Выбор усилителя

Автомобильный усилитель звука, особенности выбора

При установке качественной аудиосистемы в автомобиль всегда встает вопрос выбора подходящего системе усилителя или усилителей. Опустим сразу вопрос дизайна, он играет серьезную роль при выборе, но о вкусах, как говорится, не спорят.

Класс усиления (A, AB, B, D и др.)

• Класс A – наиболее правильный и наименее эффективный способ усиления. Очень низкие искажения, высокое потребление и выделение тепла. Несмотря на все свои плюсы, в машине Вы не услышите всего того качества, который он способен выдать, из-за высокой шумности салона и, соответственно, более высоких требований к громкости воспроизведения. Аналоговая обработка входного сигнала.

• Класс B – Полная противоположность классу А, высокая эффективность, термостабильность и искажения. Аналоговая обработка входного сигнала.

• Класс AB – Компромисс между A и B, основной выбор многих авто любителей, т.к. этот класс усилителей совмещает в себе минимум искажений от класса А и максимум эффективности от класса В. Аналоговая обработка входного сигнала.

• Класс D – в народе «цифровой», принципиально другой способ усиления относительно предыдущих классов. Раньше применялся только для усиления низкочастотных сигналов, сейчас все чаще встречаются широкополосные усилители D класса. Со временем D класс скорее всего сможет превзойти AB по качеству, но все же на данный момент лучший выбор это AB класс.  Цифровая обработка входного сигнала. 
• Другие классы (G, C, T и т.д.) не прижились в автомобильной технике и редко встречаются в массовых моделях
.
Количество каналов

В зависимости от сложности аудиосистемы требуется различное количество каналовусиления. В идеальной схеме каждый динамик должен работать от своего канала усилителя, причем в каждом усилителе должно быть не более двух каналов. Именно такой подход применяется в бескомпромиссных инсталляциях. В системах, где используются акустические системы с пассивными кроссоверами, несколько излучателей могут подключаться к одному каналу усиления. Минимальное количество каналов – два, именно столько записано на CD диске.

Несколько вариантов аудиосистем:

Фронт + Тыл – самая «массовая» схема, требует 4 канала усиления, не рекомендуется для систем ориентированных на качественное воспроизведение музыки, так как тыловая акустика оттягивает звуковую картину назад и вносит определенные искажения. Подходит любителям эффекта «звук вокруг». В такой системе отсутствие сабвуфера не дает полной картины низких частот.

Фронт + Сабвуфер – наиболее популярная схема в простых инсталляциях, ориентированных на качество. Требует 3 или 4 (2 + «мост») каналов усиления. «Мост» (bridge) - специализированный режим работы, когда 2 канала объединяются в 1 для увеличения выходной мощности ориентировочно в два раза. Не во все усилителях реализована система «мост».

Фронт + Тыл + Сабвуфер – Аналогична схеме 1 с добавлением сабвуфера. Требует 5 или 6 (4 + «мост») каналов усиления.

Мультимедиа 5.1 (фронт + тыл + сабвуфер + центр). Схема для автомобильногокинотеатра. Требует 6 или 7 (5 + «мост») каналов усиления.

В идеальном случае используются усилители с числом каналов усиления не больше двух,если это позволяет бюджет инсталляции. В случае, когда бюджет ограничен, можно
использовать четырехканальные или шестиканальные усилители.

Мощность усилителя

Любимая характеристика у начинающих "звуколюбов", благодаря чему - самая необъективная. Есть тысячи различных способов для производителя ее завысить, так как параметры измерений довольно редко указываются вместе со значением мощности. Различают номинальную мощность, которую серьезные производители обычно измеряют
при 1% нелинейных искажений, и максимальную (пиковую РМРО), когда искажения не учитываются и расчет мощности ведется исходя из максимально возможном уровне сигнала. Такой способ замера мощности часто называют "китайской мощностью", т.к. на большом количестве с виду маленькой китайской аудио аппаратуре мощность может быть указана до 1000 ватт (PMPO).

Мощность обязательно указывается при определенном сопротивлении нагрузки (для автомобиля обычно 4ом). Если ваша акустическая система или сабвуфер имеют иное
сопротивление, это нужно учитывать. Например, если заявлено, что усилитель отдает 100Вт на 4ом, то на 8ом он скорее всего сможет отдать только 50Вт (в 2 раза меньше),
а на 2ом, теоретически, в два раза больше, то есть 200Вт (на практике обычно не более чем в 1.5 раза больше, но бывают и исключения). Но все же желательно подбирать усилитель и акустическую систему использующие одно и тоже рабочее сопротивление, т.к. это может негативно сказаться на усилители вплоть до его поломки.

Так же следует помнить что качество звука, как правило, с увеличением мощности будет падать.

Частотный диапазон

Идеальное человеческое ухо способно услышать колебания воздуха на частотах от 20Гц до 20кГц, средне статистическое человеческое ухо слышит диапазон от 20Гц до 16кГц. Такие же требования по диапазону предъявляются и к звуковоспроизводящей аппаратуре, правда удовлетворить их производителям обычно не составляет труда, поэтому нет никакого смысла учитывать этот параметр при выборе.

Отношение Сигнал/Шум (SNR – Signal to Noise Ratio)

Как следует из названия, указывает на отношение мощности полезного сигнала к мощности шума. Чем больше тем лучше, при выборе усилителя особо уделять данному параметру внимания не стоит, потому, что большинство усилителей имеют достаточные значения для качественного воспроизведения.

Переходное затухание

Если в двухканальном усилителе подать сигнал на левый канал, а динамик подключить к правому, то мы услышим «переходное затухание». Т.е. часть сигнала из одного канала
проникает в другой. Чем выше этот параметр, тем чище стереоэффект.

Входная чувствительность

 Диапазон напряжений, допустимых на входе, у большинства моделей вполне достаточный для согласования с современными головными устройствами и может колебаться от 0,3в до 2в.

Скорость нарастания сигнала на выходе

 Еще один «говорящий» параметр, в основном актуален при работе на сч/вч диапазон и практически бесполезен, если услителю доверено управлять сабвуфером. Значение
параметра должно быть не менее 2В/Мкс, желательно не менее 5В/Мкс, чем больше, тем лучше.

Демпинг фактор

Коэффициент демпфирования нагрузки, оказывает влияние на контроль динамика, чембольше, тем лучше.

Иногда в характеристиках указывают количество блоков питания в усилителе. В идеальном случае на один канал должен приходиться один БП, чтобы снизить взаимное
влияние каналов друг на друга (в т.ч. «переходное затухание»), такая схема применяется в основном только в очень дорогих изделиях, поэтому в целях удешевления конструкции
производители часто сокращают количество БП. Особенно вредно это если у каналов разная задача, например один канал работает на низкочастотный динамик, а другой на
высокочастотный. В таких случаях часто бывает, что более требовательный к питанию канал, как правило канал сабвуфера, сажает другие "на диету", что сильно сказывается на качестве выходного сигнала.

Фильтры (hpf/lpf/bandpass)

Самые первые громкоговорители состояли из одного динамика, воспроизводящего весь диапазон частот (головка динамическая широкополосная  ГДШ). Но, к сожалению, даже сейчас не существует динамика, который сможет не только воспроизвести все частоты, но и сделать это одинаково качественно во всей полосе. Чтобы обойти эту проблему придумали разделить полосу на части и раздать каждую часть специализированному излучателю (низкочастотный (ГДН), среднечастотный (ГДС), высокочастотный (ГДВ)). Чтобы отрезать часть сигнала, не предназначенную для определенного динамика, существуют фильтры.Фильтры в общем случае могут быть трех типов:

• LPF (low pass filter, фильтр низких частот) – отрезает все что выше определенной частоты, в усилителях включается обычно в цепи сабвуфера или мидбаса для отсечения высокочастотной составляющей.
•  HPF (high pass filter, фильтр высоких частот) – отрезает все что ниже определенной частоты.
• BP (band pass, полосовой фильтр) – является комбинацией первых двух, выделяет определенный диапазон. Используется в многополосных поканальных системах для мидбаса или среднечастотного динамика.

Усиление баса (Bass Boost, Bass EQ)

По сути обычный эквалайзер, настроенный на низкие частоты. Позволяет скорректировать низкочастотную область, при недостатке баса. Не рекомендуется злоупотреблять этой
функцией, т.к. она как правило негативно влияет на качество звука.

Subsonic
Специализированный фильтр ультранизких частот. Используется для сабвуферов в оформлении типа «фазоинвертор» для их защиты от избыточного хода диффузора на частоте выше резонанса (специфика этого типа оформления).

Дистанционный регулятор баса

Используется для регулировки уровня или подъема баса. Рекомендуется использовать регулятор головного устройства, чтобы сохранить согласованность системы автозвука.

Прочие функции усилителей

Помимо основных функций, в усилителях иногда встречаются:

• DSP – процессор обработки сигнала, позволяет скорректировать недостатки салона и инсталляции. Без цифрового входа, из-за двойного преобразования (аналог-цифра-аналог), вносит дополнительные искажения в звук. Рекомендуется использовать полноценный внешний процессор, подключенный к головному устройству через цифровой вход.
• DAC – встроенный цифрово-аналоговый преобразователь, подразумевает наличие цифрового входа. Иногда DAC в усилителе может быть лучше, чем в головном устройстве, тогда использование оправдано.
• Балансные входы – при передаче сигнала по балансной линии снижается риск появления наводки от электрической сети автомобиля.
• Декодер многоканального звука – специальная функция для мультимедийных систем, подразумевает наличие цифрового входа. Декодирует многоканальный сигнал источника в набор аналоговых каналов, которые может усиливать, либо отдавать в низковольтном виде (например - 5 каналов усиливает, а сабвуферный канал отдает для отдельного усилителя).