Иногда бывает так, что приобретенная в свое время автомагнитола перестает удовлетворять возросшим требованиям владельца. Некоторые поступают просто: покупают новую. Между тем зачастую можно улучшить и старую автомагнитолу произведя замену двухканального УМЗЧ автомагнитолы на более мощный четырехканальный.
В моей автомагнитоле "Toshiba TX-20" установлен двухканальный УМЗЧ TDA7394. Его максимальная выходная мощность — 15 Вт на канал. Понятно, что синусоидальная мощность этого усилителя значительно меньше, поэтому даже на средней громкости заметны нелинейные искажения. Со временем возникло желание умощнить магнитолу, а заодно сделать ее четырехканальной.
Для этого решил заменить имеющуюся в магнитоле микросхему TDA7394 на микросхему TDA7384A, обеспечивающую максимальную мощность 40 Вт в каждом из четырех каналов.
Подобные характеристики имеет большинство современных автомагнитол. При мощности 4 Вт на канал коэффициент гармоник не превышает 0,15 %, что вполне достаточно для не очень взыскательного слушателя [1].
Схема подключения микросхемы показана на рисунке 1. Номера рядом с черными точками соответствуют выводам ранее установленной микросхемы TDA7394. Сначала из платы магнитолы демонтируют старую микросхему УМЗЧ. Новую микросхему можно прикрепить к задней стенке с использованием теплопроводной пасты, а соединения выполнить проводом МГТФ. Аналогично эту микросхему можно установить и в другие автомагнитолы.
Баланс между левым и правым каналом регулируют обычным образом с передней панели магнитолы. При желании можно сделать регулировку баланса между передними и задними громкоговорителями.
В процессе эксплуатации магнитолы со старой микросхемой и экспериментов с новой оказалось, что звучание высоких частот оставляло желать лучшего. Причиной этого недостатка, как выяснилось, были конденсаторы емкостью 2200 пф, шунтирующие входы УМЗЧ. Удалив их, удалось повысить уровень высоких частот, что сделало звучание автомагнитолы более сочным и приятным.
1. О.Долгов, В. Чуднов – Усилитель мощности ЗЧ TDA7384A", Радио №10 1999 с. 43.
Микросхема усилителя мощности автомагнитолы
Микросхема усилителя мощности автомагнитолы была в 1998 году разработана всемирно известной компанией Филипс. Микросхема усилителя мощности автомагнитол предназначалась для усиления головного устройства.
Краткая рабочая характеристика микросхемы
Данные приводятся ниже:
- оснащена встроенным преобразователем напряжения питания;
- преобразователь напряжения при относительно малом напряжении позволяет создать выходную мощность в 70 Вт при нагрузке 4 Ом;
Схема микросхемы усилителей мощности автомагнитол
- микросхема обладает выходной мощностью класса В и составляет около 18 Вт в случае напряжения в 14,4 В;
- увеличить мощность питания внутренней схемы можно за счёт усиления включения преобразователя, который повышает выходное напряжение.
Примечание. Необходимо объективно понимать, что вольтдобавка функционирует далеко не всегда, а лишь, в случае, пересечения выходной мощностью определённой границы. И такой режим работы, получил название Н.
Схема микросхемы TDA
Микросхема содержит в себе также вывод MODE, который способен функционировать в трёх режимах, а именно:
Усилители для автомагнитол
В своём функциональном активе микросхема содержит также специализированные интегрированные узлы защиты от:
- возможного замыкания проводников расположенных на выходе;
- замыкания спровоцированного пересечением провода питания с положительным зарядом и общего провода;
- температурного перегрева в случае рабочей перегрузки.
Формула детектора фиксации динамических искажений
В TDA микросхеме присутствует детектор фиксации динамических искажений, который включается автоматически в случае возникновения в выходном сигнале выходных доз искажения.
Это не имеет место быть при эффекте насыщения:
- увеличивается напряжение входного сигнала, однако, выходной при этом не возрастает, продолжая находиться в пределах напряжения, которое создаёт усилитель питания.
Усилитель на автомагнитолу
Данная микросхема представлена пленочными конденсаторами, а именно:
Есть также Х2 клеммы, которые необходимы как для включения, так выключения усилителя.
Примечание. MODE вывод можно искусственно соединить REMOTE выходом на автомагнитоле, что в свою очередь, позволит создать возможность дистанционного управления. В этом случае, сразу после запуска автомагнитолы появится выходной сигнал с вольтажом 12, который собственно и приведёт в действие усилитель.
Усилитель для автомагнитолы на микросхеме TDA
Микросхема TDA1562Q обладает также дополнительными клеммами Х3, которые можно при необходимости использовать в качестве индикатора аварийного состояния усилителя. Для этой цели достаточно к клеммам Х3 просто подключить светодиод.
Отличительные особенности микросхемы TDA для усилителя автомагнитолы
- поскольку фланец микросхемы усилителя соединен непосредственно с общим проводом, то в изолирующей радиаторной прокладке необходимость отсутствует в случае, если местом прикрепления выступает радиатор.
Микросхемы и работа с ними
Примечание. Обязательно необходимо крепления смазать специализированной теплопроводящей пастой, в противном случае, данная конструкция прослужит краткий промежуток времени.
- дополнительно необходимо будет в обязательном порядке пролудить все силовые дорожки.
Моменты, на которые автомобилисты мало обращают внимание
Как правило, они такие:
- необходимо всегда помнить, что со временем внутренняя проводка автомагнитолы(см.Схемы автомагнитол и распиновки разъемов) и её дополнительных составных компонентов приходит в негодность, которая может обусловить перебои в работе усилителя;
- крайне важно эффективно соотносить напряжение, создаваемое на входе с тем, которое должно получиться на выходе;
Автомагнитола к усилителю
- нужно в обязательном порядке внимательно ознакомиться с детально иллюстрированной схемой, которую с легкостью можно найти в интернете;
- не менее значимым также моментом является исправная работа радиатора, который должен не просто функционировать, а эффективно функционировать в противном случае, произойдёт перегрев усилителя микросхемы и она просто выйдет из своего рабочего состояния.
Отличительные преимущества выбора микросхемы TDA от компании Филипс и недостатки
| низкая рыночная стоимость | незначительная технологическая устарелость |
| быстрота и легкость работы | отсутствие современных функциональных возможностей |
| должная надежность и работы и необходимая степень функциональности | трудность совмещения с автомагнитолами люксового класса |
| широкий спектр совместимости с автомагнитолами | необходимость ежегодной проверки всех составляющих |
| доступность эксплуатационной инструкции в интернете | |
| простота строения | |
| возможность беспрерывного функционирования в бесперебойном режиме |
Если говорить об объективных реалиях сегодня, то следует отметить, что микросхему TDA1562Q для усилителя автомагнитолы(см.Как сделать из автомагнитолы усилитель: подробная инструкция) лучшего всего использовать для автомобилей национального производства, так как в этом случае, проблемы с совместимостью отсутствуют априори, чего нельзя сказать о современных иномарках.
Примечание. Иногда микросхема доставляется уже с заводским браком, поэтому прежде, чем её непосредственно приобрести, необходимо все наглядным образом внимательно досмотреть.
Как правило, обратить внимание надо на:
- отсутствие каких-либо явных физических дефектов;
- присутствие всех составляющих элементов, которые указанны в приложенной эксплуатационной схеме;
- убедиться в возможности замены, если в этом возникнет необходимость и наличии у продавца гарантии на товар.
Видео обзор и фото – материалы помогут получить более подробную информацию. Проверка усилителя может быть проведена своими руками, благо инструкции сегодня можно найти практически повсюду. Цена усилителя TDA не очень высокая.
Будем исходить из того, что в вашей машине уже установлены магнитола и четыре динамика. Де-факто автомобиль «с музыкой» в подавляющем большинстве случаев представляет следующий портрет: Магнитола импортного производства с выходной мощностью 4 х 20 – 4 х 50 Вт (по надписи на лицевой панели).
Фронтальная акустика – коаксиальные 2 – 3-полосные динамики диаметром 13 – 16 см. Установлены в передних дверях либо в штатных местах приборной панели.
Тыловая акустика – эллиптические коаксиальные 2 – 4-полосные динамики («блины» 6 х 9), реже – круглые коаксиалы 13 – 16 см, врезаны в заднюю полку или (реже) установлены в штатные места сзади.
Дополнительных устройств, влияющих на качество звучания, – нет.
Характер звучания с небольшими отклонениями («погромче – потише», «позвонче – поглуше», «с сильной окраской – с несильной окраской») однотипный – звук наполняет весь салон, громче играет сзади. Как правило, слушают с включенной тонкомпенсацией (LOUD), усилением басов (D-bass) либо с выкрученными полностью тембрами по высоким и низким частотам. Звук получается «цыкающий», бас – размазанный и рыхлый. На большой громкости динамики похрипывают, либо им «подпевают» панели, подсветка магнитолы подмигивает в такт музыке. Попытки с помощью фейдера перетянуть звук хоть немного вперед и восстановить тембральный баланс (тембры – по нулям) приводят к значительному снижению уровня высоких и особенно низких частот («блины» – те, которые сзади, затихают), звучание становится совсем неинтересным, музыка играет глухо из-под приборной панели. Картина грустная, и чаще всего после таких попыток все возвращается на круги своя с комментарием «так лучше».
Неоднократно проводил эксперимент: пересаживал владельца только что описанной аудиосистемы в машину с более или менее нормально поставленным звуком (при почти таком же наборе компонентов).
Наблюдается два типа реакции:
Первая: «Как мне сделать так же?»
Вторая: «А я привык, чтобы играло сзади» (варианты: «У всех так играет – и ничего», «Для фона – сойдет»).
Тем, кто склоняется ко второй группе ответов, дальше можно не читать. О вкусах, конечно, не спорят, но даже для того чтобы уклониться в споре о вкусе, его надо как минимум иметь. А вот для тех, кто способен на реакцию «первого типа», привожу рекомендации, каждая из которых мной проверена лично, на машине ВАЗ-2109. Ничего сложного здесь нет, больших капвложений не требуется, а описываемые работы можно проводить и комплексно, и по частям, в любой последовательности.
Подключение питания магнитолы. При «бесплатной» установке магнитолы в местах ее приобретения или собственноручном подключении, как правило, для питания используют провода прикуривателя, реже – одну из цепей, подключенных к замку зажигания. Критерий такого выбора – простота. Результат – ограничение мощности магнитолы на пиках нагрузки. При этом подсветка магнитолы на большой громкости может подмигивать в такт музыке, бас теряет упругость, высокие смазываются.
При подключении магнитолы «по уму» следует использовать медный провод с сечением жилы не менее 4 кв. мм, желательно с изоляцией повышенной механической прочности. Подсоединять провод постоянного питания магнитолы необходимо непосредственно к клемме аккумулятора. Провод должен быть снабжен предохранителем на 10 – 20 А на расстоянии не более 45 см от клеммы. Минусовой провод можно подключать к массе на минимальном расстоянии от магнитолы, при этом надо обеспечить надежный контакт. Очень помогает включение в цепь питания магнитолы буферной емкости – электролитического конденсатора с номиналом примерно 80000 мкФ на рабочее напряжение 25 В. Можно, разумеется, использовать два конденсатора по 40000 мкФ или четыре – по 20000. Включены они должны быть параллельно, с соблюдением полярности. В ВАЗ-2109 на полу за магнитолой есть укромное место, как будто специально для конденсаторов. Если эксплуатация вашей машины предусматривает отключение массы на время стоянки, то перед подключением массы, чтобы избежать больших токов и искр, надо зарядить конденсаторы малым током. Для этого советую использовать лампу на 12 В, 21 Вт с двумя припаянными проводками. Один проводок надо закрепить постоянно под гайку крепления жгута массы на внутренней стороне левого крыла, а второй проводок замкнуть на минусовую клемму перед замыканием цепи «массы». При этом лампочка загорится, и начнется заряд конденсаторов. Через пару секунд лампочка погаснет, конденсаторы будут заряжены, можно включать прерыватель массы.
Провода питания должны быть выполнены одним куском, без промежуточных спаек и скруток, аккуратно уложены и зафиксированы в салоне и моторном отсеке. Лучше потратить на это лишние полчаса, чем потом мучиться, пытаясь отыскать место повреждения. Для перехода провода из моторного отсека в салон самое удобное место – отверстие с резиновым уплотнителем, где проходят трубки гидрокорректора фар. При закреплении проводов надо исключить контакт с подвижными деталями: петлями капота, педалями, рулевым валом и т.п. Отдельно отмечу важность стопроцентно надежного контакта по всей цепи: на клемме аккумулятора, у предохранителя, конденсатора и колодки магнитолы. Длина проводов должна быть минимальной – без петель «на вырост». Забегая вперед, отвечу на резонный вопрос: «зачем тянуть толстые провода от аккумулятора, если на колодке самой магнитолы провода гораздо тоньше?». Дело в том, что тоненькие провода колодки питания магнитолы раз в десять короче, чем провода к аккумулятору, а сопротивление, как известно, пропорционально длине. Поэтому предложенный вариант организации электропитания магнитолы в сравнении с базовым «бесплатным» обеспечит на порядок меньшие колебания напряжения питания на пиках мощности.
Эффект от проделанной работы будет заметен для «невооруженного уха» уже при первом включении магнитолы. Особенно разительным будет улучшение звучания на повышенной громкости. Басы станут плотнее (появится «мясо»), верхние частоты на фоне тяжелых ударов, например большого барабана, перестанут «размазываться». Со «светомузыкой» – подмигиванием дисплея и подсветки магнитолы, будет покончено. Теперь главным препятствием на пути мощности остаются акустические провода.
В «базовом варианте» динамики подключаются к магнитоле при помощи проводов, которыми эти же динамики и укомплектованы. Все, казалось бы, логично: и штекеры есть, и плюс с минусом не перепутаешь. Вот только назвать эти провода акустическими можно лишь в первом приближении, примерно как синусоида в первом приближении является прямой. Некоторые фирмы – производители акустики поясняют, что «комплектные» провода предназначены только для проверки работоспособности динамиков. Это и понятно, иначе в бюджет не уложиться. Итак, в работоспособности динамиков при помощи «комплектных» проводов мы убедились. Настало время открыть новые способности динамиков посредством проводов акустических.
Самое правильное – купить именно акустические провода, если, разумеется, есть где и на что. Дорогие акустические провода в системе начального уровня – роскошь, ничем не оправданная. А вот если найдете недорогие (1 – 2 у.е. за метр), то дело того стоит.
Второй вариант – изготовить или подобрать провода самостоятельно. Правило такое: сечение должно быть в 2 – 4 раза больше сечения «комплектного» провода. Провод должен быть медным, провод должен быть многожильным, в остальном – голь на выдумку хитра.
При замене «комплектных» проводочков на более солидные эффект будет заключаться в появлении ранее не слышимых нюансов в хорошо известной фонограмме. В некоторых случаях эффект сходен с ощущением, вызванным прочисткой ушей. Это при удачном выборе или изготовлении проводов. При неудачном эффект – как будто по ушам «проехали». Короче, дело это тонкое и резервы неисчерпаемы.
Фронтальная акустика В «базовом варианте» (для ВАЗ-2109 с низкой панелью) основное место расположения фронтальных динамиков – передняя дверь. Вариации – нижний передний угол или середина двери выше подлокотника. Крепление динамиков – саморезами к обивке двери. Результат: динамики закреплены не жестко или недостаточно жестко. На повышенной громкости динамики раскачивают обивку двери, слышны призвуки. При работе только фронтальной пары водитель, в основном, слышит звук «своего», левого динамика, пассажир – соответственно, правого. Звук привязан к динамикам.
Как известно, головки в любом случае должны быть закреплены жестко. В самом простом варианте на обивку двери необходимо установить опорное кольцо из фанеры. Наружный диаметр кольца – как у декоративной решетки динамика, внутренний – по диаметру посадочного отверстия, толщина – около 20 мм. Кольцо надо установить с наружной стороны обивки и закрепить с внутренней стороны шурупами через металлические распорки. Распорки разной длины (по месту) можно изготовить из стальных полос шириной 10 мм и толщиной 1 – 2 мм. При таком креплении увеличится жесткость обивки двери. Динамик устанавливается снаружи через резиновую прокладку. Внешнее оформление – по возможностям и усмотрению: от масляной краски до рояльного лака.
Недостаток простейшего способа монтажа динамиков – принудительная ориентация их «лицом к лицу», на одной акустической оси. Так было и в «базовом варианте». Но теперь динамики на большой громкости уже не вибрируют, исчезают призвуки, уменьшается эффект привязки звука к головкам, поскольку отчасти этот эффект как раз и обусловлен призвуками.
Более трудоемким способом установки фронтальной акустики является изготовление подиумов. Описанный ниже вариант изготовления подиумов позволяет сориентировать динамики в пространстве необходимым образом, причем это относится к излучателям диаметром до 200 мм, которые можно установить, не вмешиваясь в ручной привод стеклоподъемников. Доказательство – уже упоминавшаяся система в моей ВАЗ-2109.
Основные детали подиума – опорное кольцо, аналогичное вышеописанному, и «подошва». По форме «подошва» может быть любой при соблюдении простых правил: всей плоскостью «подошва» должна прилегать к плоской части обивки двери, не выходить за ее пределы и не мешать ручке стеклоподъемника.
«Подошву» изготавливают из фанеры толщиной 12 – 20 мм. Приложив ее на свое место к обивке двери, размечают отверстие, совпадающее в отверстием для динамика в обивке. Дальше необходимо определить, как должно быть расположено опорное кольцо по отношению к «подошве», чтобы обеспечить правильную ориентацию динамика. Вопрос об ориентации часто предлагают решить опытным путем. Дело это непростое, поэтому я рекомендую готовое решение, приемлемое для 90% случаев: постараться направить оси динамиков в сторону потолочного плафона освещения, а если точнее – правый динамик – «в голову» водителя, левый – «в голову» пассажира. Для такого варианта положение опорного кольца относительно «подошвы» выйдет таким: кольцо одним краем касается «подошвы», а диаметрально противоположный край максимально удален от «подошвы». Допускается и даже приветствуется, чтобы проекция кольца на плоскость обивки выступала за переднюю часть обивки, то есть, чтобы динамик при закрывании двери «въезжал» в салон, прикрывая кик-панель. При установке головки диаметром больше 165 мм без этой хитрости вообще ничего не получится, уж вы поверьте. В любом случае при такой геометрии увеличивается расстояние до динамиков, кроме того, они оказываются лучше защищены от повреждений.
Выбрав правильное положение кольца, его закрепляют длинными шурупами или деревянными проставками, упрочняют соединение эпоксидной смолой с наполнителем, а зазор заполняют монтажной пеной. Изнутри подиум полезно оклеить тонким поролоном или войлоком, а снаружи – отделать по вкусу и возможностям, это тема отдельная.
Когда подиум закреплен на обивке двери, а динамик – на подиуме, эта фаза работы окончена, можно оценивать эффект. Он не замедлит сказаться: звук «отвяжется» от динамиков, исчезнут призвуки, добавятся низкие частоты, улучшится прозрачность звучания.
В «базовом варианте» на задней полке установлены «блины» 6 х 9. Задняя полка ВАЗ-2108/09 не рассчитана на тяжелые динамики. Со временем полка провисает, с боков появляются щели. Простейший способ усилить полку – прикрепить лист фанеры толщиной 12 – 20 мм на всю поверхность не откидной части полки. Учитывая специфическую характеристику направленности овальных динамиков (широкая диаграмма вдоль малой оси), для выравнивания тылового звучания целесообразно их немного повернуть на плоскости полки так, чтобы малые оси были направлены на слушателя, сидящего с противоположной стороны.
Теперь насчет того, что звук идет сзади. Давайте-ка попросим музыкантов покинуть галерку и занять место на сцене, как положено. Для этого потребуется хирургическое вмешательство в тыловые динамики, чтобы из коаксиальных они стали компонентными. Операция несложная и много времени не займет. С торца магнита, под фирменной наклейкой есть винт, который держит все «хозяйство» в центре коаксиальной системы. Винт аккуратно выворачивается, «хозяйство» снимается, при этом, разумеется, надо отпаять канатики-провода. Теперь на центр диффузора надо наклеить колпачок, чтобы было как у «настоящих» компонентников. Отличная заготовка для колпачка – сферическое дно от алюминиевой пивной банки. Пиво надо выпить, а дно отрезать напильником, сняв фаску с выступающего кольца по периферии донышка. Действовать надо именно в такой последовательности, иначе алюминиевые опилки испортят пиво, а у нас бюджет строгий. После операции по удалению лишнего и пересадки нужного динамик приобретает респектабельный вид, а зазор магнитной системы оказывается защищенным от пыли.
При сборке задней полки с фанерным «усилением» зазор между полкой и фанерой надо заполнить ватой или поролоном, а отверстия под штатные динамики и задние ремни герметично заглушить – здесь главный источник акустического замыкания. Насколько выразительнее зазвучат после такой операции низкие частоты, будет очевидно даже самому скептически настроенному слушателю.
Освободившиеся после «хирургии» узлы СЧ/ВЧ-излучателей тыловых «блинов» не вздумайте выбрасывать. Они устанавливаются на кронштейнах в углах стоек лобового стекла, подключаются, как и было, в параллель с тыловыми динамиками и будут теперь работать фронтальными пищалками.
Эффект от проделанной работы перевернет звук с головы на ноги (только в горизонтальной плоскости). То есть музыканты, кроме разве что бас-гитариста, перейдут вперед. Можно будет, наконец, всерьез говорить о звуковой сцене, которая благодаря вынесенным далеко вперед СЧ/ВЧ-излучателям поднимется и отодвинется вперед. Высоких частот будет в достатке, а значит – отпадет желание их «добавлять», внося лишние искажения.
Поскольку магнитол, динамиков, сочетаний материалов и геометрии узлов неисчислимое множество, можно с уверенностью сказать, сделанная вами по приведенным рекомендациям аудиосистема уникальна, другой, точно такой же, в природе не существует. И все же, некоторые особенности звуковой сцены спрогнозировать можно. До описываемых переделок никаких особенностей не было заметно, поскольку звуковой сцены как таковой не существовало. Теперь она есть, а вместе с ней нередко возникает эффект «черной дыры» в ее центре: звук нормально распределен слева и справа, а в центре – провал. Локализовать этот эффект можно с помощью фонограммы, на которой записана несложная музыкальная композиция с вокальной партией. Послушав ее на домашней аудиосистеме (не обязательно дорогой и сложной), надо запомнить расположение инструментов и вокала. Вокал практически всегда записывается по центру. Если при воспроизведении в машине голос сильно «уедет» от центра, имеет смысл организовать центральный канал в его простейшей форме. В качестве динамиков центрального канала я с успехом использовал ВЧ-излучатели от фронтальной коаксиальной акустики. Операция по «разделению сиамских близнецов» аналогична описанной в рекомендации №4, с той разницей, что центральные колпачки из пивных донышек здесь будут великоваты. Надо подобрать что-нибудь другое. У меня, например, отлично подошли капсулы от «киндер-сюрприза».
Освобожденные из коаксиальной конструкции ВЧ-головки закрепляются на кронштейне зеркала заднего вида. Направление осей пищалок – в сторону «своей» половины лобового стекла. Помимо заполнения «дыры» в центре недавно обретенной звуковой сцены, пищалки центрального канала поднимают звуковую сцену заметно выше уровня приборной панели. Недостатком центрального канала в его простейшей форме надо признать некоторое сужение звуковой сцены, но здесь уж компромисс неизбежен.
На переделку звука в своем автомобиле с «базового варианта» на описанный выше у меня ушло полтора года. Почему так много, если все так просто? Да потому что львиная долы времени ушла на эксперименты, ведь здесь я рассказал только о том, что завершилось успешно и что я могу рекомендовать другим. А получилось это далеко не сразу. У вас теперь есть возможность продвинуться дальше. Успехов!
Источник: