Ljudförstärkare: översikt över olika typer och hemligheter

De flesta system som är utformade för att återge ljud har ett speciellt tillbehör som kallas en ljudförstärkare. Med dess hjälp överförs ljudet ganska högt, utan främmande elektromagnetisk störning och olika förvrängningar. Förstärkare skiljer sig från varandra i sin design, och har även olika användningsområden och synkronisering med annan ljudutrustning.

Ljudeffektförstärkaren kan byggas in i systemet på vilken enhet som helst eller vara en separat oberoende enhet med en egen kontrollpanel.

En ljudförstärkare finns i alla högtalarutrustningar av hög kvalitet. Det kan vara en radiobandspelare för att lyssna på musik i en bil, en stereoanläggning, en hemmabio eller en vanlig ljudspelare, en telefon eller en bärbar dator – med ett ord, förstärkaren är användbar varhelst utrustningen har högtalare. En förstärkare är en enhet som arbetar på det elektriska nätverket och omvandlar den elektriska signalen, vilket gör den starkare än de ursprungliga parametrarna genom att öka kraften hos den elektriska strömmen.

Enheter för ljudförstärkning är uppdelade efter deras användningsområde. De huvudsakliga användningsområdena för förstärkare är professionella och konsumenter... Dessutom kan förstärkare klassificeras baserat på deras design - det finns single-end eller push-pull alternativ. Till exempel arbetar en ensidig förstärkare i ett linjärt förstärkningsläge, när en elektrisk ström passerar genom transistorn under en hel period.

Uppgiften för en hushållsförstärkare är att lägga till ytterligare kraft till ljudet, för att föra ljudsignalen till sådana intervallindikatorer som en vanlig persons öra kan höra, det vill säga upp till 15-23 kHz. En sådan ökning av ljudöverföringen motiveras av det faktum att med åldern minskar en persons hörselkänslighet, och människor i mogen ålder uppfattar ljud med en frekvens på högst 16-18 kHz.

Industriella ljudförstärkare är också viktiga och används ofta. De används för informationsmeddelanden i byggnader och strukturer, produktionsverkstäder, på öppna ytor, såväl som i stora shopping- eller nöjescentra.

Alla ljudeffektförstärkare har vissa egenskaper.

• Utgående ljudeffekt - kan vara nominell, vilket mäts i förhållande till den fastställda distorsionsfaktorn för ljud av en olinjär ordning, eller maximum, det vill säga mätt i förhållande till en godtyckligt bestämd koefficient.
• Effektivitet - bestämmer parametern för ljudförstärkning i förhållande till dess ursprungliga ljudeffekt.
• Frekvensomfång - indikerar med vilka frekvensfluktuationer förstärkaren kan fungera. Vanligtvis är det mellan 20 och 22 kHz.
• Harmonisk distorsion - det är en koefficient som bestämmer den del av distorsionen som finns när förstärkt ljud sänds vid en referensfrekvens på 1 kHz. Distorsion kan normalt vara mellan 0,001 % och 0,1 %.
• Ljud till brusförhållande - visar nivån på hur ljudförstärkarens eget brus är relaterat till det förstärkta ljudet som överförs av den.
• Dumpningsfaktor - återspeglar förstärkarens förmåga att undertrycka oönskade störningar som uppstår i det elektriska spänningsfältet, vilket avsevärt kan påverka kvaliteten på ljudöverföringen.

Ofta har vanliga människor frågan om varför en ljudförstärkare behövs, om man bara kan lägga till volym. Förstärkaren tillför dock inte bara volym, utan den ger också kraft till det överförda ljudet. Olika enheter som används för att överföra ljud kan inte alltid överföra det med en hög kvalitetsnivå. Men om du ansluter dessa enheter till förstärkningsutrustning, kommer det utgående ljudet att avsevärt ändra dess egenskaper:

• ljudsignalen vid utgången blir bättre kvalitet, den är skyddad från effekterna av distorsion och olika störningar;
• det finns en möjlighet sändningsljud flera gånger högre och kraftfullare än dess ursprungliga tillstånd.

Tänk på hur en konventionell förstärkare fungerar, som fungerar för att förstärka ljudet i högtalare.

• En viktig detalj är det ingångssystem som ljudkällan är ansluten till. Ingångsspänningen är vanligtvis olika mellan källan och förstärkaren.
• Transformator - den omvandlar effekten av den elektriska strömmen som kommer in i förstärkaren till ett värde med hög prestanda.
• Utgångssteg - den består av transistorer som utför uppgiften att omvandla högspänningsström som kommer från strömförsörjningen. Från slutsteget skickas den konverterade signalen till ljudutgångsenheten.
• Justera inställningar - denna enhet kan endast hittas i fristående förstärkare. Med justeringen kan du välja nivån på kvaliteten på den överförda ljudsignalen.

Följande är ett diagram över driften av en ljudeffektförstärkare för en konventionell typisk enhet.

• Elektrisk ström från elnätet eller fordonets elsystemsom tillhandahålls av batteriet, som går in i transformatorn, omvandlas till DC-parametrar.
• Konverterad och förstärkt ljudsignal utan att ändra ljudvåglängden, går till utenheten, varifrån ljudet kommer i en högre kvalitet och kraftfullare form. Vanligtvis görs denna sändning av ljudhögtalare.

En förstärkarenhet som används för hushållsutrustning, till exempel en dator eller bandspelare, tar också emot en signal från en ansluten ljudkälla genom ingångssystemet, omvandlar den med en ökning av kraften hos amplituden hos de oscillerande vågorna och överför ljudet till utgångsenheten.

Modern ljudutrustning är utrustad med en ljudförstärkare - oavsett om det är en enhet som sänder en digital processorsignal eller en trådlös pryl som fungerar med Bluetooth, kan du hitta både en monoförstärkare och en stereomodell i dem. En ljudförstärkare kan se ut som en miniförstärkare som används i enheter med små dimensioner, och till exempel har en smartphone en inbyggd mikroförstärkare. Det skulle vara fel att säga att en stor förstärkare är bättre än en liten.

Ljudeffektförstärkaralternativ kategoriseras efter deras tillämpning.

• Bilstereoförstärkare - Designade för att öka kraften i dina högtalare och subwoofer. De är uppdelade i enheter med från 1 till 6 kanaler. Enkanalsversionen fungerar med enheter med hög effekt.Tvåkanalsversionen fungerar med ett ljudsystem som har separata kanaler som genererar stereoljud. Trekanalsenheter har möjlighet att ansluta till en subwoofer och två högtalare. Den vanligaste förstärkaren med fyra kanaler, där du kan ansluta 4 högtalare samtidigt eller 3 högtalare och en subwoofer. Förstärkare med 5 och 6 kanaler erbjuder också flexibiliteten att ansluta flera ljudenheter, vilket avsevärt sparar utrymme, men de är dyrare.

• Ljudförstärkare för hemmabruk - Individuella förstärkare i hemmabruk är sällsynta, eftersom någon mediautrustning redan har dem i den inbyggda versionen. Av denna anledning är användningen av en extra förstärkare i vardagen inte nödvändigt för att öka ljudets kraft, utan för att eliminera eventuella störningar under överföringen. Ett liknande alternativ utförs av ett speciellt block som kontrollerar klangen, förstärker eller omvänt minskar ljudets höga och låga frekvenser.

• Konsertförstärkare Är en professionell typ av utrustning utformad för att synkronisera med musikinstrument anslutna till elnätet. Enheten hos en sådan förstärkare inkluderar också högtalare, ett block med olika specialeffekter och ett tonkontrollblock.

• Studioförstärkare - tillhör också den professionella typen av utrustning, vars uppgift är att förstärka ljudet något och maximera dess kvalitet. En studioförstärkare har många skillnader jämfört med en konsumentförstärkare. De består av ett högre känslighetsområde, som når upp till 100 000 Hz, kanalerna regleras separat, och istället för en tonkontrollenhet har studioförstärkaren en mixerbord. Studioutrustning är mycket kraftfullare och designad för tunga belastningar när det gäller användningstid, har skydd mot elektriska överspänningar, har mer pålitliga och högkvalitativa kontakter och så vidare.

Enheter som förstärker ljud, utöver sitt syfte, är också uppdelade efter effektnivån.

Effektnivån förstås som den totala indikatorn för utsignalen, som tas med i beräkningen för en cykel av enhetens drift, beroende på dess enhetskrets.

Konventionellt är ljudförstärkarens effektklasser uppdelade i flera grupper.

Den högsta kvaliteten - klasserna A, B, AB, C. Sådana enheter kan ge det renaste och mest brusfria analoga ljudet. Utformningen av enheten är en transistor- eller rörmetod för att konvertera ljud. Sådan utrustning används i hushålls- och professionella sfärer.

Ljudkonvertering av högsta kvalitet utförs endast med hjälp av en klass A-rörförstärkare. Dessa enheter är dyra, och deras priser kan nå flera miljoner rubel. Rörförstärkare har förmågan att exakt replikera utseendet på ingångsljudet och mata ut det utan distorsion, men med en betydande mängd förstärkning.

Enheter för små enheter - klasserna D, E, F och T. Dessa förstärkare använder digitala kretsar och puls på och av modulering.

Mest vanliga klass D förstärkare, som, till skillnad från analoga typer, insignalen inte tas emot i form av en sinusform, utan som en rektangulär puls. Amplituden för pulserna är konstant, och deras varaktighet beror på insignalen. Enheten arbetar med en frekvens på 10 till 100 000 Hz. De resulterande ljudpulserna förstärks av transistorer, och det utgående ljudet lågpassfiltreras.

Bilförstärkare - Klass H. Denna teknik används i miljöer med en begränsad nivå av elektrisk spänning. Utformningen av enheten inkluderar en förstärkare av AB-klass.Effektiviteten hos en sådan förstärkare är 83-85%, och den anses vara lågeffekt, men ljuddistorsionshastigheten är bara 0,1%.

För att välja en förstärkarmodell bör du inte bara ta hänsyn till vintageparametrarna för dess utseende och egenskaper, utan också vägledas av recensioner från proffs inom akustikområdet. Förstärkare kan vara ganska stora, och det finns även kompakta modeller. Inbyggda enheter har ett mycket miniatyr utseende, men det finns också bara en bärbar version som används i en bil.

Låt oss ta en titt på några moderna modeller som ett exempel.

• Denon PMA-520AE - Pålitlig tvåkanalsmodell med 70 W uteffekt per kanal. Den integrerade transistorförstärkaren arbetar vid frekvenser från 5 till 100 kHz. Distorsionsfaktorn är 0,02 %. Kostnaden är 18 000-20 000 rubel.

• Pioneer A-30 - integrerad tvåkanals transistorförstärkare, klass AC. Effekt per kanal 70 W. Fungerar i frekvensområdet från 5 till 100 kHz. Kostnaden är 25 000-28 000 rubel.

• Marantz PM5005 - integrerad transistor tvåkanalsförstärkare med en effekt på 40 W för varje kanal. Fungerar i frekvensområdet från 10 till 20 kHz. Distorsionsfaktorn är 0,01 %. Kostnaden är 25 000-30 000 rubel.

• Onkyo A-9150 - integrerad transistorförstärkare, tvåkanalig, klass AC. Effekten för varje kanal är 60 watt. Fungerar i frekvensområdet från 10 till 100 kHz. Distorsionsfaktorn är 0,08 %. Kostnaden är 45 000-60 000 rubel.

• Yamaha A-S801 - integrerad transistorförstärkare, tvåkanalig. Effekten per kanal är 100 watt. Fungerar i frekvensområdet från 20 till 200 kHz. Kondensatorer har en effekt på 12 μF. Kostnaden är 55 000-60 500 rubel.

För att välja rätt modell för aktiv ljudakustik, oavsett om det är en miniatyrbilförstärkare eller en stor enhet för golvkonsertutrustning, det finns vissa parametrar som du bör vara uppmärksam på.

• Innan du köper en förstärkare måste du först välja en akustisk utrustning. och först då, med fokus på dess parametrar, välj en ljudförstärkningsenhet. Båda enheterna måste synkroniseras med varandra med effekt och frekvens för arbetsområdet.
• När du väljer en ljudförstärkningsenhet måste du ta hänsyn till området i rummet eller det öppna utrymmet som han måste arbeta på.
• För hållbar ljudförstärkningsutrustning experter rekommenderar att du väljer den med en kraftreserv i förhållande till vad du behöver. Detta görs för att inte använda förstärkaren till gränsen för dess kapacitet.
• Utrustning av hög kvalitet har en ljuddistorsionsnivå som inte överstiger 3 %. Ju lägre denna indikator, desto bättre förstärkare.
• Signal-brusförhållandet för förstärkningsanordningen bör vara så högt som möjligt - det ger en uppfattning om klarheten i ljudet vid alternativet för maximal volym.
• Förstärkare fungerar i olika frekvensområden, men den bästa kommer att vara en som kan fungera vid frekvenser från 16 till 100 kHz. I detta område uppfattar det mänskliga örat ljudkvaliteten bäst.

Du kan ta reda på hur ljudförstärkaren fungerar nedan.