Для чего нужен усилитель звука в авто

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.

На каждый такой аппарат производители предоставляют паспорт. В нем обязательно содержится техническая характеристика, в которой можно ознакомиться с данными. Однако информация иногда бывает недостоверной или просто указывается максимальная мощность, а она от настоящего показателя может отличаться в разы.

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.

1. Начать стоит с фирмы, что занимается производством такой аппаратуры. Немало предприятий уже успели заиметь рекомендации на рынке с хорошей стороны.
2. Перед тем как заплатить за усилитель, желательно послушать, как в действительности воспроизводится звук.
3. Внимательно прочитать техпаспорт, чтобы узнать подходят ли показатели устройства.
4. Выбор вида зависит от места, где он будет располагаться.

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:

• для более мощного сигнала;
• улучшения чистоты звука;
• уменьшения искажения.

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.

Усилитель автомобильный: основа качественной аудиосистемы

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.

• 

Усилитель автомобильный 4х100Вт ACV

Усилитель автомобильный 2х250Вт EDGE

Усилитель автомобильный 1х500Вт EDGE

Усилитель автомобильный 4х120Вт KICX

Усилитель автомобильный 4х150Вт EDGE

Усилитель автомобильный 1х420Вт KICX

Усилитель автомобильный 2х500Вт SWAT

Усилитель автомобильный 1х350Вт URAL

Усилитель автомобильный 2х60Вт ACV

Усилитель автомобильный 4х75Вт BLAUPUNKT

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:

• Класс A — такие приборы, как правило, имеют однотактный выходной каскад, усиливающий весь сигнал. Усилители класса A имеют наилучшую линейность (обеспечивают высокое качество звука), однако имеют невысокий коэффициент усиления при высоком потреблении энергии;
• Класс B — приборы данного класса имеют двухтактный выходной каскад, каждая «половина» которого усиливает сигнал только одной полярности (положительной или отрицательной). Усилители класса B обладают высокими мощностными характеристиками и приемлемым энергопотреблением, однако для них характерен более высокий уровень искажений сигнала;
• Класс AB — приборы данного класса имеют двухтактный выходной каскад, который работает в промежуточном между классами A и B режиме. Усилители класса AB обеспечивают лучшее качество воспроизведения, чем приборы чистого класса B (хотя и уступают усилителям класса A), и обладают отличными показателями экономичности;
• Класс D («цифровой») — в данных приборах происходит преобразование сигнала звуковой частоты в последовательность импульсов, которые усиливаются с помощью аналогового компаратора, после чего из них вновь выделяется сигнал звуковой частоты. Такие усилители наиболее экономичные, однако, по качеству воспроизведения уступают приборам других классов.

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

• 1-канальные (моноблоки) — усилители для сабвуферов, работающие в классе D. Данные усилители используются в мощных автомобильных аудиосистемах, в которых оправдано иметь отдельное устройство для усиления низкочастотной составляющей. Для данного диапазона качество воспроизведения не столь принципиально, как для средне- и высокочастотного, а мощность должна достигать сотен (а иногда и тысяч) ватт, поэтому усилители класса D подходят как нельзя лучше;
• 2-канальные — наиболее простые стереофонические усилители, обеспечивающие воспроизведение сигнала двумя акустическими системами. Также двухканальные приборы могут подключаться по мостовой схеме — в этом случае два канала работают параллельно на одну нагрузку, отдавая на нее большую мощность, и могут использоваться для сабвуфера;
• 3-канальные — усилители с отдельным каналом для сабвуфера. Постепенно данный тип устройств вытесняется более универсальными четырехканальными;
• 4-канальные — наиболее универсальные усилители, позволяющие реализовать различные схемы подключения акустических систем. Наиболее часто используются для подключения фронтальных (боковых в дверях) и тыловых акустических систем, что позволяет получить более высокую мощность с наименьшими искажениями. При необходимости два канала могут работать по мостовой схеме, что позволяет подключать к ним сабвуфер — в этом случае 4-канальный усилитель работает как 3-канальный;
• 5-канальные — модификация 4-канальных усилителей, в которых предусмотрен отдельный канал для сабвуфера;
• Многоканальные — усилители с 6-ю и 7-ю каналами, могут использоваться для инсталляции мощной высококачественной аудио-видеосистемы в автомобиль, сегодня используются довольно редко и, как правило, для реализации эксклюзивных проектов.

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;
• Рабочий диапазон;
• Коэффициент нелинейных искажений.

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 (RMS);
• Максимальная мощность (PMPO).

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

Подключение автомобильного усилителя

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:

• Фильтр низких частот (ФНЧ, LPF) — оставляет составляющую, лежащую ниже определенной частоты, используется для выделения сигнала для сабвуфера;
• Фильтр высоких частот (ФВЧ, HPF) — оставляет составляющую, лежащую выше определенной частоты, используется для выделения сигнала для высокочастотных динамиков;
• Полосовой фильтр (Band Pass, BP) — выделяет определенную полосу частот, может использоваться для выделения сигнала для среднечастотных или мидбасовых (средне-низкочастотных) динамиков;
• Фильтр ультранизких частот, Subsonic — фильтр, предотвращающий подачу на сабвуфер ультранизких частот. Данный фильтр полезен при подключении сабвуферов в акустическом оформлении «фазоинвертор», он исключает чрезмерный ход диффузора динамика на резонансной частоте и предотвращает чрезмерный «бубнеж».

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.

Что касается мощности, то здесь следует смотреть только в паспорт на параметр RMS. Для большинства легковых автомобилей достаточно, если усилитель будет развивать мощность 50-75 Вт на канал, для сабвуфера мощность усилителя должна быть от 200 Вт и более. При этом для наиболее эффективной и качественной работы аудиосистемы мощность усилителя должна быть не менее 70%, но и не более 120% мощности акустических систем. Хотя всегда лучше иметь акустические системы с запасом мощности — в этом случае минимален риск их повреждения на максимальном уровне громкости.

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.

24 Февраля Лобзик электрический: режущий универсал

Для пиления древесины, ДСП, металлов, пластиков, керамики и других материалов применяется универсальный режущий инструмент — электрический лобзик. О лобзиках, их существующих типах, конструкции и характеристиках, а также о выборе и правильной эксплуатации этого инструмента рассказано в данной статье.

10 Февраля Набор ключей шестигранных

Для работы с винтами и другими метизами, имеющими шестиугольный шлиц, используются специальные шестигранные ключи, которые часто предлагаются в наборах. О наборах шестигранных ключей, их типах, составе и характеристиках, а также о правильном подборе и применении этого инструмента — читайте в статье.

27 Января Паяльник

Изготовление и ремонт электронного оборудования, многие монтажно-слесарные и другие работы требуют применения специального инструмента — паяльника. Все, что вы хотели узнать о паяльниках, их существующих типах, устройстве и работе, а также о верном выборе и применении паяльников, рассказано в статье.

20 Января Напильник: слесарный универсал

В слесарном деле, при выполнении ремонтных работ и в других случаях обработка изделий часто выполняется многолезвийными режущими инструментами — напильниками. О том, что такое напильник, какие типы этого инструмента существуют, как они устроены и как их правильно использовать — рассказано в статье.

12 Ноября 2021 Отвертка ударная с набором бит: любой крепеж — по плечу

Тугой или закисший крепеж становится проблемой, которую можно решить с помощью специального инструмента — ударной отвертки. О том, что такое ударная отвертка, каких типов бывает этот инструмент, как он устроен и работает, а также о правильном выборе и применении ударных отверток — читайте в статье.

5 Октября 2021 Отвердитель: основа прочного лакокрасочного покрытия

Определенные типы лакокрасочных материалов и клеев приобретают необходимые эксплуатационные характеристики при добавлении специальных компонентов — отвердителей. Все об отвердителях, их существующих типах, составе, принципе действия, а также применяемости и особенностях выбора — рассказано в статье.

29 Июля 2021 Пена монтажная: надежный помощник отделочника, строителя и монтажника

В сфере ремонта и строительства самое широкое применение находит простой в применении и универсальный материал — монтажная пена. Все, что вы хотели узнать о монтажной пене, ее существующих типах, составе и характеристиках, а также о подборе и применении этого материала — рассказано в данной статье.