Amplificatori audio: panoramica dei tipi e segreti della scelta

La maggior parte dei sistemi progettati per riprodurre il suono dispone di un accessorio speciale chiamato amplificatore audio. Con il suo aiuto, il suono viene trasmesso abbastanza forte, senza interferenze elettromagnetiche estranee e varie distorsioni. Gli amplificatori differiscono l'uno dall'altro nel design e hanno anche diverse aree di applicazione e sincronizzazione con altre apparecchiature audio.

L'amplificatore di potenza sonora può essere integrato nel sistema di qualsiasi dispositivo o essere un dispositivo indipendente separato con un proprio pannello di controllo.

Un amplificatore del suono può essere trovato in qualsiasi attrezzatura per altoparlanti di qualità. Può essere un registratore radio per ascoltare la musica in un'auto, un impianto stereo, un home theater o un normale riproduttore audio, un telefono o un laptop: in una parola, l'amplificatore è applicabile ovunque l'apparecchiatura disponga di altoparlanti. Un amplificatore è un dispositivo che opera sulla rete elettrica e converte il segnale elettrico, rendendolo più forte dei parametri originali aumentando la potenza della corrente elettrica.

I dispositivi per l'amplificazione del suono sono suddivisi in base alla loro area di utilizzo. Le principali aree di applicazione degli amplificatori sono professionali e consumer... Inoltre, gli amplificatori possono essere classificati in base al loro design: esistono opzioni single-ended o push-pull. Ad esempio, un amplificatore single-ended opera in una modalità di amplificazione lineare, quando, durante un periodo intero, una corrente elettrica passa attraverso il transistor.

Il compito di un amplificatore domestico è aggiungere ulteriore potenza al suono, portare il segnale sonoro a tali indicatori di intervallo che l'orecchio di una persona normale può sentire, cioè fino a 15-23 kHz. Un tale aumento della trasmissione del suono è giustificato dal fatto che con l'età la sensibilità uditiva di una persona diminuisce e le persone di età matura percepiscono suoni a una frequenza non superiore a 16-18 kHz.

Anche gli amplificatori audio industriali sono importanti e ampiamente utilizzati. Sono utilizzati per la notifica di informazioni in edifici e strutture, officine di produzione, aree aperte, nonché nei grandi centri commerciali o di intrattenimento.

Qualsiasi amplificatore di potenza audio ha determinate caratteristiche.

• Potenza audio in uscita - può essere nominale, che viene misurato rispetto al fattore di distorsione stabilito del suono di un ordine non lineare, o massimo, cioè misurato rispetto a un coefficiente determinato arbitrariamente.
• Efficienza - determina il parametro di amplificazione del suono in relazione alla sua potenza sonora originaria.
• Intervallo di frequenze - indica con quali fluttuazioni di frequenza può funzionare l'amplificatore. Di solito è tra 20 e 22 kHz.
• Distorsione armonica - è un coefficiente che determina la parte della distorsione che è presente quando il suono amplificato viene trasmesso alla frequenza di riferimento di 1 kHz. La distorsione può normalmente essere compresa tra 0,001% e 0,1%.
• Rapporto suono/rumore - mostra il livello di relazione tra il rumore dell'amplificatore sonoro e il suono amplificato da esso trasmesso.
• Fattore di dumping - riflette la capacità dell'amplificatore di sopprimere le interferenze indesiderate che si verificano nel campo di tensione elettrica, che possono influire in modo significativo sulla qualità della trasmissione del suono.

Spesso, la gente comune ha la domanda sul perché sia ​​necessario un amplificatore del suono, se puoi semplicemente aggiungere volume. Tuttavia, l'amplificatore non solo aggiunge volume, ma dà anche potenza al suono trasmesso. I vari dispositivi utilizzati per trasmettere il suono non possono sempre trasmetterlo con un alto livello di qualità. Ma se colleghi questi dispositivi ad apparecchiature di amplificazione, il suono in uscita cambierà significativamente le sue caratteristiche:

• il segnale audio in uscita diventa di migliore qualità, è protetto dagli effetti di distorsione e varie interferenze;
• c'è un'opportunità trasmette il suono molte volte più forte e più potente del suo stato originale.

Considera come funziona un amplificatore convenzionale, che funziona per amplificare il suono negli altoparlanti audio.

• Un dettaglio importante è il sistema di ingresso a cui è collegata la sorgente sonora. La tensione di ingresso è solitamente diversa tra la sorgente e l'amplificatore.
• Trasformatore - converte la potenza della corrente elettrica in ingresso nell'amplificatore in un valore ad alte prestazioni.
• Stadio di uscita - è costituito da transistor che svolgono il compito di convertire la corrente elettrica ad alta tensione proveniente dall'alimentatore. Dallo stadio di uscita, il segnale convertito viene inviato al dispositivo di uscita audio.
• Regolazione delle impostazioni - questa unità può essere trovata solo negli amplificatori stand-alone. Con la regolazione è possibile selezionare il livello della qualità del segnale audio trasmesso.

Quello che segue è uno schema del funzionamento di un amplificatore di potenza sonora per un dispositivo tipico convenzionale.

• Corrente elettrica dalla rete o dal sistema di alimentazione del veicolofornito dalla batteria, entrando nel trasformatore, viene convertito in parametri DC.
• Segnale audio convertito e amplificato senza modificare la lunghezza d'onda dell'audio, va al dispositivo di output, da dove il suono arriva in una forma più potente e di qualità superiore. In genere, questa trasmissione viene eseguita da altoparlanti audio.

Un dispositivo di amplificazione utilizzato per apparecchiature domestiche, ad esempio un computer o un registratore, riceve anche un segnale da una sorgente sonora collegata attraverso il sistema di ingresso, lo converte con un aumento della potenza dell'ampiezza delle onde oscillatorie e trasmette il suono al dispositivo di uscita.

Le moderne apparecchiature audio sono dotate di un amplificatore del suono: che si tratti di un dispositivo che trasmette un segnale di processore digitale o di un gadget wireless che funziona con Bluetooth, è possibile trovare sia un amplificatore mono che un modello stereo. Un dispositivo di amplificazione del suono può sembrare un miniamplificatore utilizzato in dispositivi di piccole dimensioni e, ad esempio, uno smartphone ha un microamplificatore integrato. Sarebbe sbagliato dire che un grande amplificatore è meglio di uno piccolo.

Le opzioni dell'amplificatore di potenza sonora sono classificate in base alla loro applicazione.

• Amplificatori audio per auto: progettati per aumentare la potenza degli altoparlanti e del subwoofer. Si suddividono in dispositivi aventi da 1 a 6 canali. La versione a canale singolo funziona con dispositivi ad alta potenza.La versione a due canali funziona con un sistema audio con canali separati che generano un suono stereo. I dispositivi a tre canali possono essere collegati a un subwoofer e due altoparlanti. L'amplificatore più comune con quattro canali, dove puoi collegare 4 altoparlanti contemporaneamente o 3 altoparlanti e un subwoofer. Gli amplificatori con 5 e 6 canali offrono anche la flessibilità di collegare più dispositivi audio, risparmiando notevolmente spazio, ma sono più costosi.

• Amplificatori audio per la casa - i singoli amplificatori in uso domestico sono rari, poiché qualsiasi apparecchiatura multimediale li ha già nella versione integrata. Per questo motivo l'utilizzo di un amplificatore aggiuntivo nella vita di tutti i giorni non è necessario per aumentare la potenza del suono, ma per eliminare possibili interferenze durante la sua trasmissione. Un'opzione simile viene eseguita da un blocco speciale che controlla il timbro, aumentando o, al contrario, riducendo le frequenze alte e basse del suono.

• Amplificatore da concerto È un tipo di apparecchiatura professionale progettata per sincronizzarsi con strumenti musicali collegati alla rete. Il dispositivo di un tale amplificatore include anche altoparlanti, un blocco di vari effetti speciali e un blocco di controllo del tono.

• Amplificatore da studio - appartiene anche al tipo di apparecchiatura professionale, il cui compito è amplificare leggermente il suono e massimizzarne la qualità. Un amplificatore da studio ha molte differenze rispetto a un amplificatore consumer. Consistono in una gamma di sensibilità più elevata, che arriva fino a 100.000 Hz, i canali sono regolati separatamente e invece di un'unità di controllo del tono, l'amplificatore da studio ha una console di mixaggio. L'attrezzatura da studio è molto più potente e progettata per carichi pesanti in termini di durata di utilizzo, ha protezione contro le sovratensioni elettriche, ha connettori più affidabili e di alta qualità e così via.

I dispositivi che amplificano il suono, oltre al loro scopo, sono suddivisi anche in base al livello di potenza.

Il livello di potenza è inteso come l'indicatore totale del segnale di uscita, che viene preso in considerazione per un ciclo di funzionamento del dispositivo, a seconda del circuito del dispositivo.

Convenzionalmente, le classi di potenza dell'amplificatore del suono sono suddivise in diversi gruppi.

La più alta qualità - classi A, B, AB, C. Tali dispositivi sono in grado di fornire il suono analogico più puro e privo di rumore. Il design del dispositivo è un metodo a transistor oa tubo per convertire il suono. Tali apparecchiature sono utilizzate in ambito domestico e professionale.

La conversione del suono di altissima qualità viene eseguita solo con l'aiuto di un amplificatore a valvole di classe A. Questi dispositivi sono costosi e i loro prezzi possono raggiungere diversi milioni di rubli. Gli amplificatori a valvole hanno la capacità di replicare accuratamente l'aspetto del suono in ingresso e di emetterlo senza alcuna distorsione, ma con una quantità significativa di amplificazione.

Dispositivi per piccoli dispositivi - classi D, E, F e T. Questi amplificatori utilizzano circuiti digitali e modulazione a impulsi on e off.

Il più comune amplificatori di classe D, che, a differenza dei tipi analogici, il segnale di ingresso non viene ricevuto sotto forma di sinusoide, ma come impulso rettangolare. L'ampiezza degli impulsi è costante e la loro durata dipende dal segnale di ingresso. Il dispositivo funziona a una frequenza da 10 a 100.000 Hz. Gli impulsi sonori risultanti vengono amplificati dai transistor e il suono in uscita viene filtrato passa-basso.

Amplificatore automobilistico - Classe H. Questa tecnica viene utilizzata in ambienti con un livello limitato di tensione elettrica. Il design del dispositivo include un amplificatore di classe AB.L'efficienza di un tale amplificatore è dell'83-85% ed è considerata a bassa potenza, ma il tasso di distorsione del suono è solo dello 0,1%.

Per scegliere un modello di amplificatore, dovresti prendere in considerazione non solo i parametri vintage del suo aspetto e delle sue proprietà, ma anche essere guidato dalle recensioni dei professionisti nel campo dell'acustica. Gli amplificatori possono essere piuttosto grandi e ci sono anche modelli compatti. I dispositivi integrati hanno un aspetto molto in miniatura, ma esiste anche solo una versione portatile utilizzata in un'auto.

Diamo un'occhiata ad alcuni modelli moderni come esempio.

• Denon PMA-520AE - Affidabile modello a due canali con 70 W di potenza per canale. L'amplificatore integrato a transistor funziona a frequenze da 5 a 100 kHz. Il fattore di distorsione è 0,02%. Il costo è di 18.000-20.000 rubli.

• Pioneer A-30 - amplificatore integrato a transistor a due canali, classe AC. Potenza per canale 70 W. Funziona nella gamma di frequenza da 5 a 100 kHz. Il costo è di 25.000-28.000 rubli.

• Marantz PM5005 - amplificatore bicanale a transistor integrato con potenza di 40 W per ogni canale. Funziona nella gamma di frequenza da 10 a 20 kHz. Il fattore di distorsione è 0,01%. Il costo è di 25.000-30.000 rubli.

• Onkyo A-9150 - amplificatore a transistor integrato, bicanale, classe AC. La potenza di ogni canale è di 60 watt. Funziona nella gamma di frequenza da 10 a 100 kHz. Il fattore di distorsione è 0,08%. Il costo è di 45.000-60.000 rubli.

• Yamaha A-S801 - amplificatore a transistor integrato, a due canali. La potenza per canale è di 100 watt. Funziona nella gamma di frequenza da 20 a 200 kHz. I condensatori hanno una potenza di 12 μF. Il costo è di 55.000-60.500 rubli.

Per scegliere il modello giusto per l'acustica attiva del suono, che si tratti di un amplificatore per auto in miniatura o di un dispositivo di grandi dimensioni per apparecchiature da concerto da pavimento, ci sono alcuni parametri a cui dovresti prestare attenzione.

• Prima di acquistare un amplificatore, devi prima scegliere un'apparecchiatura acustica. e solo allora, concentrandosi sui suoi parametri, seleziona un dispositivo di amplificazione del suono. Entrambi i dispositivi devono sincronizzarsi tra loro alla potenza e alla frequenza del range operativo.
• Quando si sceglie un dispositivo di amplificazione del suono, è necessario prendere in considerazione l'area della stanza o spazio aperto su cui deve lavorare.
• Per apparecchiature di amplificazione del suono durevoli gli esperti consigliano di sceglierlo con una riserva di carica relativa a ciò di cui si ha bisogno. Questo viene fatto per non utilizzare l'amplificatore al limite delle sue capacità.
• Le apparecchiature di alta qualità hanno un livello di distorsione del suono non superiore al 3%. Più basso è questo indicatore, migliore è l'amplificatore.
• Il rapporto segnale-rumore del dispositivo di amplificazione dovrebbe essere il più alto possibile - dà un'idea della chiarezza del suono con l'opzione del volume massimo.
• Gli amplificatori funzionano in diverse gamme di frequenza, ma il migliore è quello che può funzionare a frequenze da 16 a 100 kHz. In questa gamma, l'orecchio umano percepisce meglio la qualità del suono.

Di seguito puoi scoprire come funziona l'amplificatore del suono.