Зачем нужен усилитель в машину?

Усилитель звука – что это такое, устройство, принцип работы, зачем нужен, основные характеристики

Во многих аудиосистемах бытового и профессионального назначения используется специальный компонент – усилитель звука. Он необходим для качественного, громкого воспроизведения аудиоинформации без помех и искажений. Устройства отличаются исходными характеристиками, совместимостью с другими приборами и сферой применения.

Что такое усилитель звука?

Качественный аудиоприбор, будь то магнитола в автомобиле или акустическая система для домашнего кинотеатра, практически всегда снабжается усилителем звука. Это специальное электрическое устройство, преобразующее слабый электрический сигнал в более сильный с помощью увеличения мощности тока. Усилитель мощности звука может быть как отдельным прибором, входящим в аудиосистему, так и являться внутренним компонентом, например, колонок, входящим в их гибридную систему.

Устройство усилителя звука

Стандартный усилитель звука для колонок имеет следующие конструкционные особенности:

1. Входная система усилителя звука. К ней подсоединяется сам источник, который может отличаться выходным напряжением.
2. Блок питания, отвечающий за преобразование входящего тока в величину с более высоким напряжением. Основным прибором этой группы является трансформатор.
3. Выходной каскад, главными элементами которого являются транзисторы. Они преобразуют повышенное напряжение от блока питания в нужную форму сигнала, который передается на устройство вывода звука.
4. Блок регулировки настроек присутствует только в автономных устройствах и позволяет тонко настраивать качество получаемого звука на выходе.

Принцип работы усилителя звука

Любой простой усилитель звука вне зависимости от класса и конструктивных особенностей работает по следующей схеме:

1. В блоке питания входящий электрический ток от стандартной сети электропитания или автомобильного аккумулятора преобразуется в постоянный ток.
2. Усилители звука для домашней акустики через входную систему получает сигнал от подключенного устройства (CD-плеера, например) и изменяет (увеличивает) его амплитуду с помощью постоянного тока. Длина звуковой волны остается без изменений.
3. Усиленный звуковой сигнал передается на выходное устройство (колонки), через которые и воспроизводится в новом, улучшенном качестве.

Зачем нужен усилитель звука?

Обыватели нередко полагают, что усилить звук стараются непременно для повышения его громкости. Такое утверждение верно лишь отчасти. Усилитель звука в машину или для домашнего, профессионального использования необходим для качественного преобразования слабого электрического сигнала в более мощный. Устройства воспроизведения – плееры, магнитофоны и магнитолы имеют разную величину выходного аудиосигнала, которой не всегда хватает для качественного звучания. После таких метаморфоз исходящий звук:

1. Получается более качественным, без помех и искажений.
2. В разы громче исходного, поэтому регулятор громкости можно не поворачивать на максимум, тем самым продлевая срок службы аудиоколонок.

Характеристики усилителя звука

Основные характеристики, которыми обладает усилитель звука для компьютера или другого прибора:

1. Выходная мощность. Она может быть номинальной, то есть измеряемой при заданном коэффициенте нелинейных искажений и максимальной, которая учитывается при ненормированном коэффициенте.
2. Даже мини усилитель звука для колонок обладает такими параметрами, как коэффициент усиления и коэффициент полезного действия.
3. Частотный диапазон, то есть разнообразие частот, с которыми прибор способен работать. Оптимальный вариант – 20-20000 Гц.
4. Коэффициент гармонических искажений показывает слышимую часть тех самых искажений на частоте 1 кГц и составляет 0,001-0,1%.
5. Отношение сигнал/шум показывает, на сколько собственные шумы усилителя меньше полезного музыкального сигнала.
6. Демпинг-фактор или способность подавлять паразитарные напряжения, влияющие на качество мелодии.

В качестве дополнительных характеристик могут быть указаны:

• коэффициент интермодуляционных искажений;
• скорость нарастания выходного сигнала;
• перекрестные помехи.

Виды усилителей звука

Акустическая аппаратура имеет разнообразные характеристики и области применения, поэтому и усилитель звука имеет несколько разновидностей. По мощности бывают:

• предварительные, являющиеся промежуточным звеном;
• оконечные, непосредственно увеличивающие мощность;
• интегральные, объединяющие две предшествующие разновидности в единый прибор.

По элементной базе различают:

• ламповые;
• транзисторные;
• интегральные устройства.

По количеству подключаемых каналов приборы делятся на:

• одноканальные устройства;
• двухканальный девайсы;
• многоканальные усилители.

Важным критерием классификации является и область применения устройства:

1. Автомобильный усилитель звука.
2. Домашние аудио комплексы.
3. Концертная аппаратура.
4. Студийная аппаратура.

Классы усилителей звука

Выбирая усилитель звука для ноутбука или другого прибора, стоит обратить внимание и на класс понравившейся модели. Он демонстрирует сумму выходного сигнала в зависимости от схемы прибора в течение одного цикла работы при возбуждении входящим синусоидальным сигналом. Все классы можно условно разделить на группы:

1. Классическую, куда входят приборы класса А, В, АВ и С. Они считаются самыми качественными, дающими на выходе максимально «чистый» звук. В основе лежит ламповый или транзисторный способ преобразования, поэтому приборы применяются в домашней и профессиональной акустике.
2. Новую, к которой причисляются устройства класса D, E, F, G, T, D. В них используются цифровые схемы и широтно-импульсные модуляции. Такие устройства чаще применяются в малогабаритных приборах.
3. Отдельно стоит выделить класс H, используемый в автомобильной акустике.

Как выбрать усилитель звука?

Перед покупкой понравившуюся модель усилителя стоит внимательно изучить, а лучше протестировать в магазине в режиме реального времени. Лучшие усилители по качеству звука обладают следующими важными параметрами, указанными производителем:

1. Совпадение по мощности и частоте с акустическим прибором. Сначала выбирается акустика, а к ней усилитель, не наоборот.
2. Важно учитывать и площадь помещения, в котором будет работать аппаратура.
3. Лучше брать прибор с запасом мощности от предполагаемой величины при использовании, чтобы не эксплуатировать прибор на предельно возможных характеристиках.
4. Уровень интермодуляционных и переходных искажений в пределах 1-3%.
5. Показатель демпфирования (подавления паразитных колебаний мембран колонок) должен быть не менее 100.
6. Чем выше показатель сигнал/шум, тем качественнее и чище будет звук на максимальной громкости.
7. Частотный диапазон лучше выбирать тот, который переходит за слышимые человеческим ухом границы. Тогда качество воспринимаемой мелодии будет лучше.

Рейтинг усилителей звука

При подборе оптимальной модели усилителя звуковой частоты можно ориентироваться и на отзывы профессионалов акустического дела и обычных пользователей. В рейтинг популярных приборов неизменно входят:

1. SMSL SA-36A Plus – компактный прибор класса D с поддержкой беспроводной сети по протоколу Bluetooth. Стоимость – $70.

   Проводя в машине большое количество времени, многие автолюбители стремятся, чтобы в их авто было комфортно. Одним из элементов является аудиосистема. Для повышения ее громкости звучания устанавливают автомобильный усилитель. В статье рассматривается его устройство, даются рекомендации, как выбрать усилитель в машину, приводится рейтинг лучших моделей.

   Предназначение и технические параметры

   Зачем нужен усилитель в машину? Основное его назначение – повышение качества звука и увеличение громкости. Это достигается за счет увеличения силы тока звукового сигнала аудиосистемы. Благодаря этому динамики выдают максимально чистый и сильный звук. Современные автомобильные акустические системы оснащены встроенными усилителями, но мощности их блоков питания порой не хватает для получения качественного звучания.

   Автоусилители могут быть с разным количеством каналов. Используются в зависимости от количества подключаемых динамиков и сабвуферов. Кроме того, существует аналоговый (ламповый автомобильный усилитель) с небольшой мощностью, качественным усилением звука, невысоким КПД и цифровой с большой мощностью, высоким коэффициентом полезного действия, недостаточно высоким качеством. Цифровой автоусилитель звука для авто позволяет подобрать и запомнить частотные характеристики для конкретной колонки акустической системы.

   Читать еще:  Роутер для автомобиля какой лучше?

   Основными характеристиками для автомобильного усилителя звука являются выходная мощность и диапазон выдаваемых частот. Особое внимание следует уделить мощности. Подбирать нужно с некоторым запасом. Этот параметр является основным критерием при выборе.

   Нужно учитывать тыловые и фронтальные колонки, когда выбирается мощность. Для колонок она должна находиться в пределах от 75 до 100 Вт, для сабвуферов – от 100 до 300 Вт. С помощью частотных характеристик можно настроить звучание акустики с учетом особенностей салона машины. Они дают возможность сделать более слабыми частоты, взаимодействующие с элементами интерьера внутри авто. Если же компоненты салона поглощают звуки, частотными характеристиками их можно усилить (автор видео — Автозвук в Провинции).

   Критерии выбора

   Для получения качественного звучания следует правильно подобрать усилитель музыки в машину. Для этого нужно знать, какие параметры следует учитывать, на что обратить внимание.

   Класс усиления

   По уровню искажения сигнала и с учетом КПД усилители звука для колонок в авто делятся на классы усиления:

   1. А класс. Обладают низким КПД до 20%, но позволяют получить звучание с наименьшими искажениями, но при этом они много потребляют и выделяют тепла. Из-за небольшой мощности и высокого шума в салоне их редко устанавливают в автомобили.
   2. В класс. Данные устройства мощнее предыдущего класса, но выдают более искаженный сигнал. У них лучшая термостабильность, высокая эффективность при воспроизведении звука. Они также редко используются на современных авто.
   3. С класс. Отличаются высоким КПД – 75%, но выдают сильно искаженный сигнал. С аудиосистемами класса Hi-Fi их не устанавливают.
   4. Смешанный класс А/В. Они имеют средние показатели между А и В: средний уровень мощности, хороший КПД, небольшой уровень искажений сигнала.
   5. D класс. Относятся к цифровым устройствам. Это компактные, мощные аппараты, выдающие относительно чистый звук. Раннее их применяли для усиления низких частот, но теперь используют чаще широкополосные устройства. Они дороже девайсов А/В класса и пока уступают им по популярности.

   

   Автоусилитель мощности для колонок

   Среди классов автомобильных усилителей наибольшей популярностью пользуется смешанный класс А/В.

   Количество каналов

   Аудиоприборы, которые оснащены встроенным блоком питания для автомобильного усилителя и процессором, используются с разным количеством каналов мощности. Оптимальным вариантом является возможность применения устройства, предоставляющего каждой колонке отдельный канал. Любой музыкальный трек, проигрывающийся через усилок, имеет не менее двух каналов.

   Таким образом, усилки могут иметь до шести каналов, у каждого из них своя сфера применения:

   1. Одноканальный, называемый моноблоком, используется чаще всего с сабвуфером. Моноблок для сабвуфера выбирается в случае низкоомных нагрузок до 2 Ом, если сабвуфер рассчитан на нагрузку свыше 4 Ом, то можно использовать усилитель с двумя каналами, подключенного мостовой схемой. Моноблоки выпускаются класса D и рассчитаны для подключения сабов в машине, а им не важно качество звука, им нужна хорошая мощность. Кроме того, они оснащены развитым кроссовером с низким диапазоном частот и выносным регулятором уровня звучания, что актуально для подключения к штатным автомагнитолам, которые нет имеют встроенной регулировки уровня громкости сабвуфера.
   2. Двухканальные применяются для подключения двух колонок или сабвуфера. Последний подключается с помощью мостовой схемы или по катушке на канал прибора, если достаточно мощности.
   3. Трехканальные используются редко, так как в 4-х канальных приборах есть возможность мостового подключения, поэтому можно использовать два канала для акустики и один для сабвуфера. Но устройства с тремя каналами существуют.
   4. Наиболее распространены авто усилители с 4-мя каналами. Они могут использоваться разных вариантах: для 4-х колонок, для 2-х колонок и сабвуфера,для 2-х сабвуферов.
   5. Пяти-канальное устройство предназначено усилить 4 динамика и сабвуфер. Оно позволяет сэкономить место и деньги, так как отпадает необходимость в отдельном усилке для колонок и сабвуфера.
   6. 6-ти канальные усилители маловостребованы, так как редко встречаются аудиосистемы, которые нуждаются в 6-ти каналах.

   

   Мощность усилителя

   Когда выбирается для автомагнитолы усилитель, важно знать, как подобрать усилитель к колонкам по мощности. Для этого следует разобраться в этом параметре. Он является одним из самых важных. Мощность бывает номинальной и максимальной. Данные показатели указываются на упаковке устройства.

   Читать еще:  Как сделать обходчик иммобилайзера своими руками?

   Номинальный показатель получается путем измерения мощности при 1% искажений. Максимальный показатель состоит из общей мощности всех каналов без учета искажений. При выборе мощности следует учитывать сопротивление нагрузки.

   Основное внимание следует уделять номинальному показателю. Это значение является верным, если она указана с КНИ

   Усилители звука для авто: зачем, какие бывают

   Усилитель звука в авто – важнейшая часть аудиосистемы. Зачастую можно услышать мнение, что она там не нужен, что аргументируется высказываниями вроде: «Я же не собираюсь слушать рок на всю катушку». Зачем же он нужен? И почему такое происходит?

   Зачем нужен усилитель звука?

   Усилители обычно уже встроены в магнитолу, но имеют невысокую мощность. На коробке производители нередко указывают значение в 50 ватт, но обычно усилитель работает на мощности около 20 ватт, лишь изредка достигая указанного значения, которое является для устройства максимальным.
   Как только начинает увеличиваться громкость (находясь ещё далеко от порогового значения), появляются антимузыкальные звуки: хрипы, скрипы, шипение. Эти «добавки» обеспечиваются как раз маломощным усилителем. Именно поэтому любителям чистого звука необходимо побеспокоиться о том, чтобы обзавестись качественным усилителем.

   Какими бывают усилители?

   Данные устройства принято делить на классы.

   • Класс «А» — усилители с низким КПД – около 25 %. В основном, к этому классу принято относить ламповые оконечники. Несмотря на низкий КПД, звук почти не искажается.
   • Класс «B» имеют намного больший КПД – в районе 70 %. Это транзисторные оконечники. Они имеют обыкновение греться. Звук сухой, приятный, шумов не слышно.
   • Класс «AB» — устройства этого класса получили широкое распространение у профессиональных звукарей. Как видно из названия, здесь объединены черты класса «A» и класса «B».
   • На этом классы не заканчиваются. Недавно были изобретены усилители, которые было решено отнести к новому классу – «D».
   • Класс «D» отличается тем, что к нему относятся усилители с самым высоким КПД – около 85 %. Их иногда принимают за цифровые, но цифровым является только входящий сигнал.
   • Класс «G» — это не что иное, как усовершенствованный класс «AB».
   • Класс «H» — тот же класс «G», но с некоторыми корректировками.

   Кроме того, усилители различаются по количеству каналов.

   • 1-канальные устройства иначе именуются моноблоками. Чаще всего это усилители класса «D». Нагрузка – 1-2 Ом, поэтому такой тип устройства не подойдёт для сабвуферов, работающих с нагрузкой 4-8 Ом.
   • 2-канальные усилители можно использовать для подключения двух парных динамиков или сабвуфера через мостовое соединение.
   • 3-канальные устройства используются редко. Они рассчитаны на подключение пары динамиков и сабвуфера, но с этим прекрасно справляются и четырёхканальники.
   • 4-канальные усилители пользуются наибольшей популярностью. Их используют для подключения не только, как уже говорилось, двух динамиков с сабвуфером, но и двух пар динамиков.
   • 5-канальные усилители устанавливаются тогда, когда необходимо подключить четыре динамика и сабвуфер.

   Существуют и 6-канальные устройства, но они используются крайне редко.

   Из этого всего следует, что выбор усилителей очень богат. В то же время, отнестись к вопросу выбора такого немаловажного элемента нужно с максимальной ответственностью.

   Как выбрать усилитель звука для своего автомобиля?

   Прежде всего, необходимо вооружиться некоторыми знаниями.

   Важнейшие понятия: мощность, кроссовер, Bass, High Level, Bridge, Line input.

   1. Мощность может быть указана как номинальная (RMS), так и максимальная (PMPO). Актуальное значение номинальной функции указано в паспорте устройства. На самом корпусе стоит максимальный показатель.
   2. Кроссовер предназначен для того, чтобы урезать частоты ненужного диапазона.
   3. Bass (Grand Bass, Bass boost) – функция, позволяющая усиливать бас.
   4. High level – это выход сигнала, как видно из названия, высокого уровня. Однако подключаться через него не рекомендуется.
   5. Br >

   При выборе необходимо помнить, что только проверенные фирмы не приведут к разочарованию. Также стоит обратить внимание на устройства с высокой мощностью, выносным регулятором уровня громкости, и вентилятором.
   Рассмотрим подключение самых популярных типов усилителей – двухканальника и четырёхканальника в следующей статье.