Выбираем автомобильный усилитель – основные критерии и характеристики!
Достаточно часто автолюбители сталкиваются с проблемой выбора усилителя мощности в машину. При этом мало кто знает, на что именно обращать внимание при покупке.
В данной статье мы рассмотрим основные критерии и характеристики для подбора, поскольку от правильного выбора автоэлектроники зависит качество звучания и класс всей стереосистемы в комплексе. Именно поэтому прежде чем остановиться на выборе усилителя той или иной модели, лучше, как говорят, «семь раз отмерить».
По сути, автомобильный усилитель мощности является одним из главных элементов стереосистемы и используется с целью усиления поступающего от магнитолы сигнала звука к желаемому уровню.
Какие бывают классы и ряды критериев в автомобильных усилителях?
Автомобильные усилители существенно отличаются друг от друга по цене, что определяется в зависимости от количества каналов усилителя, его класса и ряда других критериев (мощность, соотношение сигнал/шум и т.д.).
Рассмотрим более конкретно каждую из категорий.
По количеству каналов усилители разделяются на подвиды от одного до шести каналов.
Одноканальный усилитель является моноблоком, наиболее простым видом. Он используется при наличии подключенного сабвуфера и бывает всего двух классов (AB и D). Моноблок класса D может работать как с обмоткой 1 Ом, так и с сабвуферами 2 и 4 Ом, в связи с чем, его использование более предпочтительно, и распространено, чем моноблока класса AB. Использование усилителя с низкой нагрузкой в 1 Ом позволяет получать высокую мощность сигнала при минимальной нагрузке на аккумулятор.
Двухканальный усилитель более сложен в конструктиве и рассчитан на подключение двух динамиков или одного пассивного саба. Он способен поддерживать низкую нагрузку (1-2 Ома) и работает только с использованием мостового соединения. Данный вид усилителя поддерживает и дополнительные функции, среди которых наиболее распространенной является возможность плавного усиления уровня низких частот.
Достаточно редко на практике встречаются трехканальные усилители. Это объясняется тем, что по своей сути они идентичны с 2-х канальными. Единственное их отличие – возможность работы в режиме tri-mode (одновременное подключение двух стерео и одной моно систем).
Четырёхканальный усилитель – наиболее популярный вариант на практике. По конструктивным особенностям представляют собой два встроенных в один корпус двухканальных усилителя, в связи с чем, его возможности идентичны усилителю с двумя каналами. Их главное предназначение – усиление мощности тыловой или фронтальной акустической сцены. Усилитель с 4 каналами рассчитан на небольшую мощность (от 50 до 100 Вт на один канал). Дает возможность подключить 4 динамика или 2 саба (используя 2 канала на один саб и мостовое подключение).
Пятиканальные усилители используются для одновременного подключения одного сабвуфера (с помощью моноканала) и 4 динамиков.
Шестиканальный усилитель имеет наиболее высокую стоимость, за счет широкого выбора возможных вариантов подключения различных элементов акустики:
• шесть динамиков;
• сабвуфер (мостовое соединение) и четыре динамика;
• три сабвуфера (мостовое соединение) и т.д.
Среди классов усилителей выделяют: А, В, АВ и D классы.
Главный критерий разделения: КПД и искажение звукового сигнала.
Класс «А» усилителей — позволяет получить наивысшее качество звучания при минимальном уровне искажения. Используется в дорогих акустических системах элитного класса. Главный недостаток данного класса усилителей — низкий КПД (20-25%), потеря мощности сигнала. На практике встречается довольно редко, что объясняется дороговизной и не идеальными техническими характеристиками.
Усилители класса «В» имеют более эффективную мощность, по сравнению с классом «А», но проигрывают в уровне искажений. В связи с плохой «чистотой» воспроизводимого сигнала, данный класс усилителей также не часто используется в автоакустике при построении стереосистемы.
«АВ» класс усилителей — наиболее распространен и востребован среди автолюбителей. Он характеризуется средним качеством звучания, достаточной мощностью сигнала, чистым звуком (низкий уровень искажений), а его КПД составляет 45-50%. Для данного класса характерна средняя стоимость и большие размеры усилителя. Идеально подходит для сабвуферов с мощностью от 500 до 600 Вт.
Усилители класса «D» используются для обработки цифровых сигналов. Имеют компактные размеры и высокую мощность, но низкое качество звучания в сочетании с невысоким уровнем искажений. КПД в классе «D» — наивысший, и составляет 90-98%. В данном типе усилителей не используется радиатор охлаждения, так как они практически не греются. Также, имеют большую стоимость, в связи с чем, не пользуются особой популярностью у автолюбителей и аудиофилов.
Итак, мы разобрались с особенностями усилителей в зависимости от количества используемых каналов и класса.
Рассмотрим другие критерии выбора
Одним из наиболее важных критериев является – мощность усилителя. Выделяют два вида мощности:
максимальная (РМРО)или пиковая. Фактически на числовое значение максимальной мощности не стоит обращать внимание, поскольку прямого отношения к качеству звучания данный параметр не имеет, но маркетологи и производители часто акцентируют внимание именно на нем, активно вводя покупателей в заблуждение;
номинальная (RMS). Номинальная мощность показывает «реальную картину» характера будущего звучания и позволяет адекватно оценить характеристики усилителя. Проблема в том, что производители прибегают к маленькой хитрости, указывая значение мощности, при напряжении питания на уровне от 13.8 до 14.4 В. На практике напряжение в бортовой сети автомобиля, составляет не более 12-13 В, что до 20% ниже указанной.
Поэтому для получения качественного звука при высоком уровне громкости желательно остановиться на выборе усилителя с запасом мощности до 30% при согласовании с динамиком (читайте тут) или сабвуфером (и тут).
Следующий критерий выбора, на который следует обратить внимание, — соотношение сигнал/шум (S/N ratio). Данный параметр характеризует насколько уровень воспроизводимого сигнала больше фонового шума, который издает усилитель. Чем выше числовое значение данной характеристики, тем лучше. Для класса «D» оптимальное значение S/N ratio составляет 60-80 Дб. Для класса «АВ» значение должно равняться от 90 до 100 Дб, в идеале — приближаться к 110 Дб.
Коэффициент гармонических искажений (КНИ, THD) — еще один критерий выбора автомобильного усилителя. Данный параметр характеризует искажения, которые вносит усилитель в звуковой исходящий сигнал. Качество и чистота звука обратно пропорционально зависят от THD. Для класса «D» предельным значением коэффициента является 1%; для «АВ» — меньше 0.1%.
Демпфирующий фактор (damping factor) — коэффициент, определяющий взаимодействие усилителя мощности с колонкой. Поскольку динамик представляет собой устройство, которому присущи колебания, звук получается немного «смазанным». Действие усилителя заключается в ускорении процесса затухания данных колебаний, а демпфирующий фактор указывает, как он справляется с этой задачей. Чем выше значение фактора, тем чище звук на выходе и быстрее погашение инерции импульсов динамиков. Большинство усилителей бюджетного класса, имеют значение коэффициента — 200-300; усилители, которые относятся к средней ценовой категории — коэффициент больше 500; дорогостоящие — больше 1000. При этом у отдельных усилителей класса Hi-end коэффициент может приближаться к значению от 3000 до 4000.
Высокоуровневый вход (Hi Level input) — дополнительная опция автомобильного усилителя. Предназначается для подключения к автомагнитолам, которые не имеют линейного выхода. Использование этих входов имеет как достоинства, так и недостатки. Среди недостатков можно выделить добавление уровня искажений, среди преимуществ — возможность использования стандартного акустического кабеля, который значительно дешевле специального, для межблочного соединения.
Фильтр низких частот (ФНЧ) — компонент усилителя, который дает возможность пропускать сигнал с частотой, которая ниже частоты среза. Он обязателен для усилителя, к которому подключается саб. Обозначает верхнюю границу частот, воспроизводимых сабвуфером, и отделяет низкие частоты, воспроизводимые сабвуфером, от высоких (средних) частот динамика. Оптимальное значение частоты среза для ФНЧ составляет от 80 до 150Гц.
Фильтр высоких частот (ФВЧ) — компонент усилителя, который предназначен для пропуска сигналов с частотой, превышающей частоту среза. Используется при применении динамиков в фронтальном и тыловом оформлении. В стереосистеме, которая оснащена сабом частота среза ФВС составляет 80-150 Гц. В системах без наличия сабвуфера значение частоты среза равняется 50-60 Гц. Используется с целью исключения возможности проигрывания звуков низких частот динамиками, что без наличия ФВЧ может привести к искажению звука и механическому повреждению колонок.
Мостовой режим включения (Bridge mode) — дает возможность существенно увеличивать допустимую мощность усилителя, благодаря объединению двух каналов в один. Чаще всего используется во время подключения сабвуфера. При этом в мостовом подключении важно учитывать такой нюанс, как сопротивление нагрузки. Данный параметр при мостовом включении выше, чем в канале, поэтому важно соблюдать соотношение нагрузки усилителя и саба.
Подводя итог, хотим отметить, что внимательно изучив все основные критерии и характеристики усилителей, процесс выбора станет намного проще, и Вы сможете подобрать именно то, что Вам необходимо, не переплатив при этом.
Как выбрать усилитель мощности в автомобиль
Какие бывают усилители мощности
В автомобильных системах среднего и высокого класса для достижения высокого качества звучания, большей громкости, а также для подключения сабвуфера становится недостаточно мощности встроенного усилителя автомагнитолы. Для решение этой проблемы предназначены автомобильные усилители мощности. Рассмотрим основные виды автомобильных усилителей мощности, их характеристики, а также принципы на которых надо основываться их выбирая.
Усилители бывают 1-канальные (моноблоки), 2-х канальные, 3-х канальные, 4-х канальные, 5-ти канальные, 6-ти канальные. Так же усилители делятся на класс AB (аналоговые, с высоким качеством усиления и не высоким КПД и соответственно мощностью) и D (цифровые, высокий КПД, большая мощность, низкое качество).
1-канальные усилители (моноблоки) используются в автомобильных системах как правило для сабвуферов. Слово моноблок при выборе усилителя для сабвуфера обозначает только то, что усилитель может работать на низкоомную нагрузку (1-2 Ом), если сабвуфер рассчитан на 4-8 Ом, то искать моноблок для него не принципиально, будет достаточно и 2-х канального усилителя, подключенного мостовой схемой. Моноблоки в основном все идут класса D, т.к. рассчитаны на подключения сабвуфера в автомобиле, а для саба самое главное хорошая мощность, а не качество звука. Также имеют развитый кроссовер в низкочастотном диапазоне и выносной регулятор громкости, что очень удобно при подключении к штатной автомагнитоле, в которой нет встроенной регулировки громкости сабвуфера.
2-х канальные усилители мощности используются как для пары динамиков, так и для подключения сабвуфера используя мостовое соединение, либо по катушке/сабвуферу на канал усилителя, если позволяет мощность.
3-х канальные усилители сейчас используюся очень редко, т.к. все современные 4-х канальные усилители имеют возможность мостового подключения и работы в режиме 2 каналов на акустику + 1 на сабвуфер. Но все же они есть.
4-х канальные усилители — самые распространенные автомобильные усилители мощности. Могут быть использованы как для 4-х динамиков, так для 2-х динамиков и сабвуфера, а также и для 2-х сабвуферов. Наиболее часто продаваемые и устанавливаемые усилители.
5-ти канальные усилители используются в автомобильной системе для усиления 4-х динамиков и сабвуфера. Как правило служат удешевленной альтернативой для более качественной компоновки системы, когда ставится отдельно усилитель для акустики и отдельно для сабвуфера. Также экономит место.
6-ти канальные усилители мощности используются и распространены крайне редко за своей не востребованностью. Редкая автозвуковая система в них нуждается.
Термины и обозначения которые нужно знать и использовать выбирая усилитель
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.
Звук в автомобиле: подбираем усилитель — мощный, но аккуратный
Штатные автомобильные аудиосистемы — настоящая головная боль для тех, кто привык к качественному звучанию. Я уже рассказывал о возможных способах их апгрейда, сегодня остановлюсь подробнее на одном из элементов — автомобильных усилителях. Их специфика порой сильно отличается от домашних.
Чем не угодил штатный усилитель?
Полагаю, пропустить этот вопрос было бы неверно. Причин поменять штатный усилитель несколько.
Во-первых, выходная мощность. В данном случае она нужна совсем не для громкости, или, строго говоря, не только для неё. В штатных системах чаще всего используются совсем простые усилители и динамики с пониженным импедансом. Если мы собрались строить новую систему, то совсем не факт, что новые динамики от штатного усилителя зазвучат хорошо. Они могут иметь, например, импеданс выше, чувствительность ниже, и с ними мы с большой вероятностью получим чёрт знает что. Исключения составляет акустика, которая изначально позиционируется производителями для апгрейда «штаток», но мы вроде бы замахнулись на более серьёзные улучшения, а этот вариант уже оставили позади.
Штатные аудиосистемы в основном делаются не самими автопроизводителями, а сторонними компаниями по заказу автопроизводителей. Но далеко не все выносят свой шильдик на лицевую панель
Во-вторых, потому что системы разрабатываются под достаточно жесткие требования — как ценовые, так и конструктивные. Если открыто объявить, что, предположим, аудиокомпоненты для Honda делают Pioneer и Alpine — это может ударить по репутации этих брендов.
В-третьих, оснащение. Штатный усилитель рассчитан на один единственный вариант системы и имеет ноль целых шиш десятых по части дополнительных настроек. А если нам нужно элементарно включить ФВЧ во фронтальных или тыловых каналах? А если нужно подстроить ФНЧ в каналах сабвуфера, чтобы состыковать его с акустическими системами? А если есть более серьёзные намерения?
Итак, по всему получается, что при апгрейде системы простая замена акустики прокатывает не всегда, и новый усилитель становится в разряд must have.
С чего начать поиск правильного усилителя?
Как всегда, выбор следует делать исходя из потребностей. Иными словами, сначала проектируем состав системы, а по нему уже становится видно, каким должен быть усилитель. Самое простое — возьмите листок бумаги и нарисуйте, где какие динамики у вас будут установлены.
Определитесь с типом подключения акустики — через пассивные кроссоверы или поканально с активным делением полос. Оба варианта имеют свои достоинства и недостатки, но это — тема отдельного разговора. Пока лишь отмечу, что первый вариант попроще, а второй имеет больше возможностей по настройке и «сведению» полос. В зависимости от выбранного варианта будем подбирать усилители с нужным числом каналов и функционалом.
Аудиосистема может быть достаточно сложной. Поканальное усиление с активным делением и процессоры —обычное дело для автомобильной системы высокого уровня
Уже на этом этапе оцените, что будет являться источником в системе. Если головное устройство с обычными линейными выходами, то тут проблем никаких. Если же вы имеете дело со штатной «головой», то тут почти всегда приходится искать обходные манёвры. Я уже рассматривал эту тему подробнее в статье «Звук в автомобиле: как заставить штатную систему звучать лучше», сейчас отмечу лишь то, что касается подключения усилителей.
Итак, вариантов несколько. Самый простой — подключение прямо к выходам штатного усилителя. Для этого новый усилитель должен иметь кроме обычных входов еще и высокоуровневые. Если их нет, то можно использовать так называемые «преобразователи высокого уровня в линейный».
Высокоуровневые входы входят в оснащение многих моделей автомобильных усилителей
Этот вариант прост, но применим далеко не всегда. Чаще всего штатный усилитель выдает в лучшем случае скорректированный сигнал, а в худшем — приходится иметь дело вообще с многополосным усилением. В этом случае «собрать» исходный сигнал можно только специализированным процессором, и уже потом подключать к нему усилитель. Сюда же отнесём и варианты штатных систем с MOST-шиной, из которой специальным адаптером можно «вытащить» SPDIF или аналоговый сигнал.
Поскольку подобных сложных систем становится всё больше, совсем неудивительно, что на рынке начали появляться усилители с уже встроенным процессором. Но об оснащении чуть дальше.
Чем отличаются автомобильные усилители от домашних?
На самом деле, сама усилительная часть — особо ничем. Разве что блок питания здесь работает не от бытовых 220 Вольт, а от бортовой 12-вольтовой сети. Принципиальных же отличий, на мой взгляд, два.
Импульсный блок питания занимает немалую долю внутреннего пространства усилителя
Во-первых, большинство автомобильных усилителей универсальны в плане подключения: они предусматривают как обычное подключение нагрузки, так и мостом к паре каналов. Эта возможность позволяет использовать обычные широкополосные усилители не только для подключения акустики, но и для подключения сабвуферов. Последние всё же более «прожорливы» в плане мощности. Простейший вариант, который по праву можно назвать классическим — это 4-канальный усилитель, два канала которого работают на фронтальную акустику, а два оставшихся включаются мостом на сабвуфер.
Схема с 4-канальным усилителем, работающим на фронтальную акустику и сабвуфер, по праву считается классикой автомобильных аудиосистем
Второе принципиальное отличие автомобильных усилителей от домашних — это оснащение. Домашние в большинстве своём — чистые «оконечники». В автомобиле же, как минимум, приходится использовать фильтры.
Например, всё та же простейшая схема с четырёхканальником, к которому подключена фронтальная акустика и сабвуфер. В большинстве случаев акустическое оформление для фронтальных НЧ/СЧ-динамиков реализовано в дверях. Скажем прямо, оно не самое лучшее, а значит, нижний бас желательно ослабить, и в этих каналах нужен ФВЧ. Сабвуфер, напротив, не должен петь голосом, а значит, в этих каналах нужен ФНЧ. Оптимальная частота стыка акустических систем и сабвуфера обычно находится в промежутке между 50 Гц и 100 Гц — чуть ниже, чем принято делить в домашних системах. Пассивное деление тут не прокатит, мотать катушки размером с запасное колесо — нет уж, увольте. А вот активное деление — самое то. Поэтому исторически так и сложилось, что минимальное оснащение усилителя — это активные фильтры НЧ и ВЧ. В основном регулируемые, но встречаются и с фиксированной частотой настройки.
Регулируемые фильтры НЧ и ВЧ есть в подавляющем большинстве автомобильных усилителей
Ну а дальше — больше. К примеру, если предполагается поканальное включение акустики с активным делением, то усилитель должен иметь фильтры с более широкими пределами регулировки. Некоторые олдскульные модели имеют даже переключатели крутизны среза фильтров. Скажем, JL Audio в своё время промышлял подобным. И так по нарастающей, вплоть до оснащения усилителя встроенным процессором и превращения его в настоящий «звуковой комбайн».
Песня о комбайнёрах, или Усилитель плюс процессор
Сейчас этот класс усилителей со встроенными процессорами (или процессоров со встроенными усилителями, кому что ближе) можно считать самым перспективным по ряду причин.
Во-первых, если в домашней системе вы можете уютно устроиться в самой лучшей точке для прослушивания, то в машине вы всегда имеете дело с отвратительными акустическими условиями салона и чёрт знает как раскиданными по нему динамиками. «Собрать» звучание со всего этого бардака ох как непросто. И как бы презрительно ни кривились аудиофильские снобы и ценители pure passive, сделать это можно только с помощью звукового процессора. Если подойти к делу с умом, то результату могут удивиться даже самые избалованные «домашним звуком» аудиофилы. Проверено неоднократно.
Автомобильные цифровые процессоры, как правило, управляются с подключаемого компьютера или ноутбука. Программа имеет достаточно наглядный интерфейс, позволяющий быстро настроить нужную конфигурацию
Во-вторых, в большинстве случаев только с процессором можно построить систему на базе штатного головного устройства. Немало автомобилей, в которых никаким способом нельзя вытащить исходный сигнал со штатной «головы» — он либо скорректирован, либо вообще порезан на частотные полосы.
В качестве наглядного примера — итальянский концерн Elettromedia, который давно и довольно успешно разрабатывает тему построения новых систем от штатных головных устройств. Суть процессоров, выпускаемых под брендом Audison, следующая. Вы отключаете штатные динамики и заводите сигнал со штатного усилителя на входы процессора. Настройка происходит так. Включаете диск из комплекта и запускаете в процессоре режим настройки. Процессор «слушает» входы, автоматически «складывает» порезанные на частотные полосы сигналы (в том числе и с учетом фазовых сдвигов), проводит деэквализацию, и вы получаете «восстановленный», как томатный сок из пасты, звуковой сигнал. Алгоритм такого сложения — и есть предмет гордости разработчиков.
Audison prima — один из представителей семейства автомобильных процессоров со встроенным усилителем. Или, если угодно, усилителей со встроенными процессорами
Снобы наверняка покривятся, мол, какая уж тут аудиофилия, если мы имеем дело не с исходным сигналом, а собранным, простите, «из г… и палок»? Согласен, о High End тут никто и не говорит. Но, во-первых, система в итоге всё равно заиграет на две головы лучше, чем штатная «балалайка». А во-вторых, и это самое главное — процессор в данном случае нужен для того, чтобы корректно вписать в систему дополнительный высококачественный источник, полностью сохранив функциональность штатного головного устройства.
Правда, серьезных источников, предназначенных исключительно для автомобильного применения, на сегодняшний день пока не очень много. Разве что Sony GS-9, читающая всё, вплоть до формата DSD, да Audison bit Play, который итальянцы до сих пор доводят до ума. Умельцы, правда, вовсю используют в автомобилях домашние плееры (в том числе и ваш покорный), но это можно в расчёт не брать. Тем не менее, как говорил персонаж из старого анекдота, «тенденция, однако» — курс на Hi Res в автомобиле уже взят. И процессоры (в том числе и со встроенными усилителями) здесь — ключевое звено.
Размер имеет значение: даже D-класс бывает разным
Но мы отвлеклись, вернёмся снова к усилителям. Если каких-то пять-семь лет назад АВ-класс имел непререкаемый авторитет, то сегодня автомобильные усилители D-класса во многих случаях выглядят уже предпочтительнее.
Во-первых, компактность. Дома усилитель размером с тумбочку хоть и выглядит громоздким, но всё равно не вызывает настолько серьёзных проблем. В машине разница в длине корпуса всего в 5 см может оказаться решающей. Далеко не каждый сегодня хочет выставлять компоненты аудиосистемы напоказ и тратить много денег на инсталляцию. А компактный D-класс позволяет сделать инсталляцию скрытой. Возможность уместить усилитель, скажем, под сиденьем или под панелью кажется весьма привлекательной.
При всей своей компактности некоторые автомобильные усилители на современных чипах D-класса имеют вполне взрослые показатели выходной мощности и весьма приличное звучание
Во-вторых, — энергоэффективность. Опять же, по сравнению с домашней техникой, в автомобиле этот вопрос стоит особо остро. Особенно с увеличением числа электромобилей и гибридов. Пускать больше половины потребляемой энергии в тепло, согласитесь, не самый рациональный способ её расходования. Впрочем, совсем под обивку прятать такие усилители всё равно не стоит, тепловыделение хоть и не такое, как у АВ-класса, но всё-таки не нулевое. Хотя бы какой-то воздухообмен обеспечиваться должен.
Новое поколение усилителей вовсю использует чипы D-класса с эффективностью выше 95%
Ну и третий довод в сторону D-класса — это, как ни странно покажется многим, качество звучания. Я не беру сейчас в расчёт дорогие усилители высокого класса, там другой расклад. Но в умеренной ценовой категории при сопоставимых ценах АВ-класс чаще всего действительно проигрывает современному D-классу. Лет пять назад это было бы спорным утверждением, но с появлением новых чипов, работающих на несущих частотах под полмегагерца, это уже факт.
Особенности подключения автомобильного усилителя
Существует интересная фраза, о том, что «усилители на самом деле ничего не усиливают, они просто модулируют питание». Одно из существенных отличий автомобильного усилителя от домашнего, о котором вскользь упомянул в самом начале, — это работа от бортовой сети автомобиля. Номинальное напряжение в ней составляет 12 Вольт (реально чуть выше, но сейчас это не суть). Значит, чтобы получить на выходе достаточную мощность, токопотребление должно быть доводьно серьёзным — десятки, а в пиках сигнала даже сотни Ампер. Отсюда и особые требования к подключению питания. На первый взгляд, всё это выглядит немного пугающе, но на самом деле, если придерживаться нескольких простых правил, проблем возникнуть не должно.
Во-первых, усилитель ни в коем случае нельзя подключать к штатной проводке. Она не рассчитана на такие токи. Берите отдельные кабели и прокладывайте их от усилителя непосредственно к аккумулятору. Можно и плюс, и минус, а можно только плюс (минус при этом идёт по «массе»). Однозначного ответа, какой вариант лучше, пожалуй, нет, но лично я предпочитаю первый способ. Хотя бы потому, что в нынешних автомобилях слишком много электроники, которая тоже «завязана» на кузов.
Аккуратность прокладки проводки — залог надёжности и безопасности
Не жадничайте, используйте для подключения специализированные автомобильные кабели — они имеют мягкую изоляцию, устойчивую к перепадам температур. Любители использовать разного рода КГ-25 и прочие подобные промышленные кабели уже через год будут лицезреть в подкапотном пространстве рассыпающуюся резиновую изоляцию. Наблюдал такое неоднократно, к счастью, не у себя.
Кстати, имейте в виду, дешевые кабели могут быть не медными, а так называемыми CCA (Copper Clad Aluminium), «обмеднённые» алюминиевые. Они менее долговечны, сильнее подвергаются коррозии и быстрее ослабевают в местах контактов. Чистая медь в этом плане всё же лучше, хоть и дороже. А ещё лучше — луженая медь.
Во-вторых, подбирайте достаточное сечение питающих кабелей исходя из их длины и токопотребления усилителя. Даже десятые доли Ома в питающей линии могут давать просадку напряжения в пиках сигнала на несколько Вольт. А это не только влияет на звучание, но и чревато выходом из строя блока питания усилителя. По этой же причине старайтесь сразу просчитать необходимую длину кабеля, чтобы избежать лишних стыков.
При выборе сечения кабеля можно руководствоваться таблицами, которые есть в правилах любых автозвуковых соревнований
В-третьих, обязательно ставьте в разрыв питающего кабеля предохранитель. Он должен располагаться как можно ближе к аккумулятору. В отличие от предохранителя в самом усилителе, им вы защищаете не аппаратуру, а сам кабель. Номинал выбирайте исходя из сечения. Например, для кабеля сечением 4 Ga (21 кв.мм) можно использовать предохранитель не более 100 А, а для кабеля сечением 2 Ga (33 кв.мм) — не более 150А.
Пять выводов про автомобильные усилители
Итак, подытожу. Если вы всерьёз решили проапгрейдить штатную аудиосистему, новый усилитель определённо нужен. Это раз.
Определитесь с источником. Если это будет штатное ГУ, из которого невозможно вывести линейный сигнал или «цифру», то вам нужно будет либо преобразовать высокоуровневый сигнал в линейный отдельным устройством, либо выбрать усилитель с высокоуровневыми входами. Либо, если штатная система с полосовым усилением и коррекцией сигнала, придётся «восстанавливать» исходный сигнал процессором. Это два.
Любой автомобильный усилитель имеет дополнительное оснащение — от простых фильтров НЧ и ВЧ, позволяющих разделить акустические системы и сабвуфер, до всё тех же продвинутых процессоров, встроенных в сами усилители. Выбор делайте в зависимости от поставленных задач. Это три.
Определитесь с типом инсталляции. Если это «напоказ», то ограничений практически никаких. Если скрытая инсталляция, то есть смысл отдать предпочтение компактным усилителям D-класса. Это четыре.
И наконец, уделите должное внимание питанию. Качественное питание — залог нормальной работы усилителя. Это пять.