Звукоусилватели: преглед на видовете и тайните на избора

Повечето системи, предназначени за възпроизвеждане на звук, имат специален аксесоар, наречен аудио усилвател. С негова помощ звукът се предава доста силно, без външни електромагнитни смущения и различни изкривявания. Усилвателите се различават един от друг по своя дизайн, а също така имат различни области на приложение и синхронизация с друго аудио оборудване.

Усилвателят на звуковата мощност може да бъде вграден в системата на всяко устройство или да бъде отделно независимо устройство със собствен контролен панел.

Звуков усилвател може да се намери във всяко качествено оборудване за високоговорители. Това може да бъде касетофон за слушане на музика в кола, стерео система, домашно кино или обикновен звуков плейър, телефон или лаптоп - с една дума усилвателят е приложим навсякъде, където оборудването има високоговорители. Усилвателят е устройство, което работи в електрическата мрежа и преобразува електрическия сигнал, като го прави по-силен от оригиналните параметри чрез увеличаване на мощността на електрическия ток.

Устройствата за усилване на звука се подразделят според тяхната област на използване. Основните области на приложение на усилвателите са професионални и потребителски... В допълнение, усилвателите могат да бъдат класифицирани въз основа на техния дизайн - има опции с един край или push-pull. Например, един усилвател работи в режим на линейно усилване, когато по време на пълен период електрически ток преминава през транзистора.

Задачата на домакинския усилвател е да добави допълнителна мощност към звука, да доведе звуковия сигнал до такива индикатори за обхват, които ухото на обикновения човек може да чуе, тоест до 15-23 kHz. Такова увеличение на предаването на звука е оправдано от факта, че с възрастта слуховата чувствителност на човек намалява и хората в зряла възраст възприемат звуци с честота не по-висока от 16-18 kHz.

Индустриалните аудио усилватели също са важни и широко използвани. Използват се за информационни известия в сгради и конструкции, производствени цехове, на открити площи, както и в големи търговски или развлекателни центрове.

Всеки аудио усилвател има определени характеристики.

• Изходна аудио мощност - може да бъде номинален, който се измерва спрямо определения коефициент на изкривяване на звука от нелинеен ред, или максимален, тоест измерен спрямо произволно определен коефициент.
• Ефективност - определя параметъра на усилване на звука спрямо първоначалната му звукова мощност.
• Честотен диапазон - показва с какви честотни колебания може да работи усилвателното устройство. Обикновено е между 20 и 22 kHz.
• Хармонично изкривяване - това е коефициент, който определя частта от изкривяването, което е налице, когато усилен звук се предава с референтна честота от 1 kHz. Изкривяването обикновено може да бъде между 0,001% и 0,1%.
• Съотношение звук/шум - показва нивото на връзката между собствения шум на звукоусилвателя и предавания от него усилен звук.
• Дъмпинг фактор - отразява способността на усилвателя да потиска нежеланите смущения, възникващи в полето на електрическото напрежение, което може значително да повлияе на качеството на предаване на звука.

Често обикновените хора имат въпроса защо е необходим звуков усилвател, ако можете просто да добавите сила на звука. Усилвателят обаче не само добавя обем, но и дава мощност на предавания звук. Различните устройства, използвани за предаване на звук, не винаги могат да го предават с високо ниво на качество. Но ако свържете тези устройства към усилващо оборудване, изходящият звук значително ще промени своите характеристики:

• аудио сигналът на изхода става с по-добро качество, той е защитен от ефектите на изкривяване и различни смущения;
• има възможност излъчва звук няколко пъти по-силен и по-мощен от първоначалното му състояние.

Помислете как работи конвенционален усилвател, който работи за усилване на звука в аудио високоговорителите.

• Важен детайл е входната система, към която е свързан източникът на звук. Входното напрежение обикновено е различно между източника и усилвателя.
• трансформатор - преобразува мощността на електрическия ток, постъпващ в усилвателя, в стойност с висока производителност.
• Изходен етап - състои се от транзистори, които изпълняват задачата да преобразуват електрически ток с високо напрежение, идващ от захранването. От изходното стъпало, преобразуваният сигнал се изпраща към аудио изходното устройство.
• Регулиране на настройките - това устройство може да се намери само в самостоятелни усилватели. С настройката можете да изберете нивото на качеството на предавания аудио сигнал.

Следва диаграма на работата на усилвател на звукова мощност за конвенционално типично устройство.

• Електрически ток от електрическата мрежа или захранващата система на превозното средствоосигурен от батерията, влизайки в трансформатора, се преобразува в DC параметри.
• Преобразуван и усилен аудио сигнал без промяна на дължината на звуковата вълна, отива към изходното устройство, откъдето звукът идва в по-качествена и по-мощна форма. Обикновено това предаване се извършва от аудио високоговорители.

Усилващо устройство, използвано за домакинско оборудване, например компютър или магнетофон, също получава сигнал от свързан източник на звук през входната система, преобразува го с увеличаване на мощността на амплитудата на осцилаторните вълни и предава звук към изходното устройство.

Съвременното аудио оборудване е оборудвано със звуков усилвател - независимо дали става дума за устройство, което предава сигнал от цифров процесор или безжична джаджа, която работи с Bluetooth, в тях можете да намерите както моно усилвател, така и стерео модел. Устройството за усилване на звука може да изглежда като мини усилвател, използван в устройства с малки размери, и например смартфонът има вграден микроусилвател. Би било погрешно да се каже, че голям усилвател е по-добър от малък.

Опциите за усилватели на звукова мощност са категоризирани според тяхното приложение.

• Аудио усилватели за кола - Проектирани да увеличат мощността на вашите високоговорители и субуфер. Те са подразделени на устройства с от 1 до 6 канала. Едноканалната версия работи с устройства с висока мощност.Двуканалната версия работи с аудио система, която има отделни канали, генериращи стерео звук. Триканалните устройства имат възможност за свързване към субуфер и два високоговорителя. Най-разпространеният усилвател с четири канала, където можете да свържете 4 високоговорителя наведнъж или 3 високоговорителя и субуфер. Усилвателите с 5 и 6 канала също предлагат гъвкавостта за свързване на множество аудио устройства, като значително спестяват място, но са по-скъпи.

• Домашни аудио усилватели - индивидуалните усилватели за домашна употреба са рядкост, тъй като всяко медийно оборудване вече ги има във вградена версия. Поради тази причина използването на допълнителен усилвател в ежедневието не е необходимо за увеличаване на силата на звука, а за премахване на възможни смущения по време на предаването му. Подобен вариант се изпълнява от специален блок, който контролира тембъра, усилва или, обратно, намалява високите и ниските честоти на звука.

• Концертен усилвател Това е професионален тип оборудване, предназначено за синхронизиране с музикални инструменти, свързани към електрическата мрежа. Устройството на такъв усилвател включва също високоговорители, блок от различни специални ефекти и блок за управление на тона.

• Студиен усилвател - също принадлежи към професионалния тип оборудване, чиято задача е леко да усили звука и да увеличи максимално неговото качество. Студийният усилвател има много разлики в сравнение с потребителския усилвател. Те се състоят в по-висок диапазон на чувствителност, достигащ до 100 000 Hz, каналите се регулират отделно, а вместо блок за управление на тона, студийният усилвател има миксер. Студийното оборудване е много по-мощно и предназначено за тежки натоварвания по отношение на продължителността на използване, има защита срещу електрически пренапрежения, има по-надеждни и висококачествени конектори и т.н.

Устройствата, които усилват звука, освен предназначението им, също се подразделят според нивото на мощност.

Под нивото на мощност се разбира общият индикатор на изходния сигнал, който се взема предвид за един цикъл на работа на устройството, в зависимост от неговата схема на устройството.

Условно класовете на мощност на звуковия усилвател са разделени на няколко групи.

Най-високо качество - класове A, B, AB, C. Такива устройства са в състояние да осигурят най-чистия аналогов звук без смущения. Дизайнът на устройството е транзисторен или тръбен метод за преобразуване на звук. Такова оборудване се използва в домакинствата и професионалните сфери.

Най-висококачественото преобразуване на звука се осъществява само с помощта на лампов усилвател от клас А. Тези устройства са скъпи, а цените им могат да достигнат няколко милиона рубли. Ламповите усилватели имат способността точно да репликират външния вид на входния звук и да го извеждат без никакво изкривяване, но със значително усилване.

Устройства за малки устройства - класове D, E, F и T. Тези усилватели използват цифрова схема и импулсна модулация за включване и изключване.

Най-често усилватели клас D, които, за разлика от аналоговите типове, входният сигнал се приема не под формата на синусоида, а като правоъгълен импулс. Амплитудата на импулсите е постоянна, а продължителността им зависи от входния сигнал. Устройството работи с честота от 10 до 100 000 Hz. Получените звукови импулси се усилват от транзистори, а изходящият звук се филтрира с ниски честоти.

Автомобилен усилвател - клас H. Тази техника се използва в среди с ограничено ниво на електрическо напрежение. Дизайнът на устройството включва усилвател от клас AB.Ефективността на такъв усилвател е 83-85% и се счита за ниска мощност, но степента на изкривяване на звука е само 0,1%.

За да изберете модел на усилвател, трябва да вземете предвид не само винтидж параметрите на неговия външен вид и свойства, но и да се ръководите от прегледите на професионалисти в областта на акустиката. Усилвателите могат да бъдат доста големи, а има и компактни модели. Вградените устройства имат много миниатюрен външен вид, но има и само преносима версия, използвана в автомобил.

Нека да разгледаме някои съвременни модели като пример.

• Denon PMA-520AE - Надежден двуканален модел със 70 W мощност на канал. Транзисторният интегриран усилвател работи на честоти от 5 до 100 kHz. Коефициентът на изкривяване е 0,02%. Цената е 18 000-20 000 рубли.

• Пионер А-30 - интегриран двуканален транзисторен усилвател, клас AC. Мощност на канал 70 W. Работи в честотния диапазон от 5 до 100 kHz. Цената е 25 000-28 000 рубли.

• Marantz PM5005 - интегриран транзисторен двуканален усилвател с мощност 40 W за всеки канал. Работи в честотния диапазон от 10 до 20 kHz. Коефициентът на изкривяване е 0,01%. Цената е 25 000-30 000 рубли.

• Onkyo A-9150 - интегриран транзисторен усилвател, двуканален, клас AC. Мощността на всеки канал е 60 вата. Работи в честотния диапазон от 10 до 100 kHz. Коефициентът на изкривяване е 0,08%. Цената е 45 000-60 000 рубли.

• Yamaha A-S801 - интегриран транзисторен усилвател, двуканален. Мощността на канал е 100 вата. Работи в честотния диапазон от 20 до 200 kHz. Кондензаторите имат мощност 12 μF. Цената е 55 000-60 500 рубли.

За да изберете правилния модел за активна звукова акустика, независимо дали става дума за миниатюрен автомобилен усилвател или голямо устройство за подово концертно оборудване, има определени параметри, на които трябва да обърнете внимание.

• Преди да закупите усилвател, на първо място, трябва да изберете акустично оборудване. и едва след това, фокусирайки се върху неговите параметри, изберете устройство за усилване на звука. И двете устройства трябва да се синхронизират едно с друго при мощността и честотата на работния диапазон.
• Когато избирате устройство за усилване на звука, трябва да вземете предвид площта на стаята или откритото пространство, върху което трябва да работи.
• За издръжливо оборудване за усилване на звука експертите препоръчват да го изберете с резерв на мощност спрямо това, от което се нуждаете. Това се прави, за да не се използва усилвателят до предела на неговите възможности.
• Висококачественото оборудване има ниво на изкривяване на звука, което не надвишава 3%. Колкото по-нисък е този индикатор, толкова по-добър е усилвателят.
• Съотношението сигнал/шум на усилвателното устройство трябва да бъде възможно най-високо - дава представа за яснотата на звука при опция за максимална сила на звука.
• Усилвателите работят в различни честотни диапазони, но най-добрият ще бъде този, който може да работи на честоти от 16 до 100 kHz. В този диапазон човешкото ухо възприема най-добре качеството на звука.

Можете да разберете как работи звуковият усилвател по-долу.