Revitalizace zvukového systému v autě aneb Není důvod se DABu bát

Snaha o zpříjemnění si cestování v automobilu je přirozenou lidskou potřebou. Technologie nám v tomto ohledu nabízí stále nové možnosti. Historie autorádií sahá ve světovém měřítku až k dvacátým létům dvacátého století. V Evropě datujeme první zvuková lampová zařízení, instalovaná v automobilech, do třicátých let. Autorádio již dávno není jen o konzumaci AM mono rozhlasu, ale nabízí řadu možností, doprovodných informací a služeb všeho druhu, včetně individuální zábavy i pro ostatní členy posádky. Autorádiím říkáme nyní nově „jednotky“.

Poslechovost

Jelikož doba, kterou lidé tráví v autech, se neustále prodlužuje, je poslech při jízdě důležitým způsobem přijímání informací a „zábavy“. Jsme tranzitní zemí. Můžeme tedy očekávat, že se digitální pozemní rozhlas stane důležitým článkem v paletě distribučních platforem. Podle výzkumu s použitím metody CATI (Computer Assisted Telephone Intervieviewing), platí pro poslechovost „podle činnosti“ v období čtvrtého až prvního kvartálu 18/19 následující podíly.

Jak vidíme, deset procent respondentů uvedlo, že poslouchá rádio především při cestování autem. Osobně se mi toto číslo zdá poměrně nízké. Zajímalo by mě, jak odpovídali řidiči z povolání, obchoďáci a další skupiny lidí, pro něž je cesta autem denním chlebem. Narážím tedy na možný průnik s kategorií ,,Zaměstnání / mimo domov“. Z výzkumu alternativního poslechu dle využívání platforem, kde součet položek převyšuje 100%, vyplývá, že klasická forma poslechu rádia je neustále velice atraktivní. Rádio + autorádio využívá 93% populace, ovšem internetu, jako nosného média často využívá 30% dotázaných.

Dle výzkumu spotřebního, mediálního chování a životního stylu populace ČR ve věku 12 až 79 let (MML-TGI), při vzorku 15000 osob ročně, máme k dispozici následující výsledky. Úctyhodných 50% dotázaných souhlasí s výrokem „často poslouchám rádio v autě“. Typickým posluchačem Českého rozhlasu Radiožurnál je ze 75% řidič (u Evropa2 dosahuje stejný parametr na 70% ), přičemž 17% z nich najezdí více, než 1000km měsíčně. Radiožurnál je poslouchán nejvíce ve vozidle Škoda Octavia, Impuls ve Fabii.

Změna je pokrok a život

Technologie příjmu v automobilu nyní stojí na jasně definované startovní čáře. Do bloků vedle sebe zaklekly digitální rozhlas a internet, avšak zatím to spíše připomíná tréninkové vyklusávání. Zatímco mobilní operátoři stále otálejí se snižováním cen mobilních dat, koordinují se po mnoha letech první sady kmitočtových DAB+ přídělů pro soukromé subjekty a první vyslané signály z nich vzniknuvších vysílacích stanovišť s lokálním zásahem se očekávají ještě letos (minimálně RTI). České Radiokomunikace ohlásily záměr spustit metropolitní sítě s nižšími vyzářenými výkony. Český Rozhlas tedy rozhodně nezůstane se svou DAB+ sítí osamocen.

Digitální rozhlas je zatím automobilkami prezentován, jako VIP záležitost, byť DAB+ je především FTA platformou, která má nabídnout alternativu, jednoduše informovat a bavit. Jelikož nás automobilky napínají, není se co divit, že někteří odvážnější uživatelé jdou vlastní cestou a pouštějí se do výměny autorádia „sami“. Revitalizace zvukového systému v autě se není třeba bát.

Na samém začátku je třeba zvážit peněžní bilanci, ergonomii celého projektu výměny a odpovědět si na otázky: Co mám, co získám a ztratím. Opravdu nemusí jít čistě jen o benefity. Neuškodí si rovněž srovnat v hlavě, jestli budu montáž provádět sám, nebo si nechám svůj záměr zrealizovat firmou, která se na car hifi specializuje.

Jdeme na věc

Pojďme si představit jednu konkrétní proměnu. Škoda Octavia II, kombík z roku 2005. Původní výrobní stav. Jednotka 2DIN Stream s CD, FM, AM, grafickým zobrazením funkcí couvacích senzorů atd., aktivní fantomová FM anténa Calearo, 4x bass-mid repro ve dveřích, 4x tweeter tamtéž, volant s ovládacími tlačítky, volitelně název FM stanice na displeji mezi budíky.

V automobilu nebylo kam rozumně položit telefon, s nadměrnými velikostmi těchto zařízení automobilka v roce 2005 nepočítala. Automobil by totiž měl umožňovat umístit telefon nejen v držáku, ale také stabilně do vhodně umístěné přihrádky. Trochu se zastavme u držáčku. Dle výkladu vyhlášky Policií ČR lze v rámci čelního skla umisťovat navigace a smartphony následovně. Do míst, určených k výlepu dálničních známek. Jinak obecně řečeno tam, kde zastiňují výhled na kapotu, nebo do míst, kde neúčinkují stěrače. Nesmí však bránit ve výhledu. Řada řidičů však tato zařízení umisťuje přesně doprostřed čelního skla! Cílem instalace bylo doplnění příjmových schopností o digitální rozhlas a konektivity BT i USB. Dále bylo třeba vyřešit zvuk s agresivnějším nádechem, vycházející z tweeterů a nemožnost bezpečně přijmout za jízdy hovor.

Co je vidět ?

Zákazník se tedy rozhodl pro radikální řešení. Původní 2DIN jednotku STREAM nechal nahradit 1DIN jednotkou Kenwood KDC-X7200DAB a osadit jí do spodního 1DIN slotu. Vzniknuvší horní přihrádka posloužila jednak jako odkládací prostor pro telefon, také jako plocha pro uchycení držáku a konečně jako prostor k umístění jednoho ze dvou USB konektorů, kterými jednotka disponuje.

Výměna reproduktorů a zatlumení dveří bylo naplánováno až po testovacím poslechu nové jednotky. Nakonec původní reproduktory zůstaly, zvuk se znatelně zlepšil už jen díky samotné výměně autorádia. Samozřejmě, že výměnou reproduktorů a zatlumením dveřních prostorů by bylo možné docílit dalšího posunu v podání zvuku.

Druhý USB konektor odsunul ze svého místa kontrolku airbagů. AUX vstup s konektorem Jack 3,5 mm zůstal nevyužit.

V prostoru zpětného zrcátka nově narazíme na mikrofon, jenž byl součástí balení autorádia. Touto kosmetickou změnou končí defilé viditelných změn.

Stávající FM anténu totiž na střeše vystřídala její, na první pohled shodně vypadající nástupkyně.

Instalační materiál

K montáži jednotky bylo z mechanických důvodů použito distančního rámečku, tvarově odpovídajícího původní jednotce Stream. Dále 2DIN instalačního rámečku a 1DIN přihrádky, neobsahující bezkontaktní nabíjení a samozřejmě sady pro adaptování ovládání autorádia z volantu.

Anténa

Původní aktivní, fantómově napájenou, prutovou FM anténu Calearo (délka prutu 40,5 cm), umístěnou na střeše v zadní části vozu a upevněnou ve čtyřhranném otvoru 15×15 mm, nahrazuje na stejném místě 16V COMBI (VKV,VHF, L-Band) aktivní anténa Calearo (typ 7677932) s cca o 5mm delším prutem, existujícím také jako samostatný náhradní díl (ROD 7551040). Jelikož je autoanténa velice důležitou součástí celého řetězce, nabízím ještě odkaz na dalšího výrobce.

Novou anténu není možno napájet fantómově, jak ukázaly praktické testy antény mimo vozidlo. Jedinou možností je použít samostatný izolovaný slaněný vodič pro +12V pól. Anténa disponuje dvěma, cca 25 cm dlouhými anténními svody.

V balení antény nalezneme mimo jiné prodlužovací kabelový soubor, navazující na vývody z antény. První VF kabel pracuje s impedancí 75 Ω, je osazen konektorem RAKU2 F (v balení cca 5,6 m kabelové prodloužení RAST 2 M na ISO M + ISO/DIN M adaptér) a určen pro přenos signálů AM-FM rozhlasu. Nad frekvencí 108 MHz se vcelku razantně projevuje účinek analogových obvodů a vyšší kmitočty nejsou do jednotky přenášeny, což je rozdíl proti obvodům v základně původní antény, které s mírným útlumem propouštěly i pásmo VHF3. Druhý svod pracuje s impedancí 50 Ω, je osazen konektorem FAKRA M (v balení cca 5 m prodloužení FAKRA F na SMB F) a určen pro přenos signálů DAB+ rozhlasu.

Je poměrně složité vyrobit účinnou dvojitou pásmovou propust (pro pásma VHF3 a L-Band) o miniaturních rozměrech, aby se ještě vešla do základny antény spolu s FM částí. Není proto překvapením, že do DAB+ vstupu autorádia se dostává „vše“, minimálně do frekvence 1500 MHz. Obrázek spektrální analýzy 50 Ω DAB svodu byl pořízen 10km mimo město a ukazuje nám konkrétně rozsah 5 až 505 MHz. Ve městě bychom toho viděli více (například v pásmu 400 MHz). Připomínám, že L pásmo – 1450 MHz se již pro šíření DAB+ signálů nebude v budoucnu využívat. Jeho postupné vypínání v ČR se očekává již od letošního roku.

Že výrobce pro prut antény vybral právě rozměr cca 41 cm, není náhodné. Jak nám ukazuje obrázek, dostáváme se tak do rozmezí vlnové délky 1/8 λ pro pásmo VKV a 1/4 λ pro pásmo VHF3. Další délkou prutu, používanou pro účely autoantén, je rozměr 20cm. Udávané zisky prutových antén Calearo v pásmu VHF3 jsou následující. Pasivní anténa 41cm 2dBi, aktivní až 18dBi. Aktivní anténa 20cm 14dBi (pasivní anténa 20cm by vyšla kolem minus 2dBi ). Aktivní Shark 10dBi (pasivní nějakých minus 6 dBi, což je minus 8dBd). Délka antény je tedy velmi důležitá, stejně jako její umístění vzhledem k výšce nad terénem a směrovosti (stínění vozidlem) – možná nevýhoda nalepovacích antén.

Na obrázcích vidíme přehled a schémata zapojení vybraných střešních modelů antén Calearo. Můžeme samozřejmě použít i variantu s pasivní anténou a aktivním rozbočovačem.

Rozborka nutná

Aby mohlo dojít k montáži komponentů, neobešlo se to bez demontáže interiérových částí. Například popisovaný kabelový soubor byl veden přes sloupek před řidičem, prostorem nad levou dvojicí dveří až pod střechu v zadní části vozu.

Též bylo nutné demontovat masky kolem výdechů klimatizace.

Jednotka

Jednotka Kenwood KDC-X7200DAB (2018) byla zvolena především z důvodu obecně výborných příjmových a reprodukčních schopností car komponentů značky Kenwood, integrovaného DAB+ tuneru a přítomnosti dvou USB vstupů s nabíjením 1,5A. Z dalších funkcí jmenujme přehrávání CD, BT Phone & Audio Play, USB Android a IOS AUDIO Play + Spotify a AUX (3,5 mm Jack). Funkce Spotify a AUX se dají vynechat z pořadí volby vstupu. Lze si zvolit barvu a intenzitu podsvícení tlačítek i inverzního displeje dle individuálních potřeb. Disponuje klasickými mechanickými ovládacími prvky.

Každé DAB+ autorádio má oddělený vstupní konektor pro DAB a FM. Zatímco originální VW koncernová autorádia podporují běžně fantómové napájení přes FM i DAB vstup, univerzální jednotky, jako například KDC-X7200DAB zvládají fantóm pouze na DAB vstupu (do odběru 100 mA, dá se v menu vypnout ). Fantóm v rámci DAB+ se používá hlavně u nalepovacích, tištěných a Shark antén. Výrobce na svých stránkách uvádí, že nalepovací anténa je součástí balení, nicméně doporučuji tento detail ověřit dopředu před koupí.

Funkce DAB+

Digitální rádio DAB+ můžeme poslouchat po přepnutí na zdroj, pojmenovaný trochu nelogicky „DIGITAL AUDIO“. Vzhledem k 1DIN výšce jednotka nedisponuje grafickým displejem (pouze dvouřádkovým segmentovým; 16 a 8 znaků), proto logicky nelze využít vizuálních DAB+ služeb. Samozřejmá je podpora „Ensemble“, „Service Label“, „Dynamic label“, „Song title“, „Next Program“. K dispozici je 3×6 předvoleb. Vyhledávat stanice můžeme i abecedně. Vyzdvihnout můžeme třeba funkci „AF SET“, která přepne v rámci stejné stanice z DAB na FM a zpět na DAB podle úrovně signálu. V nabídce nechybí Traffic Info, i přerušení zvuku na základě PTY. Samozřejmě je k dispozici i audio složka DMB specifikace (neplést s DRM).

Příjmové vlastnosti

V nabídce zobrazení lze nalézt zcela jednoduchý monitoring signálu, který nás pomocí nápisů „No Signal“, „Signal Weak“, „Signal Good“, „Signal Strong“, informuje o jeho jakosti.

Výrobce autorádia deklaruje citlivost DAB příjmu hodnotou -100 dBm. Calearo přiznává zisk prutu v podstatě 0dBd a „ztráty svodu“ kompenzuje zesilovačem cca 14 až 16 dB. S automobilem bylo zastaveno v určité situaci, jako například v místech hraničního příjmu kanálu 6D (187 MHz), kde bylo provedeno měření úrovně pomocí pasivní antény Fracarro LPV345F ve výšce 1,6 m nad zemí a měřícího přístroje ROVER HD TAB 7EVO. Výrobce udává citlivost antény LPV345F 6,2 dBi (na kmitočtu 187 MHz) což jsou cca 4 dBd.

DAB Fast Information Channel (mimo jiné přenáší název stanice) je vysílán se zabezpečením, vyjádřeným poměrem 1/3 (0,333). Měřením pomocí LPV345F bylo zjištěno, že název stanice se zobrazí už při naměřené hodnotě 10 dBμV, kdy na spektrální analýze je vidět jen náznak signálu. Dostáváme se tak vlastně na hranici -100 dBm, deklarovanou výrobcem.
Díky zesilovači se do DAB vstupu jednotky dostává pravděpodobně vyšší úroveň, než jaká byla v místě naměřena. Jak vidíte, bezvýpadkového příjmu lze dosáhnout i za situace, kdy stojíme v bezprostřední blízkosti vysílače a na vstup autorádia se dostává užitečný signál o úrovni, blížící se hodnotě 0 dBm. Současně s ním vysílač produkoval i užitečné signály v pásmu VKV (vyzářený výkon v řádu desítek kilowatt a také DAB+ multiplex v pásmu L. Nesmíme však zapomínat na fakt, že pasivní měřící anténa se ziskem 4dBd držená svisle v ruce, je v realitě něco zcela jiného, než sestava prutové antény, odkloněné v úhlu 60° od střechy, v kombinaci se zesilovačem. Samozřejmě u signálů v pásmu VHF se projevují nejrůznější jevy, jako změny úrovně při pohybu, Dopplerův efekt, depolarizace a jiné. Každopádně z tabulky je patrné, že v praxi byl ověřen dynamický rozsah vstupních signálů DAB přijímače minimálně 95dB, což je velice důležité zjištění.

Již delší dobu jsou na webu ČTÚ dostupné mapky pokrytí pro DAB. Praktické zkušenosti ukazují, že signál lze za jízdy přijímat i výrazně mimo vyznačené oblasti. Zelená barva znamená, bezproblémový příjem, fialová přerušovaný, černá poslech nemožný.

Jinak jsem s uvedenou sestavou na Českobudějovicku otestoval příjem signálu z vysílačů Radeč 12C, Lichtenberg 6D a samozřejmě Kozí Vrch (ještě stále 5D), mnohdy se zajímavými výsledky. Bylo celkem překvapivé, že Radeč mi občas hrála i před domem, kde mají problémy lokální FM vysílače a rovněž neuvěřitelně si počínal signál sítě RTI (5D), který hrál famózně od Českých Budějovic, až k Dolnímu Dvořišti (dál jsem už nejel).

Jediné negativum jsem zaznamenal v případech, kdy jsem projížděl přímo kolem FM vysílačů, ze kterých bylo šířeno dva a více FM signálů (předpokládejme sdružených do jednoho AS) a to ještě za podmínky, že nesmělo být teplé počasí. Docházelo ke mžikovému přerušování, do té doby kontinuálního DAB příjmu. Musel by se odpojit anténní svod a za jízdy na něm provést sadu měření aktivní antény pomocí odpovídajícího měřícího přístroje, aby se odhalila příčina problému.

O něco chudší?

Ano, ale není to tragické. Již neuvidíme vizuálně zobrazenou vzdálenost od překážky (při couvání), ani další informace o stavu a funkci vozu. Jelikož do roku 2010 modely OCTAVIA používaly jinou specifikaci CAN-BUS komunikace, pro kterou bohužel není k dispozici převodník. Výstražný zvuk (pípání) však uslyšíme dál, navíc původní model STREAM poskytoval jen málo přidaných informací o stavu vozu. Čas i teplota jsou nadále vidět na displeji MAXI DOTU, jen už na něm nelze zobrazit informace o přijímané rádiové frekvenci ani RDS. Samozřejmě zmenšením vlastní velikosti rádia logicky utrpí ergonomie ovládání a zobrazení, ale pořád zde máme funkční tlačítka na volantu.

Další cesty k DAB

Výměna vlastní jednotky je jen jednou z možností, jak příjem DAB do automobilu přidat. Cena začíná už na 1500 Kč. Existují také AUX, BT, nebo USB DAB adaptéry s displejem i bez něj, uložené viditelně i diskrétně, s přísavkou, ukotvením ve 12V zásuvce, či připevněným na zpětné zrcátko. Cena adaptérů začíná na 800 Kč. Nejlepší zvuk samozřejmě nabídne USB propojení. Externí adaptér se při USB propojení musí chovat jako univerzální paměťové médium, aby byla zajištěna široká kompatibilita. Vždy bude třeba připojit anténu pro VHF3 (DAB) pásmo, pokud nebude nedílnou součástí zařízení.

Samostatnou kapitolou jsou „FM transmittery“. Chtěl bych zdůraznit, že tato zařízení ruší FM příjem ostatním uživatelům pozemních komunikací. Nejhorší případy nastávají při souběžné jízdě. Prosím, buďte ohleduplní a tyto zařízení nepoužívejte.

Možností, jak vylepšit infotainment v automobilu je celá řada a já vám přeji mnoho zdaru při realizaci.

Montáž provedla firma Aston Eurotrading s.r.o., www.astoncb.cz