Зачем нужен автомобильный усилитель?
Зачем нужен автомобильный усилитель?
Считаете, что мощности вашей магнитолы вполне хватает? Не понимаете, зачем тратиться на дополнительный усилитель мощности, ведь встроенный в головное устройство (ГУ) четырёх-канальный усилитель раскачивает ваши передние компоненты или коаксиалы и задние лопухи так, что аж уши вянут? На первый взгляд так и есть благодаря:
хорошей чувствительности предлагаемых на рынке бюджетных динамиков;
системе «квадро», т.е. четыре динамика всегда громче, чем два;
маленькому салону, в котором многократно отраженная от стёкол и пластиковых обшивок салона звуковая волна усиливается, складываясь в одну фазу на некоторых частотах;
мостовой схеме усиления;
Но давайте разберёмся, какая она, эта мощность, от которой уши именно вянут, а не наслаждаются качеством звука.
Крупная надпись «MOSFET 4x50W» на лицевой панели головного устройства уже не модна. В большинстве сегодняшних моделей ресиверов мощность пишут только в конце инструкции. У некоторых даже пишут реальную, долгоиграющую, эффективную RMS мощность 4х18 Вт. Количество ватт на выходе усилителя ограничено входным напряжением, которое в идеальном заведенном авто 14,4 В, соответственно на заглушённом могут быть просадки на мили секунды и до 8 В, что превращает, например, большой барабан в пакет с мусором. Также ватты ограниченны номиналом предохранителя магнитолы 10-15А и коэффициентом полезного действия (КПД) усилителя. Класс «магнитольных» усилителей – это АБ, что означает примерно 50% КПД. Есть приблизительная формула расчёта: выходная мощность усилителя = входное напряжение 12 В * номинал предохранителя 15А * КПД 0,5% / 4 канала. Формула не учитывает затраты питания на: СД привод или флешки, ЦАПа (цифро-аналогового преобразователя), приёмника, подсветку кнопок. Т.е получаем с хрипом где-то: 15-25 Вт на канал. Указывая максимальную мощность производитель всё же не обманывает нас, просто он умалчивает в каких условиях, как долго, с каким коэффициентом гармонических искажений (КГИ) и на какой частоте магнитола сможет дать эти 50 Вт на канал. В схемах современных усилителей ГУ применяют ёмкость, которая, разряжаясь за секунду, успевает дать усилителю повышенное входное напряжение для зачётной цифры в паспорте, но с отрезанными низами.
Выходит, слушать качественную запись 320кб/с, к примеру, на головном устройстве достаточно громко можно, но она будет несколько иной от оригинала.
Во-первых: с обрезанными пиками синуса.
Очень печально, что пропадает часть звукового тракта, но есть ещё кое-что страшнее. Обрезанная верхушка – это «постоянка» по питанию (клиппинг), превращающая динамик в кипятильник. 25 ватт или 7 вольт долгого «клиппинга» могут вскипятить любую по мощности звуковую катушку (ЗК), даже сабвуферную ЗК, которая в десять раз превышает «максималку» магнитолы. Поэтому рекомендуется прослушивать музыку до появления клиппирования встроенного усилителя, слышимого как хрип, это где-то 2/3 громкости. Вот первый жирный плюс в пользу внешнего усилителя, с которым акустике гораздо комфортнее.
Во-вторых: почему громко играющая магнитола режет слух? Потому что низкие и высокие частоты заваливаются (спадают по уровню громкости), акцентируя середину, более чувствительную для нашего слуха.
В-третьих: что такое хрип — это нелинейные или гармонические искажения. В магнитолах при увеличении громкости они начинают расти гораздо раньше из-за мостовой схемы усиления. Мост, если вкратце, — это сведéние двух каналов в один для увеличения выходной мощности. Но вместе с мощностью складываются и вредные гармоники. Выходную мощность усилителя принято указывать при коэффициенте гармонических искажений (КГИ) не более 1%, а ГУ даёт 18 вт при 10%, т.е. больше 15%, а это уже откровенный хрип. В звуковом сигнале появляется что-то новое, а что-то пропадает бесследно. Звуку не хватает реалистичности, динамики, глубины, воздушности. Звук зажат и скомкан. Даже неопытный слушатель заметит гармоники, когда их коэффициент будет уже более 3%. Мост также «половинит» и демпинг-фактор, что снижает разборчивость звука. Встроенному усилителю магнитолы управлять динамиками тяжелее, чем внешнему усилителю.
Выходит, доукомплектовывая нашу аудиосистему внешним усилителем, на самом деле мы поднимаем не мощность, а, в первую очередь, качество звука. Ватты увеличиваются только в номинальных значениях, а в реальности мы получаем контроль и точность работы ЗК в магнитном поле. Более широкий динамический и частотный диапазон, большой барабан теперь действительно большой, плюс он кожаный и он стоит на сцене огромного концертного зала или в углу ночного клуба. Реверберацию помещения, тембры разноголосья и инструментов слышны раздельно, глубоко, и с воздушной легкостью. Чистый звук без искажений можно слушать долго. С внешним усилителем регулятор громкости у вас будет выкручен всегда на максимум (с правильной согласованностью входной чувствительности, конечно).
Для чего нужен усилитель для колонок в автомобиль?
Чтобы понять, для чего нужен усилитель в машину, стоит разобраться в показателе мощности встроенного прибора и сравнить с реальной его величиной.
Для чего нужен усилитель в авто?
Для чего нужен усилитель в автомобиле, можно понять, если услышать, как головное устройство искажает звук, хотя оно и встраивается для того, чтобы улучшить его качество. Включив колонки, реально услышать, как вместо приятной музыки раздаются стоны, хрипы, скрипы.
Перед тем как приступить к поиску устройства, которое улучшит параметры аудиосистемы, нужно почитать отзывы о нем, узнать, величину мощности.
Приобрести можно моноблок, который работает вместе с сабвуфером, функционирует при невысокой нагрузке. К четырехканальным усилителям, что больше всего покупаются, подключаются 4 динамика, обеспечивается отличное звучание, которое позволит забыть о шуме или скрипе и наслаждаться музыкой. Выполнять свои функции такой аппарат сможет и с двумя сабвуферами.
Нужен ли усилитель колонок в авто и выбор места для него
Решив для себя положительно задачу нужен ли усилитель колонок в авто, надо продумать, где он будет размещаться. Поскольку работая, такой прибор греется, нужно выделить место, где аппарат сможет функционировать без охлаждения. Иначе придется использовать кулеры. Размещая оборудование на спинке сидения, на обшивке багажника, сзади на полке, дополнительное устройство не понадобится.
Смотрите видео о выборе бюджетной аудиосистемы в автомобиль.
Не стоит закреплять усилитель далеко от системы акустики, а устанавливая, нужно следить, чтобы воздействие других комплектующих, которые присутствуют в машине, не влияло на его работу.
Способы установки усилителя
Послушав, как звучит музыка в машине, в которой стоит четырехканальный прибор, владелец ее больше не станет задаваться вопросом, для чего нужен усилитель для колонок в авто. Разница в акустике поражает.
Купив оборудование с подходящими параметрами, надо определиться со способом установки. Проще всего закрепить аппарат на поверхности. Дополнительной подставки приобретать не понадобится, если он будет находиться в таком месте, как полка или переднее сидение и не испортит дизайн внутри машины.
В противном случае, придется прятать провода, для чего делается фальшпанель. Усилитель расположится на открытой поверхности, а в приборе для охлаждения необходимости не возникнет. Во внутреннем пространстве монтированием занимаются обычно специалисты, поскольку они смогут установить оборудование, не нарушив интерьер.
Критерии выбора класса усилителей
Класс, к которому относится прибор, поможет определить, для чего нужен усилитель в автомобиле, какая главная его цель:
Чтобы выполнялись одновременно все задачи, стоит присмотреться к оборудованию, имеющему обозначение AB. В его функциях сочетаются достоинства, что характерны для других классов приборов, которые преобразуют слабый сигнал в более мощный.
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.
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 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 частотаобычно 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.
Чувствительностьюназывается 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.
Варианты выбора.
Если вы желаете подключить сабвуфер к уже имеющейся аудиосистеме, оптимальным выбором будет приобретение одноканального усилителя. Такой обойдется вам в 6000-15000 рублей в зависимости от производителя и мощности сабвуфера.
Если вам нужен недорогой усилитель для создания аудиосистемы с парой динамиков и опциональным сабвуфером не самой большой мощности, обратите внимание на трех- и четырехканальные усилители АВ-класса по цене от 3000 до 10000 рублей.
Для чего нужен усилитель звука в машину
При инсталляции в автомобиль аудиосистемы высокого класса приходится отказываться от магнитол со встроенным усилителем — нужное качество и мощность звука могут обеспечить только отдельные усилители. Об автомобильных усилителях, их типах и характеристиках, а также об их выборе читайте в этой статье.
Что такое автомобильный усилитель?
Автомобильный усилитель мощности — компонент автомобильной аудио- или аудио-видеосистемы, электронное устройство, обеспечивающее усиление поступающего от головного устройства аудиосигнала до уровня, достаточного для воспроизведения через акустические системы.
Автомобильный усилитель является усилителем низкой (звуковой) частоты (УНЧ или УЗЧ), адаптированный для эксплуатации в транспортных средствах с присущими для них низким напряжением питания, перепадами напряжения, вибрациями, перепадами температуры и другими негативными воздействиями. Для грамотного выбора усилителя необходимо разобраться в их существующих типах, особенностях, а главное — характеристиках.
Типы, конструкция и особенности автомобильных усилителей
Автомобильные усилители можно разделить на типы по режиму работы выходных каскадов и количеству каналов.
По режиму работы выходных каскадов усилители мощности делятся на четыре основных класса:
Для автомобильной электроники определяющее значение имеет экономичность, а повышенный уровень шума в салоне автомобиля требует более громкого воспроизведения музыки для ее комфортного прослушивания. Усилители классов AB и D вполне удовлетворяют этим условиям, поэтому они и нашли наиболее широкое применение в автомобильной аудиотехнике.
По количеству каналов усилители делятся на шесть групп:
1-канальный усилитель
4-канальный усилитель
Для автомобильных аудиосистем наиболее подходят двух- и четырехканальные усилители мощности. Однако определяющее значение при выборе устройств играют не их типы или класс, а характеристики.
Основные характеристики автомобильных усилителей мощности
К основным характеристикам усилителей относятся:
Мощность. Одна из основных характеристик, которая может легко ввести в заблуждение. Сегодня нет единого стандарта измерения мощностных характеристик УНЧ, поэтому практически каждый производитель используется свои методики. Наиболее часто используются два показателя:
Номинальная мощность — более объективный параметр, она измеряется при относительно невысоком коэффициенте нелинейных искажений (менее 1%) и при штатном напряжении бортовой электросети автомобиля. Номинальная мощность говорит о способности усиливать аудиосигнал без искажений и перегрузок, именно ее указывают в паспорте устройства.
Максимальная мощность — параметр, который в принципе не может быть объективным, так как он измеряется при высоких искажениях и перегрузке. Максимальная мощность усилителя может быть очень высокой, но акустические системы в этом случае будут воспроизводить уже не музыку, а неразборчивый хрипящий шум. Однако для привлечения внимания именно показатель PMPO наиболее часто указывается на упаковке усилителя.
Рабочий диапазон. Параметр, указывающий на способность воспроизводить те или иные звуковые частоты. Для соответствия стандарту Hi-Fi усилитель должен воспроизводить весь слышимый человеческим ухом диапазон 20-20000 Гц. Однако на практике усилители могут быть как более широкополосными, так и менее (например, нижний диапазон ограничиваться на уровне 30-50 Гц, а верхний — 16-18 кГц). Универсальные усилители воспроизводят весь диапазон, усилители для сабвуферов рассчитаны на диапазон 20-400 Гц.
Коэффициент нелинейных искажений (КНИ, THD). Параметр, указывающий на то, какие искажения вносит усилитель в аудиосигнал, измеряется в процентах. Чем ниже КНИ, тем более качественное звучание обеспечивает усилитель. Качественные усилители имеют КНИ в пределах 0,1 — 1%, более высокий КНИ воспринимается нами, как хрипение, шипение, бубнение и прочие искажения звука.
Также усилители имеют еще ряд характеристик — отношение сигнал/шум, демпинг-фактор, входная чувствительность, переходное затухание, скорость нарастания сигнала на выходе и прочие, однако в большинстве случаев они не имеют принципиального значения при инсталляции аудиосистемы.
Основные функции и возможности усилителей
Нужно отметить те основные функции, которые имеют современные автомобильные усилители. Эти функции обычно указываются на упаковке или в паспорте устройства, но они не всегда расшифровываются, что затрудняет понимание возможностей усилителя.
Bridge, Мостовое подключение — указывает на то, что два канала усилителя могут работать в мостовом режиме. Входы и выходы этих каналов имеют соответствующую маркировку.
Line Input, Low Input, Линейный вход — вход для подключения головного устройства, имеющего линейный выход. В качестве разъемов используются стандартные RCA.
High Level, High Input, Вход сигнала высокого уровня — вход для подключения головного устройства, не имеющего линейный выход. В этом случае сигнал снимается с выхода на колонки.
Фильтры, Кроссовер — указывает, что в усилители присутствуют фильтры для разделения аудиосигнала на несколько полос, которые воспроизводятся ВЧ, СЧ и НЧ-динамиками. Существует три типа фильтров:
Процессор — указывает о наличии в усилителе процессора, специального устройства для коррекции недостатков звука, возникших вследствие особенностей салона автомобиля, расположения акустических систем и т.д.
Усиление баса, Bass Boost, Bass EQ — ступенчатый эквалайзер для регулировки уровня низких частот. Отдельно может выполняться выносной регулятор баса для более удобной регулировки.
Существуют и другие функции, но они являются либо модификациями указанных, либо очень специфичны и не важны для рядового автовладельца.
Как выбрать автомобильный усилитель?
При выборе автомобильного усилителя следует учитывать конфигурацию аудиосистемы, характеристики акустических систем и особенности транспортного средства.
В первую очередь, нужно определиться с количеством каналов усилителя и мощностью. В простейшем случае достаточно 2-канального усилителя, но если в автомобиле четыре акустических системы (фронтальные и тыловые), то нужно 4-канальное устройство. При наличии сабвуфера можно также воспользоваться 4-канальным или 5-канальным усилителем, либо использовать отдельный моноблок.
Также следует учитывать и импеданс (сопротивление) акустических систем — обычно оно бывает 2 (у сабвуферов), 4, 6 и 8 Ом. Один и тот же усилитель на нагрузке с различным импедансом развивает различную мощность, и обычно номинальная мощность измеряется на нагрузке с определенным сопротивлением. Например, если усилитель развивает мощность 50 Вт на нагрузке 4 Ом, то при подключении к 8-омным колонкам он сможет выдать около 25 Вт, а к 2-омным — почти 100 Вт.
При подборе усилителя необходимо обращать внимание на количество и типы разъемов (акустических, линейных входов и выходов, разъемов питания и т.д.) и их качество. С ростом мощности усилителя растут токи (например, 50-ваттный усилитель с 14,4-вольтовым питанием при максимальной мощности может потреблять до 100 Вт, в этом случае по его цепям питания протекает ток до 10 А, а в 500-ваттном усилителе для сабвуфера пиковые значения тока могут достигать 35 А!), протекающие по цепям питания и акустических систем, поэтому должна быть предусмотрена возможность подключения проводов высокого сечения. По этой же причине очень полезным будет и наличие у усилителя предохранителей.
Грамотно выбрав усилитель, вы создадите в автомобиле мощную, качественную и надежную аудиосистему без разочарований и лишних расходов.