Акустика для автомагнітоли

Акустика до магнітоли зазвичай підключається за принципом "один канал - один динамік", проте існують комбіновані способи підключення навантаження. Вони використовують особливості побудови мостових підсилювачів сучасних магнітол і дозволяють домогтися більш якісного звучання. Запропоновані рішення не вимагають серйозних витрат часу і коштів і неодноразово перевірені на практиці. Для цього придатні магнітоли з мостовими підсилювачами великої потужності (вище 20 Вт на канал). Моделі магнітол з дво- або чотирьохканальним підсилювачем малої потужності розглядатися не будуть - тут "медицина безсила".

Якість звучання навіть недорогий магнітоли можна помітно поліпшити. У більшості малогабаритних коаксіальних або широкосмугових фронтальних гучномовців через невдалий акустичного оформлення НЧ складові сигналу викликають перевантаження і спотворення вже при середньому рівні гучності. Очевидно, що для усунення цього дефекту необхідно застосувати ФВЧ. Хороші результати досягаються при використанні фільтрів першого порядку з частотою зрізу близько 90-180 Гц (в залежності від характеристик головки і акустичного оформлення).

Інше рішення - перехід до рознесеною (компонентної) акустиці, в цьому випадку Мідбасові головки можна встановити в належне акустичне оформлення. У цьому випадку зручно перейти до роздільного посилення (т.зв. bi-amping), тоді з'явиться можливість регулювати тональний баланс не тільки регуляторами тембру, а й відповідним розподілом потужності підсилювачів. При використанні готового комплекту двосмугової АС найпростіше використовувати штатний кросовер, розділивши входи ФВЧ і ФНЧ для підключення до фронтальним і тиловим каналах відповідно.

При частоті розділу 5. 7 кГц, характерною при використанні недорогих ВЧ-головок, найкращим чином проявлять себе в такому включенні магнітоли з нерівним розподілом потужності між передніми і тиловими каналами (зазвичай 2х7 Вт фронт + 2х25 Вт тил). У магнітол ж з каналами рівній потужності канали, що працюють на "пищалки" будуть використовувати не більше третини своїх можливостей. В цьому випадку є сенс подумати про зниження частоти розділу до 1,5. 3 кГц, але для цього потрібні ФВЧ високих порядків і ВЧ-випромінювачі спеціальної конструкції з низькою частотою основного резонансу. Вартість їх чимала, тому трехполосная фронтальна АС в цьому випадку може виявитися навіть дешевше, а можливості з налаштування сцени у неї помітно ширше.

Доступні СЧ головки (або широкосмугові в ролі СЧ) з "м'яким" дифузором діаметром до 13 см цілком можна використовувати тільки з ФВЧ, не обмежуючи смугу частот зверху, оскільки їх АЧХ в робочому діапазоні частот досить рівномірне і плавно спадає на високих частотах. Головки більшого діаметра зазвичай мають значну нерівномірністю АЧХ, в цьому випадку для СЧ випромінювачів необхідно використовувати смугові фільтри.

НЧ-головки трьохполосних систем при частотах розділу вище 500. 800 Гц можна включати без ФНЧ, використовуючи природний спад АЧХ і особливості акустичного оформлення. Це дозволить знизити втрати на активному опорі котушки фільтра. Однак головки з дифузорами високої жорсткості часто мають кілька резонансів в області СЧ, що створюють призвуки. В цьому випадку ФНЧ необхідний.

На наведених далі схемах наведені частоти зрізу, які мають забезпечуватись при найбільш поширених стандартних номіналах конденсаторів. Пунктиром показані необов'язкові елементи. Залежно від структури підсилювачів магнітоли схема підключення змінюється. Розглянемо їх "по старшинству".

Магнітоли з двоканальним підсилювачем і фейдером на виході.

В експлуатації знаходиться ще чимало таких "динозаврів" випуску середини 90-х років. Характерна риса вбудованих підсилювачів таких апаратів - вони розраховані на навантаження 2 Ом і мають солідним запасом потужності. Це пов'язано з тим, що в середньому положенні фейдера фронтальні і тилові АС з'єднуються паралельно. Однак використовувати спільно з ними компонентну акустику неможливо. Причина проста - при введенні фейдера збільшується вихідний опір підсилювача, що призводить до зміни частоти зрізу кросоверів. Тому єдиний можливий варіант використання підсилювачів таких апаратів із сучасною акустикою - двоканальна конфігурація, при якій фейдер виключений з роботи.
У такому варіанті можна додати сабвуфер, включивши його за схемою "змішане моно". Оскільки регулювати співвідношення рівнів переднього гучномовця і сабвуфера неможливо, в залежності від чутливості застосованих головок вибирається один з варіантів підключення (рис.1.).

Варіант А використовується в тому випадку, коли чутливість фронтальних динаміків на 3-5 дБ вище, ніж у сабвуфера. У цьому варіанті вони підключені до підсилювачів не по бруківці, а за звичайною схемою і підводиться до них потужність не перевищує 7 Вт / 4 Ом. Для отримання достатньої гучності фронтальної акустики бажано використовувати високоефективні головки чутливістю порядку 91-93 дБ. Зверніть увагу на їх фазировку - один з "полуусілітелей" інвертується, другий - неинвертирующий. Частота зрізу ФВЧ, утвореного конденсаторами С1 і С2 може вибиратися довільно, однак наявність конденсаторів принципово важливо - вони не пропускають на динаміки постійну складову з виходу підсилювачів. Фронтальні головки умовно показані широкосмуговими, але вони можуть бути коаксіальними або компонентними.
Варіант Б використовується при близькому чутливості всіх головок. Наявність конденсаторів C1, C2 для нормального функціонування вже не обов'язково, оскільки використовується мостове підключення. При відсутності конденсаторів головки в смузі пропускання фільтра сабвуфера працюють паралельно. Це призводить до зниження імпедансу навантаження до 2 Ом, але підсилювач на це розрахований. Для сабвуфера в обох випадках використовується фільтр другого порядку (C3L1R1).

Магнітоли з комбінованим підсилювачем.

Підсилювач цих магнітол можна використовувати в двох варіантах - як двоканальний бруківці з максимальною потужністю 2х25 Вт або як двоканальний зі звичайним підключенням навантаження і "віртуальної землею". Потужність при цьому становить 4х7вт. Найвідоміший представник цього сімейства - Sony 1253/1853. Для роботи з сабвуфером також необхідно використовувати двоканальну конфігурацію.

Вибір схеми включення, як і в попередньому випадку, проводиться з урахуванням чутливості головок. Для варіанту А конденсатори C1, C2 грають роль ФВЧ. Від них можна відмовитися, якщо застосовані головки забезпечують неспотворене відтворення нижчих частот. Відділення постійної складової проводиться внутрішніми конденсаторами магнітоли. Однак для варіанта Б обов'язкова наявність двох ФВЧ для стереоканалов і ФНЧ для сумарного каналу. Їх завдання - виключити паралельну роботу головок на низьких частотах. Оскільки на низьких частотах імпеданс головок практично дорівнює їх опору по постійному струму, відсутність фільтрів може привести до перевантаження підсилювача, розрахованого на навантаження 4 Ом. Для стереоканалов використовуються фільтри першого порядку (C1, C2), для сумарного - другого (C3L1R1).

Можливий і інший варіант змішаного підключення навантаження, але вже в рамках одного підсилювального каналу. Він зручний для підключення двох-або трехполосной акустичної системи. Для НЧ-головки використовується мостове включення, а для СЧ / ВЧ або ВЧ - звичайне. Перемикач режимів встановлюється в положення для чотирьохканальної конфігурації.

Залежність підводиться до голівок потужності від положення фейдера показана на ріс.3.б. У процесі регулювання потужність на бруківці навантаженні знижується максимально на 6 дБ (в 4 рази), оскільки в крайніх положеннях фейдера схема зводиться до звичайної ( "залишився без сигналу" плече підсилювача виконує роль "віртуальної землі"). Слід враховувати, що в зоні спільної дії головок вони виявляються з'єднаними паралельно, але, оскільки на цих частотах вже позначається зростання імпедансу навантаження через індуктивності звукової котушки, реально перевантаження підсилювача не виникає.

Магнітоли з підсилювачами різної потужності.

Аналогічно розглянутим варіантам в даному випадку за комбінованою схемою можна включити фронтальну акустику і сабвуфер, фейдер при цьому регулює рівень сигналу пищалок. Робочі діапазони частот фронтальних головок і сабвуфера не повинні перекриватися, щоб не викликати перевантаження підсилювача.

Магнітоли з чотириканальними мостовими підсилювачами.

Для чотирьохканальних мостових підсилювачів, якими забезпечені практично всі сучасні магнітоли, наведені варіанти включення АС можна комбінувати по-різному. Наприклад, використовуючи одночасно "змішане моно" і звичайну схему підключення (рис.5), можна підключити сабвуфер і "пищалки" або тилові АС (з обмеженням смуги частот), а що залишилися канали використовувати для мидбаса або переднього гучномовця.

Інший варіант - трехполосная фронтальна АС з комбінованим підключенням і подзвучка за схемою Хаффлера. Фейдер дозволяє регулювати співвідношення СЧ і НЧ, рівень ВЧ в процесі регулювання змінюється в межах 6 дБ. Порядок підключення навантаження обраний таким, що перевантаження підсилювача не виникає навіть при використанні НЧ-головок в повній смузі частот, а СЧ - тільки з ФВЧ, що робить цю схему особливо привабливою - не потрібно мотати котушки індуктивності.

Оскільки використовується інвертують і неінвертуючий виходи вбудованого підсилювача, зверніть увагу на полярність підключення головок. У тих випадках, коли за схемою потрібно з'єднання одного з висновків навантаження з "масою", це необхідно робити на корпусі магнітоли або на "мінусовому" дроті харчування якомога ближче до її корпусу. З'єднання з "масою" автомобіля неприпустимо!
Для схем з мостовим варіантом підключення навантаження в складі фільтрів необхідно використовувати неполярні оксидні (електролітичні) конденсатори. В крайньому випадку їх можна скласти з двох полярних вдвічі більшої місткості, з'єднавши їх зустрічно-послідовно ( "плюс" до "плюса"), але якість звучання з неполярними конденсаторами вище. Конденсатори невеликої ємності краще використовувати паперові або поліпропіленові.
Розрахунок фільтра НЧ для сабвуфера проводиться звичайним способом. Однак в конструкцію фільтра другого порядку бажано ввести резистор опором 1 Ом, як показано на схемах. Це знизить ймовірність перевантаження підсилювача магнітоли.
Частота розділу і порядок ФНЧ для сабвуфера вибираються в межах 80. 200 Гц в залежності від місця розміщення низькочастотної головки. Якщо вона розміщена в задній частині салону, частоту розділу слід вибирати якомога нижче, а порядок - вище, щоб уникнути відтворення сабвуфером "голосового" діапазону. Однак це вимагає виготовлення воістину гігантських котушок індуктивності. З одного боку, використовувати в їх конструкції феромагнітні сердечники небажано, оскільки спотворення, викликані неминучим намагнічуванням сердечника, значно погіршують якість звучання. З іншого боку, використання сердечника дозволяє різко знизити активний опір котушки і втрати в ній, що особливо актуально при використанні вбудованих підсилювачів магнітоли. Так що вибір потрібно робити в кожному конкретному випадку. Словом, варіантів багато - була б фантазія.

Інші новини по темі: