Вывод линейных выходов из штатной магнитолы vw
Сегодняшний пост будет пропитан радиолюбительством, т.к. речь пойдет о модернизации штатной магнитолы.
Итак, если вдруг вы захотите подключить к штатной магнитоле внешний усилитель- вы непременно столкнетесь с необходимостью выведения линейных выходов, т.к. изначально их там нет, а они крайне необходимы. Я начал читать разные статьи, форумы и прочий интернет в поисках нужной информации. Наткнулся на драйве на очень хорошую статью, которая послужила планом дальнейших действий. Схема в этой статье вполне рабочая, но я решил пойти немного другим путем и установить небольшой предусилитель на основе простенькой схемы с ОУ, найденной на просторах интернета. Закупил детали и начал потихоньку собирать. Надо сказать, что операционные усилители серии OPA- достаточно редкая вещь, найти их мне не удалось, поэтому был куплен другой, который не подошел- важно, чтобы ОУ мог работать с однополярным питанием, подавляющее большинство рассчитано на двуполярное. При выборе я этот момент упустил, получилась схема не усилителя, а генератора:). Позже был куплен "правильный" операционник и схема стала работать.
С линейными выходами в целом все просто: находим в магнитоле усилитель (в моей это TDA7564B), скачиваем на него datasheet, смотрим, какие ножки у него сигнальные входы, находим конденсаторы перед ними, подпаиваемся к ним и подаем сигналы на предусилитель, проверяем, что все работает без искажений (для этого используются различные синусы разных частот, сигнал смотрим осциллографом на выходе), крепим разъемы RCA и все готово. Но чтобы внешний усилитель включался вместе с магнитолой- ему нужен сигнал remote (+12В). С этим возникли сложности, т.к. магнитоле в машине всегда подается питание, даже когда она выключена, и микросхемы при этом в stand-by, т.е. они как бы выключены, но питание на них присутствует, т.е. организовать управляющий сигнал без каких-то ухищрений не так-то просто, как я думал поначалу. Можно было бы потратить кучу времени и в итоге найти нужный сигнал, скажем, с питания дисплея, но мой коллега предложил очень изящное решение: сделать на основе микроконтроллера анализатор шины I2C (по которой процессор управляет микросхемами, в частности усилителем TDA), а поскольку мы из datasheet знаем структуру управляющих байтов и адрес- это можно осуществить. Т.е. контроллер подключается к параллельной шине, анализирует сигналы на ней, когда видит адрес TDA и сигнал его включения или выключения- выдает нужный нам сигнал управления, которым мы через оптопару коммутируем нужные 12В. Коллега написал и отладил программу, в качестве контроллера был выбран ATTINY13A. В итоге получилось вот такое устройство:
которое было успешно интегрировано в магнитолу вот таким образом:
Подключаем акустику, усилитель и слушаем:
Конечно без оформления динамики звучат неважно, но это ожидаемо, так и должно быть. Вот когда все будет установлено в подготовленные двери- вот тогда и будем делать какие-то выводы. Пока только можно на слух понять, что явных искажений нет, и на осциллографе увидеть ровные синусы, примерно как этот:
А снаружи результат выглядит примерно так:
К сожалению, не обошлось и без ложки дегтя- когда все собрал и поставил в машину обнаружил, что звука нет, разобрал, отключил доработку- все равно тишина, питание есть, сигналы на входах есть, управление есть- а звука нет, только небольшой фон- значит сгорел штатный усилитель TDA, подозреваю, что это произошло, когда я пытался использовать неподходящий ОУ и организовывал смещение. Конечно эта TDA потом мне будет не нужна, но до этого момента еще дожить надо, а ездить без музыки еще несколько месяцев я не могу. Заказали в Китае, думаю после замены все заработает вновь.
Собственно, на этом все. Головное устройство готово, на очереди шумоизоляция и установка.
Спасибо за внимание, надеюсь моя писанина кому-то была интересна, может даже полезна.
Update: После установки вылезла проблема наводок, при заведенной машине слышна работа ГУРа в динамиках и свист, словно турбину поставили, поэтому нужно делать фильтр по питанию для операционника. Либо вовсе его не использовать, как я и поступил, просто подать сигнал со входов TDA прямо на усилитель- особой разницы не заметил, только чуть Gain поднял. Лучшее- враг хорошему.
UPD2: Была еще одна проблема — щелчок при выключении. Пробовал разные варианты его устранения, помог только один: убрать переходные конденсаторы перед TDA. Т.е. сначала сигнал брался непосредственно с ног TDA, после конденсаторов, теперь конденсаторы убраны, сигнал берется непосредственно с выхода DSP. Собственно, из-за разрядки этих конденсаторов и возникал щелчок.
В предыдущих записях есть темы по установки динамиков и усилителя, но учитывая что штатная гамнитола выдает сильно урезаный звук, который оптимизирован только под штатные динамики, новые более мощные и лучшие компоненты в результате играют даже хуже чем штатные (если подключать через высокоуровневый выход). Чтобы обойти этот урезаный звук и найти первоначальный, нужно выпаивать линейные выходи (RCA), но как показывает опыт сопесочников это вопрос не совсем простой как кажется, а результат выходит не такой как ожидалось.
Припаятся перед усилителем ТДА штатной магнитолы и вывести линейные выходы на прямую, или через конденсаторы не совсем вариант, судя по форумах куча наводок, стуки в динамиках при включении/выключении и прочии неприятности.
Найболее правильный вариант, это установка предусилителя… можно делать самому, или купить готовый.
Моих знаний по самостоятельному изготовлению мало, поэтому был заказан готовый.
Плату предусилителя закрепил термоклеем на блоке радио, линейные выходы сделал через обычные провода, потом как оказалось, это была моя главная ошибка.
Плюс питания предусилителя вывел через замок зажигания…, remote тоже сюда же…
Откручиваем гнездо куда вставляется ключ, и выдавливаем блок с гнездом вниз
Ищим зеленый провод (соответсвует положению — "ключ в замке" ), врезаемся, и протягиваем контакт на remote усилителя и на предусилитель магнитолы (потом переделал)
Собрал, запустил… ииииииииии получил фон, наводки, при вклченом двигателе высокочастотный писк соответсвующий оборотам двигателя… на несколько дней подключил назад через высокоуровневый вход.
Сегодня решил разобратся.
Питание предусилителя подпаял на конденсатор на входе:
Это не совсем правильное решение, так как предусилитель будет постоянно под напряжением даже когда магнитола выключена, но думаю это не критично
После такой переделки ситуация не значительно улучьшилась.
Потом переделал выходы RCA с обычных проводов на экранированый кабель
Вуаля… все помехи, наводки писки пропали… звук чистетнький, и по качеству уже соответсвует должному уровню… качество отличное, частоты что высокие, что низкие заиграли совсем по другому. Самые низкие частоты убрал усилителем, пусть низкочастотники не мучаются, этот диапазон пусть саб играет.
Впечатления от трехполосной системы:
Конечно все отлично, среднечастотники показали мне диапазон про существование которого я не догадывался в моих предыдущих системах с двохполосной компоновкой… но все же есть одно но…
В двохполосной системе очень отлично слышна пищалка, у меня на рено трафик пищалка от не дорогих компонентов Hertz выдает настолько детализированый звук, что аж завораживает… в обычной ежедневной эксплуатации громко музыка не слушается, а работа низкочастотных динамиков теряется на фоне звука от машины и дороги, и в такой ситуации найболее лучьше слышны именно пищалики. В ситуации с трехкомпонентной системой, сцена более наполнена и более правильная, нооооооо среднечастотники глушат работу пищалок… и та детализация пищалок что меня завораживала в двохкомпонентной системе, в трехкомпонентной просто теряется… Но в целом трехкомпонентная все же существенно лучьше.
Проблемы, нюансы:
Если уже сильно придратся, то минимальный фон при заведенном двигателе все же есть, но он настолько не значительныый, что практически не слышен, и он не зависит от оборотов двигателя. Возможно это через обычные (не экранированые) провода которые идут от магнитолы к усилителю… надо будет поменять.
Еще одна проблемка вылезла, это когда при запуску двигателя сигнал на remote на долю секунды пропадает и усь отключается… но это не проблема, на провод remote (который идет от замка зажигания) нужно поставить диод, а на клемы remote и "-" кинуть конденсатор.
Еще нюанс — без ключа в замке, будут играть только задние динамики, подключение которых не менялось… учитывая условия эксплуатации, это не проблема вообще,
Следующий этап — установка второго усилителя и сабвуфера.
Решил я как-то, что штатного звука мне мало. Не хватало низов, верхов. Взял активный саб в запаску, подключил его по высокому уровню, потом пищалки в двери добавил, заменил штатные колонки. Сделал шумку. Звук становился лучше, но всё-таки не совсем то, что я хотел. Дошёл до усилителя, но откуда брать сигнал. Поставил преобразователи уровня сигнала, хрень ещё та, если честно. С ГУ расставаться не хотелось, потому что навигация, настройка автозапуска и тд. Было решено сделать плату, которая бы брала сигнал со звукового проца, усиливала его до 2-3 Вольт и на усь. Сказано, сделано. С коллегами нарисовали схему, развели, заказали в поднебесной.
Вот это первый вариант. Пришлось питания вести проводками на тыльной стороне платы, дорожками не всё получилось.
Немного о возможностях.
4 входа. С помощью перемычек можно пустить сигнал через ФВЧ 4 порядка, можно напрямую. АЧХ ФВЧ регулируется в диапазоне 50-250, как и КУ выходного сигнала 1-3. С передних входов 2 ответвления для Саба. Также через перемычки. Можно подключить, можно без них. К каналам Саба подключаются ФНЧ с регулируемым АЧХ 50-250 Гц. Потом сигнал усиливается.
Подстроечники стоили недёшево, поэтому я на АЧХ поставил резюки 1206, подстроечники оставил только на регулировку КУ.
Перемычками в этом посте я называю посадочные места под элемент 1206. Хочешь, сажай резистор 0000, хочешь припоем залей, если не нужно, не трогай.
Также нашёл на плате магнитолы напряжение, не помню уже, 3,3 или 5 Вольт, которое включается, при включении ГУ. С помощью оптрона вывел REM 12 Вольт.
Ещё интересный момент, штатная камера заднего вида в моём авто питается напряжением 6 В. Нештатная - 12))). Подключил камеру к лампе заднего хода, при снятии передачи, голова еще минуту пытается получить картинку с камеры, но не может. Что делать?) Ставим ещё оптрон.
На плате 4 входа сигнальных, REM, вход камеры. Выходы 6 сигнальных, REM, камера. Ну и питалово.
в первом варианте брал от кондера на ГУ, потом поставил стабилизатор. Ест плата 0,1 мА
Настроили, время ставить в ГУ.
Так уж устроена человеческая натура! Никогда не останавливаться на достигнутом, стремиться вперед, к казалось бы, недостижимым целям. Все это в равной степени справедливо и для звука в автомобиле.
Даже когда в машине стоит высококлассное головное устройство с хорошей акустикой всегда можно что то улучшить, ведь прослушивание музыки в автомобиле без искажений с широким динамическим диапазоном многократноувеличивает достоверность и естественность музыкальных образов. Известно, что раскрытие всех качеств разнесенных многокомпонентных систем без применения внешнего усилителя мощности просто невозможно, а именно такие системы являются основой для достижения качественной звуковой картины в автомобиле. Существенно улучшить качество звучания музыки в автомобиле можно несколькими способами.
Не будем перечислять их все, но вот основные из них:
- Наверное, самый простой и необременительный в финансовом отношении способ, это установка в автомобиль специального низкочастотного излучателя (сабвуфер) существенно улучшающего воспроизведение низких частот.
- Установка усилителя и замена акустики на более качественную. Такая модернизация существенно улучшает общую музыкальную картину в автомобиле. Не секрет, что все технические характеристики у внешних усилителей на порядок лучше, чем у микросхем усилителей встроенных в головное устройство. Встроенные усилители обладают невысокой выходной мощностью (15-20 Вт RMS), а при увеличении громкости близкой к максимальной вносят высокие гармонические искажения.
- Ну, и наконец, крупномасштабная "хирургическая" операция связанная с заменой всего и вся и установкой эквалайзеров, кроссоверов, процессоров окружающего звука и т.д и т.п. Но это процесс бесконечный и тема для отдельного разговора.
Все эти способы объединяет одно - применение внешних усилительных устройств
Существуют несколько моделей усилителей использующих сигнал не с линейных выходов, а с выходов усилителей магнитолы. Но такой вариант мы рассматривать не будем по причине худшего качества сигнала, чем если бы сигнал брался с линейных выходов. Некоторые магнитолы уже в стандартной комплектации имеют линейные выходы как, например, большинство магнитол AUDI, но подавляющее количество головных устройств, к сожалению, их не имеет.
Наша лаборатория-мастерская оказывает услуги по организации RCA выходов в большинстве штатных магнитол. Под "организацией" имеется ввиду монтаж специализированной платы, являющейся буфером между звуковым процессором магнитолы и внешним усилителем. Буфер собран по принципу дифференциального каскада. Такое решение обеспечивает согласование по уровню сигнала и, при грамотном монтаже усилителя, практически полностью исключает различные помехи в тракте звукового сигнала (наводки от двигателя и т.п.) При необходимости эта плата может формировать команду дистанционного включения усилителя (REMOTE). Также существует возможность вывести дополнительные сигналы (псевдонезависимые от положения регулятора FADER, т.е. смесь звуковых сигналов со всех каналов) на низкочастотный излучатель (сабвуфер).
Основные характеристики платы линейных выходов (дифференциального усилителя)
Линейные входы (LINE IN)
Многие владельцы автомобилей проводят за рулем своих четырехколесных друзей довольно много времени. Именно поэтому они хотят себя чувствовать в автомобиле так же комфортно, как и дома.
Тем более что современная электронная промышленность идет навстречу их желаниям. На данный момент выпускается огромное количество автомобильных видеомагнитофонов, DVD проигрывателей, TV тюнеров, MP3 проигрывателей и т.п. Для того чтобы вся эта аппаратура органично вписалась в звуковую систему автомобиля, необходимо чтобы магнитола имела линейные входы. Тогда звук со всех внешних источников сигнала будет воспроизводиться через установленную в автомобиле аудиосистему.
Существуют несколько вариантов подключения усилителя к штатному ГУ.
Вариант 1 — программно перевести магнитолу в режим вывода низкоуровневого сигнала и подключить колодку с тюльпанами.
плюсы — простота подключения
минусы — уровень звукового сигнала с начало будет усилен, потом ослаблен.
Вариант 2 — Для понижения выходящего из ГУ сигнала использовать понижающий конвертер.
плюсы — простота подключения, некоторые (дорогие) модели имеют вывод remote.
минусы такие же как и в варианте 1.
Вариант 3 — "снять" сигнал до штатного усилителя мощности.
плюсы — чистый сигнал
минусы — сложность.
Естественно выбран 3 вариант.
У нас опять несколько вариантов — взять сигнал со входа TDA7564B и через конденсатор пустить на выход, либо сделать по нормальному используя специальный предусилитель.
Подробнее про него можно прочитать
здесь.
Для подключения открываем даташит на встроенный усилитель мощности, смотрим номера ножек, на которые приходит сигнал и к ним подпаеваемся. В моем случае это ножки под номерами 11,12,14,15.
ОБНОВЛЕНИЕ ОТ 08.06.2018
Лучше подключать предусилитель как можно более ближе к звуковому процессору, тогда снимать сигнал будем без дополнительных обработок. Я решил подключить непосредственно на выходы SAF7730HV. Единственно, там все очень мелко и есть большой риск угробить плату, но за это мы получаем совершенно другой, более чистый звук.
pin 38 :DAC_RR : O :Audio output for Rear-right speaker.
pin 39 :DAC_RL : O :Audio output for Rear_left speaker.
pin 43 :DAC_FR : O :Audio output for Front-right speaker.
pin 44 :DAC_FL : O :Audio output for Front-left speaker.
Теперь самое сложное. Для включения/выключения внешнего усилителя необходим сигнал "remote". Если его взять с клеммы 15, то будут слышны трески и пуки из динамиков при включении и выключении усилителя. Надо брать этот управляющий сигнал с магнитолы, но тут проблема в том, что она постоянно под напряжением и команда на включение передается по цифре. Другими словами в ней нет места, куда можно тупо подпаять проводок. Есть вариант взять за основу питание подсветки (находил такие решения в интернете), но там другие сложности.
В интернете нашел изящное решение этих проблем, сделанное на основе платы Arduino Pro Mini.
В этом ролике пошаговый описан весь процесс. Прошивка написана под TDA7563, но она имеет одинаковые протоколы протоколы обмена информацией с TDA7564B.
Для организации remote были заказаны Arduino Pro Mini 5V 16МГц (ATmega 328p)
Читайте также: