Перепаять процессор на магнитоле

Опубликовано: 15.05.2024

Не могу назвать себя меломаном, но всё-таки штатный звук в Лада Веста СВ тестя расстроил с первого же трека. Уверен, многие скажут, звук отличный, ничего менять не нужно, но понимаете, после нового Мерседеса, человек не захочет пересаживаться на Гранту, проще говоря - всё познается в сравнении. Я не говорю про крутые SQ системы за огромные деньги, речь о штатных решениях, например, в VAG, даже бюджетных моделей, звук более приятный.

К слову тестю тоже не понравился звук, а пересел он старенькой Skoda Octavia Tour. В общем и целом, Веста его влюбила в себя с первого взгляда, но он из тех, кто не прочь поковыряться в автомобиле или улучшать что-то в хозяйстве, и моё предложения, попробовать выжать максимум из штатной системы малой кровью, он оценил позитивно.

По опыту с прошлым автомобилем, первым делом было решено проверить какой встроенный усилитель стоит в магнитоле, как оказалось это микросхема TDA7388, номинальная мощность которой 25 Вт на канал, а максимальная 41. В общем-то неплохая схема, и скажем так, её достаточно для штатной акустики Весты, но есть вариант лучше и качественней с точки шумов и помех – TDA7850 или 7560. Номинальная мощность не сильно выше + 5 Вт, но эти усилители заявляются как Hi-Fi, а также они поддерживают динамики с сопротивлением 2 Ом, выдавая 55Вт номинальной мощности. У этой микросхемы лучше контроль динамика на низких частотах, а следовательно меньше искажений и более "чистый" бас.

Найти настоящий TDA7850 та еще задача, очень много перемаркированной подделки. Удалось купить в своем городе на радиорынке, цена 400 рублей. Рисковать с заказом из Китая не стал, неизвестно сколько ждать и что в итоге придет. Там же на рынке взял брендовый конденсатор на 10000 мкФ (стоял на 3300) и керамический, за это попросили еще 400 рублей. За перегрев кстати переживать не стоит, родного радиатора хватает, главное не забыть нанести термопасту. К тому же 7850 более термостабильная, чем 7388.

Дальше дело за малым – разобрать, перепаять. Сам не мастер аккуратной пайки, но есть хороший друг, который сделал всё, попросив принести с собой бутылку хорошего пива. Выполнил он всё примерно за 20 минут, а на сборку и разборку я потратил примерно час.

Как изменился звук? Стал чище, ощутимо чище, громкость теперь можно поднимать выше, а дребезг, который казалось доносился от обшивок дверей, пропал. Как сказал тесть: “О, басы такие приятные, раньше больше на пер**ж было похоже”. Ближе к лету еще сделаем шумоизоляцию дверей, динамики скорее всего оставим штатные, играют достойно и так, а вот виброизоляция и теплоизоляция лишней не будет.

Аппаратное обеспечение ГУ Microntek (RockChip PX3/PX5/PX6/PX30 Android 5/6/7/8/9) - Обсуждение
Версии MCU: MTCD_ХХХХ; MTCE_ХХХХ (версий много, всех не перечислить).

Для сравнения устройства с конкурентами и по вопросам выбора устройств обращайтесь в тему: помощь в выборе

Процессор: RockChip PX3/PX5
Графический сопроцессор: Mali-400MP4
ОЗУ: DDR3 1 ГБ
Микроконтроллер "MCU": STM32F091VB
Combo WiFi-адаптер + Блютус модуль: RTL8723BU
Аудио кодек: WM8758BG
Декодирующий видео контроллер "10-битный аналого-цифровой преобразователь": ADV7181D
Видео переключатель: FMS6502
Звуковой процессор: BD37534FV
GPS-приемник: UBX-G7020
USB2.0 HUB Controller: GL850
Радио Тюнер AM/FM: TDA7786, TEF6686
Емкостный сенсорный контроллер (тач-скрин): GT801, GT911

В: Как узнать какой у меня радиотюнер
О: Ответ здесь

В: Возможно самостоятельно купить и установить DSP плату звука?
О: При согласии продавца продать, купить возможно (Лот от Makede и Wondefoo). Перед покупкой, необходимо вскрыть магнитолу и удостовериться в наличии аппаратного разъема для установки DSP модуля. Если разъема нет, необходимо обратится к продавцу магнитолы для покупки новой ревизии платы с DSP модулем. Опытные и уверенные в себе могут распаять модуль на проводках. Как распаять пока неизвестно.

В: Совместимы процессорные платы между РХ3 1Gb (Androib 5.1), PX3 2Gb (Androib 7.1), PX3 2/4Gb (Androib 6/8) ?
О: Совместимы, никаких аппаратных доработок не требуется.

Даташит центрального процессора RK3188 - RK3188 datasheet V1.0.pdf ( 1,79 МБ )

Даташит Материнской платы KD (низкий поклон и благодарность за PDF Atef) Пост - ANDROID5.11+MAINBOARD+CIRCUIT+DIAGRAM.pdf ( 308,1 КБ )

Даташит Материнской платы MX (низкий поклон и благодарность за PDF Waldor) Пост - MTCD Witson-A510-2016-04-28+V01.pdf ( 415,62 КБ )

Даташит MCU STM32F091VB - stm32f091vb.pdf ( 1,93 МБ )

Даташит RTL8723BU USB Wi-Fi+BT Combo Module - rtl8723bu.pdf ( 658,56 КБ )

Даташит Аудио кодека WM8758BG - WM8758B.pdf ( 1,39 МБ )

Даташит Декодирующего видео контроллера ADV7181D - ADV7181D.pdf ( 386,92 КБ )

Даташит Видео переключатель FMS6502 - FMS6502.pdf ( 547,75 КБ )

Даташит GPS-приемника UBX-G7020 - UBX-G7020.pdf ( 1,11 МБ )

Даташит Звукового процессора BD37534FV - bd37531fv-e.pdf ( 936,82 КБ )

Даташит Емкостного сенсорного контроллера (тач-скрина) GT911 -GT911.pdf ( 1,56 МБ )

Даташит USB2.0 HUB Controller GL850 - gl850g.pdf ( 507,93 КБ )

Даташит дисплея 800х480 - HSD070IDW1.pdf ( 416,26 КБ )

Даташит дисплея 1024х600 фирмы HannStar - HannStar-8-HSD080IFW1-A00-1024-600-600-NITS.pdf ( 1,02 МБ )

Даташит дисплея 1024х600 фирмы AnStar - AS090NA06CW-pre.pdf ( 593,57 КБ )


  • Совместимы оконечные усилители - PAL007, TDA7560, TDA7850
  • Совместимый bluetooth & Wi-Fi USB "свисток" - здесь


  • Утилиты для работы с шиной I2C (ui2cdetect, ui2cdump, ui2cget, ui2cset) - здесь
  • Прямое управление звуковым процессором - здесь
  • Активация и управление встроенным эквалайзером на заводских усилителях Hyundai и Kia - здесь


  • Если нет отдельно входа - как подключить FCAM
  • Если не работает Bluetooth MD725 на PX5 Android 8 Oreo - здесь
  • Замена центрального процессора RK3188 на убитых ГУ -здесь


  • Пособие по подключению головных устройств к бортовой электросети автомобиля - здесь
  • Связь между бортовым компьютером Multitronics MPC-800 - здесь
  • Лог аудио кодека WM8758BG - здесь


  • Подключение передней камеры + питание - здесь , здесь
  • Задержка отключения камеры ЗХ здесь
  • Занижаем частоту до частоту 1.4 гг - здесь
  • Cкрипт для замены пароля на rkdroid - здесь
  • Распиновка разъемов HotAudio - здесь
  • Наглядная схема подключения камеры заднего хода к головному устройству без CANBUS - здесь
  • Понижение частоты ядра - здесь
  • Магнитола не выключалась при отключении зажигания - здесь
  • Как победил самопроизвольное выключение и включение по несколько раз за пять минут - здесь
  • Заменил Bluetooth модуль SD-968 на WQ_BC6 - здесь
  • Подключение штатного микрофона Nissan к китайскому ГУ - здесь

Привет, мои маленькие любители маздятинки)
На просторах сети нашел любопытную информацию о переделке штатной магнитолы. Это так называемый метод господина Послыхалина (больше известного как Halin)
Учитывая экспириенс многих, которые учли его наработки решил сделать тоже самое, а именно замена компонентов и установка DC-DC преобразователя.
Подробно описывать не буду, так как мануалов достаточно и разобраться возможно, лишь опишу не вполне очевидные вещи. Одно могу посоветовать — лучше не лезьте туда, если мало опыта в пайке. Все же элементы достаточно малые.

Пользовался следующими источниками

Итак, нам понадобится на полную процедуру:
1)Robiton NB5000/AUTO или аналогичный — 1шт
2)Вентилятор 12В, 40х40х10мм (лучше чуть меньше даже) — 1шт
3)Резистор 100 Ом 2 Вт — 2 шт (для вентилятора)
4)Конденсатор 10000 мкФ, 25 В — 3 шт
5)Предварительный усилитель NE5532D либо OPA2134PA — 1шт
6)Усилитель TDA7560 — 1 шт
7)Конденсатор дисковый 0.1 мкФ х 25В — 5 шт
8)Конденсатор SMD 4700пФ — 2шт
9)Конденсатор 10 мкФ, 25 В — 5 шт
10)Конденсатор 1000 мкФ, 25 В — 1шт
11)Конденсатор 100 мкФ, 25 В — 2 шт
12)Конденсатор 470 мкФ, 25 В — 2шт
13)Конденсатор 4.7 мкФ, 63 В — 5 шт
14)Дроссель 100 мкгН, 170 мА — 5шт
15)Термопаста (я использовал MX-2, но это мажорство)
16)Конденсатор 47 до 100 нФ — 5 шт
17)Конденсатор 82 нф — 5 шт
18)Конденсатор 100 нф — 5 шт
19) Реле 5 контактов
20) Диод на 100-1000В
21) Предохранитель на 7,5 А и держатель для предохранителя
22) Комплект термоусадки

Для фильтра Аксенова)
Я его пока сам не установил
Резисторы:
150 кОм — 4 шт.
510 Ом — 4 шт.
Конденсаторы:
0,47 мкФ — 4 шт.
1 мкФ — 4 шт.
5,1 нФ — 4 шт

Элементы мелкие берите лучше с запасом, они все равно стоят копейки
Снимайте магнитолу и тащите ее в тепло, вооружайтесь паяльником или станцией, флюсом и припоем и в бой!

Итак, мне повезло найти в Чип и Дип тот самый робитрон из инструкции по адекватной цене в 1,5к деревянных. И сразу был заказан. Я так понимаю он был крайним, так что где взял там больше нет)

Проверил его на исправность со старым ноутбуком и пошел его вскрывать)
Открывается элементарно, смотрим на выходы потенциометра и докидываем немного сопротивления, либо ставим перемычку (зависит от преобразователя). Тем самым получаем на выходе около 17 Вольт. Я Сделал 17,5 — этого более чем достаточно)

Но до этого еще далеко. К установке DC-DC блока мы вернемся гораздо позже.

Начинаем с самой платы.
Мы же уже вытащили магнитолу с машины, помните?)

Теперь время ее разобрать.
Воспользуемся инструкцией все того же господина dev11
Обязательно прое@%м пару винтов, иначе ничего не получится)

Советую внимательно сфотографировать плату мелкими частями, потому что если что-то потом испортите, то эти снимки вас очень выручат) если УЖЕ накосячили, то могу скинуть вам свои)
Итак плата с одной стороны

Плата с другой стороны

Итак, начинаем делать все по инструкции, все просто и понятно. Единственное не перегревайте плату и будьте аккуратны.
Я сделал эту процедуру достаточно быстро

Здесь не менялся только Усилитель TDA7560 пока что
И тут я решил пойти в машину и проверить, что же я наделал.
Ии…У МЕНЯ ПРОПАЛ ПРАВЫЙ КАНАЛ

Я немного офигел. И понял что где-то накосячил. В мыслях покупая новый мафон)
Тут начались мучения. Я просмотрел магнитолу вдоль и поперек. И снимал все что сделал, и заново ставил, чувствуя, что где-то ошибся
Даже часть паял прямо в машине (есть паяльник от USB)

И через хреналион часов некоторое время я нашел проблему) когда снимал один резистор, я случайно сдул одну SMD перемычку. Я на ее место впаял проволочку и протестировал — РАБОТАЕТ.
Очень был рад и одновременно бесился от такой тупой ошибки, допущенной мною.
Теперь можно смело все ставить. Меняем усилитель и начинаем собирать преобразователь в поддоне магнитолы

После этого примеряем, собирая поддон и плату. В моем случае это немного не лезло (кондеры большие) и пришлось подрезать решетку

После этого собираем корпус частично

переворачиваем и припаиваем питание к магнитоле
Не забудьте про диод, иначе будет рвать предохранитель

Кстати не забудьте нанести термопасту на усилитель!
Иначе все будет отключаться)

После этого идем в машину и все собираем, подключаем, протягиваем новое питание для DC-DC
Лучше поставить разъем, я пока что сделал просто на клеммах
И замеряем, проверяем)

Вот и все)
На самом деле это идеализированное описание моих трудов, так как я кучу раз бегал к машине, все снимал, матерясь, и паял снова.
Провозился несколько дней с этой магнитолой (и даже несколько раз пожалев, что взялся), но это того стоило).
Звук действительно стал лучше. Играет приятнее, гораздо приятнее. Громче процентов на 30%, баса больше, высоких больше.
Необходимо в будущем поставить фильтр еще. и может додумаюсь поставить предусилитель для вывода коаксиала. Но пока и на этом остановимся.

Весной вернусь к этому вопросу с заменой динамиков, шумоизоляцией и твиттерами.
Спасибо что читаете, и проверьте, подписаны ли.
Дальше будет интересней)

Главная страница » Как паять (менять) микросхемы поверхностного монтажа типа BGA?

Как паять (менять) микросхемы поверхностного монтажа типа BGA?

Замена чипов поверхностного монтажа

Казалось бы, технология интегральных микросхем поверхностного монтажа требует уникального механического подхода. Глядя на такой чип, установленный на материнской плате ноутбука или иной техники, трудно представить, как можно, к примеру, заменить микросхему в домашних условиях, если та вышла из строя. Тем не менее, как показывает практика, домашний ремонт с заменой BGA (Ball Grid Array) вполне возможен.

Конечно же, необходимо иметь некоторые навыки ремонта электронной аппаратуры и навыки пайки микросхем, в частности. Также потребуется определённая инструментальная и материальная база:

  • электрический паяльный фен,
  • вспомогательный инфракрасный подогреватель,
  • миниатюрный вакуумный насос с присоской,
  • специальный флюс, ,
  • другой вспомогательный инструмент.

Помимо всей обозначенной материальной базы, важным компонентом в деле пайки микросхем поверхностного монтажа типа BGA выступает специальный флюс – пастообразное вещество.

Что такое флюс под пайку микросхем типа BGA?

По сути, паяльный флюс для микросхем поверхностного монтажа представляет собой химическое (кислотное) соединение, благодаря которому достигается качественная «зачистка» мест пайки. Существуют два вида пастообразных (геле-образных) флюсов:

  1. Флюсы, требующие последующей отмывки.
  2. Флюсы, не требующие отмывки.

Между тем, в любом варианте следует всё-таки прибегать к функциям очистки платы от остатков флюса после завершения всех работ, тем самым предотвращая возможные разрушения структуры текстолита в будущем. Следует отметить: практически все флюсы, предназначенные для пайки микросхем поверхностного монтажа (BGA), отмываются достаточно легко.

Микросхемы BGA и флюс применяемый под пайку

Примерно такой консистенцией выглядит флюс – вещество, используемое при пайке чипов поверхностного монтажа. Обычно расфасовывается в пластиковые шприцы для удобства применения

Коммерческим рынком предлагается обширный выбор материалов подобного рода для работы с микросхемами поверхностного монтажа. В частности, представлен богатый ассортимент на широко известном китайском портале Aliexpress. Причём цены китайских товаров существенно ниже фирменных европейских, а качество вполне соответствует.

При желании допустимо самостоятельно изготовить флюс, используя определённый набор веществ:

  • глицерин (смесь глицерина и аспирина),
  • уксусная кислота (нашатырь),
  • спиртовой раствор канифоли,
  • воск.

Однако предпочтительнее применять всё-таки готовый коммерческий продукт.

Инфракрасный нагреватель материнской платы

Дополнительные нагреватели, например, инфракрасный настольный прибор с автоматической установкой температуры, используется под прогрев материнской платы с нижней стороны относительно установки микросхемы BGA.

Таким способом достигается равномерный прогрев в процессе пайки (замены) микросхемы поверхностного монтажа типа BGA, исключается деформация структуры текстолита материнской платы.

Кварцевая панель нагрева под пайку BGA микросхем

Китайский портал Aliexpress насыщен вот такими вот керамическими панелями инфракрасного излучения, которые предлагается применять под инструмент нижнего нагрева электронных плат

Однако цифровые инфракрасные нагреватели достаточно дороги (от 5000 руб.), поэтому для домашних условий (индивидуальный не масштабный ремонт) логичнее применять простые керамические инфракрасные плиты под пайку BGA микросхем.

Совместно с нижним подогревом используется инструмент верхнего подогрева. В частности, традиционным инструментом здесь выступает паяльный фен – электрический паяльник современного образца, «заточенный» под пайку (отпайку) миниатюрных элементов электронных плат.

Скалер универсальный 3663
USB 3.0 Adapter 8 in 1 Type C HUB Dock
Батарея перезаряжаемая 3.7В 3300 мAч

Электрический паяльный фен для микросхем поверхностного монтажа

Этот вид паяльного инструмента отличается от традиционного паяльника с металлическим жалом тем, что в данном случае рабочее жало не используется. Вместо рабочего жала нужный температурный фон в местах пайки обеспечивает поток нагретого воздуха. Соответственно, конструкцию паяльного фена следует рассматривать своего рода воздушным насосом, оснащённым системой подогрева и контроля.

Паяльная станция для работы с микросхемами BGA

Один из многочисленных конструктивных вариантов паяльной станции, поддерживающей использование обычного паяльника с жалом и работу паяльного фена

Существуют паяльные фены разнообразных конструкций и рабочих мощностей. Конструкции заводского изготовления обычно имеют функции управления силой воздушного потока, температурой исходящего воздуха, позволяют визуально отслеживать параметры. Вместе с тем, допустимо из обычного электропаяльника сделать вполне сносный паяльный фен, выполнив некоторую модернизацию конструкции.

Вакуумный насос с присоской для BGA чипов

Этот достаточно оригинальный инструмент является желательным к применению, когда дело касается пайки (отпайки) микросхем поверхностного монтажа типа BGA. Собственно, для работы с другими электронными компонентами современной техники вакуумная присоска также может потребоваться довольно часто.

Обычно таким функционалом уже оснащаются паяльные станции промышленного (коммерческого) производства. Инструмент хорош тем, что позволяет аккуратно демонтировать прогретую до степени демонтажа микросхему BGA, не затрагивая рядом расположенных компонентов. Однако, перейдём ближе к делу – как отпаять и поменять неисправный чип BGA на материнской плате.

Замена чипа BGA своими руками в домашних условиях

Итак, в распоряжении домашнего мастера имеется материнская плата ноутбука, где в процессе диагностики обнаружена неисправная микросхема BGA поверхностного монтажа, в частности, чип одного из мостов компьютерной платы. Требуется демонтировать BGA микросхему поверхностного монтажа, а вместо демонтированного чипа необходимо установить другой – исправный компонент.

Замена чипа BGA на материнской плате ноутбука

Процесс замены неисправного чипа поверхностного монтажа на материнской плате ноутбука. Потребуется информация по извлечению платы из корпуса аппарата

Предварительно материнская плата вынимается из корпуса ноутбука, для чего следует обратиться к сервисной инструкции конкретного производителя планшетных компьютеров. В каждом отдельном случае процедура демонтажа материнской платы может кардинально отличаться.

Подготовка материнской платы к ремонту

Извлечённая печатная плата ноутбука устанавливается над инфракрасным кварцевым подогревателем с таким расчётом, чтобы максимальный поток тепла приходился на область месторасположения отпаиваемого чипа.

Следующий шаг – обработка микросхемы поверхностного монтажа специальным флюсом. Демонтируемый чип, как правило, прямоугольной (квадратной) формы, обрабатывается способом равномерного нанесения по периметру небольшого количества геле-образного флюса.

Обработка чипа BGA специальным флюсом

Обработка демонтируемого чипа BGA специальным флюсом – обмазка геле-образным веществом четырёх сторон корпуса микросхемы, используя пластиковый шприц

Далее согласно технологической процедуре:

  • включить инфракрасный нижний подогреватель,
  • дождаться расплавления нанесённого флюса,
  • при температуре 250-300ºC удалить угловые пластиковые фиксаторы чипа,
  • после достижения температуры 300-325ºC задействовать паяльный фен.

Супер AMOLED дисплей на Samsung Galaxy
Автомобильная широкоугольная реверсивная камера
Инструмент золотоискателя

Верхний прогрев микросхемы паяльным феном

Паяльным феном прогрев чипа поверхностного монтажа типа BGA выполняется по верхней стороне микросхемы. Если используется паяльная станция с регулятором температуры, параметры обычно выставляются на диапазон 350-400ºC. Равномерно направляя воздушный поток фена на область микросхемы, дожидаются полного расплава олова.

Момент полного расплава можно определить периодической проверкой состояния чипа. Как только чип начинает «покачиваться» на месте крепежа, пришло время применить инструмент вакуумной присоски.

Инструментом-присоской цепляются по центру корпуса микросхемы и попросту снимают чип с места установки. При полном расплаве олова эта операция не вызывает никаких трудностей.

Подготовка посадочной области микросхемы на плате

После удаления неисправной микросхемы поверхностного монтажа (BGA) следует подготовить место установки. Подготовка заключается в проведении «зачистки» контактных площадок под оловянные «шары» новой микросхемы. Для этой процедуры достаточно применить обычный паяльник с жалом – хорошо заточенным, имеющим ровные рабочие грани.

Зачистка места установки микросхемы BGA

Процедура зачистки посадочного места микросхемы поверхностного монтажа (BGA) с помощью обычного паяльника. Процесс занимает по времени не более одной-двух минут

Предварительно место «зачистки» обрабатывают небольшим количеством флюса под пайку BGA и далее аккуратно счищают жалом паяльника остатки олова.

Радиолюбители применяют разные способы для очистки, в том числе, вариант, когда используется кабельная оплётка. Но практика состоявшегося радиолюбителя показывает, вполне достаточно одного паяльника, терпения и аккуратности.

Установка и пайка нового исправного компонента

На следующем этапе подготовленный для замены чип BGA следует поместить на место демонтированной микросхемы. При этом необходимо соответствовать маркерам (линиям) на электронной плате, включая маркер «ключа», который указывает правильную позицию чипа согласно рабочим контактам.

Далее включается инфракрасный кварцевый подогреватель нижнего нагрева, плата прогревается до момента расплава флюса. Включают паяльный фен и выполняют прогрев верхней области микросхемы поверхностного монтажа до температуры 350-400ºC.

Вот, собственно и всё. Новая микросхема типа BGA установлена взамен неисправной. Материнская плата ноутбука готова к работе. Более подробно на видео ниже.

Видео мастер-класс отпайки (пайки) микросхемы BGA

Демонстрация видеороликом процесса демонтажа неисправного чипа с последующей установкой на замену исправной микросхемы BGA. Ремонт материнской платы ноутбука в домашних условиях со всеми подробностями:

Заключительный штрих по пайке чипов BGA

Как показывает текст выше, процедура замены (перепайки) микросхем поверхностного монтажа на различных электронных платах – задача вполне решаемая. Причём сделать эту работу можно в домашних условиях при условии наличия соответствующего инструмента. Владение навыками замены микросхем BGA открывает широкие просторы для организации собственного бизнеса по ремонту бытовой электронной техники.

Как сделать сброс уставок контроллера управления системой Макбука

Как сделать сброс уставок контроллера управления системой Макбука?

Литий-ионные аккумуляторы: как правильно заряжать

Литий-ионные аккумуляторы: как правильно заряжать

Модули расширения Segnetics: система ввода/вывода FMR и ПО «FMR Конфигуратор»

Модули расширения Segnetics: система ввода/вывода FMR и ПО «FMR Конфигуратор»

КРАТКИЙ БРИФИНГ

Обычно люди идут в магазин автозвука и покупают компоненты. Я же сначала спаял цифровой аудиопроцессор, а компоненты поставил какие есть.

Самая большая проблема автозвука-установка динамиков в самых неподходящих местах: динамик который играет прямо в ногу, сабвуфер массирует спину, влияние формы салона. Пока звук дойдет до ушей он будет уже не тот. Именно поэтому я начал с DSP-процессора.


  • Мид, Мидбас — Динамик для низких и средних частот(примерно 80-3кГц)
  • Пищалка — Динамик для высоких частот (3кГц-20кГц)
  • Саб, Сабвуфер — Динамик для самых низких частот (20-80Гц)
  • Фазоинвертор — труба в корпусе колонки(сабвуфера), настроенная на определенную частоту для увеличения звукового давления
  • АЧХ-Амплитудно-Частотная Характеристика — График зависимости звукового давления от частоты. Идеальная АЧХ — прямая горизонтальная линия. Влияет на восприятие тонального баланса звука.
  • Параметрик, параметрический эквалайзер — Фильтр с заданной частотой, добротностью, уровнем и типом фильтра(в данной статье peak и lowshelf). В отличие от простого графического эквалайзера является более гибким и применяется в целях коррекции влияния компонентов, установки, помещения(салона). Обычно применяется в студийной и концертной аппаратуре. Без измерения микрофоном настроить практически нереально.

Вдохновился разработками фирмы miniDSP и захотел создать подобное для машины. Сердце процессора чип от Analog Devices ADAU1701


Это готовый DSP процессор для аудио со встроенным 2 канальным АЦП и 4 канальным ЦАП. Практически все используют его в режиме 2х4. Но у меня самая обычная для авто система: 2 мидбаса, 2 пищалки, сабвуфер. Нужно минимум 5 каналов.

Почитав описание выяснилось, что чип поддерживает подключение внешнего ЦАП по I2S шине.

Спаял все на макетке и проверил:


Чип действительно выдает все сигналы для работы цапа и поддерживает дополнительные каналы.

Была разработана и спаяна плата:



Подобран корпус и сделаны передние и задние панельки:


с другой стороны:



Схема главного блока:


RC_IN1 и RC_IN2 это входы для подключения крутилки/кнопки. Защищены резисторами и диодами. Конденсаторы для защиты от дребезга контактов. Транзистор для внутреннего формирователя напряжения ядра 1,8В. Инвертор с триггером Шмитта для вывода тактовой частоты(masterclock) на ЦАП. Повторитель на ОУ для средней точки аналоговых частей устройства.

Остальная обвеска по даташиту для работы внутренних частей микросхемы.


Выходной фильтр 2 порядка по даташиту:


ЦАП с точно таким же фильтром:



Усилки: 1 готовый ACV 4 канальник (чёрный справа) и 1 самодельный для пищалок (снизу, серебристый):


динамики в дверях:


Настройка ведется через утилиту SigmaStudio:


Она позволяет как угодно тасовать блоки обработки, входы, выходы. Все настройки применяются “на лету”. Но после перезагрузки чип загружается с EEPROM, поэтому настройки сами не сохраняются. Нужно принудительно прошить EEPROM в этой же утилите.

Во первых были настроены все уровни:

  • На процессоре по максимальному сигналу магнитолы.
  • На усилителях так чтобы соответствовали мощности динамиков.
  • На усилителе пищалок уровень выставлялся таким, чтобы сильно не изменять его в процессоре (На пищалках любой шум будет прекрасно слышен, поэтому лучше не перекручивать усиление).

На этом настройка отверткой закончена. Дальше все только с ноута в сигма студии.

4.1 Настройка задержек

Рулеткой замерил расстояние до динамиков. Затем пересчитывал так:

Таким образом получено расстояние на которое нужно “отодвинуть” динамик.

Задержки задавались в семплах. Т.к. Частота дискретизации была 48000, то формула такая
Задержка=48000*расстояние в метрах/340 метров в сек

Максимальная задержка получается для левой пищалки. Минимальная для правого мида и сабвуфера. Так получилось что сабвуфер и правый мид оказались на одном расстоянии.



Значение Max резервирует нужное количество памяти, чтобы регулировать на лету без компиляции.

Впоследствии при прослушивании во все каналы была добавлена задержка в 100 семплов чтобы “придвинуть” сабвуфер. Это настраивалось на слух. Очень сложно уловить что сабвуфер “придвинулся” как надо. Но если задержку убрать, то слышно что сабвуфер играет как бы отдельно сзади.

4.2 Настройка АЧХ

Кроме того использован некалиброванный микрофон и некалиброванный вход звуковухи. Он дает хорошие результаты до 8-10 килогерц. Дальше его показаниям не стоит верить.
Вот АЧХ из даташита микрофона:



Сначала настраиваем кроссовер. Частоты выбраны стандартные: 80 герц и 3кГц. Если с нижней частотой еще можно поиграться, то частоту среза пищалки сразу следует выбирать правильно.

На данных пищалках частота резонанса 1,4кГц. По паспорту они играют от 3 кГц. Ниже делать опасно. Выше нежелательно-сцена опустится к мидам. Кроме того левый мид не очень хорошо играет 3кГц т.к. находится под большим углом к водителю и закрывается ногой. Угловая АЧХ начинает спадать уже с 2-2,5 кгц.

АЧХ в точке прослушивания:



Для примера красивая АЧХ вблизи:



Кроссовер брался 4 порядка Линквиц-Райли (24дБ/октава).

АЧХ мида с фильтром 3 кГц:



После подстройки уровней пищалок относительно мидов появился провал на АЧХ на стыке полос:



Поэтому сигнал пищалок был инвертирован. АЧХ выровнялось. На графике не так заметно. На слух очень заметна неслитность звука, когда перепутана фаза.



Окно программы обещает провалы, но реальная АЧХ прямая. Это происходит потому, что динамики находятся в разных точках и звук у них складывается совсем не так, как на идеальном графике в программе:



Самыми проблемными по настройке оказались миды. Левый мид не играл нормально 3 кГц из-за того что не развернут и играет в ногу. Пришлось вытаскивать параметриком. На обоих мидах в точке прослушивания появился пик на 700Гц. Причем если измерять вплотную к динамику пика почти нет. Скорее всего это особенность салона. Исправлено параметриком.

У обоих мидов спад с 400 герц скорее всего из-за негерметичности дверей. Исправлено фильтром Low Shelf.

Для каждого динамика подобраны свои параметры фильтров.

АЧХ мида до коррекции:




АЧХ мида после коррекции:


При замере сабвуфера выявился существенный подъем в области 50 Гц не зависящий от положения микрофона:



Скорее всего это влияние салона и места установки т.к. при моделировании его не было. Он был исправлен параметриком. Кроме того добавлен фильтр инфранизких частот (сабсоник) на 35 герц чтобы не убить 8” динамик. Фаза сабвуфера также инвертирована для согласования с мидом.




АЧХ пищалок не настраивалась.Она получилась ровная за счет того, что сделаны гладкие подиумы и пищалки развернуты прямо в ухо.

Все динамики были подстроены между собой по уровню. Уровень левого канала немного убавлен, чтобы казалось что сидишь между колонками. Самый хороший эффект дает с задержками.



После того как настроены все динамики по отдельности, включаем все каналы и вносим небольшие правки в финальную АЧХ.


Выше 8-10 кГц-особенность микрофона и входа звуковухи. Дает похожий результат и на других колонках

Финальный результат прошит в EEPROM. Чтобы прошивка заработала нужно перезагрузиться: отключить USB, выключить и включить магнитолу.

Можно приступить к прослушиванию. Проводилось со смартфона с внешним USB ЦАП и записями во flac.

Изначально эта система использовалась с фильтром из одного конденсатора на пищалке и фильтром в усилителе на сабвуфер. Все крутилось отверткой на слух. Вобщем как у всех.
После настройки звук изменился. Даже не так: ИЗМЕНИИИИИЛСЯ!1.

Сцена поднялась, тоесть звук перестал идти из ног и непонятно откуда. А переместился вперед. Все инструменты как живые. Пищалки играют так детально и слитно с мидбасами, как не играли никогда.

Такое ощущение что выкинули все эти мутно звучащие динамики и поставили новые. Удивительно что простые дешевые динамики могут ТАК играть. Сабвуфер перестал бубнеть. Не утапливает все басом. Звучит монолитно с фронтом. Иногда думаешь: где саб? Почему не звучит? А если выключить, то сразу слышно.

После прослушивания была еще одна доработка. На АЧХ сабвуфера заметно, что несмотря на хороший фильтр он играет достаточно далеко за свой диапазон. На музыке это сказалось в том, что его звук как бы затягивает удары и низкие ноты которые и так отыгрываются передними динамиками. В итоге был добавлен еще 1 фильтр выше 100 герц. И этот недостаток пропал.

Вывод: не динамики красят звук. Динамики просто должны быть достаточно качественными и нормально установленными. Но самое главное: НАСТРОЙКА. С готовыми кроссоверами без настройки вы никогда не получите идеальный результат. Можно мучаться и менять систему постоянно или настроить 1 раз и радоваться звуку.

  1. Придется большинство песен с флешки удалить и найти замену в нормальном качестве.
  2. На большой громкости миды звучат хуже. Это недостатки самих динамиков и установки.
  3. Самый главный недостаток системы задержек — звук имеет хорошую “сцену” только на водительском месте.

Вчера проехался на пассажирском: звук вроде тот же, но уже какой-то простоватый, нет глубины. В безпроцессорной системе этот недостаток тоже есть, но там нет такой большой разницы. Что у водителя, что у пассажира “сцена” хуже, чем на водительском месте системы с процессором.

Из планов на будущее: улучшить установку мидов. Сейчас двери и технологические отверстия просто проклеены виброй STP. А покупные подиумы прикручены на тонкую обшивку двери.
Провести более тонкую настройку АЧХ и задержек.

Кто внимательно читал “ЦАП PCM1754 2 канала”. Это значит что процессор получился 6 канальный! Чтобы получить шестой канал достаточно припаять еще один тюльпан к выходу ЦАПа.

Данная статья написана с целью самозанятости, потому что в данный момент нахожусь в поиске любых предложений для сотрудничества.
Интересна ли вам тема автозвука?

Читайте также: