УСИЛИТЕЛЬ ЗВУКА С ПИТАНИЕМ ОТ USB 5В

Мини-усилитель класса D на TPA3116 с Bluetooth 5, USB и Aux за копейки!

Сегодня я немного расскажу про китайский мини-усилитель класса D на довольно удачной микросхеме TPA3116. Делать обзоры на музыкальные устройства – дело неблагодарное, но я попробую. Классу усилителей D практически сразу навесили обидный ярлык «цифровой усилитель», по сути же правильнее называть его импульсным. В основе работы лежит принцип Широтно-Импульсной Модуляции сигнала (ШИМ). Главный плюс усилителей класса D – энергоэффективность (90% и более) и большой прирост КПД. Например, для получения на выходе усилителя класса AB мощности 100-150Вт, усилитель должен иметь радиатор, занимающий одну-две стенки корпуса, усилитель же класса D обойдется алюминиевым радиатором размером с коробок спичек. Размер платы также уменьшается в несколько раз, а также, как следствие – меньшая себестоимость устройства.

Однако, у усилителей класса D имеются и слабые места, не позволившие им полностью завладеть сегментом HIFI. Наличие высокочастотного генератора в микросхеме может вызывать электромагнитные помехи, которые негативно влияют на звучание устройства. Высокий КПД усилителей класса D также стал причиной зависимости качества звучания от качества блока питания. Если в импульсном блоке питания не будет достаточного количества фильтров, часть шумов обязательно проникнет в колонки и испортит всё позитивное впечатление от звучания.

Предназначение микросхем TPA3116:
  • Саундбары
  • Телевизоры
  • Бытовое аудио
Характеристики:
  • Bluetooth 5.0
  • Функция OTG
  • Hi-Fi звук
  • система подавления шумов
  • bluetooth: 5.0, расстояние до 12м
  • Входы: 3.5mm AUX, bluetooth, USB,
  • RCA, TF карта памяти
  • Выходы: Banana Speaker Jacks
  • Чип усилителя: TPA3116
  • Мощность: 100Вт, 50Втx2 Max (24V/4Ω)
  • Сопротивление колонок: 4Ω-16Ω
  • Частотный диапазон: 20Hz-20KHz(±1dB)
  • SNR: ≥98dB
  • Питание: DC9V-24V
  • Размеры: 110x90x50mm
  • Вес: 160гр
Комплектность:
  • Усилитель
  • Инструкция

Такова теория. Что же можно ожидать от небольшой китайской коробочки за $15-20?

Многие могут сказать, что это не класс D, это класс «Г». Современные усилители класса D выдают звучание не хуже класса АВ, но в данном же случае мы имеем «ну такую себе» микросхему выдающую, если и не аудиофильский, то хотя бы HiFi звук. Или, как сказал один скептик «Для китайской коробочки за $20 шатать колонки от музыкального центра в гараже, студенческой общаге, на даче или в мастерской – будет самое то, дешево и сердито. Для прослушивания музыки на нормальной акустике в подготовленном помещении – вот уж увольте.»

Итак, тест я проводил на колонках музыкальной системы Sony RX99 (это одна из топовых моделей от Sony конца 90-х и начала 2000-х годов). Возможно, это не совсем корректно, сравнивать устройства из разных ценовых сегментов, но всё познаётся в сравнении, а звук от RX99 я знаю очень хорошо.

Для чистоты эксперимента, верхние дополнительные surround-колонки были отключены, композиции воспроизводились через плеер Poweramp (эквалайзеры в плеере и у Sony RX99 выставлены в ноль).

Flac воспроизводить не стал, разница в звуке слышна и для обычных композиций Mp3 (у кого «есть уши», конечно).

При включении усилитель выдает щелчок на колонки.

Первое, чем удивил усилитель – отсутствие посторонних помех в колонках при использовании двух блоков питания. Первый – на 12В 3А (обычный китайский «ширпотреб», который когда-то покупал для светодиодной ленты). Второй – уже специально приобретенный с переключателем вольтажа от 9 до 24В и 3А (кстати, очень удобный девайс).

Оба блока запитали усилитель и 100-ваттные колонки от Сони. Единственное – рекомендую для такого усилителя брать блоки питания с силой тока в 5-6 А (будет меньше искажений на выходе на большой громкости).

Колонки можно комфортно слушать на громкости 10-15 делений – этого достаточно для звучания в обычной комнате около 15-20 квадратов (максимальное значение громкости — 30).

При увеличении громкости более 20-ти, слышны искажения звука и колонки начинают просто, что называется «орать». При 12-ти вольтовом блоке питания звук более грязный на большой громкости, по сравнению с 24 вольтами.

Сравнение звучания пользователи могут послушать сами в моем видеообзоре внизу этой статьи.

По моим ощущениям, низкие частоты подрезаны, а также присутствует завал высоких частот.

До звучания Sony RX99 явно не дотягивает, по мягкости и панораме звука — бас более плоский, «картонный» что ли, при увеличении громкости становится более «деревянным» и грубо лупит по ушам (мягкости не ждите).

Высокие частоты также завалены, мало того, что их меньше в принципе по сравнению со звуком от Sony, так еще и ощущается некая резкость и грязноватость в звучании.

В то же время детализация в звучании присутствует, «каши» нет, все четко прописано, хорошо звучат духовые и вообще классические инструменты.

Чем-то мне звучание напомнило звучание бумбоксов – громко, звонко, четко, но как по мне, бас подрезан и высоких маловато.

Темброблок бы в этой коробочке явно не помешал бы, можно было бы немного «подтянуть» недостающие частоты.

В целом, коробочка своей цены стоит, сверх компактная, легкая, ее легко можно взять куда угодно и подключить любые колонки.

Но, естественно, это не вполне аудиофильское устройство, а, скорее, портативный вариант для полевых условий.

Флэшки читает в формате FAT32 (NTFS не видит), и, естественно, как и у большинства китайских устройств, читающих USB, недостаток остаётся прежним – отсутствие режима перемешивания композиций при воспроизведении.

Bluetooth коннектится без проблем.

Внутренности, кому интересно, под спойлером:

Видеообзор

Выводы

Усилители класса D являются хорошей альтернативой бюджетных HI-FI. При малом бюджете мы получаем приемлемые параметры, как говорится «хороший и недорогой». Если энергопотребление не вызывает нареканий, то звучание по-прежнему остается вопросом обсуждаемым. Класс D в чистом виде дает максимально качественный, но нейтральный, как бы «неокрашенный» звук. Такое звучание придется по вкусу далеко не всем, а конкретно вряд ли порадует пользователей, привыкшим к прослушиванию ламповой ретро-техники. Не исключено, что аудиофилы и люди «с ушами» заявят, что таким вещам место только в мусорке. В целом же, если производитель не сэкономил на ключевых элементах микросхемы, усилитель максимально приближён к совершенству. Всё остальное — дело вкуса.

Конкретно данный усилитель выдает стандартный бытовой звук, не лишенный детализации инструментов, который даже можно назвать неплохим и вполне можно слушать те же mp3 или аудиофайлы с телефона. Несомненным плюсом является его универсальность (подключить к нему можно всё, что угодно), компактность и портативность. Если же вы человек с «ушами» и слышите разницу между mp3 и Flac звучанием, то, естественно, Вам понадобится устройство «посерьёзнее». Ибо всё познаётся в сравнении.

Ну что ж, на этом всё, друзья, спасибо за внимание и всем удачных покупок в интернете!

Простой усилитель НЧ с питанием от USB (LM386)

Сейчас очень популярны карманные МП-3 плееры с встроенной флэш-памятью, работающие на наушники. Акогда-то были очень популярны репродукторы (пассивные акустические системы для работы с радиосетью). И вот пришла идея их объединить. Потому что в них обоих отпала надобность.

Для репродуктора нужна радиосеть, которой не стало, а МП-3 плеер стал не нужен, потому сейчас у всех смартфоны с множеством функций, в том числе и функцией плеера. А так, на кухню может получиться «музыкальная шкатулка», да и функция УКВ-приемника в МП-3 плеере есть. МП-3 плеер со встроенным аккумулятором, который заряжается через USB-порт.

При этом, во время зарядки, МП-3 плеер может работать как обычно, но питаясь от сети. Для зарядки использовалось стандартное зарядное устройство для сотовых телефонов, заряжаемых через USB, — то есть, компактный импульсный блок питания с выходным напряжением 5V и током до 0,8 А.

Принципиальная схема

Принципиальная схема одноканального усилителя НЧ на микросхеме LM386 с питанием от USB

Рис. 1. Принципиальная схема одноканального усилителя НЧ на микросхеме LM386 с питанием от USB.

Остается из репродуктора сделать активную монофоническую акустическую систему с питанием от USB. Так как для кухни большой мощности и Hi-end качество не требуется, было решено собрать УНЧ на микросхеме LM386, которая по счастливой случайности была в наличии. Х1 — это разъем входа.

В него нужно подключить кабель, у которого на втором конце штекер как для наушников МП-3 плеера (3,5 мм). Недостаток данного МП-3 плеера (как и многих других) в отсутствии линейного выхода. То есть выход только на наушники. Причем там «хитрый» УМЗЧ, со смещенной «землей». Чтобы не нарушать его режим работы установлены нагрузочные резисторы R1 и R2.

А связь средней точки («земли») с общим минусом УНЧ на А1 происходит по внутренним цепям схемы МП-3 плеера. Поэтому на схеме эта точка, как бы, никуда не подключена.

Переменный резистор R3 служит вторым регулятором громкости. Вторым, потому что есть первый, — у МП-3 плеера. Можно регулировать и тем и другим. На выходе УНЧ включен динамик В1, -собственный динамик репродуктора. При этом, звуковой трансформатор из его схемы исключен.

Как уже сказано, источником питания служит зарядное устройство для зарядки сотовых телефонов и других «гаджетов» через USB-порт. Сейчас это уже стандарт, и такие универсальные зарядные устройства продаются повсеместно. Практически, это не зарядное устройство компактный импульсный источник постоянного напряжения 5V.

А вот собственно, зарядное устройство, то есть, схема управляющая зарядом аккумулятора, всегда находится в самом «гаджете». Здесь, на корпусе бывшего репродуктора нужно установить три разъема. Первый, -аудио-разъем для подключения кабеля для подачи на вход УНЧ сигнала с телефонного выхода МП-3 плеера. Еще два одинаковых гнезда USB.

Читайте также  СХЕМА ФОНАРИКА НА СВЕТОДИОДАХ

Они соединены параллельно, и, практически полностью равноценны, — любой один из них можно использовать для подачи питания от «зарядного устройства», при этом, к другому подключить МП-3 плеер.

Сам МП-3 плеер просто лежит рядом, и к нему идут два кабеля, — аудио и USB. При этом он служит и основным органом управления, потому что его кнопками осуществляется выбор треков, настройка на радиостанцию, смена режимов и т.д. Монтаж выполнен «воздушным» способом, то есть, выводы микросхемы отогнуты под прямым углом и к ним все припаяно.

Затем, эта «козявка» припаяна с одного конца конденсатором С7 к динамику, а с другого конца, — конденсатором C3 к переменному резистору. И так висит в воздухе между этими деталями. Конденсатор С8 висит на выводах одного из USB-разъемов. С9 висит на микросхеме. Детали R1-R2, С1-С2 висят на выводах разъема Х1.

В общем, все «находится в подвешенном состоянии». Тем не менее, исправно работает уже почти год. При исправных деталях и отсутствии ошибок в монтаже, налаживания не требуется.

Усилитель для наушников на MAX9724 с питанием от USB

Проапгрейдил недавно компьютер на LGA2011, на коробке от относительно недешевой платы красовалась надпись «супер пупер звук, 110 дБ вся фигня». Отлично подумал я, хороший звук никогда не помешает. Следующие 2 дня я неистово гнал железо, и все было хорошо. А потом вернулся к обычной работе, и естественно, к рабочей музыке. Тихо. Нет. ТИХО! 100% громкости едва хватало для комфортной громкости с моими обычными 32-х омными наушниками (Sennheiser HD 448, отличающихся не самой высокой чувствительностью), а если запись была сделана с низким уровнем сигнала — то хоть волосы вырывай.

От безысходности начал было даже слушать через bluetooth A2DP адаптор, но само собой и качество и аккумуляторы (

6 часов) вгоняли в печаль…

Стало ясно что жить так больше нельзя…

Но отступим на 3 месяца назад: Покупал я детали для моего MP3-плеера в terraelectronica, который должен был наконец заменить мой iPod, и проходясь по списку микросхем для аудиотехники (сортировка по наличию и цене) увидел в начале списка MAX9724 по феноменальной цене в 7,78 рублей. Хоть это и был специализированный усилитель для наушников, мне он по тому проекту был не нужен — купленный аудиокодек уже выдавал сигнал нужного для наушников уровня. Ну, решил я, куплю про запас штучек 5, мало ли где пригодится, тем более с такой ценой…

Итак, наши Design goals для усилителя

  1. Все должно собираться из того что есть, чтобы решить проблему «сегодня» (супердорогие операционные усилители отпадают).
  2. Питание строго от USB, никаких нестандартных блоков питания и тем более батареек.
  3. Качество должно быть лучше того, что может услышать человек.
  4. Как следствие из пункта 3 — конденсаторы на пути аудио-сигнала — это проблема (хоть и решаемая). Пленочные конденсаторы дорогие и редкие, а с электролитами тут всегда непросто.
  5. Отсутствие потенциометра регулятора громкости — они шумят (при вращении / просто от старости) и вообще ненадежны.

Существующие конструкции:

1. Вот например недавняя статья Усилитель для наушников просто и быстро — в статье тактично опущен вопрос с питанием :-) Также, после чтения соответствующих статей понятно, что на операционных усилителях строить нормальные усилители не просто — много нюансов (впроде самовозбуждения, смещения 0, входящего тока и ограничений на входное сопротивление). Ну и в целом — операционные усилители требуют двухполярного питания, из USB его делать — нужна еще одна микросхема и отладка.

2. USB-ЦАП также отпадают из-за доступности и в целом «железная» звуковая карта мне больше нравится.

3. Готовые портативные усилители — помимо ожидания, нужно верить, что там внутри ни на чем не сэкономили. Кстати чип внутри этого FiiO E3 — функциональный аналог того что у меня, разница в том, что MAX9724 может от 5 В работать, а LM4917 — 3,3 В максимум (что также ограничивает применимость для 300-омных наушников).

Решение

Очевидно, я достал свою MAX9724 — содержит внутри генератор двухполярного напряжения (делает -5 В из 5 В) и 2 операционных усилителя, заточенные под усиление звука. По качеству — искажения THD+N по типовой схеме включения в моих условиях порядка 0,04% (не каждый услышит искажения даже в 0,5%). Схема не требует наличия конденсаторов на выходе, т.к. сигнал усиливается сразу «относительно земли» — что резко снижает количество возможных мест потери качества.

Этот уровень искажений (0,04%) можно еще снизить — в типовой схеме 2 конденсатора генератора отрицательного напряжения с номиналом 1 мкФ, и по графику при повышении емкости до 2,2 мкФ существенное снижение искажений. Я поставил около 20 мкФ керамических конденсаторов во все 3 места (генератор напряжения + питание), и думаю могу рассчитывать на параметры лучше, чем в типовой схеме:

Схема простая как валенок. Стоит обратить внимание только на резисторы, они задают коэффициент усиления, в данном случае 2 (20 кОм/10 кОм). Если у вас наушники на 150-300 Ом, можно поставить 40 кОм вместо 20 кОм, тогда максимальный размах сигнала на выходе усилителя будет 8 В, чего должно хватить с запасом. Также на схеме в даташите указаны конденсаторы на входе — их я убрал, т.к. из моей звуковой карты уже идет сигнал относительно нуля, и срезать лишние низы/вносить искажения конденсаторами мне ни к чему. Как результат — усилитель усиливает сигналы от 0 Гц (но конечно звуковая карта имеет свои ограничения).

Односторонняя разводка тривиальна, стоит обратить внимание только на 2 перемычки, а также то, что разъемы USB и аудио на «обратной» стороне платы.

Собираем

Микросхема хоть и выглядит хардкорной, легко паяется с помощью магии поверхностного натяжения (все мажем жидким флюсом ЛТИ-120, и припой сам залезает только на ножки). Конденсаторы тут со сломанного компьютерного железа — в аудиотракт их конечно ставить нельзя, но для питания все ок. В каждое из трех мест — кучка больших (по 4,7-10 мкФ), и 1 маленький (0,1 мкФ) — чтобы их резонансные частоты не совпадали.

Схема получилась весьма компактная. Конденсатор в центре — подключен на питание 5 В от USB. При подключении к порту компьютера 1000 мкФ конечно перебор, стандарт разрешает только 10 мкФ, но обычно все работает.

Высокотехнологичный корпус из изоленты. Изначально плату делал под термоусадочную трубку — но буквально миллиметра не хватило, не влезло. Ну, тем не менее, мне нравится.

Цена вопроса:

  1. Кусочек одностороннего текстолита: 2 рубля
  2. MAX9724 — 7,78 рублей
  3. 4 резистора — 0,07*4 = 0,28 рубля
  4. Конденсаторы — 0 (даже если покупать,

Итого — это ровно 11,06 рубля для меня, и порядка 61,06 рублей если все покупать :-)

Результаты

Конечно, я сразу наткнулся на известную проблему: при работе с аудио к одной земле нельзя подключаться в двух местах (земля USB и земля звукового разъема). В этом случае по земле пролазят помехи, которые отфильтровать невозможно, и никакой стабилизатор питания тут не поможет. (проблема в том, что у USB — свой уровень земли, у звука — свой, и у нашей платы свой. В зависимости от потребляемого тока земля приподнимается везде по разному и это дает неустранимую помеху).

Решить эту проблему можно или избавившись от звукового подключения (USB DAC) или от питания (аккумулятор или другой блок питания). Использование блока питания с USB выходом меня полностью устроило в связи с тем что они везде есть и стандартны.

Конечный результат — выше любых ожиданий. Никаких нареканий на качество, абсолютный 0 шума, комфортный уровень громкости — от 22 до 40%, и запас для «вытягивания» тихих записей. Звук смачнее (главное помнить, что басы тут от 0 Гц) и все такое, да и вообще — аудиодевайсы сделанные своими руками всегда особенно хорошо звучат :-)

От готовых китайских девайсов (вроде того-же FiiO E3) отличает более низкая цена (sic!), сборка с комплектующими «с запасом», отсутствие конденсаторов в аудио тракте, большая мощность при работе с высокоомными наушниками (300 Ом) за счет более высокого напряжения питания ну и качество звука в теории обещает быть выше (на практике я бы вероятно не услышал разницы).

PS. Как я выше упоминал — усилитель нужен не для того чтобы портить себе слух сверхвысокой громкостью (не говоря уже о порванных наушниках ), а для раскачки «тяжелых» наушников с низкой чувствительностью, если выход звуковой карты слишком дохлый. Ну и тихие записи / фильмы вытягивать без софта…

USB колонки для ноутбука

Компьютерные USB колонки

Для компьютерного пользователя ноутбук, несомненно, является удобным, компактным и достаточно функциональным прибором. Но, к сожалению, и данный аппарат не лишён изъянов.

Наверняка многие пользователи ноутбуков и нетбуков сталкивались с проблемой тихого воспроизведения звука через встроенные динамики этих аппаратов.

Если в условиях дома можно подключить внешнюю стереосистему, то вне домашних стен это бывает невозможно и приходиться ограничиваться наушниками. В таком случае речи о коллективном просмотре какого-либо фильма или сериала не идёт.

Как исправить ситуацию?

Исправить сложившуюся ситуацию помогут портативные компьютерные колонки с питанием от порта USB. Сейчас на прилавках магазинов огромный выбор данных приборов, но качество их может отличаться в разы.

Цена портативных компьютерных колонок с питанием от USB-порта достаточно низка и доступна широкому слою населения. Несмотря на это покупка данного устройства может быть и неудачной, так как качество воспроизведения звука такой системой оставит желать лучшего. Как ни странно, но среди дешёвых аппаратов данного класса попадаются приборы весьма хорошего качества, как по дизайну, так и по качеству звуковоспроизведения.

Проведём “вскрытие” портативной акустической системы с питанием от USB-порта и изучим электронную начинку данного прибора. С точки зрения радиолюбителя любопытно узнать, из каких электронных компонентов собираются подобные устройства. Полученные знания могут пригодиться при самостоятельном конструировании портативных звуковых колонок с питанием по USB или их ремонте.

Разборке подвергнем портативные мультимедийные USB колонки марки Sven 315. Несмотря на их дешевизну, данная модель портативных колонок показала хорошее качество воспроизведения и звуковую мощность, достаточную для озвучивания небольшого помещения.

Мультимедийная USB стерео система

Портативные компьютерные USB колонки Sven 315

Портативные компьютерные USB колонки SVEN 315

Разборка компьютерных USB колонок

Разбираются портативные колонки легко. Чтобы вскрыть корпус необходимо аккуратно снять переднюю декоративную панель.

Разборка портативных USB колонок

Разборка портативных USB колонок

Далее вывинчиваем 4 шурупа которые фиксируют малогабаритный динамик. После демонтажа фиксирующей планки открывается доступ к электронной начинке устройства.

Электронная начинка USB колонок

Электронная начинка USB колонок

Для того чтобы достать печатную плату усилителя необходимо выкрутить фиксирующую гайку, которая скрыта под пластмассовой ручкой регулятора громкости. После этого электронную плату можно свободно вынуть из корпуса.

Электронная начинка

Состав электронной начинки прибора оказался довольно прост. На небольшой по размеру печатной плате смонтирована интегральная схема стереофонического усилителя на базе микросхемы LM4863D. При напряжении питания в 5 вольт данная микросхема может выдать по 2,2 Вт выходной мощности на канал при сопротивлении звуковой катушки динамика в 4 Ом. На основании описания (datasheet) коэффициент нелинейных искажений + шум (THD+N) при максимальной выходной мощности составляет 1%.

Плата звукового усилителя и динамик

Плата усилителя и динамик

На основании этих данных можно сделать вывод о том, что на базе микросхемы LM4863D можно собрать довольно неплохой стерео усилитель с низковольтным питанием (5V) и выходной мощностью 2 Вт на каждый канал. Многие, кто ещё не знаком с современными микросхемами считают, что вместо LM4863D подойдёт TDA2822. Это заблуждение! TDA2822 очень прожорлива (по сравнению с LM4863) и на максимальной мощности выдаёт сильные искажения сигнала. Также оптимальное питание для TDA2822 около 12 вольт, что для портативной техники не есть хорошо. TDA2822 можно рекомендовать как легкодоступную замену, если в наличии нет LM4863. Такое может случиться, например, при ремонте.

Микросхема усилителя - LM4863D

Стоит отметить, что микросхема LM4863 разрабатывалась специально для компактных систем, поэтому микросхема требует минимум внешних элементов (так называемой обвязки). Микросхема выпускается в разных корпусах, от привычного DIP, до компактного SOIC.

Если возникнет желание самостоятельно собрать усилитель на базе микросхемы LM4863, то можно столкнуться с проблемой. Найти на радиорынках данную микросхему не так уж легко (так было на момент написания данной статьи). А вот на сетевых торговых площадках найти такую микросхему не составило труда. Например, в интернет-магазине AliExpress.com микросхему LM4863 легко найти во всевозможных корпусах и любом количестве. Цена 1 микросхемы менее 1$, если покупать сразу штук 10.

Как купить радиодетали на Aliexpress, я рассказывал тут.

Электронная схема компьютерных колонок

Кроме самой микросхемы усилителя на печатной плате установлен разъём для подключения пассивной звуковой колонки (без встроенного усилителя), сдвоенный переменный резистор для регулировки входного звукового сигнала и электролитический конденсатор. Со стороны печатных проводников монтажной платы установлены SMD элементы обвязки, которые необходимы для работы интегрального усилителя. Питание микросхемы осуществляется от разъёма USB, который подключается к любому свободному порту ноутбука или стационарного компьютера.

Типовая схема подключения микросхемы LM4863 взята из описания (datasheet’а) на данную микросхему и показана на рисунке.

Типовая схема включения микросхемы LM4863

Типовая схема включения микросхемы LM4863 (взято из описания)

По типовой схеме включения микросхемы LM4863 видно, что она способна работать и на обычные наушники (Headphone), сопротивление которых составляет 32 Ом. В микросхеме предусмотрена схема определения подключения наушников и для реализации этой функции отведён 16 (HP-IN) вывод.

Для тех, кто разбирается в электронике и datasheet’ы на английском языке их не пугают, могут легко найти подробное описание микросхемы LM4863 в интернете на сайте alldatasheet.com.

Схема усилителя портативных USB колонок

Принципиальная схема усилителя сведена вручную с печатной платы компьютерных USB колонок Sven-315. На схеме показан один конденсатор C2 вместо двух (C7,C9), которые реально присутствуют на печатной плате (см. ниже). Сделано это потому, что на печатной плате конденсаторы соединены параллельно (C7 и C9), и на сведённой схеме конденсатор C2 указывает на общую ёмкость этих двух конденсаторов.

Принципиальная схема усилителя на МС LM4863D

Принципиальная схема усилителя на базе LM4863D (сведена вручную)

Как видим, типовая схема из описания отличается от той, что сведена вручную с печатной платы усилителя компьютерных колонок. На схеме отсутствуют элементы, которые устанавливаются в случае добавления в схему разъёма для наушников. В остальном схема соответствует типовой, приведённой в описании на микросхему LM4863.

Печатная плата USB колонок

Размещение элементов на печатной плате

Если планируется использовать портативные колонки без ноутбука, например, совместно с MP3-плеером, то для питания колонок вполне подойдёт 5-ти вольтовый адаптер питания. Главное, чтобы адаптер питания смог обеспечить достаточный ток нагрузки (как оценочный грубый ориентир: стандартный ток нагрузки для портов USB – не более 500 mA). Согласно описанию на микросхему LM4863 максимальный ток покоя (когда на микросхему не подаётся звуковой сигнал) составляет 20 mA. Естественно, при воспроизведении потребляемый ток будет выше.

На фото показан вариант запитки портативных колонок SVEN-315 от 5-ти вольтового адаптера, который используется для зарядки плеера iPod. Максимальный ток нагрузки адаптера 1А чего с лихвой хватает для штатной работы портативных колонок.

MP3-плеер+портативные USB колонки Sven

Как выяснилось, качественное звуковоспроизведение портативных колонок SVEN-315 заключается в рациональном исполнении корпуса. Как известно, на качество звуковых акустических систем влияют не только применяемые в них громкоговорители, но и корпус. Чтобы убедиться в этом, достаточно вытащить динамик из корпуса и включить воспроизведение. Качество и звуковая мощность воспроизведения окажутся намного хуже. Данное замечание сделано не случайно, поскольку было проведено сравнение качества звуковоспроизведения портативных колонок SVEN-315 и аналогичных, но более дорогих USB колонок SVEN PS-30.

Несмотря на тот факт, что звуковые колонки SVEN PS-30 смонтированы на базе интегрального USB аудио чипа CM6120-S в составе которого 16-ти битный ЦАП и звуковые усилители класса D, качество их звуковоспроизведения субъективно (на слух) гораздо хуже из-за плохого исполнения корпуса акустической системы.

Корпус портативных колонок SVEN-315 изготовлен из ABS-пластика. Возможно, именно конструкция корпуса и позволяет “выжать” из малогабаритных динамиков все их скромные возможности.

УСИЛИТЕЛИ С USB-ЦАПАМИ

1.jpg

USB как универсальный способ подключения самых разных по назначению устройств настолько прочно вошёл в современный быт, что стоило ожидать и появления компонентов Hi-Fi с таким интерфейсом. И это на самом деле произошло. Недавно мы протестировали цифровые конверторы, позволяющие использовать компьютер в качестве музыкального источника, а сейчас собрали и усилители с аналогичными возможностями. Их пока немного, но уже можно увидеть чёткую перспективу на будущее.

НА САМОМ ДЕЛЕ внедрить в Hi-Fi-компонент отдельный тракт с USB несложно и совсем недорого. Ставится чип-контроллер шины, а сигнал от внешнего источника (компьютера) затем перенаправляется на встроенный ЦАП и далее через коммутатор входов подаётся в звуковой тракт. Однако такая схема выглядит логичной лишь для тех аппаратов, у которых такой ЦАП уже есть. Вот почему гнездами USB первыми обзавелись CD-проигрыватели и многоканальные ресиверы, затем — внешние конверторы. Но теперь всё чаще стали появляться и стереофонические усилители, у которых на задней панели имеется USB. Зачем аналоговому, по сути, прибору гнездо под компьютерный шнур?

Здесь стоит сразу расставить точки над «i». Некоторые производители электроники таким образом лишь оставляют для пользователя возможность программного апгрейда управления, индикации или алгоритмов процессорной обработки звучания, если такие модули есть в компоненте. По понятным причинам мы не стали включать в обзор усилители, у которых гнездо USB вообще не предназначено для передачи музыкального сигнала.

У других разработок тоже не всё так однозначно. Одни компании за счёт этого лишь расширяют функциональность своих интегральных или предварительных усилителей — USB здесь приятный, удобный, но далеко не самый главный бонус. Дескать, теперь вы можете подключить и PC, но качество звучания не регламентировано. Однако уже встречаются и такие компоненты, в которых шина USB выделена в качестве главной либо выступает наравне с традиционными аналоговыми входами. И теоретически она действительно может соперничать с любыми другими способами передачи, ведь сам протокол USB так устроен — он допускает так называемый асинхронный режим. Данные в нём предаются не в виде непрерывного потока, не защищенного от джиттера, а с проверкой целостности блоков, с обратным каналом для исправления ошибок, и лишь затем, когда на приёмном конце накапливается должный массив, он отправляется на преобразование бит в бит, как в оригинальном коде.

Именно на углублённом изучении качества передачи по USB-протоколу и выстраивалась вся методика испытаний в этом обзоре. Мы не станем расписывать функционал и внутреннее устройство каждого усилителя, а сосредоточим внимание на звучании усилителей во всех режимах и будем искать даже малейшие различия при переходе от аналогового входа к цифровому. А чтобы свести к минимуму субъективные ошибки, мы привели к «одному знаменателю» и музыкальные программы. Всё, что воспроизводилось на референсном CD-проигрывателе, было предварительно сохранено на компьютере в виде точных WAV-копий и воспроизводилось стандартным программным плеером iTunes в линейном режиме с отключёнными звуковыми и пространственными эффектами.

2.jpg

6.jpg

13.jpg

НАЙДЕНО УСТРОЙСТВО

«Удачной покупкой» со всех точек зрения выглядит интегральный усилитель Pioneer А-А9МК2. И цена привлекательная, и качество звучания (причём какой бы вход ни выбрали) не оставит равнодушным. У этого аппарата на борту стоит действительно классный ЦАП и правильный контроллер USB, который принимает данные от компьютера без какой-либо деградации. Даже немного жаль, что этот функционал не расширен другими цифровыми входами.

Зато всё это есть у другого японского изделия — предварительного Onkyo P-3000R. Он строг и солиден, выполнен с безупречным качеством, не имеет себе равных в плане универсальности, ведь к нему можно подключить не только компьютер, а вообще всё — от виниловой вертушки до студийного рекордера. За это, а также за душевное, подробное и очень чистое звучание, которое он показывает в паре с двухканальным оконечником Onkyo P-5000R, он и получает «Выбор эксперта».

Как ни удивил нас «цифровой» NuForce ICON 2 совершенством звучания (особенно при использовании аналоговых входов), рассматривать его в качестве полноценного хай-файного компонента не советуем. И дело тут вовсе не в его классе, гламурной внешности или в ограниченном функционале. При работе по USB он просто не сможет выдать должное звуковое давление с какими-нибудь «взрослыми» АС. Хотя для настольного аудио ICON 2 станет, пожалуй, наиболее грамотным и интересным приобретением.

Резюме для Musical Fidelity M6i будет составлено на диаметрально противоположных формулировок. В первую очередь это очень незаурядный интегральный усилитель аудиофильского уровня. Но USB здесь явно добавили по принципу «а чтоб было». По аналогу M6i даёт такой стройный, сильный, вылизанный звук, что переключение на прослушивание музыки с компьютера может слегка разочаровать.

7 раз отмерь

АЧХ усилителей снималась в диапазоне 20 Гц — 20 кГц при крайних положениях регуляторов тембра, если таковые имеются. Мы также выявили зависимость КНИ от выходной мощности при сопротивлении нагрузки 4 и 8 Ом, на графике они показаны красным и зелёным цветами соответственно. По этим кривым можно судить об энерговооруженности источника питания и, как следствие, о динамических характеристиках усилителя. Спектр гармоник, как всегда, снимался на мощности, 1/10 от максимальной (за неё принималась мощность при 1% искажений). Нам не удалось снять характеристики усилителя NuForce Icon 2, поскольку в его цифровом тракте возникает задержка сигнала, которую измерительный комплекс Clio воспринимает как колоссальный сдвиг фазы сигнала.

Китайские музыкальные ватты, красненький усилитель или вторая жизнь центрального канала

Вот такое длинное название имеет небольшая красная коробочка на сайте
12V Hi-Fi Car Amplifier Subwoofer Music Player Aluminum Car Digital Stereo Amplifier 2 Channel Audio Player CD DVD MP3 Input

Характеристики изделия:
— Тип изделия: Усилители
— Разъем: Стандартный стерео разъем
— Кодирование аудио: Многоканальный
— Название Модели: HY — 2001
— Чувствительность: 12dB
— Напряжение питания: 12 В
— выходная Мощность: RMS 2×20 Вт 1 КГц
— Частотный диапазон: 20 Гц-20 кГц
— SNR: 85dB
— Регулировка ВЧ: 12dB плюс/минус 10 КГц
— Регулировка НЧ: 12dB плюс/минус 100 Гц
— Уровень Сигнала: 220мВ 47 К
— Особенности: Автомобильный усилитель мощности, поддержка USB, MP3, FM, SD, DVD
— материал: Алюминиевый сплав
— Размеры: 12.5 x 7 x 4 cm
— Вес: 0.256 kg
— цвет: Красный

Приобретал еще в начале лета но только сейчас дошла посылка (брал за $ 6,22)





Она при пересылке почти не пострадала

Внутри коробки усилитель в пакетике и листок-инструкция



Фото в фас и профиль (а также с тыла и снизу)










Радиатор на микросхеме сидит «на сухую»

термоинтерфейс имеется между крашеным корпусом и радиатором

Двухканальный усилок TDA7057AQ выдает 8 Вт максимум и то, если ему подать питание 15 В

Никакими 20 Вт на канал конечно же не пахнет

подал на вход с линейного выхода компа у компа все уровни на максимум у усилителя громкость тоже на максимум

если бы были 20 Вт оглох бы (рядом стоит простенький усилитель NAD который при таком входе орет на всю улицу), а так по меломанским ощущениям ватта два не более

Внешне похожий усилок уже обозревали тут — mysku.ru/blog/aliexpress/15787.html

Отличие сразу бросающееся в глаза — это кнопка включения и надписи на верхней крышке.

Как и на фотографии на сайте кнопка расположена не по центру предназначенного для него отверстия, но в упоминаемом выше обзоре кнопка также расположена не по центру, не смотря на то, что она имеет другую форму и размер.

Наверное это «фирмненная фича» чтобы отличаться от других подобных усилителей, коих на сайте предлагается множество. :)

ВЫВОД после тестирования усилителя — типичный представитель китайского аудиопрома с китайскими музыкальными ваттами

Приобретался он для того чтобы дать вторую жизнь симпатичной колонке (центральному каналу) от умершей системы TDK. Задумка была такая — в целом и крепком корпусе остаются два динамика и провод питания с выключателем. Остальная начинка заменяется на новую, а именно на усилитель и панель MP3-декодера. И получается такой бумбокс на дачу.

Панелька была приобретена довольно давно

Описание на странице товара на странной смеси языков, которую гугл смог определить как индонезийский и тогда уже получился более менее нормальный перевод

Модель: CT08E
Количество: 1
Цвет: черный
Материал: пластик + PCB
1,5" ЖК-дисплей
Рабочее напряжение: 5 В постоянного тока,
Рабочий ток: 1500mA,
Выходное напряжение USB: 5 В постоянного тока ± 5%,
Выходной USB ток: 1000 mA,
Форматы декодирования: mp3,
Поддержка хранения: USB-диск, TF карта, TF карта поддерживается до 16 Гб,
Сопротивление: 32ohm,
Уровень входного сигнала Aux: 650mv,
Диапазон частот FM: 87.5

108 МГц,
Выходная мощность: 2×3 Вт / 4ohm рог,
Разъемы: 1 х USB 2.0, 1 х слот для карт TF, 1×3.5mm из гнезда

особенности:
Воспроизведение музыки с USB флэш-накопителя или TF карты, инфракрасный пульт дистанционного управления, внешний аудиовход, USB зарядка.

Состав упаковки:
1 х Модуль mp3-плеер
1 х пульт дистанционного управления (встроенный в 1 х CR1220) (примечание: нет инструкции)

Без инструкции не сразу поймешь что и куда подключать




В итоге разобрался и первым делом проверил заявленные 3 Вт выходной мощности. Но после красненького усилка в это уже не верилось совсем.

оказался прав и из динамиков раздавались еле-еле различимые звуки (а втором видео в начале можно прислушаться)

Но и радио играло, и с флешки файлы также проигрывались.

Возвращаемся к первоначальной идее и выход панельки подаем на вход усилителя


Используя подручные средства питания (БП от светодиодных лент и от роутеров) на коленке все соединяется в общую схему и проверяется работоспособность (вторая часть ролика)

Ожидалось что будет более громко, но увы — китайские ватты :(

Осталось решить — собирать это все вместе уже нормально или же «приколхозить» панельку к дачной магнитоле, которая радует уже третий десяток лет нас различными радиопередачами, а после подсоединения панельки мы еще сможем слушать любимые MP3 треки с флэшек и TF-карточек.

Резюмируя — усилок точно не стоит своих денег, а панелька (брал за $ 2,04) вполне выполняет
свою функцию.

на антресоли нашлись старые автомобильные динамики и вся та же связка была подключена к ним и…

вдруг появилась нормальная громкость

динамики старые и даже их сопротивление не ясно

замерил

решил раз уж пошли замеры посмотреть и те на которых написано 4 Ом

а тестер сказал

и намерял

увы но нормально звучащие динамики в этот симпатичный корпус не влезут а те что в нем стоят — полный отстой

придется колхозить «бумбокс» из чего-то другого :(

Новые выводы
усилитель конечно никаких 20 ватт не дает, но 3-4 ватта все же можно получить на нормальную нагрузку

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: