Dettaglio progetto: Ampli-DSP e Subwoofer. Materiali, Prodotti, Tecnica, Problemi e (forse) soluzioni.

[agatti]

Ciao a tutti. Prima di iniziare, il mio ringraziamento alle tante persone che mi hanno dato i loro suggerimenti, consigli e critiche sulle mie idee di come upgradare il sistema audio base della mia Stelvio Rosso Edizione. Senza i loro preziosi consigli, non sarei arrivato ad avventurarmi fino a qui.

Alla fine ho deciso di procedere con l'installazione di un Ampli-DSP + Subwoofer attivo. Questo thread è dedicato a dettagliare la realizzazione del progetto, cioè a fornire indicazioni e foto di come sto realizzando il tutto.

Non sono un professionista, non sono perfetto, ma cercherò di fare le cose bene. Una premessa: il mio obiettivo è avere il massimo risultato, con una spesa molto limitata. Non significa con la spesa minore a tutti i costi, ma sicuramente la scelta di procedere con un budget estremamente ridotto ha pilotato le scelte.

Spero che questo possa essere utile ad altre persone.

Cominciamo con il primo passo: dove e come mettere nel bagagliaio il Subwoofer amplificato.

 

[agatti]

La scelta del subwoofer è caduta su un Kenwood KSC-SW11. Alcune info sul prodotto le trovate qui:

Subwoofers • KSC-SW11 Specifiche • KENWOOD Italy

Al momento del mio acquisto, il prezzo migliore su internet era quello di Amazon. Il Link al prodotto è qui (ed è ancora scontato)

https://www.amazon.it/gp/product/B00BO8O9XQ/?tag=alfauto-21

Come molti hanno fatto, ho deciso di utilizzare la nicchia del bagagliaio, sotto alla copertura rigida, posizionata in alto a sinistra all'interno del blocco in schiuma di poliuretano. La mia auto non ha la ruota di scorta.

Per posizionare il Sub, ho realizzato un ripiano di legno sottile, tagliato nelle misure 31 x 23 cm e spessore 7 mm. Ho rivestito un lato di questo ripiano con moquette nera autoadesiva da car audio.

Sotto al ripiano, ho incollato due piedini regolabili acquistati al Leroy Merlin. Questi serviranno sia a creare lo spessore sotto alla tavoletta per posizionare i cavi, sia per dare alla tavoletta il "piede" giusto per essere perfettamente parallela al terreno.

La nicchia dove il Sub andrà messo, infatti, non è regolare, ma ad una certa profondità inizia a diventare più stretta, da un solo lato. La tavoletta poggerà su quella "rientranza" e sui piedini. Dato che i piedini sono regolabili, facilmente troverò l'altezza giusta di questi, per rendere il tutto stabile e parallelo al terreno.

OK, ora un po' di foto per chiarire meglio il concetto !

Nell'ultima foto è possibile vedere che non solo il ripiano è della misura perfetta per entrare nella nicchia senza dover tagliare niente di questa (ma anzi lascia spazio per riporre l'eventuale abbondanza dei cavi) ma è anche della misura perfetta per accogliere il Sub.

Nella prossima puntata vedrò di realizzare i primi collegamenti, oppure aspetterò e inizierò a montare il DSP o a far passare i cavi. Ancora non lo so, non ho una enorme fretta ma soprattutto mi deve arrivare ancora del materiale :-D quindi non sarò immediato con il resto dei post.

Ciao a tutti, alla prossima.

AG

 

[Roper]

Complimenti per l'abbondanza di foto e informazioni, attendiamo la continuazione del lavoro e le prime impressioni d'ascolto. Personalmente sono curioso di sapere dove e come collegherai gli ingressi audio del sub all'impianto installato. Grazie

 

[agatti]

Personalmente sono curioso di sapere dove e come collegherai gli ingressi audio del sub all'impianto installato. Grazie

Posso già dare una risposta di massima, anche se il DSP non è ancora arrivato.

Il Sub attivo verrà collegato attraverso dei cavi RCA sia al canale destro che al canale sinistro dell'uscita RCA (quindi non amplificata) del DSP.

Il DSP sarà agganciato nel vano sopra ai pedali guida, e presenta 2 uscite RCA (sx e dx) specifiche per il Subwoofer. Il Kenwood permette di ricevere il segnale audio sia ad alto livello che a basso livello, io ho scelto quello a basso livello. Ho già il cavo RCA da 5 m circa, ma non sarà una passeggiata di salute il farlo passare dal baule al DSP.

 

[Roper]

Posso già dare una risposta di massima, anche se il DSP non è ancora arrivato.

Il Sub attivo verrà collegato attraverso dei cavi RCA sia al canale destro che al canale sinistro dell'uscita RCA (quindi non amplificata) del DSP.

Il DSP sarà agganciato nel vano sopra ai pedali guida, e presenta 2 uscite RCA (sx e dx) specifiche per il Subwoofer. Il Kenwood permette di ricevere il segnale audio sia ad alto livello che a basso livello, io ho scelto quello a basso livello. Ho già il cavo RCA da 5 m circa, ma non sarà una passeggiata di salute il farlo passare dal baule al DSP.

Ottimo grazie. Mi manca di capire il collegamento del DSP (se ci mandi un link di quello che hai preso sarebbe ottimo) all'impianto esistente, se non ho compreso male. Grazie

 

[agatti]

Ottimo grazie. Mi manca di capire il collegamento del DSP (se ci mandi un link di quello che hai preso sarebbe ottimo) all'impianto esistente, se non ho compreso male. Grazie

Certo.

Sull'altare delle motivazioni citate all'inizio:

1- La macchina è una NLT, devo poterla rimettere "a posto" facilmente
2- Non voglio tagliare cavi esistenti se possibile
3- Deve costare poco
4- Dimesioni il più contenute possibile

la mia scelta è ricaduta sul Puzu Pz-C7, DSP cinesone acquistato su Aliexpress.

Info sul prodotto: PUZU PZ-C7 4ch Amplifier 6ch DSP Car Digital signal

Le alternative sarebbero state:

1- Match M 5DPS MK2 - scartato perchè prezzo troppo elevato, anche se le dimensioni erano perfette
2- Pioneer DEQ-S1000A2 - scartato perchè accetta in ingresso i segnali a basso livello su 2 canali solamente e perchè non ha un cablaggio specifico per Alfa Romeo Stelvio. Avendo solo 2 canali in ingresso, vuol dire che avrei dovuto lasciare due canali d'uscita dell' ETM scollegati (beccandomi l'errore audio sul cruscotto) oppure utilizzare dei carichi resistivi per imbrogliare l'ETM, tutta roba che non volevo fare.

Aggiungo che il Puzu è stato ordinato con il cablaggio specifico per Alfa Romeo, il che significa che due capi hanno il connettore Fakra e un capo ha il connettore che si inserisce nel DSP direttamente. Tagli di cavi zero, tempo di installazione molto ridotto.

Il cablaggio specifico incorpora anche il GND e il 12V. Secondo la casa costruttrice del Puzu (e alcuni video su Youtube) questo fa si che il DSP non necessiti di alimentazione specifica dalla batteria, ma si alimenta dalla linea 12V e GND dell' ETM (o della sorgente). Pare che tutti abbiano fatto così.

Questo da un lato sarebbe una bomba: niente 12V da tirare fino ai pedali, ma sono dubbioso per l'assorbimento. Indagherò al momento opportuno.

 

[mauretto 60]

Il cablaggio specifico incorpora anche il GND e il 12V. Secondo la casa costruttrice del Puzu (e alcuni video su Youtube) questo fa si che il DSP non necessiti di alimentazione specifica dalla batteria, ma si alimenta dalla linea 12V e GND dell' ETM (o della sorgente). Pare che tutti abbiano fatto così.

Questo da un lato sarebbe una bomba: niente 12V da tirare fino ai pedali, ma sono dubbioso per l'assorbimento. Indagherò al momento opportuno.

Sul dubbio dell'assorbimento posso darti delle indicazioni anche io. Mi sono dilettato in costruzioni di amplificatori audio.
Secondo le specifiche che hai postato, ho letto che questo DSP è in grado alle sue uscite di fornire 4x 45 watt RMS ovvero 45 watt reali per canale, quindi secondo il segnale musicale che non sia di tipo impulsivo ma sufficentemente costante, ( esempio una canna d'organo od un "robusto" strumento a fiato), questo apparato dovrebbe fornire in uscita agli altoparlanti un totale di 45x4=180 watt.
Se queste specifiche sono reali e non pubblicitarie come il 90% degli apparati commercializzati, vuol dire che su un carico standard automobilistico di 4 ohm, per ottenere i 45 Watt il DSP deve erogare 13,5 volt efficaci che corrispondono a 19 volt di picco sulla sinusoide. Quindi il DSP deve essere in grado di erogare 19 volt negativi e 19 volt positivi senza distrorsione di clipping sull'altoparlante da 4 ohm. Se è vero che ci riesce, deve avere al suo interno un survoltore ( od inverter chiamalo come vuoi), che aumenta la tensione di batteria dai 12- 14,4 volt fino ad oltre i 19+19 volt = 38 volt + la tensione di caduta dei piloti e mosfet del finale che è di almeno 1.3 volt per ramo quindi la richiesta minima è di 38+1.3+1.3= 40.6 volt come valore di targa.
L'amplificatore anche se è in classe D ha un rendimento inferiore al 100% quindi se ti da in uscita 180 watt, lui ne assorbe almeno un 5-10% in più, ed anche il survoltore interno che alzando la tensione da 12 volt fino ad oltre 40 da fornire alla sezione ampli ha un rendimento inferiore al 100% , diciamo ottimisticamente anche lui assorbe un 10% in più di quello che riesce a dare in uscita.
In tutto questo non ho aggiunto il calcolo della corrente che assorbe il circuito di preamplificazione e trattamento dei segnali, perché si tratta di un centinaio di milliampere. Trascurabile per il nostro calcolo ora.
Ricapitolando, 180 watt sugli altoparlanti, richiedono un assorbimento della sezione amplificatore di almeno 195 watt, il quale chiede questa potenza al survoltore che a sua volta ne richiede un altro 10% in più alla batteria. Totale assorbimento realistico almeno 220 watt che diviso almeno i 14 volt fanno 14,2 ampere di richiesta alla batteria. Vedrai che se è vero il dato fornito con le specifiche, il fusibile minimo che deve possedere il DSP come minimo è da 15 Ampere, ottimale 20 Ampere.
E per collegarlo ai fili esistenti del radionav di serie sono troppi. Senza dubbio.
Se invece il fusibile del DSP è inferiore ( ipotizziamo 10 Ampere) allora non può essere vero che eroga i 45 watt sull'altoparlante da 4 ohm senza distorsione, quindi non ha il survoltore al suo interno ma è un semplice amplificatore a ponte, ed in questo caso lo si può collegare ( anche se non è mai ottimale) ai fili della radio originale come hai visto su youtube.
Ho scaricato il manuale utente ma non ho visto alcun fusibile, che probabilmente è nel cavo di collegamento del positivo, di cui però non si fa immagine o riferimento, quindi non posso essere più preciso.

 

[agatti]

Ciao @mauretto 60 , prima di tutto grazie per l'analisi approfondita, molto istruttiva!

Per essendo un perito elettronico, dei quali studi non ricordo un bel niente avendo fatto tutt'altro nella vita, ero giunto a una considerazione simile, ma con calcoli molto molto meno precisi dei tuoi.

Avevo considerato l'amplificatore interno come classe AB prima di tutto, quindi con un rendimento inferiore, e quindi necessitante di più corrente di ingresso. Alla fine, se il dato fosse reale (intendo i 45W RMS x 4), mi saltava fuori qualcosa nell'intorno dei 24 A.

Ora, 24A è un valore che solo a sentirlo mi suona strano. Fosse stato 19 magari ci avrei creduto, ma 24 automaticamente mi suona strano.

Allora ho scritto un po' in giro, incluso ai produttori, i quali mi confermano che il fusibile proprio non c'è sulla linea di alimentazione, e ti dicono anche che non serve: l'Ampli-DSP prende la corrente dal connettore che di fatto alimenta l' ETM. Non mi è chiarissimo a dire il vero se dal connettore che alimenta l' ETM o il connettore in uscita dalll' ETM - lo capirò quando arriva il cavo - ma il punto è che ti dicono di non dargli nessuna 12V separata.

Il mistero si infittisce.

Allora sono andato per curiosità a guardare un altro Ampli-DSP, che è sicuramente più serio del Puzu: il Match 5DSP MK2, che tra le altre cose è usato anche da diversi installatori Car Audio, a vedere i video YouTube.

(Info e Fonte: Match M 5DSP MK2 micro amplificatore a 5 canali con DSP classe HD a 7 canali | Processori amplificati - Amplificatori con processore DSP)

Bene, in maniera molto interessante, le specifiche del Match dicono che lui può lavorare con due livelli di potenza di uscita. Il livello c.d. a bassa potenza, pare essere un 4x35W, descritto con questa interessante nota: l'M 5DSP MK2 offre due modalità di alimentazione, che gli consentono di funzionare in modalità "HighPower" per le massime prestazioni o in modalità "MidPower" con potenza di uscita ridotta e consumo energetico ridotto per applicazioni Plug & Play senza un alimentatore separato.

Per quello che capisco quindi, se lo metti in 4x35, lui funzionerebbe esattamente come il Puzu: gli dai la 12V non da una linea separata, ma se la succhia dalla 12V della sorgente..

Cosa ne pensi ?

Tornando al Puzu, dimentichiamoci i 4x45 RMS ai quali non credo nemmeno se lo vedo, ma diciamo per comodità che eroga, che so io, 4x25W, stiamo belli più bassi. Dai tuoi conti, che cosa verrebbe fuori come corrente assorbita (considerandolo un classe AB) ?

Grazie dell'aiuto !!!

Ciao

PS: Aggiunta: a me verrebbe fuori un 13,5A di consumo in ingresso, considerando un rendimento del 60% e una tensione della batteria di ca. 12,4V.

AG

 

[mauretto 60]

Ti rispondo volentieri @agatti , visto che io un tempo ero un appassionato e progettista installatore di apparati hifi car, inoltre mi sono dedicato alla progettazione sia di amplificatori audio in classe A ed in classe AB e sia di survoltori i quali mi servivano per le gare che facevo negli anni 90. Poi ho smesso, mi sono solo costruito gli ampli per il mio HIFI (maiuscolo) casalingo, ed ora la mia Giulietta.
Iniziamo dagli amplificatori car audio. A parte pochissime eccellenze sul mercato, oggi gli amplificatori in classe AB non si usano più in auto, non perché non siano buoni, anzi eccellono, ma perché hanno un rendimento teorico max del 75% a piena potenza e scendono di molto a potenze inferiori, ma sopratutto costano molto di più di un vulgaris classe D che ha un rendimento prossimo al 90 % in ogni condizione di potenza di uscita. (Praticamente l'unica perdita è la tensione tra source e drain del mosfet finale moltiplicata per l'assorbimento del carico). Questo comporta che gli ampli in classe D scaldano poco o nulla, quindi necessitano di poca aletta di raffreddamento che industrialmente costa, poi con due soli mosfet finali ed un semplice circuito digitale di pilotaggio ottieni qualsiasi potenza che il survoltore riesce ad erogarti. Si arriva facilmente anche ed oltre i 1000 W reali senza troppi problemi termici o dimensionamento del contenitore.
La qualità della classe D sta migliorando grazie alle frequenze di commutazione sempre più elevate, mai io personalmente non li uso nemmeno nel subwoofer dove sicuramente li non hanno problemi. Se invece dovessero pilotare i miei tweeter qualche domanda da progettista hifi me la farei, in quanto la commutazione a 400 khz è ancora troppo bassa per degli altoparlanti che si devono pilotare almeno fino ai fatidici 20 khz. Però parliamo di vera HIFI, in vettura onestamente possono andare bene.
Continuo dopo con un 'altro post....

 

[mauretto 60]

Avevo considerato l'amplificatore interno come classe AB prima di tutto, quindi con un rendimento inferiore, e quindi necessitante di più corrente di ingresso. Alla fine, se il dato fosse reale (intendo i 45W RMS x 4), mi saltava fuori qualcosa nell'intorno dei 24 A.

Se consideri un ampli in classe AB il tuo calcolo di 24 ampere circa è corretto (vedo che ti ricordi bene la teoria ) in quanto il rendimento totale di questa tipologia di amplificatori tra survoltori e sezione ampli ottiene un rendimento totale di circa il 50-60%.