音进行提升，令你听到丰满、清晰的声音。

    3、预设储存：是将你的所选定完的电台的频率储存主机存储器中。

    4、预设扫描：是将你预设的电台频段，或歌曲音乐以扫描的方式逐一播放几秒钟，以选择你喜欢的电台歌曲音乐。

    5、声道调整（BAL/FAD）：用来调整左右及前后声场的平衡。

    6、静音功能（MULE）：快速降低音量。

    7、预设均衡模式：此功能主要针对不同类型的音乐设置不同的频率响应曲线。ROCK（摇滚乐）POP（流行音乐）、JAZZ（爵士乐）、VOCAL（唱声）、CLUB（俱乐部）、NEWAGE（前卫）、CLASSLC（古典乐）。

    8、对比调节：可以根据喜好改变屏幕灯光的亮度。

    9、唤醒功能：按压主机上的任何一个按键都可以将主机唤醒，让其开始工作。

    10、防盗功能：如主机前面板可以拆卸；隐藏面板；设定密码；或使用安全卡片以防主机被盗。

    EQ（均衡器、等化器、分音器）
EQ是一种音频信号处理设备，它可以控制不同音频点（段）的信号强度，由于汽车内部空间狭小且不规则，各种内饰材料和面板对声音的吸收和反射等原因，使汽车音响系统所再现的声音频谱是非常不均匀的，即频谱曲线不够平滑，这就需要均衡器来弥补音响系统的不足。

    1、均衡器的类别：

    A、图形均衡器，这类均衡器仅能在固定中心频率和带宽上进行幅度的调整，通常是其控制一些滑动电位计组成，电位计所形成的“图形”就像频响曲线一样顾名推行均衡器。

    B、参量均衡器：这类均衡器可以调整岁有的均衡参数，幅率、频度、宽度等，一般用于比赛车辆或发烧友的音响系统中，价格较贵，需专业调试。

    C、数字均衡器，DSP（数字信号处理），可以编辑所有不用频段上的片率，并将它们储存在储存器中，形成比如摇滚、蓝调、交响、人声等音乐风格、均衡器中最吸引专业人士的一种。

    2、均衡器的主要参数：

    A、信噪比；

    B、总谐波失真；

    C、频率响应；

    D、最大输入输出电平；

    E、输入增益；

    F、PFM频率；

    G、输入疏忽通道数目（RCA）；

    H、输入输出阻抗；

    I、均衡器中心频率；

    J、平衡输入噪声样抑制；

    K、输入/输出阻抗；

    3、均衡器的功能：

    A、校正音频设备产生的频度畸变，以获平坦响应；

    B、提高清晰度和自然度；

    C、改善车内生产的不均匀度，确保其频率特性平直。

    为何要在这章节内同时介绍均衡器和分音器，因为很多人会在音响系统中将均衡器和分音器混为一谈，造成使用上错误理解，使得一套原本好的系统不能发挥其优势。因此我们一起来理解分音器。

    分音器，是为了使声音得到最好的再现，将特定音频输入到扬声器的一种电器。对于使用分离扬声器的音响系统最好使用分音器，它不仅能够提高音质还能够使高音扬声器得到保护。

    分音器分为两大类：A：功率分音器（被动分音器）B：电子分音器（主动分音器）

    功率分音器：是在功率放大器之后进行分频的，它是通过电感电容电阻等无源元件组成的滤波器网络，把各频段的音频信号分别传输到相应频段的扬声器中去重放，功率分频器的优点是成本低，结构简单，调整容易，适应性强，缺点是，插入损耗大，效率低，瞬态特性差，且本身不具备放大作用，对音频信号的宽频响应及分频点的良好衔接有一定困难。
电子分音器又称有源分音器：是由各种阻容元件和晶体管式集成电路等有源器件组成，它是在主机于功率放大器之间的一种模拟电子滤波器，能把主机输出的音频信号分成不同频段后，在输入功率放大器进行放大处理，电子分音器优点是本身有一定的放大能力，各频段频谱平衡，相互干扰小，输出动态范围大，还能有降低功率放大器的互调失真，缺点是每个频段需要一个单独的功率放大电路。

    均衡器、分音器的大部分高汽车音响系统中不可缺少的的重要器材，尤其是在汽车比赛中能发挥其重要作用。

    电子分音器详解/EQ的作用及使用：

    EQUALZER的简写，又名等化器，均衡器，在音响世界里，它被广泛应用，但很多人都误用。产生了不满意的效果。要想很好的使用均衡器，我们就要先了解一下音乐中最基本的东西，即频率(各种音乐的频率划分祥见附录）只有真正认识了它和它做了朋友，你才可以随心所欲的使用均衡器。（搞清各个频率范围是基础）

    频率范围与听者之间有着异常紧密的关系：

    超低频率范围1HZ-20HZ，这个频段人耳应该是听不到，如果它们的能量很大的话，我们可以感受到压力的感觉。管风琴及地震就可产生这些频率，极低频范围20HZ-40HZ，这个频段的声音大多是鼓、钢琴、电子琴（低音）及大提琴或电贝斯，都是构成音乐的基本。中低频范围在50HZ-315HZ，这个八度音通常被指为低音或重音的范围，出现在中间人声的低频部分。或喇叭、黑管、及长笛也有这个频段的表现。

    中频范围315HZ-3200，人耳很容易能听到这个频段，事实上如果我们单独听这个频段，它的声音品质象生活里听到的声音，必须要增加低频及高频才能悦耳动听。

    中高频范围3200HZ-6000HZ，人身对这个音程频段特别敏感，声音的清晰度透明度都是由这个频段影响的，公共广播用的号角喇叭，就是设计用来播放3500HZ的频率，人声的泛音也会出现在此频段。

    高频范围6KHZ-12KHZ，这个频段能使音乐更明亮，然而它们只会占音乐的一小部分，齿音、唇音、舌音等高频率的此范围。

    超高频范围12KHZ-20KHZ，这是音乐频率范围内最高音，只有很高的音才会达到这个范围，而且这个频率如在音乐本身的特点有很的影响力去除它，声音会边的不真实。

    如果我们用均衡器调不好各种人声和乐器的音色，有可能我们选错了频率，我们提升，衰减的结果并没有针对主要的人声和乐器的能量，当然越调越糟糕，所以我们一定要了解音乐与频率的关系，说白了均衡器就是特定频率的音量开关。

    在汽车音响的器材搭配方面，汽车音响系统已经具备了主机、功放、扬声器这些基本系统，要想使整个系统的音质提高和调节得更加细腻，使音乐播放的更加完整，就必须在音响系统中加入EQ（均衡器），修正车内空间声音特性和音箱幅频特性的缺陷，或者对声音进行润色加工，可以对车内扬声器定位及前后左右作出调整，以适合个人的爱好和增强现成感。

    近年来，

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许多品牌汽车音响如：阿尔派、先锋、健伍、JVC等，为了取得另好的音质，在主机内设置了一些能产生特殊效果的频率补偿EQ，预设了多种调谐模式，营造于播放不用音乐的音响效果，提供良好的音响环境，即使非专业认识也不会使声场调乱，只要按预设的按键就可以达到预设的效果，如ROCK（摇滚乐）VOCAL（唱声）CLUB（俱乐部）NEW-AGE（前卫）POP（流行乐）JAZZ（爵士）CLASSI（古典乐）等，对声源进行频率补偿，调校的原则是不能影响其旋律演奏的响度，即使音量很大时，也不能使人感到不舒服，根据人的喜好来组合最良好的声效环境。

    注意：EQ（均衡器）虽然可以改变人声和乐器的频率及听音环境的音效但是过度使用会让声音变的奇奇怪怪，当我们提升某个频率时，事实上我们让某个频段的音量大了，即有可能要失真了，所以我们要小心使用。EQ是个有利的好帮手，同时也是搞砸你的能手，花多点时间了解各种乐器及人声的频率特性，花多点时间摸熟EQ的功能，（别怕做多做错，一定要错了再试，惟有勇于尝试，才能做得更好）。

    四、功率放大器（简称功放）

    功率放大器是一种信号工作放大电力，在专业音响中，为了保证有足够大的功率来推动扬声器需在主机与扬声器之间加装专业功率放大器，对功率放大器的要求是，输出功率可能大，功率要高，失真要小。

    功率放大器的分类：

    1、按功率放大器所用器材分类：

    A、电子管放大器：俗称“胆机”，采用电子管作为放大器，主要优点是：动态范围大。线性好，音色美，悦耳温顺，适合播放古典音乐。电子管功放缺点是一内阻大，导致放大器阻尼系数小，影响瞬态特性，二是电子管功放需要高压供电，离不开变压器，变压器功耗大，还会导致失真，而且体积大，由于汽车里面使用环境恶劣（高温、振动、电源等问题）从而很大程度限制了胆机在汽车音响系统中的使用，因此时常上并不流行。

    B、晶体管放大器：它克服了电子管功放的两个缺点，一是阻尼系数可做的很高，有良好的瞬态特性，在声音的节奏感、力度上要比胆机明亮、爽朗、有力，适合播放现在音乐。二是无需变压器，不仅节省成本缩小体积而且避免了由变压器所引起的失真，晶体管放大器是现时时常上汽车音响放大器的主流产品，品种繁多、档次齐全迷失车主选用的主要产品。

    C、集成电路放大器：它的最突出的特点是可靠性高外围电路简单，组装方便，不足之处是临时性声指标（功率、频响、失真度、信噪比等）和音质皆不如分立元件组成的放大器，主要用在主机内的功放级别上。

    2、按电路工作状态分类：

    A、甲类放大器：这种功放的工作原理是输出器件（晶体管或电子管）始终工作在传输特性曲线的线性部分，在输入信号整个周期为输出器件始终有电流连续流动后，这种放大器失真小，但效率低约50%，功率损耗大，一般适合在家庭的高档机较多。

    B、已类放大器：两种晶体管交替工作，每只晶体管在信号的半个周期内导通，两半个周期内截止，该机效率较高约为78%，但缺点容易产生失真（两个晶体管分别导通时发生的失真）。
C、甲、乙类放大器：有甲类放大器音质好和乙类放大器效率高的优点，被广泛应用于家庭、专业、汽车音响系统中。

    3、放大器功能分类：

    A前级放大器：主要主用是对信号源传输过来的信号进行必要的处理和电压放大，在输到后级放大器。

    B后级放大器：对前级放大器的送出的信号进行不失真放大，以加强的功率驱动扬声器系统，除放大电路外，还设计有各种保护电路。如短路保护，过压保护，过热保护，过流保护等，前级功率放大器和后级功率放大器一般只在高档机或专业场合采用。

    C、合并放大器：将前级放大器和后级放大器合并为一台功放，兼并前二者的功能，通常所说的放大器都是合并失的，应用范围广。

    功率放大器的主要功能：

    1、电子分音：此功能有三种选择：FULL（全音）HP（高通）——只让分频点如（80HZ）以上的频率通过，此设置主要用于中、高音扬声器。LP（低通）——只让分频点如（80HZ）以下的频率通过。此设置主要用于低音扬声器，其中有一些还设置分频可调式。可以应不用的系统设计进行分点设定分频。（有些只固定在80HZ—100HZ—120HZ这几个频率点上）。

    2、信号输入选择：有RCA信号（低电压信号）和主机喇叭线（高电压信号）两种输入方式。其中要获得良好的音质可以RCA信号输入。若主机无RCA信号或保留原车主机情况下，就只有选择用高电平输入（俗称高转低）。

    另外。很多功放产品带有一组或两组信号输出，将信号传递到另一台功放，这不仅可以节省分音器的费用更可以保证出色的音质，因为不用的商家在信号输出不够时，信号分配所采用的做法各异，有的处理手法会另音质变差。

    3、输入增益调整：用于调整功放的输入电压与着急输出的信号电压达到最理想的匹配状态，以保证声音不会有任何的失真。

    4、桥接输出：当功放采用桥接式接法后，输出功率一般可以提高一倍，从而使它在需要的时候多了一种御用（如用来推动超低音扬声器）。

    5、音调调节：有低音、高音调节。可分别在45HZ—10KHZ两个频率进行提升式衰减，调整范围早0DB—12DB之间，能另播放的低音更加丰满深沉，高音更加清晰透明。

    三、输出放大器的主要参数：

    1、频响能力：频率响应范围20HZ——80KHZ，而喇叭的频响由低音到高音相应要求有20HZ—20KHZ的频响能力，功放作为信号传输的瓶颈部件，其频响则要求更宽，如7HZ—80KHZ，以次才能保证信号完整。

    2、信噪比：这是最直接反映功放素质的参数，一般都会在80DB以上，高素质的产品往往达到105DB以上，如果您追求声音品质的纯净，那个数值就不容忽视。

    3、失真度：这个结合功放的另两个重要的指标。
“额定功率（RMS）”最大功率（Peakpower)一起讨论，一台功放在其功率额定情况下工作，失真应该比较小，一般达0.5%—0.01%这个范围，早最大功率或桥接时，信号可能产生变形，削波（波形信号不完整）等失真。失真度的比值也会因此增高，约0.5%—1%都是正常的，失真度比值越小，音响效果越理想，这也是功放的重要指标。
    4、灵敏度：是一种调校电平，范围由100MV—6V甚至更多，调音时须与音源匹配。

    5、负载能力：家用功放一般是8Ω/4Ω两种车用功放在4Ω/2Ω两种。但个别也别设计的功放阻抗可低至0.1欧，能力不凡，这个时候一台功放则可以并联几十个低音单元，营造理想的声牙级，声压指声音对人耳产生的压强、它是衡量音响系统能力的标准，因为声音越高对系统要求越高，因为最高记录为国内169.0DB、国外176.5DB。就如那些车内几十个低音喇叭，能好玻璃都震烂，不过这个场景，恐怕只有爱比赛时才能见到。

    6、工作电压：汽车音响一般在10V—15V范围内正常工作。

    7、阻尼系数：该自述由额定负载（4Ω）输出阻抗计算出来，普遍认为输出阻抗越小，阻尼系数越高，则功放越好，事实上高素质的功放，比值都在50以上，个别甚至超过。虽然有专家认为50左右的阻尼系数已经足够。系数越高，则线材要求可以放款，相对的，系数越过高会影响音色，但对低音表现有帮助。

    8\转换速度：单位时间内功放最高放大级将较强的信号激励机制放大为高压，强电流的交流音频的能力。高档机种30V/US以上，个别超过50，比值高转换能力好，音乐的层次及动态，在结合扬声器时能更加按原始声音的还原重现，一台好的功放可以提升声音的结像力，分析力和力度。