У большинства автовладельцев спустя непродолжительное время после покупки автомобиля штатной аудиосистемы становится недостаточно. Мощность автомагнитолы оставляет желать лучшего, поэтому встает вопрос об использовании внешнего усилителя, увеличивающего мощность системы с целью улучшения качества звука и увеличения громкости. В процессе выбора усилителей можно встретить представленные на витринах моноблоки и усилители с указанием количества каналов (чаще всего четыре, немного минус два, всего меньше трех, пяти, шести).
Усилитель и моноблок: что это
Усилитель – в контексте применения в автомобильной акустике это устройство для усиления звуковой частоты путем усиления электрических колебаний.
Моноблок: в контексте приложения для автомобильной аудиосистемы это одноканальный усилитель звука.
Сравнение моноблока и усилителя
Разница между моноблоком и усилителем представлена как разница между общим и частным. Моноблок: тот же усилитель, что и двух- и четырехканальные усилители (наиболее популярные), но с некоторыми собственными характеристиками. Одноканальный усилитель называется моноблоком из-за возможности использования приставки «моно», однозначно обозначающей единственный канал устройства.
Моноблоки, в отличие от усилителей других типов, используются для подключения сабвуферов и усиления низкочастотных басов. Поэтому одноканальные усилители часто называют усилителями низких частот. Моноблоки рассчитаны на низкоомную нагрузку – 1 Ом, именно при соблюдении этого условия достигается высокая выходная мощность при минимальной нагрузке на электрическую сеть автомобиля. На 2 Ом и 4 Ом усилители НЧ покупать уже дешевле. Колонки не подключаются к моноблоку, другие типы усилителей при наличии достаточного количества каналов позволяют совместить подключение колонок и сабвуфера.
Усилитель звука. Автомобильная акустика
В соответствии с классификацией электрических усилителей моноблоки сегодня характеризуются классом D, то есть отличаются большой мощностью и низким качеством звука. Для подключения сабвуфера качество звука можно считать незначительной характеристикой. Остальные усилители в бюджетном сегменте относятся к классу AB (средние характеристики), в сегменте hi-end – к классу A (высокое качество звука и низкое энергопотребление).
Усилитель – один из основных компонентов автомобильной аудиосистемы. С его помощью вы можете заставить ваши колонки работать намного продуктивнее. Всем тем, кто неравнодушен к качественному звуку, следует отнестись к выбору усилителей очень серьезно. Не менее важной системой, генерирующей высококачественный звук, является автомобильный усилитель сабвуфера. Существуют разные типы этих устройств. Также вы можете собрать усилитель самостоятельно. Давайте разберемся, как выбрать устройство, которое действительно радует слух.
Зачем усилитель, ведь есть магнитола?
Большинство автомобильных стереосистем уже имеют встроенный многоканальный усилитель. И для многих водителей эта система полностью подходит. Некоторые вообще не меняют стандартный звук в машине годами. Но есть и те, кому нравится, чтобы музыка в машине звучала качественно и громко. В этом случае без усилителя не обойтись. Автомобильный сабвуфер без усилителя не даст желаемого эффекта. Такое оборудование сможет улучшить акустические характеристики вне зависимости от качества основного блока.
Автомобильный усилитель сабвуфера, входящий в состав акустической системы, дает несколько существенных преимуществ. С его помощью можно увеличить не только мощность звука, но и его качество.
Чаще всего автомобильную акустику приобретают после установки основного блока. Если выбранные динамики, а также сабвуфер высокого качества, им потребуется больше мощности при максимальной производительности. Стандартное радио не может этого обеспечить. Поэтому для сабвуфера покупают отдельный автомобильный усилитель. Это решение дает хороший результат.
Типы акустических усилителей
Есть несколько видов этого оборудования. Следовательно, моно- или моноблочные усилители предназначены только для низкочастотного звука. Также можно выделить двухканальные решения. Они используются, когда нет заднего динамика, когда есть только один передний динамик. Трехканальные усилители также позволяют подключать сабвуфер. Что ж, самые дорогие решения – четырехканальные. Эти модели позволяют усилить звук по всей акустике.
Многоканальные устройства также способны воспроизводить низкие частоты, но им трудно справиться с низким импедансом. Усилители быстро нагреваются, когда сабвуфер работает на полную мощность.
Отличия моноблоков от усилителя
Моноблок – это технически то же устройство, что и многоканальные устройства. Однако одноканальные модели обладают некоторыми особенностями, которых нет у аналогов. Что это значит? Моноблок имеет всего один канал и предназначен для усиления низких частот. Нагрузка, на которую рассчитаны эти устройства, чаще всего имеет сопротивление 1 Ом. Если это условие выполнено, может быть достигнута высокая выходная мощность. В этом случае нагрузка на бортовую сеть будет минимальной. Для сопротивлений 2 Ом и 4 Ом нет смысла покупать моноблок.
Как подобрать усилитель к сабвуферу по мощности?
Если для усиления звука все обращают внимание на качество звука, в случае с сабвуферами главная особенность – мощность. Он может быть двух разных типов. Это максимально возможное (или ПМПО) и номинальное. На корпусе видна надпись «PMPO mono». Этот параметр указывает общую мощность для всех включенных каналов. Не стоит ориентироваться на PMPO – цифры служат только для того, чтобы устройства лучше покупались. На практике эта цифра не имеет значения. Другой тип мощности – номинальный. Прописано в техническом паспорте. Отзывы говорят, что именно этой особенностью следует руководствоваться при выборе. Этот параметр должен быть указан при THD менее 0,1 процента и напряжении 14,4 вольт.
Другие характеристики
Отзывы говорят, что помимо мощности стоит обратить внимание на частотный диапазон. Анализ не должен быть слишком большим. Серьезные производители делают значения от 15 до 350 герц. Класс усилителя может быть «AB» или «D». Первые представляют собой аналоговые усилители с хорошим звуком, но с низким КПД и малой мощностью. Последние мощные, с высокими характеристиками. Но судя по отзывам, у таких устройств плохое качество звука.
Еще один критерий – количество каналов. Моноблоки очень дороги и редки. Их можно увидеть только в профессиональных аудиосистемах. Класс этих моноблоков – «D». Двухканальные модели подходят для сабвуфера 4-8 Ом. Схема подключения автомобильного усилителя и сабвуфера в данном случае «мостиковая».
Делаем усилитель для автомобиля своими руками
Для построения системы вам потребуются усилитель выходной мощности и преобразователь напряжения. Вы можете сделать их сами, но на это уйдет много времени. Вы можете просто купить уже готовые изделия в магазине. Затем можно переходить непосредственно к созданию усилителя для автомобильного сабвуфера своими руками.
Устройству нужно два канала, а усилителю – один канал. Как это исправить? Это исправляется подключением двух радиоканалов с помощью сумматора. Затем звуковой сигнал будет отфильтрован – из него исчезнут частоты, выходящие за пределы диапазона от 16 до 300 герц. Затем сигнал поступает на фильтр. Последний снимает частоты от 35 до 150 Герц.
Подключение усилителя дома
Часто оказывается, что сабвуфер с усилителем есть, но заставить их работать в машине невозможно. Выход есть – поставить оборудование дома. Как подключить автомобильный сабвуфер к домашнему усилителю? Усилитель имеет входные и выходные разъемы для подключения акустической системы и сабвуфера. Их связывают «тюльпаны». Они показаны на фото ниже.
В заключение
Итак, мы разобрались, как подключить автомобильный сабвуфер к усилителю. Тип подключения зависит от количества каналов усилителя. Часто монтаж выполняется по мостовой схеме, которая указана на фото в статье. В случае двухканального усилителя сабвуфер подключается к обоим каналам. Установка конденсатора не является обязательной.
Мощный усилитель моноблок для автомобиля
Мощный моноблочный усилитель, состоящий из четырех модулей: преобразователя электрического напряжения, модуля фильтра, блока защиты и собственно усилителя мощности звука. Данный аппарат выделяется высоким качеством звука, можно сказать, лучший фирменный усилитель мощности среди моделей, выпускаемых в доме.
Преобразователь электрического напряжения
Самая важная часть усилителя мощности – это блок питания. Любому радиолюбителю ясно, что двенадцати вольт от батареи будет недостаточно, чтобы получить высокий выход в двенадцать вольт. Поэтому основная задача – создать устройство, способное преобразовывать напряжение. В нашем случае необходимо получить двухполюсный блок питания с напряжением (плюс – минус) 60 вольт и номинальной мощностью не менее 400 Вт.
Схема преобразователя напряжения для мощного моноблочного усилителя
Основным компонентом этого преобразователя является двухтактный ШИМ-контроллер TL494NC, он задает импульсы определенной частоты. Частота обеспечивается компонентами R1 и C8. Затем эти импульсы поступают на биполярные транзисторы VT1, VT2, они же являются ключами управления мощными выходными транзисторами. При попеременном открытии оконечные транзисторы генерируют высокочастотный переменный ток в первичной обмотке трансформатора. Трансформатор увеличивает напряжение питания до необходимых 60 вольт, после чего ток поступает на диодный мост для выпрямления. Индукторы, так же как и конденсаторы, выполняют функцию ослабления пульсаций и высокочастотных паразитных наводок. Трансформатор выполнен на ферритовом кольце, которое в свою очередь собирается и склеивается из пары колец стандартных размеров 45 * 28 * 8 марки НМ2000. Предварительно обрезанные края колец подпиливают и обматывают изолентой.
Для мощного усилителя необходим достаточно надежный трансформатор, поэтому к его изготовлению нужно отнестись со всей ответственностью. Первичная обмотка содержит 2х5 витков с десятью жилами из эмалированного провода диаметром 0,8 мм. Катушки уложены равномерно по всему кольцу. Концы проводов скручены в «косичку», поэтому нужно снова заизолировать первичную изолентой. Если у вас есть в наличии другой изоляционный материал, например: малярная ткань, тефлоновая лента, то, конечно, лучше их использовать. Вторичная обмотка выполнена из трех жил из аналогичного провода и имеет 2х19 витков.
Пластина из дюралюминия толщиной 4 мм, длиной 100 мм и высотой 30 мм использовалась в качестве охлаждающего радиатора для мощных выходных транзисторов.
Блок фильтров получает биполярное питание 15 вольт от регулятора напряжения, выполненного на биполярных транзисторах VT8, VT9 и микросхем монокристаллического линейного стабилизатора 7815, 7915. Транзисторы и микросхемы также установлены на небольших радиаторах в виде алюминиевой пластины. Напряжение для модуля защиты снимается со специально изготовленной розетки в плюсовой цепи общего источника питания усилителя. Падение напряжения осуществляется резистором R17 мощностью 2Вт.
Включение преобразователя, как и самого усилителя моноблока, происходит от подачи +12 вольт напряжения, снятого с магнитолы или замка зажигания, а также, например, с переключателя на разъемы REM. Усилитель включен, на холостом ходу потребляет мало тока. Также на плате есть разъем для вентилятора принудительного охлаждения. Размер печатной платы 140х105мм.
Мощный усилитель моноблок «Ланзар»
Этот усилитель еще называют «Ланзар». Эта схема была принята, потому что она способна обеспечить превосходное качество звука, солидную мощность, простую настройку и большой потенциал атаки низких частот.
Принципиальная схема мощного усилителя Lanzar
Если моноблочный усилитель собран без ошибок, он должен сразу заработать, остается только выставить ток покоя, который задается с помощью подстроечного резистора R15. В первую очередь устанавливается наименьший ток и усилитель должен работать на малой мощности в течение 10 минут. Затем замыкается входная цепь с помощью регулятора уровня звука, динамики отключаются, а ток покоя уже выставлен в пределах 55-85 мА. Определяется падением напряжения на резисторах R24 – R27, напряжение должно быть в пределах от 0,23 до 0,38 вольт. Действующее напряжение в обоих плечах может немного отличаться друг от друга. В этой схеме лучше использовать пленочные конденсаторы К73-17 или зарубежные аналоги, С8, С12, С13 – можно поставить керамические. Пары мощных выходных и предвыходных транзисторов следует подбирать исходя из коэффициента передачи тока, если, конечно, есть прибор для измерения этого параметра, а если нет, то хотя бы набрать из той же партии, тоже необходимо выбрать пары для транзисторов VT1, VT3 и VT2, VT4. На фото резисторы R1 и R2 мощностью 0,25 Вт, позже их заменили на более мощные – 2 Вт, но и мощности резисторов в полтора ватта будет вполне достаточно. Транзисторы VT5, VT7 смонтированы на небольшом алюминиевом радиаторе. Размер печатной платы 140х80мм.
Блок фильтров и защиты
Поскольку для сабвуфера рассчитан мощный моноблочный усилитель, необходимо отделить суммированный сигнал узкой низкочастотной полосы от общего широкополосного стереосигнала. Для этого используется изготовленный фильтрующий блок. Он состоит из сумматора, который добавляет стерео сигнал к монофоническому. Subsonic, инфракрасный фильтр низких частот, то есть фильтр, который отсекает все, что ниже 17-20 Гц, фильтр нижних частот, который не пропускает сигнал в диапазоне 300 Гц с крутизной 12 дБ / октаву, фильтр нижних частот с возможность регулирования и частоты среза в диапазоне 35-150 Гц, а также фазового управляющего напряжения, выполняющего функцию фазового сдвига сигнала для оптимального согласования с акустикой системы.
Все контейнеры, установленные в сигнальных трактах, являются пленочными, за исключением C3, C4, C6, C8. В этом примере шунтирующие конденсаторы C5, C7 также керамические. Если чувствительности усилителя недостаточно, для регулировки усиления можно использовать постоянные резисторы R7, R8, R9, R10. Если необходимо увеличить, необходимо увеличить номинальное значение R9, R10 и уменьшить номинальное значение R7, R8. Схема представлена ниже.
Блок защиты выполняет функции сохранения сабвуфера на случай нештатных ситуаций в усилителе мощности, то есть предотвратит появление постоянной составляющей в нагрузке, тем самым предотвратив выход из строя дорогой акустической системы. Защитный замок будет играть важную роль в устранении щелчка, который возникает в динамиках при подключении устройства к сети. Есть, конечно, недостаток, который заключается в том, что нет отдельного источника питания, и эта схема получает питание от одного источника вместе с усилителем мощности. В результате в момент отключения электромагнитное реле не успевает мгновенно выключить динамик, а только через несколько секунд, то есть время, необходимое для разряда конденсаторов источника питания.
Схема защиты и схема фильтра размещены на плате размером 185×53 мм. Контактные площадки для установки стабилитронов VD2, VD3 не предусмотрены. При практической установке в такой конструкции эти стабилитроны устанавливаются в том месте, где подается питание на печатную плату, но есть мнения, что и без них можно обойтись. В этом случае гипотетически реле должно работать немного быстрее в момент отключения.
Мощный усилитель моноблок — Конструкция корпуса и монтаж
Здесь же закреплен мощный моноблочный усилитель, печатные схемы которого расположены на куске алюминиевого листа толщиной 3 мм, радиатор охлаждения выходных транзисторов. Для лучшего контакта радиатора с алюминиевой фольгой между ними нанесена теплопроводная паста. Выходные транзисторы устанавливаются на радиатор через изолирующую прокладку, также с использованием термопасты.
Боковые панели корпуса выполнены из древесины дуба размерами 230x47x15 мм. Внутри боковых панелей убраны скосы, в которые вставлено основание усилителя. Внешняя сторона панелей темно-коричневая и окрашена. Передняя и задняя панели выполнены из дюралюминия. На передней панели расположены входные и выходные разъемы, ручки для регулировки чувствительности, а также фильтры для обрезки частот и фаз, индикатор питания и вентилятор. На задней панели расположен дополнительный вентилятор, а прорези сделаны для обеспечения свободной циркуляции воздуха. Разъемы питания также расположены на задней панели. Вентилятор, установленный на передней панели, втягивает холодный воздух, а задний вентилятор втягивает горячий воздух из корпуса. Кстати, необходимо учитывать, что площади радиаторов охлаждения может не хватить при работе в жаркую погоду. Следовательно, это необходимо учитывать при проектировании данного аппарата.
Верхняя крышка изготовлена из МДФ толщиной 4 мм и покрыта ламинатом, черной краской и лаком.
Звук усилителя отличный, хорошо ощущается большой запас мощности и напористость, басы плотные и глубокие.
