Для чего мне ставить усилитель?

Самый простой ответ на этот вопрос на этот вопрос будет такой: для повышения качества звука, и его максимальной не искаженной громкости.

Усилитель мощности — это важный элемент звуковой системы. Это устройство получает сигнал низкого уровня от линейного выхода головного устройства или процессора и усиливает его напряжение и ток до необходимых величин, достаточных для нормальной работы динамиков и комфортного прослушивания.

Если отбросить все современные маркетинговые уловки то следует понимать что обычные автомобильные головные устройства (магнитолы или ресиверы) могут выдавать на акустику максимум 4*18 Вт. В то время как средней руки усилитель может повысить это значение до 4*60. Большие мощностные значения рядовым пользователям практически и не нужны. Если мы говорим о постройке системы на качество звука, а не на давление.

Все усилители делятся на классы.

А – класс  распространенный в основном благодаря своей схемотехнической простоте. Класс А, в принципе «лучший класс» усилителя, т.к именно в них наиболее низкий уровень искажений сигнала и наилучшее звучания. Кроме того усилитель класса А имеет максимальную линейность и поэтому работает в линейном участке кривой характеристик. Основным минусом УНЧ класса А является их низкий КПД: обычно не выше 10 %. Т.е предположим что если у нас есть УНЧ с выходной мощностью 50 Вт, то он будет непрерывно потреблять от питающей сети 500 Вт. Т.к не вся мощность, преобразуется в звуковые колебания, большая ее масса выделяется на элементах усилителя (лампы, транзисторы, сопротивления, конденсаторы и т. д.) в виде тепловых потерь. Таким образом усилители класса А не эффективны для применения у обычных пользователей, зато у них наиболее высококачественный звук и высокие требования к качеству источника звука.

В – класс. Усилители В класса были изобретены с учетом устранения проблем с нагревом которые были у предыдущего класса А. В силу своих конструктивных особенностей усилители В класса могут в преходных режимах создавать искажения, из за мертвой зоны транзисторов входного напряжения. Часть сигнала не будет воспроизводиться точно что делает их не пригодными для высокой точности звука. Чтобы решить этот вопрос с искажением пересечения нуля были разработаны усилители класса АВ.

АВ –класс самый распространенный, совмещающий в себе два класса А и В. В этом варианте устранены проблемы искажений усилителей предыдущего класса В. Это хороший компромисс с точки зрения эффективности и линейности. КПД усилителей АВ класса составляет примерно 50-60%. Например в момент появления сигнала усилитель отдающий на нагрузку 50Вт мощности потребляет 100Вт от источника питания. При минимальном уровне сигнала потребляемая мощность составит от 1-10%  от максимальной полезной мощности.

С –класс. Усилители класса С имеют хорошую эффективность но и обладают очень малой линейностью. АВ считаются линейными усилителями. С класс  обладая высокой эффективностью (порядка  80%) имеет очень большие искажения выходного сигнала, таким образом этот класс совершенно не подходит для использования в качестве высококачественных усилителей.

D – класс (цифровой)

 КПД реальных усилителей класса D равен примерно 90 %, в наиболее экономичных образцах 95 %, при этом он мало зависит от выходной мощности.

Несмотря на созвучие с английским digital («цифровой»), усилители класса D не являются, в общем случае, цифровыми устройствами. Простейшая и наиболее распространённая схема усилителя класса D с синхронной широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) — это полностью аналоговая схема.

Получается, что можно сделать усилитель класса D с широкой полосой, но малой мощностью, или с высокой мощностью, но узкой полосой. В первую категорию попадают усилители, разработанные производителями некоторых марок автомобилей для своих штатных аудиосистем ("Ауди", например). Там получается, что при минимальном энергопотреблении достигается неплохая мощность на акустике, и для нетребовательного слушателя ничего больше и не надо.

Требовательный (хотя бы чуть-чуть) сразу заметит нехороший звуковой почерк импульсного усилителя. Вторая область – басовые усилители. Здесь проблема энергопотребления стоит наиболее остро, зато усиливаемые частоты в сотни (тысячи!) раз меньше реально достижимой тактовой частоты, поэтому о существенных искажениях вопрос не возникает.

 

Сколько должен стоить усилитель?

Если брать в расчет приобретение нового усилителя то здесь действует золотое правило 100$ за канал(ясно понятно что к моноблокам это не относится)

Все что дешевле это будут бюджетные варианты. Все что выше - более дорогие.

Хоть усилитель в идеале не должен никак окрашивать звук, на практике получается что разные усилители звучат все равно по разному. Поэтому кроме денежной составляющей в идеале усилитель нужно перед покупкой отслушать.

При выборе усилителя следует доверять только проверенным брендам которые занимаются выпуском аппаратуры долгие десятилетия. К сожалению суровая реальность такова что мы можем в одном и том же корпусе(визуально) встретить усилители под разными марками. Что само по себе является очень печальным явлением. И ответить на вопрос что же там внутри сможет только человек плотно разбирающийся в электронике. Либо тот кто занимается ремонтом аппаратуры.

Я бы лично отдавал предпочтения таким брендам как Audio System, Boston, Steg, Alpine, Genesis, Mosconi, Kicker,  Audison, Hertz, Rockford Fosgate, Sinfoni Rainbow, Eton.

Выбирать усилитель только по мощности не следует. Но и она должна быть с запасом процентов как минимум в 30 от номинала акустики. Далее следует обратить внимание на следующие параметры:
Выходная мощность 
Частотный диапазон 
Коэффициент гармонических искажений 
Отношение сигнал / шум 
Демпинг-фактор (или коэффициент демпфирования)

 

Выходная мощность.

За счет множества методик измерения данный параметр имеет кучу разновидностей.Для усилителей отечественного производства использовались в основном номинальная и максимальная выходная мощности. Номинальная мощность это мощность при заданном коэффициенте нелинейных искажений. Данная методика дает волю производителям указывать значение номинальной мощности соответствующее наиболее минимальному значению искажений. Например в усилителях АВ класса при малой выходной мощности уровень искажений может быть огромным. А уменьшится он только при увеличении выходной мощности до уровня номинальной.

Максимальная мощность еще менее информативный параметр так как коэффициент нелинейных искажений здесь просто ненормированный. Максималка характеризует только запас прочности усилителя, способность его работать долго при перегруженном входном сигнале.

  1. RMS (Root mean squared) среднеквадратичное значение мощности при нормированном КНИ. Измерение проводится при 1кГц с искажениями в пределах 10%. Этот параметр непригоден для описания звуковых характеристик. В музыке громкие звуки человек слышит громче чем слабые, поскольку на уши воздействуют амплитудные значения а не среднеквадратичные. Усилитель который выдаст 10% искажений не на максимальной мощности нужно еще поискать. До достижения максимальной мощности искажения не превышают сотую долю процента.

  2. Peak Music Power Output – максимально достижимое пиковое значение сигнала независимо от искажений за промежуток времени в среднем 10миллисекунд. Тоже виртуальный и бессмысленный в практическом применении параметр.

  3. DIN Power значение выдаваемой на реальной нагрузке мощности при нормированном коэффициенте нелинейных искажений. Измерения проводятся в течении 10 минут с помощью сигнала частотой 1 кГц при достижении 1% КНИ.

В последнее время производители указывают мощность совместно с другими характеристиками при которых она измерена. Например 500Втна 4Ом 20-20000гц 0.1 THD.

Частотный диапазон указывается при нормированной неравномерности АЧХ  выраженной в относительных величинах. Самые удачные усилители имеют неравномерность +/- 0,1 дБ в диапазоне от 20 до 20000Гц.

Коэффициент гармонических искажений. Искажения сигнала вызваны нелинейностью входных и выходных характеристик усилительных элементов и присущи любым усилителям. Если подать на вход усилителя синус то в спектре выходного сигнала кроме основной гармоники, обнаружатся дополнительные частота которых кратна частоте полезного сигнала. Они являются паразитными и их мощность не велика, однако и они влияют на звук немного искажая его.

Коэффициент гармонических искажений (Total Harmonic Distortion) показывает слышимую составляющую гармонических искажений в выходном сигнале и определяется как отношение суммарной мощности паразитных сигналов к мощности полезного гармонического сигнала. Как правило, измерения проводятся на частоте 1 кГц.

При замерах обращается внимание на спектральное распределение и характер искажений. Слышимость паразитных гармоник зависит от относительного уровня по отношению к тестовому сигналу, от порядка гармоники, от типа (четная/нечетная), а так же от того, на какой громкости прослушивается тестовый фрагмент.

Типовое значение THD для Hi-Fi усилителя составляет 0,1%. Однако, уже не раз отмечалось: усилитель с THD 0,001% может оказаться хуже по звуку, чем другой, с THD 0,1%. Дело в том, что при таких малых значениях этого параметра, искажения сложно проследить в форме выходного сигнала или ощутить на слух. Поэтому, разницы между 0,1% и 0,001% слышно не будет.

Отношение сигнал / шум

Отношение сигнал / шум определяется как отношение мощности полезного гармонического сигнала к мощности собственных шумов усилителя мощности. Данный параметр для современной звукоусилительной техники превышает значение 100дБ. Это означает, что мощность собственных шумов усилителя в 10 миллиардов раз меньше мощности полезного музыкального сигнала. Можно с уверенностью сказать, что в настоящее время этот параметр – лишь предмет гордости производителя. Он не имеет для пользователя никакого значения. Кто сможет ощутить различия между ОСШ 95 и 100 дБ?!

 

Демпинг-фактор (коэффициент демпфирования)

Коэффициент демпфирования определяется как отношение номинального сопротивления нагрузки к выходному сопротивлению усилителя и характеризует способность подавлять паразитные напряжения, которые возникают в динамических головках при движении катушки в магнитном поле. Если демпфирование недостаточно, то диффузор будет совершать свои собственные "телодвижения", никак не связанные с музыкой, но зависящие от упругости подвески. Необходимо отметить, что в подавляющем большинстве моделей акустических систем эта проблема успешно решается. Можно считать достаточным, если значение коэффициента превышает 100.

Демпфирование зависит не только от выходного сопротивления усилителя и сопротивления акустической системы. Необходимо учитывать, что способность поглощать возвращаемую громкоговорителем энергию зависит от индуктивностей фильтров и от сопротивления разъемов и кабеля, которым подключены акустические системы.

Минимальным значением коэффициента демпфирования можно считать 20, хорошим — 150-400. Современные усилители высокого класса имеют значение этого параметра 150 и выше.

ОГРН 308027823100010 ИП Рогожников И.Н.

  • Vkontakte Social Icon
  • YouTube Social  Icon
  • Black Instagram Icon
This site was designed with the
.com
website builder. Create your website today.
Start Now