Звук в автомобиле: подбираем усилитель

Монтаж

Основная плата усилителя

Схема печатной платы усилителя приведена ниже.

Печатную плату можно изготовить путем травления текстолита с медной подложкой раствором хлорного железа. Рисунок дорожек контактов проще перенести на плату с глянцевого листа бумаги, на котором этот рисунок напечатан с помощью лазерного принтера. Нюансы этого способа легко можно найти в интернете на соответствующих сайтах по электротехнике.

Пайку деталей производим аккуратно, удаляя излишки флюса. Особенно это касается микросхем. Микросхему операционного усилителя можно установить через восьмиконтактную панель.

Помните: перегрев полупроводниковых элементов, может привести к выходу их из строя!

Катушки индуктивности L1  и L2 в выходном фильтре усилителя, изготовляются из медной эмалированной проволоки диаметром 1 мм, путем накручивания на цилиндрический сердечник диаметром 5 мм. Количество витков катушки — 20.

Микросхему усилителя устанавливают на теплоотвод. Он должен быть площадью более 600 см². Роль радиатора может выполнить шасси авто.

После монтажа всех элементов подсоединяют провода.

Блок стабилизации и коммуникации питания

В вышеописанной схеме мы использовали самую простую схему питания усилителя через аккумулятор, однако для более стабильной работы усилителя можно подключить его через стабилизатор. Данное устройство можно собрать самому (схему на любой вкус в интернет можно найти очень легко), но самый простой способ — это использовать готовый блок стабилизации от старого усилителя или купить новый.

Кроме того, блок стабилизации позволяет сэкономить заряд аккумулятора автомобиля.

Предотвращению разрядки способствует реле с отдельной клеммой REM, работающую под напряжением в 12 В. Клемма устанавливается на выходе автомагнитолы, благодаря чему сабвуфер начинает работать вместе с музыкальным устройством.

Для контроль работы усилителя можно установить светодиод в схему питания устройства.

Окончательная сборка устройства

После монтажа платы, проводим окончательную сборку усилителя и помещаем его в корпус. Корпус можно изготовить самостоятельно из обычной фанеры с помощью лобзика. На фанере вычерчивается схема по нужным размерам, вырезается лобзиком и закрепляется герметиком.

Так же корпус можно приобрести в магазине или использовать алюминиевый короб, который одновременно будет выполянть роль радиатора.

Размещая все детали в корпусе, нужно обеспечить в нем свободную циркуляцию воздуха для лучшего охлаждения деталей.

Корпус усилителя необходимо надежно закрепить в салоне автомобиля.

 Перед установкой важно убедиться в правильности полярности питания, иначе аппарат сразу сгорит.

Разница

Сабвуфер активный и пассивный

Итак, сабвуферы предназначены для воспроизведения низких частот. Это понятно. Но зачем существуют пассивный и активный их виды? В чем отличия? Попробуем разобраться.

Пассивный

Этот саб по своей конструкции представляет собой низкочастотник, заключенный в отдельный корпус. Чтобы добиться требуемого звучания от него, придется его подключать к двум отдельным элементам: внешнему усилителю и кроссоверу(см.Расчет кроссовера для акустики своими силами). Последний не что иное, как разделительный фильтр, распределяющий частоты и направляющий их на динамики.

Активный

Пассивный сабвуфер и активный сабвуфер

Этот вид сабвуфера уже имеет в своей конструкции встроенный усилитель. Также встроен внутрь его и кроссовер. Это избавляет пользователя от сложного процесса подключения и настройка динамика тоже осуществляется довольно просто.

Можно сказать, что активный сабвуфер, это тот же пассивный, но переделанный. Сегодня такой динамик пользуется большей популярностью, нежели пассивный. С другой стороны, активные сабвуферы стоят дороже и далеко не каждый пользователь может позволить себе такое удовольствие.

Рейтинг автомобильных усилителей

Был составлен на основании статистики продаж и отзывов покупателей.

Kicx AP 1000D

Плюсы

• может работать с несколькими типами нагрузки
• достаточно высокая выходная мощность
• компактный
• удобно устанавливать

Минусы

• класс качества звука D
• соотношение сигнал/шум 90 Дб
• стоимость

От 6292 ₽

Данный одноканальный усилитель моноблок выполнен в металлическом корпусе реберной конструкции для улучшения отдачи тепла. Он удобно монтируется и просто подключается. Это хороший вариант для подключения сабвуфера с мощностью на канал для акустики импеданса 4 Ом в 420 Вт. Однако заявленный класс D по качеству звука прямо говорит о значительном искажении сигнала.

SUPRA SBD-A4270

Плюсы

• компактный
• простая установка
• может работать на 2 типа нагрузки
• достаточно высокая выходная мощность
• фильтры частот

Минусы

• недостаточно высокая мощность для нагрузки 4 Ом
• нет гибридного режима мост+2 канала акустики

От 3340 ₽

Данный 4 канальный усилитель достаточно функционален и может обеспечить качественный звук. К нему можно подключать как линейный, так и выходной контур магнитолы с напряжением до 6 В. Есть фильтры высоких и низких частот, последние могут усиливаться до 12 Дб. Главными недостатком модели является возможность работать только в 4 канала или на 2 мостовых соединения, без гибридного режима.

Pioneer GM-A6604

Плюсы

• компактный
• просто устанавливается
• есть режим усиления басов
• мостовой режим

Минусы

• средняя мощность
• фильтр только для высоких частот
• при усилении басов наблюдаются искажения на пределе громкости

От 7925 ₽

Данный 4 канальный усилитель достаточно универсален. Он может работать в гибридном мостовом режиме, формируя мощный сигнал для саба и двух колонок. Удобной функцией является усиление басов и возможность отсечь полосу высоких частот.

Blaupunkt GTA 475

Плюсы

• стильный вид
• компактный корпус
• простая установка
• высокий класс звука А/В
• мостовой режим

Минусы

• скромная мощность
• нет гибридного режима работы
• цена

От 5328 ₽

Данный автоусилитель для сабвуфера понравится тем, кто за приемлемые деньги хочет подключить двухканальный пассивный саб. Функционал создания двух мостов на выходе позволяет получить приемлемую суммарную мощность. Усилитель не может использоваться для передачи сигнала на саб (мостовой схемой) и 2 колонки.

Pioneer PRS-D800

Плюсы

• качество материалов и сборки
• хорошая мощность на канал
• поддержка мостового режима
• есть High Level Input
• отношение сигнал/шум 105 Дб

Минусы

• класс D качества звука
• цена
• подключения типа Тюльпан

От 18406 ₽

Данный двухканальный усилитель для сабвуфера в машину станет отличным выбором для тех, кому нужно простое решение. 125 Ватт на канал позволяют раскачать любую акустику. А поддержка мостового режима позволит оживить мощный саб и сделать звук в машине сочным и ярким.

Как сделать самому

Усилитель звука в автомобиле можно сделать своими руками, используя готовые наборы. Это упростит проверку и наладку, сократит вероятность ошибок, способных привести к неправильной работе. Еще одно достоинство заключается в том, что не потребуются радиотехнические навыки.

Набор для самостоятельной сборки усилителя состоит из блоков ограничителя, предусилителя, усилителя мощности, кроссовера, стабилизатора и устройства управления. Другой вариант — сборка устройства из дискретных деталей по схеме.

Корпус

Он должен обеспечивать надлежащее охлаждение компонентов усилителя, которые могут нагреваться во время работы. Для этого следует предусмотреть щели или отверстия, которые должны располагаться как можно ближе к выходной микросхеме. Для улучшения охлаждения мощного усилителя устанавливается вентилятор, рассчитанный на 12 В. Он обеспечит дополнительную защиту от перегрева.

Корпус можно изготовить из фанеры или металла, например, листового алюминия или жести. В этом случае необходимо обеспечить изоляцию компонентов и платы устройства. Для улучшения экранирования можно соединить отрицательный полюс платы с корпусом. На нем нужно предусмотреть посадочные места под клеммы, которые прикрепляются с обратной стороны. Чтобы не ошибиться при подключении, следует нанести на корпус пояснительные надписи.

Усилитель для колонок

Вначале рекомендуется сделать фильтр питания с предохранителем. Его номинал составляет не менее 20 А. В состав самого фильтра входит дроссель, который можно взять с неисправной магнитолы, и конденсаторы. Они объединяются в батарею для повышения эффективности работы.

Емкость фильтра должна быть не менее 6000 мкФ. Чем она больше, тем лучше будет работать усилитель на большой громкости. Для автоматического включения устройства следует установить механическое или электронное реле управления. Обмотка подключается к массе и голубому с белой полосой проводу магнитолы. Контакты включаются в разрыв плюсового провода перед конденсатором фильтра.

Если собирается автоусилитель звука своими руками из готового набора, то следует соединить блоки в соответствии с инструкцией. Усилитель и предусилитель подключаются друг к другу прилагаемыми кабелями. К этим блокам подсоединяется стабилизатор питания или преобразователь напряжения, если для нормальной работы микросхемы необходимо более 14 В.

Если усилитель собирается на плате из отдельных деталей, то потребуется припаять их к нужным точкам. При подключении этого устройства напрямую к выходам динамиков магнитолы необходимо предусмотреть регулируемый делитель. Он не потребуется, если подключение осуществляется к линейному выходу низкого уровня. В разрыв выводов колонок включаются проволочные резисторы, необходимые для защиты и согласования. Их сопротивление — 1-2 Ом.

Усилитель для сабвуфера

Он отличается большей мощностью, необходимой для раскачки саба, а также наличием фильтра низких частот. Микросхема усилителя устанавливается на теплоотвод повышенной площади для более эффективного охлаждения.

Мощность звучания сабвуфера можно увеличить, если выполнить подключение по мостовой схеме. Если требуется усилок в авто и для колонок, и для сабвуфера, то для каждого канала собирается свой блок. Вся конструкция помещается в 1 корпус.

Типы усилителей

Сегодня можно купить усилитель для сабвуфера в машину любой сложности. Люди, понимающие, как работает та или иная схема подключения, получают шанс значительно сэкономить и при этом в итоге получать качественный звук. Сегодня усиление сигнала для саба может достигаться несколькими классами устройств.

Одноканальный усилитель

Это самый простой вариант, работающий в формате моно сигнала. Такой усилитель моноблок специально разрабатывался для работы с сабвуферами. Стоимость решений достаточно привлекательна для потребителя. Но присутствует общая проблема мощной аппаратуры — геометрический рост цены в зависимости от увеличения Ватт на выходе.

Усилитель моноблок имеет еще одну особенность. Он способен работать на малую нагрузку, порядка 1-2 Ом. Если же сабвуфер имеет импеданс 4 или 8 Ом, найти для него подходящий одноканальный моноблок будет сложно. Кроме этого, большинство таких систем имеют класс D, что означает достаточно большие искажения сигнала на выходе.

Одноканальные усилители полезны только в том случае, если хочется отделить саб от штатной магнитолы для получения богатства регулировок и отдельной настройки громкости.

Двухканальные усилители

Особенности таких систем позволили им завоевать огромную популярность у потребителя. Во-первых, к нему можно подключить два сабвуфера, при условии соответствия баланса нагрузки. Во-вторых, выходы двухканального устройства допускается коммутировать по мостовой схеме, получая двойную суммарную мощность для передачи на низкочастотный звукоизлучатель.

Четырехканальные системы

Усилители с 4 каналами удобны для экономии места. Большинство предлагаемых моделей могут работать с двумя сабами и парой акустических систем с широким частотным диапазоном. Можно запитать и мощный низкочастотник, соединяя выходы по мостовой схеме. Многие производители сразу предусматривают такой вариант эксплуатации и соответствующим образом помечают выходные клеммы устройства.

Пятиканальники

5 каналов усилителя означают, что пользователь хочет получить больше мощности при низких вложениях средств. У подобных устройств сразу предусмотрен отдельный выход, к которому подключается пассивный сабвуфер.

Такая система будет полезна, если штатная автомагнитола откровенно не способна прокачать мощную акустику. Других преимуществ (раздельная регулировка громкости саба, частота его среза и так далее) не предусматривается.

Маловостребованные системы

Самыми невостребованными остаются трехканальные и шестиканальные усилители. Проблема первых — ограниченная свобода в выборе мощности (мостовая схема включения саба нерациональна и зачастую невозможна), нет отдельной регулировки громкости низкочастотного динамика.

Те же сложности испытывают шестиканальники. Аудитория их потребителей достаточно мала. Устройства данного типа могут подбирать люди, желающие подключать два саба мостовыми схемами и одновременно пару тыловых динамиков.

Для плохого входного сигнала

Особо стоит рассматривать усилители со встроенной системой обработки звука. Они полезны, когда штатная магнитола выдает откровенно плохой сигнал. Встроенный микропроцессор справляется с фоновым шумом, импульсными помехами бортовой электросистемы автомобиля, недостаточной мощностью на входе.

В результате на акустику и саб поступает качественный сигнал. Подбор усилителя со встроенной обработкой звука делают те, кто по каким-то причинам не может заменить штатное воспроизводящее устройство. Однако такая система может служить гарантированной защитой от любых факторов, способных повлиять на качество входного сигнала.

Как грамотно подобрать для акустической системы сабвуфер

Что лучше пассивный или активный сабвуфер

Итак, разница между активным и пассивным сабвуфером известна. Теперь узнаем, как грамотно подобрать саб для своей акустической системы.

Анализ имеющейся акустической системы

В первую очередь, нужно проанализировать то, что имеется. Если в наличии простые колонки и усилитель, то покупать дорогой и мощный саб не имеет смысла, так как звучать хорошо он все равно не будет.

https://youtube.com/watch?v=MjN9X78zdow

Выбор саба

Второй этап подразумевает определиться, активный или пассивный саб будет выбран. Как и было сказано выше, первый вариант легко установить в автомобиле, ведь его надо будет просто подключить к АС. Но, как ни странно, активный саб имеет свои недостатки.Недостатки активного саба:

• Такой активный динамик дает худшее звучание, чем основательно настроенный пассивный.
• Часто при изготовлении активных сабов используют дешевые компоненты, делающие звучание грубоватым.
• Как правило, активный саб стоит дешевле пассивного, именно из-за некачественных материалов, используемых в его производстве.

Размеры динамиков:

• После того, как определяемся в выбором саба, надо определиться с размерами. И мнение, что чем больше динамик, тем лучше, в корне неверен. Надо знать, что большой размер, это и больше шума. Нередко огромный саб просто трясет автомобиль, доминируя над всеми остальными и не менее важными звуками.
• Желательно покупать динамики (сабы) размером 10-12 дюймов. Это даст возможность получить хорошего качества бас. Кроме того, будет больше вариантов размещения в салоне.

Материал:

Особое внимание надо обратить и на материал, из которого изготовлен подвес. Некоторые производители используют каучук, который достаточно дешев

Но такой материал делает звучание «жестковатым».
Чтобы получить мягкое звучание, рекомендуется выбирать сабвуферы с резиновым подвесом.

Мощность:

Пожалуй, наиболее важный параметр

В этом случае рекомендуется положиться только на себя и простую логику, игнорируя заявления продавцов и производителя.
Не нужно обращать внимание на внешний вид динамика. С другой стороны, хороший производитель всегда задумывается над тем, что его продукция была привлекательной.
Лучше не покупать модели неизвестных брендов

Рекомендуется сразу же вычеркнуть их из списка.
При выборе надо думать логически. К примеру, если саб мощностью 500 Вт, то априори он не может быть маленьким и компактным. Вес такого саба должен равняться 20 кг и для него должна быть подготовлена литая корзина. Сам магнит такого саба должен быть размером с обычный динамик(см.Как выбрать динамики для автомагнитолы своими силами).
Чтобы прослушивать музыку с нормальной громкостью, можно обойтись сабом мощностью 150-250 Вт. Покупать выше, уже пустая затея и трата денег. Если уже очень хочется, то можно установить два саба по 150 Вт.

Главное при поиске хорошего динамика, найти хороший магазин с добросовестным продавцом. Инструкцию, как установить сабвуфер в автомобиль своими руками, можно найти на нашем сайте. В процессе работ желательно использовать видео и фото – материалы. Цена на такой монтаж априори не будет высокой, ведь потратиться придется только на динамики и пару метров провода.

Автомобильные сабвуферные усилители: особенности и преимущества

Сабвуферный усилитель на tda

Усилители для сабвуферов, которые ставят в автомобилях, являются мощными электроприводами. Они могут с отличным качеством воспроизводить любую необходимую музыку.Среди их важнейших особенностей — наличие сертификата соответствия определенному серийному номеру. Такой сертификат отмечается на латунной пластине. А еще у них есть особый протокол, где подтверждаются все имеющиеся параметры устройства.

Усилитель dls сабвуфер

Как правило, современными фирмами производятся усилители достаточно небольших размеров, которые без труда могут быть размещены в автомобильном салоне, прямо под пассажирским сиденьем. У таких широкополосных усилителей отличный звук, вполне способный конкурировать и с AB-классом.

Усилитель сабвуфера microlab

Усилитель на tda 7294 для сабвуфера

Подробнее об AB

AB–это моноблоки, которые обладают массой достоинств:

• Отличное качество звука;
• Достаточно высокая мощность;
• Неограниченное звуковое давление.

То есть, в принципе, они рекомендуются к приобретению практически всем автолюбителям, но было бы несправедливо не отметить один достаточно существенный недостаток — они очень восприимчивы к перегреву. Поэтому обязательно позаботьтесь, чтобы в жаркую погоду их обдувал прохладный ветерок.

Усилитель сабвуфера tda1562q

D-класс

Помимо AB класса существуют и другие. Так, например, класс D(см.Усилитель класса d для сабвуфера: преимущества и отличие от других). В нем встречаются также неплохие сабвуферы: у них имеются все нужные фильтры, как низкочастотные, так и подтональные. Некоторые модели могут быть объединены «через мостик». Таким образом, получается еще более хорошее звучание!

Усилитель сабвуфера tda2030

С чего начать поиск правильного усилителя?

Как всегда, выбор следует делать исходя из потребностей. Иными словами, сначала проектируем состав системы, а по нему уже становится видно, каким должен быть усилитель. Самое простое — возьмите листок бумаги и нарисуйте, где какие динамики у вас будут установлены.

Определитесь с типом подключения акустики — через пассивные кроссоверы или поканально с активным делением полос. Оба варианта имеют свои достоинства и недостатки, но это — тема отдельного разговора. Пока лишь отмечу, что первый вариант попроще, а второй имеет больше возможностей по настройке и «сведению» полос. В зависимости от выбранного варианта будем подбирать усилители с нужным числом каналов и функционалом.

Аудиосистема может быть достаточно сложной. Поканальное усиление с активным делением и процессоры —обычное дело для автомобильной системы высокого уровня

Уже на этом этапе оцените, что будет являться источником в системе. Если головное устройство с обычными линейными выходами, то тут проблем никаких. Если же вы имеете дело со штатной «головой», то тут почти всегда приходится искать обходные манёвры. Я уже рассматривал эту тему подробнее в статье «Звук в автомобиле: как заставить штатную систему звучать лучше», сейчас отмечу лишь то, что касается подключения усилителей.

Итак, вариантов несколько. Самый простой — подключение прямо к выходам штатного усилителя. Для этого новый усилитель должен иметь кроме обычных входов еще и высокоуровневые. Если их нет, то можно использовать так называемые «преобразователи высокого уровня в линейный».

Высокоуровневые входы входят в оснащение многих моделей автомобильных усилителей

Этот вариант прост, но применим далеко не всегда. Чаще всего штатный усилитель выдает в лучшем случае скорректированный сигнал, а в худшем — приходится иметь дело вообще с многополосным усилением. В этом случае «собрать» исходный сигнал можно только специализированным процессором, и уже потом подключать к нему усилитель. Сюда же отнесём и варианты штатных систем с MOST-шиной, из которой специальным адаптером можно «вытащить» SPDIF или аналоговый сигнал.

Поскольку подобных сложных систем становится всё больше, совсем неудивительно, что на рынке начали появляться усилители с уже встроенным процессором. Но об оснащении чуть дальше.

Переделка

Как сделать пассивный сабвуфер активным

Некоторые пользователи, чтобы не переплачивать за активный сабвуфер, решаются сделать его сами из пассивного. Идея интересная и полностью оправдавшая себя на практике.

Расчет показателей

Переделка по схеме

Если бы мы делали активный сабвуфер полностью с нуля, то в первую очередь, нужно было бы скачать из интернета или найти другим способом программу для расчета акустических оформлений.

К тому же, надо было бы найти известные значения Тиля-Смолла. Они нужны, кстати, и в нашем случае.

Известные параметры Тиля-Смолла

Дело в том, что излучатели, установленные в динамике, могут не соответствовать вышеприведенным параметрам. И тогда придется все измерять заново.

Измерение

Начали:

• Сначала измеряется резонансная частота Fs. Этот параметр указывает частоту без любого дополнительного оформления. Вычисляется Fs так: излучатель подвешивается в воздухе на большом расстоянии от посторонних предметов, чтобы на это значение не влияли внешние характеристики;
• Лучше измерять резонансную частоту в свободном гараже или другом помещении. Динамик подвешиваем на потолок;
• Открываем программу Тон Генератор на компьютере;
• Начальная частота ставится на 10Гц, а затем плавно шагом в 1Гц увеличивается частота. Одновременно надо смотреть на показания вольтметра. Благодаря приведенному ниже графику, можно определить требуемое значение;

График резонансной частоты

• Приблизительной частотой динамика Fs при шаге 1Гц станет максимальное значение вольтметра;
• Чтобы вычислить точное значение, потребуется поменять частоту уже не на 1Гц, а на пять сотых его части.

Второе значение

• Затем измеряется полная электромеханическая добротность Qts. Интересно, что добротность имеет два показателя: механический и электрический. Первый определяется выбором материала подвеса. Измеряется добротность часто кустарным методом: покачиванием. Низкое значение добротности сабвуфера – 0,3/0,35, а высокое – 0,5/0,6.
• Электромеханическую добротность находят по формуле, где значениями будут выступать две составляющие, одна из которых ниже резонансной частоты, а другая выше.

АЧХ сабвуфера

Эквивалентный объем

Наконец, третье значение, которое нам нужно будет вычислить, это эквивалентный объем Vac:

• Для определения такого объема понадобится ящик-фазоинвертор с отверстием. В пассивном сабвуфере от производителя уже согласован объем такого ящика в сравнении с диаметром динамика. Поэтому ничего лишнего делать не нужно;
• Опять же, по программе Тон Генератор определяем значение, как и в случае с резонансной частотой. Только вычисления проводятся по следующей формуле:

Формула определения Vac

Переделка корпуса

Для того чтобы получить высококачественное звучание, одних вычислений мало. Надо тщательно подготовить корпус сабвуфера, переделав его под активный вариант. Что мы добились вычислениями? Определили внутренний объем ящика, длину и диаметр фазоинвертора.

Одно знать нужно обязательно: активный сабвуфер (его корпус) должен состоять из 2-х отсеков. Излучатель или громкоговоритель находится в одном из отсеков, а усилитель, кроссовер и блок питания в другом.

Активный сабвуфер изнутри с 2-я отсеками

https://youtube.com/watch?v=MjN9X78zdow

Пять выводов про автомобильные усилители

Итак, подытожу. Если вы всерьёз решили проапгрейдить штатную аудиосистему, новый усилитель определённо нужен. Это раз.

Определитесь с источником. Если это будет штатное ГУ, из которого невозможно вывести линейный сигнал или «цифру», то вам нужно будет либо преобразовать высокоуровневый сигнал в линейный отдельным устройством, либо выбрать усилитель с высокоуровневыми входами. Либо, если штатная система с полосовым усилением и коррекцией сигнала, придётся «восстанавливать» исходный сигнал процессором. Это два.

Любой автомобильный усилитель имеет дополнительное оснащение — от простых фильтров НЧ и ВЧ, позволяющих разделить акустические системы и сабвуфер, до всё тех же продвинутых процессоров, встроенных в сами усилители. Выбор делайте в зависимости от поставленных задач. Это три.

Определитесь с типом инсталляции. Если это «напоказ», то ограничений практически никаких. Если скрытая инсталляция, то есть смысл отдать предпочтение компактным усилителям D-класса. Это четыре.

И наконец, уделите должное внимание питанию. Качественное питание — залог нормальной работы усилителя

Это пять.