Тонкости подключения усилителя в автомобиль своими руками. Профессиональная акустика

В профессиональной работе со звуком очень важно понимать основные принципы коммутации разных видов оборудования, это позволяет легче и быстрее добиваться качественного звука и продлить жизнь аппаратуры.

Рассматривая в этом свете можно выделить три вида: , и акустические системы. Для каждого вида есть свои особенности, которые мы рассмотрим в этой статье.

Итак, считаем, что вы и купили ее. После распаковки оборудования первым делом возникает вопрос подключения.

Активная акустика. Главное отличие активной акустики от пассивной - наличие встроенного в ее корпус усилителя. Это значит, что подводимая мощность звукового сигнала к активной акустической системе (далее АС) значительно меньше, чем к пассивной. Поэтому в этой акустике применяются свои кабеля и разъемы, рассчитанные на меньший ток и напряжение.

Уровни. Хотя уровни линейного сигнала стандартизированы, несоответствия между устройствами все равно могут возникнуть. Потому что на самом деле в звуковой технике применяется не один стандарт, а несколько. Наиболее популярные линейные уровни для звуковой аппаратуры - это +4 дБ (1,23 В), -10 дБ (0,25 В) и -10 дБв (0,32 В). В результате несоответствия уровней выходного устройства (например, ) и входного устройства (например, ) сигнал может искажаться или получать большой уровень шума. В связи с этим на устройствах мы можем часто увидеть переключатели номинального уровня выхода и входа. Если такого переключателя нет и нет регулятора выходного уровня, то придется применить дополнительное устройство согласования.

Баланс и небаланс. Для качественной передачи сигнала кабель, подходящий к активной АС должен быть экранирован. Также важно понимать, что соединение может быть балансным и небалансным. Небалансным соединением (несимметричным) называется соединение с помощью одножильного экранированного провода. Балансное соединение (симметричное) - это соединение с помощью двух экранированных проводов. Один из проводов передает неизмененный сигнал (+), а второй передает сигнал в противофазе (-). Такая передача сигнала позволяет использовать устройства, которые на основе вычитания сигналов помогают хорошо бороться с помехами и наводками. На практике небалансное соединение чаще применяется в роли проводов-перемычек между оборудованием, то есть тогда, когда источник и приемник находятся рядом. Балансное соединение рекомендуется использовать на расстоянии более 20 метров и позволяет качественно передавать сигнал на 200 метров. Способы передачи сигнала в подключаемых устройствах должны быть согласованы, балансный вход должен соединяться с балансным выходом. В противном случае применяются переходники или устройства согласования способа передачи сигнала.

Hi - z . Вход Hi-Z- это вход, который обладает большим импедансом и обеспечивает согласованное по сопротивлению соединение акустической системы и звукоснимателей гитары. То есть, это небалансный вход для акустической гитары, соло и бас гитары. Он еще называется инструментальным входом.

Использование дополнительных коммутационных переходников должно выполняться с осторожностью. Нужно учитывать все вышеупомянутые характеристики, они должны совпадать: у входа и выхода должен совпадать номинальный уровень сигнала (+4 дБ, -10 дБ и др.), способ передачи (баланс/небаланс) и импеданс (входное и выходное сопротивление).

Разъемы. В набор популярных разъемов для активных АС входят разъемы XLR, RCA и TRS.

Самый популярный в акустических системах разъем - XLR.

Известен своей высокой надежностью. Пришедший в звук из авиации, разъем XLR, или как его еще называют «Кэнон», удачно прижился в большинстве устройств профессионального звукового оборудования. Наиболее привычен для нас трехконтактный вид разъема, хотя бывают они четырех, пяти, а иногда и более-контактные. Практически всегда контакты на разъеме подписаны: 1 - корпус и/или земля, 2 - сигнал плюс (+), 3 - сигнал минус (-). Может быть распаян как под небалансное соединение (используются контакты 1 и 2), так и под балансное (контакты 1, 2, 3). В разъеме используется механизм-защелка, который фиксирует положение.

Разъемы TRS и TS. Разъем “Джек” бывает трехконтактный TRS и двухконтактный TS.

Расшифровуется аббревиатура как обозначения контактов: 1 - Sleeve (гильза) земля и/или корпус, 2 - Tip (наконечник) сигнал плюс (+), 3 - Ring (кольцо) сигнал минус (-). Понятно, что штекер TS может выполнять передачу только небалансного сигнала. TRS может быть распаян и под баланс и под небаланс. По размерам разъем может быть четвертьдюймовым (TRS1/4”) и 1/8-дюймовым (TRS1/8”, 3.5 мм), еще его называют миниджек.

Разъем, который часто применяется и в профессиональной и в бытовой аппаратуре - разъем RCA.

В народе его называют «тюльпан». Является не самым корректным соединением устройств с инженерной точки зрения. Все потому, что в момент подключения первым контактом соединяется сигнал, а не земляной контакт как должно быть. Однако благодаря своей форме и дешевизне он прочно занимает свою позицию среди популярных коннекторов. Передает несимметричный сигнал с линейным уровнем.

Практически в каждой современной профессиональной активной АС в корпусе предусмотрен сквозной выход на XLR разъеме.

Этот выход может по-разному называться - Link Output, Mix Out, Thru Out, Line Out, но суть одна - отдать входной на АС сигнал для дальнейшей маршрутизации. В зависимости от модели АС выходной сигнал может быть абсолютно идентичен входному или претерпевать некоторые изменения. Например, на выход может отдаваться уже лимитированный сигнал или сигнал после обрезного ВЧ фильтра. Если в акустическую систему встроен микшер на несколько каналов, то на выход может отдаваться сигнал только с определенного входа или суммарный сигнал от всех входов. Такие вопросы можно уточнить, просмотрев инструкцию к АС. Данная концепция подключений позволяет создавать длинные линии из акустических систем, не подводя к каждой АС кабель от микшера.

Также сквозной выход используется при подключении и сателлитов. Важно «посадить» все акустические системы, используемые в роли портальной системы, на один стереовыход микшера - Main Mix, чтобы управлять звуком в зрительном зале одним фейдером. АС выполняющие функции мониторов подключаются на отдельные выхода микшера. Обычно в такой ситуации звук от микшера из выхода Main Mix подводится к одному/двум сабвуферам, а дальше от него/них с помощью сквозного выхода сигнал подается на сателлиты.

Получается, что если с двумя сателлитами можно подключить один сабвуфер, а звук подводится вначале к нему, то сабвуфер должен содержать два независимых канала, чтобы отдать стерео на сателлиты. Ниже на рисунке мы можем увидеть схему типичной панели сабвуфера с разъемами.

Здесь соединения выполнены на балансных XLR разъемах. Два канала имеют названия A и B. Выходы (Output): FullRange - полный диапазон сигнала, HighPass - сигнал после ВЧ фильтра. С выхода HighPassсигнал от сабвуфера отдается на сателлиты, с Full Range - на другой сабвуфер (в случае, если у вас используется четыре сабвуфера и два сателлита).

Пассивная акустика. Подключение пассивных акустических систем стоит начинать с проверки соответствия мощностей подключаемого усилителя и АС. Это самый важный вопрос. При неправильном подборе появляются искажения (перегрузки) выходного сигнала усилителя, что может привести к выводу из строя акустики. Выходная мощность усилителя должна быть равной мощности акустики или процентов на 5 - 10 больше. Лучше всего использовать усилитель на 90% мощности (что соответствует максимальной мощности АС), чем усилитель меньшей мощности на 100%, который не дотягивает до максимальных значений мощности АС. При недостаточной мощности усилителя акустика не «раскроется» полностью. Нужно следить за тем, чтобы при подборе мощностей сравнивались показатели мощности одних и тех же стандартов.

Мощность. Производители используют такие стандарты мощности как номинальная, пиковая, синусоидальная, DIN, RMS, AES, PMPO, Program power. И это еще не все существующие стандарты мощности. Некоторые мощности близки по показателям, но все же, не стоит забывать, что это разные мощности! Такое множество мощностей можно оправдать разными подходами стандартизации в разных странах. Для России родными являются стандарты номинальной и синусоидальной мощности, DIN относится к немецкому институту стандартизации, RMS, AES, PMPO- западные стандарты. Наиболее объективными считаются показатели номинальной (Nominal) и среднеквадратичной мощности (RMS), самым «несерьезным» считается стандарт PMPO, так как по нему сложно действительно объективно оценить мощность акустических систем. Существуют формулы, которые позволяют хотя бы грубо перевести одну мощность в эквивалент другой.

Наиболее простой для покупателя вариант в подборе АС и усилителя - это выбрать устройства одной фирмы, так как обычно крупные компании производят конкретные серии усилителей в связке с конкретными АС, многократно проверяя надежность таких комплектов и оптимизируя их работу. Подсказкой могут послужить брошюры выпускаемые производителями, в которых описаны оптимальные варианты сочетания серий усилителей с АС.

Сопротивление. Необходимо не забывать о соответствии сопротивлений устройств. Так для усилителя в технических характеристиках обычно указываются несколько мощностей для рабочих сопротивлений (например, 2000 Вт для 8 Ом / 4000 Вт для 4 Ом / 6000 Вт для 2 Ом). Наиболее популярные сопротивления АС - 8 и 4 Ом, а с сопротивлениями 2 Ом не каждый усилитель сможет работать. Эти особенности перекликаются с известными понятиями последовательного и параллельного соединения АС. Часто бывают ситуации, когда на стереоусилитель нужно нагрузить четыре колонки. Если, к примеру, подключить четыре 4-омных колонки к двухканальному усилителю последовательно, то их суммарное сопротивление составит 16 Ом. Мы не опускаемся до опасных значений сопротивления, но теряем в мощности при таком соединении. При параллельном соединении вырастает выходная мощность, однако, в нашем случае сопротивление падает до 2 Ом. Это означает, что усилитель будет заметно больше греться из-за большего тока. И вообще, до использования такого подключения следует удостовериться в паспорте усилителя, что он работает с 2-омной нагрузкой, а то быть беде. Считается, что на 2-омной нагрузке снижается способность усилителя контролировать движение диффузора динамика, что может проявиться в размытом звуке баса.

Сечение провода. Все, наверное, понимают, что хотя сопротивление кабеля низкое, но оно есть, а значит, вызывает все-таки падение напряжения. То есть, уровень сигнала падает, особенно на высоких частотах. Фишка в том, что сопротивление зависит не только от материала и длины провода, а и от площади его поперечного сечения. Чем больше сечение - тем меньше сопротивление. В технических характеристиках к кабелю должно указываться погонное сопротивление. Это значит, что вооружившись калькулятором, вы можете подсчитать, отталкиваясь от нужной вам длины, какое сопротивление будет у проводов.

Фаза . При подключениях пассивных АС очень важно соблюдать совпадение фаз динамиков. Это значит, что диффузоры всех динамиков в любой момент времени должны смещаться в одном направлении. Обычно для удобного подключения на динамиках и проводах отходящих от них производитель обозначает контакты пометками (+) и (-). При неправильной фазировке, диффузоры динамиков будут двигаться в противоположном направлении и тем самым гасить в ноль все повторяющиеся в их сигналах амплитуды. Так как в стереосигнале практически всегда басовая составляющая одинакова (имеется в виду полоса примерно в пределах 30 - 130 Гц), то эта часть сигнала в «антифазовом» режиме будет исчезать. На практике можно увидеть картину, когда стоящие две колонки по отдельности отдают нормальный звук. При одновременном включении НЧ составляющая пропадает. Это значит, что у одной из колонок подключены неправильно контакты плюс и минус.

Разъемы. Наиболее популярными для профессиональных усилителей являются разъемы Speakon, XLR, TS, Euroblock, а также винтовые зажимы.

XLR, TRS/TS, Euroblock - используются для подключения входного в усилитель сигнала.

Speakon, TS, винтовые зажимы - для подключения акустических систем к усилителю.

Разъем TS. Подключаются контакты так: к контакту Tip (наконечник) подключается сигнальный контакт (+), к контакту Sleeve (гильза) подключается (-).

Разъемы Speakon бывают трех видов: 8-контактные, 4-контактные и 2-контактные. Самые популярные 4-контактные - они используются для подключения двухполосных АС. Для подключения трехполосных применяются 8-контактные. Благодаря своей конструкции очень надежный разъем. После соединения с гнездом штекер нужно провернуть по направлению часовой стрелки для фиксации контактов.

Винтовые зажимы позволяют фиксировать провода со специальными металлическими зажимами и просто зачищенные оголенные кончики проводов.

Маршрутизация. В большинстве современных стереоусилителей доступны режимы маршрутизации Stereo, Parallel, Bridge . Обычно два канала подписываются обозначениями «A» и «B». Режим Stereo обеспечивает работу двух независимых каналов, режим Parallel обеспечивает параллельную подачу сигнала с входа A на выход A и B, при этом вход B - не активен, но для каждого выхода есть свой регулятор громкости, а режим Bridge (мостовой режим) поможет предоставить максимальную мощность на одну колонку, при этом активен регулятор A.

Схема подключения (режим Stereo):

Схема подключения (режим Parallel):

Схема подключения (режим Bridge):

В приведенных выше схемах подключение АС в мостовом режиме выполнено на разъеме винтовые зажимы. Однако это не единственный разъем, на котором можно реализовать мостовой режим. Рассмотрим детальнеетакое подключение на разъеме Speakon. Контакты разъема:

Для подключения мостового режима провода подводятся к контактам выхода канала A (контакты 1+ и 2+):

Подключение колонок к усилителю на разъемах Speakon для параллельного и стереорежима выполняются одинаково, разница только в самой маршрутизации внутри усилителя.

Стереорежим:

Параллельный режим:

Из схем видно, что подключение стерео можно выполнить как на двух разъемах Speakon, так и на одном. При двойном подключении на каждом разъеме используются контакты 1+ и 1-, при подключении на одном разъеме двух колонок в одном штекере используются все четыре контакта 1+, 1-, 2+, 2-. Изменение режимов в усилителе может быть реализовано в виде физического переключателя или в меню управления DSP-процессора.

Разделение на полосы. Следующий вопрос неразрывно связан с предыдущим. Так как профессиональный усилитель одинаково успешно может работать как с широкодиапазонными АС, так и с сабвуферами, очень удобно, когда усилитель оборудован встроенным кроссовером. Это позволяет избавиться от необходимости в дополнительном аппаратном устройстве и дополнительной коммутации. Так как при использовании сателлитов с сабвуферами рекомендуется срезать НЧ составляющую, усилитель со встроенным кроссовером должен реализовывать три функции - НЧ фильтр, ВЧ фильтр, полный диапазон.

Рассмотрим варианты подключения АС к одному двухканальному усилителю с кроссовером. Начнем с простого.

Обычный режим стерео с двумя широкополосными колонками:

Моно режим с одним сабвуфером и одним сателлитом:

Такой режим предпочтительнее использовать тогда, когда, сигнал стерео не требуется, а к басовой характеристике предъявляются повышенные требования.

Биампинг и бивайринг (Bi-Amping и Bi-Wiring). Чтобы рассмотреть следующее подключение нужно понять, что такое биампинг. Биампинг - это схема подключения, при которой каждому динамику двухполосной акустической системы требуется отдельный канал усилителя. То есть, в такой АС просто отсутствует встроенный кроссовер и каждый из двух подводимых к колонке каналов должен быть соответственно настроен на НЧ или СЧ/ВЧ полосу. Бивайринг - это схема подключения, при которой от одного канала усилителя подводятся отдельно провода к НЧ динамику и СЧ/ВЧ динамику. Так как подсоединяются они все равно к одному каналу усилителя, то получается, что он должен быть широкополосный, а значит в акустической системе должны быть установлены НЧ и ВЧ фильтр для каждого динамика. То есть, тот же кроссовер, только на какой-то раздельной конструкции с фильтрами. Выгода от такого способа подключения сомнительна, в отличие от биампинга. Биампинг может быть полезен в случаях, когда по каким-либо причинам в АС невозможно разместить кроссовер.

Подключение двухполосной АС по схеме биампинг:

Все принципы согласования усилителя и динамиков актуальны и для многоканальных усилителей. Разница, лишь в количестве каналов и акустических систем, также усложняется маршрутизация таких усилителей. Любой многоканальный усилитель теоретически может быть заменен набором двух и одноканальных усилителей.

Кроме рассмотренных нами подключений активной и пассивной акустических систем, еще можно затронуть отдельное направление - подключение трансляционных акустических систем.

Трансляционная акустика. Это оборудование принципиально отличается от пассивной и тем более от активной акустики. Особенность трансляционных систем в том, что благодаря использованию понижающих и повышающих трансформаторов в конструкциях усилителей и АС, достигается качественная передача звука на большие расстояния. Поэтому эта система озвучивания востребована на предприятиях, в офисах, супермаркетах и т. п. Естественно, что, не имея большого опыта, самому очень сложно спроектировать и настроить систему трансляции, лучше доверить это дело профессионалам.

Рассмотрим основные принципы подключения трансляционных акустических систем:

  • существуют линии трансляции с уровнем напряжения сигнала 240 В, 100 В, 70 В, 30 В и другие. Выводы АС должны соответствовать напряжению линии, то есть иметь соответствующее входное напряжение;
  • при подключении акустических систем к усилителю следует помнить о том, что их общая мощность не должна превышать мощность усилителя;
  • при доступных режимах на усилителях 100 В и 70 В, акустические системы можно переключить с линии 100 В на линию 70 В. При этом мощность этих АС упадет в два раза, в то же время их количество можно увеличить в два раза.
  • некоторые динамики имеют выводы не только на высокоомную нагрузку, но и на низкоомную. Обычно на корпусе подписано назначение контактов, важно при подключении не перепутать их.
  • выбор выводов трансформатора АС - чем меньше сопротивление АС вы выберите, тем большую мощность он выдаст.

Как подключить колонки?

Усилители, будь то бытовые или профессиональные, имеют свои особенности, сопряженные с подключением к ним громкоговорителей.

Условно мы делим усилители на низкоомные (2-16ohm) и «стовольтовые» (100V), или Public Address. Громкоговорители тоже имеют такие характеристики. Если вкратце - отличие в том, что 100V системы имеют трансформаторы, которые позволяют не думать о расчете сопротивлений.

Схема подключения трансляционной 100V линии в системе фонового озвучивания

Все, что нас может волновать в этом случае, - то, чтобы суммарная мощность (Вт) громкоговорителей не превышала выходную мощность (Вт) усилителя. То есть, если мы используем 4 громкоговорителя мощностью по 20 Вт каждый, то мощность усилителя должна быть не менее 80 Вт, а если 8 громкоговорителей по 16 Вт, то мощность усилителя - не менее 128 Вт. Важно! Усилитель может (и должен) быть мощнее, чем суммарная мощность колонок.

Обычно громкоговорители имеют специальный тумблер для выбора мощности, например, 20/10/5/2.5Вт в 100V. В этом случае Вы сможете выбрать любой из вариантов, но помните, что по-разному выставленная мощность акустических систем влияет на их громкость, и разницы между ними в таком случае не избежать. Разумеется, равномерность покрытия звуком пропадет.

Итак, мы знаем, что при использовании трансляционной 100V линии подключения мы можем выбрать мощность колонок, посчитать их сумму и подобрать усилитель, равный по мощности сумме колонок или даже большей мощности. Это полезно и предусмотрительно: вдруг вы когда-нибудь решите увеличить количество громкоговорителей?..

Как подключить колонки к усилителю?

Трансляционный 100V усилитель имеет два вывода на колонки под названием COM и 100V. Обычно клемма COM - черная, 100V - красная. По аналогии можно представить, что черный цвет - это минус, а красный - это плюс. На колонках тоже есть помеченные цветами выводы, обычно идентичных цветов. Однако если цвета не совпадают, то можно легко определить, где «плюс» и где «минус». На колонке обязательно подписана клемма COM, а мощность в виде цифр 40/20/10 или других является клеммой 100V. Остается только соединить двухжильным кабелем (акустический кабель - именно такой) плюс с плюсом и минус с минусом усилителя и колонки. Если же колонок много, то мы просто тянем их «гирляндой» от плюса одной к плюсу другой, от минуса одной к минусу другой, таким образом подключая все колонки. Часто ради экономии кабеля приходится его «распаивать» (в этом случае - просто наращивать) не в клеммах колонок, а между ними на каком-либо этапе протяжки. Этот процесс проходит так же: плюсовая жила одного куска кабеля крепится к плюсовой жиле другого куска, минусовая - к минусовой. Такое подключение называется параллельным.

Конечно, у Вас мог возникнуть вопрос, как далеко можно тянуть кабель. Это зависит от многих факторов, таких как сопротивление кабеля, его сечение, мощность и т.д. Можем совершенно точно и уверенно сказать, что медный кабель сечением 2x1,5 позволяет протянуть сигнал до 1 км без ощутимых потерь.

Подключение акустических систем к низкоомным усилителям.

Низкоомные системы имеют более качественное звучание за счет более широкого частотного диапазона. Однако и расчет подключения несколько сложнее, чем в трансляционных системах 100V, а расход кабеля несколько выше.

В отличие от трансляционных систем 100V, где мы считаем только сопряжение характеристик мощности усилителя и колонок и подключаем всю систему «параллельно», низкоомное подключение требует расчета соотношения мощности и сопротивления одновременно.

Нюансы низкоомного подключения.

Из курса физики мы знаем о том, что параллельные цепи делят сопротивление «компонента» на количество используемых «компонентов». Например, если 4 громкоговорителя, каждый по отдельности, имеют сопротивление 16ohm, то подключенные параллельно все вместе они дадут 4ohm (16/4=4). Если цепь будет построена последовательным подключением, то сопротивление «компонентов» будет складываться. Если 4 громкоговорителя имеют сопротивление 16ohm и подключаются последовательно, то все четыре в последовательной цепи дадут 16+16+16+16=64ohm.

Вы спросите: какой смысл в этих сопротивлениях? Очень просто - если усилитель на выходе имеет 4ohm, то любое увеличенное по отношению к этому числу сопротивление колонок будет менять громкость в сторону знака «минус» пропорционально увеличению числа. Вывод в том, что нам необходимо строить цепь, приближая число сопротивления всех колонок к выходному сопротивлению усилителя, но никак не меньше.

Все это можно представить в виде труб, клапанов и воды. Например, у нас есть клапан (сторона усилителя), который не пропускает воду обратно, но подает ее вперед в сторону других клапанов (колонки). Клапан (усилителя) подает воду, и сила потока воды оценивается в 4 единицы (4ohm). Клапан со стороны колонки крепче - 16 единиц (16ohm). То есть через клапан колонки 16 единиц проходит в четыре раза меньше воды, чем могло бы проходить через клапан (колонки) 4 единицы.

Возвращаясь в реальный мир: это выражается в том, что колонки играют тише, чем могут. Но с помощью параллельного подключения мы сможем уменьшить сопротивление клапана со стороны колонки, подключив еще одну с сопротивлением 16 ohm. В итоге клапан со стороны колонки будет пропускать в два раза меньше воды от клапана усилителя, что уже лучше, чем в «четыре раза». Добавим еще две колонки с сопротивлением 16 ohm и параллельно их подключим. Крепость клапана со стороны колонок будет равна силе потока 1:1. Таким образом, мы реализуем всю мощность усилителя.

Возникает вопрос: что же будет, если мы еще подключим колонки в параллельную цепь? Очень просто - крепость клапана со стороны колонок будет меньше 4 единиц, а значит, клапан будет пропускать больше 4 единиц воды. Но усилитель не может дать больше, хотя как заправский «водотолкатель» будет стараться и рано или поздно рухнет без сил… иными словами - просто сгорит. Однако мы помним, что с помощью последовательного подключения можем увеличить крепость клапанов со стороны колонки. Таким образом, подключая колонки то параллельно, то последовательно, мы можем быть всегда близки к соотношению 1:1.

Итак, мы узнали, что общее сопротивление колонок не должно быть меньше выходного сопротивления усилителя. Это раз. Если сопротивление колонок выше, чем сопротивление усилителя, то они будут играть тише, чем могут. Это два. Если сопротивление колонок ниже, чем сопротивление усилителя, то они выйдут из строя. Это три.

В низкоомных системах мощность рассчитывается обратно расчетам в 100V. То есть суммарная мощность громкоговорителей должна быть или равна, или больше мощности усилителя.

Данные по параллельному, последовательному и комбинированному подключению Вы можете найти в любом учебнике за 8 класс.

Подготовлено пресс службой "MARKET-SOUND"

Для того, чтобы полноценно насладиться звучанием автомобильной акустической системы, не достаточно правильного выбора аппаратуры. Важным аспектом качественного звука является и правильная установка динамиков к усилителю. Как подключить колонки к усилителю в машине? Если установка сабвуфера и усилителя рассчитывается из мощности и месторасположения, то схема подключения автомобильных динамиков к усилителю имеет ряд дополнительных нюансов, которые играют важную роль.

Разработка схемы

Схема подсоединения зависит от количества входов усилителя, расположения и мощности динамиков, наличия или отсутствия сабвуфера.

Усилители мощности бывают:

  • двухканальными, рассчитаны на подключение только пары колонок;
  • четырех-, используются для подключения двух колонок и сабвуфера или четырех (к ним также существует схема последовательного подключения четырех штук и сабвуфера);
  • шести-, используются для стандартного подключения четырех штук и сабвуфера.

Также важно учитывать номинальную мощность (Вт, W) и сопротивление всей подключенной аппаратуры (Ом). Их можно найти или на маркировке устройств или в технических документах. Суммарное сопротивление соединения не должно превышать максимально допустимую норму.

Подсоединять колонки к усилителю можно тремя способами.

  1. Последовательно - однотипные динамики поочередно соединяются друг к другу, а затем к устройству.
  2. Параллельное - выполняется полярным соединением напрямую к выходам устройства, при этом их сопротивление и мощность может отличаться.
  3. Последовательно-параллельное — применяется в тех случаях, когда необходимо соединить две колонки с одинаковым сопротивлением и дополнительные с другими параметрами.

Пошаговая инструкция последовательного подключения

В данном варианте сопротивление суммируется и рассчитывается по формуле:

где R — общее,

R 1 — первого динамика,

R 2 — второго динамика.

При этом R 1 должен равняться R 2 или в противном случае акустическая система будет быстро изнашиваться, а ожидаемые звуковые эффекты не оправдают надежд. По такой схеме можно подсоединить сколько угодно колонок, но их значение R не должно превышать максимально допустимое R усилителя. Также стоит учитывать, что чем больше колонок соединено последовательно, тем меньше звуковой мощности будет на выходе.

  1. Минусовой 1 соединяется с положительным каналом колонки 2.
  2. Плюсовой 1 подключается к минусовой клемме устройства.
  3. Минусовой 2 подключается к положительному выходу.

Последовательное соединение трех и более колонок осуществляется по такой же схеме, где каждая последующая полярно подключается к предыдущей, а крайние их контакты полярно соединяются с клеммой устройства.

В этой короткой статье мы постарались максимально доступным образом изложить основные сведения о различных видах профессиональных акустических систем, способах их подключения и расчета мощности усилителя, исходя из мощности акустики.



Акустика по способу подключения делится на трансформаторную и низкоомную.

Трансформаторная акустика

Трансформаторная акустика предназначена для объектов, на которых не требуется очень хорошее качество звука, так как по качеству она ниже, чем низкоомная. Главная особенность данного типа акустики заключается в возможности подключения акустики на одну линию, друг за другом. Таким образом получается параллельное подключение, позволяющее делать достаточно длинные линии с большим количеством динамиков.

Преимущества трансформаторной акустики:
  1. возможность делать длинные цепочки колонок, подключая на одну линию большое количество динамиков
  2. простота подключения и экономия кабелей за счет такого варианта коммутации
  3. стоит дешевле своих низкоомных аналогов
  4. падение мощности сигнала на трансформаторной линии происходит значительно меньше
Недостатки трансформаторной акустики:
  1. качество хуже, чем у низкоомной
  2. линия трансформаторных динамиков - это всегда моно сигнал

Как опознать трансформаторную колонку

Пример описания колонки:

Потолочная акустическая система с трансформатором. Мощность: 5-10 (100В); частотный диапазон: 78Гц-19кГц; вес: 0.9 кг.

Признак:

В описании трансформаторной акустики всегда указывается ее рабочий вольтаж. Трансформаторные колонки могут работать на различном вольтаже, но самый распространенный - 100 Вольт. Поэтому цепочку колонок, зачастую, называют "стовольтовой линией ".

Как опознать трансформаторный усилитель

Пример описания усилителя:

Bittner Audio XV200

Усилитель мощности: 2 x 100 Вт / 100 В; класс AB; обнаружение неисправности заземления; секвентальное включение; 15 кг; 2U.

Признак:

В описании усилителя для трансформаторной акустики опять указан рабочий вольтаж


Правило расчета мощности для трансформаторной акустики

Общая суммарная мощность колонок должна быть меньше мощности усилителя.

Пример расчета мощности усилителя:

Для подключения 20 динамиков CS6/Т, мощность каждого из которых составляет 10 ватт, требуется усилитель не менее 20 шт * 10 Ватт = 200 Ватт. Таким образом, усилитель Bittner Audio XV200 для этих целей подойдет.

Аудиокабели для трансформаторной акустики

Трансформаторные колонки подключаются стандартным акустическим кабелем, например, таким как:

  • Tasker С275
  • Tasker С102-1.50
  • Tasker С102-2.50
  • Tasker С192

Низкоомная акустика

Низкоомная акустика делится на две основные категории: активные и пассивные колонки.

Преимущества низкоомной акустики:

  1. более высокое качество звука
  2. больше вариантов расцветок, видов, форм. Например, все варианты бытовой акустики - низкоомные.

Недостатки низкоомной акустики:

  1. фактически нельзя делать длинные линии передачи
  2. в одной линии нельзя подключить большое количество колонок

Активные колонки:

Активные колонки не требуют дополнительного усилителя, так как он уже встроен в сами колонки. Пожалуй, основным недостатком активной акустики является необходимость подводить не только звуковой сигнал, но и электричество к колонке. Активная колонка обладает в большинстве случаев несколькими вариантами входов, позволяя тем самым подключать сигнал различных форматов.

Пример описания активной колонки:

Активная акустическая система; 2x6" динамика + 1" неодимовый твитер c титановой диафрагмой; усилитель класса "D" мощность: 200 + 30Вт; частотный диапазон: 65Гц-20кГц; габариты: 53,2x25x26см; вес: 9,5 кг

Признак:

В описании, как правило, указан тип встроенного усилителя. В данном описании видно, что эта колонка имеет встроенный усилитель класса "D" мощностью 200 + 30 Ватт. Первая цифра обозначает мощность для средних и низких частот, а вторая цифра отражает мощность для воспроизведения высоких частот.

Пассивные колонки:

Пассивные колонки , в отличие от активных, встроенным усилителем не обладают. Они имеют различные варианты внутреннего сопротивления, самые распространенные из которых 4 и 8 Ом. Именно характеристика внутреннего сопротивления колонки играет основную роль в выборе подходящего усилителя.

Усилители для подключения такой акустики, в подавляющем большинстве, стерео/двухканальные, т. е. к усилителю можно подключить 2 колонки, либо две пары колонок.

Пример описания пассивной колонки:

Пассивная акустическая система; 10" динамик + 1,4" драйвер; мощность: 500 Вт; сопротивление: 8 Ом; частотный диапазон: 52Гц-18кГц; макс. звуковое давление 125 дБ; вес: 16,3 кг.

Признак:

В описании всегда указано внутреннее сопротивление колонки. В данном описании видно, что эта колонка имеет внутреннее сопротивление 8 Ом и мощность 500 Ватт.

Самой главной задачей при включении динамиков является их правильное соединение так, чтобы ни один из них не был перегружен, т.к перегрузка запросто может вывести из строя любой динамик. Важно знать и следовать правило, которое гласит что на динамик следует подавать мощность либо ниже, либо равную номинальной (расчетной). Иначе, рано или поздно даже самый отличный и фирмовый динамик выйдет из строя.

Рассмотрим наиболее простой способ соединения динамиков - последовательный, обратимся к схеме:

При последовательном соединении динамиков их сопротивление суммируется, поэтому у нас получится общее сопротивлением 32 ома. Это достаточно большое сопротивление поэтому если его подключить к 8-ми омному выходу УНЧ, то из-за большого сопротивления ток через динамики будет течь низкий и они будут звучать не громко. Эффективной работы усилителя и нагрузки не получится.


При динамиков, общее сопротивление высчитывается вот по такой формуле и в нашем случае получим 2 Ома. Подключать такой составной каскад к 8-ми омному УНЧ нельзя иначе усилитель просто сгорит, по этому рассмотрим наиболее часто встречающийся метод


Данный пример соединения динамиков уже подойдет для 8-ми омного усилителя. По аналогии можно собрать составной динамик на любое необходимое сопративление.

Кроме выше изложенного при включении нескольких динамиков желательно учитывать и полярность, чтобы они работали синфазно (согласованно).Для этого на клеммах производителями указывается полярность («+» и «-»). В случае монофонического звуковоспроизведения на полярность можно и забить, а вот при стереофоническом звуковоспроизведении согласованное включение играет весьма существенную роль. Т.к требуется чтобы диффузоры каждого из динамиков колебались синхронно.

Если динамики будут работать не согласно, то произойдет искажение и смещение звуковой картины, так как звуковые волны при распространении будут частично компенсировать друг друга, а при синфазной работе звуковые колебания будут суммироваться, создавая реальную и наиболее полную звуковую атмосферу.

При включении динамиков параллельно, их плюсовые клеммы "+" соединяются вместе и подключаются к "+" аудио-выхода УНЧ. Аналогично подключаем и по минусу.

При последовательном соединении фазировка динамиков будет немного другой.

При самостоятельной сборке и наладке акустических устройств, следует помнить, что если вы используете низкочастотные или высокочастотный фильтры, то они могут изменять фазу сигнала на противоположную.

Система