НЕ ПО ЛИНЕЙКЕ

Николай РАДОВСКИЙ

Если тебе дадут линованную бумагу, пиши поперек.
Хуан Рамон Хименес

• Тип системы: мультимедиа
• Аудио: 2-полосный фронт
• Источники: Microsoft Zune HD 64GB, BMW BM54, TV module
• Процессор: Apine PXA-H701
• Монитор: BMW 16:9 CD
• Усилители: Bewith R-205S 1
• Акустика: Alpine SPX-17Pro, Morel Supremo Piccolo

Взять эпиграф к этим заметкам из романа Брэдбери предложил редактор. Я подумал и согласился. Мне это показалось не только уместным, но отчасти и лестным.

Он ведь уже однажды стал эпиграфом к книге, в которой полвека назад были предсказаны социальные сети, плазменные панели, телевидение 3D и портативные плееры (они у Брэдбери назывались «Ракушки»). Он знал, что когда-нибудь всё это станет нормой. Я тоже знаю, поэтому мультимедийная система в моей машине оказалась несколько необычной.

История системы началась летом 2008 года, когда практически новый универсал BMW 330xi в кузове E46 был куплен и лично перегнан из Германии. Прежний владелец, канонический пожилой немец, похоже, любил быструю езду и аксессуары Motorsport, но музыкой в машине совершенно не озадачивался. Иначе трудно объяснить, как одна из самых дорогих «трёшек» тех лет была заказана с кассетником (!) и минимально возможной аудиосистемой без CD-чейнджера. Отсутствие цифровых источников с поддержкой mp3 меня никак не устраивало, так что небольшой апгрейд штатного звука был запланирован сразу же. Знать бы тогда, сколько времени и средств поглотит этот проект и на что он станет похож…

Прежде, до покупки этой BMW, я автозвуком серьёзно не увлекался, зато имел довольно обширный опыт использования самой разной портативной техники. В новой машине привычные автомобильные источники звука серьёзно не рассматривались по целому ряду причин.

Во-первых, интерьер BMW, на мой взгляд, не терпит вмешательств. Любые неоригинальные ГУ смотрятся здесь неестественно и чужеродно. Поэтому менять штатный кассетник в мои изначальные планы не входило.

Первая версия системы: наследственный кассетник, первый Zune и акустика Hertz

Вторая версия: шттаный CD-ресивер, потолстевший Zune и усилитель Revolt

Во-вторых, личный опыт общения с автомобильными ГУ подсказывал, что по качеству интерфейсов и удобству управления они отстают от портативной техники на годы, если не на целое десятилетие.

В-третьих, хотелось хранить всю фонотеку объёмом в несколько десятков гигабайт на одном компактном и удобном в обновлении носителе, не превращая машину в свалку дисков.

Итак, источником звука должен был стать портативный аудиоплеер, а значит, выбор, казалось бы, очевиден: ничто (опять же, казалось бы) не может конкурировать с iPod по популярности и обилию интеграционных решений. Но что бы ни казалось, продукты Apple были отвергнуты из-за невыдающегося качества звучания и личной неприязни к неповоротливому софту iTunes.

А вместо очевидного выбора был сделан иной: источником стал экзотический для наших широт плеер Microsoft Zune 80GB, продающийся исключительно в США. По размерам и компоновке Zune 80GB напоминает iPod Classic, отличаясь значительно большим, хотя всё еще не сенсорным, экраном. Плеер поддерживает форматы mp3 и WMA, в том числе и Loseless WMA. На мой вкус, Zune играет интереснее, чем iPod Classic тех лет, а также существенно удобнее в управлении и синхронизации.

Для Zune была приобретена оригинальная док-станция, позволяющая заряжать плеер во время прослушивания, а также управлять им при помощи инфракрасного пульта ДУ. Док питался от стандартного разъёма USB, имел аудиовыход и пару видеовыходов (композитный и компонентный). Забегая вперед, отмечу, что выбор Zune впоследствии оказался очень дальновидным решением.

Схема первой системы была весьма тривиальной, хотя и тогда уже не совсем типичной. Плеер подключался к AUX-входу кассетника BMW через док, спрятанный в ящике для мелочей рядом с ручным тормозом. Для удобства управления плеером ИК-приёмник пульта ДУ был выпаян из дока и спрятан среди штатных кнопок в центре приборной панели. В результате простейшие операции (переключение треков, перемотка) осуществлялись с пульта без необходимости извлекать плеер из дока. Заодно была проведена полная шумоизоляция дверей, а посредственная штатная фронтальная акустика заменена популярным двухполосным комплектом Hertz HSK-165.

В таком виде система, однако, прожила недолго, поскольку качество звука не устраивало категорически. Несмотря на замену акустики, играла вяло, позиционирование и бас полностью отсутствовали. Недолгое расследование показало, что виноват в этом встроенный усилитель кассетника. Замена ветерана более серьёзным CD-ресивером BMW Professional CD не только ощутимо улучшила качество звука, но и подогрела интерес к дальнейшему прогрессу. Следующими этапами роста была установка полноценного внешнего усилителя Audio Art RS 200.4 с выводом линейных выходов из штатного ГУ в компании ЭРТА. Затем отказ от выходов ЭРТА в пользу куда более качественной (и дорогой!) модификации Professional CD с заменой штатного предусилителя. Потом место умершего Zune 80GB занял более ёмкий Zune 120GB, фронтальная акустика сменена на Alpine SPX-17Pro, а усилитель — на японскую экзотику Bewith R-205S. Усилитель Bewith выбран после многочисленных прослушиваний самых разнообразных кандидатов, включая ламповые гибриды и ветеранов Poweramper. Несмотря на скромную декларируемую мощность 2 x 50 Вт, R-205S подкупал очень хорошей проработкой низких частот, а также необыкновенно объёмным и музыкальным звучанием. Забегая вперед, отмечу, что усилитель был выбран действительно удачно: Bewith до сих пор исправно трудится в системе и радует звучанием. Финальным штрихом стал отказ от скрытой установки фронтального мидбаса по совету Олега (Zebr) Петрова в пользу полноценных внешних подиумов. Надо отметить, что изготовленные Олегом подиумы не только очень гармонично вписались в интерьер, но и кардинально улучшили звучание: сцена наконец поднялась на уровень ветрового стекла, система заиграла гораздо динамичнее, а бас оживал от 45 Гц (без сабвуфера, заметим).

Качество звука, несмотря на существенный прогресс, всё ещё оставляло желать лучшего, к тому же управлять плеером с пульта «вслепую» оказалось не слишком удобно. Так родилась идея установить монитор и полностью отвязать аудиотракт плеера от штатного. Эти благие намерения привели к быстрой и практически полной перестройке всей системы.

В качестве монитора был выбран BMW Board Monitor 16:9 со встроенным CD-приводом. Выбор обусловлен не только стремлением сохранить оригинальный вид салона, но и широчайшими возможностями модификации штатных мониторов BMW тех лет. Об этом стоит рассказать подробнее.

Третья версия: Zune — тот же, с пультом, но теперь есть экран, контроллер шины, акустика стала Alpine, а усилитель — Bewith

Дело в том, что всё мультимедийное и навигационное оборудование BMW E39/E46/E53 обменивается служебной информацией по общей шине IBUS. Эта бесхитростная и по нынешним меркам очень медлительная шина (9600 бит/с) довольно хорошо изучена, подробные описания и адаптеры для подключения к ней нетрудно найти в Интернете. Штатный монитор 16:9 является, по сути, тупым дисплеем с кнопками, полностью управляемым радиомодулем и блоками ТВ и/или навигации по шине IBUS. При нажатии любой кнопки сам 16:9 ничего не предпринимает, только передает по IBUS сообщение радиомодулю и блоку ТВ/навигации, получая от них изображение по каналам RGsB. Таким образом, подключившись к шине IBUS, можно отслеживать нажатие всех кнопок штатного монитора (в том числе и вращение регулятора громкости). С другой стороны, плеером Zune вполне реально управлять, эмулируя пульт ДУ (т.е. отправляя нужные пакеты на ИК-приёмник дока). Дело оставалось за «малым» — разработать контроллер, отслеживающий на шине IBUS нажатие кнопок штатного монитора и эмулирующий пульт ДУ Zune для управления плеером. Такой контроллер (для простоты назовем его IBUS) на базе процессора ATmega8 и интерфейсного чипа Melexis TH3122 был разработан и собран моим давним другом Павлом, я же отвечал в основном за идеологию и программную часть (прошивку) устройства. Помимо основных функций, в контроллере были предусмотрены дополнительные силовые и логические линии, позволяющие управлять другим автомобильным оборудованием и расширять его функционал по мере необходимости. Проект изначально не преследовал коммерческих целей, поэтому все схемы и исходные коды прошивки были опубликованы на специально созданном сайте http://sites.google.com/site/projectmuno/.

Чтобы исключить влияние штатного тракта, в новой системе Zune подключался к усилителю практически напрямую, через самодельный селектор входов, управляемый контроллером IBUS. Второй вход селектора служил для подключения штатной системы (CD и радио), на него через балансный преобразователь Art dPDB был заведён акустический выход штатного радиоблока. При работе радио или CD громкость системы регулировалась штатными средствами, при работе Zune она менялась настройками самого плеера. Графический интерфейс плеера передавался от дока к входу камеры заднего вида штатного ТВ-модуля. Подобное подключение было очень удобным, поскольку вход камеры заднего вида активировался подтяжкой к «земле» одного из внешних контактов ТВ-модуля, следовательно, им нетрудно было управлять всё тем же контроллером IBUS.

Четвёртая версия: Zune HD с прямым управлением и внешний ЦАП Dr.DAC

На этом этапе управление системой стало вполне приемлемым, хотя качество её звучания по-прежнему устраивало меня не полностью. Ограничением был, безусловно, встроенный ЦАП и аналоговый тракт самого плеера Zune. К чести Microsoft, стоит отметить, что Zune 80GB уверенно переигрывал все слышанные мною штатные ГУ BMW, хотя до качества лучших образцов автомобильной техники он, конечно же, не дотягивал. Отказ от плеера или тупик? Нашёлся третий вариант: осенью 2009 года в США стартовали продажи очередного, третьего по счёту, поколения плееров Zune под маркой Zune HD. Помимо большого экрана с мультитач, нового интерфейса, HD-видео и прочих прелестей, Zune HD совершенно официально поддерживал цифровые выходы Toslink и HDMI. Таким образом, открывалась возможность использования качественных внешних ЦАПов и процессоров, подключаемых к доку плеера через оптический выход Toslink. Такой подход сулил значительное улучшение качества, поэтому новенький Zune HD максимальной ёмкости 32GB и док к нему были незамедлительно заказаны в Штатах. Выбор ЦАПа, однако, оставался открытым вопросом. Автомобильные процессоры смущали нескромными ценами и привязкой к фирменным ГУ, поэтому был выбран относительно недорогой (около $350) и компактный «домашний» ЦАП с предусилителем Audiotrak Dr.Dac2 DX. Построенный на базе вполне приличного DAC TI PCM1798, он заслуженно стал едва ли не самым «народным» ЦАПом.

Поскольку Dr.Dac2 DX оснащён не только цифровыми, но и линейными аналоговыми входами, появлялась возможность подключить и штатный аналоговый тракт, и цифровой выход плеера к одному устройству, отказавшись от самодельного селектора входов. Нужно было только определиться, как управлять выбором входов при помощи контроллера IBUS (на Dr.Dac2 DX за это отвечает тривиальный тумблер), а также чем регулировать громкость всей системы. Первый вопрос решался несложной заменой тумблера компактным реле, однако с регулятором громкости пришлось экспериментировать довольно долго.

Версия пятая, пока — последняя. Поканалка на двух Bewith, модифицированный процессор Alpine, новый, «многоцелевой» контроллер и пищалки Morel Supremo Piccolo

Громкость штатной системы зафиксировать было нетрудно — вопрос решался посылкой нескольких команд радиоблоку по шине IBUS, а вот поиски решения, позволяющего регулировать громкость всех компонентов разом, заняли немало времени. Сначала была приобретена отладочная плата с цифровым регулятором громкости Burr-Brown PGA-2310 EVM. Этот модуль подключался к межблочным кабелям между ЦАПом и усилителем, а управлялся по последовательному интерфейсу контроллером IBUS. Решение было технически красивым, но, увы, не идеальным по качеству. Искажения объяснялись, видимо, рассогласованием выходного сопротивления источника (Dr.Dac2) и входного сопротивления Burr-Brown PGA-2310 EVM. В итоге я решил отказаться от промежуточных регуляторов и управлять громкостью с помощью встроенного аналогового регулятора самого Dr.Dac2 (потенциометра ALPS). Для этого купил прецизионный сервопривод Hitec (для радиоуправляемых моделей), водрузил его на общую фанерную платформу с Dr.Dac2 и напрямую соединил со шкивом регулятора громкости. Сигналы управления подавались на сервопривод всё тем же контроллером IBUS. Конструкция смотрелась довольно нелепо, но трудилась исправно и, главное, не вносила слышимых искажений. Жаль, что, когда Dr.Dac2 был продан, фотографии этого «колхоза» для потомства не сохранились.

После полугода эксплуатации Dr.Dac2 стали проявляться огрехи этого неплохого, но далеко не совершенного ЦАПа: недостаток прозрачности ВЧ и вяловатый бас. Кроме того, хотелось уже отказаться от пассивных кроссоверов в пользу полноценного поканального усиления и точных процессорных настроек. К сожалению, автомобильные процессоры, умеющие работать автономно, в роли ЦАПов звучали как минимум не лучше Dr.Dac2. Моей же целью был процессор с действительно качественными ЦАПами хотя бы на четырёх каналах. Позвонив Алексею Тепаеву (также известному как A!exT), прежде успешно прооперировавшему мой Professional CD, я с интересом узнал о проекте глубокой модификации процессора Alpine PXA-H701 с заменой встроенных ЦАПов высококачественными собственной разработки (см. «АЗ» №09/2010). Прослушивание модифицированного Алексеем экземпляра PXA-H701 не оставило сомнений: оно! Ни один известный мне источник не играл столь же детально и одновременно музыкально. По сравнению с оригинальным PXA-H701 это огромный качественный шаг вперед, так что модифицированный процессор, на мой взгляд, можно смело признать новым без всяких кавычек. Немаловажно отметить, что по возможностям управления и интеграции модифицированный Алексеем процессор абсолютно ничем не отличается от донора H701.

Итак, почти новый PXA-H701 с панелью управления RUX-C701 был оперативно заказан на японском онлайн-аукционе и отдан на операцию Алексею. Тогда же на аукционе приобрёл второй усилитель Bewith R-205S для организации поканалки. Всё бы хорошо, но меня совершенно не устраивала идея регулировки громкости и выбора входов посредством панели RUX, смотрящейся в салоне BMW совершенно инородно. Штатный монитор 16:9 к тому времени был досконально изучен, и чтение всех нужных параметров (настроек громкости, выбора входов) по IBUS не вызывало никаких затруднений. Однако вопрос дистанционного управления процессором PXA-H701 требовал тщательной проработки.

Рассматривались два решения: эмуляция пульта RUX или управление процессором по шине AiNet. По зрелом размышлении был выбран второй вариант, как более надежный и универсальный. Несколько слов об AiNet. Эта фирменная цифровая шина Alpinе создана для объединения самых разных аудио- и мультимедийных устройств в машине. Фактически по AiNet идет обмен инструкциями управления (например, командами «изменить громкость», «сменить вход» или «переключить трек»), а также разной служебной информацией. Пропускной способности шины (около 42 Кбит/с) явно недостаточно для цифровой передачи даже сжатого звука, он идёт в аналоговом виде по двум выделенным каналам. Будучи «закрытой» фирменной технологией, AiNet изучен очень слабо, и приличной документации по этой шине в открытом доступе почти нет. Тем не менее мне удалось найти PDF-документ, содержащий базовые характеристики AiNet — краткое описание физического уровня, логики чтения/записи и структуры пакетов. Этот мануал, составленный австралийским энтузиастом по имени Colin, хотя и содержал немало полезных сведений, был скорее незавершенным черновиком, нежели полноценным описанием логики работы AiNet. Тем не менее, вооружившись этими сведениями и простеньким осциллографом, мы с Павлом за несколько длинных вечеров разобрались в нюансах работы AiNet и даже спроектировали новый контроллер, умеющий общаться с устройствами на этой шине и выполняющий команды, поступающие по интерфейсам COM (RS232) или UART. Подключив такой контроллер к COM-порту ПК (или к USB через адаптер USB-COM), можно наблюдать обмен данными по шине AiNet, а также управлять H701 или другими AiNet-устройствами из любой терминальной программы. Для этого, правда, необходимо знать формат команд интересующего устройства. Поскольку основной задачей было управление PXA-H700/H701, базовые команды для этих процессоров (инициализация, настройки громкости/фейдера/баланса, переключение пресетов и входов) были вычислены и заложены в прошивку контроллера AiNet. Отмечу, что прошивку контроллера планируется развивать и далее, добавляя новые функции для разных устройств, при этом обновлять её можно как с помощью аппаратного программатора, так и чисто программно.

Опубликовав историю создания контроллера AiNet на нескольких популярных форумах, я получил немало заинтересованных отзывов от любителей CarPC и автозвука. Выяснилось, что задача дистанционного управления процессорами и другой AiNet-периферией (например, CD-чейнджерами) интересна довольно многим. Более того, несколько форумчан настойчиво просили изготовить и продать им аналогичный дивайс. На сегодня вторая, доработанная версия контроллера готовится к мелкосерийному производству. Вместе с тем весь проект остается сугубо некоммерческим, так что все схемы контроллера AiNet с исходным кодом его прошивки будут вскоре выложены в Интернет для свободного доступа. Надеюсь, открытость даст дополнительный импульс этому проекту.

Итак, объединив прежний контроллер IBUS c новым AiNet, я наконец научил штатный монитор BMW управлять и Zune HD и процессором Alpine PXA-H701. Отмечу, что скрупулезное повторение всего функционала RUX никогда в мои задачи не входило, поэтому на сегодняшний день с монитора 16:9 можно включать/выключать процессор (как вручную, так и автоматически), регулировать его громкость, менять пресеты и автоматически переключать входы при смене источников звука (аналог для штатной системы и оптика для Zune HD). Все тонкие настройки процессора по-прежнему доступны с панели RUX, проводка которой — в перчаточном ящике слева от руля. Последним штрихом стала замена прежних твитеров из комплекта Alpine SPX-17Pro значительно более «мягкими» и музыкальными Morel Supremo Piccolo. Все описанные выше модификации последовательно и аккуратно внедрялись в машину Олегом (Zebr) Петровым из Car Interior Studio. Трудно не восхищаться трудолюбием Олега и его толерантностью к зоопарку экзотических решений.

После финальной настройки модифицированного H701 у профессора Александра Лысенко система наконец заиграла достаточно хорошо, чтобы приносить удовольствие даже в бесконечных московских пробках. На мой взгляд, сегодня звучит довольно сбалансированно для того, чтобы не требовать модификаций в ближайшие месяцы. Хотя, откровенно говоря, это обманчивое чувство не раз посещало меня на самых разных этапах проекта. Личный опыт подсказывает: пути развития звука в машине неисповедимы, а главное — бесконечны. Например: пора бы уже заменить допотопную LCD-матрицу в штатном мониторе 16:9 чем-нибудь посовременнее. Ну вот, началось, я так и знал…

Нынешняя конфигурация акустики кисти Олега (Zebr) Петрова

Усилительное оснащение системы — всего два двухканальных Bewith

Да и те скрыты от глаз…

А если ещё и так…

Багажник остаётся девственно штатным

Работы штатному монитору заметно прибавилось, а внешность осталась прежней

Ранний вариант системы: несенсорный Zune и пульт управления

Нынешний вариант: под шторкой в консоли док для Zune HD с оптическим выходом

Процессор и контроллер шин в нише левого заднего крыла

Внутренности контроллера. Хотя главное в нём, конечно — программная начинка