Как подключить четыре колонки от усилителя

Способы подключения колонок к усилителю в машине

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:

R₁ — первого динамика,

R₂ — второго динамика.

При этом R₁ должен равняться R₂ 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.

Схема параллельного подключения

При параллельном соединении сопротивление нагрузки падает и выходная мощность увеличивается в пропорциональном соотношении к количеству динамиков. Здесь следует обращать внимание на максимально допустимую нагрузку на усилитель и количество каналов.

Большинство моделей рассчитаны на нагрузку в 2 Ом, реже в 1 Ом, но для качественного звучания и долговечности аппаратуры желательно создать оптимальную для устройства нагрузку. Так, например, при подключении двух динамиков с R = 4 Ом и двух динамиков с R = 8 Ом к усилителю с R = 8 Ом, мы получим допустимое сопротивление всех динамиков (4+4+8+8=24 — суммарное; 24:4=6 — общее сопротивление на устройство).

1. Минусовой канал динамика 1 и динамика 2 соединяется с положительной клеммой устройства.
2. Положительный — к минусовому контакту того же канала.
3. Все остальные подключаются по тому же принципу.

Схема параллельно-последовательного подключения

Это самый популярный способ подключения, так как он позволяет регулировать мощность, подаваемую на устройство и избегать перенагрузки на него. При этом получается качественное звучание. В такой схеме соединения совмещаются оба метода.

Пошаговая инструкция соединения четырех колонок к двум каналам устройства.

1. Минусовой контакт динамика 1 соединяется с плюсовым динамика 2.
2. Минусовой контакт 3 соединяется с плюсовым
3. Плюсовой контакт 1 выводится в общий плюсовой канал с плюсовым контактом 3.
4. Минусовые контакты 2 и 4 выводятся в общий минусовой контакт.
5. Выведенные общие каналы подключаются к усилителю, учитывая полярность контактов.

Таким же образом в эту систему можно подключить и сабвуферы, если используется двухканальная аппаратура. При четырехканальном — сабвуферы соединяются отдельно мостом.

Посмотрите видео о подключении

Советы

Дадим несколько советов.

1. Помимо расчета нагрузки на аппаратуру в конкретно выбранном соединении важно правильно выбрать провода, соответствующие сопротивлению в цепи. Предпочтение можно отдать акустическим проводам, которые на выходе дают наиболее чистый звук или обычным с R не ниже 4 Ом.
2. Чтобы избежать поломку и короткое замыкание, следует строго соблюдать полярность контактов + на -.
3. При первом включении магнитолы для проверки, громкость должна быть минимальной. В случае, если звук подается в искаженном виде аппаратуру следует сразу выключить. Такой эффект происходит при несоблюдении полярности соединений, которые придется исправить.

Источник

Как подключить к двухканальному усилителю 4 колонки

Последовательное соединение динамиков

Понятно, что когда драйверы соединены в последовательную цепочку, возрастает сопротивление нагрузки. Также понятно, что с увеличением количества звеньев оно растет. Обычно потребность увеличения сопротивления возникает для снижения выходных показателей акустики. В частности, при установке тыловой подзвучки или динамика центрального канала, которые в основном выполняют вспомогательную роль, и значительных мощностей от усилителя им не требуется. В принципе последовательно можно соединить сколько угодно динамиков, однако их общее сопротивление не должно превышать 16 Ом: усилителей, работающих с более высокими нагрузками, немного.

На рисунке 1 показано, каким образом две динамические головки включаются в последовательную цепочку. Положительный выходной разъем канала усилителя соединяется с плюсовой клеммой динамика А, а «минус» того же драйвера — с «плюсом» динамика В. После чего минусовая клемма динамика В подключается к отрицательному выходу того же канала усиления. По той же схеме строится и второй канал.

Это два динамика. Если требуется последовательно соединить, скажем, четыре громкоговорителя, то метод аналогичный. «Минус» динамика В вместо того, чтобы подключаться к выходу усилителя, соединяется с «плюсом» С. Дальше от минусовой клеммы C бросается провод на «плюс» D, а уже от «минуса» D происходит соединение с отрицательным выходным разъемом усилителя.

Вычисление эквивалентного сопротивления нагрузке канала усиления, на который нагружена цепочка последовательно соединенных динамиков, производится простым сложением по следующей формуле: Zt = Za + Zb, где Zt — эквивалентное сопротивление нагрузке, а Za и Zb соответственно сопротивление динамиков А и В. К примеру, имеется у вас четыре 12-дюймовых сабвуферных головки сопротивлением в 4 ома и один-единственный стереоусилитель 2 х 100 Вт, не терпящий низкоомных (2 Ом и меньше) нагрузок. В этом случае последовательное соединение НЧ-динамиков — единственно возможный вариант. Каждый канал усиления при этом обслуживает пару головок с общим сопротивлением 8 Ом, что легко вписывается в указанные выше 16-омные рамки. Тогда как параллельное включение динамиков (о нем позже) приведет к недопустимому (меньше 2 Ом) снижению сопротивления нагрузки обоих каналов и в результате выходу из строя усилителя.

Когда к одному каналу усиления последовательно подключается более одного динамика, это неизбежно отражается на выходной мощности. Вернемся к примеру с двумя соединенными последовательно 12-дюймовыми головками и одним 200-ваттным стереоусилителем, минимальное сопротивление нагрузки которого 4 Ом. Чтобы выяснить, сколько ватт при таких условиях сможет отдать динамикам усилитель, нужно решить еще одно несложное уравнение: Po = Pr x (Zr/Zt), где Po — подводимая мощность, Pr — измеренная мощность усилителя, Zr — сопротивление нагрузке, при котором проводились измерения реальной мощности усилителя, Zt — суммарное сопротивление динамиков, нагруженных на данный канал. В нашем случае получается: Po = 100 x (4/8). То есть 50 ватт. Динамиков у нас два, поэтому «полтинник» делится на два. В итоге каждая головка получит по 25 ватт.

Параллельное соединение динамиков

Здесь все в точности до наоборот: при параллельном соединении сопротивление нагрузке падает пропорционально количеству динамиков. Соответственно вырастает выходная мощность. Число громкоговорителей ограничено способностью усилителя работать на низких нагрузках и мощностными пределами самих динамиков, включенных параллельно. В большинстве случаев усилители вполне справляются с нагрузками в 2 ома, реже в 1 ом. Существуют аппараты, которым по зубам и 0,5 ома, но это уже действительно большая редкость. Что касается современных громкоговорителей, то здесь разброс мощностных параметров от десятков до сотен ватт.

Рисунок 2 демонстрирует, как подключить пару драйверов в параллель. Провод от плюсового выходного разъема соединяется с положительными клеммами динамиков А и В (проще всего соединить сначала выход усилителя с «плюсом» динамика А, а затем уже от него тянуть провод к динамику В). По той же схеме соединяются минусовой вывод усилителя с «минусами» обоих динамиков.

Вычисление эквивалентного сопротивления нагрузке канала усиления при параллельном соединении динамиков несколько сложнее. Формула такая: Zt = (Za x Zb) / (Za + Zb), где Zt — эквивалентное сопротивление нагрузке, a Za и Zb — сопротивление динамиков.

Теперь представим, что на низкочастотное звено в системе отводится опять-таки 2-канальный аппарат (2 х 100 Вт на нагрузку 4 Ом), но стабильно работающий при 2 омах. Включение двух 4-омных сабвуферных головок в параллель позволит значительно увеличить выходную мощность, поскольку сопротивление нагрузке канала усиления сократиться вдвое. По нашей формуле получаем: Zt = (4 * 4) / (4 + 4). В результате имеем 2 Ом, что при условии хорошего запаса по току у усилителя даст 4-кратный прирост мощности на канал: Po = 100 x (4/2). Или 200 ватт на канал вместо 50, полученных при последовательном соединении динамиков.

Последовательно-параллельное соединение динамиков

Обычно эта схема применяется для увеличения количества динамиков на борту транспортного средства с тем, чтобы добиться повышения суммарной мощности аудиосистемы при сохранении адекватного сопротивления нагрузке. То есть на один канал усиления можно задействовать сколько угодно динамиков, если их суммарное сопротивление находится в уже обозначенных нами пределах от 2 до 16 Ом.

Как подключить четырехканальный усилитель

Необходимо проверить, способен ли усилитель автомобильного звука функционировать в мостовом режиме перед тем, как подключить 4 колонки к нему. В противном случае звук будет искаженным либо устройство быстро выйдет из строя после включения из-за перегрева, вызванного чрезмерной нагрузкой. Если подключение четырехканального усилителя выполнено неправильно, то колонки будут воспроизводить не сумму, а разность сигнала стереоканалов.

Сопротивление подключаемых к одному каналу громкоговорителей и сабвуфера не должно быть ниже, чем рабочее сопротивление, на которое рассчитан усилок. В противном случае устройство тоже будет перегружаться, что приведет к перегреву и быстрому выходу аппарата из строя. Выбор схемы подключения зависит от наличия и количества динамиков.

Если выходная мощность автомобильного усилителя превышает 400 Вт, то для защиты от перепадов напряжения питания следует параллельно клеммам питания подключить специальный конденсатор. Номинал предохранителя, необходимого для защиты питания, — 35 А. Чем выше выходная мощность усилителя, тем больший ток должен выдерживать предохранитель.

К магнитоле

Схема подключения 4-канального усилителя зависит от количества линейных выходов на автомагнитоле. Если на головном устройстве имеется специальный выход под сабвуфер, то он должен соединяться с соответствующим входом на аппарате. Чтобы подключить четырехканальный усилитель к двухканальной магнитоле, необходимо использовать разветвители. Иначе звук будет воспроизводиться только 1 парой.

Подключение 4х-канального усилителя к магнитоле с 4 выходами осуществляется с помощью 2 пар межблочных кабелей, оснащенных коннекторами RCA. Линейный выход передних каналов головного устройства подсоединяется к коннекторам, обозначенным буквами A и B. Сигнал задних каналов подводится к гнездам C и D. Если на головном устройстве нет линейных RCA-выходов, то можно подать сигнал от магнитолы к усилку с выходов высокого уровня, к которым подключаются колонки.

К динамикам

Подключение 4х-канального усилителя к 4 динамикам осуществляется следующим образом:

1. Вначале следует соединить параллельно динамики, расположенные по левому борту автомобиля. Это можно сделать недалеко от устройства после того, как была проложена акустическая проводка.
2. Затем один из проводов подсоединяется к положительной клемме первого канала на усилителе, а другой — к отрицательной второго канала. В результате мощность звука будет в 2 раза выше, чем при стандартном способе подключения.
3. Таким же образом подключается вторая пара динамиков, установленных на правом борту. Стоит учитывать, что при таком способе присоединения громкость передних и задних акустических динамиков будет изменяться одновременно. Возможность регулировать стереобаланс между левым и правым бортом останется. Это можно сделать с помощью элементов управления как на усилке, так и на автомагнитоле.

Если надо подключить 4 колонки к усилителю и сабвуфер, то можно воспользоваться следующей схемой мостового соединения: низкочастотный динамик подсоединяется к первой паре выходных каналов, а широкополосные громкоговорители — ко второй. Необходимо учитывать, что в обоих случаях сопротивление акустики становится вдвое меньше из-за параллельного соединения.

Если динамики по отдельности имеют импеданс 8 Ом, то усилитель должен быть рассчитан на 4-омную нагрузку. Если сопротивление громкоговорителей составляет 4 Ом, то это устройство должно выдержать нагрузку в 2 Ом в мостовом режиме.

К 4х-канальному усилителю можно также подсоединить 8 колонок, например, в автобусе или другом крупном транспортном средстве. Подключение методом мостования в этом случае отличается большей сложностью. Необходимо внимательно следить за правильностью соединений. Каждая пара проверяется на фазировку, чтобы добиться естественной и качественной звукопередачи. Сначала потребуется соединять динамики параллельно по 2 штуки. В результате получатся 4 пары колонок.

Затем берутся 2 сделанные ранее пары колонок и соединяются последовательно друг с другом. Точно таким же образом осуществляется сборка 2 остальных пар. В результате получатся 2 акустические системы, состоящие из 4 динамиков. Каждая из них подключается к четырехканальному усилителю по мостовой схеме. Стоит учитывать, что устройство должно быть рассчитано на работу с 4-омной нагрузкой. Также в этом случае нельзя будет подключить сабвуфер.

Способы подключения колонок через усилитель в машине

Вариантов монтажа аудиоаппаратуры существует несколько. Выбор того или иного зависит от того, сколько каналов выхода имеется на ресивере, месторасположения и количества динамиков, а также будет или нет использоваться сабвуфер. Всего различают три метода:

1. Последовательный. Используется при монтаже динамиков одного типа. Чаще всего применяются широкополосная акустика с низкими частотами. Такой вариант позволяет создать четырёхканальную систему, при этом эффективно распределив мощность динамиков.
2. Параллельный. Применяется при присоединении громкоговорителей с высоким сопротивлением к ресиверу, импеданс которого рассчитан на меньшую мощность.
3. Последовательно-параллельный. Данный вариант применим, когда не удаётся добиться желаемого звучания двумя первыми способами.

Как настроить

На передней панели 4-канального усилителя есть регуляторы и переключатели, которыми выставляются различные параметры. Необходимо убедиться в том, что горит индикатор питания и не светится сигнализатор срабатывания защиты перед тем, как настроить усилок. В противном случае неполадка обнаруживается и устраняется.

Первый этап настройки мостового усилителя — регулировка входного уровня, необходимого для согласования с магнитолой. Этот показатель выставляется при помощи регулятора или переключателя. Если магнитола подключена ко входам высокого уровня, то этот регулятор сначала ставится в положение 6 В. Затем выставляется наименьший входной уровень, при котором звук остается неискаженным, когда регулятор громкости магнитолы находится в высоком положении. После этого осуществляется настройка усилителя по всем остальным параметрам.

Если к устройству подсоединен сабвуфер, надо включить фильтр низких частот, если он предусмотрен конструкцией усилителя. Частота среза устанавливается вначале на 65-85 Гц, а затем подстраивается более тонко на слух для достижения желаемого качества звучания в зависимости от размера низкочастотного громкоговорителя и места его установки.

Некоторые устройства имеют дополнительные элементы управления для более точной настройки. Например, с помощью фильтра сверхнизких частот можно отсеять звуки ниже 20 Гц, чтобы сократить бесполезную нагрузку на все громкоговорители и оптимизировать за счет этого потребление питания усилком.

Внешние усилители предназначены для повышения громкости и качества звука, транслируемого магнитолой. Мостовое подключение 4-канального усилителя предназначено для коммутации внешних громкоговорителей и низкочастотного динамика для получения максимальной звуковой мощности. Конструкция усилителя позволяет настроить гармоничные параметры совместного звучания стандартных репродукторов и сабвуфера.

Мостовое соединение каналов усилителя (Bridge ON-OFF)

При мостовом соединении в усилителе объединяются положительный провод выхода на динамики одного канала усиления и отрицательный провод выхода на динамик второго канала усиления. Объединяя таким образом левый и правый канал мы получаем один гораздо более мощный моно канал для подключения к нему сабвуфера. Его мощность в четыре раза больше мощности одного канала до мостового режима подключения, так как мощность — есть квадрат напряжения поделенный на сопротивление, которое остается неизменным. Допустим, напряжение на выходе на одном канале равно 15 Вольт, следовательно мощность его будет равна:

15(15/4Ом) = 56.25 Вт.

При мостовом подключении напряжение объединенного канала станет равным 30 Вольт, а мощность станет равной:

Однако, следует помнить, что увеличение мощности не ведет к пропорциональному увеличению громкости (дБ) звука. Увеличение мощности в два раза дает увеличение уровня звукового давления всего на 3 дБ. В нашем случае, при увеличении мощности в четыре раза давление звука возрастет на 6 дБ.

Для того, чтобы правильно настроить усилитель необходимо произвести следующие действия:

1. Скрутить на усилителе регулятор усиления (gain) на минимум (минимальное усиление).

2. Поднять громкость на головном устройстве до максимального уровня, на котором еще не начались искажения.

3. На усилителе медленно поднять регулятор усиления до уровня предшествующего искажениям (максимально «чистое» усиление).

4. Убавить громкость на головном устройстве до желаемого.

В результате этих действий мы получим максимальный уровень звукового давления (SPL), который может выдать звуковая система.

Конденсаторы — это устройства, которые могут накапливать и отдавать электрический заряд. Ёмкость конденсаторов измеряется в Фарадах. Конденсатор емкостью 1 Ф накапливает электрический заряд, эквивалентный силе тока в 1 А, действующего 1 секунду. Заряженный конденсатор разряжается очень быстро, что делает его очень полезным для поддержания энергопитания мощных аудиосистем в автомобиле.

Усилитель во время работы может кратковременно потреблять мощность, в три раза превышающую его среднюю потребляемую мощность. В эти короткие периоды времени аккумулятор автомобиля не в состоянии обеспечить усилитель нужной силой тока, и как следствие, происходит падение напряжения в энергосистеме автомобиля, что приводит к искажению звука (глухой бас). Установка конденсатора успешно решает эту проблему. Конденсатор, быстро разряжаясь, сглаживает падение напряжения в эти короткие промежутки времени и обеспечивает усилителю ровное питание.

Конденсаторы для подобных целей выпускаются емкостью от 250.000 мФ до 2.000.000 мФ. Подбираются конденсаторы по правилу, по которому на каждые 100 Вт выходной мощности усилителя устанавливается 100.000 мФ емкости конденсатора.

Схема подключения

В схеме подключения 4-канального усилителя требуется предусмотреть надежное питание, которое подается от положительной клеммы аккумулятора. Кабели подключаются через предохранительную вставку, номинал защитного элемента на 5-10% превышает номиналы заводских предохранителей в корпусе усилителя. Сечение кабеля подбирается по таблице в зависимости от потребляемой мощности. При использовании тонкого кабеля происходит перегрев и разрушение изоляции, приводящие к короткому замыканию и воспламенению конструкции или автомобиля.

Пошаговая инструкция последовательного подключения

В данном варианте сопротивление суммируется и рассчитывается по формуле:

R1 — первого динамика,

R2 — второго динамика.

При этом R1 должен равняться R2 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.

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.

Инструкции по настройке

Настройка усилителя производится в соответствии с рекомендациями, изложенными в инструкции по эксплуатации. Для регулировки параметров применяются кнопки и поворотные переключатели, закрытые защитной панелью. Вращающиеся корректоры утоплены в корпус, что снижает вероятность случайного изменения положения. Для вращения элемента рекомендуется использовать отвертку с плоским жалом.

На корпусе оборудования установлен контрольный диод блока питания, дальнейшая настройка устройства допускается только при включении зеленой лампы. При использовании стандартных заводских настроек оборудования звуковая картина получается смазанной. Корректировка параметров позволяет выделить низкие и высокие частоты, а также снизить искажения звука.

Настройка усилителя для четырех динамиков без сабвуфера

После завершения подключения четырехканального усилителя и проверки работы электрических цепей необходимо настроить акустику по методике:

1. Повернуть регулятор, обозначенный как Gain или Level, до минимального положения.
2. При использовании стандартных дверных громкоговорителей требуется повернуть регулятор фильтра HP до максимальной позиции (обозначается на корпусе как Full). Если в автомобиле смонтирована малогабаритная акустика диаметром до 100 мм (в панели приборов или фронтальных стойках), то необходимо установить корректор в положение, соответствующее 120 Гц.
3. Отключить функцию усиления низких частот и выключить графический эквалайзер.
4. Если подключение 4х канального усилителя выполнялось с разделением по каналам, то необходимо активировать фильтры HP и LP (для высокочастотных динамиков и громкоговорителей среднего диапазона соответственно). Регуляторы выставляются в позицию, соответствующую 4 кГц.
5. В конструкции усилительного блока имеется переключатель HiLow Level, положение которого зависит от типа подсоединения оборудования к головному устройству. При подаче сигнала через акустические шнуры выставляется положение Hi. Если подсоединить оборудование к линейным выходам магнитолы, то переключатель переводится в позицию Low.
6. Включить головное устройство, в котором находится лазерный диск с музыкальными композициями, допускается установить сменный накопитель с записями в формате МР3 (с высоким битрейтом). Проверить положение селектора тонкомпенсации (должен быть выключен), а затем плавно выкрутить регулятор громкости до появления хрипов в звуковой картине. Аккуратно повернуть корректор назад, определяя границу появления помех.
7. Затем пользователь настраивает положение регулятора Gain или Level, корректировка выполняется по аналогии с регулировкой громкости звучания.
8. Определить громкость трансляции для тыловых каналов, сопоставляя настройки с параметрами фронтальной акустики. Если владелец автомобиля испытывает трудности с регулировкой акустического оборудования, то рекомендуется обращение в специализированный сервисный центр.

Теория. Типы соединений

В электрике есть два типа соединений — последовательное и параллельное. При последовательном соединении сопротивление суммируется, при параллельном становится ниже, чем самое малое из соединённых. Это то, что стоит помнить и что пригодится для того, чтобы правильно подключить динамики.

Основные формулы для параллельного и последовательного подключения

Есть ещё смешанное соединение. Это когда последовательные цепочки и параллельное подключение «намешаны». В таком случае применяют формулы расчёта, постепенно приходя к одной из «чистых» схем — параллельному или последовательному.

Смешанное соединение и его преобразование в «простое»

На рисунке показано последовательное преобразование сложного смешанного соединения в простое.

Источник