г. Нижний Новгород, ул. Зайцева, д. 31

413-19-81
413-66-50

[email protected]

Предварительные усилители звука


Как работает усилитель класса D, или Не такой как все

Сохранить и прочитать потом —       

При всем разнообразии схемотехнических решений, применяемых в усилителях звука, между ними можно без труда проследить преемственность и постепенное, эволюционное развитие. Сначала был класс А, потом В, потом АВ и все следующие за ним, которые по сути своей являются дальнейшим развитием класса АВ или А со всеми прилагающимися к этому достоинствами и недостатками. Но как же хорошо, что среди производителей Hi-Fi есть настоящие новаторы, которые не боятся внедрять смелые технологические решения! Иначе мы с вами никогда бы и не узнали о существовании усилителей класса D.

История

В мире Hi-Fi класс D имеет самую тяжелую судьбу, и его развитие происходило не благодаря объективным преимуществам, а скорее вопреки сложившемуся мнению. Началось все с того, что классу D буквально сразу повесили обидный, по мнению некоторых аудиофилов, ярлык «цифровой усилитель». И хотя некоторые принципы его работы действительно напоминают работу цифровых схем, по своей сути это абсолютно аналоговое устройство.

Еще одно заблуждение сопровождающее класс D — возраст. Есть мнение, что класс D был разработан совсем недавно и является побочным продуктом современных цифровых технологий. На самом деле, класс D имеет богатую историю, и его первые реализации проектировались еще в эпоху радиоламп. Использовать схемотехнику такого типа для усиления звука (класс D в ламповом исполнении) предложил наш соотечественник Дмитрий Агеев, и произошло это в 1951 году. Примерно в это же время над практической реализацией подобного устройства работал английский ученый Алекс Ривз, а в 1955 году их коллега Роже Шарбонье из Франции, создавая аналогичную схему, впервые применил термин «класс D».

В самом начале, когда велись главным образом теоретические изыскания, судьба класса D казалась безоблачной. Его расчетные характеристики в буквальном смысле достигали предела совершенства. Однако, первая коммерческая реализация 1964 года выявила массу слабых мест, главное из которых — невозможность добиться по-настоящему достойного качества звучания на элементной базе того времени.

Производители не оставляли надежд, и в семидесятых годах попытки вывести усилители класса D на рынок предпринимали такие гиганты Hi-Fi-индустрии, как Infinity и Sony. Обе затеи провалились по той же самой причине, что и в первый раз. Подходящие по быстродействию и классу точности транзисторы стали производиться серийно лишь в восьмидесятых годах, после чего качественная реализация усилителей класса D и стала реальностью. В наше время усилители класса D можно встретить в совершенно различных устройствах: от смартфонов и бытовой аппаратуры до студийного оборудования и High End-систем.

Принцип работы

В основе принципа работы усилителей класса D и любых его модификаций, в том числе имеющих самостоятельные буквенные обозначения (классы T, J, Z, TD и другие), лежит принцип Широтно-Импульсной Модуляции или, сокращенно, ШИМ. Модуляция сигнала как метод существует довольно давно и используется как способ хранения и передачи информации. Суть ее заключается в том, чтобы модулировать полезным сигналом некую несущую частоту. Частота выбирается таким образом, чтобы ее было удобно передавать или записывать на носитель. Процесс воспроизведения подразумевает обратную последовательность: выделение полезного сигнала из модулированной несущей частоты. По такому принципу работает и цифровая техника, и радиосвязь, и теле-радиовещание. Тонкость состоит в том, что в случае с ШИМ преследуется совершенно иная цель. Модуляция позволяет привести сигнал в такой вид, чтобы его усиление было максимально простым и эффективным процессом.

В основе схемотехники класса D лежит генератор СВЧ-импульсов (исчисляемых сотнями МГц) несущей частоты и компаратор — устройство, модулирующие эти импульсы, соответственно форме входящего аналогового сигнала. Далее все просто. Модулированный сигнал имеет форму импульсов равной амплитуды, но разной продолжительности, которые усиливаются с помощью пары симметрично включенных быстродействующих транзисторов типа MOSFET. Далее в схеме используется простейший LC-фильтр, демодулирующий усиленный сигнал, а также отсекающий несущую частоту и сопутствующий высокочастотный шум.

Упоминание транзисторов, используемых для усиления порождает резонный вопрос: «а не проще было бы сразу усилить аналоговый сигнал без всяких модуляций?». И именно этот вопрос раскрывает суть усилителей класса D. В обычных усилителях классов A, B, G и прочих их производных транзистор работает с широкополосным сигналом, постоянно меняющимся и по амплитуде, и по частоте. Поведение даже самого лучшего транзистора на разных амплитудах и частотах не 100% одинаково, что неизбежно приводит к искажениям, которые мы знаем как окрашенность или «характер» усилителя. Модулированный сигнал в усилителях класса D меняется дискретно и на полную амплитуду. Таким образом, режим работы транзисторов существенно упрощается и становится куда более прогнозируемым. По сути, они выступают в роли ключа, находясь либо в закрытом, либо в открытом состоянии без промежуточных значений.

Все, что требуется в таком режиме от транзистора — максимально быстро реагировать на изменение уровня сигнала, а поведение его на промежуточных значениях амплитуды не имеет значения. Кроме того, данный режим работы транзистора крайне положительно сказывается на энергоэффективности усилителя, доводя его теоретический КПД до 100%.

Второй наиболее очевидный вопрос касается сходства модулированного аналогового и цифрового сигналов. Обычно это даже не вопрос, а утверждение: «Усилитель класса D — цифровой, а значит правильно подавать на его вход цифровой сигнал, а не аналоговый». Процесс модуляции аналогового сигнала на входе усилителя класса D, действительно, очень напоминает то, что происходит в АЦП при оцифровке звука, однако принцип модуляции принципиально отличается от того, что используется в формате PCM.

Именно по этой причине цифровые входы интегрированных усилителей, работающих в классе D, используют вполне традиционную схему ЦАПа, с аналогового выхода которой сигнал и поступает на вход платы усилителя мощности. Таким образом, аналоговый сигнал является основным и естественным входящим сигналом для усилителей класса D.

Впрочем, существуют и исключения, которые, если разобраться более детально, ничего не меняют в общей картине, а лишь дополняют типовую схемотехнику класса D. Небезызвестный Питер Лингдорф, еще будучи разработчиком в компании NAD, успешно реализовал схему прямого преобразования PCM-потока напрямую в формат ШИМ без традиционной процедуры цифроаналогового преобразования. Эта технология получила название Direct Digital, или говоря по-русски: прямое усиление цифрового сигнала.

Таким образом удалось сократить протяженность и понизить сложность звукового тракта, а единственное цифроаналоговое преобразование в подобной схеме производится непосредственно перед акустическими клеммами. Однако стоит заметить, что для работы такого усилителя с аналоговым сигналом он должен также иметь и классический входной каскад, использующийся в традиционных усилителях класса D.

На текущий момент технология прямого усиления «цифры» еще не стала массовым явлением, вероятно, потому что г-н Лингдорф грамотно оформил патентные права на технологию или просто предпочитает не раскрывать коллегам всех секретов. Но не так давно подобная схема была успешно реализована в портативной технике, что позволяет надеяться на более широкое распространение технологии в будущем. Не исключено, что спустя некоторое время класс D действительно станет цифровым усилителем.

Плюсы

Главный плюс усилителей класса D, ради которого и затевалась история с модуляцией сигнала — энергоэффективность. Причем и в теоретических выкладках, и в реальных цифрах это дает такой прирост КПД, с которым хоть как-то может сравниться разве что переход от класса А к классам В и АВ, а все достижения класса G и прочих на его фоне кажутся довольно слабой попыткой.

Работая в импульсном режиме, половину времени транзистор проводит в полностью закрытом состоянии, а значит имеет нулевой ток покоя и не потребляет энергии. При этом в момент включения транзистор работает на полную мощность, перенаправляя всю энергию, поступающую от блока питания, на выход усилителя.

В итоге, эти самые теоретические 100% КПД при практической реализации дают действительно превосходные значения порядка 90–95%. А поскольку лишь единицы процента энергии расходуются на нагрев транзисторов, радиаторы можно использовать исчезающе малого размера. Для получения на выходе 100–200 Вт на канал усилитель класса АВ должен иметь радиаторы, занимающие одну или обе боковых стенки корпуса, а усилитель класса D обойдется кусочком алюминия размером в один-два спичечных коробка.

Кстати, то же самое можно сказать о размере платы усилителя мощности: в классе D она получается в разы компактнее, даже если собирается не на микросхемах, а на дискретных элементах. Ну и в завершение всего, усилители класса D имеют меньшую себестоимость, нежели сопоставимые по мощности модели других классов. Впрочем, последнее касается скорее DIY-проектов — производители же предпочитают вкладывать сэкономленные деньги в повышение качества звучания и прочие усовершенствования, тем более что в классе D и вправду есть что улучшать.

Минусы

Обладая совершенно убийственными преимуществами, класс D не завоевал рынок Hi-Fi целиком и полностью лишь потому, что имеет свои слабые места, которые для многих ценителей качественного звука выглядят куда более значительными, нежели энергоэффективность. Наличие в схеме высокочастотного генератора само по себе является потенциальным источником электромагнитных помех, негативно влияющих на звучание самого усилителя и на работу соседствующих с ним компонентов звукового тракта.

Неподготовленный слушатель, возможно, не заметит данного эффекта или не придаст ему значения, но в индустрии Hi-Fi и High End, когда всякая мелочь имеет значение, такое соседство не приветствуется и вынуждает инженеров совершенствовать фильтрующие схемы и идти на прочие ухищрения, чтобы исключить влияние вредоносного СВЧ-генератора несущей частоты на воспроизводимый аудиосигнал.

Высокий КПД усилителей класса D стал причиной одной специфической особенности: высокой зависимости качества и характера звучания от блока питания. Если производитель решит использовать импульсный источник питания и не озаботится достаточным количеством фильтрующих схем, часть шумов обязательно проникнет в колонки и подпортит впечатление от звучания. Плохой блок питания, конечно, и классу АВ на пользу не пойдет, но именно в классе D эта проблема проявляется наиболее остро.

Особенности

Описание плюсов и минусов схемотехники класса D дают совершенно недвусмысленные намеки на то, чем в первую очередь должны заниматься разработчики, которые стремятся добиться от усилителей максимального качественного звука.

Проблему питания усилителей класса D разработчики решают двумя способами. Одни идут проверенным путем, используя классические линейные блоки питания с огромными тороидальными трансформаторами и прочими классическими решениями. Но есть и другой путь, которым идет меньшая часть разработчиков. При должном умении вполне можно создать малошумящий импульсный блок питания, пригодный для установки в усилителях высшего класса качества. И именно они способны дать фору самым мощным и солидным линейным блокам питания за счет лучшего КПД и быстродействия, а как следствие — лучшей динамики звучания и мгновенной реакции усилителя на большие перепады уровней сигнала.

Что же касается специфики работы самого усилителя класса D, его схемотехника обеспечивает существенно более высокий коэффициент демпфирования в сравнении с классом АВ и другими схемотехническими решениями. Это гарантирует не только стабильную работу со сложной нагрузкой, быстрый, четкий бас и большой динамический диапазон, но также обеспечивает меньший уровень искажений, отсутствие каши, вялой атаки или смазывания фронтов и самое главное — способность усилителя одинаково справляться с совершенно разноплановой музыкой.

Практика

Почетная обязанность отстаивать честь усилителей класса D в нашем исследовании выпала усилителю Marantz PM-KI RUBY. Этот аппарат имеет образцово-показательную компоновку, демонстрирующую, как нужно создавать современные усилители. Два модуля Hypex NCore 500, работающие в классе D, питаются от специального малошумящего импульсного блока питания. При этом в конструкции усилителя присутствует классический предварительный каскад, выстроенный на дискретных элементах, согласно фирменной технологии HDAM от Marantz, которая использовалась и в традиционных усилителях класса АВ.

Предварительный каскад питается от линейного блока питания, тороидальный трансформатор которого, судя по размерам, имеет многократный запас мощности, чтобы никоим образом не повлиять на динамику и чистоту звучания. Другими словами, в одном корпусе сочетаются два подхода: классический для предварительного усилителя и современный для усилителя мощности.

Все это обильно приправлено типичным для High End-моделей вниманием к мелочам вроде омедненного шасси, улучшенной виброразвязки, сокращения путей сигнала, симметричной топологии плат, строгого отбора деталей по параметрам и т.п.

В результате, мы имеем едва ли не самый совершенный с технической точки зрения аппарат с коэффициентом демпфирования 500, искажениями менее 0,005% и энергопотреблением 130 Вт при выходной мощности до 200 Вт на канал при 4 Ом нагрузки. Впрочем, всякую претензию на совершенство в мире звука надлежит проверить практикой.

Звук

Усилитель выдает очень свободное красивое звучание с превосходной детализацией, богатыми тембрами и длинными естественными послезвучиями живых инструментов. Сцена выстраивается максимально точно и масштабно, с достоверной передачей пропорций и местоположения виртуальных источников звука в пространстве. Все вполне соответствует представлениям о том, как должен играть хороший усилитель категории High End. Никакой синтетики, жесткости или «дискретности», которую в звучании класса D обнаруживают некоторые адепты старой школы, не наблюдается. Напротив, Marantz PM-KI RUBY успешно сочетает лучшие объективные характеристики с фирменной утонченной и легкой подачей музыкального материала.

Это типично «марантцовское» звучание проявляется, в первую очередь, в излишней интеллигентности при воспроизведении металла и тяжелого рока. В то же время классика любых составов, джаз и вокал звучат очень живо и натурально. Весьма похожий, возможно, даже чуть более красивый и приторный характер звучания проявляли усилители Marantz прошлых лет, работающие в классе АВ, что позволяет сделать вывод о нейтральном характере звучания усилителей мощности класса D.

Подключение к усилителю Marantz PM-KI RUBY акустики разной мощности, с разной чувствительностью и разным импедансом дало вполне ожидаемый результат: отсутствие какой либо выраженной реакции на изменение этих параметров. С любой стереопарой усилитель справлялся одинаково уверенно.

Даже на самой сложной нагрузке и на высокой громкости на удивление стабильно воспроизводились нижние ноты контрабаса — они звучали абсолютно четко, без гула, с натуральной передачей ощущения вибрирующей струны и откликающейся на эту вибрацию деки инструмента. Одним словом, все происходило ровно так, как и должно происходить с усилителем, имеющим заявленное сочетание мощности и коэффициента демпфирования.

Выводы

Все основные преимущества класса D вполне подтверждаются практикой. Но если с точки зрения энергопотребления и других измеряемых характеристик ситуация абсолютно очевидная и бесспорная, звучание по-прежнему остается вопросом дискуссионным. Класс D в чистом виде дает максимально качественный и, как следствие, — нейтральный, не окрашенный звук. Такое придется по вкусу далеко не всем и с наименьшей степенью вероятности порадует тех, чьи предпочтения формировались через прослушивание ламповой и прочей ретро-техники. С этой точки зрения разработчики Marantz продемонстрировали житейскую мудрость, придав своему усилителю фирменный характер звучания путем установки оригинальных модулей предварительного усиления. Одновременно с этим существуют другие производители, в том числе адепты максимально точного и нейтрального звучания, которые используют потенциал класса D, согласно своим представлениям о прекрасном.

В целом же, вывод такой: если производитель не экономил на ключевых элементах схемы, в результате мы получаем усилитель максимально близкий к совершенству. Остальное — дело вкуса.

Оригинальный материал на сайте stereo.ru:Как работает усилитель класса D, или Не такой как все

Поделитесь статьёй:

www.audiomania.ru

Автомобильный усилитель звука своими руками

Почти все современные автомобили оборудованы системой воспроизведения звука, но в некоторых случаях может возникнуть необходимость сделать автомобильный усилитель своими руками. Существует множество схем таких устройств. Некоторые из них очень просты для повторения и не содержат дефицитных радиодеталей. Такие конструкции обеспечивают удовлетворительное качество звучания при работе на широкополосные акустические системы. Собрать усилитель звука в машину своими руками можно на транзисторах или интегральной микросхеме.

Усилитель звука в авто своими руками

Автомобильные конструкции используются для работы с различными источниками звука. Это может быть магнитола, мобильный телефон или FM тюнер. Обычно уровня сигнала с выхода этих устройств достаточно для того чтобы раскачать выходной каскад, поэтому предварительный каскад в такой конструкции не требуется, тем не менее, регуляторы тембра в схеме должны присутствовать. Они могут быть пассивными или активными. Большой популярностью пользуются узлы регулировки тембра, собранные на операционных усилителях. Их недостатком является необходимость использования двухполярного питания. Пассивные регуляторы на дискретных элементах просты в изготовлении и не требуют настройки.

Мощный автомобильный усилитель звука, сделанный своими руками, должен обеспечивать такой уровень выходного сигнала, чтобы шум мотора не мешал нормальному прослушиванию. Все автомобильные электронные устройства получают питание от бортовой сети, поэтому схемы рассчитаны именно на это напряжение. Выходная мощность автомобильных систем обычно ограничивается 15-25 ваттами. Это связано с определённым напряжением, которое обеспечивается бортовой сетью автомобиля. Следует учитывать, что система зажигания создаёт импульсные помехи, поэтому входные цепи нужно хорошо экранировать, а по цепям питания ставить LC фильтры.

Существуют автомобильные системы, обеспечивающие выходную мощность 100-300 W и более. Для них требуется двухполярное питание 40-60 В, поэтому в схеме имеется импульсный преобразователь напряжения. Такие устройства содержат большое количество деталей, и они сложны в изготовлении и настройке. Мощный усилитель звука для авто своими рукам можно сделать на комплементарных парах кремниевых транзисторов. Сложные транзисторные схемы, питающиеся от импульсного преобразователя напряжения, обеспечивают выходную мощность 40-50 ватт на канал, линейную частотную характеристику в диапазоне 20 Гц-20 кГц и коэффициент нелинейных искажений порядка 0,05%.

Усилитель для колонок своими руками в машину

Данная схема предназначена для воспроизведения сигналов звуковой частоты с автомагнитолы, FM тюнера или другого электронного устройства. Переменный резистор на входе может быть регулятором громкости звуковоспроизводящего устройства. Предварительное усиление сигнала выполняется двухканальной микросхемой 548УН1А. В скобках указаны выводы для второго канала при изготовлении стереофонического тракта. Интегральная схема отличается малым уровнем шумов, большим диапазоном питающего напряжения (6-30 В) и малым током потребления. Фазоинвертор собран на двух германиевых транзисторах разной проводимости. Надёжные транзисторы старых серий можно заменить на более современные аналоги.

Сигнал с коллекторов фазоинвертора подаётся на базы полупроводников выходного каскада. Уменьшая ёмкость конденсатора С4 можно ограничить воспроизведение низких частот. Подбором резистора R4, на коллекторах выходных транзисторов, нужно выставить половину питающего напряжения. Мощные транзисторы монтируются на общем радиаторе. Входные цепи, поступающие на вход интегральной микросхемы, следует обязательно экранировать. При установке устройства на автомобиль необходимо учитывать правильное подключение общего провода. «Земля» выполняется толстым и, как можно более коротким, проводом.

Усилитель звука для автомобиля своими руками можно выполнить по мостовой схеме. Он не содержит дефицитных деталей и предназначен для высококачественного воспроизведения звука в салоне автомобиля.

Конструкция получает питание от бортовой сети и обеспечивает выходную мощность 12 ватт на нагрузке 4 Ом. Ёмкости конденсаторов С4 и С5 должны быть порядка 2000,0 Мкф. В этом случае блок будет воспроизводить полосу частот от 25 Гц до 18 кГц, при коэффициенте нелинейных искажений не более 0,3%. Кремниевые диоды задают ток покоя выходных транзисторов. В цепи питания стоит предохранитель и дроссель. Это однослойная намотка проводом ПЭВ диаметром 1 мм на ферритовом стержне длиной 20 мм и диаметром 8 мм. В схеме использованы следующие радиодетали:

  • DA1.1 – DA1.2 – К548УН1А
  • VD1 – VD8 – КД521А
  • VT1 – VT7 – КТ503А
  • VT2 – VT8 – КТ502А
  • VT3 – VT5 – КТ819А
  • VT4 – VT6 – КТ818А
Читайте также:  Самодельный съемник шаровых ваз 2107

Резисторами R2 и R3 изменяется глубина отрицательной обратной связи. Эту операцию можно выполнять на слух.

Мощный автомобильный усилитель своими руками

Современная элементная база позволяет самостоятельно изготовить звуковую систему достаточно большой мощности при минимальном количестве радиоэлементов. Для этой цели используются интегральные компоненты. Мощный усилитель в авто своими руками можно выполнить на микросхеме TDA1562Q. В этой интегральной схеме предусмотрена функция удвоения напряжения, что позволяет усилителю при питании от бортовой сети автомобиля развивать высокую выходную мощность. Конструкция позволяет получить до 70 ватт на нагрузку 4 Ом. В схеме имеется защита от короткого замыкания выхода и замыкания любого из выходных проводов на плюс или корпус. При нагреве корпуса свыше 1200С, устройство автоматически перейдёт в режим пониженной мощности, которая не превысит 20 ватт. Микросхема TDA1562Q имеет следующие характеристики:

  • Напряжение питания – 8-18 В
  • Частотный диапазон – 18-40 000 Гц
  • Входное сопротивление – 100-120 кОм
  • Выходная мощность – 55-70 W
  • Коэффициент нелинейных искажений при мощности 20 W – 0,06%

В цепь вывода 8 включается светодиод, который загорается при превышении температуры сверх нормы, обрыве или коротком замыкании в нагрузке или другой аварийной ситуации. Конденсаторы С7 и С8 состоят из двух, включенных параллельно ёмкостей по 3 300 мкф. Через контактную колодку, включенную между 4 выводом и плюсом питания можно управлять включением устройства. Для этого к контактам колодки нужно подключить любой выключатель с фиксацией. Конденсаторы С3, С4 и С6 должны быть плёночные. Микросхема монтируется на радиаторе площадью не менее 600 см2. Поверхность микросхемы следует смазать теплопроводящей пастой КПТ. Между «+» аккумулятора и шиной питания усилителя ставится предохранитель на 15 А. Входной сигнал, через конденсатор С3, поступает на вход микросхемы 1 (IN+), а динамики подключаются к контактам 7 и 11 (OUT+, OUT-).

Эта несложная схема стереофонического комплекса содержит минимум деталей и обеспечивает до 40 ватт в канале на нагрузку 4 Ом. Устройство собрано на микросхеме TDA8560Q, которая работоспособна при напряжении питания от 8 до 18 вольт. Она обеспечивает усиление сигнала на 46 dB в диапазоне от 10 Гц до 40 кГц. Коэффициент искажений на частоте 1 кГц и выходной мощности 20 ватт не превышает 0,1%. Если сигнал будет сниматься с входа, встроенного в магнитолу оконечного каскада, то его следует подавать через резисторы сопротивлением 20-50 кОм. Если сигнал будет подаваться с динамика, то величина резисторов должна составлять 150-200 кОм.

Мини усилители на авто своими руками

Если большая выходная мощность не требуется, то можно сделать усилитель звука, в машину, используя недорогие интегральные микросхемы. Один из возможных вариантов выполнен на интегральной микросхеме TDA2003. Полным её аналогом является отечественная популярная микросхема 174УН14. Устройство работает от автомобильной сети и обеспечивает выходную мощность до 10 ватт на нагрузку 2 Ом или 6 ватт на нагрузку 4 Ом. Диапазон частот от 40 Гц до 15 кГц. Микросхему следует установить на небольшой радиатор.

Как сделать автомобильный усилитель

Изготовить усилитель для автомобильных колонок своими руками может даже малоопытный радиолюбитель. Конечно, если нет практики, то начинать следует с простых устройств, выполненных на интегральных микросхемах. Транзисторные схемы, как правило, требуют более сложной настройки тогда, как интегральные системы при правильной сборке сразу начинают работать. Типовая схема простого усилителя звука для авто за исключением конденсаторов фильтра питания содержит всего один резистор.

Читайте также:  Шина для продольного распила

Вместе с ёмкостью 47 мкф он должен обеспечивать плавную подачу питающего напряжения на 11 вывод микросхемы. В типовом варианте можно использовать разные микросхемы. Они отличаются между собой некоторыми параметрами, в том числе и уровнем входного сигнала. Так микросхеме TDA1557 требуется 50 mV, а на микросхему TDA1552 нужно подавать 500mV так, что для неё может потребоваться предварительный каскад. Сделать схему автомобильного усилителя своими руками можно и на транзисторах, но это будет несколько сложнее.

Как сделать усилитель звука для авто

Сначала выбирается схема, которая должна отвечать требуемым параметрам. Сделать своими руками простой усилитель звука для автомагнитолы можно буквально за один вечер. Потребуется интегральная микросхема, минимум дискретных элементов, простой источник питания и тестер. Для сложного транзисторного блока высокого качества обязательно потребуется измерительная аппаратура. Кроме тестера понадобится осциллограф, генератор звуковой частоты, милливольтметр и измеритель коэффициента нелинейных искажений. Для наладки готового устройства вместо акустических систем обычно подключается эквивалент нагрузки. Аудио усилитель для авто своими руками можно сделать обходясь только тестером, но получить хорошую амплитудно-частотную характеристику в этом случае не удастся.

Оставьте заявку и мы перезвоним Вам в течение 48 часов!

Этот раздел целиком посвящен Усилителям Мощности Низкой Частоты (УНЧ). Здесь вы найдете: схемы транзисторных УНЧ, ламповых УНЧ, усилителей мощности в автомобиль, теорию построения усилителей и др. Если у вас возникли какие-либо вопросы по данной теме, то заходите в форум по аудиотехнике, где вы сможете найти массу полезной информации, печатные платы для усилителей, описание настройки УНЧ и где на ваши вопросы постараются ответить грамотные специалисты и участники форума.

Если сделать усилитель для сабвуфера своими руками, то можно выбирать и контролировать параметры звучания в соответствии с собственными предпочтениями. При правильной сборке он будет работать надежно и качественно.

Предназначение

Автомобильный усилитель предназначен для повышения мощности звука аудиосистемы в машине, а также нормального функционирования сабвуфера. Это устройство будет полезным, если штатные динамики создают недостаточно громкий звук.

Нередко автомагнитолы не имеют специального усилителя, предназначенного для работы с сабвуфером. Если подключить низкочастотный динамик напрямую, то качество аудио оставит желать лучшего.

Основные характеристики

Громкость звучания напрямую зависит от выходной мощности устройства. Чем больше этот показатель, тем более громкий и неискаженный звук могут воспроизводить динамики.

Выходная мощность для сабвуфера должна быть больше, чем для широкополосных колонок. Еще одна важная характеристика — выходное сопротивление. Чем оно меньше, тем выше выходная мощность и ток потребления устройства.

Как сделать самому

Усилитель звука в автомобиле можно сделать своими руками, используя готовые наборы. Это упростит проверку и наладку, сократит вероятность ошибок, способных привести к неправильной работе. Еще одно достоинство заключается в том, что не потребуются радиотехнические навыки.

Набор для самостоятельной сборки усилителя состоит из блоков ограничителя, предусилителя, усилителя мощности, кроссовера, стабилизатора и устройства управления. Другой вариант — сборка устройства из дискретных деталей по схеме.

Корпус

Он должен обеспечивать надлежащее охлаждение компонентов усилителя, которые могут нагреваться во время работы. Для этого следует предусмотреть щели или отверстия, которые должны располагаться как можно ближе к выходной микросхеме. Для улучшения охлаждения мощного усилителя устанавливается вентилятор, рассчитанный на 12 В. Он обеспечит дополнительную защиту от перегрева.

Корпус можно изготовить из фанеры или металла, например, листового алюминия или жести. В этом случае необходимо обеспечить изоляцию компонентов и платы устройства. Для улучшения экранирования можно соединить отрицательный полюс платы с корпусом. На нем нужно предусмотреть посадочные места под клеммы, которые прикрепляются с обратной стороны. Чтобы не ошибиться при подключении, следует нанести на корпус пояснительные надписи.

Читайте также:  Полка в багажник лада ларгус

Усилитель для колонок

Вначале рекомендуется сделать фильтр питания с предохранителем. Его номинал составляет не менее 20 А. В состав самого фильтра входит дроссель, который можно взять с неисправной магнитолы, и конденсаторы. Они объединяются в батарею для повышения эффективности работы.

Емкость фильтра должна быть не менее 6000 мкФ. Чем она больше, тем лучше будет работать усилитель на большой громкости. Для автоматического включения устройства следует установить механическое или электронное реле управления. Обмотка подключается к массе и голубому с белой полосой проводу магнитолы. Контакты включаются в разрыв плюсового провода перед конденсатором фильтра.

Если собирается автоусилитель звука своими руками из готового набора, то следует соединить блоки в соответствии с инструкцией. Усилитель и предусилитель подключаются друг к другу прилагаемыми кабелями. К этим блокам подсоединяется стабилизатор питания или преобразователь напряжения, если для нормальной работы микросхемы необходимо более 14 В.

После этого собранная конструкция устанавливается в корпус и закрепляется элементами, входящими в комплект поставки набора.

Если усилитель собирается на плате из отдельных деталей, то потребуется припаять их к нужным точкам. При подключении этого устройства напрямую к выходам динамиков магнитолы необходимо предусмотреть регулируемый делитель. Он не потребуется, если подключение осуществляется к линейному выходу низкого уровня. В разрыв выводов колонок включаются проволочные резисторы, необходимые для защиты и согласования. Их сопротивление — 1-2 Ом.

Усилитель для сабвуфера

Он отличается большей мощностью, необходимой для раскачки саба, а также наличием фильтра низких частот. Микросхема усилителя устанавливается на теплоотвод повышенной площади для более эффективного охлаждения.

Мощность звучания сабвуфера можно увеличить, если выполнить подключение по мостовой схеме. Если требуется усилок в авто и для колонок, и для сабвуфера, то для каждого канала собирается свой блок. Вся конструкция помещается в 1 корпус.

Как установить и подключить

Перед установкой следует тщательно проверить качество сборки и соответствие схеме в условиях гаража или дома. Если усилитель собирался из дискретных деталей, то проверяется чистота печатной платы, отсутствие капель припоя между выводами компонентов. После этого следует подать питание на устройство от аккумулятора на 12 В для автомобиля или шуруповерта через предохранитель на 5 А. Это необходимо для того, чтобы снизить риск пожара в случае критических ошибок в монтаже.

Если после подключения питания в колонках и сабвуфере раздался щелчок, а затем слабый шум или фон, а предохранитель не перегорел, то усилитель собран правильно. Если коснуться звукового входа отверткой, то раздастся фон переменного тока. Если перегорает предохранитель, раздаются громкие щелчки или проскакивают искры между проводами питания и клеммами аккумулятора, то в 1 или нескольких деталях есть короткое замыкание.

Если же отсутствует звук, щелчки или фон в динамиках, то подозревается обрыв.

Следующий этап — это проверка с магнитолой. Она подключается к аудиовходу усилителя, а питание подается от того же аккумулятора путем ответвления проводов. Вначале следует подать питание только на магнитолу, выставить наименьший уровень громкости, чтобы избежать перегрузки и затем включить усилитель. Звук должен быть качественным и неискаженным. В противном случае нужно проверить монтаж на наличие ошибок.

Колонки и сабвуфер подключаются к выходным клеммам устройства, питание и звук с магнитолы — к входным. Установка усилителя в машину своими руками осуществляется после полной проверки. Устройство ставится там, где обеспечивается надлежащий доступ и охлаждение.

chevroletcars.ru

Ламповые усилители – сеанс магии с разоблачением

Время публикации:12:12/

28.08.2019

Ламповые усилители, появившись на свет около 100 лет назад, остаются популярными и востребованными до сих пор. Даже присутствие мощных (в прямом и переносном смыслах) конкурентов в лице транзисторных аппаратов не заставило ламповые усилители уйти с рынка. Однако кризис, вызванный появлением транзисторов, здесь все-таки случился и, как это часто бывает при любых кризисах, привел к тому, что в ламповой Hi-Fi технике практически исчез средний класс. Действительно, сейчас ламповый усилитель можно или приобрести за сумму, эквивалентную нескольким зарплатам не самого бедного нашего соотечественника, или попытаться собрать самому буквально «за копейки». Есть, конечно, и появившиеся сравнительно недавно усилители от наших китайских товарищей, но они пока не стали слишком популярными.

Лампы – это просто?

С точки зрения схемотехники классический ламповый усилитель представляет собой довольно простое устройство. Никакой магии здесь нет, а все (или почти все) варианты его конструкции были описаны еще в пособиях для радиолюбителей в 1950-60-х годах. Причем даже компоненты, используемые в ламповых усилителях, мало эволюционировали за прошедшее время, в отличие от тех же полупроводников.

Unison Research Simply Italy

Фактически, классический однотактный усилитель (примечание: ссылка на предыдущую статью «Hi-Fi усилители: от лампы к микросхеме и обратно») состоит всего из двух ламп (одной в предварительном каскаде и одной в оконечном), десятка пассивных компонентов и двух трансформаторов – силового и выходного согласующего. В случае стереоаппарата количество деталей удваивается, но не обязательно – так, во входном каскаде можно по-прежнему использовать одну лампу (сдвоенный триод), да и силовой трансформатор может быть одним на два канала. Такой простейший усилитель будет развивать небольшую мощность – в зависимости от выходной лампы и трансформатора она составит 1,5 – 3 Вт при приемлемом уровне искажений – но, как ни странно, при работе с чувствительной акустикой ее с запасом хватит для озвучивания комнаты средних размеров. Такой усилитель довольно прост в настройке и обладает приятным, текучим звуком, особенно подходящим для прослушивания акустической музыки или небольших музыкальных составов.

TAGA Harmony TTA-1000

Двухтактный ламповый усилитель сложнее по конструкции, а также требует подбора выходных ламп, но в целом имеет столь же изученную до мелочей и десятилетиями отработанную конструкцию. Его преимуществами по сравнению с однотактными конструкциями можно считать жанровую универсальность, более высокую выходную мощность, хотя и с определенной потерей очарования в звучании скрипки или вокала.

Секреты мастерства

Простота конструкции лампового усилителя наводит на мысль о его самостоятельной сборке. Действительно, набрав в поисковике запрос «ламповый усилитель своими руками», вы увидите массу картинок усилителей, собранных буквально на фанерке. Они, безусловно, радуют своим звуком владельцев, да и обходятся очень недорого. Но надо признать, что за редким исключением это ламповый звук самого начального уровня. Конечно, в домашних условиях можно собрать ламповый усилитель высокого класса, но его стоимость получится довольно высокой, да и без специальных инструментов и знаний это не получится.

С другой стороны, по запросу «ламповый усилитель» вы в основном обнаружите модели от знаменитых компаний и малоизвестных разработчиков с четырехзначными ценниками в валюте. Иногда эти цены оправданы, иногда – нет, но в целом это формирует мнение, что хороший ламповый звук - это обязательно очень дорого, да еще и с присутствием некоторой магии, недоступной простому смертному. Однако и это не совсем так.

Есть альтернатива

На самом деле, на качество и надежность лампового усилителя влияют несколько важнейших элементов. И это вовсе не металл для трансформаторов из заброшенных шахт в Южной Америке, не лампы из секретных бункеров Третьего Рейха и не конденсаторы, заполненные жиром летучих мышей. Вернее, все перечисленное тоже важно, но лишь как элемент «ламповой» магии.

Качественный ламповый усилитель – это прежде всего корпус. Обязательно из толстого металла для защиты схемы от вибраций (к которым лампы очень чувствительны) и наводок. Кроме того, ламповые усилители сильно нагреваются при работе, и металлический корпус будет эффективно рассеивать это тепло.

Следующий важный элемент лампового усилителя – трансформаторы. Массивные, с плотным сердечником из хорошей стали и качественно выполненными обмотками из настоящего медного провода. С обязательным запасом по мощности и желательно в экране, защищающим от помех. И, наконец, сами лампы – от известного изготовителя, подобранные по параметрам, с хорошим вакуумом, и, разумеется, новые.

Как ни странно, для заводского серийного производства выполнение всех этих требований не такая уж и сложная задача. Хорошим примером качественных и сравнительно недорогих ламповых усилителей являются модели компании TAGA Harmony. Классическая схемотехника, надежные комплектующие и продуманный дизайн – и все это по цене, доступной для многих меломанов.

Synthesis Roma 96DC

А как же магия? Она безусловно есть – в ламповом звуке, которым обладает такой усилитель, если в его конструкции все сделано правильно.

www.overton.ru

Ламповые усилители – сеанс магии с разоблачением

Время публикации:12:12/

28.08.2019

Ламповые усилители, появившись на свет около 100 лет назад, остаются популярными и востребованными до сих пор. Даже присутствие мощных (в прямом и переносном смыслах) конкурентов в лице транзисторных аппаратов не заставило ламповые усилители уйти с рынка. Однако кризис, вызванный появлением транзисторов, здесь все-таки случился и, как это часто бывает при любых кризисах, привел к тому, что в ламповой Hi-Fi технике практически исчез средний класс. Действительно, сейчас ламповый усилитель можно или приобрести за сумму, эквивалентную нескольким зарплатам не самого бедного нашего соотечественника, или попытаться собрать самому буквально «за копейки». Есть, конечно, и появившиеся сравнительно недавно усилители от наших китайских товарищей, но они пока не стали слишком популярными.

Лампы – это просто?

С точки зрения схемотехники классический ламповый усилитель представляет собой довольно простое устройство. Никакой магии здесь нет, а все (или почти все) варианты его конструкции были описаны еще в пособиях для радиолюбителей в 1950-60-х годах. Причем даже компоненты, используемые в ламповых усилителях, мало эволюционировали за прошедшее время, в отличие от тех же полупроводников.

Unison Research Simply Italy

Фактически, классический однотактный усилитель (примечание: ссылка на предыдущую статью «Hi-Fi усилители: от лампы к микросхеме и обратно») состоит всего из двух ламп (одной в предварительном каскаде и одной в оконечном), десятка пассивных компонентов и двух трансформаторов – силового и выходного согласующего. В случае стереоаппарата количество деталей удваивается, но не обязательно – так, во входном каскаде можно по-прежнему использовать одну лампу (сдвоенный триод), да и силовой трансформатор может быть одним на два канала. Такой простейший усилитель будет развивать небольшую мощность – в зависимости от выходной лампы и трансформатора она составит 1,5 – 3 Вт при приемлемом уровне искажений – но, как ни странно, при работе с чувствительной акустикой ее с запасом хватит для озвучивания комнаты средних размеров. Такой усилитель довольно прост в настройке и обладает приятным, текучим звуком, особенно подходящим для прослушивания акустической музыки или небольших музыкальных составов.

TAGA Harmony TTA-1000

Двухтактный ламповый усилитель сложнее по конструкции, а также требует подбора выходных ламп, но в целом имеет столь же изученную до мелочей и десятилетиями отработанную конструкцию. Его преимуществами по сравнению с однотактными конструкциями можно считать жанровую универсальность, более высокую выходную мощность, хотя и с определенной потерей очарования в звучании скрипки или вокала.

Секреты мастерства

Простота конструкции лампового усилителя наводит на мысль о его самостоятельной сборке. Действительно, набрав в поисковике запрос «ламповый усилитель своими руками», вы увидите массу картинок усилителей, собранных буквально на фанерке. Они, безусловно, радуют своим звуком владельцев, да и обходятся очень недорого. Но надо признать, что за редким исключением это ламповый звук самого начального уровня. Конечно, в домашних условиях можно собрать ламповый усилитель высокого класса, но его стоимость получится довольно высокой, да и без специальных инструментов и знаний это не получится.

С другой стороны, по запросу «ламповый усилитель» вы в основном обнаружите модели от знаменитых компаний и малоизвестных разработчиков с четырехзначными ценниками в валюте. Иногда эти цены оправданы, иногда – нет, но в целом это формирует мнение, что хороший ламповый звук - это обязательно очень дорого, да еще и с присутствием некоторой магии, недоступной простому смертному. Однако и это не совсем так.

Есть альтернатива

На самом деле, на качество и надежность лампового усилителя влияют несколько важнейших элементов. И это вовсе не металл для трансформаторов из заброшенных шахт в Южной Америке, не лампы из секретных бункеров Третьего Рейха и не конденсаторы, заполненные жиром летучих мышей. Вернее, все перечисленное тоже важно, но лишь как элемент «ламповой» магии.

Качественный ламповый усилитель – это прежде всего корпус. Обязательно из толстого металла для защиты схемы от вибраций (к которым лампы очень чувствительны) и наводок. Кроме того, ламповые усилители сильно нагреваются при работе, и металлический корпус будет эффективно рассеивать это тепло.

Следующий важный элемент лампового усилителя – трансформаторы. Массивные, с плотным сердечником из хорошей стали и качественно выполненными обмотками из настоящего медного провода. С обязательным запасом по мощности и желательно в экране, защищающим от помех. И, наконец, сами лампы – от известного изготовителя, подобранные по параметрам, с хорошим вакуумом, и, разумеется, новые.

Как ни странно, для заводского серийного производства выполнение всех этих требований не такая уж и сложная задача. Хорошим примером качественных и сравнительно недорогих ламповых усилителей являются модели компании TAGA Harmony. Классическая схемотехника, надежные комплектующие и продуманный дизайн – и все это по цене, доступной для многих меломанов.

Synthesis Roma 96DC

А как же магия? Она безусловно есть – в ламповом звуке, которым обладает такой усилитель, если в его конструкции все сделано правильно.

www.overton.ru

Стерео микросистемы от AUREX. Большое в малом.

#hi-fi #hi-end #аудио #электроника #aurex #усилители #звук #стерео #аудиофилы #радиотехника

В эпоху «Золой Эры Аудио», когда потребность в качественном звуке была массовой, а конкуренция высокой, даже создание миниатюрной стереосистемы становилось задачей, к которой производители подходили со всей долей ответственности.

Ярчайший тому пример - комплект SC-M15, SY-C15 от канувшего в лету аудио подразделения фирмы ТОSHIBA – AUREX. Своим дизайном и габаритами эти продавшиеся по отдельности аппараты всяко привлекают внимание девушек, а своей компоновкой и качеством звучания удивляют даже искушенных аудиофилов.

AUREX SC-M15, SY-C15

При скромных габаритах усилитель мощности SC-M15 имеет схему, очень похожую на аналогичные реализованные в аппаратах фирмы Technics, продававшихся под торговыми марками «класс АА». Усилитель имеет отдельную схему в чистом А классе, которая работает в тандеме с усилителем работающем в обычном режиме. Получившийся таким образом «микс» сочетает в себе теплоту и живость класса А с динамикой и мощью традиционной транзисторной схемы.

AUREX SC-M15, SY-C15

Звучит комплект, действительно, очень интересно и неожиданно. Первым стоит отметить незаурядную способность комплекта рисовать пространство сцены, разделение каналов тут лучше, чем у некоторых котируемых усилителей, построенных по схеме «двойное моно». Вместе с тем звучание довольно «мягкое» и «контрастное», приятно и живо передаются тембры отдельных инструментов. По своему звуку комплект больше напоминает лампу, чем транзисторный усилитель, с той лишь разницей, что редко на бюджетной лампе вы сможете услышать настолько «живой» стерео эффект. Надо сказать, что ни о каком «мини» или «миди» классе системы, касательно звука, тут говорить даже не приходит в голову – тут подача качественных и недешевых компонентов. Кроме всего прочего, усилитель мощности может работать в мостовом режиме, образуя тандем из двух одинаковых аппаратов и выдавая в два раза больше мощи!

Корпус усилителя мощности.Трансформатор в закрытом кожухе. И его принципиальная схема

Предварительный усилитель SY-C15 оснащен всеми необходимыми функциями, присущими его полноформатным собратьям: тут и два входа для виниловой крутилки, два для любых других устройств, возможность подключение эквалайзера, мониторинг записи, отключаемый темброблок.

И, таки да: в SY-C15 нет ни одной микросхемы! Этот малыш «до ушей» забит комплектухой довольно высокого качества.

Aurex SY-C15.Корпус предварительного усилителя.Его принципиальная схема.

Резюмируем: комплект SC-M15, SY-C15, несмотря на малые размеры, вполне может удовлетворить даже искушенного любителя музыки, а его звучание может показаться неожиданным. Не нужно спаривать SC-M15 с огромными и тяжелыми колонками, подключите к нему «лёгкую» акустику с высокой отдачей, и он порадует вас хлестким и упругим басом в сочетании с «ламповой» «мягкостью» и выразительностью. Комплект великолепно будет смотреться на рабочем столе, в спальне, на кухне, как качественный усилитель для наушников, компьютера и, конечно же, как маленькое сердце правильно собранной основной системы.

З.Ы.

Среди компонентов линейки еще были эквалайзер, кассетная дека и тюнер. Насчет акустики обманывать не буду. Но эти компоненты сегодня весьма труднодоступны…

Комплект Aurex.

Aurex SC-M15, SY-C15Aurex SC-M15, SY-C15Aurex SC-M15, SY-C15Aurex SC-M15, SY-C15Aurex SC-M15, SY-C15Aurex SC-M15, SY-C15

Интересное видео от канала Play with Junk:

Tex. данные:

Aurex SC-M15 / SC-M15K 67 000 иен, 1978г.

Aurex SY-C15 / SY-C15K¥ 55 000, 1978г.

Понравились статья? Тогда подписывайтесь на канал и ставьте нам лайки!

Мы на «YouTube» - Sound Power - Vintage Hi-Fi Resources

С уважением.

Ваш Александр Сергеевич.

zen.yandex.ru

McIntosh C53 – новый предварительный усилитель

McIntosh представил очередной новый предварительный усилитель, получивший название McIntosh C53. Эта июльская новость была случайно упущена нами, и теперь мы наконец-то нашли возможность поделиться ею.

Согласно официальному пресс-релизу компании, новый предусилитель McIntosh C53 готов служить в домашней аудиосистеме в течение многих лет – даже десятилетий – и при этом обеспечивать непревзойденное качество звука. McIntosh C53 оснащен обновляемым цифровым аудио модулем, но в отличие от своих встроенных усилителей, в которых используется модуль цифрового звука DA1, McIntosh C53 является первым продуктом, в котором используется новый, более совершенный модуль цифрового звука DA2 от McIntosh.

Цифровой аудио модуль DA2 основан на DA1 с расширенным набором возможностей. В дополнение к тем же соединениям, что и DA1 (2 коаксиальных, 2 оптических, 1 USB и 1 запатентованный MCT для использования с фирменными SACD / CD транспортами McIntosh), новый DA2 имеет вход HDMI Audio Return Channel (ARC), поддерживающий только аудиосигнал. Это позволяет подключать McIntosh C53 к телевизорам с совместимым выходом HDMI (ARC), чтобы выводить звук телевизора на новый уровень качества. Поддерживаются популярные многоканальные аудиоформаты Dolby® и DTS®, которые будут профессионально преобразованы в 2-канальный звук для правильного воспроизведения через McIntosh C53.

McIntosh C53

USB-вход DA2 может поддерживать воспроизведение DSD потока вплоть до DSD512, что превышает предел DSD256 для DA1. Расширенная поддержка воспроизведения DSD доступна благодаря новому балансному 8-канальному 32-разрядному цифро-аналоговому преобразователю (ЦАП) следующего поколения, лежащего в основе DA2. Упомянутый ЦАП отличается улучшенным динамическим диапазоном и общим снижением гармонических искажений по сравнению с DA1. Кроме прочего, вход USB поддерживает DXD до 384 кГц. Коаксиальный и оптический входы могут принимать PCM до 24 бит / 192 кГц.

В дополнение к 7 цифровым входам, присутствующим в модуле DA2, McIntosh C53 также имеет 9 аналоговых входов, среди которых 3 симметричных XLR и 4 несимметричных RCA соединения, а также пара входов фонокорректора по одному для ММ и МС головок. В качестве выходов присутствуют по 3 регулируемых симметричных XLR и несимметричных RCA, а также 1 не симметричный фиксированный RCA выход.

McIntosh C53

McIntosh C53 имеет встроенный 8-полосный аналоговый эквалайзер, каждый диапазон которого регулируется на ± 12 дБ. Усилитель наушников High Drive может питать практически любую пару наушников, а функция Headphone Crossfeed Director (HXD®) может придать музыке дополнительного объёма. Функция Home Theater Pass Through позволяет интегрировать McIntosh C53 в систему домашнего кинотеатра. Порты управления питанием легко включают и выключают другие подключенные компоненты McIntosh, а порты данных могут отправлять команды удаленного управления подключенным компонентам источника.

McIntosh C53

McIntosh C53 выполнен в классическом дизайне с черной стеклянной лицевой панелью с подсветкой благодаря прямому светодиодному освещению, синими стрелочными указателями, узнаваемыми поворотными ручками, логотипом с подсветкой и алюминиевыми торцевыми крышками. Привлекательное полированное шасси из нержавеющей стали завершает утонченный вид.

Цифровой аудиомодуль DA2 будет доступен в качестве отдельного обновления для всех продуктов, использующих DA1 (интегральные усилители MA9000, MA8900, MA7200 и MA5300, приемник MAC7200 и предварительный усилитель C49).

Рекомендованная розничная цена на родине производителя составляет $ 8 000 USD.

fresh-hifi.ru


Смотрите также