Утопил автомобильный звуковой усилитель

Содержание

Как выбрать усилитель звука в машину

Зачем нужен автомобильный усилитель звука?

Сегодня многие автомобили оснащаются аудиосистемой еще на заводе. Большинству автолюбителей возможностей штатной аудиосистемы вполне достаточно, и, если вы не испытываете дискомфорта от качества звучания штатной магнитолы, и у вас никогда не возникало желания выкрутить регулятор громкости на максимум, то усилитель вам не нужен. Но если качество стандартного звука вас не устраивает, или если вам хочется поставить в машину сабвуфер и «зажигать» на «тусовках» и «фестах», то без усилителя звука не обойтись.

Какой выбрать?

Усилитель по своим характеристикам обязательно должен соответствовать подключаемым к нему динамикам. Несоответствие мощностей и сопротивления динамиков возможностям усилителя могут привести к выходу из строя усилителя или заметному снижению качества звучания. Входное сопротивление динамиков ни в коем случае не должно быть ниже поддерживаемого усилителем.

Прежде чем перейти к подбору усилителя по характеристикам, следует подготовиться к тому, что покупка выйдет дорогостоящей: усилители относятся к тем видам техники, в которых дорогая модель может быть плохой, но дешевая модель хорошей быть не может. Даже суммарная стоимость одних комплектующих (качественные разъемы, тяжелый алюминиевый радиатор, силовые полупроводниковые приборы) уже тянет на немаленькую сумму. И, чтобы не потратить зря деньги, настоятельно рекомендуется обратить внимание на проверенных производителей аудиотехники, таких как Alpine и Hertz. Либо на более бюджетные, но пока еще качественные модели от Swat, JBL, Pioner, Kenwood, Sony и т.д.

Характеристики усилителей.

Класс усилителя. Несмотря на большое количество типов усилителей (A, B, C, D, AB) сейчас наибольшее распространение имеют AB и D классы.

AB – обладают хорошим качеством выходного сигнала, но низким КПД (наилучший показатель – 65%, обычно намного меньше). Из низкого КПД проистекают и другие недостатки этого класса: невысокая выходная мощность (на 100 Вт потребленной мощности на выходе будет только 50) и большие размеры (

50% мощности выделяется в виде тепла на мощных транзисторах выходного каскада и это тепло необходимо рассеять с помощью радиаторов).

В усилителях класса D мощные транзисторы не используются. При одной с AB-классом потребляемой мощности такой усилитель будет иметь большую выходную мощность и намного меньшие габариты. КПД усилителей D-класса доходит до 95%. К сожалению, при одной мощности с усилителем AB-класса, самый дешевый усилитель D-класса будет стоить заметно больше и выдавать при этом менее качественный звук. Зато усилители D-класса бывают очень мощными при небольших размерах: с помощью такого усилителя можно будет подключить к автомобильной аудиосистеме самый мощный сабвуфер.

Количество каналов. Это, проще говоря, количество выходов, к каждому из которых можно подсоединить по динамику.

Хотя можно и к двум каналам подсоединить один более мощный динамик по «мостовой схеме», и к одному каналу подсоединить два динамика, посчитав суммарное сопротивление по соответствующей формуле.

Одноканальные усилители (моноблоки) обычно предназначены для подключения сабвуфера к имеющейся аудиосистеме. Соответственно, при выборе такого усилителя важны те параметры, которые пригодятся при подключении сабвуфера. Наличие фильтра высоких частот в моноблоке не обязательно (нет смысла подключать к нему высокочастотные «пищалки»), а вот наличие НЧ-фильтра практически обязательно. Диапазон воспроизводимых частот в таких усилителях обычно смещен вниз, и максимальная частота редко превышает 250 Гц. Для подключения мощных сабвуферов желательно наличие в усилителе фильтра сверхнизких частот (subsonic) для «срезания» неслышимых ухом, но вредных и для оборудования и для организма человека частот ниже 20 Гц. Регулировка уровня баса также будет нелишней, особенно если её нет в штатной магнитоле.

Двухканальные усилители – более универсальный вариант. Могут использоваться как для подключения двух колонок, так и для подключения одной мощной колонки (сабвуфера) по мостовой схеме. Усиление в них производится уже во всем слышимом диапазоне: 20-20000 Гц. Соответственно, обычно оснащены как НЧ, так и ВЧ-фильтрами.

Трехканальные усилители предназначены для подключения двух колонок и сабвуфера. Такие усилители зачастую имеют дополнительные возможности для работы с сабвуфером, вроде subsonic фильтра или регулировки баса.

Четырехканальные – наиболее универсальный вариант, чаще всего использующийся для построения аудиосистемы целиком. Представляет собой два двухканальных усилителя, объединенных в одном корпусе. Чаще всего каждый усилитель имеет свой кроссовер (комплект раздельных фильтров), что позволяет использовать усилитель как для подключения четырех динамиков, так и для подключения двух динамиков и сабвуфера. Впрочем, в некоторых моделях для снижения цены одна пара каналов предназначена для воспроизведения высоких частот, другая – низких (обычно обозначены как «front» – «передняя» – для ВЧ и «rear» – «задняя» – для НЧ). Соответственно, ВЧ-фильтра, к примеру, на задней паре может не оказаться.

Пятиканальные предназначены для подключения четырех колонок и сабвуфера.

Номинальная выходная мощность. Один из важнейших показателей усилителя. Производители это понимают и нередко пытаются ввести покупателя в заблуждение, указывая на корпусе усилителя числа, либо относящиеся к пиковой мощности, либо к потребляемой, либо вообще не имеющие никакого отношения к реальной мощности устройства.

Номинальная выходная мощность (RMS) – это мощность, с которой усилитель может работать продолжительное время (минимум 1 час). Пиковая мощность – мощность, которую усилитель может выдавать кратковременно, длительная работа с такой мощностью усилитель гарантированно повредит.

Выходная мощность усилителя обратно пропорциональна внутреннему сопротивлению подключенных динамиков: при увеличении сопротивления динамиков вдвое, мощность также падает вдвое. Поэтому номинальная мощность приводится обязательно с упоминанием внутреннего сопротивления (импеданса) подключенных динамиков.

Если к одному каналу подключается сразу два динамика, их сопротивление меняется – для последовательного подключения складывается, для параллельного считается по формуле (R1*R2)/(R1+R2).

Если вы собираетесь использовать пару каналов для включения сабвуфера в мостовом режиме, убедитесь, позволяет ли усилитель такое подключение и выясните, каково минимальное сопротивление динамика при таком подключении.

Минимальная и максимальная воспроизводимая частота обычно охватывает весь слышимый диапазон – от 20 до 20000 Гц. Превышение этих пределов в обе стороны встречается, но практического смысла не имеет. Скорее, диапазон в 10-50000 Гц указывается на шкале амплитудно-частотной характеристики некоторых усилителей, как свидетельство того, что в слышимом диапазоне (20 Гц-20 кГц) АЧХ ровная и усиление сигнала производится независимо от частоты. В моноблоках, предназначенных исключительно для подключения сабвуферов, максимальная частота часто урезана до 250-300 Гц. Это нормально, более высокие частоты сабвуферу воспроизводить незачем.

Для ценителей качества большое значение имеют такие показатели, как коэффициент гармонических искажений и соотношение сигнал-шум.

Гармоническое искажение – это привносимый в сигнал гармонический шум (периодический сигнал отличающейся от самого сигнала частоты). Высокий уровень гармонических искажений проявляется пропаданием чистоты звука, звук становится глухим, шипящим, что особенно хорошо заметно на высоких частотах. Коэффициент гармонических искажений – это отношение амплитуды вносимых гармоник к амплитуде полезного сигнала. Для качественного звучания необходимо, чтобы он был не более 1% на всех частотах. Для Hi-Fi техники принято иметь коэффициент гармонических искажений в районе 0,5-0,7%, а топовые Hi-End модели могут похвастаться показателем в сотые и тысячные доли процента, хотя большого смысла в этом нет: гармоники амплитудой менее 0,5% сигнала человеческих ухом неразличимы.

Кроме гармоничного шума, усилитель привносит в сигнал еще и шум случайный, источником которого служит множество факторов: тепловой шум, низкая разрядность АЦП, паразитные связи, самовозбуждение и т.д. Уровень такого шума, вносимого усилителем, характеризуется соотношением сигнал/шум. Параметр этот, грубо говоря, показывает, насколько сильный будет шум при нулевом сигнале на входе усилителя. Параметр этот не должен быть ниже 75 дБ, а для высококачественной техники – не ниже 95 дБ.

Чувствительностью называется та величина входного сигнала, при которой усилитель еще способен выдать сигнал номинальной мощности. Автомобильные усилители часто оснащают регулятором чувствительности («gain», «input level», «input sensitivity»), чтобы их сопряжение с разномастными аудиосистемами не вызвало проблем. Если вы собираетесь подключать усилитель на выход предусилителя аудиосистемы, на выход другого усилителя или отдельного кроссовера, убедитесь, что выбранный усилитель имеет регулируемую чувствительность и что выходной сигнал предыдущего устройства в цепочке находится в пределах чувствительности усилителя.

Проверьте, какие защиты включил производитель в выбранный вами усилитель. Считается хорошим тоном наличие защит от короткого замыкания и от перегрузки.

Также обратите внимание на размеры выбранного усилителя. Мощные АВ-усилители могут иметь довольно большие размеры и лучше сразу предусмотреть для них место в машине – защищенное от брызг и пыли с улицы, но со свободным доступом воздуха для охлаждения радиатора.

Как бороться с посторонними звуками из динамиков

Многие водители часто сталкиваются с вопросом, относительно того, как избавиться от наводок (свист, шум из колонок), которые нередко возникают в автомобильной акустике.

Читайте также:  Клеммы для соединения алюминиевых и медных проводов

Эта проблема может возникнуть в любой стереосистеме, независимо от того, к какой категории относится аппаратура, будь то бюджетная китайская, среднебюджетная либо премиум-класса. Поэтому рекомендуем ознакомиться с этой статьей для более точного анализа потенциальных источников плохого звука и способов его устранения.

Основные правила установки:

  • Первое правило. Чтобы автозвук оказался максимально чистым, необходимо приобретать максимально качественные силовые кабели и акустические/межблочные провода. При ограничении в средствах, основной упор надо сделать на межблочные кабельные соединители. Во время работы автомобиля его электросистема неизбежно создаёт электромагнитные поля, разнообразные по количеству, мощности и частотным характеристикам. Именно они являются основной причиной шумов, которые проникают через некачественно сделанные экраны кабелей RCA.
  • Второе правило. Прокладку межблочных кабелей следует вести таким образом, чтобы они находились максимально далеко от других элементов электропроводки транспортного средства. А также они не должны находиться близко от силовых проводов, ведущих к звуковой системе. Следует учесть, что проникновение помех уменьшится, если пересечение колоночных проводов и силовых кабелей смонтировать под прямым углом.
    • Третье правило. Никогда не приобретайте RCA-кабели, длины которых хватает «с запасом». Чем меньшей будет длина, тем, меньше вероятность генерирования электромагнитной наводки.
    • Четвертое правило. Грамотно спроектированный монтаж системы автозвука предусматривает заземление всех элементов системы только в одной точке.В противном случае, когда компоненты заземляются в хаотично подобранных местах, появляются так называемые «контуры заземления», являющиеся основной причиной помех при проигрывании музыки.

Более подробно о том как правильно подключить усилитель мы рассмотрели «здесь».

Контуры заземления и рекомендации по установке

Четвертое правило, изложенное выше, говорит о том, что одна из причин, по которой возникает посторонний шум в динамиках, является наличие «контуров заземления». Их присутствие в нескольких местах становится причиной генерирования разного напряжения в отдельных частях кузова транспортного средства. Это и приводит к появлению дополнительных шумов.

Корпус автомобиля, по сути, представляет собой большую массу металла, которая используется как «земля» для электроцепей. Его электрическое сопротивление минимально, но оно есть. На работу электрооборудования самого транспорта оно не имеет никакого влияния, чего не скажешь о звуковой системе. Поскольку между точками кузова существуют напряжения разного потенциала, возникают микротоки, к которым весьма чувствительна начинка акустической системы.

Чтобы предотвратить наличие звукового шума, следует воспользоваться такими правилами:

  • Схема заземления создается так, чтобы все компоненты «массы» сходились в одну точку. Отличным решением является использование минусовой клеммы аккумуляторной батареи или точки на кузове, где присутствует заземление отрицательной клеммы источника питания. При выборе проводки следует делать упор на многожильные качественные провода, при производстве которых используется обескислороженная медь. Место контакта кабеля с корпусом, должно быть зачищено от краски, грязи и ржавчины. Рекомендуется кабель оконцевать опрессовкой или напайкой специального наконечника в виде кольца подходящего диаметра. Создавая разводку заземляющих кабелей и питания, прикупите позолоченные коннекторы и клеммы;
    • Металлические части аудиосистемы не должны нигде контактировать с кузовом транспортного средства. В противном случае, при установке акустики своими руками, владелец автомобиля спровоцирует появление контура заземления, со всеми вытекающими последствиями;
  • Как только вся проводка будет подключена к магнитоле и двум парам колонок, проверьте её работоспособность. Включите стереосистему, и проведите тест при отсоединенной антенне. В идеале шумов не должно быть;
  • Далее надо отсоединить заземление стереосистемы от кузова. Если всё сделано правильно, звук пропадет, магнитола отключится. Это прямое свидетельство наличия одной точки заземления и отсутствия контуров. Стопроцентной гарантии отсутствия шума никто не даст, тем не менее, вы обезопасите себя на 90 процентов.
    Бывает и так, что при установке аудиосистемы нет возможности заземлить все элементы в единой точке. Решением проблемы является подбор еще одной точки для подключения массы. Этот случай эффективен только тогда, когда разница напряжения между базовой и дополнительной точкой заземления не превышает 0.2В. Как вариант, заземление усилителя осуществляют к задней части автомобиля, а эквалайзер, магнитолу и кроссовер – на перегородке кузова между двигателем и салоном.

А также хочется отметить что, хорошим фильтром в системе является наличие конденсатора.

Как избавиться от шума?

С причинами возникновения шумов и советами по правильному монтажу проводов и оборудования мы разобрались. Рассмотрим далее, какой тактики следует придерживаться в случаях, когда, например, двигатель набирает обороты, провоцируя появление шумов и помех?

Варианты устранения описаны ниже:

  • Отключите от аудиосистемы головное устройство.Если наблюдается отсутствие шума, следует заземлить последнее в общую точку на кузове, которую используют другие компоненты акустики.
  • Если шум не пропал, и при этом элементы заземлены в разных местах, возьмите мультиметр и проверьте напряжение между точками заземления всех компонентов и заземлённой клеммой аккумуляторной батареи. При обнаружении разницы в полученных результатах, следует уравнять напряжение между всеми компонентами. Хорошим решением в данном случае является заземление всех компонентов в одном месте, либо поиск альтернативного места, где напряжение между компонентами не будет отличаться. Между всеми корпусами системы должен наблюдаться минимальный уровень напряжения. Показания проверяются посредством измерения разницы в напряжениях между экранами (оплётками), находящимися в кабелях RCA в любых комбинациях.
  • При обнаружении абсолютно минимального результата в разнице напряжений в ходе проверки мультиметром, шум от наводок может появляться по ряду других причин:Первой из них можно назвать близкое расположение проводов RCA к силовым кабелям.Убедитесь в качестве RCA-компонентов – проблемы обычно появляются вследствие установки дешёвой бюджетной проводки.Второй причиной может оказаться параллельное и близкое расположение акустических проводов к силовому кабелю, либо несоблюдение прямого угла пересечения. А также убедитесь в нормальной изоляции корпуса усилителя. Кроме того,плохо заземлённая антенна может создавать контуры и стать причиной помех. Последней причиной может оказаться наличие контакта акустического провода с кузовом транспортного средства.

Выводы

В случае, если наблюдается свист или дополнительные проблемы в работе колонок, обязательно проверьте схему расстановки акустической системы в вашем транспортном средстве. Несоблюдение рекомендаций, применение некачественных или поврежденных материалов – гарантированно создаст большие проблемы в работе стереосистемы. Надеемся, мы помогли вам разобраться в потенциальных причинах плохого звука в колонках и сумели указать верные пути устранения всех неприятностей!

Усилители системы автозвука

Автомобильные усилители берут сигнал от головного устройства, усиливают его, и передают на громкоговорители. Это позволяет получить от динамиков звук мощнее и чище чем, если сигнал подавался бы непосредственно с источника сигнала на громкоговорители. Идеально, если усилитель передает сигнал линейно – сигнал на выходе по форме такой, как и на входе, только с большей амплитудой, которая определяет мощность звука. Такая передача формы сигнала называется АЧХ – амплитудно-частотной характеристикой, которая показывает, как усилитель передает сигнал на разных частотах. Чем ровнее АЧХ, тем лучше для качества сигнала.

Типы усилителей

Производители продолжают создавать новые виды усилителей, но есть три главных вида схем усилителей: класс А, класс АВ, класс D.

  1. Класс А имеет мягкий звук, но он не эффективен по КПД и сильно перегревается.
  2. Класс АВ работает намного эффективнее по КПД, но звук получится обычным, нейтральным.
  3. Усилители класса D являются самыми эффективными по потерям энергии, но они имеют низкий демпфирующий фактор, который показывает степень затухания паразитных колебаний и зависит от выходного сопротивления усилителя.

Усилители обычно делают 5 или 4 канальными, стерео 2 канальные или моноблоки с одним каналом, для подключения сабвуфера. Некоторые производители выпускают усилители и с большим количеством каналов, но они намного меньше применяются в системах автозвука.

Как работает усилитель

Нет ничего важного в принципе работы усилителя, что может пригодиться пользователю. Эта информация больше подойдет для энтузиастов, которые задают себе вопросы, как усилитель работает и как он управляет сигналом. Мы не будем углубляться в работу электрической схемы, в историю транзисторов или в принципы работы трансформаторов, скорее мы рассмотрим, что усилитель делает с сигналом, который он получает от головного устройства и проводит этот сигнал по своим путям.

Обычно считают, что усилитель берет исходный маленький сигнал и увеличивает его до определенной величины. Это верно только от части, фактически усилитель создает новый сигнал, который должен быть точной копией входного сигнала.

Сравним звуковой усилитель и копировальный аппарат. Вы, вероятно, спросите, как можно сравнивать эти две различные технологии. Но если вы делали копию на копировальном аппарате, то вы заметили, что можно с его помощью увеличить исходный документ на определенную величину. Если иметь исходное изображение и увеличить его до других размеров, то вы будете иметь два одинаковых изображения разных размеров, но на разных листах бумаги. Новое изображение – большая копия старой картинки, то есть это новый лист со своим изображением. Теперь перенесем эти принципы работы в усилитель. Он берет сигнал с входа и выдает на выход уже увеличенный сигнал. Однако сигнал на выходе, подобно копировальщику, не тот же что и на входе. Увеличение сигнала происходит только по амплитуде, но не в длине звуковой волны иначе это будут уже помехи и искажения сигнала и копии точной не получиться. Эта аналогия должна вам дать общее представление о работе усилителя.

Усилитель берет слабый сигнал от источника, например, CD проигрывателя и увеличивает его для нормальной работы динамиков. И хотя это не один и тот же сигнал отличие между ними заключается только в их мощности.

Сигналы

Первый шаг к пониманию работы усилителя – это понятие о сигналах. Сигналы используются, чтобы передать данные из одного места в другое. Есть два вида сигнала – аналоговые и цифровые. В нашем примере используется аналоговый сигнал, который передается по аудио кабелям и представляет собой аналогию звуковой волны в электрической форме с помощью изменяющегося уровня напряжения. Головное устройство по кабелям передает в усилитель электрический сигнал, соответствующий звуку (музыке).

Большинство усилителей обрабатывают входной сигнал с помощью трех узлов

Источники звука отличаются по выходному напряжению. Первое головное устройство может подать на усилитель сигнал в 1 вольт, когда другое может подать тот же сигнал уже с напряжением в 3 вольта.
Усилители должны быть способны обрабатывать сигналы разного уровня. Некоторые усилители, особенно штатные, способны обрабатывать только один уровень сигнала, но большинство усилителей обрабатывает два уровня сигналов от источника звука. Один высокий уровень позволяет к головному устройству подключать сразу динамики, а второй низкий уровень сигнала должен пройти через усилитель.

Обязательно чувствительность входной схемы усилителя должна соответствовать уровню сигнала выхода головного устройства. Входная чувствительность регулируется в усилителе и определяет коэффициент усиления, но большая входная чувствительность может привести к большим искажениям сигнала. Поэтому нужно контролировать уровень громкости по регулятору громкости источника сигнала. Ведь регулировка чувствительности используется только что бы устранить несоответствие в уровнях выходного сигнала различных элементов в системе автозвука. Другими словами, если регулятор громкости устанавливается в максимум и на усилитель идет максимальный по уровню сигнал, и нет искажений в динамиках, то в усилителе входная чувствительность отрегулирована правильно.

Блок питания отвечает за преобразование напряжения питания автомобиля (напряжение от аккумулятора) в более высокое напряжение. Обычно напряжение с аккумулятора подается постоянное на уровне 13,8 вольт. Это маленькое напряжение и его не достаточно что бы запустить динамики на звуковую мощность требуемую пользователем.
Все автомобильные динамики имеют постоянное сопротивление, в среднем это сопротивление равно 4 Ом.

Если мы будем подавать на наш усилитель питание 13,8 вольт и подключим на выход динамики сопротивлением 4 Ом, то максимальная возможная мощность, которую мы сможем получить, составит не больше 49 Вт. Ведь по формуле мощность (Р) равняется напряжению (V), взятому в квадрате, деленному на сопротивление (R). Если взять питание аккумулятора в 13,8 вольт и возвести в квадрат, то получим 190. Громкоговорители имеют сопротивление 4 Ом, это значение и подставим в формулу. Поделив 190 на 4, получаем максимально возможную мощность нашего усилителя равную 47,5 Ватт, и это с условием, что КПД усилителя 100%.

Если подключить к усилителю динамики на 2 Ом (что плохо может сказаться на качестве звука), и подставим это значение в формулу мощности, то получим максимальную мощность в 95 Ватт. Но и этого может не хватить для большого 15 дюймового низкочастотного динамика.

Так как можно увеличить мощность на выходе усилителя? Ответ один – повысить питающее напряжение. Очевидно, что повысить напряжение питающей сети автомобиля мы не можем, значит, эту задачу будет выполнять усилитель. Фактически, повышение и контроль напряжения — это работа усилителя.

Повышение напряжения осуществляется блоком питания усилителя. Большой и мощный блок питания означает, что выходной каскад усилителя сможет лучше выполнить свою работу и подать на динамики большую мощность. Что бы повысить напряжение сети автомобиля блок питания усилителя использует трансформатор.

Трансформатор – устройство, которое берет напряжение одного уровня и изменяет его на напряжение другого уровня. Трансформаторы бывают повышающие или понижающие. Это означает, что они берут напряжение определенного уровня и на выходе выдают или повышенное или пониженное напряжение. Типичный понижающий трансформатор используется в системах промышленных электропередающих линий, когда нужно понизить напряжение с передающих линий в несколько киловольт до 220 вольт, используемых в наших домах. В автомобильных усилителях используется повышающий трансформатор, который берет напряжение автомобиля и повышает его до уровня, необходимого усилителю для нормальной работы.

Поскольку аудио сигнал – это сигнал АС (переменный ток), то нам понадобиться и положительное и отрицательное напряжение для работы динамиков. Что бы реализовать это с трансформатора снимается два постоянных напряжения, которые противоположны друг другу. Одно из этих напряжений управляет положительными колебаниями сигнала, а другое – отрицательными колебаниями. При комбинации этих колебаний получиться сигнал АС.

Если у нас блок питания, который выдает +25 вольт, то он должен выдавать и -25 вольт. Это положительное и отрицательное напряжение питания усилителя. В этом примере разница напряжения будет 50 вольт. Если подставить это значение в формулу мощности, рассмотренную выше, то получиться максимально возможная мощность усилителя 625 Ватт. Если сказать другими словами, то усилитель имеет пиковую мощность 625 Ватт.

Большая разница напряжения блока питания дает возможность усилителю выдать больше мощности на динамики. Считается, что при питании с большим напряжением усилитель будет иметь больший «headroom» (это зона на шкале уровня сигнала в dB, где кратковременные пики аудио сигнала не приводят к искажениям звука, другими словами – больший уровень сигнала без искажений), чем усилитель с меньшим уровнем питания.

Выходной каскад усилителя выдает сигнал, который напрямую подается на громкоговорители. Главными элементами выходного каскада являются мощные транзисторы. Наиболее популярными выходными транзисторами являются MOSFET. Транзисторы служат ключами для подачи повышенного напряжения с блока питания на выход усилителя. Что бы сделать это они преобразуют напряжение от блока питания в нужную форму сигнала.

Помните определение сигнала из этой статьи выше? Вот этот сигнал и служит для управления открыванием и закрыванием транзисторов выходного каскада. Так фактически входной сигнал управляет транзисторами, что бы напряжение с блока питания приняло форму аудио сигнала. То есть он переводит транзисторы во включенное и отключенное состояние в соответствии с входным сигналом, когда они воспроизводят входной сигнал в более мощной форме, который подается на выход усилителя и затем на динамики.

Усилитель в авто своими руками

Почти все современные автомобили оборудованы системой воспроизведения звука, но в некоторых случаях может возникнуть необходимость сделать автомобильный усилитель своими руками. Существует множество схем таких устройств. Некоторые из них очень просты для повторения и не содержат дефицитных радиодеталей. Такие конструкции обеспечивают удовлетворительное качество звучания при работе на широкополосные акустические системы. Собрать усилитель звука в машину своими руками можно на транзисторах или интегральной микросхеме.

Усилитель звука в авто своими руками

Автомобильные конструкции используются для работы с различными источниками звука. Это может быть магнитола, мобильный телефон или FM тюнер. Обычно уровня сигнала с выхода этих устройств достаточно для того чтобы раскачать выходной каскад, поэтому предварительный каскад в такой конструкции не требуется, тем не менее, регуляторы тембра в схеме должны присутствовать. Они могут быть пассивными или активными. Большой популярностью пользуются узлы регулировки тембра, собранные на операционных усилителях. Их недостатком является необходимость использования двухполярного питания. Пассивные регуляторы на дискретных элементах просты в изготовлении и не требуют настройки.

Мощный автомобильный усилитель звука, сделанный своими руками, должен обеспечивать такой уровень выходного сигнала, чтобы шум мотора не мешал нормальному прослушиванию. Все автомобильные электронные устройства получают питание от бортовой сети, поэтому схемы рассчитаны именно на это напряжение. Выходная мощность автомобильных систем обычно ограничивается 15-25 ваттами. Это связано с определённым напряжением, которое обеспечивается бортовой сетью автомобиля. Следует учитывать, что система зажигания создаёт импульсные помехи, поэтому входные цепи нужно хорошо экранировать, а по цепям питания ставить LC фильтры.

Существуют автомобильные системы, обеспечивающие выходную мощность 100-300 W и более. Для них требуется двухполярное питание 40-60 В, поэтому в схеме имеется импульсный преобразователь напряжения. Такие устройства содержат большое количество деталей, и они сложны в изготовлении и настройке. Мощный усилитель звука для авто своими рукам можно сделать на комплементарных парах кремниевых транзисторов. Сложные транзисторные схемы, питающиеся от импульсного преобразователя напряжения, обеспечивают выходную мощность 40-50 ватт на канал, линейную частотную характеристику в диапазоне 20 Гц-20 кГц и коэффициент нелинейных искажений порядка 0,05%.

Усилитель для колонок своими руками в машину

Данная схема предназначена для воспроизведения сигналов звуковой частоты с автомагнитолы, FM тюнера или другого электронного устройства. Переменный резистор на входе может быть регулятором громкости звуковоспроизводящего устройства. Предварительное усиление сигнала выполняется двухканальной микросхемой 548УН1А. В скобках указаны выводы для второго канала при изготовлении стереофонического тракта. Интегральная схема отличается малым уровнем шумов, большим диапазоном питающего напряжения (6-30 В) и малым током потребления. Фазоинвертор собран на двух германиевых транзисторах разной проводимости. Надёжные транзисторы старых серий можно заменить на более современные аналоги.

Сигнал с коллекторов фазоинвертора подаётся на базы полупроводников выходного каскада. Уменьшая ёмкость конденсатора С4 можно ограничить воспроизведение низких частот. Подбором резистора R4, на коллекторах выходных транзисторов, нужно выставить половину питающего напряжения. Мощные транзисторы монтируются на общем радиаторе. Входные цепи, поступающие на вход интегральной микросхемы, следует обязательно экранировать. При установке устройства на автомобиль необходимо учитывать правильное подключение общего провода. «Земля» выполняется толстым и, как можно более коротким, проводом.

Усилитель звука для автомобиля своими руками можно выполнить по мостовой схеме. Он не содержит дефицитных деталей и предназначен для высококачественного воспроизведения звука в салоне автомобиля.

Конструкция получает питание от бортовой сети и обеспечивает выходную мощность 12 ватт на нагрузке 4 Ом. Ёмкости конденсаторов С4 и С5 должны быть порядка 2000,0 Мкф. В этом случае блок будет воспроизводить полосу частот от 25 Гц до 18 кГц, при коэффициенте нелинейных искажений не более 0,3%. Кремниевые диоды задают ток покоя выходных транзисторов. В цепи питания стоит предохранитель и дроссель. Это однослойная намотка проводом ПЭВ диаметром 1 мм на ферритовом стержне длиной 20 мм и диаметром 8 мм. В схеме использованы следующие радиодетали:

  • DA1.1 – DA1.2 – К548УН1А
  • VD1 – VD8 – КД521А
  • VT1 – VT7 – КТ503А
  • VT2 – VT8 – КТ502А
  • VT3 – VT5 – КТ819А
  • VT4 – VT6 – КТ818А

Резисторами R2 и R3 изменяется глубина отрицательной обратной связи. Эту операцию можно выполнять на слух.

Мощный автомобильный усилитель своими руками

Современная элементная база позволяет самостоятельно изготовить звуковую систему достаточно большой мощности при минимальном количестве радиоэлементов. Для этой цели используются интегральные компоненты. Мощный усилитель в авто своими руками можно выполнить на микросхеме TDA1562Q. В этой интегральной схеме предусмотрена функция удвоения напряжения, что позволяет усилителю при питании от бортовой сети автомобиля развивать высокую выходную мощность. Конструкция позволяет получить до 70 ватт на нагрузку 4 Ом. В схеме имеется защита от короткого замыкания выхода и замыкания любого из выходных проводов на плюс или корпус. При нагреве корпуса свыше 1200С, устройство автоматически перейдёт в режим пониженной мощности, которая не превысит 20 ватт. Микросхема TDA1562Q имеет следующие характеристики:

  • Напряжение питания – 8-18 В
  • Частотный диапазон – 18-40 000 Гц
  • Входное сопротивление – 100-120 кОм
  • Выходная мощность – 55-70 W
  • Коэффициент нелинейных искажений при мощности 20 W – 0,06%

В цепь вывода 8 включается светодиод, который загорается при превышении температуры сверх нормы, обрыве или коротком замыкании в нагрузке или другой аварийной ситуации. Конденсаторы С7 и С8 состоят из двух, включенных параллельно ёмкостей по 3 300 мкф. Через контактную колодку, включенную между 4 выводом и плюсом питания можно управлять включением устройства. Для этого к контактам колодки нужно подключить любой выключатель с фиксацией. Конденсаторы С3, С4 и С6 должны быть плёночные. Микросхема монтируется на радиаторе площадью не менее 600 см2. Поверхность микросхемы следует смазать теплопроводящей пастой КПТ. Между «+» аккумулятора и шиной питания усилителя ставится предохранитель на 15 А. Входной сигнал, через конденсатор С3, поступает на вход микросхемы 1 (IN+), а динамики подключаются к контактам 7 и 11 (OUT+, OUT-).

Эта несложная схема стереофонического комплекса содержит минимум деталей и обеспечивает до 40 ватт в канале на нагрузку 4 Ом. Устройство собрано на микросхеме TDA8560Q, которая работоспособна при напряжении питания от 8 до 18 вольт. Она обеспечивает усиление сигнала на 46 dB в диапазоне от 10 Гц до 40 кГц. Коэффициент искажений на частоте 1 кГц и выходной мощности 20 ватт не превышает 0,1%. Если сигнал будет сниматься с входа, встроенного в магнитолу оконечного каскада, то его следует подавать через резисторы сопротивлением 20-50 кОм. Если сигнал будет подаваться с динамика, то величина резисторов должна составлять 150-200 кОм.

Мини усилители на авто своими руками

Если большая выходная мощность не требуется, то можно сделать усилитель звука, в машину, используя недорогие интегральные микросхемы. Один из возможных вариантов выполнен на интегральной микросхеме TDA2003. Полным её аналогом является отечественная популярная микросхема 174УН14. Устройство работает от автомобильной сети и обеспечивает выходную мощность до 10 ватт на нагрузку 2 Ом или 6 ватт на нагрузку 4 Ом. Диапазон частот от 40 Гц до 15 кГц. Микросхему следует установить на небольшой радиатор.

Как сделать автомобильный усилитель

Изготовить усилитель для автомобильных колонок своими руками может даже малоопытный радиолюбитель. Конечно, если нет практики, то начинать следует с простых устройств, выполненных на интегральных микросхемах. Транзисторные схемы, как правило, требуют более сложной настройки тогда, как интегральные системы при правильной сборке сразу начинают работать. Типовая схема простого усилителя звука для авто за исключением конденсаторов фильтра питания содержит всего один резистор.

Вместе с ёмкостью 47 мкф он должен обеспечивать плавную подачу питающего напряжения на 11 вывод микросхемы. В типовом варианте можно использовать разные микросхемы. Они отличаются между собой некоторыми параметрами, в том числе и уровнем входного сигнала. Так микросхеме TDA1557 требуется 50 mV, а на микросхему TDA1552 нужно подавать 500mV так, что для неё может потребоваться предварительный каскад. Сделать схему автомобильного усилителя своими руками можно и на транзисторах, но это будет несколько сложнее.

Как сделать усилитель звука для авто

Сначала выбирается схема, которая должна отвечать требуемым параметрам. Сделать своими руками простой усилитель звука для автомагнитолы можно буквально за один вечер. Потребуется интегральная микросхема, минимум дискретных элементов, простой источник питания и тестер. Для сложного транзисторного блока высокого качества обязательно потребуется измерительная аппаратура. Кроме тестера понадобится осциллограф, генератор звуковой частоты, милливольтметр и измеритель коэффициента нелинейных искажений. Для наладки готового устройства вместо акустических систем обычно подключается эквивалент нагрузки. Аудио усилитель для авто своими руками можно сделать обходясь только тестером, но получить хорошую амплитудно-частотную характеристику в этом случае не удастся.

Ремонт автомобильного усилителя звука

Ремонт автомобильного усилителя звука

Ремонт автомобильного усилителя звука — ремонт авто усилителя для человека знакомого с радиоэлектронными устройствами не является чем то сложным и невозможным. В этой статье хочу поделиться своим опытом восстановления работоспособности вышедших из строя УМЗЧ. Понятно, что все моменты возникающие на практическом ремонте осветить в этой короткой подборке просто не реально. Но все же если придерживаться определенных действий, то почти в 100% случаев получается отремонтировать то или иное устройство за непродолжительное время. Основным принципом при ремонте усилителя является точное определение в схеме элемента, который перестал работать и тем самым вывел из строя всю систему.

Ведь как говорят в узких кругах радиомехаников — «в электронике бывает только два вида неисправности»:

1. Наличие контакта там, где его быть не должно.
2. Отсутствие контакта там, где он должен быть.

Список технических средств, необходимых для ремонта:

1. Отвертки различных конструкций, боковые кусачки, плоскогубцы, монтажный нож, пинцет, увеличительное стекло – то есть то, что необходимо как минимум для ремонта.
2. Прибор для измерений — мультиметры.
3. Регулируемый дву-полярный источник питания на 16…24 либо 36v желательно с функцией ограничения тока на выходе.
4. Ну и последнее — опыт работы в ремонте электроники.

Определение неисправности следует начинать с проверки выходного напряжения — есть оно или нет. При его отсутствии может просто сгорел предохранитель, нет надежного контакта на клемме проводов и прочее. Момент стандартно-заурядный, но именно на этом этапе в 10% случаев ремонт завершается.

Дальнейшее действие, когда начинаешь ремонт автомобильного усилителя звука должны быть такие: — поиск принципиальной схемы на усилитель, если не удалось найти то здесь придется полагаться на свой опыт и знания. Снимаем крышку аппарата и начинаем визуальный осмотр печатной платы на предмет выявления подтеков или вздутия электролитических конденсаторов, почернения резисторов, обрыва печатных дорожек т.д. Иногда только такой осмотр дает возможность быстро определить вышедшую из стоя деталь. Затем при включенном усилителе нужно проверить все установленные на плате компоненты прикосновением пальца. В случае выделения сильного тепла на элементе, то можно предположить, что проблема может быть именно в нем.

Ремонт автомобильного усилителя звука — это поиск неисправности не только в тракте усиления звука, но и в главном агрегате усилителя — источнике питания. Исследуем блок питания, выходное напряжение. В основном автомобильные УНЧ имеют дву-полярное от 20v и больше. В случае обнаружения почерневших резисторов, пробитых транзисторов заменяем их на исправные.

Собственно последовательность действий проверки такое:

Включаем усилитель, после подачи напряжения нужно закоротить Remout-вход на «+» питания (либо на «-» везде по-разному) и наблюдаем за индикатором защиты Protect, если светодиод светится, следовательно, усилитель перешел в режим защиты. Произойти это может в следствии неисправности модуля преобразования напряжения либо пробит переход транзистора в одном из плеч. Также причиной поломки может быть отсутствие питания на микросхеме установленной в цепи транзисторов преобразователя (обычно там устанавливают TL494 либо другие).

Помимо этого, у автомобильного усилителя мощности защита может срабатывать и в случае если выбит один или сразу несколько транзисторов УМЗЧ одного из каналов. Когда выбивает транзистор выходного каскада УМ, то происходит короткое замыкание, создается колоссальная нагрузка в цепи ПН. Вследствие чего моментально срабатывает защита.

Следовательно, продолжая ремонт автомобильного усилителя звука, и после включения питания усилителя предохранитель остается цел, тогда нужно проверить выходное напряжение на преобразователе, которое должно составлять 2 по 20v и больше (дву-полярное). Вероятнее всего, при светящимся индикаторе защиты, напряжения в выходной цепи ПН не будет. Исходя из этого, необходимо отключить УМ от преобразователя. Одним из самых удобных вариантов может быть отпайка выводов транзистора по одному на каждом канале или отцепить все. После того как отпаяли выводы MOSFET-транзисторов и усилитель нормально включается при этом светодиод защиты не светится. Тогда отыскиваем методом прозванивания переходов пробитый полевик и меняем его.

В случае если при подаче напряжения светодиод продолжает светиться, значит продолжаем искать неисправность в преобразователе. Первым делом определяем есть ли напряжение на микросхеме ПН, могут сгореть транзисторы в тракте подачи напряжения на микросхему. Особое внимание уделите трансформатору, посмотрите нет ли подпаленных витков эмаль-провода или обрыва. Также не будет лишним понюхать, нет ли запаха горелого. В некоторых моделях автомобильных усилителей в цепь преобразователя между усилителем устанавливают диодные сборки, которые также могут быть причиной срабатывания защиты.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector