Когда колонок больше, чем каналов. Искусство аудио

КНИГИ И СТАТЬИ
Бесплатная библиотека / Справочник / Искусство аудио

Когда колонок больше, чем каналов...

Искусство аудио

Акустика к магнитоле обычно подключается по принципу "один канал - один динамик", однако существуют комбинированные способы подключения нагрузки. Они используют особенности построения мостовых усилителей современных магнитол и позволяют добиться более качественного звучания.

Предлагаемые решения не требуют серьезных затрат времени и средств и неоднократно проверены на практике. Для этого пригодны магнитолы с мостовыми усилителями большой мощности (выше 20 Вт на канал). Модели магнитол с двух- или четырехканальным усилителем малой мощности рассматриваться не будут - здесь "медицина бессильна".

Качество звучания даже недорогой магнитолы можно заметно улучшить. У большинства малогабаритных коаксиальных или широкополосных фронтальных громкоговорителей из-за неудачного акустического оформления НЧ составляющие сигнала вызывают перегрузку и искажения уже при среднем уровне громкости. Очевидно, что для устранения этого дефекта необходимо применить ФВЧ.

Хорошие результаты достигаются при использовании фильтров первого порядка с частотой среза порядка 90-180 Гц (в зависимости от характеристик головки и акустического оформления).

Другое решение - переход к разнесенной (компонентной) акустике, в этом случае мидбасовые головки можно установить в подобающее акустическое оформление. В этом случае удобно перейти к раздельному усилению (т.н. bi-amping), тогда появится возможность регулировать тональный баланс не только регуляторами тембра, но и соответствующим распределением мощности усилителей. При использовании готового комплекта двухполосной АС проще всего использовать штатный кроссовер, разделив входы ФВЧ и ФНЧ для подключения к фронтальным и тыловым каналам соответственно.

При частоте раздела 5...7 кГц, характерной при использовании недорогих ВЧ-головок, наилучшим образом проявят себя в таком включении магнитолы с неравным распределением мощности между фронтальными и тыловыми каналами (обычно 2х7 Вт фронт + 2х25 Вт тыл). У магнитол же с каналами равной мощности каналы, работающие на "пищалки" будут использовать не более трети своих возможностей.

В этом случае есть смысл подумать о снижении частоты раздела до 1,5...3 кГц, но для этого требуются ФВЧ высоких порядков и ВЧ-излучатели специальной конструкции с низкой частотой основного резонанса. Стоимость их немалая, поэтому трехполосная фронтальная АС в этом случае может оказаться даже дешевле, а возможности по настройке сцены у нее заметно шире.

Доступные СЧ- головки (или широкополосные в роли СЧ) с "мягким" диффузором диаметром до 13 см вполне можно использовать только с ФВЧ, не ограничивая полосу частот сверху, поскольку их АЧХ в рабочем диапазоне частот достаточно равномерна и плавно спадает на высоких частотах. Головки большего диаметра обычно обладают значительной неравномерностью АЧХ, в этом случае для СЧ- излучателей необходимо использовать полосовые фильтры.

НЧ-головки трехполосных систем при частотах раздела выше 500...800 Гц можно включать без ФНЧ, используя естественный спад АЧХ и особенности акустического оформления. Это позволит снизить потери на активном сопротивлении катушки фильтра. Однако головки с диффузорами высокой жесткости часто имеют несколько резонансов в области СЧ, создающих призвуки. В этом случае ФНЧ необходим.

На приводимых далее схемах приведены частоты среза, обеспечиваемые при наиболее распространенных стандартных номиналах конденсаторов. Пунктиром показаны необязательные элементы. В зависимости от структуры усилителей магнитолы схема подключения изменяется. Рассмотрим их "по старшинству".

Магнитолы с двухканальным усилителем и фейдером на выходе.

В эксплуатации находится еще немало таких "динозавров" выпуска середины 90-х годов. Характерная черта встроенных усилителей таких аппаратов - они рассчитаны на нагрузку 2 Ома и обладают солидным запасом мощности. Это связано с тем, что в среднем положении фейдера фронтальные и тыловые АС соединяются параллельно. Однако использовать совместно с ними компонентную акустику невозможно..

Причина проста - при введении фейдера увеличивается выходное сопротивление усилителя, что приводит к изменению частоты среза кроссоверов. Поэтому единственный возможный вариант использования усилителей таких аппаратов с современной акустикой - двухканальная конфигурация, при которой фейдер исключен из работы.

В таком варианте можно добавить сабвуфер, включив его по схеме "смешанное моно". Поскольку регулировать соотношение уровней фронтальной АС и сабвуфера невозможно, в зависимости от чувствительности примененных головок выбирается один из вариантов подключения (рис.1.).

Когда колонок больше, чем каналов
Рис.1

Вариант А используется в том случае, когда чувствительность фронтальных динамиков на 3-5 дБ выше, чем у сабвуфера. В этом варианте они подключены к усилителям не по мостовой, а по обычной схеме и подводимая к ним мощность не превышает 7 Вт/4 Ом. Для получения достаточной громкости фронтальной акустики желательно использовать высокоэффективные головки чувствительностью порядка 91-93 дБ.

Обратите внимание на их фазировку - один из "полуусилителей" инвертирующий, второй - неинвертирующий. Частота среза ФВЧ, образованного конденсаторами С1 и С2 может выбираться произвольно, однако наличие конденсаторов принципиально важно - они не пропускают на динамики постоянную составляющую с выхода усилителей. Фронтальные головки условно показаны широкополосными, но они могут быть коаксиальными или компонентными.

Вариант Б используется при близкой чувствительности всех головок. Наличие конденсаторов C1,C2 для нормального функционирования уже не обязательно, поскольку используется мостовое подключение. При отсутствии конденсаторов головки в полосе пропускания фильтра сабвуфера работают параллельно. Это приводит к снижению импеданса нагрузки до 2 Ом, но усилитель на это рассчитан. Для сабвуфера в обоих случаях используется фильтр второго порядка (C3L1R1).

Магнитолы с комбинированным усилителем.

Усилитель этих магнитол можно использовать в двух вариантах - как двухканальный мостовой с максимальной мощностью 2х25 Вт или как четырехканальный с обычным подключением нагрузки и "виртуальной землей". Мощность при этом составляет 4х7вт. Самый известный представитель этого семейства - Sony 1253/1853. Для работы с сабвуфером также необходимо использовать двухканальную конфигурацию.

Когда колонок больше, чем каналов
Рис.2

Выбор схемы включения, как и в предыдущем случае, производится с учетом чувствительности головок. Для варианта А конденсаторы C1,C2 играют роль ФВЧ. От них можно отказаться, если примененные головки обеспечивают неискаженное воспроизведение низших частот. Отделение постоянной составляющей производится внутренними конденсаторами магнитолы.

Однако для варианта Б обязательно наличие двух ФВЧ для стереоканалов и ФНЧ для суммарного канала. Их задача - исключить параллельную работу головок на низких частотах. Поскольку на низких частотах импеданс головок практически равен их сопротивлению по постоянному току, отсутствие фильтров может привести к перегрузке усилителя, рассчитанного на нагрузку 4 Ом. Для стереоканалов используются фильтры первого порядка (C1,C2), для суммарного - второго (C3L1R1).

Возможен и другой вариант смешанного подключения нагрузки, но уже в рамках одного усилительного канала. Он удобен для подключения двух- или трехполосной акустической системы. Для НЧ-головки используется мостовое включение, а для СЧ/ВЧ или ВЧ - обычное. Переключатель режимов устанавливается в положение для четырехканальной конфигурации.

Когда колонок больше, чем каналов
Рис.3

Зависимость подводимой к головкам мощности от положения фейдера показана на рис.3.б. В процессе регулирования мощность на мостовой нагрузке снижается максимально на 6 дБ (в 4 раза), поскольку в крайних положениях фейдера схема сводится к обычной ("оставшееся без сигнала" плечо усилителя выполняет роль "виртуальной земли"). Следует учитывать, что в зоне совместного действия головок они оказываются соединенными параллельно, но, поскольку на этих частотах уже сказывается рост импеданса нагрузки из-за индуктивности звуковой катушки, реально перегрузка усилителя не возникает.

Магнитолы с усилителями разной мощности.

По такой схеме до сих пор выпускается ряд недорогих аппаратов: CD-ресивер TCH-77 (LG Electronics), магнитолы Daewoo AKF-4087X, AKF-4237X, AKF-4377X, AKF-8017X, Prology KX-2000R, ARX-9751/52, "Урал" (модели 206, 207, 208).

Мощные усилители моделей с каналами разной мощности выполнены по мостовой схеме, а менее мощные - по обычной. Помимо упоминавшегося варианта би-ампинга можно использовать традиционное или смешанное подключение фронтальных головок к более мощным тыловым каналам, а тыловую АС ("подзвучку"), не требующую большой мощности, подключить к фронтальным каналам по обычной схеме или схеме Хаффлера (с разностным сигналом).

Функции фейдера "фронт-тыл" поменяются местами, но к этому легко привыкнуть. Все сказанное выше относительно комбинированного подключения остается в силе, только исчезнет возможность регулировать соотношение мощностей по полосам во фронтальном канале.

Аналогично рассмотренным вариантам в данном случае по комбинированной схеме можно включить фронтальную акустику и сабвуфер, фейдер при этом регулирует уровень сигнала пищалок. Рабочие диапазоны частот фронтальных головок и сабвуфера не должны перекрываться, чтобы не вызвать перегрузку усилителя.

Когда колонок больше, чем каналов
Рис.4

Магнитолы с четырехканальными мостовыми усилителями.

Для четырехканальных мостовых усилителей, которыми снабжены практически все современные магнитолы, приведенные варианты включения АС можно комбинировать различным образом. Например, используя одновременно "смешанное моно" и обычную схему подключения (рис.5), можно подключить сабвуфер и "пищалки" или тыловые АС (с ограничением полосы частот), а оставшиеся каналы использовать для мидбаса или фронтальной АС.

Когда колонок больше, чем каналов
Рис.5

Другой вариант - трехполосная фронтальная АС с комбинированным подключением и подзвучка по схеме Хаффлера. Фейдер позволяет регулировать соотношение СЧ и НЧ, уровень ВЧ в процессе регулирования изменяется в пределах 6 дБ. Порядок подключения нагрузки выбран таким, что перегрузка усилителя не возникает даже при использовании НЧ-головок в полной полосе частот, а СЧ - только с ФВЧ, что делает эту схему особенно привлекательной - не нужно мотать катушки индуктивности.

Когда колонок больше, чем каналов
Рис.6.

Рекомендации

Поскольку используется инвертирующие и неинвертирующие выходы встроенного усилителя, обратите внимание на полярность подключения головок. В тех случаях, когда по схеме требуется соединение одного из выводов нагрузки с "массой", это необходимо делать на корпусе магнитолы или на "минусовом" проводе питания как можно ближе к ее корпусу. Соединение с "массой" автомобиля недопустимо!

Для схем с мостовым вариантом подключения нагрузки в составе фильтров необходимо использовать неполярные оксидные (электролитические) конденсаторы. В крайнем случае их можно составить из двух полярных вдвое большей емкости, соединив их встречно-последовательно ("плюс" к "плюсу"), но качество звучания с неполярными конденсаторами выше. Конденсаторы небольшой емкости лучше использовать бумажные или полипропиленовые.

Расчет фильтра НЧ для сабвуфера производится обычным способом. Однако в конструкцию фильтра второго порядка желательно ввести резистор сопротивлением 1 Ом, как показано на схемах. Это снизит вероятность перегрузки усилителя магнитолы.

Частота раздела и порядок ФНЧ для сабвуфера выбираются в пределах 80...200 Гц в зависимости от места размещения низкочастотной головки. Если она размещена в задней части салона, частоту раздела следует выбирать как можно ниже, а порядок - выше, чтобы избежать воспроизведения сабвуфером "голосового" диапазона. Однако это требует изготовления поистине циклопических катушек индуктивности. С одной стороны, использовать в их конструкции ферромагнитные сердечники нежелательно, поскольку искажения, вызванные неизбежным намагничиванием сердечника, значительно ухудшают качество звучания.

С другой стороны, использование сердечника позволяет резко снизить активное сопротивление катушки и потери в ней, что особенно актуально при использовании встроенных усилителей магнитолы. Так что выбор нужно делать в каждом конкретном случае. Словом, вариантов много - была бы фантазия.

Публикация: www.bluesmobil.com/shikhman

Рекомендуем интересные статьи раздела Искусство аудио:

▪ Как сделать маленький бокс большим или кое-что о заполнении

▪ Настройка акустики в автомобиле с помощью монозаписей

▪ Моноблоки или компоненты?

Смотрите другие статьи раздела Искусство аудио.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Воздушная ловушка для насекомых 01.05.2024

Сельское хозяйство – одна из ключевых отраслей экономики, и борьба с вредителями является неотъемлемой частью этого процесса. Команда ученых из Индийского совета сельскохозяйственных исследований – Центрального научно-исследовательского института картофеля (ICAR-CPRI) в Шимле представила инновационное решение этой проблемы – воздушную ловушку для насекомых, работающую от ветра. Это устройство адресует недостатки традиционных методов борьбы с вредителями, предоставляя данные о популяции насекомых в реальном времени. Ловушка полностью работает за счет энергии ветра, что делает ее экологически чистым решением, не требующим электропитания. Ее уникальная конструкция позволяет отслеживать как вредных, так и полезных насекомых, обеспечивая полный обзор популяции в любой сельскохозяйственной зоне. "Оценивая целевых вредителей в нужное время, мы можем принимать необходимые меры для контроля как насекомых-вредителей, так и болезней", – отмечает Капил ...>>

Угроза космического мусора для магнитного поля Земли 01.05.2024

Все чаще мы слышим об увеличении количества космического мусора, окружающего нашу планету. Однако не только активные спутники и космические аппараты способствуют этой проблеме, но и обломки старых миссий. Рост количества спутников, запускаемых компаниями, как SpaceX, создает не только возможности для развития интернета, но и серьезные угрозы для космической безопасности. Эксперты теперь обращают внимание на потенциальные последствия для магнитного поля Земли. Доктор Джонатан Макдауэлл из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики подчеркивает, что компании стремительно разворачивают спутниковые констелляции, и число спутников может вырасти до 100 000 в следующем десятилетии. Быстрое развитие этих космических армад спутников может привести к загрязнению плазменной среды Земли опасными обломками и угрозе устойчивости магнитосферы. Металлические обломки от использованных ракет могут нарушить ионосферу и магнитосферу. Обе эти системы играют ключевую роль в защите атмосферы и поддер ...>>

Застывание сыпучих веществ 30.04.2024

В мире науки существует достаточно загадок, и одной из них является странное поведение сыпучих материалов. Они могут вести себя как твердое тело, но внезапно превращаться в текучую жидкость. Этот феномен стал объектом внимания многих исследователей, и, возможно, наконец-то мы приближаемся к разгадке этой загадки. Представьте себе песок в песочных часах. Обычно он течет свободно, но в некоторых случаях его частицы начинают застревать, превращаясь из жидкого состояния в твердое. Этот переход имеет важное значение для многих областей, начиная от производства лекарств и заканчивая строительством. Исследователи из США предприняли попытку описать этот феномен и приблизиться к его пониманию. В ходе исследования, ученые провели моделирование в лаборатории, используя данные о пакетах полистироловых шариков. Они обнаружили, что вибрации внутри этих комплектов имеют определенные частоты, что означает, что через материал могут распространяться только определенные типы вибраций. Полученные ...>>

Случайная новость из Архива

Трипольцы почти не ели мяса 06.01.2024

Исследования, проведенные учеными из Центра совместных исследований (SFB) 1266 при Христианском университете Альбрехта в Киле (CAU), раскрывают интересные аспекты диеты трипольских обществ, проживавших в Европе около 6000 лет назад.

Анализ диеты трипольцев открывает перед нами неожиданные аспекты их сельскохозяйственной практики, подчеркивая важность взаимодействия растений и животных в обеспечении полноценного питания.

Ранее считалось, что эти поселения в Молдове и Украине основывали свое существование на натуральном сельском хозяйстве. Однако новые исследования, опираясь на анализ изотопов углерода и азота в образцах за последние 10 лет, предоставили новые данные.

Доктор Франк Шлюц из Киля заявил: "Снабжение больших поселений продуктами питания и пастбищами требовало чрезвычайно сложного управления".

Результаты исследования показали, что трипольцы, помимо гороха, который был основным источником питания, использовали небольшое количество скота в качестве удобрения. Зерно также входило в их рацион, в то время как потребление мяса было практически нулевым. Солому, полученную из агрокультур, они использовали как корм для животных.

Это исследование подчеркивает важность взаимосвязи между растениеводством и животноводством в жизни трипольцев, что позволяло им насыщенно и здорово питаться, сокращая трудозатраты и ресурсоемкость производства мяса.

Другие интересные новости:

▪ Зарядник на колесах

▪ Портативные атомные часы

▪ В свежевыкрашенном помещении становится чище

▪ Самосвал-гигант

▪ Как поймать граффитчика

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Передача данных. Подборка статей

▪ статья Психологическая помощь после ситуаций с высокой опасностью для жизни. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Какую протяженность имеет самый длинный троллейбусный маршрут в мире и где он проходит? Подробный ответ

▪ статья Электромонтер по обслуживанию и ремонту электропитающих устройств. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Факсимильный аппарат - принтер и сканер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Терморегулятор для низковольтного паяльника. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

All languages of this page

Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте