Zvukové zesilovače: přehled typů a tajemství výběru

Většina systémů určených k reprodukci zvuku má speciální příslušenství zvané audio zesilovač. S jeho pomocí je zvuk přenášen poměrně hlasitě, bez cizího elektromagnetického rušení a různých zkreslení. Zesilovače se od sebe liší svým designem a také mají různé oblasti použití a synchronizace s jinými audio zařízeními.

Zesilovač zvukového výkonu může být zabudován do systému libovolného zařízení nebo může být samostatným nezávislým zařízením s vlastním ovládacím panelem.

Zesilovač zvuku najdeme v každé kvalitní reproduktorové výbavě. Může to být radiomagnetofon pro poslech hudby v autě, stereo systém, domácí kino nebo běžný zvukový přehrávač, telefon nebo notebook - jedním slovem zesilovač je použitelný všude tam, kde má zařízení reproduktory. Zesilovač je zařízení, které pracuje v elektrické síti a převádí elektrický signál, čímž je silnější než původní parametry zvýšením výkonu elektrického proudu.

Zařízení pro zesílení zvuku se dále dělí podle oblasti použití. Hlavní oblasti použití zesilovačů jsou profesionální a spotřebitelské... Kromě toho lze zesilovače klasifikovat na základě jejich konstrukce - existují varianty s jedním koncem nebo push-pull. Například zesilovač s jedním koncem pracuje v režimu lineárního zesílení, kdy během celé periody prochází tranzistorem elektrický proud.

Úkolem domácího zesilovače je dodat zvuku dodatečný výkon, přivést zvukový signál do takových indikátorů dosahu, které ucho běžného člověka slyší, tedy do 15-23 kHz. Takové zvýšení přenosu zvuku je odůvodněno tím, že s věkem klesá sluchová citlivost člověka a lidé ve zralém věku vnímají zvuky s frekvencí ne vyšší než 16-18 kHz.

Důležité a široce používané jsou také průmyslové audio zesilovače. Používají se pro informační upozornění v budovách a objektech, výrobních dílnách, na volných plochách, ale i ve velkých nákupních či zábavních centrech.

Každý zesilovač zvuku má určité vlastnosti.

• Výstupní audio výkon - může být nominální, což je měřeno vzhledem ke stanovenému činiteli zkreslení zvuku nelineárního řádu, nebo maximální, to znamená měřeno vzhledem k libovolně stanovenému koeficientu.
• Účinnost - určuje parametr zesílení zvuku ve vztahu k jeho původnímu akustickému výkonu.
• Frekvenční rozsah - označuje, s jakými frekvenčními výkyvy může zesilovací zařízení pracovat. Obvykle se pohybuje mezi 20 a 22 kHz.
• Harmonické zkreslení - je to koeficient, který určuje část zkreslení, která je přítomna, když je zesílený zvuk přenášen na referenční frekvenci 1 kHz. Zkreslení může být normálně mezi 0,001 % a 0,1 %.
• Poměr zvuku k šumu - ukazuje úroveň, jak souvisí vlastní šum zesilovače zvuku s jím přenášeným zesíleným zvukem.
• Dumpingový faktor - odráží schopnost zesilovače potlačit nežádoucí rušení vznikající v poli elektrického napětí, které může výrazně ovlivnit kvalitu přenosu zvuku.

Obyčejní lidé mají často otázku, proč je potřeba zesilovač zvuku, pokud můžete jen přidat hlasitost. Zesilovač však nejen přidává hlasitost, ale také dodává sílu přenášenému zvuku. Různá zařízení používaná k přenosu zvuku jej nemohou vždy přenášet ve vysoké kvalitě. Pokud však tato zařízení připojíte k zesilovacímu zařízení, odchozí zvuk výrazně změní jeho vlastnosti:

• audio signál na výstupu bude kvalitnější, je chráněn před účinky zkreslení a různých rušení;
• je tu příležitost vysílal zvuk několikrát hlasitější a silnější, než byl původní stav.

Zvažte, jak funguje konvenční zesilovač, který slouží k zesílení zvuku v audio reproduktorech.

• Důležitým detailem je vstupní systém, ke kterému je zdroj zvuku připojen. Vstupní napětí se mezi zdrojem a zesilovačem obvykle liší.
• Transformátor - převádí výkon elektrického proudu vstupujícího do zesilovače na hodnotu s vysokým výkonem.
• Výstupní stupeň - skládá se z tranzistorů, které plní úkol převádět vysokonapěťový elektrický proud přicházející z napájecího zdroje. Z výstupního stupně je převedený signál odeslán do výstupního audio zařízení.
• Úprava nastavení - tuto jednotku lze nalézt pouze v samostatných zesilovačích. Pomocí nastavení můžete zvolit úroveň kvality přenášeného audio signálu.

Následuje schéma činnosti zesilovače zvukového výkonu pro konvenční typické zařízení.

• Elektrický proud ze sítě nebo ze systému napájení vozidladodávaný baterií, vstupující do transformátoru, je převeden na stejnosměrné parametry.
• Převedený a zesílený zvukový signál bez změny vlnové délky zvuku, jde do výstupního zařízení, odkud přichází zvuk v kvalitnější a výkonnější podobě. Toto vysílání se obvykle provádí pomocí reproduktorů zvuku.

Zesilovací zařízení používané pro vybavení domácnosti, například počítač nebo magnetofon, také přijímá signál z připojeného zdroje zvuku přes vstupní systém, převádí jej se zvýšením výkonu amplitudy oscilačních vln a přenáší zvuk k výstupnímu zařízení.

Moderní audio zařízení je vybaveno zesilovačem zvuku - ať už se jedná o zařízení přenášející signál digitálního procesoru nebo bezdrátový gadget, který pracuje s Bluetooth, najdete v nich jak mono zesilovač, tak stereo model. Zařízení pro zesílení zvuku může vypadat jako minizesilovač používaný v zařízeních s malými rozměry a například smartphone má vestavěný mikro zesilovač. Bylo by chybou tvrdit, že velký zesilovač je lepší než malý.

Možnosti zesilovačů akustického výkonu jsou rozděleny do kategorií podle jejich použití.

• Zesilovače zvuku do auta – Navrženy pro zvýšení výkonu vašich reproduktorů a subwooferu. Jsou rozděleny do zařízení s 1 až 6 kanály. Jednokanálová verze pracuje s vysoce výkonnými zařízeními.Dvoukanálová verze pracuje s audio systémem, který má samostatné kanály, které generují stereo zvuk. Tříkanálová zařízení mají možnost připojení k subwooferu a dvěma reproduktorům. Nejběžnější zesilovač se čtyřmi kanály, kde můžete připojit 4 reproduktory najednou nebo 3 reproduktory a subwoofer. Zesilovače s 5 a 6 kanály také nabízejí flexibilitu pro připojení více audio zařízení, což výrazně šetří místo, ale jsou dražší.

• Domácí audio zesilovače - jednotlivé zesilovače v domácím použití jsou vzácné, protože jakékoli mediální zařízení je již má ve vestavěné verzi. Z tohoto důvodu není použití přídavného zesilovače v běžném životě nutné pro zvýšení výkonu zvuku, ale pro eliminaci možného rušení při jeho přenosu. Podobná možnost se provádí speciálním blokem, který ovládá zabarvení, zesílení nebo naopak snížení vysokých a nízkých frekvencí zvuku.

• Koncertní zesilovač Jedná se o profesionální typ zařízení určeného k synchronizaci s hudebními nástroji připojenými k elektrické síti. Zařízení takového zesilovače obsahuje také reproduktory, blok různých speciálních efektů a blok ovládání tónu.

• Studiový zesilovač - patří také k profesionálnímu typu zařízení, které má za úkol zvuk mírně zesílit a maximalizovat jeho kvalitu. Studiový zesilovač má mnoho rozdílů ve srovnání se spotřebitelským zesilovačem. Spočívají ve vyšším rozsahu citlivosti, dosahující až 100 000 Hz, kanály jsou regulovány samostatně a namísto tónové řídící jednotky má studiový zesilovač mixážní pult. Studiové vybavení je mnohem výkonnější a určené pro velkou zátěž z hlediska délky používání, má ochranu proti přepětí, má spolehlivější a kvalitnější konektory a tak dále.

Zařízení zesilující zvuk se kromě účelu dělí také podle úrovně výkonu.

Úroveň výkonu je chápána jako celkový ukazatel výstupního signálu, který je zohledněn pro jeden cyklus činnosti zařízení v závislosti na jeho obvodu zařízení.

Obvykle jsou výkonové třídy zesilovače zvuku rozděleny do několika skupin.

Nejvyšší kvalita - třídy A, B, AB, C. Taková zařízení jsou schopna poskytovat nejčistší analogový zvuk bez šumu. Konstrukce zařízení je tranzistorová nebo elektronková metoda pro převod zvuku. Takové zařízení se používá v domácnosti a profesionální sféře.

Nejkvalitnější převod zvuku se provádí pouze pomocí lampového zesilovače třídy A. Tato zařízení jsou drahá a jejich ceny mohou dosáhnout několika milionů rublů. Elektronkové zesilovače mají schopnost přesně replikovat vzhled vstupního zvuku a vydávat jej bez jakéhokoli zkreslení, ale s výrazným zesílením.

Zařízení pro malá zařízení - třídy D, E, F a T. Tyto zesilovače používají digitální obvody a pulzní zapínání a vypínání modulace.

Nejčastější zesilovače třídy D, který na rozdíl od analogových typů není přijímán vstupní signál ve formě sinusoidy, ale jako obdélníkový impuls. Amplituda impulsů je konstantní a jejich trvání závisí na vstupním signálu. Zařízení pracuje na frekvenci 10 až 100 000 Hz. Výsledné zvukové impulsy jsou zesíleny tranzistory a odcházející zvuk je filtrován dolní propustí.

Automobilový zesilovač třídy H. Tato technika se používá v prostředích s omezenou úrovní elektrického napětí. Konstrukce zařízení zahrnuje zesilovač třídy AB.Účinnost takového zesilovače je 83-85% a je považován za nízkoenergetický, ale míra zkreslení zvuku je pouze 0,1%.

Při výběru modelu zesilovače byste měli vzít v úvahu nejen historické parametry jeho vzhledu a vlastností, ale také se řídit recenzemi profesionálů v oblasti akustiky. Zesilovače mohou být poměrně velké a existují i ​​kompaktní modely. Vestavěná zařízení mají velmi miniaturní vzhled, ale existuje také jen přenosná verze používaná v autě.

Podívejme se jako příklad na některé moderní modely.

• Denon PMA-520AE - Spolehlivý dvoukanálový model s výkonem 70 W na kanál. Tranzistorový integrovaný zesilovač pracuje na frekvencích od 5 do 100 kHz. Faktor zkreslení je 0,02 %. Cena je 18 000-20 000 rublů.

• Pioneer A-30 - integrovaný dvoukanálový tranzistorový zesilovač, třída AC. Výkon na kanál 70W. Pracuje ve frekvenčním rozsahu od 5 do 100 kHz. Cena je 25 000-28 000 rublů.

• Marantz PM5005 - integrovaný tranzistorový dvoukanálový zesilovač s výkonem 40 W pro každý kanál. Pracuje ve frekvenčním rozsahu od 10 do 20 kHz. Faktor zkreslení je 0,01 %. Cena je 25 000-30 000 rublů.

• Onkyo A-9150 - integrovaný tranzistorový zesilovač, dvoukanálový, třída AC. Výkon každého kanálu je 60 wattů. Pracuje ve frekvenčním rozsahu od 10 do 100 kHz. Faktor zkreslení je 0,08 %. Cena je 45 000-60 000 rublů.

• Yamaha A-S801 - integrovaný tranzistorový zesilovač, dvoukanálový. Výkon na kanál je 100 wattů. Pracuje ve frekvenčním rozsahu od 20 do 200 kHz. Kondenzátory mají výkon 12 μF. Cena je 55 000-60 500 rublů.

Pro výběr správného modelu pro aktivní zvukovou akustiku, ať už jde o miniaturní zesilovač do auta nebo velké zařízení pro podlahové koncertní zařízení, existují určité parametry, kterým byste měli věnovat pozornost.

• Před nákupem zesilovače musíte nejprve vybrat akustické zařízení. a teprve poté se zaměřením na jeho parametry vyberte zařízení pro zesílení zvuku. Obě zařízení se musí vzájemně synchronizovat výkonem a frekvencí provozního rozsahu.
• Při výběru zařízení pro zesílení zvuku je třeba vzít v úvahu plocha místnosti nebo otevřeného prostoru, na kterém musí pracovat.
• Pro odolné zařízení pro zesílení zvuku odborníci doporučují zvolit jej s rezervou výkonu vzhledem k tomu, co potřebujete. Děje se tak proto, aby nebyl zesilovač využíván na hranici jeho možností.
• Vysoce kvalitní zařízení má úroveň zkreslení zvuku nepřesahující 3%. Čím nižší je tento indikátor, tím lepší je zesilovač.
• Poměr signálu k šumu zesilovacího zařízení by měl být co nejvyšší - dává představu o čistotě zvuku při maximální hlasitosti.
• Zesilovače pracují v různých frekvenčních rozsazích, ale nejlepší bude ten, který dokáže pracovat na frekvencích od 16 do 100 kHz. V tomto rozsahu vnímá lidské ucho kvalitu zvuku nejlépe.

Jak funguje zesilovač zvuku, můžete zjistit níže.