Выбор аудиокомпонентов. Советы инженера

В этой статье я попытаюсь доступным языком рассказать о тех заблуждениях в выборе аппаратуры, которые допускают практически все начинающие пользователи.

Заблуждение 1. Мощность автомагнитолы

Все видели, как на упаковке от любой, даже самой дешевой магнитолы, красуется надпись: MosFet 4×50. Что же на самом деле означают эти цифры? Вот скрины от спецификации производителей двух, самых востребованных на сегодня, разработчиков интегральных усилителей для автомагнитол – Toshiba & SGS Thomson.

На первый взгляд, вроде всё правильно – 4 канала по 50 W. Но присмотритесь внимательно, при каких условиях это достигается? Максимальное значение мощности получается при 15,2 В питания, причем, об искажениях ничего не написано, поскольку они превышают все мыслимые пределы! А возможно ли в автомобиле такое напряжение? То же происходит и при нагрузке в 2 Ома! Выходит, если сложить сумму мощностей всех каналов, выходит 200 W при 4-х Омах и 320 W при 2-х Омах! Но ведь силовой предохранитель рассчитан на 15А, т.е. на потребление 200 W при питании 13,7 Вольт. А КПД усилителя всё те же 50%. Откуда берутся недостающие Ватты?

На самом деле эти измерения проводятся лишь на одном канале, а затем мы в своём уме приплюсовываем остальное. Кто-нибудь видел размер радиатора магнитолы? Это тонкая полоса, обычно 3 мм толщиной, прикрученная по периметру торца (задней стенки) магнитолы. Ну, разве это теплоотвод для усилителя в 200 W? Конечно же, нет! А сколько же тогда? На следующих скринах это видно:

«Честная мощность», при которой музыка еще воспринимается качественно, не превышает 15-19 W. Всё, что громче, это уже винегрет из набора звуков, когда искажения превышают уровень полезного сигнала. Кроме того, не стоит забывать, что и эта мощность достигается лишь при «холодном» радиаторе – в 25°С. Но уже через несколько минут температура повысится до 55-60°С и мощность составит уже 2/3 от начальной. Увы, но это особенность работы любых полупроводников, и с этим нужно смириться. Если имеется принудительный обдув радиатора (обычно это у 2-диновых аппаратов и у дорогих одно-диновых), тогда можно «выжать» номинал. В остальных случаях продолжительная мощность не превысит 15 W на канал, т.е. 60 W в сумме. А на заглушенном двигателе при напряжении 12,6 Вольт «останется» всего 45-50 W… Но и это еще не всё… Качество на уровне Hi-Fi (искажения менее 0,007%) получаются при мощности не более 7 W на канал. Забегая на перед, скажу – для тех, кто планирует использовать внешний усилитель, подключенный по высокоуровневому входу (к проводам, идущим на динамики из магнитолы), не стоит ожидать шикарного качества, даже при использовании очень дорогих усилителей. Как видно из таблиц, измерения проводились на синусоидальном сигнале частотой 1 кГц, т.е. на средних частотах. Соответственно, в нижнем регистре эти показатели будут несколько хуже. А если сюда добавить еще и уровень собственных шумов этого усилителя, станет ясно, почему такой способ не самый удачный.

Заблуждение 2. Мощность комплектных динамиков

Из истории развития аудио техники мы помним, что чем выше класс аппаратуры, тем шире полоса воспроизведения частот усилительным трактом. Сегодня уже практически нет такого разделения, ну если брать автомобильный сектор. И заявленные 20Гц – 20 кГц уже можно встретить и в дешевых усилителях, и в магнитолах младшей ценовой категории. А что же касательно динамиков? Здесь пока ещё не всё так радужно… В большинстве случаев, нижний диапазон воспроизведения составляет около 45-48 Гц.

Теперь смоделируем ситуацию: имеем в передних дверях вот такие автоколонки Hertz DCX690.3. Разработчик заявляет до 90 W номинальной мощности, на магнитоле написано 4х50 W, вроде бы у динамиков есть «запас», у них очень высокая чувствительность 93 dB, но при максимальной громкости динамики хрипят. Некоторые «гуру» заявляют – это слабые динамики, купи по мощнее. Другие говорят, наоборот, это слабая магнитола, покупай усилитель и не парься. Но ведь Итальянцы одни из лучших в мире разработчиков аудиотехники, да и магнитолы «адаптированы» под любые динамики. В чём же проблема? А, оказывается, нужно просто понимать параметры динамика и под него подстраивать частотный диапазон магнитолы. В конце таблицы виден один из самых важных параметров динамика – Xmax. Здесь указано допустимое отклонение подвижной системы ввер +вниз относительно среднего положения, при которой качественные и мощностные параметры будут выдержаны. В данной модели всего 2мм.

Но почему хрипит динамик? Да потому, что при превышении амплитуды хода подвижки, меняются и электромеханические характеристики динамика. И если при мощности 5-7 W этот динамик будет отлично давить басом, то уже при мощности свыше 10 W, для него начнется перегрузка в области НЧ. Любителям баса ниже 50 Гц эти динамики не подойдут и просто необходимо ставить внешний сабвуфер. А если нет, то ограничить уровень низких частот ниже 50 Гц на отметке -4 dB или даже ниже, либо сдвигать нижний диапазон до 100-120 Гц. Только при соблюдении этого условия можно достичь максимальной мощности звука на магнитоле и максимального качества на динамике. Все просто!

Ну а если хочется и громко, и баса по больше, то тогда реально нужны другие динамики, но их выбор не зависит от допустимой мощности, а определяется вот этой величиной Xmax. Чем она выше, тем больше допустимого уровня баса можно «выжать» из динамика. Так что внимательно читайте характеристики, лучше, если есть такая инфа на сайте разработчика и не бойтесь спросить консультацию у специалиста. Ведь вы рискуете не только потраченными своими деньгами, но и вероятностью сжечь динамики и разочароваться в продукции тех, кто знает толк в авто звуке! И помните: даже магнитоле необходимы мощные провода питания не менее 2,5 мм², с акустическими тоже не стоит экономить, я бы ещё посоветовал установить конденсатор возле входного разъёма, можно взять обычный выводной электролит 100.000 мкф х 16 В. Разницу услышите сами!

Пару слов о самом конденсаторе. Его задача поддерживать ток питания возле входного коннектора, поскольку любые провода имеют сопротивление, и это обуславливает просадку напряжения. В аппарате установлен собственный конденсатор, но его ёмкость мала, и нужен он как фильтр от импульсных помех. А вот если его ёмкость велика, то при пиках тока потребления усилителем мощности, он более плавно удерживает напряжение, тем самым снижая динамические искажения (об этом я говорил в начале первого раздела – зависимость выходной мощности усилителя от уровня питающего напряжения). Такой вариант дешевле автомобильных конденсаторов, а для самой магнитолы его почти достаточно (ток перезаряда составляет около 10А). Места он занимает мало, а закрепить его можно прямо на коннекторе возле радиатора.

Заблуждение 3. Выбор усилителя мощности

На вопрос – зачем он вообще нужен, мало кто сможет дать адекватный ответ. Ведь это не просто банальный усилитель, а сложный комплекс регулировок уровней, фаз и частот, обеспечивающий максимально качественное усиление исходного сигнала и правильное распределение звукового давления в салоне. В предыдущей статье я описывал, почему к динамикам понятие мощности не правильно, а именно звуковое давление. Оно определяет уровень громкости, который мы слышим от подводимой с усилителя мощности. А чем определить уровень звукового давления? Ну, вот пример двух динамиков одной серии, но разных размеров (мини и макси):

Как видите, чувствительность у них почти равная 92/93 dB. Теперь скажите, какой из них будет играть громче? Очевидно, что второй. И не в один децибел разница, а в размере площади диффузоров. И чем она больше, тем громче будет звучать динамик, при равной подводимой мощности. Соответственно, если бы имелся коаксиал диаметром 25 см (10"), то он смог бы создать звуковую сцену достаточной громкости, чтобы не применять сабвуфер. Но! Где его устанавливать, если плоскость карты дверей не имеет достаточного места для такого девайса? Вот здесь и приходит на помощь внешний усилитель.

В самом простом случае мы покупаем дорогие и мощные коаксиалы, монтируем 4-х канальный усилитель и наслаждаемся более громкой и достаточно качественной музыкой в авто. Другое дело, если нужно построить качественную систему с высокой мощностью, и не менее высоким качеством. В этом случае просто необходимо компонентное решение акустики. Путем разложения частотного диапазона на 2, а лучше на 3 полосы, да ещё и саб в придачу, можно достигнуть отличных показателей. Но как подобрать «правильный усилитель»? Давайте разберемся. Итак, вначале строим проект нашей системы в уме, изучив предварительно, бюджет и возможности авто. Допустим, выбрали версию 2.1 (передние динамики на фронт + саб на тыл в мост, задние останутся работать от магнитолы как подзвучка). Обычно для таких целей выбирают 4-х канальник, который вполне справляется с этой задачей. Однако, правильный подбор усилителя и акустики – дело не простое, а на полках магазинов и в интернете полно самых причудливых моделей, которые, тем не менее, не всегда оправдывают наши надежды.

Как же подобрать усилитель? Имея схему, я знаю о них даже то, чего не знают продавцы и менеджеры, поэтому мне проще. Вот почему я хочу и вам помочь научиться их выбирать. То, с чего начать? Главное, это постараться в прессе (бумажной или электронной) найти рекламную статью об этом аппарате, по возможности, с фото. На них примерно видно, что внутри изделия.

Главные факторы – диаметр трансформатора преобразователя напряжения, размер и общая ёмкость электролитов вторичного питания, тип выходных транзисторов, размер и общий вес усилителя, суммарный ток предохранителей. Чем всё это визуально больше, тем вероятнее, что заявленные параметры близки к фактическим. Вот пример одного из таких вариантов для высококачественной аудио системы: Это усилитель Focal FPS-4160, флагманская модель в этой серии. В нем имеется массивный литой корпус, большой ёмкости конденсаторы (имеется возможность их удвоить путем присоединения внешних с помощью спец. коннекторов), 2 мощных трансформатора по одному на каждую пару каналов, мощные MosFet транзисторы, предохранители 2х40А, также имеется встроенный кулер 80х80х25 мм (на фото не показан). Такой аппарат без труда раскачает аудио систему и создаст мощный звук в вашем авто. Данная модель была разработана как усилитель, способный участвовать в соревнованиях по авто звуку, а многофункциональный кроссовер позволит правильно настроить любую акустику под формат класса Hi-Fi.

Другое дело, если вам предложили «эконом вариант», какой-нибудь китайский усилитель, очень компактный и даже с прозрачным корпусом их акрила. Что же можно с него получить, кроме облома… Первое, что заметите в звуке – вялость и низкая мощность с похрипыванием на максимальном уровне. Кроме того, сабвуфер такой усилитель не раскачает, какие бы меры вы не предпринимали. Даже его доработка, как я это практикую, не позволит ему полностью реализоваться, поскольку придется «городить» внешние кулера для обеих сторон. Одним словом жестянка. Конечно же, вряд ли кто пойдет на такие крайности выбора, но если есть товар, обязательно найдется и покупатель. Главное, не выбросить на ветер деньги и усилия. Всегда есть беспроигрышные варианты, они идут в категории «Хит продаж». Но даже в этом случае нужно внимательно читать спецификации изделий, чтобы верно спрогнозировать итог будущей инсталляции и избежать переделок в процессе прослушки и настройки.

Вот какие подробности встречаются в данной категории товара. Можно осуждать или нахваливать тех или иных производителей аудио техники, но выбор всегда за клиентом. А моя задача подсказать то, о чем часто умалчивают при продаже товара. И если найдется человек, которому это поможет, значит, я буду заниматься этим и дальше, совершенствуя свой опыт и мастерство. А вам желаю всегда делать верный выбор и никогда не жалеть потраченного времени на изучение материала. Не зря говорят: Знание – Сила! Усилитель звука купить в Харькове, Киеве, Одессе с доставкой по Украине можно на 130.com.ua.

Материалы по теме