Обязательно ли шумить машину для автозвука
Сидел я тут недавно и думал, чем бы бесполезным заняться. И вспомнил, что меня не очень устраивает шум в автомобиле. Имея небольшой опыт с предыдущей машиной не принёсший результатов, решил что на этот раз к вопросу надо подойти основательно и приступил к поискам. Блуждая по просторам интернета обнаружил кучу бесполезной, а главное вредной информации, с трудом отыскав некоторое количество научных статей. Проблема в том, что рядовой обыватель вряд ли выйдет на них, в лучшем случае прочитает научно-популярною статью, а их нет. И вот, решился провести ликбез, надеюсь, кому-то поможет.
Для ЛЛ заключение в конце поста.
Начнём с азов.
Звук, в широком смысле - колебательное движение частиц упругой среды, распространяющееся в виде волн в газообразной, жидкой или твёрдой средах. Человек слышит звук с частотой от 16 гц до 20 000 гц. Физическое понятие о звуке охватывает как слышимые, так и неслышимые звуки. 3вук с частотой ниже 16 гц называют инфразвуком, выше 20 000 Гц - ультразвуком; самые высокочастотные упругие волны в диапазоне от 109 до 1012-1013 Гц относят к гиперзвуку.
Спектр звука - результат разложения звука на простые гармонические колебания. Спектр бывает сплошной, когда энергия звуковых колебаний непрерывно распределена в более или менее широкой области частот, и линейчатый, когда имеется совокупность дискретных частотных составляющих. Звук со сплошным спектром воспринимается как шум, например шелест деревьев под ветром, звуки работающих механизмов. Линейчатым спектром с кратными частотами обладают музыкальные звуки.
Интенсивность звука - энергия, переносимая звуковой волной. Интенсивность звука зависит от амплитуды звукового давления, а также от свойств самой среды и от формы волны. Субъективной характеристикой звука, связанной с его интенсивностью, является громкость звука, зависящая от частоты. Наибольшей чувствительностью человеческое ухо обладает в области частот 1-5 кгц. В этой области порог слышимости, т. е. интенсивность самых слабых слышимых звуков, по порядку величины равна 10-12 вт/м2, а соответствующее звуковое давление-10-5 н/м2. Верхняя по интенсивности граница области воспринимаемых человеческим ухом звука характеризуется порогом болевого ощущения, слабо зависящим от частоты в слышимом диапазоне и равным примерно 1 вт/м2.
Рис. 1 Кривые на графике – изофоны. Они показывают зависимость громкости, связанной с чувствительностью человеческого слуха на разных частотах и от звукового давления. На протяжении всей кривой при разных дБ громкость будет одинаковая.
Отсюда вытекает основная проблема измерения эффективности шумоизоляции в быту. Не каждый шумомер имеет автокоррекцию под измерение громкости. Может получиться так, что самой большой интенсивностью обладали частоты минимально чувствительные для человеческого уха, и в процессе звукоизоляционных работ их погасили. Прибор показывает огромную разницу, а для человека особо ничего не поменялось, кроме сдвига частот.
Таблица 1 Примерные значения громкости разных звуков
Источники звука - любые явления, вызывающие местное изменение давления или механическое напряжение. Широко распространены источники звука в виде колеблющихся твёрдых тел (напр., диффузоры громкоговорителей и мембраны телефонов, струны и деки музыкальных инструментов). Источниками звука могут служить и колебания ограниченных объёмов самой среды (напр., в органных трубах, духовых музыкальных инструментах, свистках и т. п.).
Рис. 2 Картинка со звуком. Любой, смотря на эту картинку, слышит какзвучит каждый колокол. Чем он больше, тем ниже частота и больше амплитуда и наоборот. Так же на характеристики испускаемого звука влияет толщина стенок, чем она больше, тем ниже амплитуда, так как стенки будут больше сопротивляться колебаниям. Частота тоже смещается, но тут всё не так однозначно.
Получается что у каждого простого источника звука, кроме колонок и т.п. есть своя частота на которой колеблется. Это работает в обе стороны, если на него попадет звуковая волна его частоты, то он начнёт колебаться, это явление называется резонансом.
Так же звук возбуждается при обтекании твёрдых тел потоком воздуха за счёт образования и отрыва вихрей, например при обдувании ветром проводов, труб, гребней морских волн. 3вук низких и инфранизких частот возникает при взрывах, обвалах.
Распространение звуковых волн характеризуется в первую очередь скоростью звука. Как правило, чем плотнее среда – тем выше скорость. Скорость звука в сухом воздухе при температуре 0°С составляет 330 м/сек, в пресной воде при 17 °С- 1430 м/сек. Для большинства металлов скорость продольных волн (бывают ещё поперечные и продольные, но они нас не интересуют) лежит в пределах от 4000 м/сек до 7000 м/сек.
При распространении звуковой волны в заданном направлении происходит постепенное её затухание, т. е. уменьшение амплитуды. Затухание зависит от следующих факторов:
1. Характеристики звука (в первую очередь частота, по аналогии с этими вашими сотовыми вышками)
2. Законы волнового распространения. При распространении в неограниченной среде, интенсивность звука от источника конечных размеров убывает обратно пропорционально квадрату расстояния, т.е. в двух метрах интенсивность ниже в 4 раза, а в четырёх – 16 раз
3. Свойства среды. Неоднородность свойств среды вызывает рассеяние звуковой волны по различным направлениям, приводящее к ослаблению её в первоначальном направлении, например рассеяние звука на пузырьках. На распространение звука в атмосфере и в море влияет распределение температуры и давления, силы и скорости ветра. Эти факторы вызывают искривление звуковых лучей, т.е. рефракцию звука, которая объясняет, в частности, тот факт, что по ветру звук слышен дальше, чем против ветра.
4. Поглощение звука - необратимый переход звуковой энергии в другие формы (главным образом в тепло обусловленным вязкостью и теплопроводностью среды ("классическое поглощение")). Поглощение звука заметно возрастает с частотой. Поэтому высокочастотный ультразвук и гиперзвук распространяются, как правило, лишь на очень малые расстояния, часто всего на несколько см. В атмосфере, в водной среде и в земной коре дальше всего распространяются инфразвуковые волны, отличающиеся малым поглощением и слабо рассеиваемые.
Источники шума в автомобиле
В зависимости от особенностей конструкции, те или иные шумы будут иметь различный вклад
1. Шум от шин и дорожного покрытия. Обычно шум от шин самый большой, и чем больше скорость, тем больше его значение.
Для колёс 55 R15 при 60км/ч частота издаваемого шума = 87,5 Гц, а при 110 км/ч уже 160 Гц. Что при уровне шума шин в 80 дБ (это ещё тихие шины) будет выдавать громкость порядка 80 фон, а это уже опасный для здоровья уровень.
2. Шум двигателя и трансмиссии.
3. Шум ветра, зависит от аэродинамики и скорости, большой вклад появляется на скоростях более 80 км/ч.
4. Шум от внешних источников.
Методы борьбы с шумом
Всего существует 3 метода звукоизоляции
Конструктивный – тщательный расчёт вибронагруженности различных элементов и агрегатов, жёсткости корпусов, путей распространения звуковых волн, исключение либо уменьшение интенсивности звука источников, исключение ситуаций, когда отдельные элементы конструкции могут превратиться источник либо усилитель звука и т.д.
Пассивный – применение вибро- и звукопоглотителей, звукоотражателей и увеличение толщины стен, корпуса.
Рис. 3 Примерное представление принципа работы активного шумоподавления
Рассмотрим теперь как мы можем повлиять на уменьшение шума в автомобиле используя вышеописанные методы.
1. Привести в порядок подвеску, заменить уставшие сайлент блоки, подушки двигателя и коробки. Потерявшие свою упругость демпферы утрачивают свои характеристики и вибрации от двигателя и коробки, а так же от дорожного покрытия легче передаются на кузов который из-за вибраций сам будет превращаться в источник звука, кроме того они сами будут издавать шум. Заменить порванные или ссохшиеся уплотнители или добавить их там, где их нет, но не помешает.
3. Можно по колдовать с выхлопом, но тут всё неоднозначно, можно сделать только хуже.
Можно конечно заклеить всю машину в вибро- и шумопомоглатитель, но машина наберёт в массе килограмм пятьдесят (для машин со слабым двигателем это существенно) и как показывает практика интенсивность шума уменьшится на 10 дБ максимум, при этом на сколько уменьшится громкость не известно, так как мало кто делает замеры до и после шумоизоляции с помощью нормального шумомера. Поэтому надо знать куда клеить стоит и куда нет. Тут несколько важных замечаний. Во-первых, для эффективного гашения вибраций толщина слоя должна быть 2-3 раза больше толщины покрываемой конструкции во-вторых вибропоглатитель наносят на места максимальных амплитуд, это центр панелей окружённых либо краями, либо рёбрами жёсткости, клеить на рёбра жёсткости смысла нет, там колебания ограничены этим самым ребром. Да, если заклеить всё будет лучше, но эффективность такого подхода по сравнению с правильным стремиться к нулю. Далее, виброизоляция не гасит звук, он погасит колебания кузова вызванные работой агрегатов машины, дорожным покрытием или от шума окружающей среды, тем самым не дав кузову самому превратиться в источник звука, хотя музыкальный инструмент из него не очень.
Рис. 4 На графике кривые значения частоты (по оси абсцисс) и звукового давления (по оси ординат) без применения вибропоглощающих материалов (красная кривая) и с использованием вибропоглащения. На левом изображении уровень звукового давления, излучаемый поло под передним пассажиром без применения вибропоглощения на правом с применением вибропоглащения в местах отмеченным пунктирными контурами.
Рис. 5 Та же секция что и на прошлом изображении. Как можно заметить, при разных частотах волн поступающих на кузов, разные части кузова начинают колебаться и издавать звук.
Кроме того, для кучи можно приклеить шумопоглатитель везде, где вы сможете на ваш вкус, но к выбору материалов надо отнестись серьёзно и не доверять рекламе, а проверять данные, сертификаты например.
Таблица 2 Коэффициенты звукопоглощения некоторых материалов, как можно заметить, разные материалы раскрывают свои звукопоглащающие свойства на разных частотах.
Проблема применения звукопоглащающих материалов в том, что они толстые и их нельзя сдавливать. Соответственно применение их ограничено. На пол можно постелить какой-нибудь ковёр или что-то вроде того, но полноценный лист звукопоглатителя не получится, так как их толщина от 5см и больше. Их можно использовать в дверях, если есть место для него или в пространстве между подкрылком и кузовом (предварительно поместив в пакет, так как они не любят воды) и в других полостях.
Всякие поролоны и изоланы предназначены не для поглощения звука, а для его рассеяния. Чтобы не было эха. Если вы делаете из машины самоходный бумбокс, тогда он нужен, если вы хотите попытаться сделать машину тише, то от него смысла нет.
Рис. 6 Красная кривая уровень шума от пола с применением вибропоглатителя и ковролина. Вторая кривая сверху (не знаю как этот цвет называется) – пол со стандартным покрытием. Как видно, удалось уменьшить максимумы на 5 дБ. У разных машин значения будут разные, в данном случае, скорее всего, это Бэнтли, так как статья, откуда я взял эти красивые рисунки была написана в соавторстве с сотрудниками этой компании.
Если вы рукастый инженер электроник, думаю у вас получится. В принципе ничего невозможного нет. В самом простом случае находим наушники или другую систему с шумоподавлением, разбираем и интегрируем в имеющуюся акустику. Либо, создаём схему, в которой шумоподавление будет работать против шума двигателя, для этого нам нужно снять данные оборотов двигателя и заставить отдельную низкочастотную колонку выдавать звук в противофазе. Подробности отпускаю, так как если вы способны собрать эту схему, то на её проектирование мозгов у вас хватит.
Если вы хотите тихий автомобиль, то вот вам несколько советов отсортированных по эффективности:
1. Купите новый бизнес класс и выше, желательно премиум брендов. Поверьте инженеры какого-нибудь Мерседеса знают про шумоизоляцию намного больше чем я, вы или дядя Федя который зашумил тыщу тачек и результат огонь.
2. Если не хватает денег, то купите электрокар, это дешевле и экономичнее. При этом полностью отсутствуют шумы двигателя и коробки. Шума ветра особо не будет, так как все они вылизаны до невозможности и в большинстве случаев не едут быстро. В паре с тихими шинами получится ничего так.
3. Электромобили для гомосеков, а вы альфач? Тогда ваш выбор такие легендарные автомобили как W140, E38, XF20, и прочее с двойным остеклением на ваш вкус. В этих моделях вопрос тишины был поставлен ребром и применили стеклопакеты. Так же не забываем про приведение в порядок вышеописанных конструктивные методы шумоизоляции своими силами. Кроме того, учитывая их возраст, можно сделать ревизию родной шумки, так как листы виброизоляции могли уже потерять свою эластичность, а применяемый поролон рассохнуться или вовсе быть съеденным и так далее.
4. Не вписываемся в бюджет? Ищем автомобили С – Е-класса со следующими конструктивными особенностями:
- многорычажная подвеска, больше резинок – меньше вибрации на кузов от дороги.
- бензиновая рядная шестёрка, такой тип двигателей сбалансирован в 0 и даже без подушек будет передавать на кузов меньше вибраций и издавать шума чем другие типы двигателей.
- в случае с поперечным расположением двигателя, обратите своё внимание на те, у которых выпускной коллектор обращён к радиатору, а это очень шумная часть в подкапотке.
5. Вы обладатель бюджетной машины и хотите чтобы было тише в салоне. Для вас есть отличная новость! В вашем случае мероприятия по шумоизоляции принесут максимальный эффект благодаря архаичной конструкции в случае отечественных моделей в большей степени, да и в целом, платформы бюджетных автомобилей живут, как правило, более 10 лет, отсутствию или скудной штатной шумоизоляции. А так же, как правило, благодаря большому количеству свободного пространства в подкапотном пространстве и в области арок, что даёт возможность обильно наполнить их вибро и шумопоглатителем.
На этом всё, желаю вам не страдать хернёй как я и заняться чем-нибудь полезным. Если будет совсем делать нечего, осенью попробую достать шумомер и провести практическую часть этого небольшого исследования.
2. D. Fernandez Comesana1, J. Tatlow Designing the damping treatment of a vehicle body based on scanning particle velocity measurements
Лучше, конечно, если шумо-виброизоляции, подвергнется весь кузов авто, особенно если установлена мощная бассовая составляющая. Но если по каким то причинам, полную шумо-вибро изоляцию вы делать не хотите, то в любом случае нужно подготовить двери для установки акустики (чаще всего через акустические подиумы, либо, специально изготовленные, дверные обшивки), и при наличии сабвуфера –багажник.
На рынке представлено очень много различных материалов от разных производителей, на этом останавливаться не будем, чтобы статья не была похожа на рекламу:).Напишу только, что чтобы подготовить авто для установки акустики в принципе можно обойтись только виброизолирующими материалами, если преследуется цель именно –уменьшение шума, то поверх виброизоляции клеятся шумоизоляционные материалы.
Выложу небольшой фотоотчет, с краткими пояснениями, по которым все будет предельно понятно:). И а=так-авто лада калина, машина моя, клеил только виброизоляцию, т.к система установлена такая, что внешних шумов все равно не слышно:).
И так что нам нужно для этого: непосредственно материал, с которым будем работать, фен (желательно, конечно промышленный, но даже обычном можно успешно греть вибру), нож для резки листов виброизоляции (позже будет понятно, для чего), что то чем будем раскатывать материал (продаются специальные металлические валики, но можно использовать подручные инструменты, например торцом ручки отвертки:) я так и делал), и желательно перчатки, т.к. смола очень сильно липнет.
Для начала порежем листы на небольшие кусочки, размером где то 15*15, так просто будет гораздо проще клеить.
Начнем с дверей, т.к. построение звука начинается именно с фронта, проклеиваем внутренние полости двери, клеим максимально большую поверхность (хотя считается, что достаточно проклеить 60 процентов площади, для получения нужного эффекта, но по собственному опыту скажу, что лучше клеить по максимуму)
После проклейки, внутренней части двери приступаем к внешней. Т.к большинство динамиков расчитаны для гры на объем двери, то нужно закрывать технологические отверстия двери, это так же можно сделать листами виброизоляции.
Таким же способлом проклеиваем вторую дверь, задние двери, багажник и т.д.
А что вы собираетесь слушать?
— Всю музыку можно условно разделить на две категории. Первая — та, где есть исполнитель. Это рок, классика, джаз и т. п. Иными словами, это композиции, которые обычно слушают со сцены. Вторая — музыка без исполнителя. Сюда бы я отнес электронную и клубную музыку. Она должна быть как бы вокруг слушателя, а не играть со одной стороны. Если предпочитаете музыку с исполнителем, то акцент нужно делать на фронтальную часть салона автомобиля — выстраивать так называемую сцену. Если же в вашем плей-листе преимущественно электронная музыка, то необходимо делать просто качественное объемное звучание, — пояснил Андрей.
Шумоизоляция дверей (70—80 долларов по курсу)
Для того чтобы добиться в своем автомобиле качественного звучания аудиосистемы, начать нужно именно с шумоизоляции дверей. Полностью их разобрав, обезжиривают внутренние поверхности. Полые емкости дверей проклеиваются вибропластом.
Далее, как правило, наносится слой сплэна (это самоклеящийся материал на основе пенополиэтилена). Он имеет важное преимущество — не впитывает воду. Но есть у сплэна и недостаток — этот материал достаточно жесткий и в жаркую погоду может отклеиваться. К тому же он не поглощает звук. Вместо сплэна можно использовать битопласт. Качество звука с ним даже лучше за счет поглощения так называемых стоячих волн. Ложкой дегтя в случае с битопластом является впитывание воды, что со временем может повредить материал.
— Когда я плотно занимался автозвуком, зачастую проводил шумоизоляцию двери и отдавал клиентам машину со штатными динамиками. И процентов 30 людей говорили, что им больше ничего не надо. Если сделать нормальную шумоизоляцию хотя бы передних дверей, можно сэкономить на покупке более дорогих динамиков, а то и обойтись заводскими. Но есть клиенты, которые настаивают на том, чтобы я просто поставил другие компоненты. Они покупают дорогие модели, которые, в общем-то, теряют свой смысл без работы с дверями, — рассказал специалист.
Еще можно шумоизолировать днище, переднюю панель и даже крышу. Но если от дверей эффект гарантированно услышат даже те, кто в детстве повидался с медведем, то остальные доработки — для самых требовательных аудиофилов. К тому же доработка, например, передней панели — дело недешевое. Одна работа потянет на 100—150 долларов по курсу.
Нужно ли дорабатывать задние двери?
Шумоизоляция багажника
— Нужно понимать, что машина нужна в первую очередь для того, чтобы ехать, а не устраивать дискотеку. Поэтому и багажник следует трогать только в крайних случаях. Нагрузи крышку дополнительными килограммами — она не будет держаться в открытом положении. А значит, нужно дорабатывать газовые упоры. Я бы разумно взвешивал необходимость доработок в обычном автомобиле, — считает специалист.
Что такое твитеры?
Андрей считает, что формат MP3 окончательно убил качественную музыку в машинах.
Что можно сделать с Renault Arkana?
Двери автомобиля это самое подходящее и распространенное место для акустических систем они и играют значимую роль в интеграции систем высокого качества.
Для создания хорошего восприятия звука в салоне необходимо изначально уделить время по подготовке акустического оформления в дверях автомобиля, ведь изначально с конвейеров выпускают автомобили с совсем не идеальными условиями для акустики.
В большинстве случаев при снятии обшивок вы обнаружите пленку, наклеенную на герметик по краям, а сами динамики будут закреплены на пластмассовые опоры. Тем самым даже штатные динамики не раскрывают свой полный потенциал, и вы слышите, как за обшивкой гудят динамики, а не играют, у них нет плотности и отдачи в нижней границе частот, а обшивки иной раз где то но издают дребезг.
Прежде чем начать подготовку дверей к акустическому оформлению и шумоизоляции подберите подходящие материалы!
О материалах:
Шумовиброизоляция не вся одинакова как по цене, так и по качеству, все материалы имеют свои показатели по КПД, КМП, толщине, и составу самого материала.
Существуют 2 типа материала:
Виброизоляция — это вибропоглащающий материал на основе смесей нижней части битума, каучука, резиновых мастик и фольгированной, тряпочной, бумажно-фольгированной верхней части.
Он имеет хорошую клеевую битумно-каучуковую основу и фольгированную верхнюю часть со тиснениями разных производителей.
Толщина материала в основном бывает от 1.8 мм до 4 мм, все зависит от места применения, например если клеить нагруженные части такие как: пол салона, багажника, арки колес, то лучше использовать материал по толще , если обрабатывать двери, крышку багажника , потолок салона, тогда можно применять материалы толщиной по меньше 1.8 мм — 2.3мм.
Существует так же вибропоглощающий битумный материал. Он представляет собой многослойную конструкцию, состоящую из лицевого слоя — алюминиевая фольга (с тиснением и логотипом предприятия), листа на основе битумной композиции и клеевого монтажного слоя защищенного антиадгезионной пленкой. При монтаже требует нагрева до 40 — 50 °С. Области применения этого материала практически весь кузов автомобиля, он придает хорошую жесткость и снижает до минимума все вибрации железа.
Шумотеплоизоляция – это материалы созданы на основе вспененных полеуританов и других веществ. Разделяются они на звукоизоляционные материалы, звукопоглощающие материалы и теплоизоляционные материалы.
В большинстве случаев они имеют самоклеящуюся нижнюю часть, что очень облегчает работу при монтаже. Все эти материалы так же имеют разную толщину от 4 мм до 10 мм, фольгированный и простой верхний слой. В основном этим материалом проклеивают поверх виброизоляции ( 2 слоем) для достижения наилучшего комфорта и теплоизоляции.
Хотелось бы услышать ваши мнения на предмет того, чтобы поставить всё это без шумки.
Shokolad
Саб без шумки поставить можно, но:
а. будешь улицу озвучивать
б. качество звучания без шумо/вибро изоляции заметно хуже
Обычно сначала делают шумо/вибро изоляцию, заодно прокладывают провода, а потом уже саб.
Если тебе нужно что бы просто бум-тынц, да погромче то ставь просто саб.
Если же хочешь получить качество, то сначала шумку.
По результату они примерно равны. Во всяком случае, ты разницу не почувствуешь.
Обзвони дилеров, мож удастся все и сразу сделать
Toruviel
Красафчик
gabbass
Заблокирован
Shokolad, сасибо за инфу - принял к сведению. Шумку надо делать в самом начале, но, правильно ли я понял, - ёе же никогда не поздно сделать, да? Т.е. я могу поставить, послушать сейчас, а когда будет тепло сам обклеить двери.
Toruviel, ме вот сегодня тоже один человек сказал: "У тебя же ведь Ти-гу-ан, а не тазик какой-нибудь. Не спеши пока с шумкой".
Рассажи плиз, чо ты себе поставил и где ставил?
Завсегдатай
Задребезжит салон будь здаров! Шумку делать по-любому. Динаудио когда ставил, казалось бы родная аккустика и без саба, должно не чего не дребезжать, фиг там!
А поповоду ни когда не поздно сделать - это точно 100%, вот потеплеет займусь этим вопросом
gabbass
Заблокирован
Shokolad
Shokolad, сасибо за инфу - принял к сведению. Шумку надо делать в самом начале, но, правильно ли я понял, - ёе же никогда не поздно сделать, да? Т.е. я могу поставить, послушать сейчас, а когда будет тепло сам обклеить двери.
gabbass
Заблокирован
Игорь_spb
Заблокирован
Смотря для чегоДля музыки и сабика вполне хватит пяти дверей(пятую обязательно судя по выбору выносящего мозг саба),сам багажник не нужно..
Shokolad
Делаешь обязательно:
- двери
- багажник (т.к. у тебя саб там стоять будет)
Это минимум
Если деньги останутся, сделай еще и крышу. Заметно шум снизиться, особенно в дождь.
По умному нужно еще колесные арки шумоизолировать, но со штатной акустикой не имеет большого смысла
leshiy
Почётный Тигуановод
gabbass, могу дать контакты человечка, он в Туле занимается - обойдется значительно дешевле, чем в московских конторах шумку делать, а по качеству нисколько не хуже.
gabbass
Заблокирован
Буквально пару часов назад узнал о том что мне повысили зпл, а это значит что концепция меняется - изначально поменяю все динамики, голову оставлю, т.к. ей вполне доволен. Естесно, буду делать шумку сначала))
leshiy, спасибо большое! Но мне бы что-нить поближе. Да и не понятно, он мне всю шумку за 1 день сделает?
Теперь только осталось найти среди десятков автозвуковых ателье какое-нибудь нормальное по соотношению цена/качество.
Кто что посоветует? Желательно юг, югозапад конечно же, но готов рассмотреть и другие предложенные Вами варианты!
Спасибо
Читайте также: