Топ-20 лучших автомобильных усилителей на 2022 год

Как работает усилитель

Нет ничего важного в принципе работы усилителя, что может пригодиться пользователю. Эта информация больше подойдет для энтузиастов, которые задают себе вопросы, как усилитель работает и как он управляет сигналом

Мы не будем углубляться в работу электрической схемы, в историю транзисторов или в принципы работы трансформаторов, скорее мы рассмотрим, что усилитель делает с сигналом, который он получает от головного устройства и проводит этот сигнал по своим путям.

Обычно считают, что усилитель берет исходный маленький сигнал и увеличивает его до определенной величины. Это верно только от части, фактически усилитель создает новый сигнал, который должен быть точной копией входного сигнала.

Сравним звуковой усилитель и копировальный аппарат. Вы, вероятно, спросите, как можно сравнивать эти две различные технологии. Но если вы делали копию на копировальном аппарате, то вы заметили, что можно с его помощью увеличить исходный документ на определенную величину. Если иметь исходное изображение и увеличить его до других размеров, то вы будете иметь два одинаковых изображения разных размеров, но на разных листах бумаги. Новое изображение – большая копия старой картинки, то есть это новый лист со своим изображением. Теперь перенесем эти принципы работы в усилитель. Он берет сигнал с входа и выдает на выход уже увеличенный сигнал. Однако сигнал на выходе, подобно копировальщику, не тот же что и на входе. Увеличение сигнала происходит только по амплитуде, но не в длине звуковой волны иначе это будут уже помехи и искажения сигнала и копии точной не получиться. Эта аналогия должна вам дать общее представление о работе усилителя.

Усилитель берет слабый сигнал от источника, например, CD проигрывателя и увеличивает его для нормальной работы динамиков. И хотя это не один и тот же сигнал отличие между ними заключается только в их мощности.

Схема и методика проверки

Выход испытываемого усилителя нагружается активным сопротивлением, равным номинальной нагрузке 4, 8,16 или 32 Ом и способным рассеивать номинальную выходную мощность усилителя.

Выход генератора подключается к линейному входу усилителя. Выходной уровень генератора подбирается так, чтобы при частично открытом регуляторе громкости усилителя на входе осциллографа получился сигнал, амплитудой 1-2 вольта. Не рекомендуется при таком виде измерений полностью открывать регулятор громкости, чтобы не допускать насыщения транзисторных каскадов усилителя.

Качество сигнала прямоугольной формы, в частности его фронтов не является критичным, т.к. при наличии искажений, вносимых усилителем это будет отчетливо видно на осциллограмме.

Сигнал прямоугольной формы имеет частотный спектр богатый гармониками и, по правде говоря, теоретически, для идеального его воспроизведения необходимо чтобы верхняя граница частотного диапазона усилителя располагалась где-то в бесконечности, в таком случае фронты сигнала будут идеально прямоугольными.

На практике же если некоторые частоты не пропускаются совсем или пропускаются хуже, то форма сигнала на выходе видоизменяется. Форма так же изменяется, если между некоторыми частотами или полосами частот в спектре получаются фазовые искажения, или если усилитель вносит большие нелинейные искажения, или самовозбуждается.

Очень мощный усилитель

Как ни странно, но по этой причине компоненты выходят очень редко, обычно бывает наоборот. Человек хочет громче музыку, покупает вместо штатных колонки помощнее, они сгорают, он думает, что они были слабыми и нужно еще мощнее — картина повторяется. Результат — автолюбитель в ярости, в глубоком заблуждении и смятении. То же часто происходит со слабыми усилителями и сабвуферами (как правильно подбирать пару сабвуфер — усилитель).

В случае с усилителями с избыточной мощностью по отношению к динамикам, последние выходят из строя в основном из-за не правильного согласования уровней сигнала. По простому — не правильно выставляется гейн (Gain).

Удачного использования!

Почему не работает активный сабвуфер в машине

Активная низкочастотная система представляет собой зарытый или фазоинверторный корпус, в котором находится усилитель низкой частоты и мощный басовый динамик. Если конструкция предназначена для установки в автомобиле, то она получает питание от автомобильного аккумулятора. Бытовая домашняя колонка оснащена встроенным блоком питания.

Если не включается активный сабвуфер в машине сначала нужно проверить предохранитель в цепи питания. Обычно он располагается в моторном отсеке рядом с аккумулятором. В домашних системах предохранитель может находиться на задней стенке устройства или внутри корпуса. Для того чтобы его проверить или заменить придётся отворачивать заднюю панель. Если перестал работать активный сабвуфер в машине, то сначала проверяется кабельная линия подачи электропитания. При наличии питающего напряжения нужно проверить звуковую катушку динамика на обрыв. Это делается с помощью тестера. Обычно сопротивление обмотки составляет 4 или 8 Ома. Проверить громкоговоритель на работоспособность, можно прикоснувшись к его контактам выводами низковольтной батарейки.При исправной катушке будет слышен отчётливый щелчок. Когда не работает активный саб, а питание есть, нужно проверять подачу сигнала от внешнего источника.

Акцент на тыловой акустике

Еще одно заблуждение — это вкладывание основного бюджета в тыловую акустику. Распространенное желание поставить побольше овалы, да по мощнее колонки в заднюю полку, чтобы оттуда долбило.

Но дело в том, что хорошее звучание достигается, в том числе, за счет правильного расположения акустики перед слушателем. И обычно, если люди, послушавшие правильную систему с грамотным расположением фронтальных динамиков,  к концепции тылового звучания уже не возвращаются.

Тыловые динамики лучше использовать как легкую поддержку основного звучания, иногда это может добавить целостности к общей звуковой картине.

Перестал работать сабвуфер в машине причины

Самое важное при определении неисправности низкочастотного канала, это соблюдение последовательности операций. В этом случае не придётся выполнять лишнюю работу

Причин, почему не работает сабвуфер в машине, может быть множество. Это отказ любого элемента низкочастотного комплекса или нарушение кабельных соединений. Поиск неисправности всегда начинается с внешнего осмотра. Он позволяет выявить повреждения или нарушения заметные на глаз. Прежде всего, это касается соединительных кабелей. На рисунке показана схема подключения низкочастотного канала с пассивной колонкой и накопительным конденсатором. Здесь не показано дистанционное управление включением питания усилителя, которое используется не всегда. Большой количество точек контакта в соединительных проводах снижает надёжность системы. Чаще всего саб не работает в машине по двум причинам:

• Нарушение в цепи электропитания
• Отсутствие звукового сигнала с магнитолы

При последовательной проверке в первую очередь проверяется наличие питающего напряжения на клеммах усилителя. Эта проверка выполняется с помощью тестера. Если перестал работать саб в машине, нужно проверить клеммы аккумулятора и при наличии окисной плёнки зачистить их с помощью тонкой шкурки и обезжирить. Далее проверяется напряжение на клеммах накопительного конденсатора. Все кабельные соединения «под гайку» нужно зачистить и подтянуть. В последнюю очередь измеряется напряжение на клеммах питания низкочастотного усилителя. Если оно присутствует и индикатор светится, проверяется подключение пассивной колонки.

Песня о комбайнёрах, или Усилитель плюс процессор

Сейчас этот класс усилителей со встроенными процессорами (или процессоров со встроенными усилителями, кому что ближе) можно считать самым перспективным по ряду причин.

Во-первых, если в домашней системе вы можете уютно устроиться в самой лучшей точке для прослушивания, то в машине вы всегда имеете дело с отвратительными акустическими условиями салона и чёрт знает как раскиданными по нему динамиками. «Собрать» звучание со всего этого бардака ох как непросто. И как бы презрительно ни кривились аудиофильские снобы и ценители pure passive, сделать это можно только с помощью звукового процессора. Если подойти к делу с умом, то результату могут удивиться даже самые избалованные «домашним звуком» аудиофилы. Проверено неоднократно.

Автомобильные цифровые процессоры, как правило, управляются с подключаемого компьютера или ноутбука. Программа имеет достаточно наглядный интерфейс, позволяющий быстро настроить нужную конфигурацию

Во-вторых, в большинстве случаев только с процессором можно построить систему на базе штатного головного устройства. Немало автомобилей, в которых никаким способом нельзя вытащить исходный сигнал со штатной «головы» — он либо скорректирован, либо вообще порезан на частотные полосы.

В качестве наглядного примера — итальянский концерн Elettromedia, который давно и довольно успешно разрабатывает тему построения новых систем от штатных головных устройств. Суть процессоров, выпускаемых под брендом Audison, следующая. Вы отключаете штатные динамики и заводите сигнал со штатного усилителя на входы процессора. Настройка происходит так. Включаете диск из комплекта и запускаете в процессоре режим настройки. Процессор «слушает» входы, автоматически «складывает» порезанные на частотные полосы сигналы (в том числе и с учетом фазовых сдвигов), проводит деэквализацию, и вы получаете «восстановленный», как томатный сок из пасты, звуковой сигнал. Алгоритм такого сложения — и есть предмет гордости разработчиков.

Audison prima — один из представителей семейства автомобильных процессоров со встроенным усилителем. Или, если угодно, усилителей со встроенными процессорами

Снобы наверняка покривятся, мол, какая уж тут аудиофилия, если мы имеем дело не с исходным сигналом, а собранным, простите, «из г… и палок»? Согласен, о High End тут никто и не говорит. Но, во-первых, система в итоге всё равно заиграет на две головы лучше, чем штатная «балалайка». А во-вторых, и это самое главное — процессор в данном случае нужен для того, чтобы корректно вписать в систему дополнительный высококачественный источник, полностью сохранив функциональность штатного головного устройства.

Правда, серьезных источников, предназначенных исключительно для автомобильного применения, на сегодняшний день пока не очень много. Разве что Sony GS-9, читающая всё, вплоть до формата DSD, да Audison bit Play, который итальянцы до сих пор доводят до ума. Умельцы, правда, вовсю используют в автомобилях домашние плееры (в том числе и ваш покорный), но это можно в расчёт не брать. Тем не менее, как говорил персонаж из старого анекдота, «тенденция, однако» — курс на Hi Res в автомобиле уже взят. И процессоры (в том числе и со встроенными усилителями) здесь — ключевое звено.

Возможные причины

При внутренней поломке устройства отключается автомагнитола при прибавлении звука при быстром движении на кочках. Если аккумулятор транспортного средства разряжен, то магнитола при работе на большой громкости сама выключается при включении дальнего света или запуске двигателя машины.

При ненадежном подключении цепей питания проявляется нехватка мощности. Из-за этого устройство постоянно выключается. Если имеются повреждения или утечка в акустической проводке, магнитола будет отключаться сама по себе. От срабатывания защиты против перенапряжения работа аудиоустройства при увеличении громкости тоже будет прерываться.

Брак или поломка

При производстве нередко допускаются недочеты, приводящие к возникновению дефектов, например короткого замыкания между выводами микросхем. Также выключение устройства часто происходит из-за поломки автомагнитолы.

Неисправности при подключении динамиков

Неправильное подключение динамиков или утечка сигнала на корпус авто — это еще одна причина внезапного отключения магнитолы. Также самопроизвольное отключение магнитолы провоцируют неполадки в колонках — пробой, короткое замыкание в катушке, слишком низкое сопротивление либо перемыкание коннекторов на корпус акустики. Проблемы с динамиками легко выявляются с помощью цифрового мультиметра. На дисплеях некоторых магнитол появляется сообщение о срабатывании защиты.

Защита от перенапряжения в самой магнитоле

Этот механизм предназначен для защиты батареи от чрезмерной разрядки, а устройства — от выхода из строя из-за превышения мощности. Проблема проявляется на недорогих магнитолах при попытке прослушивания на повышенной громкости.

Нехватка мощности запитки

Эта проблема возникает, если автомагнитола подключена к источнику питания слишком тонкими проводами, толщина которых не превышает 0,5 мм. Падение напряжения оказывается столь существенным, что устройство автоматически отключается при добавлении громкости. Нехватка мощности запитки случается и при некачественном присоединении питания, например, при ненадежном подключении провода отрицательного полюса автомагнитолы.

Для подключения «плюса» нередко перерезается провод, идущий к панели приборов от замка зажигания. Обрезанные концы зачищаются, после чего соединяются. Это приводит к тому, что неправильно работает спидометр или же дергается. Если во время диагностики системы управления мотором обнаружатся ошибочные записи, «масса» ЭБУ подсоединена ненадежно из-за неквалифицированного подключения магнитолы в эту цепь.

Чем отличаются автомобильные усилители от домашних?

На самом деле, сама усилительная часть — особо ничем. Разве что блок питания здесь работает не от бытовых 220 Вольт, а от бортовой 12-вольтовой сети. Принципиальных же отличий, на мой взгляд, два.

Импульсный блок питания занимает немалую долю внутреннего пространства усилителя

Во-первых, большинство автомобильных усилителей универсальны в плане подключения: они предусматривают как обычное подключение нагрузки, так и мостом к паре каналов. Эта возможность позволяет использовать обычные широкополосные усилители не только для подключения акустики, но и для подключения сабвуферов. Последние всё же более «прожорливы» в плане мощности. Простейший вариант, который по праву можно назвать классическим — это 4-канальный усилитель, два канала которого работают на фронтальную акустику, а два оставшихся включаются мостом на сабвуфер.

Схема с 4-канальным усилителем, работающим на фронтальную акустику и сабвуфер, по праву считается классикой автомобильных аудиосистем

Второе принципиальное отличие автомобильных усилителей от домашних — это оснащение. Домашние в большинстве своём — чистые «оконечники». В автомобиле же, как минимум, приходится использовать фильтры.

Например, всё та же простейшая схема с четырёхканальником, к которому подключена фронтальная акустика и сабвуфер. В большинстве случаев акустическое оформление для фронтальных НЧ/СЧ-динамиков реализовано в дверях. Скажем прямо, оно не самое лучшее, а значит, нижний бас желательно ослабить, и в этих каналах нужен ФВЧ. Сабвуфер, напротив, не должен петь голосом, а значит, в этих каналах нужен ФНЧ. Оптимальная частота стыка акустических систем и сабвуфера обычно находится в промежутке между 50 Гц и 100 Гц — чуть ниже, чем принято делить в домашних системах. Пассивное деление тут не прокатит, мотать катушки размером с запасное колесо — нет уж, увольте. А вот активное деление — самое то. Поэтому исторически так и сложилось, что минимальное оснащение усилителя — это активные фильтры НЧ и ВЧ. В основном регулируемые, но встречаются и с фиксированной частотой настройки.

Регулируемые фильтры НЧ и ВЧ есть в подавляющем большинстве автомобильных усилителей

Ну а дальше — больше. К примеру, если предполагается поканальное включение акустики с активным делением, то усилитель должен иметь фильтры с более широкими пределами регулировки. Некоторые олдскульные модели имеют даже переключатели крутизны среза фильтров. Скажем, JL Audio в своё время промышлял подобным. И так по нарастающей, вплоть до оснащения усилителя встроенным процессором и превращения его в настоящий «звуковой комбайн».

Внешний усилитель в автомобиле: для чего нужен, как устроен и работает

Итак, основным элементом, влияющим на звук, является на само устройство, а встроенный в магнитолу усилитель, который обычно слабый, искажает звучание даже на средней громкости, не способен «раскачать» более мощную акустику и т.д. Устанавливая другой усилитель (внешний), повышается не только качество звука, но и мощность самого звукового сигнала. Основное назначение устройства заключается в усилении поступающего на него от магнитолы сигнала без искажений. Сигнал малой амплитуды, поступающий от магнитолы на вход усилителя, на выходе увеличивается до определенного значения, необходимого для нормальной работы динамиков.

Еще усилитель можно подключить к сабвуферу, это позволит оптимально настроить аудиосистему автомобиля, так как входной и входной сигналы отличаются только мощностью.

Также подключение через кроссовер позволяет воспринимать звук лучше на всех диапазонах частоты. Как показывает практика, напряжение в 14.2 В, обеспечивающие максимальную мощность усилителя, не всегда соответствует напряжению бортовой сети автомобиля.

По этой причине возникает необходимость установки электролитических конденсаторов большой емкости, которые накапливая необходимый заряд при пиковой нагрузке, не допускают «проседания».

Конструкция любого усилителя, причем независимо от количества каналов (1-6) и от способа усиления (аналоговый и цифровой сигналы), состоит из трех основных узлов:

• Входная схема — «чувствительность» входного узла должна соответствовать уровню подаваемого с магнитолы сигнала (любой источник звука имеет свой уровень выходного напряжения). Несоответствие уровней может привести к искажению сигнала на выходе;
• БП (блок питания) – преобразовывает (увеличивает) напряжение поступающие от аккумулятора автомобиля (АКБ). Использование в БП трансформатора позволяет контролировать и повышать напряжение питания;
• Выходной каскад (ВК) – усиливает сигнал, подающийся на динамические головки. Одним из основных элементов ВК является транзистор большой мощности, который, работая в режиме ключа, обеспечивает подачу большого напряжения с БП на выход усилительного устройства посредством преобразования напряжения с блока питания.

Подключение усилителя — процедура не самая простая, но и не сложная. Для начала нужно определиться с выбором усилителя, потом с местом его установки, затем подключить его к магнитоле, сабвуферу и колонкам. При этом нужно четко следовать инструкциям.

Количество предлагаемых сегодня на рынке усилителей достаточно велико. Все они классифицируются по способу усиления, их два: цифровой D и аналоговый (AB), также есть отличия по количеству каналов.

Краткая характеристика устройств разной классификации по количеству каналов:

• 1-но канальный усилитель применяется в основном для сабвуферов. Тип усиления с номинальной нагрузкой 2Ом (специальный регулятор звука позволяет настроить под себя аудиосистему);
• 2-х канальный усилитель позволяет реализовать подключение двух динамических головок с большой мощностью;
• 3-х канальный (довольно редко встречающийся);
• 4-х канальный позволяет использование в двухканальном режиме, подключение к сабвуферу либо подключение четырех динамиков (возможность подключения сабвуфера и двух динамиков);
• 5-ти канальный УМ – подключение четырех динамиков и одного сабвуфера;
• 6-ти канальный УМ используется редко, поскольку быстро разряжает АКБ автомобиля (подключение четырех динамиков и одного сабвуфера).

Как проверить автомобильный усилитель

Каждый владелец техники должен знать как проверить усилитель автомобильный на работоспособность. Для начала нужно проверить наличие питания на клеммах усилителя, делаем это мультиметром или же любой автомобильной лампочкой.

Отсутствие напряжения 12-14 Вольт на основных клеммах питания усилителя свидетельствует:

• о проблемах с проводкой автомобиля;
• с наличем короткого замыкания в цепях питания.

Многие автомобильные усилители, бюджетного класса и выше, оборудованы встроенной системой защиты с индикацией, которой служит светодиод красного цвета, подписан он как «Protect — защита». Если с питанием в бортовой системе автомобиля всё в порядке, то нужно более тщательно в домашних условиях и с помощью мультиметра выполнить ремонт и восстановление работоспособности устройства.

Как проверить автомобильный усилитель в домашних условиях

Для того чтобы проверить работоспособность усилителя для авто в домашних условиях можно воспользоваться любым блоком с выходным постоянным напряжением от 12 до 14 вольт, или же компьютерным блоком, в котором есть необходимое для запуска усилителя напряжение. Мощность источника должна быть не менее 200 вольт и перед включением, обязательно, регулятор громкости мощности установить на минимум. Процесс ремонта всегда нужно начинать с визуального осмотра всех радиодеталей на монтажной плате усилителя. Стандартная модель автомобильного усилителя состоит из трёх основных узлов:

1. блок преобразователя входного напряжения, который выполняет изменение однополярного входного напряжения бортовой цепи автомобиля, в двух полярный с повышением величины напряжения до 20 Вольт;
2. узел усилителя мощности, зачастую он выполнен на биполярных транзисторах, которые установлены на радиаторах, необходимых для увеличения площади рассеивания тепла. Мощные выходные каскады на максимальной мощности очень сильно греются, поэтому плохое, негерметичное соединение плоскости транзистора и теплоотводящего радиатора обязательно приведёт к его перегреву, а соответственно и к пробою;
3. блок регуляторов частоты, служащий для изменения тембра звучания. Распространённая неисправность этого узла связана с ухудшением плавности изменения сопротивления переменными резисторами.

После вскрытия корпуса стоит внимательно осмотреть каждую деталь усилителя, особое внимание обратить на:

перегоревшие предохранители. Сквозь стеклянную колбу должна быть видна не оборванная нить плавкой вставки;

резисторы, не должны иметь видимого нагара, свидетельствующего об их перегорании;

Одна из самых распространённых неисправностей, вышедших из строя автомобильных усилителей, связаны с поломкой именно инверторного блока питания. Этот узел состоит из:

• входных фильтрующих конденсаторов с большой ёмкостью;
• импульсного трансформатора;
• транзисторного преобразователя и микросхемы для выполняющих роль инвертирующего устройства;
• выпрямительных диодов, работающих в паре;
• сглаживающей цепочки, состоящей дросселя и нескольких электролитических конденсаторов.

В любом случае обнаруженные сгоревшие детали должны быть заменены на новые. При этом ни предохранитель, ни резистор установленный в звуковоспроизводящей аппаратуре не выходит со строя без сопутствующих причин. Конденсатор со временем может высохнуть и вздуться. Более точные исследования и проверка усилителей выполняется с помощью мильтиметра и осциллографа.

Как проверить усилитель автомобильный мультиметром

Перед тем как проверить усилитель звука на работоспособность, необходимо мультиметром выявить нет ли короткого замыкания в цепях блока питания, которое могло произойти в следствии пробоя полупроводникового диода или транзистора.

Чтобы проверить работу усилителя звука, а точнее его инвертирующего и сглаживающего пульсации узла, необходимо установить мультиметр в режим измерения тока и подключить последовательно в цепь питания. Величина рабочего тока должна быть в пределах до 500мА (то есть 0,5 А). Если эта величина зашкаливает, то вероятно вышел из строя блока питания установленный внутри усилителя, а точнее пробой силовой цепи.

Чем не угодил штатный усилитель?

Полагаю, пропустить этот вопрос было бы неверно. Причин поменять штатный усилитель несколько.

Во-первых, выходная мощность. В данном случае она нужна совсем не для громкости, или, строго говоря, не только для неё. В штатных системах чаще всего используются совсем простые усилители и динамики с пониженным импедансом. Если мы собрались строить новую систему, то совсем не факт, что новые динамики от штатного усилителя зазвучат хорошо. Они могут иметь, например, импеданс выше, чувствительность ниже, и с ними мы с большой вероятностью получим чёрт знает что. Исключения составляет акустика, которая изначально позиционируется производителями для апгрейда «штаток», но мы вроде бы замахнулись на более серьёзные улучшения, а этот вариант уже оставили позади.

Штатные аудиосистемы в основном делаются не самими автопроизводителями, а сторонними компаниями по заказу автопроизводителей. Но далеко не все выносят свой шильдик на лицевую панель

Во-вторых, потому что системы разрабатываются под достаточно жесткие требования — как ценовые, так и конструктивные. Если открыто объявить, что, предположим, аудиокомпоненты для Honda делают Pioneer и Alpine — это может ударить по репутации этих брендов.

В-третьих, оснащение. Штатный усилитель рассчитан на один единственный вариант системы и имеет ноль целых шиш десятых по части дополнительных настроек. А если нам нужно элементарно включить ФВЧ во фронтальных или тыловых каналах? А если нужно подстроить ФНЧ в каналах сабвуфера, чтобы состыковать его с акустическими системами? А если есть более серьёзные намерения?

Итак, по всему получается, что при апгрейде системы простая замена акустики прокатывает не всегда, и новый усилитель становится в разряд must have.