Внешний усилитель в автомобиле: для чего нужен, как устроен и работает
Устанавливая другой усилитель (внешний), повышается не только качество звука, но и мощность самого звукового сигнала. Основное назначение устройства заключается в усилении поступающего на него от магнитолы сигнала без искажений. Сигнал малой амплитуды, поступающий от магнитолы на вход усилителя, на выходе увеличивается до определенного значения, необходимого для нормальной работы динамиков.
Еще усилитель можно подключить к сабвуферу, это позволит оптимально настроить аудиосистему автомобиля, так как входной и входной сигналы отличаются только мощностью.
Также подключение через кроссовер позволяет воспринимать звук лучше на всех диапазонах частоты. Как показывает практика, напряжение в 14.2 В, обеспечивающие максимальную мощность усилителя, не всегда соответствует напряжению бортовой сети автомобиля.
По этой причине возникает необходимость установки электролитических конденсаторов большой емкости, которые накапливая необходимый заряд при пиковой нагрузке, не допускают «проседания».
Конструкция любого усилителя, причем независимо от количества каналов (1-6) и от способа усиления (аналоговый и цифровой сигналы), состоит из трех основных узлов:
- Входная схема — «чувствительность» входного узла должна соответствовать уровню подаваемого с магнитолы сигнала (любой источник звука имеет свой уровень выходного напряжения). Несоответствие уровней может привести к искажению сигнала на выходе;
- БП (блок питания) – преобразовывает (увеличивает) напряжение поступающие от аккумулятора автомобиля (АКБ). Использование в БП трансформатора позволяет контролировать и повышать напряжение питания;
- Выходной каскад (ВК) – усиливает сигнал, подающийся на динамические головки. Одним из основных элементов ВК является транзистор большой мощности, который, работая в режиме ключа, обеспечивает подачу большого напряжения с БП на выход усилительного устройства посредством преобразования напряжения с блока питания.
Подключение усилителя — процедура не самая простая, но и не сложная. Для начала нужно определиться с выбором усилителя, потом с местом его установки, затем подключить его к магнитоле, сабвуферу и колонкам. При этом нужно четко следовать инструкциям.
Количество предлагаемых сегодня на рынке усилителей достаточно велико. Все они классифицируются по способу усиления, их два: цифровой D и аналоговый (AB), также есть отличия по количеству каналов.
Краткая характеристика устройств разной классификации по количеству каналов:
- 1-но канальный усилитель применяется в основном для сабвуферов. Тип усиления с номинальной нагрузкой 2Ом (специальный регулятор звука позволяет настроить под себя аудиосистему);
- 2-х канальный усилитель позволяет реализовать подключение двух динамических головок с большой мощностью;
- 3-х канальный (довольно редко встречающийся);
- 4-х канальный позволяет использование в двухканальном режиме, подключение к сабвуферу либо подключение четырех динамиков (возможность подключения сабвуфера и двух динамиков);
- 5-ти канальный УМ – подключение четырех динамиков и одного сабвуфера;
- 6-ти канальный УМ используется редко, поскольку быстро разряжает АКБ автомобиля (подключение четырех динамиков и одного сабвуфера).
Подключение усилителя к магнитоле
Подключить усилитель к магнитоле достаточно просто. Он соединяется двумя типами кабелей: межблочный кабель RCA и Remote.
Все подключения проводите на обесточенной системе (откинутый от АКБ плюсовой провод)!
Межблочный кабель
Во избежание наводок прокладывайте акустические и сигнальные кабеля с противоположной стороны от силовых, если пересечения избежать не удается, делайте его под прямым углом.
Межблоки или RCA подключаются к линейным выходам магнитолы и передают звуковой сигнал на усилитель. Линейные выходы имеет левый и правый канал (может быть моно для сабвуфера), не перепутайте их при подключении к усилителю, чтобы не сбить регулировку баланса на магнитоле (лев/прав).
Remote
Проводок минимального сечения, который передает сигнал на включение усилителя при включении магнитолы, аналогично при выключении. Обычно у магнитолы выделен для этого отдельный провод, если его нет, можно подключиться к управлению активной антенной или подключить его к постоянному плюсу, установив тумблер для самостоятельного управления включением усилителя. Крайне не рекомендуется запитывать его от постоянного +12 на прямую — так ваши усилители будут постоянно включены, что будет ненужной нагрузкой.
Как правильно подключить колонки через усилитель в авто
Чтобы музыку не мешали слушать различного рода помехи, соединять систему подключения колонок стоит в АКБ. Для этого нужен многожильный кабель, что обладает сечением в 4 мм. Предохранитель устанавливается на расстоянии в полметра от аккумуляторной батареи.
Нельзя игнорировать порядок подключения проводов, сначала их подсоединяют не к магнитоле, а к динамикам. Качество звука зависит от изоляции. Используя для этого силикон, можно быть уверенным, что он способен защитить поверхность от трещин.
Нужно следить, чтобы кабель не запутывался или скручивался. Для этого провода укладывается под порог, в стойку двери, где будут закрыты.
Основное условие подключения
Соединение, которое идет к колонкам, нужно сверять со схемой. Выводы с «плюсом» и «минусом» можно определить по маркировке. Кроме того конец с «+» значительно шире, чем с отрицательным параметром. Неправильное подключение динамиков приводит:
- к плохому звучанию;
- поломке колонок;
- нарушению функций аудиосистемы.
При отсутствии обозначения включается только один элемент. Работа установки проверяется на полной мощности. Если все в порядке, монтаж производится дальше.
Нужно хорошо усвоить, что не может быть параллельного соединения, поскольку последует короткое замыкание из-за несоответствия сопротивления. И усилитель долго работать не сможет.
Динамики размещаются так, чтобы ось шла по диагонали машины. Заднюю колонку, что находится слева от водителя, нужно направить к нему, а ту, которая размещается с противоположной стороны, к пассажиру, сидящему спереди.
Выяснив все нюансы, что встречаются в процессе работы, можно, как правильно подключить колонки через усилитель в авто.
Когда автовладельцев не устраивает звучание автомобильной магнитолы, в автомобиль устанавливается дополнительное оборудование. Это могут быть следующие узлы:
- Усилитель
- Кроссоверы
- Акустические системы
- Сабвуфер
Такой набор технических средств позволяет не только повысить громкость звучания, но намного повысить качество воспроизведения музыки. Вопрос, как подключить автомобильный усилитель, не прост, как кажется. В самом простом варианте используется УНЧ и две фронтальные колонки, обеспечивающие качественное стереофоническое звучание. Более сложный вариант подразумевает подключение двух фронтальных и двух тыловых акустических систем. Максимальная комплектация реализуется по схеме 4+1 и включает в себя четыре колонки и сабвуфер. Кроме того в автомобильной системе предусматриваются кроссоверы, которые являются регулируемыми фильтрами высоких и низких частот. Они так же выполняют функцию частотного разделения сигнала на отдельные динамики по каждому каналу.
Часто при подключении бортовой электроники возникают различные проблемы. Обычно сложности возникают при подаче питания на выходное устройство и подстыковка к нему акустических систем. Подключение автомобильного усилителя можно выполнить самостоятельно, но для этого нужно иметь элементарные навыки в электротехнике и работе с инструментом. Чаще всего в динамиках прослушивается треск от работы системы зажигания, а звук в колонках искажённый с ограниченными высокими частотами. Причин, которые вызывают такие недостатки, может быть несколько. Часто на качество звука влияет плохое качество усилителя и колонок, когда технические средства приобретаются с рук, но бывает, что брендовая техника звучит очень плохо. Правильное подключение усилителя в авто позволит избавиться от всех проблем.
Инструкции по настройке
Настройка усилителя производится в соответствии с рекомендациями, изложенными в инструкции по эксплуатации. Для регулировки параметров применяются кнопки и поворотные переключатели, закрытые защитной панелью. Вращающиеся корректоры утоплены в корпус, что снижает вероятность случайного изменения положения. Для вращения элемента рекомендуется использовать отвертку с плоским жалом.
На корпусе оборудования установлен контрольный диод блока питания, дальнейшая настройка устройства допускается только при включении зеленой лампы. При использовании стандартных заводских настроек оборудования звуковая картина получается смазанной. Корректировка параметров позволяет выделить низкие и высокие частоты, а также снизить искажения звука.
Настройка усилителя для четырех динамиков без сабвуфера
После завершения подключения четырехканального усилителя и проверки работы электрических цепей необходимо настроить акустику по методике:
- Повернуть регулятор, обозначенный как Gain или Level, до минимального положения.
- При использовании стандартных дверных громкоговорителей требуется повернуть регулятор фильтра HP до максимальной позиции (обозначается на корпусе как Full). Если в автомобиле смонтирована малогабаритная акустика диаметром до 100 мм (в панели приборов или фронтальных стойках), то необходимо установить корректор в положение, соответствующее 120 Гц.
- Отключить функцию усиления низких частот и выключить графический эквалайзер.
- Если подключение 4х канального усилителя выполнялось с разделением по каналам, то необходимо активировать фильтры HP и LP (для высокочастотных динамиков и громкоговорителей среднего диапазона соответственно). Регуляторы выставляются в позицию, соответствующую 4 кГц.
- В конструкции усилительного блока имеется переключатель HiLow Level, положение которого зависит от типа подсоединения оборудования к головному устройству. При подаче сигнала через акустические шнуры выставляется положение Hi. Если подсоединить оборудование к линейным выходам магнитолы, то переключатель переводится в позицию Low.
- Включить головное устройство, в котором находится лазерный диск с музыкальными композициями, допускается установить сменный накопитель с записями в формате МР3 (с высоким битрейтом). Проверить положение селектора тонкомпенсации (должен быть выключен), а затем плавно выкрутить регулятор громкости до появления хрипов в звуковой картине. Аккуратно повернуть корректор назад, определяя границу появления помех.
- Затем пользователь настраивает положение регулятора Gain или Level, корректировка выполняется по аналогии с регулировкой громкости звучания.
- Определить громкость трансляции для тыловых каналов, сопоставляя настройки с параметрами фронтальной акустики. Если владелец автомобиля испытывает трудности с регулировкой акустического оборудования, то рекомендуется обращение в специализированный сервисный центр.
Подключение динамиков
Теперь стоит вопрос, как подключить колонки к четырехканальному усилителю, чтобы наслаждаться звуком из динамиков.
Здесь есть несколько вариантов: можем подключить как параллельно, так и последовательно, несколько громкоговорителей. Необходимо знать мощность и сопротивление как усилителя, так и динамиков. Усилитель боится сопротивления ниже заявленного! То есть чем больше сопротивление, тем лучше для него.
Если на усилителе выходящее сопротивления 4 ОМ, то подключаем колонки так, что бы их суммарное значение было не меньше 4 ОМ. В обратном случае наш усилитель будет греться. Рабочая температура у выходного транзистора 85 градусов. Все что выше, может сломать наш усилитель.
То есть, при последовательном подключении на один канал, наши динамики в сумме должны быть не меньше 4 ОМ. Можно подключить два, три динамика, по 2 ОМ, что в сумме будет равным или больше 4 ОМ — это правильное подключение, которое будет положительным образом влиять на качество звука. То же самое делаем для остальных трех каналов.
При параллельном подключении (мостом) цепляем один динамик или несколько, на два выходящих канала усилителя (с одного берём плюс, с другого минус).
Тут нужно суммировать два канала на усилителе, в нашем случае это 4+4 ом = 8 ом. То есть динамик, или динамики, не должны быть с сопротивлением меньше 8 ОМ. Если больше — это хорошо. Но опять же, всё должно быть в меру. Смысла нет цеплять кучу динамиков, увеличивая тем самым сопротивление, мощность от этого не увеличится, усилитель будет работать с перегрузкой.
Исходя из выше сказанного, теперь мы знаем, сколько колонок можно подключить к четырёхканальному усилителю, и как правильно это сделать.
Схемы подключения
Чтобы правильно подключить громкоговорители, требуется разработать схему расположения устройств и рассчитать магистрали прокладки кабелей. Для коммутации усилителя к колонкам в авто требуется использовать акустический кабель с металлическим экраном, снижающим воздействие электромагнитных волн (от радиопередатчиков, блоков управления или системы зажигания).
Схемы коммутации позволяют соединить передние и задние колонки побортно в общие цепи, освободив оставшиеся тыловые каналы усилительного блока для коммутации низкочастотного громкоговорителя. Сабвуфер подсоединяется мостом, что повышает передаваемую мощность при одновременном снижении нагрузки на электронику усилительного контура.
Последовательное
В схему подключения усилителя к автомагнитоле входят цепи подсоединения колонок. При последовательной коммутации обмоток репродукторов происходит рост суммарного сопротивления. Подобное подключение используется при подключении элементов для дополнительного озвучивания, расположенных в задней части салона. Количество громкоговорителей, соединенных в общую цепь, неограниченно. Допустимое суммарное сопротивление должно соответствовать параметрам усилительного блока.
Для подключения колонок к усилителю в машине необходимо соединить положительную клемму одного из каналов с плюсовым входом динамика, минусовой выход от того же канала идет к отрицательному контакту дополнительного громкоговорителя. Оставшиеся клеммы колонок соединяются акустическим шнуром. По аналогии соединяются репродукторы симметричного канала.
Параллельное
Параллельное подключение колонок через усилитель позволяет снизить сопротивление нагрузки, которое падает пропорционально числу установленных в цепь элементов. При этом наблюдается повышение мощности, количество соединяемых динамиков ограничивается только характеристиками усилительного блока и мощностью самих громкоговорителей. Автомобильные усилительные блоки позволяют подключать цепи с суммарным сопротивлением 1-2 Ом (встречаются модификации, способные работать при 0,5 Ом).
Положительный кабель от первого канала идет к плюсовым клеммам репродукторов, аналогично проводится отрицательный шнур к минусовым контактам. Динамики противоположного борта соединяются аналогично, для коммутации используется второй канал усилительного блока.
Последовательно-параллельное
Комбинированная методика применяется при необходимости подключить усилитель к магнитоле для воспроизведения звука на увеличенном количестве громкоговорителей. Схема позволяет повысить выходную мощность акустической системы при поддержании нормативного уровня сопротивления на канал. Владелец автомобиля подключает на каждый канал неограниченное число динамиков с суммарным сопротивлением 2-16 Ом (зависит от характеристик усилительного контура).
Например, в схеме канала предполагается смонтировать 4 колонки. Положительный сигнал подается к плюсовой клемме первого и третьего динамика. Минусовые выходы этих громкоговорителей соединяются с положительными клеммами второго и четвертого репродуктора. Оставшиеся свободными выходы колонок подключаются к отрицательной клемме канала.
Как подключить к штатной магнитоле
Для подключения усилителя к автомагнитоле необходимо снять головное устройство, получив доступ к выходам на задней части корпуса. Сигнальные кабели прокладываются по кратчайшему маршруту, для монтажа потребуется поднять ковровое покрытие и демонтировать часть пластиковых обшивок. Межблочные кабели прокладываются на удалении от штатной электропроводки автомобиля.
Если магнитола оснащена штатным микрофоном или дополнительными выходами USB с удлинителями, следует проверить плотность соединения разъемов и установить головное устройство в штатное гнездо. Затем необходимо установить снятые пластиковые рамки и воздушные дефлекторы.
Подключение двухканального и четырехканального
Подключение усилителя к штатной магнитоле мало зависит от количества каналов. Кабель питания выводится в отсек двигателя через отверстия, имеющиеся в моторном щите. На части автомобилей батарея размещается в нише под задним сидением или в багажном отделении. Шнур прокладывается параллельно штатной проводке под ковром пола, не рекомендуется перегибать изоляцию через острые кромки панелей кузова. Отрицательный кабель выводится к болту «массы» или выводится к аккумулятору автомобиля.
Затем к усилителю подключаются межблочные кабели и шнур синхронного включения, особенности подсоединения оборудования приводятся в заводской инструкции по эксплуатации. Динамики подсоединяются к выводам каналов, отрицательные шнуры запрещается объединять в общую цепь или выводить на кузов машины. При коммутации громкоговорителей следует учитывать расположение репродукторов и назначение каналов. При ошибочном соединении нарушается звуковая картина.
Схема подключения сабвуфера включает в себя выведение сигнальных кабелей к тыловым каналам по мостовой схеме. Положительный сигнал берется с одного тылового выхода, а минусовой — с противоположного. Оставшиеся фронтальные выходы применяются для питания стандартных динамиков, соединенных побортно в общие цепи. Тип соединения зависит от сопротивления катушек, суммарное значение должно соответствовать техническим характеристикам усилителя.
Подключение одноканального
Устройства 1-канального типа используются для питания автомобильного сабвуфера пассивного типа. Из-за сокращения числа каналов мощность устройства возрастает, что позволяет работать с нагрузкой до 4 Ом. В конструкции оборудования применен специальный электронный фильтр, ограничивающий частоту звукового диапазона, подлежащего усилению. Bass-усилитель для сабвуфера относится к типу изделий D.
Оборудование подсоединяется к низкочастотному динамику при помощи 2 кабелей, соединяющих положительный и отрицательный выходы с катушкой громкоговорителя. Подключение усилителя к магнитоле выполняется по изложенной выше методике. Допускается использовать 2 идентичных сабвуфера, которые соединяются в единую цепь по параллельной или последовательной схеме. Отрицательные выходы коммутируются к усилительному блоку. Запрещается соединять кабели с деталями кузова автомобиля.
Подключение без тюльпанов
Если нет линейных выходов на головном устройстве (характерно для китайских автомагнитол), кабели от громкоговорителей подсоединяются к стандартным акустическим выходам через дополнительное сопротивление. Для коммутации потребуется приобрести 2 резистора номиналом 0,1 и 1,0 кОм. Элементы впаиваются в цепи, обеспечивая снижение амплитуды сигнала до допустимого значения.
Допускается подключение усилителя через готовый переходник, который коммутируется кабелями к выходам на головном устройстве. С другой стороны на блоке расположены шнуры с разъемами типа «тюльпан», которые подключаются к усилительному устройству. Рекомендуется проверить работу сопрягаемых устройств на различных режимах звучания, поскольку конвертер снижает качество передаваемого сигнала.
Разработка схемы
Схема подсоединения зависит от количества входов усилителя, расположения и мощности динамиков, наличия или отсутствия сабвуфера.
Усилители мощности бывают:
- двухканальными, рассчитаны на подключение только пары колонок;
- четырех-, используются для подключения двух колонок и сабвуфера или четырех (к ним также существует схема последовательного подключения четырех штук и сабвуфера);
- шести-, используются для стандартного подключения четырех штук и сабвуфера.
Также важно учитывать номинальную мощность (Вт, W) и сопротивление всей подключенной аппаратуры (Ом). Их можно найти или на маркировке устройств или в технических документах
Суммарное сопротивление соединения не должно превышать максимально допустимую норму.
Подсоединять колонки к усилителю можно тремя способами.
- Последовательно — однотипные динамики поочередно соединяются друг к другу, а затем к устройству.
- Параллельное — выполняется полярным соединением напрямую к выходам устройства, при этом их сопротивление и мощность может отличаться.
- Последовательно-параллельное — применяется в тех случаях, когда необходимо соединить две колонки с одинаковым сопротивлением и дополнительные с другими параметрами.
Что нужно для подключения?
Для подключения сабвуфера к усилителю, в первую очередь необходимо удостовериться в том, что у Вас есть все необходимое. Для установки сабвуфера и усилителя в машину понадобится:
- Набор клемм и разъемов;
- Конвертер вывода звука;
- Линейный предохранитель;
- Переключатель для удаленного питания;
- Конденсатор;
- Комплект проводов для подключения сабвуфера и усилителя, которые подбираются под конкретную акустическую систему.
Чтобы приобрести нужный комплект проводов достаточно просто обратиться в любой магазин, торгующий звуковыми системами для автомобилей, и укажите им модели вашей машины и магнитолы.
Длина проводов определяется в зависимости от выбранной схемы подключения сабвуфера к усилителю.
Проводка проводов
Перед установкой сабвуфера и усилителя необходимо определиться с тем, где именно будет располагаться автоусилитель. В выбранное место нужно положить конец провода питания, и проложить его под капотом автомобиля. Для этого понадобится отмерить провод с запасом в тридцать сантиметров.
В некоторых машинах уже предусмотрены отверстия с резиновыми или пластиковыми вставками, которые предназначены именно для проводки акустической системы
Если отверстия необходимо просверлить, то нужно соблюдать крайнюю осторожность для того, чтобы не повредить важных узлов и деталей. В некоторых местах проводку нужно дополнительно защитить изолентой
Питание усилителя
Теперь необходимо обеспечить питание для автоусилителя. Для этого понадобится отсоединить от аккумулятора кабеля питания автомобиля и присоединить к нему провод питания усилителя. После этого, не подключая кабель питания к аккумулятору нужно вставить его в предохранитель соответствующей силы тока, и только после этого присоединить к аккумулятору.
Заземление
Следующим этапом установки сабвуфера и усилителя в машину будет подведение заземления. Для этого необходимо присоединить выбранный провод к усилителю и от него к участку голого (обезжиренного, неокрашенного и без следов коррозии) металла. Перед подсоединением провода стоит отшлифовать выбранный участок. Чаще всего просто откручивается один из болтов сиденья, к нему прикрепляется провод заземления, а болт закручивается.
Подключение усилителя к магнитоле
Естественно подключение сабвуфера через усилитель было бы бессмысленным без источника звука, которым является автомагнитола.
В первую очередь необходимо обеспечить удаленное питание. В неоригинальных автомобильных магнитолах, как правило, есть синий провод, который можно просто обрезать и подключить вместо него кабель подходящей длины.
В том случае, если у вас оригинальная магнитола, нужно купить подходящий переключатель и найти место, в котором вы его разместите и выполнить следующие действия:
- Протянуть к переключателю провод от усилителя;
- Разрезать его надвое;
- Подключить концы провода к двум клеммам;
- Проведите отрезанную часть провода обратно, оставив запас в 30 см.
Далее необходимо будет подключить конденсатор, который предотвратит скачки напряжения из-за использования подсветки в сочетании с мощными басами. Конденсатор должен располагаться как можно ближе к усилителю использовав его заземление.
Чтобы конденсатор выполнял свою функцию его нужно зарядить. Для этого необходимо использовать резистор с сопротивлением в 1кОм. Зарядка займет всего несколько секунд, но лучше не трогать ничего голыми руками. Проверка заряда конденсатора осуществляется при помощи вольтметра, который должен показать около двенадцати Вольт.
Далее нужно подключить сигнальные провода от линейных выходов магнитолы. Их количество может доходить до шести, хотя в мультимедийных центрах может быть и больше. Выбираем соответствующие выходы и подключаем их к усилителю при помощи межблочных кабелей. Для двух и четырехканальных моделей необходимы соответствующие межблоки.
Если у магнитолы всего одна пара линейных выходов, а используемый автоусилитель имеет четыре канала, необходимо использовать Y-адаптеры. Однако большинство современных усилителей имеют возможность параллельного подключения входов, что позволяет обойтись и без них.