Zosilňovače zvuku: prehľad typov a tajomstvá výberu

Väčšina systémov určených na reprodukciu zvuku má špeciálne príslušenstvo nazývané audio zosilňovač. S jeho pomocou sa zvuk prenáša pomerne hlasno, bez cudzieho elektromagnetického rušenia a rôznych skreslení. Zosilňovače sa navzájom líšia svojim dizajnom a tiež majú rôzne oblasti použitia a synchronizáciu s inými audio zariadeniami.

Zosilňovač zvuku môže byť zabudovaný do systému akéhokoľvek zariadenia alebo môže byť samostatným nezávislým zariadením s vlastným ovládacím panelom.

Zosilňovač zvuku nájdeme v každej kvalitnej reproduktorovej výbave. Môže to byť rádiomagnetofón na počúvanie hudby v aute, stereo systém, domáce kino alebo obyčajný zvukový prehrávač, telefón alebo notebook - jedným slovom, zosilňovač je použiteľný všade tam, kde má zariadenie reproduktory. Zosilňovač je zariadenie, ktoré pracuje v elektrickej sieti a konvertuje elektrický signál, čím je silnejší ako pôvodné parametre zvýšením výkonu elektrického prúdu.

Zariadenia na zosilnenie zvuku sú rozdelené podľa oblasti použitia. Hlavné oblasti použitia zosilňovačov sú profesionálne a spotrebiteľské... Okrem toho môžu byť zosilňovače klasifikované na základe ich dizajnu - existujú možnosti s jedným koncom alebo push-pull. Napríklad zosilňovač s jedným koncom pracuje v režime lineárneho zosilnenia, keď počas celej periódy prechádza tranzistorom elektrický prúd.

Úlohou domáceho zosilňovača je dodať zvuku dodatočný výkon, priviesť zvukový signál do takých indikátorov rozsahu, ktoré ucho bežného človeka počuje, teda až do 15-23 kHz. Takéto zvýšenie prenosu zvuku je odôvodnené skutočnosťou, že s vekom klesá sluchová citlivosť človeka a ľudia v zrelom veku vnímajú zvuky s frekvenciou nie vyššou ako 16-18 kHz.

Priemyselné audio zosilňovače sú tiež dôležité a široko používané. Používajú sa na informačné upozornenia v budovách a stavbách, výrobných dielňach, na voľných plochách, ako aj vo veľkých nákupných alebo zábavných centrách.

Každý zosilňovač zvuku má určité vlastnosti.

• Výstupný zvukový výkon - môže byť nominálna, ktorá sa meria vzhľadom na špecifikovaný faktor skreslenia zvuku nelineárneho rádu, alebo maximálna, to znamená meraná vo vzťahu k ľubovoľne určenému koeficientu.
• Efektívnosť - určuje parameter zosilnenia zvuku vo vzťahu k jeho pôvodnému akustickému výkonu.
• Rozsah frekvencie - označuje, s akými frekvenčnými výkyvmi môže zosilňovacie zariadenie pracovať. Zvyčajne je to medzi 20 a 22 kHz.
• Harmonické skreslenie - je to koeficient, ktorý určuje časť skreslenia, ktorá je prítomná pri prenose zosilneného zvuku s referenčnou frekvenciou 1 kHz. Skreslenie môže byť normálne medzi 0,001 % a 0,1 %.
• Pomer zvuku k šumu - zobrazuje úroveň vzťahu medzi vlastným hlukom zosilňovača zvuku a ním prenášaným zosilneným zvukom.
• Dumpingový faktor - odráža schopnosť zosilňovača potláčať nežiaduce rušenie vznikajúce v poli elektrického napätia, ktoré môže výrazne ovplyvniť kvalitu prenosu zvuku.

Bežní ľudia majú často otázku, prečo je potrebný zosilňovač zvuku, ak môžete len pridať hlasitosť. Zosilňovač však nielen pridáva hlasitosť, ale dodáva prenášanému zvuku aj silu. Rôzne zariadenia používané na prenos zvuku ho nemôžu vždy prenášať vo vysokej kvalite. Ak však tieto zariadenia pripojíte k zosilňovaciemu zariadeniu, odchádzajúci zvuk výrazne zmení svoje vlastnosti:

• audio signál na výstupe bude kvalitnejší, je chránený pred účinkami skreslenia a rôznych interferencií;
• je tu príležitosť vysielať zvuk niekoľkonásobne hlasnejší a silnejší ako bol pôvodný stav.

Zvážte, ako funguje konvenčný zosilňovač, ktorý slúži na zosilnenie zvuku v audio reproduktoroch.

• Dôležitým detailom je vstupný systém, ku ktorému je pripojený zdroj zvuku. Vstupné napätie je zvyčajne rozdielne medzi zdrojom a zosilňovačom.
• Transformátor - premieňa výkon elektrického prúdu vstupujúceho do zosilňovača na hodnotu s vysokým výkonom.
• Výstupná fáza - pozostáva z tranzistorov, ktoré plnia úlohu premeny vysokonapäťového elektrického prúdu prichádzajúceho z napájacieho zdroja. Z výstupného stupňa sa skonvertovaný signál posiela do výstupného audio zariadenia.
• Úprava nastavení - túto jednotku možno nájsť iba v samostatných zosilňovačoch. Pomocou nastavenia môžete zvoliť úroveň kvality prenášaného zvukového signálu.

Nasleduje schéma činnosti zosilňovača zvukového výkonu pre bežné typické zariadenie.

• Elektrický prúd zo siete alebo napájacieho systému vozidlaposkytovaná batériou, vstupujúca do transformátora, je prevedená na DC parametre.
• Konvertovaný a zosilnený zvukový signál bez zmeny vlnovej dĺžky zvuku, ide do výstupného zariadenia, odkiaľ prichádza zvuk v kvalitnejšej a výkonnejšej podobe. Toto vysielanie zvyčajne vykonávajú zvukové reproduktory.

Zosilňovacie zariadenie používané pre domáce zariadenia, napríklad počítač alebo magnetofón, tiež prijíma signál z pripojeného zdroja zvuku cez vstupný systém, konvertuje ho so zvýšením výkonu amplitúdy oscilačných vĺn a prenáša zvuk do výstupného zariadenia.

Moderné audio zariadenia sú vybavené zosilňovačom zvuku – či už ide o zariadenie, ktoré prenáša signál digitálneho procesora, alebo o bezdrôtový gadget, ktorý pracuje s Bluetooth, nájdete v nich mono zosilňovač aj stereo model. Zariadenie na zosilnenie zvuku môže vyzerať ako minizosilňovač používaný v zariadeniach s malými rozmermi a napríklad smartfón má zabudovaný mikro zosilňovač. Bolo by nesprávne tvrdiť, že veľký zosilňovač je lepší ako malý.

Možnosti zosilňovačov akustického výkonu sú rozdelené podľa ich rozsahu.

• Zosilňovače zvuku do auta – Navrhnuté na zvýšenie výkonu vašich reproduktorov a subwoofera. Sú rozdelené do zariadení s 1 až 6 kanálmi. Jednokanálová verzia pracuje so zariadeniami s vysokým výkonom.Dvojkanálová verzia pracuje s audio systémom, ktorý má samostatné kanály, ktoré generujú stereo zvuk. Trojkanálové zariadenia majú možnosť pripojenia k subwooferu a dvom reproduktorom. Najbežnejší zosilňovač so štyrmi kanálmi, kde môžete pripojiť 4 reproduktory naraz alebo 3 reproduktory a subwoofer. Zosilňovače s 5 a 6 kanálmi tiež ponúkajú flexibilitu pripojenia viacerých audio zariadení, čím výrazne šetria miesto, sú však drahšie.

• Domáce audio zosilňovače - jednotlivé zosilňovače v domácom použití sú zriedkavé, pretože akékoľvek mediálne zariadenie ich už má v zabudovanej verzii. Z tohto dôvodu nie je použitie prídavného zosilňovača v každodennom živote potrebné na zvýšenie výkonu zvuku, ale na elimináciu možného rušenia pri jeho prenose. Podobnú možnosť vykonáva špeciálny blok, ktorý riadi zafarbenie, zosilnenie alebo naopak zníženie vysokých a nízkych frekvencií zvuku.

• Koncertný zosilňovač Je profesionálny typ zariadenia určeného na synchronizáciu s hudobnými nástrojmi pripojenými k elektrickej sieti. Súčasťou zariadenia takéhoto zosilňovača sú aj reproduktory, blok rôznych špeciálnych efektov a blok ovládania tónov.

• Štúdiový zosilňovač - patrí aj k profesionálnemu typu aparatúry, ktorej úlohou je mierne zosilniť zvuk a maximalizovať jeho kvalitu. Štúdiový zosilňovač má veľa rozdielov v porovnaní so spotrebiteľským zosilňovačom. Spočívajú vo vyššom rozsahu citlivosti, dosahujúc až 100 000 Hz, kanály sú regulované samostatne a namiesto zvukovej riadiacej jednotky má štúdiový zosilňovač mixážny pult. Štúdiové vybavenie je oveľa výkonnejšie a určené na veľkú záťaž z hľadiska dĺžky používania, má ochranu pred elektrickým prepätím, má spoľahlivejšie a kvalitnejšie konektory atď.

Zariadenia, ktoré zosilňujú zvuk, sú okrem účelu rozdelené aj podľa úrovne výkonu.

Úroveň výkonu sa chápe ako celkový ukazovateľ výstupného signálu, ktorý sa berie do úvahy pre jeden cyklus činnosti zariadenia v závislosti od obvodu jeho zariadenia.

Konvenčne sú výkonové triedy zosilňovača zvuku rozdelené do niekoľkých skupín.

Najvyššia kvalita - triedy A, B, AB, C. Takéto zariadenia sú schopné poskytnúť najčistejší analógový zvuk bez rušenia. Konštrukcia zariadenia je tranzistorová alebo elektrónková metóda na konverziu zvuku. Takéto zariadenia sa používajú v domácnosti a profesionálnej sfére.

Konverzia zvuku najvyššej kvality sa vykonáva iba pomocou elektrónkového zosilňovača triedy A. Tieto zariadenia sú drahé a ich ceny môžu dosiahnuť niekoľko miliónov rubľov. Lampové zosilňovače majú schopnosť presne replikovať vzhľad vstupného zvuku a vydávať ho bez akéhokoľvek skreslenia, avšak s výrazným zosilnením.

Zariadenia pre malé zariadenia - triedy D, E, F a T. Tieto zosilňovače používajú digitálny obvod a moduláciu zapínania a vypínania impulzov.

Najbežnejší zosilňovače triedy D, ktorý na rozdiel od analógových typov nie je prijímaný vstupný signál vo forme sínusoidy, ale ako pravouhlý impulz. Amplitúda impulzov je konštantná a ich trvanie závisí od vstupného signálu. Zariadenie pracuje na frekvencii 10 až 100 000 Hz. Výsledné zvukové impulzy sú zosilnené tranzistormi a vychádzajúci zvuk je filtrovaný dolnou priepustou.

Automobilový zosilňovač - Trieda H. Táto technika sa používa v prostrediach s obmedzenou úrovňou elektrického napätia. Konštrukcia zariadenia obsahuje zosilňovač triedy AB.Účinnosť takého zosilňovača je 83-85% a považuje sa za nízkoenergetický, ale miera skreslenia zvuku je iba 0,1%.

Pri výbere modelu zosilňovača by ste mali brať do úvahy nielen historické parametre jeho vzhľadu a vlastností, ale mali by ste sa riadiť aj recenziami profesionálov v oblasti akustiky. Zosilňovače môžu byť pomerne veľké a existujú aj kompaktné modely. Vstavané zariadenia majú veľmi miniatúrny vzhľad, no existuje aj len prenosná verzia používaná v aute.

Pozrime sa ako príklad na niektoré moderné modely.

• Denon PMA-520AE - Spoľahlivý dvojkanálový model s výkonom 70 W na kanál. Tranzistorový integrovaný zosilňovač pracuje na frekvenciách od 5 do 100 kHz. Faktor skreslenia je 0,02 %. Cena je 18 000 - 20 000 rubľov.

• Pioneer A-30 - integrovaný dvojkanálový tranzistorový zosilňovač, trieda AC. Výkon na kanál 70W. Pracuje vo frekvenčnom rozsahu od 5 do 100 kHz. Cena je 25 000 - 28 000 rubľov.

• Marantz PM5005 - integrovaný tranzistorový dvojkanálový zosilňovač s výkonom 40 W pre každý kanál. Pracuje vo frekvenčnom rozsahu od 10 do 20 kHz. Faktor skreslenia je 0,01 %. Cena je 25 000 - 30 000 rubľov.

• Onkyo A-9150 - integrovaný tranzistorový zosilňovač, dvojkanálový, trieda AC. Výkon každého kanála je 60 wattov. Pracuje vo frekvenčnom rozsahu od 10 do 100 kHz. Faktor skreslenia je 0,08 %. Cena je 45 000 - 60 000 rubľov.

• Yamaha A-S801 - integrovaný tranzistorový zosilňovač, dvojkanálový. Výkon na kanál je 100 wattov. Pracuje vo frekvenčnom rozsahu od 20 do 200 kHz. Kondenzátory majú výkon 12 μF. Cena je 55 000 - 60 500 rubľov.

Ak chcete vybrať ten správny model pre aktívnu zvukovú akustiku, či už ide o miniatúrny zosilňovač do auta alebo veľkorozmerné zariadenie pre koncertnú aparatúru stojacu na podlahe, existujú určité parametre, ktorým by ste mali venovať pozornosť.

• Pred kúpou zosilňovača si musíte najskôr vybrať akustické zariadenie. a až potom, so zameraním na jeho parametre, vyberte zariadenie na zosilnenie zvuku. Obe zariadenia sa musia navzájom synchronizovať výkonom a frekvenciou prevádzkového rozsahu.
• Pri výbere zariadenia na zosilnenie zvuku je potrebné vziať do úvahy oblasť miestnosti alebo otvoreného priestoru, na ktorom má pracovať.
• Pre odolné zariadenia na zosilnenie zvuku odborníci odporúčajú vybrať si ho s výkonovou rezervou vzhľadom na to, čo potrebujete. Deje sa tak preto, aby sa zosilňovač nevyužíval na hranici jeho možností.
• Vysokokvalitné vybavenie má úroveň skreslenia zvuku nepresahujúcu 3%. Čím je tento indikátor nižší, tým je zosilňovač lepší.
• Odstup signálu od šumu zosilňovacieho zariadenia by mal byť čo najvyšší - dáva predstavu o čistote zvuku pri možnosti maximálnej hlasitosti.
• Zosilňovače pracujú v rôznych frekvenčných rozsahoch, ale najlepší je ten, ktorý dokáže pracovať na frekvenciách od 16 do 100 kHz. V tomto rozsahu ľudské ucho najlepšie vníma kvalitu zvuku.

Ako funguje zosilňovač zvuku, môžete zistiť nižšie.