Про бюджетную установку звука в автомобиль Мазда3., Как за пять копеек получить хороший звук. Опции

[Halin]

Про бюджетную установку звука в автомобиль Мазда3.

Сейчас вашему вниманию будет предложен один из вариантов установки бюджетного звука с использованием доработанного штатного головного устройства автомобиля Мазда3.
Читать придется долго, поэтому заранее извиняюсь (зато картинок много!).

Подобная доработка применима и может использоваться для любого автомобильного штатного и нештатного головного устройства (магнитолы, СД ресивера и т.д.), то есть устройства в котором есть встроенный усилитель мощности на микросхеме(ах), практически в любом автомобиле.

Чтобы была понятна суть доработки головного устройства вначале немного теории.

Выходные усилители практического большинства автомобильных магнитол выполнены на микросхемах от различных производителей, например типа: TDA2005, TDA7566, TDA7375A, TDA7376B, TA8261H, TA8210AH, TA8276H, TDA7560, AN7190NK и т.д и т.п.......
У выходных усилителей разнятся количество встроенных усилителей (как правило или 2 или 4), выходные мощности, коэффициент нелинейных искажений и т.д. На качество звука в первую очередь, конечно, влияет коэффициент нелинейных искажений – эти параметр как бы говорит о том, насколько будет искажен сигнал при прохождении через усилитель.
Как известно, чем меньше этот параметр - тем будет в результате лучше звук. Нормальные автомобильные усилители имеют искажения на уровне от 0,007 до 0,1%, еще как-то приемлемым считаются искажения усилителя до 1 процента, ну а если искажений больше 10% -
то это уже не звук, а полный отстой.
У встроенных усилителей в головные устройства в некоторых экземплярах вообще искажения
меньше 1% просто не бывает, так уже заложено производителем, и обычно при максимальной мощности искажения достигают 10%. Как правило, чем выше класс магнитолы, тем производитель применяет усилители с меньшими искажениями на максимальной мощности. Например, в ДА6500 установлен усилитель ТДА8571, который при напряжении 13,7 вольт при выходной мощности 20 Вт искажает звук всего на 0,5%.
Таким образом, у разных магнитол и соответственно встроенных усилителей - разный потенциал
насчет уменьшения искажения, но в любом случае ниже излагаемая доработка позволит сделать
звук на выходе ГУ гораздо лучше. Есть еще конечно сложные варианты штатных головных
устройств, где выходной усилитель полностью контролируется по шине I2C BUS и там не все так просто с доработками, но сейчас не об этом.
Не вдаваясь в подробности схемотехнического внутреннего построения усилителей, рассмотрим причины, по которым автомагнитолы со встроенными усилителями не могут в штатном режиме обеспечить качественный звук на примере усилителя ТА8263BH, который стоит в штатном головном устройстве Мазда3 ]]>Даташит усилителя]]>).

Сначала смотрим на технические характеристики усилителя ТА8263BH:

При напряжении 13,2 вольта на частоте 1 кГц максимальная средняя мощность составляет 24 Вт при искажениях 10% !!!!!

Производитель в технических характеристиках обычно приводит этот параметр на частоте 1 кГц.

Рассмотрим график зависимости ТНД (коэффициент нелинейных искажений) от выходной мощности
при разных питающих напряжениях. Как правило, выходные усилители имеют рабочий диапазон питающего напряжения в пределах 9-18 вольт.



Смотрим на график и видим, что чем выше питающее напряжение, тем большую мощность выдает усилитель при минимальных искажениях. Зеленой линией я примерно нарисовал искажения при 18 вольтах. Мы видим, что при питающем напряжении 18 вольт - мощности в 24 Вт усилитель достигает с искажениями не более 0,1%,
а не 10% при питании 13,2 вольта.

Теперь посмотрим на график зависимости ТНД выходной мощности на разных частотах.



И тут мы видим, что на самом деле еще хуже – чем выше частота звукового сигнала, тем больше искажений.
Этим в принципе объясняются именно те самые страшные хрипы, которые мы слышим при мощности уже больше двадцати делений.
Это не динамики хрипят – это мы слышим, как звуковой сигнал искажает именно усилитель мощности.
Плюс, конечно, свой посильный вклад добавляют искажения просто откровенно слабые стоковые широкополосные динамики.


Напоследок просто посмотрим на график зависимости ТНД (искажений) от частоты при различной выходной мощности и разных питающих напряжениях.



Синим и красным цветом обозначены искажения, которые есть на самом деле в штатном режиме работы головного устройства.

Как сразу видно при питании 18 вольтами искажения такие, как и при пяти ватах и питании 13,2 вольта!

Вывод из всего вышеизложенного напрашивается один – стоит только выходной усилитель запитать напряжением 16-18 вольт, и усилитель значительно меньше будет искажать звук.

Вопрос – как и где в автомобиле найти напряжение 16-18 вольт?
Другого варианта, как применяемого во всех автомобильных усилителях способа – повысить напряжение с помощью преобразователя ДС-ДС лучше сейчас не придумаешь.
В автомобильных усилителях напряжение повышают с помощью ДС-ДС до 24-50 и в очень мощных даже до 70 вольт. Нам так много не надо – достаточно будет и 16-18 вольт. Можно, конечно такой преобразователь сделать и самому, например на монолитном преобразователе ДС-ДС типа L4970A, себестоимость преобразователя получается в пределах 25-30 у.е., но стоит ли этим заниматься, когда есть другие варианты.
Я предлагаю более простой вариант – использовать для этого универсальные ДС-ДС блоки питания для ноутбуков (далее БП). Нужно выбрать такой БП мощностью 120-150 Вт, в котором регулируется выходное напряжение от 15 до 24 вольт и выдаваемый ток при напряжении 20 вольт достигает 6-7 ампер. Стоимость таких БП колеблется в пределах 30-60 у.е.
В описываемой доработке был использован Универсальный преобразователь ДС-ДС для ноутбуков, произведенный польской фирмы ComOh типа URZ1122, который при выходном напряжении 20 вольт выдает ток 6 ампер. Подобный блок питания производят еще много разных фирм под разными именами и маркировками. Естественно можно использовать БП ДС-ДС и других фирм-производителей.





Преобразование бортового напряжения 12 вольт в более высокое в таких БП происходит на частотах от 40 до 100 кГц, КПД данных блоков питания достигает 85-90%,. Таким образом, на максимальной мощности БП будет рассеивать на себе всего 15-20 Вт мощности, что позволяет даже встраивать его непосредственно внутрь головного устройства.
Кстати, производители магнитол в свое время (примерно в 2000-2001 году) начали выпускать некоторые модели головных устройств, где на входной усилитель подавалось именно повышенное напряжение с помощью ДС-ДС (как в автомобильных усилителях). Сейчас этими преобразователями балуется, например Alpine, Clarion и др. которые в нескольких своих топовых моделях использует выносные преобразователи напряжения (DC/DC-конвертора) с двухполярными выходными напряжениями плюс минус 15 вольт, которыми запитываются ресиверы (например CDA-9855R,
HX-D2 и т.д.), так что я совсем в этом вопросе не оригинален.
Хотя для себя первый вариант такого головного устройства с внешним ДС-ДС я сделал еще в 1992 году на базе какой-то магнитолы Блаупункта. Там выходной усилитель еще был вообще на дискретах, а напряжение я ему давал в 24 вольта. Вместо 12 ват я получил 20!
На Бехе, наверное, все работает до сих пор.

Теперь о конкретной доработке головного устройства Мазда3.

Концепция одного из вариантов установки бюджетного звука с использованием штатного головного устройства Мазда3:

1. Дорабатываем ГУ, повышаем напряжение, обезшумливаем передние двери, устанавливаем двухкомпонентную акустику, выставляем сцену, миды запитывает от фронтальных каналов, твитеры запитываем от тыловых каналов. Кросоверы для этого разъединяем и вешаем их отдельно на каждый динамик.
2. При таком варианте построения звука нам не нужна максимальная мощность во все 4 каналах, нам достаточна максимальной мощности на миды по 20 Вт и на твитера – 10-12 Вт.
3. Динамики желательно применять с более высокой чувствительностью – от 91 Дб и выше.
4. Поэтому вполне можно обойтись 120 Вт блоком питания, который при напряжении 18 вольт
может выдать 6 ампер.
5. Естественно, если кто захочет запитать все динамики по полной - и тыл и фронт, необходимо использовать БП мощностью 150 Вт и ставить его на 16 вольт.
6. Так как при повышении напряжении питания усилитель будет выдавать больше мощности необходимо уменьшать сигнал с АП на усилитель. По графикам видно, что при повышении питающего напряжения до 18 вольт выходная мощность при одном и том же входном сигнале возрастает в два раза, поэтому входной сигнал тоже надо уменьшать в 1,5-2 раза. В противном случае или БП будет вставать в защиту или выходной усилитель перегреется и встанет в защиту, плюс опять будут большие искажения звука.
В голове синенькие переменные резисторы были выставлены примерно в 3/4.
Регулируем примерно так, чтобы на максимальной громкости на самом громкой музыке слегка
начинали прослушиваться нелинейные искажения.

Теперь непосредственно о работе по установке звука с фотками:

1. Разбираем головное устройство. Попалось ГУ еще с кассетным проигрывателем, номер его 14794058, хотя плата точно такая-же как и 14794008.



От кассетника избавляемся, так как предусматривается установка Хкарлинка для проигрывания МР3. Для интереса предлагаю решить одну задачку - чем отличается передняя панель от наших – или найди 17 отличий.



И посмотреть, что представляет собой кассетник:



2. Выравниваем АЧХ и другие работы по мелочи (перечень работ):

Примерная вырисованная схема прохождения аудиосигнала в штатной голове.



и фотка платы вокруг АП:



1. Заменяем С256 на 100 мкФ.
2. Выпаиваем R281и R282 (убираем тонкомпенсацию по высоким)
3. Заменяем С245 и С246 на 4,7 нФ.
4. Меняем С235, 236, 227, 228 на 10 мкФ.
5. Переходные С229 и С230 меняем на 4,7 мкФ.
6. Меняем С251 и С252 на 4,7 мкФ.
7. Заменяем С231 и С232 на 120 нФ.
8. Заменяем С403 и С404 на 3,3 нФ.
9. заменяем С255 на 47 нФ.
10. Устанавливаем на входе питания +12 вольт отсутствующие конденсаторы С542 и С560
примерно в пределах 20-100 нФ

3. Схема подключения ДС-ДС.



4. Изготавливаем и устанавливаем делитель сигнала между АП и усилителем.








Выход с делителя на тыловые каналы подключаем как можно ближе к усилителю (выпаиваем 2 перемычки и туда подпаиваемся)



Делаем дополнительные дырки в защитном кожухе головы:



5. Устанавливаем блок питания (ДС-ДС), реле, предохранитель на 7,5А, в случае если с БП проходят наводки на усилитель перед конденсаторами устанавливаем дроссель, (например от
старого импульсного компьютерного блока питания, ищите там дроссель диаметром
20 миллиметров с одножильным проводом диаметром 1,5 мм, витков 20-25 на тороидальном сердечнике). Реле использовал обыкновенное автомобильное, вместе со стандартной фишкой к нему с проводами и диодом.



Держатель для предохранителя тоже обыкновенный автомобильный.

Установка ДС-ДС, реле и предохранителя в подвале головы:



Конднсатор на 10000 мкФ также устанавливаем в подвале:



Вывод проводов и точки подсоединения (около усилителя убираем маленькую перемычку):









Конденсаторы 2*10000 мкФ на двухстороннем скотче прилепил к задней стороне СД механизма.





Вот так все выглядит в сборе.





Естественно все это испытываем дома.





6. Меняем подвод к головному устройству в машине проводом на большее сечение и подсоединяемся сразу к толстому плюсу после 40 А предохранителя (провод из двигательного отсека) через предохранитель 10-15 А в держателе:





Заодно фотка как установлен Хкарлинк, а шнурок USB выведен в подстаканник между сиденьями:



7. Замена грилей в дверях.



8. Минимальная обесшумка передних дверей изнутри битумным Стандартпластом и каучуковым саму карту двери.



9. Изготовление подиумов и установка мидов в передние двери. Использовались компоненты Хеликс Блю 62.1. Штатный кросовер был раздеребанен и использован в разобранном виде.
Катушка кросовера 0,33 мН разместилась непосредственно в двери, конденсатор на 3,3 мкФ
припаян в непосредственной близости от твитера.





10. Установка твитеров в обшивку передних стоек и далее их поворачиваем на себя для создания сцены.





Установка компонентов, обесшумка и все остальное в машине выполнял Рост.
Сумма бюджета складывается из доработки головного устройства+стоимость БП+
обесшумка передних дверей и доработка грилей+стоимость динамиков и в результате может не привысить 500 у.е.
Дополнительно (это не входит в стоимость бюджтеной установки звука) был установлен Хкарлинк.
Ясно что это не идеальный вариант установки звука с которым можно участвовать а автозвуковых соревнованиях, но как для бюджетного звук получается очень приличный.
Я хочу обратиться к скептикам, которые будут сомневаются в том, что звук при данной доработке получается качественный и добротный – пинать меня не надо и убеждать всех в том, что лучше купить МАК 406.
Звук действительно в корне отличается от штатного и стоит где-то на грани почти к хайфаю.
Данной доработкой я преследовал цель, как при минимальных затратах получить максимально хороший звук и только.
Что в результате получилось:
Есть сцена, низкие частоты отрабатываются без искажений, верхи звучат приятно, в салоне нет никаких провалов и горбов. Звук получился честным на все 500 у.е до последней копеечки. И учитывая среднестатистическое качество инсталляций во всем мире, можно с полной уверенность сказать что звук получается на все 1000 у.е.
В дальнейшем можно спокойно через высоковольтный вход от фронтов-мидов подсоединять или усилитель+пассивнй саб или активный саб. Будет еще лучше.
Естественно возможны разные варианты установки БП – его спокойно можно установить и снаружи головного устройства, применить другие динамики и т.д.
Кстати такой вариант тоже сделан и успешно работает в Питере. Об этом я расскажу позже.

Небольшие усовершенствования:
Чтобы для установки делителя не пилить металлический экран, можно делитель устанавливать вместо разъема МД, который совершенно не нужен.
Выпаивается он на ура, так как ножки тоненькие, пистонов на плате не установлено - делов три минуты:



Теперь сам делитель можно на плате закрепить на двухсторонний скотч вот так:



А было до этого так:



В сборе теперь будет выглядеть так (на плату фильтров активного саба не обращайте внимания):



Еще есть вариант для использования усилителя как-бы на несколько большую мощность,
а так как все упирается в небольшую площадь радиатора, то я приспособил в одном из вариантов доработки вот такой вентиляторчик:



Какой это вентилятор - видно по фотке, он маленький, малошумный (16Дб), Vapo.....чтобы немного его пригасить - запитал от АСС с последовательным сопротивлением 180-230 Ом.

Также для любителей, которые возятся c доработками самостоятельно - поставил вместо штатного усилителя усилитель TDA7560.
Разница по звуку есть, она слышима и хорошо различима - 7560 усилитель работает лучше.
Для его установки надо прорезать дорожки с 16 и 25 ноги, с 16 ноги установить на землю конденсатор 0,47, на десятой ноге желательно поменять на 100 мкФ.
Все остальное остается без изменений- единственно пропадет пиканье при нажимании клавиш...

Сообщение отредактировал Halin - Feb 15 2013, 19:25

[Dracula]

ААаааааа... понял... сорри... я просто все руахи на себя меряю
А что из этого всего можно рименить в бозевском варианте который на спортах дорестайл?