Схемы подключения динамиков в автомобиле

Схемы подключения колонок к магнитоле

В настоящее время большинство автомобильных магнитол использует стандартный интерфейс ISO подключения внешних динамиков и колонок. Его функциональная схема и распиновка выводов на разъеме приведена на рисунке.

По схеме видно, что за подключение динамиков и колонок отвечает разъем В, от которого отходят провода различного цвета. Провод основного цвета подключается к плюсовому контакту динамика, двухцветный провод – к минусовому. Во многих магнитолах сигнал передается по одноцветному проводу, двухцветный проводник является общим (массой).

Видео — подключение колонок к магнитоле по цветам:

Некоторые автолюбители с целью экономии проводника и времени объединяют массу, и сигнал разводят только по одноцветному проводу. Этого делать ни в коем случае нельзя. Схемы многих усилителей магнитол с большой выходной мощностью имеют мостовой тип. На их выходе нет общего провода: один выход «раскачивается» первым плечом, другой вторым в противофазе. Заземление одного из выводов приводит к выходу усилителя плеча из строя. Пример мостовой схемы усилителя магнитолы.

Для того чтобы правильно выполнить соединение проводников лучше найти цветовую схему подключения динамиков или колонок к вашей магнитоле. Она выглядит примерно так.

На такой схеме наглядно видно, как подключать динамики и какие провода на магнитоле идут на колонки. Но спешить с подключением не следует. Сначала необходимо правильно установить динамики, выбрать проводники.

Душа нараспашку

Самый простой способ отделить фронтальное излучения динамика от тылового — смонтировать его на щите как можно большего размера. Из этой простой идеи и родились, собственно, первые акустические системы, представлявшие собой ящик с открытой задней стенкой, поскольку для компактности края щита просто взяли, да и загнули под прямым углом. Однако в плане воспроизведения басов успехи подобных конструкций впечатляли не слишком. Помимо несовершенства корпуса проблема была еще и в очень небольшом по современным понятиям ходе подвески диффузоров. Чтобы хоть как-то выйти из положения, использовались динамики как можно большего размера, способные развивать приемлемое звуковое давление при небольшой амплитуде колебаний.

PureAudioProject Trio 15TB с 15-дюймовыми НЧ-драйверами на трехслойных бамбуковых панелях

Несмотря на кажущуюся примитивность подобных конструкций, у них имелись и кое-какие достоинства, причем настолько специфические и интересные, что адепты открытых АС не перевелись до сих пор.

Начать с того, что отсутствие каких-либо препятствий на пути звуковых волн – лучший путь к повышению чувствительности. Момент этот особенно ценен для аудиофильских ламповых усилителей, в особенности однотактных или лишенных обратной связи. Бумажные диффузоры большого диаметра даже на мощности порядка четырех-пяти ватт способны создать довольно-таки внушительный, и при этом на удивление открытый и свободный саунд.

При высоте 1,2 м в мире открытой акустики Jamo R907 считаются практически компактами

Что же касается тылового излучения, то чтобы не вносить искажений в прямой звук, оно должно приходить к слушателю с заметной задержкой (свыше 12-15 мс) — в таком случае его влияние ощущается как легкая реверберация, лишь добавляющая в саунд воздуха и расширяющая музыкальное пространство. Тонкость в том, что для создания этой самой «заметной задержки» колонки, разумеется, должны быть расположены на изрядном расстоянии от стен. К тому же большая площадь передней панели и внушительные размеры НЧ-драйверов соответствующим образом сказываются на общих габаритах АС. Одним словом, обладателей небольших и даже средних жилых комнат просьба не беспокоиться.

Кстати, частный случай открытых систем — акустика, построенная на электростатических излучателях. Только за счет почти невесомой диафрагмы большой площади, ко всем вышеописанным преимуществам, у электростатов добавляется способность филигранно передавать даже самые резкие динамические контрасты, а благодаря отсутствию разделения сигнала в зонах СЧ и ВЧ, еще и завидная тембральная точность.

Открытое оформление

Плюсы: Высококлассные открытые колонки — отличный способ получить реальный кайф от прослушивания пуристских ламповых однотактников.

Минусы: Про жирные компрессионные басы лучше забыть сразу. Весь звуковой тракт должен быть подчинен идее открытой акустики, а сами колонки придется выбирать из крайне ограниченного числа предложений.

Трансформаторные громкоговорители

Трансформаторные громкоговорители – громкоговорители со встроенным трансформатором являются конечными исполнительными элементами в проводных трансляционных системах, на базе которых строятся системы оповещения о пожаре, локальные системы оповещения, системы громкоговорящей связи. В таких системах реализован принцип трансформаторного согласования, при котором отдельный громкоговоритель или линия с несколькими громкоговорителями подключается к высоковольтному выходу трансляционного усилителя. Передача сигнала в высоковольтной линии позволяет сохранять величину передаваемой мощности за счет уменьшения токовой составляющей, тем самым минимизировать потери на проводах. В трансформаторном громкоговорителе осуществляется 2 этапа преобразования. На первом этапе при помощи трансформатора происходит понижение напряжения высоковольтного звукового электрического сигнала, на втором этапе осуществляется преобразование электрического сигнала в слышимый акустический звуковой сигнал.

На рисунке изображена задняя часть корпусного настенного трансформаторного громкоговорителя. Трансформаторный громкоговоритель состоит из следующих частей:

Корпус громкоговорителя в зависимости от области применения может быть выполнен из различных материалов, наиболее широким из которых на сегодняшний день является АВС пластик. Корпус необходим как для удобства монтажа громкоговорителя, предохранения токоведущих частей от попадания пыли и влаги, улучшения акустических характеристик, формирования необходимой диаграммы направленности (ШДН).

Понижающий трансформатор предназначен для понижения высоковольтного напряжения входной линии (15/30/60/120В или 25/75/100В) до рабочего напряжения электродинамического преобразователя (динамика). Первичная обмотка трансформатора может содержать несколько отводов (например, полная мощность, 2/3 мощности, 1/3 мощности), что позволяет варьировать выходной мощностью. Отводы маркируются и подключаются к клеммным колодкам. Таким образом каждый такой отвод обладает своим импедансом (r, Ом) – реактивным сопротивлением (первичной обмотки трансформатора) зависящим от частоты. Выбирая (зная) значение импеданса можно рассчитать мощность (p, Вт) громкоговорителя при различных напряжениях (u, В) входной трансляционной линии, как:

p = u2 / r

Клеммная колодка обеспечивает удобство подключения трансляционной линии к различным отводам первичной обмотки трансформаторного громкоговорителя.

Динамик – устройство для преобразования электрического сигнала на входе в звуковой (слышимый) акустический сигнал на выходе. Подключается ко вторичной обмотке понижающего трансформатора. В рупорном громкоговорителе роль динамика выполняет драйвер, жестко скрепленный с рупором.

История

В телефоне Белла и последующих конструкциях для преобразования электрических колебаний в акустические использовался электромагнитный капсюль. В нём мембрана из магнитомягкого материала колебалась в магнитном поле постоянного магнита и электромагнита. До конца 1920-х годов большинство громкоговорителей использовало именно этот принцип работы. Такие громкоговорители имели высокий уровень нелинейных и частотных искажений, а также потери из-за токов Фуко и гистерезиса.

Райс и Келлог демонстрируют динамический громкоговоритель

Первым катушку с током, движущуюся поперёк силовых линий, предложил использовать в громкоговорителе Оливер Лодж в 1898 году. В 1924 году Честер У. Райс (англ.)русск. и Эдвард У. Келлогг (англ.)русск. запатентовали наиболее близкую к современной конструкцию электродинамического громкоговорителя.

В 20-30-х годах XX века не были известны материалы для производства постоянных магнитов достаточной мощности, поэтому в громкоговорителях тех лет в магнитной системе использовались электромагниты. Кроме основной функции — создания магнитного поля для работы громкоговорителя они также выполняли функции дросселя, ослабляя фон тока питающей сети, вызванный недостаточной фильтрацией выпрямленного напряжения в источнике питания. Также для подавления фона могла применяться специальная антифонная катушка в магнитной системе громкоговорителя. Однако наличие подобной катушки ограничивало использование таких громкоговорителей в батарейных радиоприёмниках (из-за повышенного расхода батареи), радиоточках и выносных громкоговорителях (из-за необходимости в дополнительном источнике питания). По этой причине динамический громкоговоритель не сразу вытеснил электромагнитные: к примеру, громкоговорители типа «Рекорд» в СССР производились вплоть до 1952 года. Тем не менее, в аппаратуре класса Hi-End могут использоваться громкоговорители с полевой обмоткой в дополнение к постоянному магниту.

Электростат

Неплохие результаты удалось получить с электростатическим вариантом планарного (пленочного) излучателя. Принцип действия следует из названия: речь идет о движении диэлектрической пленки в электрическом поле. До этого пленку натягивают между двумя токопроводящими сетками (статорами), на которые подается модулированное звуковым сигналом напряжение, а на саму пленку — потенциал приблизительно в 3 000 В.

Преимущество такого варианта излучения по сравнению с магнитопланарным — отсутствие проблем с нанесенными на пленку проводниками тока. Их просто нет. С другой стороны, такой излучатель нуждается в объемистой мощной электронике и, естественно, требует отдельного питания. В остальном электростат и магнитопланар схожи.

Стоит подробнее остановиться на вопросе воспроизведения низкочастотного диапазона с помощью планарных систем. Они по определению не готовы обеспечить серьезную амплитуду. И если в магнитопланарных громкоговорителях более распространена конфигурация в виде сочетания узкого высокочастотного излучателя и низкочастотной секции большей площади, то в электростатических системах, чаще всего, сам электростат занимается средне- и высокочастотным диапазоном, хотя бы потому, что модели большой площади достаточно дороги.

Поэтому за низкочастотный диапазон у них отвечает, как правило, интегрированный в систему сабвуфер, работающий с применением классического динамика. Такие системы называются гибридными. Изготовители магнитопланарных спикеров также иногда предлагают доукомплектование своих изделий сабвуферами на базе классических динамиков.

Кроме того, оба основных варианта с применением плёнки являются дипольными системами. То есть назад и вперед они излучают (звучат) практически одинаково. Это приводит к определенным проблемам с правильным размещением таких колонок в комнате прослушивания.

Рупорные громкоговорители

Автомобильный компрессионный рупорный ВЧ-громкоговоритель Hertz ST 25

Устройство рупорного громкоговорителя, применяющегося в мегафонах и уличных системах оповещения

Рупорные громкоговорители чаще всего применяется в случаях, когда требуется большая громкость,
но не требуется высокого качества звука — в таком случае достаточно просто создать рупорный громкоговоритель небольших габаритов, развивающий значительное звуковое давление при небольшой подводимой мощности (а значит — имеющий высокий КПД).

Рупорный громкоговоритель состоит из электродинамической головки прямого излучения и рупора. Чаще всего применяется в составе мегафонов для озвучивания массовых мероприятий на открытом воздухе (в парках, на улицах и площадях), как наружное устройство для массового оповещения на производственных объектах, для излучения сигналов тревоги; сеть таких громкоговорителей имеется в распоряжении подразделений ГО и ЧС. Использовались в прошлом в многополосной акустике, преимущественно в киноиндустрии, для воспроизведения средних и высоких частот, от 1000 до 20 000 Гц, но в дальнейшем от рупорных громкоговорителей здесь отказались, так как для рупорных громкоговорителей сложно добиться высокого качества звука при небольших габаритах. Для более низких частот такие громкоговорители неприменимы, так как требуется рупор слишком большого размера.

В настоящее время рупоры с компрессионными драйверами иногда применяются и в бытовой Hi-Fi индустрии (Klipsch, Cerwin-Vega!), в сфере профессионального аудио (JBL pro), а также довольно широко распространены в нише так называемого Hi-End Audio — эксклюзивной аудиоаппаратуры для бытового пользования (Avantgarde Acoustic, Acapella Audio Arts, Cessaro), где чаще всего применяются крупногабаритные сферические рупоры на высоко- и среднечастотных диапазонах, а на низкие частоты работает активный НЧ-блок на динамических головках (хотя есть примеры полностью рупорных систем во всем диапазоне слышимых частот). Подобные изделия эксклюзивны и отличаются чрезвычайно высокой стоимостью.

Технические характеристики динамической головки

При определении мощностных параметров головки следует учитывать, что в СССР в разное время они выражались по-разному — до 1985 года по ГОСТ 9010, позднее по ОСТ 4.383.001, требования которого ближе к международным нормам.

Основными техническими характеристиками динамической головки являются следующие.

• Тип динамической головки — полно-диапазонная (широкополосная — ГДШ, головка динамическая широкополосная), низкочастотная (ГДН), среднечастотная (ГДС), высокочастотная (ГДВ).
• Номинальный диаметр — как правило, внешний диаметр диффузородержателя (рамы). Реже — диаметр подвеса диффузора либо расстояние между противоположными крепёжными отверстиями. Для компрессионных драйверов — диаметр горла рупора.
• Мощность — может быть указано несколько значений мощности:
  • Мощность по DIN 45500 — мощность (синусоидальная или музыкальная), при которой искажения сигнала не превышают 1%. В СССР существовало сходное понятие номинальной мощности, для которой, однако, не было установлено стандартного уровня искажений;
  • Предельная, RMS (Rated Maxmum Sinusoidal) — подводимая синусоидальная мощность, которую выдерживает головка в течение часа без разрушения. Головка может быть разрушена и гораздо меньшей мощностью, если динамик нагружается сверх своих механических возможностей на очень низких частотах (например, электронная музыка с большим количеством баса или органная музыка), также разрушение может быть вызвано перегрузкой («клипированием») усилителя мощности. В СССР использовался схожий параметр — паспортная мощность, однако измерялась она на шумовом сигнале в течение 100 часов;
  • Пиковая (краткосрочная) мощность (PMPO) — мощность, которую может выдержать громкоговоритель в течение короткого времени. В СССР это время нормировалось 1 секундой, в то время как в настоящее время этот параметр не нормируется. Может быть в десятки раз больше номинальной мощности. В 90-е годы многие производители электроники нижнего ценового уровня в Китае наносили это значение мощности на продукцию, однако для конечного потребителя эта мощность не имеет смысла.
• Импеданс (номинальное сопротивление) — как правило, динамические головки имеют импеданс 2, 4, 8 или 16 Ом. Динамические головки наушников более высокоомные (32 Ом и более). Чем выше импеданс головки, тем бо́льшее напряжение звуковой частоты требуется подводить к головке для достижения номинальной мощности. Поэтому высокоимпедансные головки могут не развивать максимальную мощность при работе от УМЗЧ, имеющего недостаточно высокое напряжение питания (портативная техника с низковольтным питанием), а низкоимпедансные — создадут перегрузку (усилителя и самих себя), если подключены к усилителю с большим выходным напряжением, предназначенным для высокоимпедансных головок.
• Частотная характеристика — измеренная, либо заявленная выходная характеристика на заданном диапазоне частот при входном сигнале постоянной амплитуды на всём заданном диапазоне. Как правило, указывается предел отклонений характеристики, например, «± 3 дБ».
• Параметры Тиля — Смолла — набор электроакустических параметров, характеризующих головку как колебательную систему.
• Чувствительность — уровень звукового давления, производимый динамической головкой при подаче сигнала мощностью 1 Вт, измеренное на расстоянии 1 м от головки. Более чувствительные динамические головки создают требуемое звуковое давление (громкость звука) при меньшей мощности сигнала, что позволяет использовать менее мощный УМЗЧ.
• Максимальный уровень звукового давления — максимальное давление, которое может развить головка без своего повреждения либо без превышения заданного уровня искажений. Зависит во многом от чувствительности головки и её мощности. Данный параметр приводится, как правило, как измеренный на произвольном (по усмотрению производителя) диапазоне частот и типе сигнала.

Истории наших читателей

К плюсам динамиков относят лёгкость в установке — правильно подключить пищалки может каждый автовладелец. В двери и кузове делают отверстия под резиновую гофру, которая исключит перетирание и переламывание проводов Протягивают акустический провод в гофру при помощи стальной проволоки.

Расположение усилителя, эквалайзера на дополнительной полке под перчаточным ящиком позволяет максимально сократить длину питающего кабеля.

Инструменты Чтобы подключить пищалки к магнитоле или к кроссоверу потребуются: кабель;. Сабвуферы закрытого типа, имеющие герметичный корпус closed Сабвуферы фазоинверторного типа vented , характеризуются наличием фазоинвертора — щели или трубы, служащей для настройки частотной характеристики в области низких частот Сабвуферы полосового типа bandpass — отличаются от вышеперечисленных тем, что сам динамик убран внутрь корпуса сабвуфера, а звук излучается через фазоинвертор Сабвуферы с пассивным излучателем passive radiator имеют дополнительный диффузор или динамик без магнитной системы, служащий для понижения общей резонансной частоты громкоговорителя.

Выбираем место Изначально потребуется определиться с местом для расположения будущей акустической системы. Возможен ещё один вариант — развести провода с помощью кроссовера фильтра частот. Настоятельно советуем поступить именно таким образом, чтобы ваши пассажиры не раздражались от дребезжащего пластика, который будет реагировать так на громкую музыку, исходящую из колонок.

Статья по теме: Как востановить электрику на

В помощь автолюбителям

Достаточно использовать правильные соединительные кабели и не ошибиться в полярности при подключении. Для того чтобы звук с обеих сторон воспринимался ним с одинаковой громкостью можно с помощью балансировки увеличить громкость звучания правых динамиков. Водитель автомобиля сидит слева, и находится ближе к левым динамикам.

Мостовое включение каналов усилителя — подключение при котором 2 канала усилителя работают на 1динамик. По сравнению с прошлым классом эффективность этого выше почти в 2 раза, но высокие искажения в выходном сигнале делают его редко используемым. На фотографии представлен классический низкочастотный электромагнитный громкоговоритель в разрезе.

Есть ещё одна проблема. Сабвуфер — это крупногабаритный элемент, весьма трудоемкий в изготовлении и установке. Для начала рассмотрим характеристики, которые указываются в паспорте.

Это могут быть следующие узлы: Усилитель Акустические системы Сабвуфер Такой набор технических средств позволяет не только повысить громкость звучания, но намного повысить качество воспроизведения музыки. Номинальная электрическая мощность — мощность, которую сможет воспроизводить динамик длительное время без искажений.
Как подключить нечётное количество динамиков

Выбор соединительных проводов

Установка звуковых проводников отличается от обычных электрических соединений. Дело в том, что по проводникам, идущим к динамикам и колонкам, распространяется переменный звуковой сигнал. Он имеет частоту в пределах от 20 Герц до 20 килоГерц. В принципе, частота невысокая, но линейные искажения, электромагнитные помехи, наводки возможны. Они ухудшают качество звучания. Поэтому наряду с соблюдением правил по выбору площади сечения провода выбирают тип проводника.

Сечение обычно выбирают из соображения: на каждые 10 Ватт мощности усилителя – приблизительно 1 кв.мм площади сечения провода. То есть при мощности магнитолы 40 Ватт на канал, сечение проводника, ведущего к динамику, должно быть не менее 4 кв.мм.

Задумываться над выбором типа акустического кабеля следует, если магнитола способна обеспечить высококачественное звучание. На рынке оборудования Hi-end можно найти много различных акустических кабелей с уникальными параметрами и ценой.

Целесообразность установки таких дорогостоящих проводников для автомобильной магнитолы среднего класса нулевая. Главное при подключении – обеспечить синхронизацию фаз колонок и динамиков. В противном случае салон вместо качественного звучания будет наполнен какофонией.

Двухполосный фронт и сабвуфер

Более низкого энергопотребления габаритных лампочек можно достичь при замене их на светодиодные.

Каждый вариант коммутации катушек универсальный. Тогда пользователь начинает искать способы модернизировать систему с минимальными затратами. Если вы обнаружили у себя в кладовке или на балконе старый советский усилитель и колонки, то не спешите их выбрасывать.

Помните: главная колонка — это та, на которой расположены основные выходы, органы управления и световая индикация. Колонки должны иметь одинаковое сопротивление, а их сумма не должна превышать сопротивление усилителя звука.

Любая пара акустических проводов содержит кабель с черной полосой — это минусовой провод другой выполнен в монотонном цветовом исполнении. После инструментальной настройки проверьте звучание системы или, лучше, воспользуйтесь услугами эксперта. Выбор кабеля для акустики Всегда используйте высококачественные кабели, доступные для вашего бюджета.

Soloфикация

Далее сопротивление считаем по упрощённой формуле, так как у нас всего 2 плеча, включенных параллельно. Необходимо прибегнуть к определенным хитростям: следует разделить RCA мидбаса с помощью 2-х Y-разветвителей. Качество настройки не пострадает, но придется учитывать и АЧХ микрофона. В случае большей крутизны низкочастотного фильтра частоту среза можно выбрать другой.

Правда, большинство из них подверглись доработке. Как правило это клемма «0» в некоторых случаях обозначается как «СОМ» и клемма «В». Разъёмное соединение может выглядеть по-разному, но в любом случае клеммы так или иначе промаркированы. Основная особенность трансляционных систем это использование в усилителе согласующего трансформатора, который выдает в линию сигнал с уровнем В в некоторых случаях может быть 30В, В, но эти случаи мы рассмотрим отдельно

Обратим внимание также на тот факт, что при проектировании пассивных разделительных фильтров в расчетах используется импеданс головок, величина которого не постоянна и зависит от частоты

Последовательное, параллельное и смешанное соединение динамиков

Последовательно лучше соединять не более двух динамиков, поскольку большее их количество сильно уменьшит выходную мощность. Параллельное соединение динамиков При параллельном подключении динамиков рис. Она представляет собой последовательную RC-цепочку, подключенную параллельно динамику. Рядом подпись — 8 Ом, сопротивление катушки.

Для зарядки конденсатора можно использовать резистор, идущий в комплекте с устройством

Здесь важно помнить, что их элементы — конденсаторы и индуктивности — должны быть согласованы с эквивалентным сопротивлением нагрузке данного канала усиления.
КАК ПОДКЛЮЧИТЬ ДИНАМИКИ И САБВУФЕРЫ В НУЖНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ. ТЕОРИЯ!!!

Магнитопланар (изодинамический излучатель)

Этот планарный (плоский, пленочный) излучатель звука работает по тому же принципу, что и динамик: проводник с током движется в магнитном поле. Но в отличие от традиционного динамика голосовая катушка здесь фактически равномерно распределена по всей площади излучения, и вся эта излучающая поверхность находится в магнитном поле.

В случае с магнитопланарным излучателем источником звука является синтетическая пленка с нанесенными на нее проводниками с током. Эта плёнка размещается в поле решетки, сделанной из магнитов. Таким образом, вся площадь плёнки оказывается в магнитном поле, и пленка излучает звук равномерно со всей поверхности.

В начале существования магнитопланарных систем проводники из фольги просто наклеивали на пленку. Проблемой такого варианта было отслоение проводника после интенсивной эксплуатации: он нагревался, и клей не выдерживал. Наглядным примером могут служить выпускавшиеся в СССР динамические пищалки 10ГИ-1, наушники ТДС-7, ТДС-17.

Затем технология совершенствовалась, для приклеивания проводника на пленку стали применять температурную адгезию, закрепляя, например, алюминий (реже — медь) на майлар (лавсан, тефлон). Это более дорогой вариант технологии планарного излучателя — чуть дешевле обходится прошивание пленки токопроводящей проволокой.

Преимущества технологии состоят в том, что масса планарной подвижной системы на несколько порядков меньше, чем у классического динамика. В результате резко уменьшаются искажения. С другой стороны, магнитопланары предполагают излучение с большой площади, что, как минимум, создает проблему стереосцены.

Особое развитие принцип получил в наушниках, где используются различные его варианты, например, ортодинамические излучатели.