Интегральный усилитель отличается от усилителя мощности. Интегральный усилитель имеет возможность подключения и переключения входов различных источников, обеспечивает разную степень декодирования или обработки звука, а также обладает встроенным усилителем, который обеспечивает подачу питания на акустические колонки.
Что такое усилитель мощности и как он используется?
- Конфигурации каналов усилителя мощности
- Как подключить усилитель мощности
- Усилители мощности и сабвуферы
- Как использовать усилитель мощности с ресивером
- Усилители мощности и интегральные усилители
- Почему вам может понадобиться усилитель мощности?
Усилитель мощности представляет собой специализированный тип аудиоусилителя, который предназначен для подачи усиленного сигнала на один или несколько динамиков. В отличие от ресивера, усилитель мощности не имеет дополнительных функций и соединений, таких как встроенное радио, переключение источников входного сигнала, и обработка аудио и видео (AV). Обычно на панели управления усилителя мощности имеется только выключатель питания и регулятор громкости, который выполняет функцию регулировки выходной мощности.
Конфигурации каналов усилителя мощности
Усилители мощности предлагают различные конфигурации каналов, начиная от одномодульных (моно) усилителей до двухканальных (стерео) устройств. В системах объемного звучания часто используются усилители, поддерживающие 5, 7 и даже более 7 каналов.
Для получения девяти каналов можно комбинировать семиканальный усилитель с двумя двухканальными моделями. В ситуации, когда необходимо обеспечить 11 каналов, решением может стать сочетание семиканального усилителя с двумя двухканальными моделями, где для каждого канала может использоваться отдельный моноблочный усилитель, что требует наличия большего количества усилительных устройств.
Классификация усилителей мощности звука
Сфера использования
По назначению усилители мощности можно разделить на два основных типа: бытовые и профессиональные.
- Бытовые усилители имеют сравнительно невысокую стоимость и компактные размеры, акцентируя внимание на минимизации искажений звука. Чаще всего такие усилители не являются отдельными устройствами, а интегрированы в другие устройства в виде микросхем. В бытовых моделях часто присутствует эквалайзер – устройство, обеспечивающее коррекцию амплитуды сигнала в определённых диапазонах частот.
- Профессиональные усилители предназначены для достижения высокой выходной мощности звука и передачи его на большие расстояния, поддерживая при этом высокое качество. Обычно такие усилители представлены в виде отдельно стоящих устройств, размеры которых стандартизированы для «рэкового» формата. Это значительно упрощает их транспортировку и установку на специальные телекоммуникационные стойки, где ширина корпуса должна составлять 17,75 дюйма (450,85 мм), а высота кратна 1,75 дюйма (44,45 мм).
Стереоусилитель Unitra WS-503 (Источник)
Профессиональные усилители звука делятся на несколько подкатегорий:
- Студийные. Эти устройства используются в звукозаписывающих студиях и при усилении звука, при этом они ориентированы на качество, а не на громкость. В отличие от бытовых, в студийных моделях отсутствует эквалайзер, поскольку частотная коррекция осуществляется с помощью микшерных пультов, а диапазон частот воспроизведения расширен.
- Инструментальные. Эти устройства созданы для усиления электрических инструментов, таких как бас-гитары, синтезаторы, электроскрипки и драм-машины. Инструментальные усилители могут быть выполнены в виде блоков с предусилителями и динамиками и предназначены не столько для точного усиления сигнала, сколько для подчеркивания определённых частот и добавления нужной тональной окраски в музыку.
- Концертные. Как можно догадаться по названию, эти устройства используются для усиления звука на концертах, фестивалях и других музыкальных событиях. К основным требованиям к ним относится надёжность и возможность долговременной работы при максимальных нагрузках. Поэтому в концертных усилителях предусмотрены разные виды защиты от перегрева, перенапряжения, короткого замыкания и воздействия внешней среды.
Клавишный (инструментальный) усилитель (Источник)
Цены на профессиональные усилители звука, как правило, значительно выше, чем на бытовые модели, что обуславливается их качественным исполнением и функционалом.
Количество каналов
Количество каналов, поддерживаемых усилителями звука, варьирует от одного до шестнадцати. Наибольшей популярностью пользуются двухканальные модели. Это означает, что к ним можно подключить не более двух динамиков, работая в моно- или стереорежиме. Оптимальной конфигурацией подключения является «один канал — один динамик».
Классы
Традиционная классификация классов усилителей мощности, разработанная Институтом инженеров электротехники и электроники (IEEE), включает обозначения A, B, C и D. Эти буквы представляют различные классы (режимы) работы усилителей. Следует отметить, что не существует единого стандарта для таких классов, поэтому дополнительно применяются и другие режимы. Одна и та же буква может обозначать совершенно разные характеристики, что делает невозможно универсальное их сравнение в данной статье.
Как выбрать усилитель мощности звука
При приобретении усилителя, как для домашнего, так и для профессионального использования, стоит придерживаться важного правила: выбор усилителя лучше осуществлять одновременно с выбором акустических систем. Это важно для согласования мощности обоих устройств — недостаточно мощный усилитель не сможет продолжительное время работать при максимальной нагрузке, в то время как слишком мощный усилитель может повредить динамики. При расчёте необходимой мощности стоит оставить запас, чтобы не эксплуатировать усилитель на пределе его возможностей.
Для домашнего использования рекомендуется сначала задуматься о том, действительно ли вам нужен усилитель. В большинстве случаев он уже встроен в устройства воспроизведения звука, и их характеристик будет достаточно. Однако если вы являетесь истинным ценителем и обладаете специфическими требованиями к звуку, следует рассмотреть возможность приобретения ламповых усилителей.
При выборе профессионального устройства нужно определиться с условиями его эксплуатации: где будет происходить усиление звука, в каких условиях, и какой именно звук планируется усилить. Усилители звука, предназначенные для систем экстренного оповещения, функционируют по другим принципам, нежели аудиоусилители в студиях звукозаписи.
Также покупатели часто забывают, что качество работы усилителя не измеряется исключительно показателем мощности. Необходимо обратить внимание на уровень шума, вес, размеры устройства, а также на материалы и качество исполнения.
Как появляется звук в колонке?
Излучатель звука – это устройство для преобразования электрических сигналов в акустические волны (звук) и излучения их в окружающее пространство.
Излучатели звука классифицируются по нескольким принципам действия, но остановимся на наиболее распространённом и понятном примере — электродинамическом громкоговорителе, более известном как динамик.
На фото: фирменный медный динамик Klipsch Reference — именно такой динамик чаще всего представляется в нашем восприятии
Мы планируем написать отдельную и подробную статью о конструкции динамика и принципе его работы. В настоящей статье сконцентрируемся на сути вопроса, объясняя его простыми словами.
Когда электрический сигнал поступает в динамик, он указывает, как нужно взаимодействовать с воздухом, создавая механические колебания и толкая воздух таким образом, чтобы мы могли услышать миллионы звуковых волн, определённо соответствующих музыке, заложенной в исходном электрическом сигнале.
Этот электрический сигнал изначально поступает из источника звука, который может быть проигрывателем винила, CD-плеером, кассетным плеером, медиаплеером, телевизором, плеером внутри смартфона и любым другим доступным устройством.
На фото: проигрыватель винила Pro-Ject Essential III — классический аналоговый источник, золотой стандарт в индустрии Hi-Fi
Извлечение звука и его усиление
Но почему этот сигнал изначально слаб, и его необходимо усиливать? Здесь стоит обратить внимание на историческое развитие процесса.
Давным-давно процесс извлечения звука и его воспроизведения был полностью механическим. Примером могут служить патефоны с большими рупорами, где механическая игла скребет по канавкам пластинки, а возникающие колебания усиливаются благодаря раструбу-рупору. Аналогично, когда мы говорим в рупор, наш голос также становится заметно громче.
На фото: патефон с рупором начала XX века
С ростом индустрии Hi-Fi в середине 20 века механическая схема была усовершенствована за счёт преобразования механических колебаний в электрические сигналы. Эту технологию впервые разработала знаменитая датская компания Ortofon, которая изобрела звукосниматель (картридж для проигрывателя винила) для решения этой проблемы.
Полученный с помощью картриджа электрический сигнал не имеет достаточной мощности для непосредственного преобразования в звук динамиком. Именно в этот момент возникает необходимость в усилении этого сигнала.
На фото: Ortofon MC Windfeld Ti — звукосниматель, преобразующий механические сигналы с пластинки в электрические
Причем, в нашем примере, чем громче мы хотим, чтобы звук был, тем мощнее динамик нам нужен, а это предполагает ещё более значительный сигнал, поступающий в динамик.
С цифровым сигналом ситуация аналогична, но с некоторыми отличиями. Для того чтобы преобразовать цифровую музыку в электрическую для подачи на динамики, её нужно сначала преобразовать из цифровой формы в аналоговую. Для этого служат цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП), детально рассмотрим их в будущих статьях. Важно понимать, что даже они производят электрический сигнал на выходе, который также нуждается в усилении для активного динамика.
На фото: SYNTHESIS Roma 14DC+ — пример современного High End CD-проигрывателя
Усилитель – это устройство (или набор устройств), которое увеличивает мощность исходного электрического сигнала от источника до уровня, при котором он может быть подан на динамик акустической системы. В результате этого процесса мы получаем громкий и ясный звук, который приносит удовольствие слушателям.
На фото: современный ламповый усилитель Hi-Fi класса TAGA Harmony
Надеемся, что, объясняя на простых примерах, мы помогли вам понять, для чего нужен усилитель и какова его роль в Hi-Fi системе звучания. Получив больше информации о внутреннем устройстве усилителя, его ключевых параметрах, принципах работы, а также различных типов усилителей и область их применения, вы сможете максимально эффективно использовать аудиосистему. И об этом мы подробно поговорим в следующих статьях.
На какие характеристики усилителя обращают внимание?
- Выходная мощность. Номинальная мощность определяет уровень нелинейных искажений, которые не превышают установленные стандартом показатели. Проще говоря, это рабочая мощность для усилителя, при которой он может комфортно взаимодействовать с акустическими системами, не создавая слышимых дефектов. Максимальная мощность представлена значениями с ненормированным уровнем искажений сигнала, что свидетельствует о том, что усилитель на этой мощности будет эксплуатироваться на пределе своих возможностей, и вряд ли вы насладитесь прослушиванием музыки. Какова должна быть мощность у усилителя звука? На этот вопрос нельзя однозначно ответить, поскольку это зависит от особенностей акустических систем и размеров пространства, в котором усилитель будет работать. Например, для небольшой комнаты может быть достаточно 40 ватт, в то время как для большой концертной площадки даже 100 ватт может быть недостаточно.
- Коэффициент усиления. Это соотношение между уровнем выходного сигнала и входным уровнем, то есть, насколько звуковой сигнал был усилен по отношению к его первоначальному значению.
- Частотный диапазон. Этот параметр определяет, с каким спектром частот способен работать усилитель. Как правило, многие современные усилители давно превосходят традиционные рамки Hi-Fi, установленные в 20 – 20 000 Гц. Однако этот показатель не обязательно определяет качество звука.
- Отношение сигнал/шум. Этот параметр показывает, насколько собственный шум усилителя ниже, чем полезный музыкальный сигнал.
После краткого обзора характеристик перейдём к обсуждению видов усилителей.
Основные виды усилителей
Существует четыре ключевых типа усилителей:
Предварительный усилитель (часто именуемый просто пред). В современных аудиосистемах он нередко представлен в виде отдельного блока. Основная цель предусилителя — подготовка сигнала от источника к подаче на мощность. С его помощью пользователь может регулировать массу параметров сигнала до подачи его непосредственно на усилитель мощности, используя эквалайзер и фильтры. На задней панели предусилителя располагается множество цифровых и аналоговых входов для источников (CD-плеер, проигрыватель винила, магнитофон, телевизор).
Разрядность ЦАП, бит: 32
Частота дискретизации, кГц: 384
- Отдельный компонент обеспечивает широкий функционал;
- Хорошая изоляция и защита от помех;
- Высокое качество звука.
- Высокая стоимость;
- Необходимость использовать усилитель мощности;
- Большие размеры;
Оконечный усилитель (также известный как усилитель мощности или мощник). Его единственная функция — усиление уровня сигнала, обеспечивая больше тока и напряжения. Обычно на мощниках не предусмотрено множество регулировок, так как все они находятся на предусилителе. К усилителю мощности подключаются акустические системы, а на задней панели обычно присутствует пара входов и клеммы для подключения динамиков.
Мощность на канал при 4 Ом, Вт: 200
Мощность на канал при 8 Ом, Вт: 200
Мощность на канал при 4 Ом, Вт: 800
Мощность на канал при 8 Ом, Вт: 500
Мощность на канал при 4 Ом, Вт: 200
Мощность на канал при 8 Ом, Вт: 200
- Максимально качественный усилительный тракт;
- Высокая выходная мощность;
- Хорошая защита от наводок и помех.
- Большие размеры;
- Дорогая стоимость;
- Наличие необходимости в предусилителе.
Интегрированный усилитель (или интегральный усилитель). Он сочетает в себе функции предварительного усилителя и усилителя мощности в одном корпусе, что представляется удобным для пользователей, не желающих создавать сложные аудиосистемы.
Бренд: Cambridge Audio
Мощность на канал при 4 Ом, Вт: 35
Мощность на канал при 8 Ом, Вт: 35
Мощность на канал при 4 Ом, Вт: 50
Мощность на канал при 8 Ом, Вт: 50
Как выбрать мощность усилителя для колонок
Одним из ключевых параметров усилителя является его выходная мощность, измеряющаяся в ваттах — стандартной единице для измерения электрической мощности. Выходная мощность усилителей может варьироваться значительно. Чтобы определить, достаточно ли мощности усилителя для вашей аудиосистемы, нужно иметь в виду, что производители используют различные методы измерения мощности. Существует два основных типа мощности:
- Пиковая мощность — это максимально возможное значение мощности усилителя при максимально возможном сигнале. Тем не менее, такие значения часто не годятся для реальной оценки и чаще всего используются в рекламных материалах.
- Среднеквадратичная мощность, или длительная мощность, — это мощность, при которой усилитель демонстрирует минимальные гармонические искажения и работает при постоянной, активной, номинальной нагрузке. Это более объективная характеристика рабочей мощности усилителя.
Важно, сравнивая различные усилители, удостовериться, что вы сравниваете один и тот же тип мощности, чтобы избежать ошибок в сравнении. Иногда производители не указывают, какой именно вид мощности применен в их устройствах, потому рекомендуется обратиться к руководству пользователя или веб-сайту производителя для получения детальной информации.
Дополнительным важным параметром является допустимая мощность, которая указывает на устойчивость акустических систем к тепловым и механическим повреждениям при длительной работе с шумовыми сигналами. Однако при оценке мощностных характеристик усилителей наиболее объективной остаётся именно среднеквадратичная мощность.
При определении объема необходимой мощности стоит учитывать такие факторы, как площадь помещения и музыкальный жанр. Например, для исполнения акустической музыки, такой как фолк-дуэт, требуется значительно меньшая мощность, чем для метал-группы. Также расчет мощности зависит от акустики помещения, количества слушателей и типа площадки.
Мощность, которую усилитель выдаёт на выходе, зависит от импеданса акустики. Чем выше импеданс, тем ниже выходная мощность. На практике это означает, что если у вас колонки с импедансом 4 ома и усилитель выдает 50 Вт на канал, то подключив колонки на 8 Ом, мощность на выходе составит всего 25 Вт.
Чем выше чувствительность колонок, тем меньше мощности потребуется от усилителя для достижения требуемого уровня громкости. Например, для ламповых усилителей, которые обычно имеют низкую мощность, нужны очень чувствительные акустические системы. И наоборот, если у колонок низкая чувствительность, тогда усилитель, вероятно, должен обеспечивать мощность более 100 Вт.
❓ Что выбирать сначала: колонки или усилитель?
Если у вас еще нет домашней акустической системы, то целесообразнее будет сперва выбрать колонки, которые подходят для вашего помещения и удовлетворяют вашим требованиям к качеству звука. Затем, на основе имеющихся характеристик колонок, можно переходить к выбору усилителя, который максимально раскроет их потенциал.
На что еще обратить внимание при выборе усилителя
- Наличие встроенного ЦАП. Устройство с собственным цифро-аналоговым преобразователем позволяет сэкономить средства, так как вам не придется приобретать дополнительный внешний ЦАП для подключения различных устройств к усилителю.
- Фонокорректор, позволяющий подсоединить проигрыватель виниловых пластинок, будет полезным дополнением к усилителю.
- У усилителя может быть один или даже два выхода на сабвуфер, что повысит его универсальность и расширит возможности подключения.
- Если у вас еще нет акустической системы, начните с подбора колонок, соответствующих размерам вашего помещения и вашим требованиям к звуку. После этого проще будет подобрать усилитель.
- Правильно подобранный усилитель поможет вам в полной мере раскрыть возможности акустической системы и заново услышать хорошо известные музыкальные произведения.
- Усилитель необходим для пассивных акустических систем, так как без него не получится подключить пассивные колонки к источнику звука.
- Для новичков подходит интегральный усилитель, который объединяет функции предварительного и мощного усилителя в одном корпусе.
- Любителям тепла лампового звука стоит рассмотреть ламповые усилители, однако они обычно обладают низкой мощностью.
- Если вы часто слушаете музыку в наушниках, обязательно выберите модель с отдельным усилителем для наушников или со встроенной функцией усиления.
- Когда усилитель оснащён фонокорректором, к нему можно подключать проигрыватель виниловых пластинок.
