Comment fonctionne un amplificateur audio de voiture ? – L'étape d'entrée
Il est temps d'examiner l'étape d'entrée du fonctionnement d'un amplificateur audio de voiture moderne. L'étage d'entrée est responsable de l'interface avec votre radio et fournit des fonctionnalités telles que le contrôle du gain, les croisements, l'amplification des basses, le contrôle du niveau à distance et la sommation du signal que votre installateur utilisera pour que votre système stéréo sonne bien et fonctionne de manière fiable. Bien que nous n'ayons pas besoin d'entrer dans les détails des composants de cette partie de votre ampli, il est crucial de comprendre l'importance des fonctionnalités pour choisir la bonne solution pour vos applications.
Entrées de niveau préampli RCA et haut-parleur
Votre amplificateur ne peut pas amplifier un signal audio si vous ne pouvez pas connecter l'ampli à votre radio. Presque tous les amplificateurs du marché sont équipés de prises d'entrée RCA qui permettent à votre installateur de connecter rapidement et facilement une radio de rechange. Nous disons « presque » car certains amplificateurs sont conçus exclusivement pour être intégrés à des systèmes audio installés en usine. Ces amplis peuvent avoir un ensemble de fils sur un faisceau en queue de cochon pour accepter les signaux.
Dans la plupart des cas, les signaux de niveau haut-parleur ne sont pas différents d'un signal de préampli, sauf qu'ils sont généralement plus élevés en tension et, parce qu'ils ont déjà traversé un étage d'amplification (dans la radio ou l'ampli installé en usine), peuvent contenir un peu plus distorsion.
Que l'ampli utilise des signaux de niveau préampli ou haut-parleur, il doit avoir une fonction appelée entrées différentielles équilibrées, ou une variation de ces mots. Ce circuit simple compare le signal (ou le bruit) sur le conducteur central et le blindage d'une interconnexion RCA et utilise un amplificateur opérationnel (un petit circuit intégré qui peut être configuré pour comparer ou combiner deux signaux en une seule sortie) pour supprimer tout commun aux deux conducteurs. Si vous utilisez des interconnexions à paires torsadées, le bruit EMI ou RFI doit être commun aux deux conducteurs et sera donc réduit ou éliminé par ce circuit. Lorsque vous achetez un ampli, les entrées différentielles équilibrées sont l'une des premières choses que vous devriez demander au vendeur.
Fonctionnalités de traitement du signal
La prochaine caractéristique importante de tout amplificateur est la sensibilité ou le contrôle du gain. This adjustment allows your installer to configure the amp to produce maximum power for a specific voltage that matches the maximum undistorted output of your source unit, or your power requirements based on the design of your audio system. The gain control is something that should be set once using an oscilloscope and a real-time analyzer (RTA), then not touched again unless the design of the system changes.
Most modern amplifiers include some form of electronic crossover that limits the range of frequencies that pass from the inputs to the outputs. A high-pass crossover only allows frequencies higher than the crossover point to pass and would be used on midrange and high-frequency speakers. A low-pass crossover allows audio signals lower in frequency than the crossover point to pass through the amp. This type of crossover would be used for woofers and subwoofers. Depending on the design of your audio system and the features of your amplifier, your installer may choose to combine high- and low-pass crossovers to create what is known as a band-pass crossover. This crossover would be used on midrange or midbass drivers to cut out low- and high-frequency information.
Many amplifiers have a bass boost control. This control operates as a single-band equalizer that the technician installing your sound system can use to reinforce a narrow band of frequencies being sent to a subwoofer. In reality, adding a narrow-bandwidth boost to your audio signal, from a purist perspective, makes no sense. Most systems sound better with proper DSP equalization to deliver smooth and predictable response across the entire operating range from 20 Hz to the upper limit of your sub around 60 or 70 Hz. A peak at any particular point will sound unnatural.
Remote Level Controls
Most high-quality subwoofer amplifiers come with a remote level control or remote bass boost control that can be installed in the front of the vehicle. This control allows the driver to turn the bass up or down to suit the music he is listening to or his mood. When shopping for an amp, look for units that offer a level control as opposed to a bass boost. As we mentioned above, adding emphasis to a narrow band of frequencies doesn’t sound as natural as turning as adjusting the overall output of the subwoofer.
Amplifiers with Integrated DSP
A friend of ours was in charge of developing a series of high-end amplifiers for one of the well-known head-unit manufacturers. The goal was to include as much flexibility as possible in terms of crossovers and signal summing. The complexity of the amp grew to a point where it was becoming difficult to fit all the switches and adjustments on the side of the amp. To provide their clients with the features they wanted, the company decided to remove all the controls and implement a digital signal processor (DSP) to handle everything. Now, the installer could combine signals from multiple sources, set crossovers very accurately and equalize the signal to deliver a smooth and predictable response from the speakers. Sure, your technician will need to connect a computer to the amp, but the results will be fantastic!
Great Features and Great Design
As important as the features of the amplifier you choose are, the design and component layout of the input stage of a car audio amplifier can have a huge effect on the performance of the amp. Keeping these components away from noisy sections of the amp like the power supply and output stage can dramatically reduce the signal-to-noise ratio of the amp. For this reason, larger amplifiers often sound and perform better than their compact counterparts. As with any design, the electronics engineers and technicians who develop the circuits and lay out the components have to balance performance, features, cost and size.
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When it’s time to shop for a new amplifier for your car, truck, motorcycle or boat, make some notes about why you need an amp and what you want it to do. Armed with that information, the product specialists at your local stereo shop can help you find a solution that will meet your requirements quickly and efficiently and ensure that your mobile audio system sounds magnificent.