Трехканальный усилитель


Трехканальный мультимедийный УМЗЧ « схемопедия

Несмотря на множество моделей мультимедийных АС промышленного производства, интерес радиолюбителей к самостоятельному изготовлению подобных конструкций не снижается. Особый интерес вызывают системы с общим низкочастотным каналом. Низкочастотный громкоговоритель — сабвуфер — при этом размещают в отдельном корпусе, что позволяет значительно уменьшить габариты АС левого и правого каналов. Для подобного рода конструкций и предназначен описываемый здесь усилитель с общей номинальной мощностью около 20 Вт.

 К особенностям мультимедийного комплекса можно отнести относительно небольшие размеры видеомонитора и соответствующие им габариты акустической системы, размещаемой, как правило, в непосредственной близости от слушателя. В связи с этим максимальная мощность усилителей для такой АС обычно не превышает 10…20 Вт. Близость расположения мультимедийной акустической системы нередко ограничивает ее допустимые размеры, поэтому здесь распространено размещение низкочастотной головки в одном общем корпусе — сабвуфере, а стереофонические громкоговорители выступают здесь в роли “сателлитов”.

Для формирования сигнала канала НЧ (сабвуфера) обычно используются сумматор и активный фильтр. В качестве примера на рис. 1 приведена схема этого узла.

Рис.1. Формирователь сигнала НЧ (сабвуфера)

На ОУ DA1.1 выполнен инвертирующий сумматор, совмещенный с фильтром первого порядка, на ОУ DA1.2 — активный фильтр Баттерворта второго порядка. Частота среза получившегося в итоге фильтра третьего порядка составляет примерно 180 Гц. Делитель R1R2 задает режим ОУ по постоянному току. Полоса частот громкоговорителей СЧ—ВЧ (сателлитов) ограничена фильтрами первого порядка на входе стереофонического УМЗЧ.

Однако для выделения полосы частот сабвуфера вовсе не обязательно использовать активные фильтры. На страницах журнала были опубликованы два варианта УМЗЧ для компьютера [1], в которых применен оригинальный способ формирования сигнала для сабвуфера, не требующий отдельного фильтра. К сожалению, в первом варианте конструкции использованы две разные версии микросхемы TDA1519, не всегда имеющиеся в продаже. Во втором варианте — безнадежно устаревшие TDA2005, по уровню искажений и шумов не отвечающие современным требованиям; этой микросхеме требуется немало внешних элементов. Применив современные микросхемы УМЗЧ, предназначенные для автомобильной радиоаппаратуры, можно несколько упростить схему и значительно повысить эксплуатационные характеристики УМЗЧ.

Усилитель мощности удобно выполнить на основе распространенной микросхемы TDA1554Q (Philips). В нее входят два инвертирующих и два неинвертирующих усилителя с усилением по 20 дБ, их входное сопротивление — 60 кОм. Возможны два варианта их включения. Первый — стандартный, как четырехканальный УМЗЧ с максимальной выходной мощностью 4×6 Вт (4×11 Вт) на нагрузке 4(2) Ом. Второй вариант — как двухканальный УМЗЧ в мостовом включении с максимальной выходной мощностью 2×22 Вт на нагрузке 4 Ом.

В предлагаемой конструкции два инвертирующих канала использованы в обычном включении, а два неинвертирующих, благодаря оригинальному решению, — в мостовом включении.

Параметры усилителя:
Чувствительность, мВ 500
Номинальное сопротивление нагрузки, Ом 4
Номинальная выходная мощность, Вт,

    каналов СЧ—ВЧ

    канала НЧ

2×3,5

12

Максимальная выходная мощность, Вт,

    каналов СЧ—ВЧ

    канала НЧ

2×6

22

Максимальный потребляемый ток, А 3,5
Частота среза каналов СЧ—ВЧ, Гц 180
Частота среза канала НЧ, Гц 50…170

Напряжение питания усилителя может быть в пределах +10… 16 В. Ток, потребляемый устройством при отсутствии сигнала, — не более 0,1 А. В дежурном режиме “Standby” (режим дистанционного выключения) — 0,1 мА. Номинальная мощность указана при напряжении питания, равном 15 В, и гармонических искажениях около 0,5 %. Максимальная мощность, как принято, определяется при искажениях 10%.

Схема усилителя приведена на рис. 2. Устройство максимально упрощено, а номиналы большинства элементов унифицированы.

Рис.2. Принципиальная схема усилителя

Громкость и тембр регулируются сдвоенными переменными резисторами VR1 и VR2 соответственно. Во избежание перегрузки усилителя глубина регулировки тембра зависит от положения движка регулятора громкости. При максимальной громкости подъем ВЧ не превышает 2…3 дБ (и то — за счет завала НЧ и СЧ), но возрастает до 5…6 дБ при малой громкости [2]. Регулировка тембра ВЧ на “завал” не предусмотрена, поскольку, как показывает практика, в ней нет необходимости. Кроме того, большинство звуковых плат ПК имеют программно управляемые регуляторы тембра и баланса. В случае необходимости диапазон регулировки тембра в усилителе можно довести до 12…14 дБ, установив переменный резистор VR2 сопротивлением 10 кОм. Предусмотрена также возможность установки регулятора стереобаланса (VR4), хотя его необходимость еще более сомнительна.

По соображениям монтажа для сателлитов использованы инвертирующие каналы усиления, поэтому для сохранения исходной фазы сигнала динамические головки ВА1, ВА2 подключены в обратной полярности. Суммарный сигнал для сабвуфера формируется на общем для двух каналов разделительном кон-денсатореС13, каки в [1]. Частота среза этого фильтра составляет 170… 180 Гц. Емкость конденсатора С13 указана для динамических головок с полным сопротивлением 4 Ом. Для головок с полным сопротивлением 8 Ом его емкость нужно уменьшить до 220 мкФ.

По отношению к сигналам сателлитов сигнал сабвуфера образуется как дополнительная функция, поэтому при выполнении некоторых условий (об этом позже) на результирующей АЧХ возможно появление “горба” на частоте раздела величиной до 3 дБ. Для устранения этого недостатка в сабвуферный канал введен перестраиваемый пропорционально-интегрирующий фильтр VR3R1R2C3, частота среза которого изменяется в диапазоне 50… 150 Гц. При перестройке частоты одновременно изменяется и уровень сигнала, что позволяет отказаться от обычного регулятора уровня в канале сабвуфера. На рис. 3 приведены теоретические АЧХ фильтров по электрическому напряжению; семейство кривых канала НЧ для удобства смещено вниз на 6 дБ.

Рис.3. Теоретические АЧХ фильтров по напряжению

Для обеспечения работы двух одинаковых усилителей в мостовом включении необходимо подать на их входы противофазные сигналы. В этой конструкции использован каскад с разделенной нагрузкой. С коллектора транзистора VT1 снимается инвертированный сигнал, а с части эмиттерной нагрузки — неинвертированный. Коэффициент передачи каскада по обоим выходам составляет около -16 дБ, поэтому напряжение на входе канала НЧ в режиме максимально широкой полосы приблизительно на 4 дБ выше, чем в каналах сателлитов. Это компенсирует разницу в чувствительности широкополосных и низкочастотных головок и обеспечивает запас регулировки уровня в канале сабвуфера.

Кроме того, эта мера автоматически исключает перегрузку каскада на транзисторе VT1 по входу: за счет разницы в усилении ограничение сигнала на выходе мостового усилителя начнется раньше, чем на обычных выходах (откуда и берется сигнал для VT1). Благодаря глубокой ООС через резисторы R4, R5 линейность каскада удовлетворительна и при больших сигналах. Режим каскада по постоянному току обеспечивается за счет подключения цепи VR3R1 к конденсатору С13. На этом конденсаторе присутствует постоянное напряжение, примерно равное половине напряжения питания.

Еще один, пока непривычный для подобных усилителей узел — переключатель фазы сигнала сабвуфера SA2. Однако в системах домашнего театра и автомобильных сабвуферах такой каскад обязательно есть. Необходимость его применения вызвана следующим: при пространственно разнесенной акустической системе результирующая АЧХ в точке прослушивания будет определяться соотношением фаз приходящих сигналов. Сдвиг фаз, в свою очередь, определяется расстоянием до динамических головок.

На рис. 4 показаны теоретические АЧХ в ближнем поле излучения для случаев синфазного и противофазного включения головок при их компактной установке. Реальные АЧХ по звуковому давлению в зависимости от расстояний и характеристик головок могут принимать еще более причудливые формы. Очевидно, что введение переключателя фазы позволяет более гибко управлять результирующей АЧХ.

Рис.4. Теоретические АЧХ в ближнем поле излучения

Выключатель питания SA1 управляет состоянием микросхемы, через него же подается напряжение питания на каскад фа-зорасщепителя. В выключенном состоянии выходы переведены в высокоимпеданс-ное состояние, а ток потребления не превышает 100 мкА. Назначение остальных деталей очевидно. Емкость фильтра разделена на две части, поскольку установить конденсатор большой емкости непосредственно возле выводов питания микросхемы затруднительно.

О деталях и конструкции.

Оксидные конденсаторы К50-35 или аналогичные импортные, конденсаторы С1, С2, СЮ — керамические любого типа, остальные — К73-17. Все постоянные резисторы – МЛТ0.125. Переменный резистор регулировки громкости должен быть с показательной зависимостью сопротивления от угла поворота (типа В), остальные — с линейной (типа А). Транзистор КТ315В можно заменить любым транзистором структуры n-p-п с коэффициентом передачи тока базы не менее 50. Выбор остальных деталей не критичен.

Выпрямитель выполнен на импульсных диодах КД213А, это позволит при необходимости значительно увеличить емкость фильтра без риска возникновения мультипликативных помех. Сетевой трансформатор можно использовать любой с габаритной мощностью не менее 80 Вт (лучше больше), допустимым током вторичной обмотки не менее 5 Аи выходным напряжением 9… 11 В.

Ввиду относительной простоты усилитель вполне можно собрать на макетной плате (в таком варианте он работал у автора). Для журнальной публикации была разработана печатная плата (рис. 5), на которой размещается большинство деталей. Плата рассчитана на установку переключателей П2К на два направления и упомянутых выше деталей. Конденсатор СЗ емкостью 0,15 мкФ в случае необходимости можно составить из конденсаторов емкостью 0,1 мкФ и 0,047 мкФ, для чего на плате предусмотрены дополнительные контактные площадки.

Рис.5. Печатная плата усилителя

Переменные резисторы, разъемы и сетевой трансформатор размещают вне платы. Перемычки в цепи сигнала выполнены тонким монтажным проводом, для монтажа цепей питания и акустических систем необходимо использовать провод сечением не менее 0,75 мм2. Теплоотвод можно изготовить из дюралевого уголка 30×50 мм или использовать готовый от автомагнитолы (именно такой применен в авторском варианте).

Правильно собранный усилитель налаживания не требует. При включении достаточно убедиться в наличии указанных на схеме напряжений (допустимое отклонение ±10%). В случае наводок от блока питания компьютера следует включить два керамических конденсатора емкостью 220…470 пФ на входе микросхемы (между точками 6, 7 платы и общим проводом). Их можно разместить со стороны печатных проводников.

Для воспроизведения низких частот нужно использовать специализированную низкочастотную динамическую головку в акустическом оформлении. Самый простой способ — использовать АС от отечественной бытовой аппаратуры, удалив лишние детали. Автор для испытаний применял AC S-30B (“Радиотехника”). Акустическое оформление сателлитов может быть простейшим, в том числе и открытым.

Источники:

  1. Сапожников М. Два простых УМЗЧ для компьютера. — Радио, 2002, №4, с.15.
  2. Шихатов А. Пассивные регуляторы тембра. — Радио, 1999, №1, с. 14, 15.

Автор: А.ШИХАТОВ, г. Москва

Категория: Усилители мощности Метки: Источник http://cxem.net

Последние статьи

shemopedia.ru

Трехканальный УМЗЧ для автомобиля - Конструкции простой сложности - Схемы для начинающих

В. ГОРЕВ, г. Кондопога, Карелия

В статье описан трехканальный УМЗЧ с выходной мощностью около 60 Вт на канал для фронтальных громкоговорителей и 150 Вт для сабвуфера. В единой конструкции усилители и кроссовер объединены с блоком преобразователя напряжения бортовой сети.

Схема и конструкция платы могут быть использованы при изготовлении дополнительных усилителей для домашнего театра, хотя в этом случае блок сетевого питания (импульсный либо классический) лучше смонтировать отдельно.

ля высококачественного пятика-нального варианта воспроизведения звука в движущемся автомобиле необходима выходная мощность УМЗЧ не менее 50 Вт на канал для фронтальных громкоговорителей, не менее 20 Вт для тыловых громкоговорителей и 100 Вт для сабвуфера. Магнитолы или CD-ресиверы, продаваемые в магазинах, обычно выдают мощность до 15 Вт (до 20 Вт при работающем двигателе), обеспечивая необходимый запас мощности для громкоговорителей средней чувствительности только на стоянке. Таким образом, автор посчитал необходимым дополнить головное устройство внешним усилителем для фронтальных громкоговорителей и сабвуфера, а "тылы" обеспечит УМЗЧ магнитолы.

Усилитель мощности имеет три канала: два — для стереосигналов и один — для сигналов НЧ в полосе рабочих частот пассивного сабвуфера. Для обеспечения требуемой выходной мощности при питании от источника напряжения 12...14 В применен преобразователь напряжения.

Максимальная выходная мощность УМЗЧ канала НЧ достигает 175 Вт, максимальная выходная мощность каждого из двух каналов УМЗЧ — 75 Вт. Оба эти значения достижимы на нагрузке 4 Ом при коэффициенте гармоник не более 1 %. При номинальной мощности коэффициент гармоник УМЗЧ значительно меньше: не более 0,01 % — для двух каналов на микросхемах TDA7294 при мощности 60 Вт и не более 0,1 % — в канале для сабвуфера при мощности 150 Вт.

Напряжение питания для нормальной работы блока преобразования напряжения должно быть в интервале 11...16 В. Потребляемый преобразователем ток в покое (без сигнала) не превышает 1 А. При максимальной выходной мощности всех каналов ток потребления от аккумулятора достигает 40 А!

Размеры блока, конструктивно объединяющего усилители и преобразователь напряжения, — 290x153x63 мм, его масса — 2,3 кг.

Усилитель. Схема трехканального усилителя мощности приведена на рис. 1. Два канала УМЗЧ для фронтальных громкоговорителей выполнены на микросхемах TDA7294. Двухполяр-ное напряжение питания выбрано равным 2x28 В, достаточное при работе усилителя на нагрузку сопротивлением 4 Ом. При нагрузке сопротивлением

8 Ом напряжение питания следует повысить до 2x35 В либо все три УМЗЧ подключить к двухполярному источнику напряжения 2x38 В; это упростит схему преобразователя. На входе стереоканалов есть отключаемые фильтры ВЧ с частотой среза 100 Гц, выполненные на операционных усилителях DA5, DA6 . Фильтр нужен для исключения перегрузки встроенных громкоговорителей сигналами низкой частоты, на которые они не рассчитаны. При необходимости фильтр отключают переключателем S2. Из двухполярного напряжения +28 и -28 В на выходах стабилизаторовОА7 и DA8 (соответственно серии 7815 и 7915) получается напряжение +15 и -15 В для питания предварительного усилителя и фильтров.

Для канала сабвуфера пришлось отказаться от применения микросхем TDA7294, так как головка 75ГДН-1 самодельного сабвуфера имела сопротивление 4 Ом. Выходная же мощность требуется не менее 150 Вт, одна микросхема такую мощность не обеспечит. Микросхемы TDA7294 в мостовом включении [1] требуют нагрузку не менее 8 Ом. Для тех, кто располагает головкой сабвуфера сопротивлением 8 Ом, можно рекомендовать применение микросхем TDA7294 в мостовом включении с питанием от двухполярного источника напряжения 2x28 В.

Усилитель выполнен на базе известной схемы [2] на транзисторах серий КТ825, КТ827. Лучшей заменой составных выходных транзисторов, по мнению автора, является пара 2SA1302— 2SC3281 (Toshiba) вместе с парой КТ850—КТ851. Однако для сабвуферного канала не требуется усилителя с коэффициентом гармоник в тысячные доли процента, поэтому в оконечной ступени вполне пригодны транзисторы серий КТ8101, КТ8102.

Напряжение питания для достижения требуемой мощности выбрано двухпо-лярным 2x38 В. Это потребовало применения дополнительной обмотки на трансформаторе, дополнительных выпрямителя и фильтра в блоке питания.

На входе канала НЧ установлен выполненный на микросхеме DA4 фильтр, срезающий частоты выше 120 Гц. Перестройки фильтра не предусмотрено, частоту среза подбирают под конкретную акустическую систему. Для изменения частоты среза можно установить переключатель на 2—3 положения, коммутирующий соответствующие RC-цепи.

Усилитель не имеет на выходе защиты громкоговорителей от попадания на них постоянного напряжения. Поэтому, если в громкоговорителе дорогостоящая головка, то усилитель полезно дополнить соответствующим устройством защиты.

Преобразователь. Самой ответственной частью конструкции этого усилителя является преобразователь напряжения; его схема приведена на рис. 2. Он выполнен по схеме двухтактного каскада с трансформатором. В качестве силовых элементов применены переключательные МОП транзисторы. Схема управления со стабилизацией выходного напряжения выполнена на микросхеме ШИ регулятора TL494, обратная связь по напряжению заведена только с плюсовых выводов источников питания, стабилизация минусовых источников осуществляется косвенным путем. Точность поддержания напряжения плюсовых источников в несколько раз выше, чем минусовых. Для более точного поддержания напряжения на всех выходах преобразователя можно поставить компенсационный дроссель (такой установлен во всех БП компьютеров). Дроссель включают сразу после диодов выпрямителя, он должен иметь четыре обмотки (по числу выходов напряжения). Многие

"фирменные" усилители вообще не имеют стабилизации выходного напряжения преобразователя.

Кроме применения в преобразователе полевых транзисторов IRFZ44 (по два в параллель), можно рекомендовать и другие транзисторы: IRF1010, IRFZ48, IRFP150, IRFZ46. При их выборе целесообразно ориентироваться на приборы с минимальным сопротивлением сток—исток.

Преобразователь подключается к аккумулятору контактами реле (на ток до 30 А) по сигналу от магнитолы. Такой выход имеется в большинстве магнитол, он служит для выдвижения антенн,

включения активных антенн и внешних усилителей. При включении магнитолы на этом выходе появляется напряжение 12 В. При отсутствии такого выхода можно установить на передней панели автомобиля выключатель, который будет подавать напряжение 12 В на реле включения.

На входе инвертора установлен П-образный LC-фильтр для подавления помех. Дроссель фильтра 2L1 можно намотать на отрезке ферритового стержня проводом ПЭВ-2 диаметром 2 мм, число витков — 10—20. Хороший дроссель получается на обломке феррита от строчного трансформатора телевизора. В его магнитопроводе использован феррит 2000НМС1.

Магнитопровод трансформатора 2Т1 образован двумя сложенными вместе кольцами К42х28х10 из феррита 2000НМ1. Обмотки лучше наматывать жгутом из нескольких тонких проводов (набрав необходимое сечение), чем одним толстым. Выбрав имеющийся провод, например, диаметром 0,8 мм, рассчитываем число проводов обмотки исходя из среднего тока 20 А. Если принять допустимую плотность тока 5 А/мм2, получим жгут из восьми проводов. Перед намоткой острые грани ферритовых колец обязательно нужно закруглить.

Технология намотки следующая. Набирают жгут из 16 проводов необходимой длины и наматывают первичную обмотку, стараясь распределить обмотку равномерно по кольцу. "Про-звонкой" разделяют жгут пополам, начало одной половины соединяем с концом другой. Вторичную обмотку наматываем аналогично. Число витков первичной обмотки — 2x6, обмотки II — 2x16, обмотки III —2x22 витка.

Диоды выпрямителя обязательно должны быть высокочастотными (например, КД213А, КД2997), еще лучше диоды Шотки. В описываемой конструкции диоды КД213А установлены на плате без теплоотвода и при максимальной нагрузке нагреваются не очень сильно, так как режим максимальной нагрузки бывает кратковременным. В иных случаях эти диоды следует установить на теплоотвод.

На выходе преобразователя установлены помехоподавляющие LC-фильтры. Дроссели фильтров 2L2—2L5 можно намотать на отрезках ферритовых стержней диаметром 6 мм проводом ПЭВ-2 0,8, число витков — 20. Емкости конденсаторов на выходах 4700 мкФ и 2200 мкФ вполне достаточны, так как фильтрация происходит на высокой частоте, их можно уменьшить, но не более чем в два раза.

Конструкция. Усилитель и преобразователь смонтированы на одной печатной плате из односторонне фольги-рованного стеклотекстолита толщиной 2 мм и размерами 280x120 мм. Плата установлена в алюминиевом П-образ-ном корпусе сложной формы с ребрами. Чертеж, поясняющий размещение

платы в корпусе, приведен на рис. 3. Все мощные транзисторы, интегральные стабилизаторы и микросхемы TDA7294 прикреплены через изолирующие прокладки из слюды к промежуточным алюминиевым панелям толщиной

6 мм, которые крепятся болтами к корпусу (с применением теплопроводящей пасты). Поэтому, отвернув всего несколько болтов М5, плату с панелями можно легко снять с корпуса. Винты, крепящие микросхемы и транзисторы к пластине, не должны выступать за ее плоскость. Для устойчивости к влаге смонтированную печатную плату желательно покрыть лаком (СБ-1с, УР-231 или другим).

Корпус анодирован, а снаружи еще и окрашен. Торцы закрыты пластинами из алюминия толщиной 2 мм, которые прикреплены непосредственно к плате. На одной из пластин смонтированы входные разъемы и сделаны отверстия по ручке переключателя и регулятора громкости. На фото рис. 4 представлен

внешний вид конструкции и монтажа основных компонентов блока усилителя.

Налаживание каждого из каналов усилителя целесообразно проводить отдельно, подключив его к внешнему лабораторному блоку питания с регулируемым выходным напряжением. Если блок питания не имеет защиты от короткого замыкания, то первое вклю-

чение каждого из каналов УМЗЧ следует проводить, подключив его к источнику напряжения через два резистора сопротивлением по 20...50 Ом. Таким образом, можно сохранить оконечные транзисторы от выхода из строя при ошибках в монтаже.

В усилителях на микросхемах TDA7294 убеждаемся в отсутствии на выходе постоянного напряжения, проверяем ток покоя. Подавая на вход сигнал от генератора 34, проверяем сигнал на выходе с помощью осциллографа. В усилителе канала НЧ также убеждаемся в отсутствии на выходе постоянного напряжения, оно может быть в пределах плюс—минус нескольких милливольт. Резистором R40 выставляем ток покоя транзисторов VT5, VT6 около 20 мА, ток покоя оконечных транзисторов VT9, VT10 должен быть равен нулю. Подавая на вход сигнал от генератора НЧ, проверяем сигнал на выходе с помощью осциллографа, доводя его до ограничения. После этого резисторы можно заменить перемычками. Выходную мощность усилителя измеряем,

подключив на выход резистор ПЭВ мощностью 25—50 Вт сопротивлением 4 Ом, помещенный в банку с водой для лучшего охлаждения.

Налаживание преобразователя рекомендуется начинать до установки (пайки) переключательных транзисторов или исключив подачу питания на трансформатор. Проверив работу микросхемы TL494, следует подать напряжение питания около 14 В на трансформатор через мощную лампу накаливания на 12 В (60 Вт). Только полностью отладив работу преобразователя с небольшой нагрузкой, лампу можно заменить на предохранитель. Это позволит сберечь мощные транзисторы от выхода из строя при возможных ошибках. Для налаживания преобразователя нужно иметь мощный блок питания с выходным напряжением 12... 14 В на максимальный ток до 20 А или автомобильный аккумулятор. Окончательное налаживание блока (в части достижения равномерной АЧХ) производят в автомобиле.

Рекомендации по размещению усилителя. Обычно усилитель монтируют в багажнике автомобиля, хотя его можно расположить и в другом месте,

например, под сиденьем водителя. Так как усилитель потребляет ток до 40 А, то для подключения к аккумулятору необходимы медные провода сечением не менее 10 мм2. Плюсовой провод пи- : тания подключают к плюсовой клемме аккумулятора через предохранитель на 50 А. Нужно стремиться, чтобы провод от держателя предохранителя до клеммы был как можно короче. Провод минусовой цепи питания также прокладывают до аккумулятора или подключают к корпусу автомобиля в ближайшей точке. Сигнальные экранированные прово- да от магнитолы прокладывают по полу автомобиля под ковром.

ЛИТЕРАТУРА

1. Документация компании STMicroelec-tronics на микросхему TDA7294. — http://www.st.com.

2. Вильчинский В. Усилитель мощности с блоком питания. — Радио, 1990, № 5, с. 52—55.

Редактор — А. Соколов, графика — автор, Ю. Андреев, фото — автора

cxema.my1.ru

усилитель X Program X-D30 | журнал АвтоЗвук

измерения: Юрий ЕВТУШЕНКО

Встретились однажды трое одноклассников. И стали вместе… работать.

Не бывает такого, скажете? Так это у людей не бывает. А в технике всё не как у людей. Ну вот, например, считается ли у людей приличным собраться вчетвером, но при этом двоим поставят лишь один стул, а выпив… работать они будут втрое против оставшихся двоих? По-любому нехорошо, только в зависимости от характера совместной деятельности в обиде будут либо одни, либо другие. Теперь скажите: как используется большинство четырёхканальных усилителей современности? Именно так: два канала сидят на своих стульях, один слева, другой справа, два оставшихся вместе дуют в басовую трубу. Почему тогда сразу не сделать три канала, чтобы каждый на своём месте? При этом пять делают, и много, а три — мало. Дело тут не в нумерологии, просто для оптимального распределения мощности по каналам системы «фронт — сабвуфер» два канала, соединённые в мост, подходят близким к оптимальному образом (в предположении, что изначально все четыре идентичны). Получается некоторая универсальность, хочешь — четыре одинаковых, хочешь — три по-правильному неодинаковых. Пятиканальные усилители получаются (в этом номере даже тест есть по их поводу) либо так же, либо (в последнее время всё чаще) пятый канал делают импульсным, работающим в классе D (господа маркетологи, термин «цифровой», как неуместный, оставляю в вашем полном распоряжении). Импульсному усилителю мостовым быть совершенно ни к чему, поэтому получается ровно пять каналов, а не шесть с двумя, сидящими на одном стуле. А раз так, то можно и три? Как видим, можно. А вот теперь — снова всё внимание на заголовок, зря я его писал, старался? Трое. Одноклассников. Один из которых ходит в класс D. А значит, остальные — тоже…

Да, действительно, фирма DLS выбрала свой бюджетный суббрэнд X-Program (там так и написано: «X-Program by DLS») для дебюта серии широкополосных импульсных усилителей. Ни для кого не секрет, что широкополосные усилители, работающие в классе D, появляются в нынешнее время всё чаще, а в будущем, как я понимаю, составят серьёзную конкуренцию усилителям традиционной схемотехники. Кстати, поводов для сожалений здесь лично я не вижу. Мы же не высказываем сожалений, что транзисторные усилители вытеснили лампу? В сущности, усилители бывают хорошие и все остальные, а на каких принципах они работают — не так уж и важно. Да, у ламповых чудовищ есть свой шарм, а у хорошо сделанных транзисторных аппаратов его что, нету? Марку Левинсону про это расскажите, вот он порадуется. И потом: есть же звук триодный, пентодный, биполярный и полевой, и не думаю, что кто-то проиграет оттого, что появится ШИМ-звук. То есть не появится, он уже появился.

Кажется, я отвлекся, но совсем чуть-чуть. Все усилители серии X-D (а их там шесть, с «канальностью» от двух до пяти без пропусков) построены исключительно на принципах класса D, о чём прямо сказано в описании. Точнее, не очень прямо, там сказано о торжестве цифровых технологий (что выдаёт профессию автора), но в переводе с языка специалистов по продажам на язык грамотных людей это как раз то самое. Получается, что в трёхканальном усилителе X-D30 встретились усилители двух типов — басовый моноблок и два широкополосных, и все построены на принципах D-класса. А из спецификации следует, что ширина полосы фронтальных каналов от 10 Гц до 35 кГц и что отношение сигнал/шум более 100 дБА. Разве мы могли пройти мимо соблазна помучить такое изделие доступными средствами?

Конструкция корпуса X-D30 сделана не без фантазии: четыре пластиковые накладки по углам (которые по виду нипочём не отличить от металла) закрывают крепёжные винты, в результате усилитель кажется как бы приклеенным к монтажной поверхности без видимых следов крепежа. При скрытой установке накладки можно будет снять и у боковых стенок поставить вентиляторы. Суммарный номинал предохранителей 50 А, для двухканальника это было бы очень солидно, а для трёхканального «комбайна» вроде бы не очень. С другой стороны, здесь D-класс… Силовые зажимы готовы принять кабель диаметром 8,5 мм, у выходных зажимов диаметр 6 мм, зажим Rem принимает кабель до 4,5 мм. Кстати, для операций с зажимами требуются шестигранные ключи трёх размеров, и пусть мне кто-нибудь докажет, что это удобно. Сабвуферный канал снабжён двумя парами выходных зажимов, до сих пор такая особенность была преимущественно прерогативой отдельных басовых усилителей. В каналах L и R можно включить только фильтр ВЧ с диапазоном перестройки частоты среза от 50 до 500 Гц. Канал Sub, как водится, работает и от входов каналов L и R, в том числе и от входов уровня громкоговорителей. Это означает, что при доработке штатной аудиосистемы одной проблемой будет меньше. В сабвуферном канале неотключаемый фильтр НЧ с диапазоном изменения частоты среза от 30 до 150 Гц. Подтональный фильтр отключаемый, но не регулируемый. Имеется плавный фазовращатель — эта опция также встречается почти исключительно в «солирующих» моноблоках. Правда, нет буста, но это, похоже, принципиальная позиция специалистов DLS, а принципы мы уважаем.

Для прослушивания к фронтальным каналам были подключены заслуженные Monitor Audio Reference Gold. Чтобы условия были реалистичны, сабвуферный канал нагрузили на лабораторный эквивалент нагрузки 4 Ом, в процессе прослушивания сабвуферный канал то подключали, то отключали, чтобы посмотреть, что будет и будет ли что-нибудь. В списке дисков для прослушивания новых позиций не появилось, даже напротив, в данном случае дисков понадобилось меньше обычного.

1. Pink Floyd, «The Dark Side of the Moon». Capitol, 2003.

2. Celentano, «Arrivano Gli Uomini». Clan, 1991.

3. «Silence Technology Test Disc. Audio div.». Matsushita, 1990.

4. «Music and Nature. Wear the Music You Love». P & S, год выпуска не указан.

Сразу отмечаем, что хлопки в ладоши с первого трека диска [2] не очень похожи на себя. Бас-гитара мощная, но немного расплывчатая. Басовая «бочка» на 10 треке оправдывает своё название, создаётся впечатление, что звучит не гибкий пластик, а материал более твёрдый и существенно более натуральный. Присутствие мощного басового подпора (в несабвуферных каналах) практически не влияет на передачу деликатных инструментов вроде колокольчиков. Можно ли с ходу узнать их, ставшее довольно привычным, звучание — вопрос отдельный. Но свободная и непосредственная ритмика музыкального повествования, несомненно, завораживает. Чувствуется, что усилитель ведёт басовую партию легко, не задыхаясь. Рискну предположить, что это — одна из особенностей подачи импульсных усилителей.

Когда сабвуферный канал загружен работой (пусть даже и в виде имитации, но ток-то он потребляет по-всамделишному), те же хлопки становятся мягче и понятнее, хотя о полной естественности я бы говорить не рискнул. При этом различимость деликатных звуков не ухудшается. Тылы звуковой сцены (диск [4], трек 4) кажутся спрессованными, впрочем, для той музыки, которую чаще всего слушают в авто, это беда небольшая. Зато локализация источников вполне чёткая, такую привычнее встречать у аппаратов существенно более высокого класса и цены. Фоновые шумы в записи церковного колокола ([3], трек 12) лишь угадываются, однако фантомы резонансов колокола угадывать не надо, они присутствуют во всей красе. И ещё одно наблюдение: трески фейерверка (13 трек с того же диска) как бы модулируют низкочастотный гул большого города, одновременно с хлопком фейерверка рокот как будто втягивается внутрь динамиков. Такого мне встречать не доводилось, хотя, с другой стороны, опыт слушаний импульсных усилителей у нас пока небольшой. Тарелки (диск [1], трек 6) звенят с некоторым железным оттенком. Щеточки тоже необычны, да и пересыпающимся пенсам недостаёт звонкости. Думается, в бескомпромиссной инсталляции стоило бы X-D30 нагрузить на сабвуфер и мидбасы, а работу с пищалками возложить на пусть менее мощный, но более «высокочастотный» усилитель. В системе же обычной, даже с некоторыми претензиями, X-D30 определённо не разочарует.

www.xn--80aeatqv1al.xn--p1ai

Трехканальный мультимедийный УМЗЧ - Усилители мощности - Аудио - Cхемы

    Несмотря на множество моделей мультимедийных АС промышленного производства, интерес радиолюбителей к самостоятельному изготовлению подобных конструкций не снижается. Особый интерес вызывают системы с общим низкочастотным каналом. Низкочастотный громкоговоритель — сабвуфер — при этом размещают в отдельном корпусе, что позволяет значительно уменьшить габариты АС левого и правого каналов. Для подобного рода конструкций и предназначен описываемый здесь усилитель с общей номинальной мощностью около 20 Вт.

    К особенностям мультимедийного комплекса можно отнести относительно небольшие размеры видеомонитора и соответствующие им габариты акустической системы, размещаемой, как правило, в непосредственной близости от слушателя. В связи с этим максимальная мощность усилителей для такой АС обычно не превышает 10...20 Вт. Близость расположения мультимедийной акустической системы нередко ограничивает ее допустимые размеры, поэтому здесь распространено размещение низкочастотной головки в одном общем корпусе — сабвуфере, а стереофонические громкоговорители выступают здесь в роли "сателлитов".

    Для формирования сигнала канала НЧ (сабвуфера) обычно используются сумматор и активный фильтр. В качестве примера на рис. 1 приведена схема этого узла.

Рис.1. Формирователь сигнала НЧ (сабвуфера)

    На ОУ DA1.1 выполнен инвертирующий сумматор, совмещенный с фильтром первого порядка, на ОУ DA1.2 — активный фильтр Баттерворта второго порядка. Частота среза получившегося в итоге фильтра третьего порядка составляет примерно 180 Гц. Делитель R1R2 задает режим ОУ по постоянному току. Полоса частот громкоговорителей СЧ—ВЧ (сателлитов) ограничена фильтрами первого порядка на входе стереофонического УМЗЧ.

    Однако для выделения полосы частот сабвуфера вовсе не обязательно использовать активные фильтры. На страницах журнала были опубликованы два варианта УМЗЧ для компьютера [1], в которых применен оригинальный способ формирования сигнала для сабвуфера, не требующий отдельного фильтра. К сожалению, в первом варианте конструкции использованы две разные версии микросхемы TDA1519, не всегда имеющиеся в продаже. Во втором варианте — безнадежно устаревшие TDA2005, по уровню искажений и шумов не отвечающие современным требованиям; этой микросхеме требуется немало внешних элементов. Применив современные микросхемы УМЗЧ, предназначенные для автомобильной радиоаппаратуры, можно несколько упростить схему и значительно повысить эксплуатационные характеристики УМЗЧ.

    Усилитель мощности удобно выполнить на основе распространенной микросхемы TDA1554Q (Philips). В нее входят два инвертирующих и два неинвертирующих усилителя с усилением по 20 дБ, их входное сопротивление — 60 кОм. Возможны два варианта их включения. Первый — стандартный, как четырехканальный УМЗЧ с максимальной выходной мощностью 4x6 Вт (4x11 Вт) на нагрузке 4(2) Ом. Второй вариант — как двухканальный УМЗЧ в мостовом включении с максимальной выходной мощностью 2x22 Вт на нагрузке 4 Ом.

    В предлагаемой конструкции два инвертирующих канала использованы в обычном включении, а два неинвертирующих, благодаря оригинальному решению, — в мостовом включении.

Параметры усилителя
Чувствительность, мВ 500
Номинальное сопротивление нагрузки, Ом4
Номинальная выходная мощность, Вт,    каналов СЧ—ВЧ    канала НЧ 2x3,512
Максимальная выходная мощность, Вт,    каналов СЧ—ВЧ    канала НЧ 2x622
Максимальный потребляемый ток, А 3,5
Частота среза каналов СЧ—ВЧ, Гц 180
Частота среза канала НЧ, Гц 50...170

    Напряжение питания усилителя может быть в пределах +10... 16 В. Ток, потребляемый устройством при отсутствии сигнала, — не более 0,1 А. В дежурном режиме "Standby" (режим дистанционного выключения) — 0,1 мА. Номинальная мощность указана при напряжении питания, равном 15 В, и гармонических искажениях около 0,5 %. Максимальная мощность, как принято, определяется при искажениях 10%.

    Схема усилителя приведена на рис. 2. Устройство максимально упрощено, а номиналы большинства элементов унифицированы.

Рис.2. Принципиальная схема усилителя

    Громкость и тембр регулируются сдвоенными переменными резисторами VR1 и VR2 соответственно. Во избежание перегрузки усилителя глубина регулировки тембра зависит от положения движка регулятора громкости. При максимальной громкости подъем ВЧ не превышает 2...3 дБ (и то — за счет завала НЧ и СЧ), но возрастает до 5...6 дБ при малой громкости [2]. Регулировка тембра ВЧ на "завал" не предусмотрена, поскольку, как показывает практика, в ней нет необходимости. Кроме того, большинство звуковых плат ПК имеют программно управляемые регуляторы тембра и баланса. В случае необходимости диапазон регулировки тембра в усилителе можно довести до 12...14 дБ, установив переменный резистор VR2 сопротивлением 10 кОм. Предусмотрена также возможность установки регулятора стереобаланса (VR4), хотя его необходимость еще более сомнительна.

    По соображениям монтажа для сателлитов использованы инвертирующие каналы усиления, поэтому для сохранения исходной фазы сигнала динамические головки ВА1, ВА2 подключены в обратной полярности. Суммарный сигнал для сабвуфера формируется на общем для двух каналов разделительном кон-денсатореС13, каки в [1]. Частота среза этого фильтра составляет 170... 180 Гц. Емкость конденсатора С13 указана для динамических головок с полным сопротивлением 4 Ом. Для головок с полным сопротивлением 8 Ом его емкость нужно уменьшить до 220 мкФ.

    По отношению к сигналам сателлитов сигнал сабвуфера образуется как дополнительная функция, поэтому при выполнении некоторых условий (об этом позже) на результирующей АЧХ возможно появление "горба" на частоте раздела величиной до 3 дБ. Для устранения этого недостатка в сабвуферный канал введен перестраиваемый пропорционально-интегрирующий фильтр VR3R1R2C3, частота среза которого изменяется в диапазоне 50... 150 Гц. При перестройке частоты одновременно изменяется и уровень сигнала, что позволяет отказаться от обычного регулятора уровня в канале сабвуфера. На рис. 3 приведены теоретические АЧХ фильтров по электрическому напряжению; семейство кривых канала НЧ для удобства смещено вниз на 6 дБ.

Рис.3. Теоретические АЧХ фильтров по напряжению

    Для обеспечения работы двух одинаковых усилителей в мостовом включении необходимо подать на их входы противофазные сигналы. В этой конструкции использован каскад с разделенной нагрузкой. С коллектора транзистора VT1 снимается инвертированный сигнал, а с части эмиттерной нагрузки — неинвертированный. Коэффициент передачи каскада по обоим выходам составляет около -16 дБ, поэтому напряжение на входе канала НЧ в режиме максимально широкой полосы приблизительно на 4 дБ выше, чем в каналах сателлитов. Это компенсирует разницу в чувствительности широкополосных и низкочастотных головок и обеспечивает запас регулировки уровня в канале сабвуфера.

    Кроме того, эта мера автоматически исключает перегрузку каскада на транзисторе VT1 по входу: за счет разницы в усилении ограничение сигнала на выходе мостового усилителя начнется раньше, чем на обычных выходах (откуда и берется сигнал для VT1). Благодаря глубокой ООС через резисторы R4, R5 линейность каскада удовлетворительна и при больших сигналах. Режим каскада по постоянному току обеспечивается за счет подключения цепи VR3R1 к конденсатору С13. На этом конденсаторе присутствует постоянное напряжение, примерно равное половине напряжения питания.

    Еще один, пока непривычный для подобных усилителей узел — переключатель фазы сигнала сабвуфера SA2. Однако в системах домашнего театра и автомобильных сабвуферах такой каскад обязательно есть. Необходимость его применения вызвана следующим: при пространственно разнесенной акустической системе результирующая АЧХ в точке прослушивания будет определяться соотношением фаз приходящих сигналов. Сдвиг фаз, в свою очередь, определяется расстоянием до динамических головок.

    На рис. 4 показаны теоретические АЧХ в ближнем поле излучения для случаев синфазного и противофазного включения головок при их компактной установке. Реальные АЧХ по звуковому давлению в зависимости от расстояний и характеристик головок могут принимать еще более причудливые формы. Очевидно, что введение переключателя фазы позволяет более гибко управлять результирующей АЧХ.

Рис.4. Теоретические АЧХ в ближнем поле излучения

    Выключатель питания SA1 управляет состоянием микросхемы, через него же подается напряжение питания на каскад фа-зорасщепителя. В выключенном состоянии выходы переведены в высокоимпеданс-ное состояние, а ток потребления не превышает 100 мкА. Назначение остальных деталей очевидно. Емкость фильтра разделена на две части, поскольку установить конденсатор большой емкости непосредственно возле выводов питания микросхемы затруднительно.

    О деталях и конструкции. Оксидные конденсаторы К50-35 или аналогичные импортные, конденсаторы С1, С2, СЮ — керамические любого типа, остальные — К73-17. Все постоянные резисторы - МЛТ0.125. Переменный резистор регулировки громкости должен быть с показательной зависимостью сопротивления от угла поворота (типа В), остальные — с линейной (типа А). Транзистор КТ315В можно заменить любым транзистором структуры n-p-п с коэффициентом передачи тока базы не менее 50. Выбор остальных деталей не критичен.

    Выпрямитель выполнен на импульсных диодах КД213А, это позволит при необходимости значительно увеличить емкость фильтра без риска возникновения мультипликативных помех. Сетевой трансформатор можно использовать любой с габаритной мощностью не менее 80 Вт (лучше больше), допустимым током вторичной обмотки не менее 5 Аи выходным напряжением 9... 11 В.

    Ввиду относительной простоты усилитель вполне можно собрать на макетной плате (в таком варианте он работал у автора). Для журнальной публикации была разработана печатная плата (рис. 5), на которой размещается большинство деталей. Плата рассчитана на установку переключателей П2К на два направления и упомянутых выше деталей. Конденсатор СЗ емкостью 0,15 мкФ в случае необходимости можно составить из конденсаторов емкостью 0,1 мкФ и 0,047 мкФ, для чего на плате предусмотрены дополнительные контактные площадки.

Рис.5. Печатная плата усилителя

    Переменные резисторы, разъемы и сетевой трансформатор размещают вне платы. Перемычки в цепи сигнала выполнены тонким монтажным проводом, для монтажа цепей питания и акустических систем необходимо использовать провод сечением не менее 0,75 мм2. Теплоотвод можно изготовить из дюралевого уголка 30x50 мм или использовать готовый от автомагнитолы (именно такой применен в авторском варианте).

    Правильно собранный усилитель налаживания не требует. При включении достаточно убедиться в наличии указанных на схеме напряжений (допустимое отклонение ±10%). В случае наводок от блока питания компьютера следует включить два керамических конденсатора емкостью 220...470 пФ на входе микросхемы (между точками 6, 7 платы и общим проводом). Их можно разместить со стороны печатных проводников.

    Для воспроизведения низких частот нужно использовать специализированную низкочастотную динамическую головку в акустическом оформлении. Самый простой способ — использовать АС от отечественной бытовой аппаратуры, удалив лишние детали. Автор для испытаний применял AC S-30B ("Радиотехника"). Акустическое оформление сателлитов может быть простейшим, в том числе и открытым.

Источники

  1. Сапожников М. Два простых УМЗЧ для компьютера. — Радио, 2002, №4, с.15.
  2. Шихатов А. Пассивные регуляторы тембра. — Радио, 1999, №1, с. 14, 15.

radiotex.3dn.ru

четырёхканальные усилители от 5200 до 9300 рублей

Пётр ХОХЛОВ. Измерения: Дмитрий ПРАСЛОВ

Почему-то принято считать, что аудиотехника средней ценовой категории должна появляться только взамен техники уровня начального. Но стереотипы тем и хороши, что их можно ломать.

Mystery MB 4.400 V2 | Power Acoustik Demon 1000 | Fusion RE-AM90040 | Art Sound PA450.4 | Pioneer PRS-D420 | Soundstream LW4.620 | X-Program X-D40

Порой даже нужно, вся история науки и техники — непрерываемая череда выходов за рамки ранее известного и привычного. Мы привыкли считать, что двухканальные усилители знаменуют собой (не одновременно, но последовательно) как первую, так и завершающую стадию построения аудиосистемы. Если вы с удовольствием пользуетесь усилителями головного устройства, но постепенно начинаете ощущать, что без сабвуфера вам больше не жить — это стадия первая. Тут вы, скорее всего, приобретёте двухканальный усилитель, подключите его мостом к сабвуферу и на некоторое время останетесь полностью удовлетворёнными. Завершающая стадия — это когда вы знаете, какая вам нужна акустика, какой сабвуфер (или сабвуферы), возможно даже, всё это у вас есть. Но теперь вы настолько круты, требовательны и образованны, что понимаете: ни один четырёх-, пяти- и даже шестиканальный усилитель ваши запросы полностью не удовлетворит, а набрать нужный комплект звукоусиления можно, лишь используя энное количество двухканальных усилителей. Эту стадию я назвал завершающей не потому, что за ней последует прекращение любых изысканий в этой области, а просто за неимением другого слова, кроме паскудно-гламурного «топовая». Просто если стадию «головное устройство плюс сабвуфер» многие из нас преодолевают довольно быстро, то на «завершающей» можно оставаться всю жизнь, ибо предела совершенству нет.

По идее, где-то в середине находится «четвертичный период», где царят четырёхканальные усилители. Наигравшись с сабвуфером, некто начинает вдруг осознавать, что басы это, конечно, круто, но можно бы и о музыке подумать. А какая от «таблеток» головного устройства может быть музыка? Только не надо меня упрекать в снобизме — в принципе, Музыку (именно так, с большой буквы) можно услышать и от усилителя «магнитолы», и от совсем недорогой акустики — художественный уровень и техническое качество вещи разные. (Я неоднократно слышал высказывания о том, что совершенствование технических средств идёт нога в ногу с деградацией Музыки, как искусства, и не сказал бы, что я с такими утверждениями в корне не согласен.) Но если действительно говорить лишь о техническом качестве воспроизведения, то хотелось бы, чтобы это качество соответствовало реалиям сегодняшнего дня, чтобы не просто были «верхи» и «низы», а всё это шло бы с адекватным динамическим диапазоном и звуковым давлением. А вот этого как раз от усилителей головного устройства требовать нельзя. И если вам нужно что-то ещё, кроме мощного баса, то тут одним сабвуферным усилителем не обойтись. Обратите внимание, текущий абзац я начал словами «по идее». В том смысле, что любой четырёхканальный усилитель может быть заменён парой двухканальных, так что нужда в первых может никогда и не возникнуть. То есть вы можете просто докупить к имеющемуся сабвуферному усилителю ещё один двухканальник или даже моноблок — в последнем случае старый двухканальный аппарат переводится в разряд фронтального. И т.д. и т.п.

Правда, все эти рассуждения неявно подразумевают, что автомобиль — некоторая данность, которая никогда не меняется. А такое предположение, как я понимаю, ошибочно — меняется эта данность, только подтаскивай. Скажем, у вас в авто стояла «голова» с сабвуферным усилителем, но потом машина «пришла» другая, с головным устройством и акустикой, но без усилителей. Вот тут-то вполне ожидаемо наступает «четырёхканальная» стадия. «В старой машине у меня стоял усилитель с сабвуфером, теперь, наверное, надо и на фронты поставить что-нибудь помощнее».

Впрочем, названный вариант использования четырёхканального аппарата (сабвуфер плюс фронт) это лишь один из многих. Некоторые, как мне говорили, никак не хотят отвыкать от басовитой тыловой акустики (сиречь «лопухов»). Пользуясь случаем, я, конечно, не премину заметить, что такие тылы, в сущности — пережиток досабвуферной античности: бас они по-любому дают «не такой», а звуковую сцену на себя оттягивают, попросту говоря, портят. Тем не менее «фронт плюс тыл» — это второй вариант, позволяющий занять четырёхканальный усилитель. Следующий вариант использования четырёхканальника (который по распространённости уступает двум первым в разы) — это работа на два сабвуфера. А что? Два сабвуфера всегда лучше, чем один — они и локализуются меньше, и звуковое поле создают более равномерное. И если кто-то может сказать, что типичной мостовой мощности (4 Ом) 250 Вт маловато, то сказать то же самое про полкиловатта будет уже вдвое труднее.

Лично мне больше всего симпатичен следующий вариант использования четырёхканальника: би-ампинг трёхполосного фронта (на отраслевом арго — 2,5 полосы). Симпатичен, потому что логичен. В принципе, можно замахнуться и на три-ампинг (на том же диалекте — «полная поканалка»), но в этом и логики меньше (на серединке и пищалке мощности невеликие, пассивные фильтры по разделу полос справляются, как правило, неплохо — надо ли их на отдельные каналы «вешать»?), и одним четырёхканальником тут не обойтись. Кстати, в би-ампинге обычной двухполосной акустики смысла больше — мидбас, что ни говори, работает с солидными мощностями, да и индуктивность катушки у него больше, нежели у «серединки», а значит, и токовый отклик «вреднее». Но если для би-ампинга баса и комбинации СЧ/ВЧ-головок в трёхполосной системе достаточно, чтобы диапазон перестройки фильтров «добивал» до 500 — 800 Гц, то для того, чтобы на «поканалку» повесить двухполосный фронт, надо иметь диапазон хотя бы до 4 кГц. А усилители с такими фильтрами — редкость. Впрочем, в сегодняшней, по старым временам довольно малочисленной, группе участников такие усилители нам всё же встретились, даже не один (а два). Ещё двое (из семи) одноклассников по параметрам своих фильтров могут работать с «трёхполоской» в режиме би-ампинга. Вот, кстати, один из резонов, по которым к усилителям повышенной ценовой категории имеет смысл присмотреться внимательнее.

Что я всё о фильтрах? В конце концов, главный параметр усилителя мощности — это именно мощность, иначе «что в имени твоём?». И по этому параметру участники нынешнего группового теста имеют все предпосылки для уважительного отношения. Да, мы всегда говорили, что мощность внешнего усилителя может быть почти любая. Но при условии, что она не ниже 60 Вт на канал (4 Ом). Выше 90 Вт по большому счёту не нужно, но тоже при одном условии. Если мощность на нагрузку 2 Ом не меньше примерно 130 Вт, значит, в мостовом режиме на 4 Ом усилитель сможет отдать 250 Вт, а это по нашим меркам — минимальный энергетический потенциал, когда усилитель имеет смысл «грузить» на сабвуфер. Как совмещаются требования «не больше 90 Вт на 4 Ом» и «не меньше 130 Вт на 2 Ом»? А без проблем, при условии, что блок питания располагает достаточным резервом и его напряжение не сильно «проседает» на двухомной нагрузке. И вот тут, как нетрудно догадаться, следующая причина не слишком жадничать при выборе четырёхканального усилителя.

В общем, приобретая не самый дешёвый усилитель, вы имеете больше шансов на то, что он сможет удовлетворить естественные требования к характеристикам фильтров и выходной мощности. Другие технические характеристики, конечно, тоже не следует сбрасывать со счетов. Правда, здесь уже не всё так однозначно. Например, мы полагаем необходимым, чтобы частотный диапазон усилителя (по уровню -1 дБ) был не ниже 30 кГц. И это, конечно, не потому, что кто-то услышит недостаток верхов не то что на частоте 29, но даже на 20 кГц. Кстати говоря, одиночный тон 20 кГц некоторые молодые люди слышат. Как мне сейчас вспомнилось, когда-то пресловутые «британские учёные» (исследующие, как известно, всё обо всём) опубликовали свои выводы, по которым наибольший процент таких «высокослышащих» наблюдается среди лиц, страдающих бронхиальной астмой. Ничего себе жертв требует искусство…

Так вот, рубеж 30 кГц мы задаём потому, что если усилитель его превышает, это означает, что на частотах 18 — 19 кГц вносимое им затухание будет меньше 0,5 дБ. Правда, это утверждение почти стопроцентно справедливо для «обычных» усилителей, работающих в классе AB — их полоса, как правило, ограничена поверху простеньким фильтром первого порядка (RC-фильтром). А в последнее время множатся ряды широкополосных усилителей класса D, а их полоса поверху ограничена фильтром более «крутым». То есть полоса может быть и меньше 30 кГц (главное, чтобы не сильно меньше), а затухание на звуковых частотах они вносят минимальное. В этих случаях мы не сильно заостряли своё внимание на ограничение поверху, проще говоря, балл за оценку технического уровня не снижали. Впрочем, «D-классы» пока ещё не свободны и от других огрехов, в частности, уровень нелинейности (коэффициент нелинейных искажений) у них не только выше, чем у «аналоговых» усилителей, но, что самое неприятное, он мало зависит от уровня сигнала. То есть не исключено, что, выбрав комфортную громкость прослушивания, вы сможете обнаружить в музыкальном материале некоторую «замутнённость». Если кто-то станет возражать, что у акустики уровень КНИ на порядок выше, то я отвечу вот что. Во-первых, не на порядок, хорошо выполненные головки имеют на средних частотах коэффициент гармоник 0,4%, а то и 0,25% — последний показатель даже немного ниже того, что мы видим у иных «D-классов». Во-вторых, спектр нелинейностей головки «короткий», главная составляющая — это 3-я гармоника, а выше 5-й там уже почти ничего и нет. Такие компоненты в значительной мере маскируются основным сигналом. У импульсного усилителя — сплошной «частокол» чётных и нечётных гармонических составляющих, включая и 9-ю, и 10-ю гармоники. И, как это ни прискорбно, переходное затухание (разделение каналов) в импульсных усилителях далеко не всегда бывает достаточно высоким — мощная радиочастотная составляющая играет роль несущей частоты и способствует прониканию сигнала из одного канала в другой. Впрочем, в обычных автомобильных усилителях с переходным затуханием, как мы знаем, тоже нередко возникают проблемы. И тоже в значительной мере они связаны с присутствием ВЧ-помехи от источника питания. Однако по нашему опыту, если показатели переходного затухания хуже, чем 53 дБ, это, скорее всего, связано с ошибками в трассировке печатной платы.

По технике на сегодня всё. Но есть ещё один аспект, за который следовало бы внимательнее отнестись к недешёвым усилителям. Они просто красивы. Согласитесь, мы же любим окружать себя красивыми вещами. Вот, скажем, в сегодняшней группе лишь один участник выглядит простовато (и то на мой пресыщенный взгляд), все остальные приятно взять в руки, а кое-кого просто из рук и выпускать не хочется. Вот сейчас мы на них и посмотрим.

 

МЁД & ДЁГОТЬ

Лидер определился сразу. Наибольшее количество баллов набрал усилитель Art Sound. Не слишком дорогой аппарат и оснащён по высшему разряду, и мощности у него в достатке, да и сделан на совесть. По два балла уступили победителю ещё два участника. Pioneer и Soundstream. Первый сделан исключительно качественно, хотя некоторые технические характеристики усилителя класса D вызывают вопросы. Ко второму по технике вопросов практически и не было, а что касается фильтров, то по этой части Lil Wonder выступил отменно. Словом, между этими двумя выбрать трудно, поэтому оба получают звание «Фаворита».

www.xn--80aeatqv1al.xn--p1ai

Сделай сам: Трёхканальный усилитель (2.1)

Наверное, многие из Вас мечтали о хорошей акустической системе для дома.

Но после похода в магазин, ознакомившись с ценами, это все так и остается мечтой :( …

После «серфинга» по страницам интернет, я нашел интересную статью.

Вот оригинал статьи (не знаю автора):

Этот усилитель предназначен для работы с трехканальной аудиосистемой, состоящей из двух средне-низкочастотных акустических систем и одного мощного низкочастотного канала. Усилитель может работать в автомобиле, с персональным компьютером или в составе домашнего театра.Усилитель выполнен на микросхеме TDA1554Q, в которой четыре канала УНЧ, причем, два прямые, два инверсные. Данная микросхема, при типовом включении, может работать как четырехканальный усилитель или как двухканальный мостовой усилитель (при попарном соединении прямых и инверсных входов).Наличие двух прямых и двух инверсных усилителей затрудняет выполнение трехканальной системы, так как, для низкочастотного мостового усилителя требуется один прямой и один инверсный усилитель. Тогда, на стереоканалы остается еще один прямой и один инверсный. Но это делает работу стереоканалов не в фазе.Для того чтобы не нарушать фазирование стереоканалов, мостовой низкочастотный усилитель выполнен на одинаковых УНЧ, противофазность сигналов на входах которых создается при помощи фазоинвертора на VT1.При работе на четырехомные акустические системы, мощность в стереоканалах 2x6W, мощность в НЧ-канале 22W. Чувствительность по входу - 500mV. Ток потребления не более 4А. Частотный диапазон низкочастотного канала 20-180 Hz, средне-высокочастотных, - 170-22000 Hz.R1 - регулятор громкости, R2 - регулятор стереобаланса, R3 - регулятор уровня низкочастотного канала.Микросхема должна быть установлена на радиатор площадью не менее 300 см2. Соединительные провода питания и АС не тоньше 0,75мм2.

Единственным отклонением от данного варианта было исключение R2 - регулятор стереобаланса.

А вот еще одна схема данного усилителя:

 Немного  о деталях и конструкции. ( относительно этого рисунка)

Переключатель фазы сигнала сабвуфера SA2. Необходимость его применения вызвана следующим: при пространственно разнесенной акустической системе результирующая АЧХ в точке прослушивания будет определяться соотношением фаз приходящих сигналов. Сдвиг фаз, в свою очередь, определяется расстоянием до динамических головок.

Выключатель питания SA1 управляет состоянием микросхемы, через него же подается напряжение питания на каскад фазорасщепителя. В выключенном состоянии выходы переведены в высокоимпедансное состояние, а ток потребления не превышает 100 мкА. Назначение остальных деталей очевидно. Емкость фильтра разделена на две части, поскольку установить конденсатор большой емкости непосредственно возле выводов питания микросхемы затруднительно.

Оксидные конденсаторы К50-35 или аналогичные импортные, конденсаторы С1, С2, СЮ — керамические любого типа, остальные — К73-17. Все постоянные резисторы - МЛТ0.125. Переменный резистор регулировки громкости должен быть с показательной зависимостью сопротивления от угла поворота (типа В), остальные — с линейной (типа А). Транзистор КТ315В можно заменить любым транзистором структуры n-p-п с коэффициентом передачи тока базы не менее 50. Выбор остальных деталей не критичен.   Выпрямитель выполнен на импульсных диодах КД213А, это позволит при необходимости значительно увеличить емкость фильтра без риска возникновения мультипликативных помех. Сетевой трансформатор можно использовать любой с габаритной мощностью не менее 80 Вт (лучше больше), допустимым током вторичной обмотки не менее 5 А и выходным напряжением 9... 11 В.

Печатная плата в формате .lay  тут.(ссылка появится позже) 

P.S. работает хорошо в соотношении цена-качаство.

Информация предоставлена исключительно в ознакомительных целях. Я не являюсь автором и разработчиком данного усилителя.

vseodin.blogspot.ru

Трехканальный усилитель - схема, обзор, статья, цена

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:

Трехканальный усилитель

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.ФункцияУсилитель 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:

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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


Смотрите также