Как правильно создать усилитель звука

В первую очередь для сборки подобного прибора для колонок понадобятся инструменты, а также требуемые комплектующие элементы. Схемы простейших усилителей собираются посредством паяльника, обустроенного на опоре высокой степени устойчивости. Желательно применять определённые паяльные станции.

В процессе собственноручной сборки усилителя для осуществления тестирования соответствующей схемы, либо применения на протяжении непродолжительного периода времени, хорошим вариантом станет модель на проводе, однако для неё понадобится много свободного пространства для расположения комплектующих элементов.
Плата печатного типа выступает гарантией максимальной компактности прибора и удобного использования в будущем.

Востребованный и доступный по ценовой категории усилитель, предназначенный для наушников, либо небольших динамиков, изготавливается на основе микросхемы, представляющей управляющего небольшого размера блока с вшитыми комплектом команд для управления электросигналом.

К схеме с нужной микросхемой следует присоединить пару резисторов и, конечно же, конденсаторов. В общей сложности цена усилителя, собранного своими руками, окажется намного ниже стоимости аппаратуры, приобретённой в специализированном магазине, при этом ограничение функционала заключается в изменении громкости сигнала.

Не стоит забывать об особенностях усилителей одноканального назначения, самостоятельное изготовление которых осуществляется на основе, как схем TDA, так и их аналогов.

Схемой выделяется много тепла во время рабочего процесса, именно по этой причине следует свести к минимуму её соприкосновение с элементами прибора. Решётка радиаторная, предназначенная для теплового отвода, желательна к применению.

В зависимости от приобретённой микросхемы, а также мощности устройства повышается размер нужного радиатора. При сборке усилителя внутри корпусной части, нужно заблаговременно продумать место, предусмотренное под теплоотводом.

К ещё одной особенности создания усилителя собственными руками, как показано на фото, относится минимально потребляемая мощность, что даёт возможность применять упрощённый усилитель в машинах, в пути, либо дома. Некоторым простым усилителям достаточно всего несколько вольт.

Мощность, которая потребляется, напрямую зависит от необходимого уровня усиления сигнала. Звуковой усилитель с используемого плеера для необходимых наушников потребляет примерно 3 Вт.

Для изготовления схем неопытному радиолюбителю лучше использовать специальную программу, для которой файлы имеют требуемое расширение.

Собственноручное создание необходимой схемы возможно при наличии определённых знаний и желании экспериментировать с ними. В обратном случае, лучше скачивать файлы для быстрой сборки замены усилителя максимально низкой частотности.

Усилитель мощности НЧ на TDA7294

Статья посвящается любителям громкой и качественной музыки. TDA7294 (TDA7293) – микросхема усилителя низкой частоты производства французской фирмы THOMSON. Схема содержит полевые транзисторы, что обеспечивает высокое качество звучания и мягкий звук. Простая схема, мало добавочных элементов делает схему доступной для изготовления любому радиолюбителю. Правильно собранный усилитель из исправных деталей начинает работать сразу и в наладке не нуждается.

Усилитель мощности звуковой частоты на микросхеме TDA 7294 отличается от остальных усилителей такого класса:

• высокая выходная мощность,
• широкий диапазон напряжения питания,
• низкий процент гармонических искажений,
• «мягкий» звук,
• мало «навесных» деталей,
• невысокая стоимость.

Применять можно в радиолюбительских аудиоустройствах, при доработке усилителей, акустических систем, устройств аудиотехники и т.д.

На рисунке ниже показана типовая принципиальная схема усилителя мощности для одного канала.

 

Технические характеристики микросхемы TDA7294

 

Напряжение питания	7,5 — 40 вольт
Номинальное напряжение питания	30 вольт
Максимальная выходная мощность на нагрузке 4 Ом (пит +/-30В)	100 Ватт
Максимальная выходная мощность на нагрузке 8 Ом(пит +/-37В)	100 Ватт
Входное сопротивление	22 кОм
Чувствительность	750 мВ
Коэф.гармонических искажений, при мощности 60 ватт	не более 0,5%
Частотный диапазон	40Гц — 20кГц
Сопротивление нагрузки	4 — 8 Ом

Технические характеристики микросхемы TDA7293

 

Напряжение питания	12 — 50 вольт
Номинальное напряжение питания	30 вольт
Максимальная выходная мощность на нагрузке 4 Ом( пит +/-30В)	110 Ватт
Максимальная выходная мощность на нагрузке 8 Ом( пит +/-45В)	140 Ватт
Входное сопротивление	22 кОм
Чувствительность	700 мВ
Коэф.гармонических искажений, при мощности 60 ватт	не более 0,1%
Частотный диапазон	40Гц — 20кГц
Сопротивление нагрузки	4 — 8 Ом

Принципиальная схема усилителя на TDA7294

Для сборки этого усилителя понадобятся следующие детали:

1. Микросхема TDA7294 (или TDA7293)
2. Резисторы мощностью 0.25 вата
R1 – 680 Om
R2, R3, R4 – 22 kOm
R5 – 10 kOm
R6 – 47 kOm
R7 – 15 kOm
3. Конденсатор плёночный, полипропиленовый:
C1 – 0.74 mkF
4. Конденсаторы электролитические:
C2, C3, C4 – 22 mkF 50 volt
C5 – 47 mkF 50 volt
5. Резистор переменный сдвоенный — 50 kOm

На одной микросхеме можно собрать моно усилитель. Чтобы собрать стерео усилитель, надо сделать две платы. Для этого все необходимые детали умножаем на два, кроме сдвоенного переменного резистора и БП. Но об этом позже.

Печатная плата усилителя на микросхеме TDA 7294

Монтаж элементов схемы выполнен на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита.

Похожая схема, но немного побольше элементов, в основном конденсаторов. Включена схема задержки включения по входу «mute» выв.10. Это сделано для мягкого, без хлопков, включения усилителя.

На плату устанавливается микросхема, у которой удалены не использующиеся выводы: 5, 11 и 12. Производите монтаж проводом с сечением не менее 0,74 мм2. Саму микросхему необходимо установить на радиатор площадью не менее 600 см2. Радиатор не должен касаться корпуса усилителя так, как на нём будет отрицательное напряжение питания. Сам же корпус необходимо соединить с общим проводом.

Если использовать меньшую площадь радиатора, необходимо сделать принудительный обдув, поставив вентилятор в корпус усилителя. Вентилятор подойдёт от компьютера, напряжением на 12 вольт. Саму микросхему следует крепить на радиатор с помощью теплопроводной пасты. Радиатор не соединять с токоведущими частями, кроме шины отрицательного питания. Как писали выше, металлическая пластина сзади микросхемы соединена с цепью отрицательного питания.

Микросхемы для обоих каналов можно установить на один общий радиатор.

Блок питания для усилителя.

Блок питания представляет собой понижающий трансформатор с двумя обмотками напряжением 25 вольт и силой тока не менее 5 ампер. Напряжение на обмотках должно быть одинаковым и конденсаторы фильтра тоже. Нельзя допускать перекоса напряжения. При подаче двухполярного питания на усилитель, оно должно подаваться одновременно!

Диоды в выпрямителе лучше поставить сверхбыстрые, но в принципе подойдут и обычные типа Д242-246 на ток не менее 10А. Желательно параллельно каждому диоду припаять конденсатор ёмкостью 0,01 мкф. Также можно использовать готовые диодные мосты с такими же параметрами по току.

Конденсаторы фильтра C1 и C3 имеют ёмкость 22.000 мкф на напряжение 50 вольт, конденсаторы C2 и C4 имеют ёмкость 0,1 мкф.

Напряжение питания в 35 вольт должно быть только при нагрузке 8 Ом, если у вас нагрузка 4 Ома, то напряжение питания надо уменьшить до 27 вольт. В этом случае напряжение на вторичных обмотках трансформатора должно быть 20 вольт.

Можно использовать два одинаковых трансформатора мощностью 240 ватт каждый. Один из них служит для получения положительного напряжения, второй — отрицательного. Мощность двух трансформаторов составляет 480 ватт, что вполне подойдет для усилителя с выходной мощностью 2 х 100 Ватт.

Трансформаторы ТБС 024 220-24 можно заменить на любые другие мощностью не менее 200 Ватт каждый. Как писали выше питание должно быть одинаковое — транcформаторы должны быть одинаковые!!! Напряжение на вторичной обмотке каждого трансформатора от 24 до 29 вольт.

Одноканальный усилитель на TDA7396

Давайте соберем простой одноканальный усилитель на микросхеме TDA7396. На момент написания статьи я ее взял по цене в 240 рублей. В даташите на микросхему говорилось, что эта микросхема может выдать до 45 Ватт в нагрузку 2 Ома. То есть если замерить сопротивление катушки динамика и оно будет равняться около 2 Ом, то на динамике вполне можно получить пиковую мощность в 45 Ватт. Этой мощности вполне хватит, чтобы устроить дискотеку в комнате не только для себя, но и для соседей и при этом получить посредственное звучание, что, конечно же, не сравнить с hi-fi усилителями.

Вот распиновка микросхемы:

Собирать наш усилитель будем по типичной схеме, которая была приложена в самом даташите:

На ножку 8 подаем +Vs, а на 4 ножку ничего не подаем. Следовательно, схема примет вот такой вид:

+Vs  — это напряжение питания. Оно может быть от 8 и до 18 Вольт. «IN+» и «IN-» — сюда подаем слабый звуковой сигнал. К 5 и 7 ноге цепляем динамик. Шестую ногу садим на минус.

Вот моя сборка навесным монтажом

Конденсаторы на входе питания 100нФ и 1000мкФ я не использовал, так как у меня с блока питания итак идет чистое напряжение.

Раскачивал динамик с такими параметрами:

Как видите, сопротивление катушки 4 Ома. Полоса частот говорит о том, что он сабвуферного типа.

А вот так у меня выглядит саб в самопальном корпусе:

Пробовал снять видео, но звук на видео у меня снимает очень плохо. Но все-таки могу сказать, что с телефона на средней мощности уже долбило так, что уши заворачивались, хотя потребление всей схемы в рабочем виде составило всего около 10 Ватт (умножаем 14,3 на 0,73). В этом примере я взял напряжение, как в автомобиле, то есть 14,4 Вольта, что вполне укладывается в наш рабочий диапазон от 8 и до 18 Вольт.

Если у вас нет мощного источника питания, то его можно собрать вот по этой схеме.

Не зацикливайтесь именно на этой микросхеме. Этих микросхем TDA, как я уже говорил, существует множество видов. Некоторые из них усиливают стереосигнал и могут выдавать звук сразу на 4 динамика, как это сделано в автомагнитолах. Так что не поленитесь порыться в интернете и найти подходящую ТДАшку. После окончания сборки дайте заценить соседям ваш усилитель, выкрутив ручку громкости на всю балалайку и прислонив мощный динамик к стене).

А вот в этой статье я собирал усилитель на микросхеме TDA2030A

Получилось очень даже неплохо, так как TDA2030A обладает лучшими характеристиками, чем TDA7396

Также приложу для разнообразия еще схему от подписчика, у которого  усилитель на TDA 1557Q работает исправно уже более 10 лет подряд:

Как собрать стереоусилитель для колонок своими руками 12в

Все кто решается на создание усилителя для колонок, прежде всего интересуется компонентами, которые нужны для сборки. Подобные устройства работают благодаря микросхемам и транзисторам, хотя есть и случаи, когда используются лампы.

Рекомендации

Созданный вручную усилитель звука, основанный на микросхемах типа TDA и ему подобных, очень быстро нагревается. Для того чтобы предотвратить перегрев необходимо устанавливать радиаторные решётки. Размеры и типы решёток зависят от вида микросхем и мощности создаваемого устройства. Поэтому, необходимо предварительно в корпусе оставить для неё место.

Внимание.К ручному созданию усилителя требуется отнестись серьёзно во избежание коротких замыканий и выхода из строя компонентов устройства.

Что вам понадобится в процессе

Чтобы приступить к изготовлению устройства, понадобится:

• корпус;
• штекер;
• блок питания;
• микросхема;
• кнопка-выключатель;
• проводки;
• охладительный радиатор;
• шурупы;
• термоклей с термопастой;
• паяльник и канифоль.

1. Бур — расширитель. Он необходим для бурления отверстий в пластике или металле. Это очень удобный и точный инструмент, при помощи которого можно легко собрать корпус.
2. Микросхемы. Необходимые микросхемы типа TDA легко можно найти на прилавках магазинов. В качестве альтернативы можно разобрать старый телевизор, и изъять оттуда нужную микросхему.
3. Транзисторы. Транзисторы удобны своим маленьким потреблением энергии и тем, что их легко вмонтировать в любое устройство. Они отлично передают звук и его не нужно настраивать.
4. Лампы. Уже мало кто создаёт устройства основанного на лампах. Но, тем не менее, такие устройства обладают отличными параметрами звука. Такие устройства имеют большой ряд недостатков: употребляют много энергии, занимают много места, тяжелее обычных, дорогие.

Разобравшись с необходимыми компонентами можно приступать к сборке устройства.

Схемы и инструкции по сборке

Существует множество схем по сборке усилителей. Они в первую очередь зависят от того старая или цифровая техника будет создана, размера и источника питания устройства. Собираются схемы на печатной плате, которая в итоге сделает устройство компактным. Также для сборки следует иметь в наличии паяльник.

Схема, которая, была разработана британцем Джоном Линсли-Худом, базируется на использовании четырёх транзисторов без использования микросхем. Такая схема позволяет с точностью воспроизводить форму входного сигнала, что даёт в итоге качественное усиление и синусоиду.

Справка. Самым простым видом схем является создание усилителя на основе микросхемы, в составе которой есть транзисторы и конденсаторы.

Только профессионалы могут создавать собственные схемы. Для новичков существует программа Sprint Layout, где можно посмотреть схемы и выбрать нужную.

Для ноутбука

Инструкцией, как сделать собственными руками усилитель для ноутбука, предусмотрена сборка подобного устройства в таких случаях: динамики встроенного типа сломались или имеют низкое качество громкости.

Понадобится обычный усилитель мощностью несколько Ватт при сопротивлении обмоток в 40 Ом. Помимо обычных инструментов для сборки необходима печатная плата, блок питания и микросхема. Выберете самостоятельно корпус, где будут расположены элементы усилителя.

Процесс сборки должен зависеть от скаченного формата микросхемы. Радиатор выбирается такого параметра, чтобы теплопроводимость дала возможность сохранить необходимый температурный режим микросхемы.

Если прибор постоянно применяется наряду с ноутбуком не в помещении, то ему понадобится самостоятельно выполненный корпус с определёнными прорезями, либо отверстиями, чтобы не препятствовать воздушной циркуляции.
Сборка подобного корпуса производится из пластмассовой ёмкости, либо остатков вышедшей из строя аппаратуры, при этом плата крепится посредством винтов.

Транзисторный усилитель 100 Вт / 4 Ом

В процессе сборки немного изменена схема. Выходными транзисторами являются TIP142 и TIP147. Это немного упростило дизайн платы. Каждая имеет размеры 35 x 27 мм. Большинство элементов находятся в SMD исполнении.

Фото усилителей своими руками

Как подобрать усилитель к колонкам

Сегодня на рынке массовой компьютерной акустики (да и не только) преобладают активные колонки. Усилитель уже встроен в их корпус, а это значит, что их достаточно подключить к источнику звука (кабелем или по Bluetooth) и к источнику питания.

Однако старые добрые пассивные колонки тоже не сдаются. Как правило, они применяются в профессиональной сфере и в сегменте Hi-Fi и Hi-End. Высококачественные акустические системы часто не имеют встроенного усилителя: владельцу предлагается докупить подходящий отдельно.

Как выбрать усилитель для колонок правильно? Задача не такая простая: неверный подбор усилителя в худшем случае может привести к их перегрузке и порче. А в самом невинном случае колонки просто не раскроют свой потенциал и не обеспечат вам качественный звук. Поэтому перед тем, как подобрать усилитель к колонкам, надо узнать параметры своих колонок.

Рассмотрим самый простой случай: вы решили купить полный усилитель, а не набор из предварительного и оконечного. Сегодня выпускается достаточно много.

Для дома

Большая часть домашней воспроизводящей техники уже оснащена встроенным усиливающим аппаратом, поэтому отдельный блок приобретается не так часто. И применение в этом случае обусловлено не столько увеличением громкости, сколько устранением помех.

Рекомендации, облегчающие выбор усилителя для акустики дома:

1. Лучше выбирать устройства в тех магазинах, где доступна их проверка.
2. Желателен запас мощности, поскольку эксплуатация на больших мощностях способна сократить ресурс изделия.
3. Мощность каждого канала составляет 3-5 Вт на кв.м. Причем если комната площадью до 15 кв. м, рассчитать нужный показатель можно с нижней границей 3 Вт, а если больше 20 кв.м, то расчет ведется с использованием показателя 5 Вт на кв.м.
4. Желательно выбрать усилитель для колонок домой с резьбовыми разъемами. Они гарантируют плотный контакт и отсутствие помех.
5. При необходимости получить теплый звук, дома можно использовать ламповые модели Sum.

Что надо знать о колонках для выбора

Предположим, колонки у вас уже есть. Вы начали собирать с них свою аудиосистему по советам знатоков (если так, то они правильно вам посоветовали), или просто по случаю выгодно купили комплект акустики. На что надо обратить внимание?

Мощность

Как и у любого электрического устройства, мощность в аудиоаппаратуре измеряется в ваттах. Часто это приводит к заблуждению, что большая мощность означает большую выходную мощность, но это не всегда так.

Мощность, указанная в характеристиках колонок означает сколько мощности они могут выдержать. В усилителях же этот параметр означает сколько мощности он выдает. Раньше в лихие 90-е люди часто сочетали усилитель с низкой мощностью с динамиками с высокой, и все бегали абсолютно голые на этом успокаивались. Однако это точно не путь к лучшему звуку.

В характеристиках колонок вы можете встретить рекомендуемый диапазон мощности усилителя, например от 25 до 130 Вт. Но, как вы можете предположить, в данном случае усилителю с мощностью 25 Вт придется гораздо труднее, чем 130-ваттному. Как говорил Борис Бритва: «Тяжесть — это хорошо. Тяжесть — это надежно. Даже если не выстрелит, таким всегда можно дать по голове». С мощностью усилителя то же самое, главное – не перестараться.

У усилителей в технических характеристиках часто указывают номинальную мощность и пиковую (P.M.P.O.). Нам больше важна номинальная, поскольку именно она показывает насколько мощный усилитель в обычном режиме. Что-то типа 50 Вт при 8 Ом.

В общем, когда будете сравнивать параметры мощности колонок и усилителя убедитесь, что речь идет именно о номинальной мощности.

Импенданс

Вы найдете значения импеданса в характеристиках колонок и усилителей, но что на самом деле это значит? Говоря простыми словами, это мера электрического сопротивления ваших компонентов, измеряемое в омах.

Колонки (если это не особенные аудиофильские изыски) в основном имеют номиналы от 4 до 8 Ом. В усилителях обычно указывают определенный диапазон, например, от 4 до 10 Ом. Сравнив характеристики вашего усилителя и колонок, вы можете узнать, совместимы ли они. Эту информацию легко найти в спецификациях.

Обычно считается, что нормально подключать колонки с более высоким импедансом к усилителю, способному работать с более низким импедансом, но не следует подключать динамики с низким импедансом (скажем, 4 Ом) к усилителю у которого минимально допустимое сопротивление 10 Ом.

Согласованный импеданс обеспечит безопасное сопряжение колонок и усилителя, а также устранит большинство остальных сложностей. Кроме того, если вы обратите внимание, то обнаружите, что большинство современных колонок и усилителей уже совместимы по этому параметру, так как находятся в общем диапазоне 4-8 Ом.

 Чувствительность

Этот параметр относится только к колонкам. Он говорит нам как громко будет звучать колонка в децибелах на расстоянии 1 м, если мы подадим на нее 1 Вт мощности. Например, мы видим, что в характеристиках указана чувствительность 90 дБ. Таким образом, при мощности всего 1 Вт (намного меньше, чем может выдать любой усилитель), колонка будет производить уровень звукового давления 90 дБ с расстояния 1 метр.

Почему вы должны обращать на это внимание? Ну, это напрямую связано с тем, насколько громкими могут быть ваши колонки. При равном расстоянии и подаваемой мощности, колонки с более низкой чувствительностью будут звучать тише, чем колонки с высокой. Это не означает, что чем выше чувствительность, тем лучше, это просто означает, что колонки с более высокой чувствительностью достигнут более высокой громкости и потенциально избавят вас от необходимости трат на более мощный усилитель.

Хотите знать, почему усилители обеспечивают мощность более 1 Вт, если это все, что нужно для достижения 90 дБ с расстояния в один метр? Это связано с тем, что выходная мощность усилителя должна удвоиться, чтобы повысить уровень звукового давления динамика всего на 3 дБ.

Итак, в примере, приведенном выше, колонки потребуют 2 Вт на 93 дБ, 4 Вт на 96 дБ, 8 Вт на 99 дБ, 16 Вт на 102 дБ и т. д., до тех пор, пока ваши барабанные перепонки больше не смогут выносить этот жуткий ор.

Но если вы увеличите дистанцию до колонок, то громкость быстро упадет. Вы можете ожидать падения в 6 дБ каждый раз, когда удваиваете расстояние до колонок. Например, если вы сидите в 4 метрах от колонок, вы потеряете 18 дБ громкости, что, в свою очередь, потребует гораздо более мощного усилителя для возврата к желаемому уровню громкости. Очень важно, чтобы колонки имели достаточную чувствительность для вашего усилителя, чтобы он мог эффективно управлять ими.

Таким образом, перед тем, как выбрать усилитель звука для колонок, надо знать их данные. Усилители тоже имеют соответствующие параметры — выходная мощность и сопротивление. И они должны соответствовать у обоих устройств. Однако в реальности, конечно, сопротивление и мощность могут отличаться. Так ли это страшно?

Опасности неверного подбора усилителя: Что может пойти не так при неправильном выборе? И как подобрать усилитель к колонкам по мощности так, чтобы избежать возможных проблем?

Рассмотрим такие случаи:

• Мощность усилителя больше мощности колонок. Это не страшно, если вы не будете включать его на полную. В идеале достаточно будет 50-70% от максимума. Более того, такое сочетание, как считается, обеспечивает наиболее качественный звук. Однако есть риск, что однажды вы, забывшись, поставите громкость на максимум — и это повредит диффузорам колонок. Можете пересмотреть «Назад в будущее» — в начале фильма Марти Макфлай именно это и делает, с разрушительными последствиями.
• Мощность усилителя соответствует мощности колонок. Вроде бы всё идеально. Однако на максимальной громкости акустика начинает выдавать искажения, а усилитель на своём максимуме может подавать на колонки постоянный ток, что портит их. Качественные усилители, конечно, снабжают специальными конденсаторами во избежание «жарки» колонок постоянным током. Но лучше не рисковать и запускать такую систему на те же 50-70% громкости от силы.
• Мощность усилителя меньше мощности акустики. Казалось бы, здесь риск исключён. Однако нет: опасность «жарки» постоянным током, если усилитель работает на полную, всё ещё есть. Если же включить его на 60-70%, риск исключается. Однако акустика не раскрывает потенциал.

Что же до сопротивления (импеданса), то сочетания сводятся к следующим вариантам:

• Сопротивление усилителя меньше сопротивления колонок. Опасное сочетание: такие колонки могут не справиться с подаваемым от усилителя сигналом и испортиться. Лучше его избегать.
• Сопротивление усилителя соответствует сопротивлению колонок. Идеальный случай.
• Сопротивление усилителя меньше сопротивления колонок. Вы не рискуете исправностью техники, однако фактическая выходная мощность будет в полтора-два раза ниже реальных способностей вашей акустики. То есть, колонки толком не зазвучат.

Некоторые усилители оснащаются либо селектором импеданса, либо разными каналами с разным сопротивлением. Такую модель можно просто переключить в режим, соответствующий вашим колонкам. Другие модели совместимы как с 4-омными, так и с 6- и 8-омными колонками, однако мощность будет падать обратно пропорционально сопротивлению. Выигрыш здесь будет в гарантии того, что колонки будут работать исправно. К тому же, если вы однажды задумаетесь, как подобрать колонки под усилитель, у вас будет более широкий выбор.

Так зачем нужен усилитель?

Что же такого волшебного делает усилитель звука для колонок, раз считается сердцем аудиосистемы? Среди миллиона различных ответов напрашивается самый очевидный. Он увеличивает мощность сигнала. Не секрет, что любая информация в современной технике передается, преимущественно, с помощью электрических колебаний. И цифровое, и аналоговое устройства производят работу только получив информацию на свой блок с соседнего, или с другого аппарата. Так и дружат.

На выходе проигрывателя электрические колебания всегда очень слабые, и хоть содержат всю необходимую информацию  для воспроизведения, не способны совершить серьезную работу. Ни для одного уважающего себя динамика такой шёпот неприемлем. Каждая колонка, каждый ее динамик ждут адекватного питания и, подключенные к передающему музыку МОЗГУ, «голодают». В таких условиях они звучат невнятно и невыразительно.

Вот тут на выручку и приходит наш герой – усилитель мощности звука. Хороший усилитель обогащает, подготавливает звук для акустики и, подключенный к электросети, заражает своей энергией колонки через линейные выходы. Как говорится, начинается уже совсем другая песня.

Без сомнения, двадцать первый век вносит свою лепту в увеличение машинного разнообразия: усилители сейчас стали сильно непохожими друг на друга. Тем не менее, можно составить довольно удобоваримую классификацию, которая поможет лучше в них ориентироваться.

Виды усилителей

Итак, есть три типа такой аппаратуры, которая делает аудио мощнее и громче:

Предварительный. Если устройство, например, такое как микрофон имеет дело с плохим источником звука – усилитель обрабатывает и улучшает информацию о нем, добавляя мощность.

Оконечный. Собственно, занимается только своими прямыми обязанностями – усиливает звук. Можно увидеть в студиях звукозаписи среди прочего профессионального оборудования.

Интегральный. Микс двух предшествующих. Самая распространяя система из доступных в магазинах. Как любое комбинированное решение дает несколько сниженное качество звучания по сравнению со специализированными усилителями. Но выигрывает в цене и универсальности.

Различают аппаратуру и по способу передачи сигнала:

Аналоговый усилитель. Работает с электрическими колебаниями, которые получает от проигрывателя, увеличивая их энергетические характеристики. Для подключения к цифровой технике требуется соответствующий преобразователь.

Цифровой усилитель. Преобразует на выходе цифровой сигнал в аналоговый, «понятный» колонкам и добавляет ему мощности.

Классы усилителей

По разному работают и транзисторы – повышающие силу сигнала элементы внутри усилителя. Их видовое разделение по этому признаку настолько многообразно, что проще ориентироваться лишь на самые основные и принципиальные отличия. Лучше – не углубляясь в тонкости функционирования радиодетали и не объясняя ее устройство обратить внимание на эксплуатационные характеристики свойственные соответствующим классам.

Усилители класса А, В, АВ, Н и прочие их производные. Хоть и отличаются временем и степенью открытия транзисторов для пропускания тока в цепь, действуют принципиально одинаково. Главная проблема для всех аппаратов этого типа, возникающие в начальный момент пропускания тока, нелинейные искажения входного сигнала. Все в конструкции этого типа техники направлено на борьбу с ними. Что приводит к уменьшению КПД и серьезному нагреву. Отсюда вытекает серьезный рост размеров с повышением мощности – для большого устройства, и зажатость звучания от ее недостатка – если устройство маленькое. Класс А считается самым точным и наименее подверженным помехообразованию и, как результат, обладает наименьшей  производительностью.

Усилители класса D. Транзисторы в них работают как ключи, открываются мгновенно и сразу пропускают ток. И это приводит к полному отсутствию нелинейных искажений. Коротко говоря, этот тип усилителей полная противоположность предыдущему семейству. Выигрывая в КПД, они плохо себя проявляют, при воспроизводении звукового диапазона, что особенно заметно в области высоких частот. Для тех, кто ищет компактный усилитель в автомобиль – этот класс может быть особенно интересен.

Также отличаются эти устройства не только по назначению, но и по исполнению.

На интегральных микросхемах. Что называется, дешево и почти сердито. Играет цветасто, бравурно и громко. Но недостает полноты картины, не хватает глубины и мягкости. На случай, если вы любите только парады и марши. Благодаря компактной элементной базе легко помещаются в небольшой корпус. Часто используются как сбалансированное решение для автомобиля. Среди таких аппаратов часто встречаются, так называемые ресиверы, выполняющие ряд сопутствующих функций. Например, в них могут быть интегрированы вай-фай и блютуз модули. Одним словом, бурно развивающееся направление. Существуют и дорогие модели с удивительным звучанием, относящиеся к hi-end классу.

На транзисторах. Отработанная и проверенная технология. Звук зависит от качества транзисторов. Современные радиодетали позволяют добиваться при воспроизведении минимума искажений, богатства нюансов с легкостью отыгрывая и динамичные композиции. Попадаются даже экземпляры, которые звучат совсем нежестко, по-домашнему. Все они довольно универсальны. Могут работать с любой акустикой. Хотя тут не все однозначно. Класс А выдает самый богатый диапазон, но проседает по КПД и мощности, более требователен в подборе акустики. Системы классов В или D менее привередливы. Им по зубам колонки с низкой чувствительностью. При этом не будет чувствоваться зажатости, замкнутости динамического диапазона.

Ламповые. Их часто выбирают ценители. Воспроизведение теплое и естественное. Идеально передают тембр голоса и способны раскрыть всю звуковую палитру играющего инструмента. Лучше всего показывают себя в тандеме с мягкими динамиками на основе бумаги или подобного по механическим свойствам материала.

Гибридные. В последнее время особенно популярны. Здесь лампы обрабатывают входной сигнал, а накачкой колонок занимаются усиливающие каскады на транзисторных схемах. Союз «меча и орала» придает игре теплоту, без ущерба КПД и позволяет точно управлять акустикой. Им по силам «раскачать» тугие колонки с хорошими низами.

Надо оговориться, что в этой номенклатуре присутствует тавтология, которая закрепилась исторически. Среди перечисленных выше разрядов усилителей основной и главной единицей все равно остается транзистор. Просто исполнен он различно. В аппаратах на интегральных микросхемах – транзисторы плотно упакованы в крошечном кусочке кремния, в ламповых – это отдельные триоды в стеклянной колбе. Но в общем, несмотря на то, что все эти устройства собраны из одинаковых по сути, но по-разному исполненных элементов, транзисторными называют лишь те, в которых они представляют собой отдельную полупроводниковую деталь. Кстати, в сети встречается ошибочная формулировка «усилитель звука на транзисторе», которая неверна уже потому, что транзисторов в современном усилителе много, как минимум один на каскад.

Как выбрать усилитель: специфика и советы

     
Транзисторный усилитель умеет детализировать звучание, а также делает саунд сочным и четким

Сегодня мы постараемся ответить на самые важные вопросы касательно усилителей: какие функции они выполняют, в чем разница, из чего он состоит, какие особенности следует учитывать при покупке и многие другие.

Функции и настройки

Усилители бывают разных типов, в том числе аналоговые и цифровые. Рассмотрим аналоговые. Они выполняют всего две базовые функции:

1. Усиление звукового сигнала в процессе звукопередачи;
2. Коммутация подключенных к нему источников.

Но на самом деле можно выделить еще одну – это RRIA-коррекция и усиление звукового сигнала, идущего от головки звукоснимателя винилового проигрывателя. Но она актуальна только тогда, когда имеется заведомо встроенный в усилитель фонокорректор.

А под коммутацией следует понимать то, что к агрегату можно параллельно подсоединить несколько источников сигнала (виниловые проигрыватели, проигрыватели компакт-дисков, DVD-проигрыватели, тюнеры и др.). При этом всего лишь за счет переключения специальной ручки (или даже с помощью нажатия кнопочки), расположенной на передней панели «усилка», можно выбрать необходимый параметр. Легко и удобно.

Что касается настроек, то скажем откровенно – чем более качественный усилитель, тем меньше в нем разного рода настроек. Хорошие High-End-усилители могучих аудио-брендов уже имеют адаптированные, идеальные настройки.

Вполне достаточно того, когда у «усилка» есть селектор входов, регулятор громкости и кнопка mute для моментального выключения громкости. Все остальное, по-хорошему, должно уже автоматически предусматриваться производителем.

Кто-то сейчас подумает: «А как же эквалайзер? И вообще, чем больше свободных настроек – тем лучше». Ответим так: аппаратура High-End-класса должна сводить любые «самостоятельности» к минимуму. Ее задача – улучшить звучание и облегчить жизнь слушателя, не заставляя его все время что-то настраивать. Такая техника создана исключительно для наслаждения, а не для экспериментов.

Строение и разновидности

Ламповый усилитель обеспечивает «живое и теплое» звучания музыки

Итак, на прилавках современного аудио-рынка встречаются как 1-блочные, так и 2-блочные и даже 3-блочные усилители. В чем их отличия друг от друга, и какие выбрать?

Традиционный, довольно простой и бюджетный аналоговый «усилок» представляет собой, как правило, 1-блочный (все находится в едином корпусе) агрегат.

Важно!

А вот в High-End-аппаратуре это устройство обычно состоит из 2-х или 3-х устройств (встречается и больше).

Для чего нужны такие полноразмерные подустройства? Чтобы ответить на сей вопрос, давайте рассмотрим строение этого агрегата. Представим усилитель, как аппарат, включающий 3 функциональных узла:

• блок питания;
• контроль усилителя (селектор входов, ручки настройки громкости и прочее);
• последовательность каскадов усиления.

Рассмотрим подробнее третий узел. Существует входной, выходной каскад и промежуточные каскады.

Самый важный – это входной каскад, потому что он «буферный», он согласовывает входное сопротивление «усилка» и выходное сопротивление источника сигнала, он может функционировать даже с очень слабыми звуковыми сигналами от источника.

Как мы уже говорили ранее, различные дополнительные, «как бы», очень важные и мега-функциональные детали часто способны лишь ухудшить саунд и внести лишние искажения.

Шумы и искажения, привнесенные в сигнал слабой силы (например, как такой сигнал, который поступает от источника звука на входной каскад) в результате будут явно заметны в силу того, что саунд будет дополнительно усиливаться другими каскадами. На ухудшение звуковой передачи также могут влиять и трансформаторы, провоцирующие сильные токи и вибрацию.

Разработчики аудиоаппаратуры для решения этих проблем пришли к выводу, что механизмы управления и входной каскад необходимо разделить. Для этого и было принято решение вынести их за пределы основного блока, чтобы остальные каскады существовали автономно, не коверкая звук. Так родился «предусилитель».

А то, что не вошло в него (это – промежуточные каскады и выходной каскад) было размещено в автономном блоке. Такой компонент носит название «усилитель мощности». Именно поэтому качественный усилитель премиум-класса всегда (97% из 100%) обладает двухблочным предусилителем и усилителем мощности. Это и позволяет добиться совершенного звука.

Со временем и с развитием технологий усилитель мощности тоже был успешно разделен на два автономных блока.

Получается, что ответом на вопрос: зачем нужны автономные подустройства, моноблоки, будет – для усовершенствования качества и для достижения лучшего звучания.

Разделив функционал на части, когда каждый важный компонент (или их система) находится в собственном корпусе, разработчики добились самого главного – значительной оптимизации звукопередачи и звуковоспроизведения.

О значении блока питания

2-блочный усилитель – оптимальный вариант для аудиофила в соотношении «цена-качество»

Роль блока питания в усилители велика. Правда. Чтобы понять причины этому, рассмотрим особенности самого процесса усиления.

Все мы знаем, что энергия, никуда не исчезая, преобразуется из одного вида в другой. И с усилителями это естественно тоже работает.

Усиленный звуковой сигнал, в дальнейшем передаваемый на акустику, является той самой «преобразованной» энергией, которая, в свою очередь, перемещается на каскады усиления традиционным путем перехода из розетки в блок питания усилителя.

Совет

А вот за усиление звукового сигнала в самих усилителях полностью отвечают такие компоненты, как лампы (в ламповых агрегатах) или транзисторы (ну, конечно же, если речь идет о транзисторных «усилках»). Как в первом, так и во втором случае, принцип их работы одинаков.

Транзистор, к примеру, это электронная составляющая, включающая эмиттер (к нему как раз и идет энергия (постоянный ток) от блока питания), коллектор (от него уже усиленный сигнал, то есть «преобразованная» энергия следует либо на акустическую систему, либо на промежуточный каскад) и, наконец, базу, находящуюся между коллектором и эмиттером (в нее поступает слабенький сигнал, нуждающийся в усилении).

Отсюда становится понятно, что постоянный ток прямиком из блока питания переходит на акустическую систему, даже минуя транзистор (к базе). За «преобразование» в этом случае, действительно, отвечает база.

Таким образом, получается, что слабый звуковой сигнал, достигший базы, сам управляет процессом преобразования энергии, идущей от блока питания к акустике. Это и есть вся суть усиления, как процесса. Чтобы весь этот процесс был наиболее качественным и правильным, следует выбирать лучшие блоки питания.

Ведь задача блока питания – это преобразование переменного тока в постоянный ток, а также сокращение напряжения тока до конкретных единиц (в зависимости той или иной схемы аппарата). Тут важным аспектом выступает качество «превращения» тока. За эту функцию в блоке питания отвечают сглаживающие конденсаторы и специальные схемы выпрямителей.

Если ток будет плохо преобразован, то появятся нежелательные колебания, которые могут легко проникнуть в звуковой сигнал, а значит, музыка будет звучать ужасно. И это еще раз подтверждает значение качества блока питания.

Заключение

Активная акустика со встроенным усилителем лидирует в сегменте бытовых колонок. Она избавляет от необходимости подбирать одно к другому и полностью исключает риск роковой ошибки. Поэтому об импедансе чаще всего задумываются любители автозвука, которым приходится выбирать динамики и усилитель по отдельности, либо аудиофилы, которые строят свою кастомную систему. В обоих случаях достаточно посмотреть, сколько мощности выдаст усилитель на импедансе выбранных колонок, и проверить по их номинальной мощности, не надорвутся ли динамики от такой нагрузки.