Как увеличить мощность усилителя звука

Содержание

F.A.Q№хз КОРМИМ УСИЛИТЕЛИ 🙂 — Лада 2112, 1.5 л., 2003 года на DRIVE2

Доброго всем времени суток. Сегодня решил обратить внимание начинающих аудиолюбителей к достоточно простому но игнорируемому многими вопросу: ПИТАНИЕ.И как всегда мало букаф написать не получилось но постарался обойтись без углубления в теорию, без сложных расчетов и терминов.
Для начала стоит понять важность этого вопроса поскольку он напрямую связан с надежностью и долговечностью работы звука в вашей машине.ОЧень многие купив усилитель тут же принимаются его ставить и подключать не задумываясь о том что собсна говоря усилитель это достаточно серьезный потребитель энергии, потребление которого даже в дешевых моделях сопоставимо с потреблением энергии всей борт сетью авто и система питания авто в общем то не расчитывалась на такие нагрузки. Кроме того мало кто вникает в суть работы автоусилителя. В частности в работу блока питания большенства усилителей. Если говрить обобщенными простыми словами то блок питания усилителя повышает напряжение для получения высокой мощности на выходе. при этом грубо говоря он преобразует потребляемый ток в выходное напряжение. Для примера возьмем упрощенный теоретический идеальный блок питания кпд у которого 100%. Для большенства усилителей считается комфротным напряжение порядка 13-14в. Допустим наш блок питания потребив 14в и 16ампер отдаст 30в. и 7.3 ампер при расчете на 4х омную нагрузку. при этом выходная мощность блока составит 225 ватт. Теперь если входное напряжение упадет на 1 вольт и составит 13в. то на выходе блока питания будет 27.86в. а выходная мощность составит уже 194вт. то есть с 1 вольта мы потеряли 30вт на выходе. то есть просто заглушив машину мы потеряем 60ватт. а с просадкой до 10в на ударах баса мы уже потеряем 120ватт то есть больше чем ВДВОЕ упадет мощность! А теперь давайте учтем все потери и кпд компонетов усилителя и то что усилки питаются двуполярным питанием да еще и прикинем не такой дохлый пример как взяли мы а мощности более серьезной то станет понятно что потери мощности будут просто катастрофическими!А с потерей мощности полезут клипп, перегруз и остальные неприятные явления. Теперь нам точно понятно что питание это наше все! Ниже я приведу все что понял из личного неудачного опыта и все что удалось нарыть в инете по этой теме. Рассмотрим 2 варианта.

1) у вас еще не установлена аппаратура и вы только собираетесь ставить систему. В первую очередь стоит узнать какой генератор стоит авто, какой ток он способен дать и на каких оборотах он выходит на свою норму. После этого стоит пересчитать холостые и близкие к ним обороты движка с учетом передаточного числа шкивов.(это можно посчитать померяв диаметры шкивов) Для работы с повседневной музыкой нужен тот генератор который даст достаточный ток для музыки, зарядки аккума и работы бортсети на оборотах близких к холостым. Тут тоже стоит понять что на заведенной машине музыка основную мощность потребляет с генератора. Если нет просадок генератора то потребление с аккума минимум. Если вы не собираетесь делать дискотеку то будет достаточно хорошего обычного аккума.Если дискотека нужна то выносливый аккум большей емкости просто необходим. После этого подлежат замене силовые провода от генератора до аккумулятора, от массы движка до массы кузова(желательно прям от болтов крепления генератора)

и от минуса аккума до массы кузова сечением таким же как и пойдет сила на музыку. После этого необходимо согласно таблицам подбора сечения проводов выбрать параметры силового провода и приобрести его.

Силовой провод нужно тащить прямо от плюсовой клеммы аккумулятора.(в случае отдельного минуса соответссна от минусовой)
При этом обойдя стороной силовики дешевых фирм.Тут стоит опять обратиться к обобщенному грубому примеру. Сопротивление провода и просадки в проводе возникающие на резко возрастающем потреблении тока зависят от 3х величин. от длины провода, от сечения провода и от проводимости металлов которые используются в проводе. То есть если допустим взять какой нибудь провод мистери с обмедненным аллюминием и толковый медный провод такого же сечения проводимость которого будет к примеру вдвое выше то чтоб добиться такой же проводимости как у толкового медного вам придется либо вдвое укоротить ваш мистери или увеличить его сечение вдвое. Что сами понимаете как минимум не практично.В тоже время если удастся укоротить вдвое силовой провод то вполне хватит и провода вдвое меньшего сечения. При этом его проводимость не изменится отнсительно длинного.Изза этого часто ставят фронтовый усь под панелью. По этому если и применяете дешевые провода то их сечение должно значительно превышать оптимал для этой нагрузки и их длина должна быть минимальным.

Вот здесь мегаинтересная статейка о проводах. Думаю многим будет интересна. Респект аффтору: magnitola.org/proclushka-…-provodov-mnogo-foto.html

Опережаю возражения всякого рода дядек «спецов» электриков из сервиса которые смеются утверждая что провода таких сечений и нах не нужны ибо и 4 квадрата легко пропустят такую нагрузку. Беда в том что дядьки эти в своей работой никогда не сталкиваются с динамической нагрузкой с такими требованиями к скорости нарастания тока. Стартер и тот огромные токи хавает лишь на срыве и работает кра

www.drive2.ru

Большинство аудиолюбителей достаточно категорично и не готово к компромиссам при выборе аппаратуры, справедливо полагая, что воспринимаемый звук обязан быть чистым, сильным и впечатляющим. Как этого добиться?

Поиск данных по Вашему запросу:

Как увеличить мощность усилителя звука

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Пожалуй, основную роль в решении этого вопроса сыграет выбор усилителя.
Функция
Усилитель отвечает за качество и мощь воспроизведения звука. При этом при покупке стоит обратить внимание на следующие обозначения, знаменующие внедрение высоких технологий в производство аудио — аппаратуры:

Hi-fi. Обеспечивает максимальную чистоту и точность звука, освобождая его от посторонних шумов и искажений.
Hi-end. Выбор перфекциониста, готового немало заплатить за удовольствие различать мельчайшие нюансы любимых музыкальных композиций. Нередко к этой категории относят аппаратуру ручной сборки.

Технические характеристики, на которые следует обратить внимание:

Входная и выходная мощность. Решающее значение имеет номинальный показатель выходной мощности, т.к. краевые значения часто недостоверны.

Частотный диапазон. Варьируется от 20 до 20000 Гц.
Коэффициент нелинейных искажений. Здесь все просто — чем меньше, тем лучше. Идеальное значение, согласно мнению экспертов — 0,1%.
Соотношение сигнала и шума. Современная техника предполагает значение этого показателя свыше 100 дБ, что сводит к минимуму посторонние шумы при прослушивании.
Демпинг-фактор. Отражает выходное сопротивление усилителя в его соотношении с номинальным сопротивлением нагрузки. Иными словами, достаточный показатель демпинг-фактора (более 100) уменьшает возникновение ненужных вибраций аппаратуры и т.п.

Следует помнить: изготовление качественных усилителей — трудоемкий и высокотехнологичный процесс, соответственно, слишком низкая цена при достойных характеристиках должна Вас насторожить.

Классификация

Чтобы разобраться во всем многообразии предложений рынка, необходимо различать продукт по различным критериям. Усилители можно классифицировать:

По мощности. Предварительный — своеобразное промежуточное звено между источником звука и конечным усилителем мощности. Усилитель мощности, в свою очередь, отвечает за силу и громкость сигнала на выходе. Вместе они образуют полный усилитель.

Важно: первичное преобразование и обработка сигнала происходит именно в предварительных усилителях.

По элементной базе различают ламповые, транзисторные и интегральные УМ. Последние возникли с целью объединить достоинства и минимизировать недостатки первых двух, например, качество звука ламповых усилителей и компактность транзисторных.
По режиму работы усилители подразделяются на классы. Основные классы — А, В, АВ. Если усилители класса А используют много энергии, но выдают высококачественный звук, класса B с точностью до наоборот, класс AB представляется оптимальным выбором, представляя собой компромиссное соотношение качества сигнала и достаточно высокого КПД. Также различают классы C, D, H и G, возникшие с применением цифровых технологий. Также различают однотактные и двухтактные режимы работы выходного каскада.

По количеству каналов усилители могут быть одно-, двух- и многоканальными. Последние активно применяются в домашних кинотеатрах для формирования объемности и реалистичности звука. Чаще всего встречаются двухканальные соответственно для правой и левой аудиосистем.

Внимание: изучение технических составляющих покупки, конечно, необходимо, но зачастую решающим фактором является элементарное прослушивание аппаратуры по принципу звучит-не звучит.

Применение

Выбор усилителя в большей степени обоснован целями, для которых он приобретается. Перечислим основные сферы использования усилителей звуковой частоты:

В составе домашнего аудиокомплекса. Очевидно, что лучшим выбором является ламповый двухканальный однотакт в классе А, также оптимальный выбор может составить трехканальный класса АВ, где один канал определен для сабвуфера, с функцией Hi — fi.

Для акустической системы в автомобиле. Наиболее популярны четырехканальные усилители АВ или D класса, в соответствии с финансовыми возможностями покупателя. В автомобилях также востребована функция кроссовер для плавной регулировки частот, позволяющей по мере необходимости срезать частоты в высоком или низком диапазоне.
В концертной аппаратуре. К качеству и возможностям профессиональной аппаратуры обоснованно предъявляются более высокие требования в силу большого пространства распространения звуковых сигналов, а также высокой потребности в интенсивности и длительности использования. Таким образом, рекомендуется приобретение усилителя классом не ниже D, способного работать почти на пределе своей мощности (70-80% от заявленной), желательно в корпусе из высокотехнологичных материалов, защищающем от негативных погодных условий и механических воздействий.

В студийной аппаратуре. Все вышеизложенное справедливо и для студийной аппаратуры. Можно добавить о наибольшем диапазоне воспроизведения частот — от 10 Гц до 100 кГц в сравнении с таковым от 20 Гц до 20 кГц в бытовом усилителе. Примечательна также возможность раздельной регулировки громкости на различных каналах.

Таким образом, чтобы долгое время наслаждаться чистым и качественным звуком, целесообразно заранее изучить все многообразие предложений и подобрать вариант аудио аппаратуры, максимально отвечающий Вашим запросам.

all-audio.pro

Увеличить мощность усилителя звука — полная и подробная информация

Поиск данных по Вашему запросу:

Увеличить мощность усилителя звука

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Hi-fi. Обеспечивает максимальную чистоту и точность звука, освобождая его от посторонних шумов и искажений.
Hi-end. Выбор перфекциониста, готового немало заплатить за удовольствие различать мельчайшие нюансы любимых музыкальных композиций. Нередко к этой категории относят аппаратуру ручной сборки.

Технические характеристики, на которые следует обратить внимание:

Входная и выходная мощность. Решающее значение имеет номинальный показатель выходной мощности, т.к. краевые значения часто недостоверны.
Частотный диапазон. Варьируется от 20 до 20000 Гц.
Коэффициент нелинейных искажений. Здесь все просто — чем меньше, тем лучше. Идеальное значение, согласно мнению экспертов — 0,1%.
Соотношение сигнала и шума. Современная техника предполагает значение этого показателя свыше 100 дБ, что сводит к минимуму посторонние шумы при прослушивании.
Демпинг-фактор. Отражает выходное сопротивление усилителя в его соотношении с номинальным сопротивлением нагрузки. Иными словами, достаточный показатель демпинг-фактора (более 100) уменьшает возникновение ненужных вибраций аппаратуры и т.п.

Классификация

По мощности. Предварительный — своеобразное промежуточное звено между источником звука и конечным усилителем мощности. Усилитель мощности, в свою очередь, отвечает за силу и громкость сигнала на выходе. Вместе они образуют полный усилитель.

Важно: первичное преобразование и обработка сигнала происходит именно в предварительных усилителях.

По элементной базе различают ламповые, транзисторные и интегральные УМ. Последние возникли с целью объединить достоинства и минимизировать недостатки первых двух, например, качество звука ламповых усилителей и компактность транзисторных.
По режиму работы усилители подразделяются на классы. Основные классы — А, В, АВ. Если усилители класса А используют много энергии, но выдают высококачественный звук, класса B с точностью до наоборот, класс AB представляется оптимальным выбором, представляя собой компромиссное соотношение качества сигнала и достаточно высокого КПД. Также различают классы C, D, H и G, возникшие с применением цифровых технологий. Также различают однотактные и двухтактные режимы работы выходного каскада.
По количеству каналов усилители могут быть одно-, двух- и многоканальными. Последние активно применяются в домашних кинотеатрах для формирования объемности и реалистичности звука. Чаще всего встречаются двухканальные соответственно для правой и левой аудиосистем.

Применение

В составе домашнего аудиокомплекса. Очевидно, что лучшим выбором является ламповый двухканальный однотакт в классе А, также оптимальный выбор может составить трехканальный класса АВ, где один канал определен для сабвуфера, с функцией Hi — fi.
Для акустической системы в автомобиле. Наиболее популярны четырехканальные усилители АВ или D класса, в соответствии с финансовыми возможностями покупателя. В автомобилях также востребована функция кроссовер для плавной регулировки частот, позволяющей по мере необходимости срезать частоты в высоком или низком диапазоне.
В концертной аппаратуре. К качеству и возможностям профессиональной аппаратуры обоснованно предъявляются более высокие требования в силу большого пространства распространения звуковых сигналов, а также высокой потребности в интенсивности и длительности использования. Таким образом, рекомендуется приобретение усилителя классом не ниже D, способного работать почти на пределе своей мощности (70-80% от заявленной), желательно в корпусе из высокотехнологичных материалов, защищающем от негативных погодных условий и механических воздействий.
В студийной аппаратуре. Все вышеизложенное справедливо и для студийной аппаратуры. Можно добавить о наибольшем диапазоне воспроизведения частот — от 10 Гц до 100 кГц в сравнении с таковым от 20 Гц до 20 кГц в бытовом усилителе. Примечательна также возможность раздельной регулировки громкости на различных каналах.

all-audio.pro

Лаборатория звуковой техники: Про мощность усилителей

В этой статье я хотел бы поднять ещё одну важную, фундаментальную тему, которая, вдобавок, для многих является ещё и «больной». Это – тема мощности усилителя. Я собираюсь рассказать, как эта, казалось бы, простая и очевидная величина может быть очень неоднозначной, и на что стоит обращать внимание при выборе и эксплуатации усилителя. Так же вы узнаете, что такое выходное сопротивление и коэффициент демпфирования, а так же взаимосвязь между потребляемой и выходной мощностью.

Что же такое мощность, в частности электрическая? Справочники по физике называют мощность величиной, характеризующей скорость преобразования энергии, в частности — электрической. Пытаясь получить более точное определение, попадаем словесную формулировку формулы мгновенной мощности, которая есть произведение мгновенного значения силы тока на мгновенное значение напряжения. Для технического специалиста здесь, кажется, нет ничего непонятного. Но как всё же более доступно объяснить смысл этой величины для людей, далёких от физики и электроники? Лично я для этого воспользовался бы двумя другими формулами: и , и опираясь на них уже определил бы мощность как величину, характеризующую работу, которую совершает источник напряжением U в нагрузке с сопротивлением R в заданный период времени.

Пусть это определение и отличается от тех, которые предлагают нам авторитетные источники, но, на мой взгляд, оно более уместно при рассмотрении вопроса мощности усилителя, поскольку чётко иллюстрирует взаимодействие усилителя (который выступает в роли источника напряжения U) и динамика (который выступает в качестве нагрузки сопротивлением R).

Теперь вспомним про ещё один факт: сопротивления динамиков и акустических систем , используемых в профессиональной технике, строго стандартизованы. Чаще всего – 8 или 4 Ома. А значит, рассуждая о мощности усилителя, сопротивление нагрузки можно принять за величину постоянную. Тогда она должна определяться максимальной амплитудой напряжения, которая способна развиться на его выходе. Иными словами, чем больше амплитуда напряжения на выходе при стандартном сопротивлении нагрузки, тем мощнее должен считаться усилитель. Действительно, в радиотехнических расчётах действующая мощность усилителя определяется как , где Uамп – размах напряжения на выходе, Rнагр – сопротивление нагрузки (динамика или акустической системы). Это – начальный теоретический минимум, который известен многим, но полностью не объясняет принцип вычисления мощности и не показывает множества очень важных аспектов, являющихся показателями ещё и качества усилителя. И, прежде чем рассказать о них, обратимся к практике.

На современном рынке профессиональной звуковой аппаратуры мы можем наблюдать огромное количество самых разнообразных моделей усилителей, что обусловлено как большим количеством производителей, так и разнообразием линеек продукции у каждого из них. При этом, в большинстве своём характеристики их, в том числе мощности, очень близки. Однако большинство читателей подтвердит личным опытом: усилители разных производителей и серий, при одинаковой или близкой заявленной мощности «звучат» по-разному – как по громкости, так и по определённым аспектам качества.

Прежде, чем вдаваться в эту проблему, хочу сразу отметить, что я не буду рассматривать случаев с «китайскими ваттами» и некачественными подделками, где всё, вроде бы, понятно. А поговорим о «солидных» производителях, проходящих сертификацию и, в общем, зарекомендовавших свою продукцию как качественную. В чём же дело? Неужели они обманывают, когда пишут мощность?

И да, и нет. Как же так? Дело в том, что на самом деле у усилителя много мощностей. Прекрасно представляю, какое недоумение у читателя вызывает это заявление, поэтому по порядку расскажу обо всех, и поясню, для чего это было нужно, ведь есть стандарт, которые рекомендует указывать в характеристиках лишь одну определённую.

Расчётная мощность – та, которая требуется от разрабатываемого усилителя. Определяется на стадии проектирования
Реальная мощность – измеренная в условиях, близких к условиям реальной работы усилителя. По ряду объективных причин всегда отличается от расчётной и никогда не фигурирует в документации (можете ли представить себе усилитель с надписью, например, 926W или 1152W?)
Мощность выходного каскада усилителя, или, точнее, максимальная мощность, которую может выдержать без пробоя выходной каскад усилителя при имеющемся напряжении питания и системе охлаждения
Мощность, развиваемая при определённом коэффициенте искажений. Как известно, до определённого порога КНИ транзисторного усилителя остаётся сравнительно небольшим – десятые и сотые доли процента, а после этого порога стремительно растёт. Это очень важный аспект, поскольку при увеличении уровня сигнала, начиная с этого самого порога мощность усилителя ещё может расти (правда, тоже – до определённого придела), но качество звука после его достижения станет неприемлемым.
Мощность блока питания. На самом деле именно блок питания является последней инстанцией в определении мощности всего усилителя – его мощность и конструкция определяют эффективность конструкции. Но об этом – позже.

Итак, что из вышеперечисленного можно считать настоящей мощностью усилителя? По чисто инженерным принципам это должна быть измеренная мощность на реальном продолжительном сигнале (2) при допустимом уровне нелинейных искажений (4) и при обязательном условии, что блок питания усилителя способен обеспечить такую мощность (5) в течение продолжительного периода времени с учётом всех потерь (1*). Однако это — идеализированные условия, который выполняются у очень редких производителей, и то — эта практика уходит в небытие. Дело в том, что принцип использование усилителя низкой частоты для воспроизведения музыкального сигнала даёт производителям возможность на некоторые послабления. И, чтобы обосновать их, рассмотрим, чем на самом деле является музыкальный сигнал.

По-сути вся музыка представляет собой колебания не одного постоянного уровня, который можно установить максимальным, а сигнал сравнительно невысокой амплитуды с периодическими или непериодическими “всплесками”. При чём выражено это как в классической, например, музыке — резкими фортиссимо, оркестровыми акцентами, так и в современной — ритм-секцией, в частности, ударами бас-бочки. Кто-то из вас сейчас резонно напомнит про “мастерингованную”, подготовленную для эфира фонограмму с глубокой компрессией, но о ей в дальнейшем мы вспомним отдельно.

По мере увеличения требований потребителя к соотношению эффективность/компактность разработчики пришли к выводу, что эксплуатировать усилитель в режиме, когда реальный, “честный” максимум (1*) приходится на короткие “пики” — т.е. со скважностью гораздо большей, чем длительность, неэффективно. Получается, что за время прохождения через него полезного сигнала большую часть времени он почти что “простаивает” — мощность, достаточная для вопроизведение “основного” — “тихого” сигнала в разы меньше, чем мощность, выдаваемая на пиках.

Давайте теперь посмотрим, в каком режиме ещё может работать усилитель, и может ли он выдать мощность выше, чем максимальная “идеализированная”, обозначенная в (1*). Как решается задача наращивания мощности? Начнём с выходного каскада усилителя. Увеличить его мощность на современной элементной базе проще всего и дешевле всего, относительно других элементов конструкции усилителя. Изменения в схемотехнике можно и вовсе считать “символическими”, если мы, конечно, не говорим о переходе усилителя в другие классы. Сложнее всего обстоит дело с блоком питания: для того, чтобы усилитель мог сколь угодно долго выдавать максимальную мощность, его блок питания должен иметь восьмикратный (!) запас мощности (определяется несложной формулой). Вот здесь и можно упростить конструкцию, учитывая поправку на представление о музыкальном сигнале. Тогда блок питания проектируется так, что может выдавать максимальную мощность в течение лишь короткого промежутка времени (соизмеримого, например, с длительностью удара бас-бочки). Так же, нередко на “пиках” КНИ усилителя выходит за пределы нормы, что уже считается тоже приемлемым: всё равно звуке с короткой длительностью услышать неглубокие искажения — почти невозможно. Максимальная же длительная мощность блока питания, а следовательно и всего усилителя соответствует “тихому” сигналу. К слову, разница между “тихим”, а точнее средним за длительные промежуток времени уровнем сигнала и максимальным — “пиковым” называется пик-фактором и имеет некоторое среднее значение, которое должно учитываться при разработке, но, при этом, всегда разное для каждого источника сигнала.

Именно мощность, развиваемую усилителем на коротком импульсе, как правило, указывают на современных усилителях. Более того, такой способ измерения уже есть в стандартах, признанных и принятых многими “авторитетными” производителями. Конечно, такой способ исчисления мощности таит множество подводных камней и непонимание его сути может создать определённые трудности. Если вернуться к технической реализации “избыточной мощности” в усилителях, основывается она, как было уже сказано, на конструкции блока питания, способного, как правило, за счёт конденсаторов, какое-то время удерживать более высокий ток в нагрузке, чем его номинальный, после чего напряжение на его выходе падает — “просаживается”. Это, само собой, ведёт к снижению выходной мощности усилителя в момент “просадки”, и, одновременно, резкому скачку искажений. Чтобы этого не происходило, на входе усилителя ставится лимитер с определённым временем срабатывания, через который “успевают проскочить” атаки резких звуков большой амплитуды, после же срабатывания его сигнал мягко ограничивается.

Главный минус такого усилителя в том, что, если максимальную мощность, которую он может выдать в коротком импульсе мы знаем, то “нормальную”, которую он способен выдавать и рассеивать длительно, а так же насколько длинный всплеск (импульс) он может выдержать мы можем узнать только экспериментально. Да, существует рекомендуемое стандартом EIA соотношение кратковременной максимальной мощности к действующей, приблизительно равняющееся трём, но, всё равно, опираясь на неё мы не получим реального значения полезной мощности. Иными словами, такой усилитель способен “качнуть” систему на ударе барабана, с мощностью, предположим, 1 киловатт, но при этом остальной, нормализованный музыкальный сигнал будет выдаваться с мощностью 200-300Вт. Если же мы имеем дело с жёстко компрессированным сигналом, то его максимум не поднимется выше той же отметки. По субъективному мнению некоторых специалистов способность выдавать столь высокую мощность сколь угодно долго — излишне, т.к. это резко увеличит риск выхода из строя подключенных к такому усилителю АС от перегрева. Вместе с этим, однако, существует мнение, что пиковая мощность вообще не должна фигурировать, по крайней мере, на лицевых панелях приборов, а вместо неё должна быть указана только та, которую усилитель способен выдавать в течение длительного промежутка времени. Однако судить об этом в этой статье я, пожалуй, не буду.

К разговору о «реальных» мощностях. На к первой картинке — обычный современный усилитель, заявленная мощность — 350 ватт на канал при сопротивлении нагрузки 8 ом.

На второй картинке — старый польский усилитель Unitra времён СССР. Заявленная мощность при тех же 8 омах — всего лишь 150 ватт. «А чего он такой огромный?», — скажете вы. Не спешите строить предположения о том, что он старый и нетехнологичный. Мы сравнили оба усилителя на работу с одной и той же аккустической системой. Если первый едва справляется с ней — по-сути звука почти нет. Второй же «раскачивает» систему наура — мощный, плотный бас. Трёхсотваттные 18″ НЧ динамики работают на полную при уровне на пудльте -4db. «Разгонять» на полную не рискнули, чтоб не лишиться динамиков.

Обратите так же внимание на потребляемую им мощность от сети. 600 Ватт! Вот на этом усилителе обозначена мощность, наиоблее близкая к его реальной «синусоидальной» , «долговременной» мощности. У современных усилителей, как правило, потребляемая мощность ниже заявленной выходной.

В дополнение к описанному выше считаю нужным упомянуть ещё одну характеристику усилителя, связанную с мощностью, но более влияющую на качество звучания. Характеристика эта называется выходное сопротивление. Для людей, далёких от электроники определение и смысл этой величины может казаться непонятным: если с сопротивлением, нагрузки всё понятно, то какое сопротивление и, главное, чему может оказывать устройство, которое само является источником напряжения? Как его измерить или определить? Явно не тестером, подключённым к выходу. В учебниках говорится, что выходное сопротивление усилителя определяется разностью напряжения на его выходе без нагрузки и напряжения на выходе с нагрузкой, делённое на ток, протекающий через нагрузку. Иными словами, внутреннее сопротивление показывает, насколько будет “проседать” выходное напряжение при увеличении тока в нагрузке. Особого смысла знать численного значения этой величины нет, однако важен её порядок: сотые и десятые доли ом — низкое выходное сопротивление, больше ома — высокое. Как же эта величина проявляется на практике?

То и дело от музыкантов приходится слышать отзывы о работе некоторых усилителей: звук “замыленый”, “вялый”, “не качает”. Именно этими эпитетами и описываются последствия высокого выходного сопротивления! Происходит это, как правило, в результате того, что при увеличении амплитуды выходного сигнала вместе с ней возрастает сила потребляемого нагрузкой тока. По ряду причин, которые мы рассмотрим ниже, при повышении тока в нагрузке нарастание выходного напряжения становится непропорциональным нарастанию входного. А это приводит к искажению сигналов с большой амплитудой, приводящему, например, к сглаживанию атак.

Самая распространённая причина такого эффекта — недостаточная мощность или особенность конструкции блока питания. Как было описано выше, на мощности блока питания часто экономят, при чём не только в пользу его стоимости, но и в пользу размера. Если в блоке питания применены фильтрующие конденсаторы достаточно большой суммарной ёмкости, то усилитель сможет выдавать свою максимальную мощность хотя бы на пиках, как это описано выше. Однако, если ёмкость конденсаторов недостаточна, напряжение питания будет падать уже при нагрузке, близкой к номинальной. При чём справедливо это как для линейных, так и для импульсных блоков питания. В последних есть ещё один распространённый конструктивный недостаток, приводящий к описанной проблеме: “медленная” обратная связь — ШИМ-контроллер не успевает среагировать на увеличение потребляемого тока.

Причиной высокого выходного сопротивления могут быть и схемотехнические особенности непосредственно усилителя мощности, но это — в редких случаях. С некоторой уверенностью можно сказать, что профессиональный усилитель высокой мощности должен обладать низким выходным сопротивлением. Однако, некоторые инженеры придерживаются строго противоположного мнения, и в их аргументах тоже есть смысл. Ранее даже велись разработки, в которых для обеспечения высокого выходного сопротивления вводилась отключаемая обратная связь по току. Так, пока единственный аргумент в пользу высокого выходного сопротивления — электрическое демпфирование, которое в теории позволяет снизить призвуки и резонансы акустической системы, но применимость их на практике пока возможно только в бытовой и студийной аппаратуре и, в основном, в среднечастотном и высокочастотном звене.

Усилитель с линейным блоком питания.

Усилитель с импульсным блоком питания

На этом можно завершить рассмотрение проблемы мощности усилителей и, по традиции, необходимо подвести итоги и сделать вывода. Но в этом то и проблема. Единственный вывод, который напрашивается из описанного выше, весьма печален: сделать однозначно верное заключение о том, насколько громко и качественно будет играть ваша акустическая система с тем или иным усилителям, руководствуясь заявленной мощностью, почти невозможно. Не подумайте, что этим я хочу сказать, что все производители таким образом обманывают покупателей. Скорее это политика современного рынка, вынуждающая производителей профессиональной техники перенимать некоторые традиции у производителей бытовой. Так, что полагаться на одни цифры, ровно как и на бренд уже не стоит, и пора это осознать. Единственный совет, который я хотел бы дать потенциальным покупателям звукоусилительной техники, не совсем научный, но основан на практике. Обращайте внимание на потребляемую от сети мощность. Точной формулы, связывающей её с выходной для всех классов усилителей не существует, однако некоторые выводы сделать по ней можно. Если потребляемая от сети мощность значительно меньше заявленной выходной — значит, с большой вероятностью, вы столкнётесь с проблемой, которой посвящена статья. Это и очевидно: закон сохранения энергии никто не отменял, а избыточная мощность, отдаваемая за счёт заряда конденсаторов, всё равно сравнительно невелика. У качественных и мощных усилителей с линейным блоком питания, как правило, большой трансформатор, а значит усилитель будет увесист. Потребляемая мощность будет близка или даже больше выходной. Толстые провода, массивные радиаторы, n-ное количество конденсаторов ёмокстью в несколько тысяч микрофарад после выпрямителя — признак мощного усилителя, построенного по классической схеме. Если же мы имеем дело с современными усилителями с импульсными блоками питания, или же работающими в классе D, то массивность здесь, само собой, тут не показатель. Однако косвенным признаком качества такого устройства будет сложная схема со множеством активных и пассивных элементов, чаще всего с несколькими трансформаторами, где используется многоступенчатое преобразование, индуктивные фильтры помех, экранирование, опять же — достаточной ёмкости конденсаторы, как правило, включённые по несколько штук в параллель. Такие конструкции имеют высокую плотность монтажа и занимают практически весь корпус. Но окончательно оценить качество усилителя, как и любого изделия, можно только в работе, и, конечно же, при наличии собственного опыта и достаточной квалификации. А поэтому хотелось бы посоветовать не гоняться за высокими количественными показателями. Усилители, способные выдавать длительную мощность в несколько киловатт использовать для воспроизведения звука нецелесообразно.

Панов В.Г.

radiomonkeys.blogspot.com

Как увеличить мощность усилителя в аудиосистеме

В каждой машине есть магнитола, покупная или штатная. Но не всегда ее звук и громкость устраивают владельца. Как советуют автоинструкторы — если вас не устраивает звучание из динамиков, то необходимо использовать усилитель мощности, который значительно улучшит качество аудиосигнала.

Что такое усилитель мощности и как его использовать?

Каналы усилителя

Одной из основных характеристик усилителя является количество его каналов, которое может быть разным: начиная от одноканальных (моноблоки) до многоканальных моделей (6 и даже 8 каналов). Последние способны легко «озвучить» все динамики сразу, но, несмотря на это на практике чаще встречаются одноканальные или двуканальные системы. Причина проста.

Во-первых, многоканальные модели стоят дороже, а, во-вторых, их негде расположить в машине, да и электропитание им обеспечить сложно.

Для сабвуфера так же предпочтительнее использовать моноблоки. Вместе с хорошим сабвуфером такие усилители звучат намного лучше своих двухканальных собратьев.

Из чего состоят акустические системы?

Акустические системы (АС) для транспорта состоят из динамиков (отдельных головок) и специальных компонентов, которые распределяют частоты по головкам — кроссоверы. У простейших АС последние обычно спрятаны внутри конструкции. У систем среднего и высшего класса они находятся в отдельном корпусе и даже выполняют дополнительные функции по коррекции звучания, а это всегда приветствуется покупателем.

Нужно заметить, что полный комплект АС исключает такой элемент как корпус.

Всё потому, что этим элементом будут служить внутренние объемы и монтажные места машины: задняя полка, стойки кузова, двери, «торпеда» и т.д. Выбор места для динамика производитель оставляет на усмотрение мастера-установщика. А вот куда мастер вмонтирует АС, зависит качество звука. Обычно места для установки систем предусматриваются конструкцией автомобиля, они соответствуют типовым размерам акустических устройств и монтажным отверстиям.

Но иногда динамик не подходит, в этом случае нужно выбирать АС из серии «slim», которые есть практически у каждого производителя.

Можно так же установить систему через проставочные кольца.

Важные дополнения

Нельзя забывать и о шумоизоляции двери, что является необходимостью, так как от обработки мест установки АС напрямую зависит качество звучания. Иногда в машине имеются специальные подиумы для инсталляции магнитолы и динамиков, которые позволяют закрепить последние более прочно и в нужном направлении.

Если же интерьер автомобиля не позволяет наилучший монтаж АС, здесь пригодятся аудиопроцессоры, которые смогут исправить недостатки звучания.

Сабвуфер

Некоторые любители громкой музыки, устанавливают в автомобиль сабвуфер. Это устройство представляет собой крупноразмерный динамик, предназначенный для баса. Сабвуферу требуется не только больше мощности, но и больше места, и объемы авто иногда не дают возможности использовать данное устройство. Роль автомобильного сабвуфера, помимо воспроизведения низких нот — «перекричать» внешний дорожный шум, который мешает прослушиванию. Базовые динамики АС для этой цели не подходят.

Посмотрим видеоматериал на тему усилителя аудиосистемы:

Подытожим

Итак, повысить качество звучания можно в любой машине, даже если вы не располагаете большими деньгами. В любом случае здесь потребуется квалифицированная помощь специалистов.

Нужно отметить, что в России работают такие мастера инсталляции АС, что другие страны могут только позавидовать.

Работы наших специалистов удивляют мир, а что уж говорить о сборной команде России, которая из года в год вселяет трепет в души и сердца своих соперников на международных соревнованиях по автозвуку.

Конечно, не все отечественные автосервисы, которые предлагают услуги по монтажу аудиотехники и других дополнительных устройств, действительно обладают высококвалифицированными специалистами и могут гарантировать хороший результат. Да и техника, которую предлагают продавцы, иногда оставляет желать лучшего.

Чтобы выбрать действительно хороших установщиков АС, рекомендуется в первую очередь познакомиться с их предыдущими работами, которые можно посмотреть на соревнованиях, выставках или просто у знакомых, кто уже обращался именно к этим мастерам.

Удачи вам и качественного звучания в салоне!

В статье использовано изображение с сайта www.auto-date.ru

spokoino.ru

Увеличение мощности USB-шных колонок — ФрогоБлог

Предлагаю вашему вниманию очередную статью для любителей поработать паяльником: сегодня мы будем модернизировать дешёвые китайские колонки Acme Pro SN-101, которые уже при сравнительно невысокой громкости прослушивания начинают хрипеть и запираться даже при запитывании их не от USB-порта, а от внешнего блока питания на 6 вольт. Вообще, эта тема подойдёт для большинства недорогих колонок китайского производства, и всё по одной простой причине: наши узкоглазые друзья экономят на конденсаторах. Надеюсь, у вас завалялась парочка, вольт на 16 и микрофарад на тыщу, не меньше. Нет? Ну так я всегда говорил: если собрались выкинуть какую-то дохлую электронику — выпаяйте оттуда кондёры на 16 вольт, они в подобных проектах самые ходовые! Есть кондёры? Замечательно, переходим к разборке!

Разборка колонок этой модели начинается со снятия передней защитно — декоративной решётки. Для этого найдём тонкую, но прочную проволочку (идеально подойдут те, которыми заматываются провода у новых девайсов), зачистим её кончик и придадим ему вот такую форму:

Далее нужно продеть этот импровизированный крючок в любое понравившееся вам отверстие решётки, ближе к краю, и попытаться сделать так, чтобы кончик проволоки вышел из другого отверстия:

Сделали? Супер! Подцепляем его плоскогубцами или пинцетом и вытягиваем наружу, после чего тянем за оба конца проволоки. Решётка должна приподняться, сразу после чего нужно успеть засунуть под неё пластиковую карту, чтобы не дать ей опуститься обратно, и уже с помощью этой карты приподнять решётку с оставшихся сторон:

Обратите внимание, что вставка с логотипом «PRO» может категорически воспрепятствовать этому процессу, поэтому, возможно, её придётся удалить вручную. У меня же она снялась вместе с решёткой безо всяких проблем. Вот такая картина предстаёт перед нами после снятия решётки:

Откручиваем 7 винтов и снимаем крышку. Как видно по следующей фотографии, на входе по питанию стоит скромный малюсенький конденсаторчик (назвать его не уменьшительно-ласкательно у меня язык не поворачивается):

Его можно было бы оставить на месте и не выпаивать, если бы он не мешал, но на его место я уже примерил другой конденсатор. Вот как я решил расположить их внутри корпуса:

Тут надо отметить, что лучше поставить, например, как у меня, 2 кондёра на 2200 и 1000 микрофарад соответственно, чем один на 3300: ёмкость у него будет больше, да, зато за единицу времени эти смогут отдать больше тока, их же двое. Естественно, нужно соединить их параллельно. Так что намечаем места, куда будем их припаивать, смотрим, сколько проводов нужно припаять к каждому из них и вперёд:

Припаивать их в данном случае нужно таким образом: минус проще к боковому выводу гнезда питания, а плюс — на выходную ножку диода, ту, которая прямо под надписью «L-» и слева от надписи «C1», в электрическом смысле — параллельно тому старому конденсатору, только в более удобные места.

Конденсаторы успешно припаяны и происходит обкатка модернизированного устройства:

В процессе обкатки обнаружилось, что вследствие увеличенной мощности микросхема усилителя TDA7266P начала греться ощутимо сильнее, чем изначально, поэтому я решил вырезать для нее небольшой радиатор:

И прилепить этот радиатор к микросхеме через слой термопасты:

Вот уже происходит подготовка к сборке, конденсаторы установлены на свои места, всё закреплено клеем:

Закрываем крышку и проводим последнюю проверку перед завершением сборки:

Вот и все дела! На это усовершенствование было потрачено совсем мало времени, зато теперь эти колонки орут как дурные, появился хоть какой-то смысл в их использовании по назначению, ведь до этого их громкость была не намного выше громкости динамиков ноутбука или планшета, а HTC One — так вообще играл громче и качественнее.

В завершении считаю нужным отметить, что чем больше конденсаторов вы туда поставите и чем больше будет их ёмкость — тем выше будет ток их зарядки во время подключения, а так как по спецификации к USB-порту компьютера можно подключать устройства, потребляющие не более 500 мА, то, в теории, есть вероятность, что порт может сгореть. На практике всю эту систему я подключал и к компьютеру и к ноутбуку: никаких проблем обнаружено не было, но ежели чего — ко мне потом шоб никаких претензий!

Понравился материал?

Мощный и качественный самодельный усилитель звука

Недавно обратился некий человек с просьбой собрать ему усилитель достаточной мощности и раздельными каналами усиления по низким, средним и высоким частотам. Подобные усилители до этого не раз уже собирал для себя в качестве эксперимента и, надо сказать, эксперименты были весьма удачными. Качество звучания даже недорогих колонок не очень высокого уровня заметно при этом улучшается по сравнению, например, с вариантом применения пассивных фильтров в самих колонках. К тому же появляется возможность довольно легко менять частоты раздела полос и коэффициент усиления каждой отдельно взятой полосы и, таким образом, проще добиться равномерной АЧХ всего звукоусилительного тракта. В усилителе были применены готовые схемы, которые до этого не раз были опробованы в более простых конструкциях.

Структурная схема

На рисунке ниже показана схема 1 канала:

Как видно из схемы, усилитель имеет три входа, один из которых предусматривает простую возможность добавления предусилителя-корректора для проигрывателя винила (при такой необходимости), переключатель входов, предварительный усилитель-тембролок (также трёхполосный, с регулировкой уровней ВЧ/СЧ/НЧ), регулятор громкости, блок фильтров на три полосы с регулировкой уровня усиления каждой полосы с возможностью отключения фильтрации и блок питания для оконечных усилителей большой мощности (нестабилизированный) и стабилизатор для «слаботочной» части (предварительные каскады усиления).

Предварительный усилитель-темброблок

В качестве него была применена схема, не раз проверенная до этого, которая при своей простоте и доступности деталей показывает довольно хорошие характеристики. Схема (как и все последующие) в своё время была опубликована в журнале «Радио» и затем не раз публиковалась на различных сайтах в интернете:

Входной каскад на DA1 содержит переключатель уровня усиления (-10; 0; +10 дБ), что упрощает согласование всего усилителя с различными по уровню источниками сигнала, а на DA2 собран непосредственно регулятор тембров. Схема не капризна к некоторому разбросу номиналов элементов и не требует никакого налаживания. В качестве ОУ можно применить любые микросхемы, применяемые в звуковых трактах усилителей, например здесь (и в последующих схемах) пробовал импортные ВА4558, TL072 и LM2904. Подойдёт любая, но лучше, конечно, выбирать варианты ОУ с возможно меньшим уровнем собственного шума и высоким быстродействием (коэффициентом нарастания входного напряжения). Эти параметры можно посмотреть в справочниках (даташитах). Конечно, здесь вовсе не обязательно применять именно эту схему, вполне можно, например, сделать не трёхполосный, а обычный (стандартный) двухполосный темброблок. Но не «пассивную» схему, а с каскадами усиления-согласования по входу и выходу на транзисторах или ОУ.

Блок фильтров

Схем фильтров, также, при желании можно найти множество, так как публикаций на тему многополосных усилителей сейчас достаточно. Для облегчения этой задачи и просто для примера, я приведу здесь несколько возможных схем, найденных в различных источниках:

— схема, которая была применена мной в этом усилителе, так как частоты раздела полос оказались как раз такие, которые и нужны были «заказчику» — 500 Гц и 5 кГц и ничего пересчитывать не пришлось.

— вторая схема, попроще на ОУ.

И ещё одна возможная схема, на транзисторах:

Как уже писал ваше, выбрал первую схему из-за довольно качественной фильтрации полос и соответствии частот разделения полос заданным. Только на выходах каждого канала (полосы) были добавлены простые регуляторы уровня усиления (как это сделано, например, в третьей схеме, на транзисторах). Регуляторы можно поставить от 30 до 100 кОм. Операционные усилители и транзисторы во всех схемах можно заменить на современные импортные (с учётом цоколёвки!) для получения лучших параметров схем. Никакой настройки все эти схемы не требуют, если не требуется изменить частоты раздела полос. К сожалению, дать информацию по пересчёту этих частот раздела я не имею возможности, так как схемы искались для примера «готовые» и подробных описаний к ним не прилагалось.

В схему блока фильтров (первая схема из трёх) была добавлена возможность отключения фильтрации по каналам СЧ и ВЧ. Для этого были установлены два кнопочных переключателя типа П2К, с помощью которых просто можно замкнуть точки соединения входов фильтров — R10C9 с их соответствующими выходами — «выход ВЧ» и «выход СЧ». В этом случае по этим каналам идёт полный звуковой сигнал.

Усилители мощности

С выхода каждого канала фильтра сигналы ВЧ-СЧ-НЧ подаются на входы усилителй мощности, которые, также, можно собрать по любой из известных схем в зависимости от необходимой мощности всего усилителя. Я делал УМЗЧ по известной давно схеме из журнала «Радио», №3, 1991 г., стр.51. Здесь даю ссылку на «первоисточник», так как по поводу этой схемы существует много мнений и споров по повод её «качественности». Дело в том, что на первый взгляд это схема усилителя класса «B» с неизбежным присутствием искажений типа «ступенька», но это не так. В схеме применено токовое управление транзисторами выходного каскада, что позволяет избавиться от этих недостатков при обычном, стандартном включении. При этом схема очень простая, не критична к применяемым деталям и даже транзисторы не требует особого предварительного подбора по параметрам К тому же схема удобна тем, что мощные выходные транзисторы можно ставить на один теплоотвод попарно без изолирующих прокладок, так как выводы коллекторов соединены в точке «выхода», что очень упрощает монтаж усилителя:

При настройке лишь ВАЖНО подобрать правильные режимы работы транзисторов предоконечного каскада (подбором резисторов R7R8) — на базах этих транзисторов в режиме «покоя» и без нагрузки на выходе (динамика) должно быть напряжение в пределах 0,4-0,6 вольт. Напряжение питания для таких усилителей (их, соответственно, должно быть 6 штук) поднял до 32 вольт с заменой выходных транзисторов на 2SA1943 и 2SC5200, сопротивление резисторов R10R12 при этом следует также увеличить до 1,5 кОм (для «облегчения жизни» стабилитронам в цепи питания входных ОУ). ОУ также были заменены на ВА4558, при этом становится не нужна цепь «установки нуля» (выходы 2 и 6 на схеме) и, соответственно меняется цоколёвка при пайке микросхемы. В результате при проверке каждый усилитель по этой схеме выдавал мощность до 150 ватт (кратковременно) при вполне адекватной степени нагрева радиатора.

Подробнее об этом усилителе всё же рекомендовал бы посмотреть информацию в «первоисточнике», там очень подробно расписаны варианты, принципы построения, настройки и работы.

Блок питания УНЧ

В качестве блока питания были использованы два трансформатора с блоками выпрямителей и фильтров по обычной, стандартной схеме. Для питания НЧ полосных каналов (левый и правый каналы) — трансформатор мощностью 250 ватт, выпрямитель на диодных сборках типа MBR2560 или аналогичных и конденсаторы 40000 мкф х 50 вольт в каждом плече питания. Для СЧ и ВЧ каналов — трансформатор мощностью 350 ватт (взят из сгоревшего ресивера «Ямаха»), выпрямитель — диодная сборка TS6P06G и фильтр — два конденсатора по 25000 мкф х 63 вольт на каждое плечо питания. Все электролитические конденсаторы фильтров зашунтированы плёночными конденсаторами ёмкостью 1 мкф х 63 вольта.

В общем, блок питания может быть и с одним трансформаторм, конечно, но при его соответствующей мощности. Мощность усилителя в целом в данном случае определяется исключительно возможностями источника питания. Все предварительные усилители (темброблок, фильтры) — запитаны также от одного из этих трансформаторов (можно от любого из них), но через дополнительный блок двуполярного стабилизатора, собранный на МС типа КРЕН (или импортных) или по любой из типовых схем на транзисторах.

Конструкция самодельного усилителя

Это, пожалуй, был самый сложный момент в изготовлении, так как подходящего готового корпуса не нашлось и пришлось выдумывать возможные варианты :-)) Чтобы не лепить кучу отдельных радиаторов, решил использовать корпус-радиатор от автомобильного 4-канального усилителя, довольно больших размеров, примерно такой:

Все «внутренности» были, естественно, извлечены и компоновка получилась примерно такой (к сожалению фотографию соответствующую не сделал):

— как видно, в эту крышку-радиатор установились шесть плат оконечных УМЗЧ и плата предварительного усилителя-темброблока. Плата блока фильтров уже не влезла, поэтому была закреплена на добавленной затем конструкции из алюминиевого уголка (её видно на рисунках). Также, в этом «каркасе» были установлены трансформаторы, выпрямители и фильтры блоков питания.

Вид (спереди) со всеми переключателями и регуляторами получился такой:

Вид сзади, с колодками выходов на динамики и блоком предохранителей (поскольку никакие схемы электронной защиты не делались из-за недостатка места в конструкции и чтобы не усложнять схему):

В последующем каркас из уголка предполагается, конечно, закрыть декоративными панелями для придания изделию более «товарного» вида, но делать это будет уже сам «заказчик», по своему личному вкусу. А в целом, по качеству и мощности звучания, конструкция получилась вполне себе приличная. Автор материала: Андрей Барышев (специально для сайта 2shemi.ru).

2shemi.ru

Как увеличить мощность усилителя звука – Можно ли повысить мощность усилителя? — Сообщество «Электронные Поделки» на DRIVE2

F.A.Q№хз КОРМИМ УСИЛИТЕЛИ 🙂 — Лада 2112, 1.5 л., 2003 года на DRIVE2