Как настроить усилитель (gain, lpf, hpf)

С чего начать настройку сабвуфера?

Настройка сабвуфера начинается с момента изготовления короба. Изменяя характеристики короба (объём, длину порта) можно добиться разного звучания. При этом нужно заранее знать, какие аудиофайлы будут преимущественно воспроизводиться в машине, а также какой усилитель будет подключаться к аудиосистеме. Когда сабвуфер уже поставляется в корпусе производителя, то гибкость настройки, конечно, ограничена, хотя при наличии необходимых знаний желаемого качества звука добиться вполне возможно.

Настройка LPF (lowpassfilter) фильтра

Для начала необходимо настроить низкочастотный фильтр (LPF). Каждый сабвуфер на сегодняшний день имеет встроенный LPF-фильтр. Фильтр позволяет выбрать порог, при котором он начинает блокировать высокие частоты, что позволяет естественно смешать сигнал сабвуфера с сигналом других динамиков.

Установка фильтра, как и настройка активного сабвуфера, состоит из множества экспериментов – определенной правильной «формулы» попросту не существует.

Сабвуфер предназначен для воспроизведения низких частот, петь он не умеет это задача динамиков. Благодаря фильтру низких LPF частот мы можем заставить сабвуфер играть тока басс. Вам нужно удостовериться в том, чтобы значение фильтра не был установлено слишком высоко, и сабвуфер не перекрывал вуферы ваших полно диапазонных динамиков. Это может привести к излишнему акценту на одном диапазоне частот (скажем, около 120 Гц) и нечеткости звучания акустической системы. С другой стороны, если вы установите фильтр слишком низко, т. к. в таком случае может быть слишком большая разница между сигналом сабвуфера и сигналом динамиков.

Для чего нужен Bassboost?

Многие усилители также включают переключатель Bassboost, которые может увеличить мощность сабвуфера за счет выставления определенной частоты. Некоторые автомобилисты используют переключатель, чтобы сделать звук более «насыщенным», хотя, как правило, его применяют для равномерного распределения басов. Если поставить переключатель на максимальное значение, то сабвуфер может сгореть, однако, выключать Bassboost, полностью также не стоит, т. к. в таком случае басов совсем может быть неслышно.

Настройка входной чувствительности (GAIN)

Некоторые автомобилисты не понимают, как правильно настроить входную чувствительность. Входная чувствительность показывает, какой сигнал можно подать на вход, чтобы получить номинальную мощность на выходе. Ее необходимо отрегулировать для нормализации напряжения входного сигнала.

Чтобы настроить «GAIN», понадобиться

цифровой вольтметр, который может измерять значения напряжения переменного тока;
тестовый CD или файл, на который записана синусоида с исходным уровнем 0 децибел (очень важно не использовать ослабленный испытательный сигнал);
инструкция к сабвуферу, в которой указано допустимое выходное напряжение.

Для начала необходимо отсоединить провода колонок от сабвуфера. Дальне нужно убедиться, что на головном устройстве выключены басы, эквалайзеры и другие параметры, чтобы получить чистый звук. Уровень входной чувствительности при этом должен быть минимальным.

Убедитесь, что цифровой вольтметр может считывать напряжение переменного тока и подключите его к разъемам для динамика на колонках (закрепить его можно с помощью отвертки). После этого придется поворачивать «крутилку» чувствительности до тех пор, пока вольтметр не покажет необходимое значение напряжения, что было указано в характеристиках.

Далее на сабвуфер необходимо подать записанный аудиофайл с синусоидой время от времени изменяя громкость аудиосистемы до появления помех. В случае появления помех громкость необходимо восстановить до прежнего значения. Точно таким же образом проходит настройка чувствительности. Для получения наиболее точных данных можно использовать осциллограф.

Акустическая фаза

Дело в том, что с помощью манипуляций с фазовым переключателем,можно добиться наивысшеговосприятиясредних и верхних басовво время прослушивания. Именно благодаря фазовращателю можно добиться всех басов, за которые вы заплатили.

Кроме того, фазовая настройка моноблокапомогает добиться именно фронтального звучания. Часто бывает так, что звучание распределено неравномерно по салону (музыку слышно только из багажника).

Определение максимальной частоты сигнала (fSIGNAL, fLSB) и допустимой ошибки усиления

Первым делом определим ширину полосы входного сигнала (f_SIGNAL). Далее определим величину допустимой ошибки усиления ФНЧ или AAF .. Эта ошибка не возникает ровно на измеряемой частоте. Фактически, на постоянном токе DC эта ошибка усиления ФНЧ равна нулю и постепенно увеличивается с частотой. Погрешность LSB в дБ равна (1):

$$20\times \log \left,\qquad{\mathrm{(}}{1}{\mathrm{)}}$$

где:
N – число бит АЦП-преобразователя, целое число;
err – допустимое число бит ошибки.

Эта ошибка определяется по кривой АЧХ замкнутого контура, полученной с помощью SPICE-модели. В данном примере ширина полосы сигнала составляет 1 кГц, а допустимая ошибка усиления равна одному разряду, что эквивалентно одному младшему разряду (LSB). Для 12-битного АЦП, где err = 1 и N = 12, ошибка усиления равна -2,12 мдБ.

Используя TINA-TI SPICE-модель для анализа 10 кГц-фильтра ФНЧ Баттерворта четвертого порядка с замкнутой петлей усиления, получим характеристики, изображенные на рисунках 3 и 4. На обоих рисунках маркер “b” определяет точку, в которой ошибка усиления равна -2,12 мдБ (f_1-LSB = 1,04 кГц).

На рисунке 3 окно измерения показывает, что на маркере “b” частота составляет 1,04 кГц. Оно также показывает разницу в -2 мдБ между маркерами “а” и “b” по оси Y.

Рис. 3. Ошибка усиления на частоте 1,04 кГц

На рисунке 4 показан увеличенный по оси Y участок АЧХ фильтра Баттерворта, где частота достигает частоты среза (f_C). Первое, что мы видим – это небольшой подъем АЧХ перед снижением. Данный пик достигает уровня около + 38 мдБ. Это фундаментальная характеристика фильтра нижних частот Баттерворта четвертого порядка.

Рис. 4. Участок АЧХ с закрытым контуром фильтра Баттерворта 4-го порядка в районе частоты среза

Для более высоких значений ошибок усиления в таблице 1 показана зависимость f_LSB от значений LSB.

Таблица 1. Зависимость частоты f_LSB от значений LSB

Ошибка усиления, LSB	Ошибка усиления, дБ	fLSB, кГц
1	-0,002	1,04
2	-0,004	1,47
3	-0,006	1,82
4	-0,008	2,11

Master/Slave

Этот переключатель используется при соединении мостов между моноблоками. Ведущее устройство устанавливается на усилитель, который подключен к RCA (“тюльпан”) из стереосистемы, ведомое устройство устанавливается на подключенный моноблок.

Фильтры

СНЧ – отфильтровывает низкие частоты.

УКВ – отфильтровывает высокие частоты.

Допустим, установка регулятора LPF на 50 Гц позволит выдавать на динамик частоты до 50 Гц.

Примечание: На нескольких усилителях опции либо селектор с выбором типа фильтра и регулятора, либо отдельные регуляторы для HPF и LPF.

В некоторых усилителях можно включить оба фильтра, поэтому, включив LPF и LPF, можно получить полосовой фильтр. Например, установив LPF на 200 Гц и LPF на 50 Гц, громкоговоритель будет воспроизводить сигнал в диапазоне от 50 до 200 Гц соответственно.

Некоторые старые модели усилителей имеют фиксированные фильтры. Выбор фильтра осуществляется селекторным переключателем.

Сабсоник

В основном необходим для сабвуферов (в фазоинверторной компоновке), но также может быть использован в качестве ВЧ-диапазона.

Существуют также дозвуковые фильтры с фиксированной частотой.

Басс Буст

Это позволяет увеличить громкость на определенной частоте.

Примечание: Частота усиления басов обычно фиксирована. Но на некоторых усилителях есть дополнительный регулятор, который позволяет выбрать нужную частоту.

Существуют также басовые боты с фиксированным усилением.

Регулятор фазы

Используется для согласования работы сабвуфера с фронтальной частью. И вообще, для более точной настройки сабвуфера.

Существуют также регуляторы фиксированной фазы.

Конденсатор подпитки

Есть ещё один нюанс при подключении сабвуфера. При увеличении громкости прослушивания в музыке могут возникать «провалы». Это связано с «просадкой» по питанию. То есть АКБ не способен быстро отдать большой ток.

Для мощных сабов обязателен конденсатор подпитки сабвуфера

Чтобы исключить их схеме питания усилка или саба, параллельно клеммам питания, подключают конденсатор с ёмкостью 0,5-2,0 фарады. Он выполняет роль дополнительного источника питания.

Аудиопровода

Если вы пока не сталкивались с подключением аудиоаппаратуры, вас точно удивит сечение аудиопроводов. Сабвуферы имеют серьёзную мощность и провода к ним тянутся толстые. Отличить от силовых их можно по наличию специальных разъёмов на концах. Их называют «тюльпан» за сходство по форме, а подписаны входы, с которыми они «стыкуются» RCA.

Для подключения нужен хороший экранированный кабель

В комплекте с акустикой часто идут провода для подключения. Не используйте простые RCA провода используемые в быту для подключения муз. центров или ТВ. Они имеют очень плохой экран и на вход усилителя будут поступать помехи в виде жужжания от генератора, и треска разрядов на свечах. Если используете его, звучание не будет нормальным. Даже если оборудование подобрано идеально.

Особенности и разница в зависимости от производителя

Правильная настройка автомагнитолы нужна для того, чтобы из динамиков слышалась четкая и громкая мелодия, колонки не искажали звук и не было слышно дополнительных шумов.

Все магнитолы Pioneer DEH и другие модели 3100 и выше настраиваются посредством изменения положения джойстика. Рукоятка данной части прибора может вращаться во все стороны, углубляться внутрь корпуса. Это устройство помогает настраивать автомагнитолы большинства фирм, пользоваться меню и находить в нем нужные параметры.

Настройка штатной магнитолы может осуществляться и другими способами. Например, в японском девайсе Clarion CP435L1 есть скрытое меню, которое вызывается одновременным нажатием кнопки 6 и поворотом Tune на 10 щелчков при включенном зажигании.

Установка параметров каждой модели прописывается в инструкции, где также описывается устройство магнитолы и функции разных кнопок.

Особые настройки

Для некоторых автолюбителей будут полезны следующие функции:

Как настроить автомобильный усилитель

• выключение режима Demo;
• установка даты и времени;
• настройка отображения пробок через TMC на магнитоле.

Демо-режим нужен для показа возможностей прибора в условиях магазина. Если его оставить, то при выключении девайса будет работать подсветка и светящиеся надписи на дисплее.

Отключить Demo-режим можно в скрытом меню, нажав на клавишу SRC на выключенной магнитоле. С помощью поворота ручки джойстика следует найти пункт DEMO и переключить датчик из положения ON в OFF. Кнопка BAND предназначена для выхода из меню.

Время и дата выбираются также в скрытом меню, но в раздел System, где можно выбрать 12 или 24-часовой режим и изменить нужные показатели поворотом колеса.

Отображение пробок через TMC поддерживают программы Garmin и iGo. Установив одну из них, можно получать информацию о движении на дорогах крупных городов (о пробках, авариях, ремонтах дорожного полотна и др.). В iGo есть возможность сохранить список радиостанций, транслирующих интересующие автовладельца данные. С помощью этих программ на дисплее магнитолы может отображаться маршрут движения между заданными пунктами, время возможных задержек из-за пробок и др. Для работы данных приложений нужен комплект лицензий iGo Primo и специальных лицензий TMC .

Для того чтобы установить параметры звуковоспроизведения в автомагнитоле, которые позволят владельцу насладиться хорошим качеством музыки, не обязательно обращаться к специалистам, можно сделать это самостоятельно. Высокого качества звука можно добиться и от недорогой аудиосистемы, правильно определив параметры воспроизведения звука. В некоторых моделях есть возможность установки дополнительных приложений, которые повысят уровень комфорта при передвижении на автомобиле.

Необходимый минимум

Количество предложений сабвуферов на Hi-Fi-рынке весьма велико, однако чтобы найти среди них именно тот, что подойдет для вашей системы и комнаты, где она установлена, надо учесть некоторые обстоятельства.

Чтобы пара колонок и саб – такой комплект называется трифоником – сложились в единое акустическое целое, следует тщательно согласовать их излучение. Поскольку у стереоусилителей, как правило, не предусмотрена функция кроссовера, то есть раздела сигнала на полосы по частоте, то он должен быть у сабвуфера. И он действительно имеется почти у всех моделей, не входящих в комплекты «в одной коробке» АС для домашнего кинотеатра или с саундбаром, а продающихся как самостоятельный компонент. Активные сабвуферы также располагают регулировкой громкости. У многих есть переключатель, позволяющий повернуть фазу сигнала на 180 градусов.

Gain \ Level

Gain (чувствительность)часто путают с громкостью, но это не совсем правильно.

Gain (гейн) — это регулировка входной чувствительности усилителя для согласования с магнитолой. Но не будем забираться в дебри и рассмотрим эту настройку с точки зрения полезной для пользователя.

Иногда значение Вольт (V) указанное на регуляторе может ввести в заблуждение. Дело в том, что чувствительность измеряется в Вольтах. Чем меньше V — тем выше чувствительность — тем громче будет играть динамик и наоборот.

Для начала будет полезно посмотреть понятое видео про то, как работает гейн на усилителе:

Настройка гейна на слух (1 способ)

Имея хорошее сабовое звено, не пользуйтесь эквалайзером и различными басовыми улучшайзерами, забудьте про bassboost на усилителе — поэтому перед настройкой гейна проверьте чтобы все это было отключено!

Установите регулятор на минимум и включите музыку, которую вы обычно слушаете. Прибавляйте громкость магнитолы на 3/4 от максимума, услышав искажения в звучании саба раньше — остановитесь и убавьте громкость на пару делений. Переходите к усилителю. Попросите помощника медленно прибавлять регулятор гейна до появления новых искажений, а услышав их, остановите вращение и убавьте на 10 %.

Настройка гейна на слух (2 способ)

Если вы не доверяете своему слуху и боитесь во время не услышать изменения, тогда воспользуйтесь более точным способом — с помощью синусов.

Если вы настраиваете сабвуфер, то используйте 40 Гц, в случае если ваш корпус настроен выше 40 Гц или у вас закрытый ящик, тогда берите 50 Гц, (). Для настройки гейна для усилителя мидбаса возьмите 315 Гц.

Синус или тон (в нашем случае) — тоновый сигнал определенной частоты, изменения в звучании которого вы легко услышите

Установите гейн на минимум, включите ваш синус и прибавляйте громкость магнитолы. При изменении звучания тонового сигнала остановитесь и убавьте на пару делений (выставьте ограничение максимальной громкости на это значение, если в вашей магнитоле есть такая функция). Переходите к усилителю. Аналогично первому способу прибавляйте гейн. При изменении звучания остановитесь и убавьте на 10%.

Обратите внимание, что при настройке с помощью мультиметра вы должны быть уверены в мощности, заявленной производителем усилителя

Subsonic — это тот же фильтр высоких частот (HPF) на сабовых усилителях (часто на ) —отрезает инфразвук. Устанавливайте его примерно на 20 Hz.

Bassboost — повышает громкость на определенной частоте, как правило это 40-45 Hz.

При использовании басбуста шанс спалить сабвуфер резко повышается, так как наступает значительно раньше. В большинстве случаев bassboost не нужен и если вы новичек, то просто примите правило «Басбуст не трогать!»

Опытными людьми он может использоваться для увеличения полки чтобы вытянуть провалы в определенных частотах, но это уже глубокие настройки и эффект не всегда оправдает риск.

X-over — переключатель фильтров. Присутствует в случае, когда у усилителя не предусмотрена регулировка для каждого фильтра в отдельности. HPF — режет снизу, LPF — режет сверху, Full / Flat — фильтры отключены.

Сабвуфер — важная часть акустической системы автомобиля. Именно он позволяет не только слушать музыку, но и ощущать её глубину и объём всем телом. Именно правильная настройка сабвуфера в машине способна значительно увеличить удовольствие от прослушивания музыки.

Существует мнение, что сабвуфер в автомобиле нужен только для молодёжи, слушающей утробный афроамериканский рэп, выворачивающий внутренности. На самом деле это не так. Сабвуфер всего лишь позволяет расширить динамический диапазон воспроизведения. Ведь низкие частоты есть практически в любом музыкальном материале, даже в классической музыке.

Но небольшие дверные колонки не позволяют слушать низкий бас. Зато с этим прекрасно справляется сабвуфер. Естественно, если сабвуфер правильно сделан и произведена правильная настройка сабвуфера в машине.

HPF / LPF (ФВЧ / ФНЧ)

Hight pass filter (HPF), он же фильтр высоких частот (ФВЧ) — отфильтровывает (отсекает) низкие частоты, оставляя высокие.

При настройке сабвуферного усилителя установите регулятор примерно на 20 Hz, чтобы отсечь инфразвук и не тратить энергию, так как вы все равно его не услышите. Для среднечастотных динамиков HPF выставляется в районе 80 Hz, чтобы убрать диапазон низких частот, для которого динамик не предназначен и не сможет его отыграть. Если у вас выделены отдельные каналы или даже отдельный усилитель для твиттеров (пищалок) — HPF выставляется в районе 3000 — 5000 Hz в зависимости от модели, что бы не спалить их.

Все приведенные цифры являются примерными, для получения более точных и безопасных значений изучите характеристики ваших динамиков!

HPF и LPF (полезная статья —(АЧХ) Амплитудно-частотная характеристика)

Low pass filter (LPF), он же фильтр низких частот (ФНЧ) — противоположен HPF и срезает верхние частоты, оставляя нижние.

Для сабвуферов устанавливается в районе 50-80 Hz в зависимости от типа оформления (ЗЯ, ФИ, и т.п.), чтобы отсечь частоты, для которых сабвуфер не предназначен. Аналогично и со среднечастотниками, для  них режьте в районе 1400-1600 Hz.

Если есть возможность, то можно  ограничить твиттеры на 20 000 Hz, но это не обязательно.

Имеет ли размер значение?

Сабвуферы оснащаются динамиками различных диаметров, как правило, 8, 10 и 12 дюймов; от этого зависят и габариты корпусов

Чем больше излучатель, тем более глубокий бас он обещает создать, однако разумно будет принять во внимание размеры комнаты, где ему предстоит работать. В маленькой крупный будет занимать много места, и это, пожалуй, единственное противопоказание для его приобретения, не считая цены

Большой динамик будет работать с меньшей нагрузкой, а, значит, и с меньшими искажениями, создавая достаточно громкий для такого помещения звук.

Сабвуфер невозможно прослушать в Hi-Fi-салоне – в отрыве от вашей стереосистемы и комнаты, так что полагаться стоит на обзоры в профильных изданиях, отзывы покупателей или советы опытных продавцов.

Наиболее распространённые модели низкочастотного динамика

Автомобильный «саб» включает в себя динамик для низких частот с резиновым подвесом и диффузор (полипропиленовый). Головку динамика помещают в корпус, чаще всего деревянный. Всю эту конструкцию располагают обычно в багажнике, так как конструкция очень громоздкая.

Сегодня основная масса современных автомобилей оснащены штатными аудиосистемами, в комплектацию которых входит и сабвуфер.

Для того чтобы почувствовать весь объём и глубину звучания музыкальных треков, «саб» необходимо правильно акустически оформить. Для этой цели динамик помещают в специальный короб. Сегодня существует несколько вариантов оформления. Наиболее распространёнными являются:

1. Закрытый ящик.
2. Фазоинверторный – это второй по распространённости вариант, который довольно легко монтируется и выглядит как ящик с портом (щелью или трубой). Такое строение значительно повышает КПД. Громкость и качество звучания очень хорошие, но такое устройство требует несколько больше места.
3. Четвертьволновик (лабиринт). Это тоже довольно большое по размерам устройство, но качество звучания будет значительно лучше, чем в предыдущих вариантах.

Как работает двигатель внутреннего сгорания

Воспламенение топливовоздушной смеси в цилиндре двигателя приводит к выделению выхлопных газов и увеличению температуры. Во время такта сжатия поршень движется к верхней мертвой точке (ВМТ) сжимая топливовоздушную смесь или воздух (дизельный двигатель).

Воспламенение происходит незадолго до ВМТ. В бензиновом двигателе топливовоздушную смесь воспламеняет искра свечи зажигания. В дизельном моторе в раскаленный от сжатия воздух впрыскивают распыленное топливо. Когда поршень приближается к нижней мертвой точке (НМТ), наступает выпускная фаза газораспределения. Выпускной клапан открывается и поднимающийся к ВМТ поршень выдавливает из цилиндра продукты горения топливовоздушной смеси. Когда поршень подходит к ВМТ заканчивается фаза выпуска и начинается фаза впуска. Поршень движется в ВМТ, в цилиндре возникает разряжение, благодаря которому воздух засасывает внутрь камеры сгорания. После достижения ВМТ фаза впуска завершается и начинается такт сжатия.

Подстройка мидбаса и сабвуфера

Как показывает практика, настройка саба должна быть выполнена так, чтобы низкочастотник хорошо сочетался с фронтальной акустикой, не возникало провалов по частотам и т.д. Другими словами, мало настроить сабвуфер, так как мидбасовые динамики также потребуют подстройки.

В качестве примера, если настройки сабвуфера предполагают верхний срез на 63 Гц, при этом мидбасы срезаны на 100 Гц снизу, в этом случае может возникать провал. Другая частота срезов приводит к тому, что определенные частоты «выпирают», тогда как другие прослушиваются хуже.

Для правильной настройки потребуется  сделать плавным участок АЧХ, слегка изменяя  частоты срезов LPF и HPF. Делается это как на слух, так и при помощи RTA-анализатора. Главное, добиться плотного и объемного звучания, чтобы не было «выпадения» по частотам.

ЖМИТЕ И ПОЛУЧИТЕ БЕСПЛАТКИ

Настройка усилителя для сабвуфера и остальной аудиосистемы может поставить новичка в тупик. Утонченная настройка — дело не простое и требует большого опыта или помощи профессионала. При настройке сабвуферного усилителя установите регулятор примерно на 20 Hz, чтобы отсечь инфразвук и не тратить энергию, так как вы все равно его не услышите. Для среднечастотных динамиков HPF выставляется в районе 80 Hz, чтобы убрать диапазон низких частот, для которого динамик не предназначен и не сможет его отыграть. Если у вас выделены отдельные каналы или даже отдельный усилитель для твиттеров пищалок — HPF выставляется в районе — Hz в зависимости от модели, что бы не спалить их. Все приведенные цифры являются примерными, для получения более точных и безопасных значений изучите характеристики ваших динамиков! Gain гейн — это регулировка входной чувствительности усилителя для согласования с магнитолой. Но не будем забираться в дебри и рассмотрим эту настройку с точки зрения полезной для пользователя.

Эквалайзер

Эквалайзер позволяет сделать звучание более ровным – поднять или понизить басовые, средние и высокие частоты.Это довольно тонкая настройка аудиосистемы. Регулируется не весь диапазон звука сразу, как в других пунктах меню, а конкретные полосы частот. У разных моделей встречается разное их количество, в зависимости от класса оборудования. В магнитолах Pioneer их пять: 80 Гц, 250 Гц, 800 Гц, 2,5 кГц  8 кГц.

Эквалайзер находится в разделе «Аудио» меню настроек, пункт EQ. В нём можно выбрать одну из предустановленных стандартных настроек. Для тех, кого эти варианты не устраивают, предусмотрено два набора пользовательских настроек (Custom).Переключаться между ними можно как из меню, так и кнопкой EQ рядом с джойстиком.Чтобы произвести изменения частотных параметров в пользовательской настройке, нужно выбрать её колёсиком и нажать на джойстик. Затем поворотом колеса выбрать одну из полос частот эквалайзера. Снова нажать на джойстик и выставить положение от -6 (ослабление частоты) до +6 (усиление). Действуя таким образом можно сделать одни частоты громче, другие – тише.

Можно дать лишь приблизительные рекомендации:

• если будет воспроизводиться тяжёлая музыка, стоит усилить бас – 80 Гц (но не слишком, +2–+3 достаточно).Ударные же инструменты звучат в районе- 250 Гц;
• для музыки с вокалом нужны частоты примерно 250-800+ Гц (мужские голоса ниже, женские – выше);
• для электронной музыки понадобятся высокие частоты – 2,5-5 кГц.

Настройка эквалайзера является очень важным этапом.С помощью данного инструмента можно кратно улучшить качество звучания. Даже в случае, если акустика не является очень дорогой и качественной.