Давайте разберём, что такое усилитель звука. Все знают, что усилитель звука представляет собой электронное устройство, которое увеличивает напряжение, а именно мощность или ток в виде сигнала. Кстати, усилители используются в беспроводной связи и вещании, а также в звуковом оборудовании разных видов. Они могут быть также классифицированы как усилители слабого сигнала или же усилители мощности.

Что такое усилитель звука?

Усилители со слабым сигналом применяются в основном в разных беспроводных приемниках. Впрочем, они также используются в акустических колонках, проигрывателях аудиоплееров и проигрывателях компакт-дисков.

Усилитель слабого сигнала предназначен для работы с крайне малыми входными сигналами, в некоторых случаях измеряющими по несколько нановольт. Такие усилители должны генерировать минимальный внутренний шум, увеличивая напряжение сигнала на большой коэффициент. Наиболее эффективным устройством для этого применения является полевой транзистор.

Характеристикой, которая обозначает эффективность усилителя слабого сигнала, является чувствительность, определяемая как количество микровольт (10 -6 вольт) входного сигнала, которые генерируют определенное отношение выходного сигнала к шумовому выходу (обычно от 10 до 1).

Усилители мощности используются не только в беспроводных передатчиках, но и так же широковещательных передатчиках и hi-fi аудио-оборудовании. Наиболее часто применяемым устройством для усиления мощности является популярный биполярный транзистор. Однако радиолампы, считавшиеся устаревшими, становятся все более известными, особенно среди любителей музыки. Многие меломаны и аудиофилы считают, что ламповый усилитель обеспечивает превосходную точность, а также чистоту звука.

Два важных параметра в звуковом усилении — это мощность и эффективность. Выходная мощность измеряется в ваттах (Вт) или киловаттах (Квт). Эффективность — это отношение выходной мощности сигнала к общей потребляемой мощности (потребляемая мощность источника питания или аккумулятора).

Это значение всегда меньше и обычно оно выражается в процентах. В аудио применениях усилители мощности эффективны на 30-50%. В передатчиках беспроводной связи и вещания эффективность составляет от 50 до 70 процентов. В hi-fi усилителях звуковой мощности искажение также является важным фактором. Это мера степени, в которой выходной сигнал является точной репликацией входного сигнала, чем меньше искажение, тем лучше точность воспроизведения выходного звука.

Также усилители — это крошечные компоненты слуховых аппаратов, которые заставляют голоса звучать громче. Они могут являться гаджетами в радио, которые усиливают далекие сигналы и устройства в стерео аппаратуре, которые управляют вашими громкоговорителями и огромными черными ящиками (комбо-усилителями), которые вы подключаете к электрогитарам.

Что такое усилители?Давайте поближе посмотрим!

Усилитель (часто называемый «усилителем звука») представляет собой некий электромагнитный или же электронный компонент, который может усиливать электрический ток. К примеру, если вы носите слуховой аппарат, то он использует мини-микрофон, чтобы улавливать звуки из окружающего вас мира, а после превращать их в колеблющийся электрический ток (он же сигнал), который может постоянно изменяться по мощности.

Что такое усилитель звука?

Усилитель звуковой на основе транзисторов принимает сигнал (вход ) и увеличивает его множество раз, прежде чем подавать его в маленький громкоговоритель, который расположен внутри вашего ушного канала, чтобы вы тут же услышали значительно увеличенную версию оригинальных звуков (выход).

Легко подсчитать, какая разница между усилителем: отношение выходного сигнала к входному сигналу, измерение, называемое усилением усилителя (или иногда коэффициент усиления или коэффициент усиления). Таким образом, усилитель, удваивающий размер исходного сигнала, имеет коэффициент усиления.

Для звуковых усилителей коэффициент усиления часто выражается в децибелах (в частности, он в десять раз превышает логарифм выходной мощности, делённый на входную мощность).

Искажение и обратная связь для усилителя звука

Теперь важная особенность усилителя заключается не только в том, что он повышает электрический ток. Но заключается в том, что он должен точно воспроизводить качество входного сигнала, даже если этот сигнал постоянный (а иногда и резкий) изменяется как по частоте, так и по амплитуде (для аудиоусилителя, это означает громкость).

Усилитель звука может работать лучше с некоторыми звуковыми частотами, чем с другими; диапазон частот, над которыми он работает удовлетворительно, называется — пропускной способностью. В идеале, он должен производить достаточно плоский отклик или линейный отклик с широким диапазоном различных входных сигналов (поэтому коэффициент усиления практически постоянный в диапазоне частот).

Если усилитель звука не точно воспроизводит входные частоты в своем выходе, он страдает от так называемого частотного отклика, что означает, что он увеличивает некоторые частоты больше, чем другие. (Иногда этот эффект преднамерен. Малые наушники-вкладыши часто разрабатываются таким образом, чтобы дать дополнительный бас).

Усилители также должны работать в широком диапазоне амплитуд (обычно это означает громкость звука), что приводит к другой проблеме. По мере увеличения входной амплитуды усилитель звука будет бороться за соответствующее увеличение выходного сигнала, потому что есть ограничение на то, сколько мощности он может дать. Это означает, что любое дальнейшее увеличение входного сигнала будет просто производить тот же уровень выхода — явление, известное как отсечение, и увеличение количества искажений.

Что такое усилитель с обратной связью?

Другие проблемы усилителя звука называются обратной связью, и люди, которые используют микрофоны на сцене, хорошо знакомы с этим. Если микрофон слишком сильно поднят или расположен слишком близко к громкоговорителю, он подаёт не только звук голоса человека или инструмента (как это и предполагалось), но и усиленный звук голоса или инструмента, поступающего из динамик немного после, который затем повторно усиливается — только для того, чтобы снова пройти через громкоговоритель и снова усилить. Результатом является ужасно оглушительный свисток, который мы называем обратной связью. Многие рок-звезды и группы сделали обратную связь эффектной частью их звука, включая Джима Хендрикса и Нирвану.

Иногда используются два отдельных усилителя — предварительный усилитель (он же предусилитель») и усилитель мощности. Предусилитель принимает исходный сигнал и повышает его до какого-либо минимального входного уровня, который может управлять усилителем мощности, впрочем, «мощник» повышает сигнал, достаточный для акустики.

Что такое усилитель?

Усилитель — это общий термин, используемый для описания схемы, которая увеличивает свой входной сигнал, но все усилители классифицируются в соответствии с их конфигурациями схем и методами работы.

В электронных приборах имеются малые усилители сигнала, которые обычно используются устройствами, поскольку они имеют возможность усилить относительно небольшой входной сигнал.

Существует множество форм электронных схем, классифицированных как усилители, от операционных усилителей и усилителей малых сигналов до больших усилителей мощности сигнала. Классификация усилителя зависит от размера сигнала, большого или малого, его физической конфигурации и того, как он обрабатывает входной сигнал, т. е. Отношения между входным сигналом и током, текущим в нагрузке.

Классы усилителей от  A до D

Никакой усилитель не идеален во всех отношениях или идеально подходит для каждого применения; существует множество различных применений для усилителей и различных типов. Когда вы выбираете усилитель для конкретного применения, вы всегда ставите под угрозу что-то — либо выигрываете (сколько вы получаете), линейность (насколько близко выходной сигнал напоминает вход, часто неофициально называемый «верность», особенно для аудиоусилителей), или эффективности (сколько энергии вы теряете). Помимо классифицирования по типам напряжения, мощности, тока и частоты или их конечного использования, усилители часто также классифицируются с использованием букв алфавита (обычно от A до D), что, в общем, говорит вам, является ли определенный усилитель звука оптимизированым для линейности, эффективности.

Усилители класса А обычно обеспечивают лучшее качество выходного сигнала (лучшая линейность), но, как правило, они большие, горячие, тяжелые, энергоемкие и неэффективные. Класс B предлагает более низкую линейность, но дешевле, + в нём работает кулер.

Класс AB является компромиссным решением, нацеленным на качество вывода класса A и эффективность класса B.

Усилители класса C имеют гораздо более высокую эффективность, но намного хуже качество продукции. Вы также можете видеть другие классы усилителей (D, F, G, H, I, S и T), хотя мы не будем здесь останавливаться.

Классификация по конструкции

Разве это действительно имеет значение, как усилитель сделан, если он повышает ваш сигнал? Для многих людей ответ это громкое «да».

Еще в 1950-х и 1960-х годах транзисторы произвели революцию в технологии звуковых аппаратов, но сделали немного больше, чем сигналы от микрофона (усиливая все входные сигналы одинаково, что ухудшает фоновый шум, а также звуки, которые вы действительно хотели услышать); с 1980-х годов, цифровые звуковые аппараты использовали гораздо более сложные интегральные схемы, чтобы обеспечить более избирательное усиление сигналов без шума, адаптированных именно к конкретному характеру потери слуха каждого человека. Другими словами, очень важно, как сконструирован усилитель.

Другие специальные усилители звука

Усилители не всегда предназначены для Hi-Fi усиления сигнала. Например, операционные усилители («op-amps») являются общими компонентами в электронных схемах, которые могут использоваться для всех видов приборов, начиная с основных вычислительных операций, таких как сложение и вычитание до фильтрации сигналов и колебаний.

Стереоусилители могут быть критическим элементом для наилучшего качества звука.

Целью усилителя является получение небольшого электрического сигнала и его увеличение или усиление. В случае предварительного усилителя сигнал должен быть достаточно усилен, чтобы его принимал усилитель мощности.

В случае усилителя мощности, сигнал должен быть увеличен намного больше, который достаточен для громкоговорителей. Хотя усилители кажутся таинственным «черным ящиком», основные принципы работы относительно просты.

Усилитель получает входной сигнал от источника (мобильное устройство, проигрыватель, CD / DVD / медиаплеер и т. д.) и создает увеличенную копию оригинального меньшего сигнала. Мощность, необходимая для этого, поступает от 220-вольтовой настенной розетки. Усилители имеют три основных соединения: вход от источника, выход на динамики (акустику) и источник питания от настенной розетки на 220 вольт.

Как работает усилитель

Мощность от 220 вольт посылается в секцию усилителя, известного как источник питания, где он преобразуется из переменного тока в постоянный ток. Постоянный ток подобен мощности, в батареях; электроны (или электричество) протекают только в одном направлении. Поток переменного тока протекает в обоих направлениях.

Из аккумулятора или источника питания электрический ток подается на переменный резистор, также известный как транзистор. Транзистор — это, по существу, клапан, который изменяет количество тока, протекающего по цепи, на основе входного сигнала от источника.

Сигнал от входного источника заставляет транзистор уменьшать или понижать его сопротивление, тем самым позволяя ток течь.

Величина тока, разрешенного для потока, зависит от размера сигнала от входного источника. Большой сигнал приводит к увеличению потока тока, что приводит к большему усилению меньшего сигнала. Частота входного сигнала также определяет, как быстро работает транзистор. Например, тон 100 Гц от входного источника заставляет транзистор открываться и закрываться 100 раз в секунду. Ток 1000 Гц от входного источника заставляет транзистор открываться и закрываться 1000 раз в секунду. Таким образом, транзистор контролирует уровень (или амплитуду) и частоту электрического тока, посылаемого на динамик, точно так же, как и клапан. Таким образом достигается усиление действия.

Добавьте в систему потенциометр, также известный как регулятор громкости, и у вас есть усилитель. Потенциометр позволяет пользователю контролировать количество тока, которое поступает на динамики, что напрямую влияет на общий уровень громкости. Хотя существуют различные типы и конструкции усилителей, все они работают подобным образом.

Усилитель представляет собой электронное устройство, которое увеличивает напряжение, ток или мощность сигнала. Усилители используются в беспроводной связи и вещании, а также в звуковом оборудовании всех видов. Они могут быть классифицированы как усилители слабого сигнала или усилители мощности.

Усилители с слабым сигналом используются в основном в беспроводных приемниках. Они также используются в проигрывателях аудиоплееров и проигрывателях компакт-дисков.

Усилители мощности используются в беспроводных передатчиках, широковещательных передатчиках и аудио-оборудовании hi-fi.

Акустические усилители или усилители для акустики

Аудиочастотные усилители используются для усиления сигналов в диапазоне человеческого слуха, приблизительно от 20 Гц до 20 кГц, хотя некоторые аудиоусилители Hi-Fi расширяют этот диапазон до около 100 кГц, в то время как другие аудиоусилители могут ограничивать ограничение частоты до 15 кГц или менее.

Аудио усилители напряжения используются для усиления сигналов низкого уровня от микрофонов, магнитофонов и дисков и т. д. С дополнительной схемой они также выполняют такие функции, как коррекция тональной коррекции уровней сигнала и микширование с разных входов, как правило, они имеют высокое усиление напряжения и средние значения высокое выходное сопротивление.

Аудио усилители мощности используются для приема усиленного входа от серии усилителей напряжения, а затем обеспечивают достаточную мощность для управления громкоговорителями.

Усилители IF

Промежуточные усилители частоты — это настроенные усилители, используемые в радио, ТВ и радаре. Их цель — обеспечить большую часть усиления напряжения радио-, телевизионного или радиолокационного сигнала до того, как аудио- или видеоинформация, переносимая сигналом, будет отделена (демодулирована) от радиосигнала.

Они работают на частоте ниже, чем принятый радиосигнал, но выше, чем аудио- или видеосигналы, которые в конечном итоге создаются системой. Частота, с которой работают ПЧ усилители, и ширина полосы частот усилителя зависит от типа оборудования. Например, в радиоприемниках усилители работают на частоте около 470 кГц, а их полоса пропускания обычно составляет 10 кГц (от 465 до 475 кГц), в то время как телевидение обычно использует полосу пропускания 6 МГц для сигнала ПЧ на частоте от 30 до 40 МГц, а в радаре — ширину полосы 10 МГц.

Усилители RF

Радиочастотные усилители — это настроенные усилители, в которых частота работы определяется настроенной схемой. Эта схема может быть или не быть, настраиваться в зависимости от цели усилителя. Полоса пропускания также зависит от использования и может быть относительно широкой или узкой. Входное сопротивление обычно низкое, как и усиление. (Некоторые радиочастотные усилители практически не имеют никакого усиления, но в основном представляют собой буфер между приемной антенной и более поздними схемами, чтобы предотвратить нежелательные сигналы высокого уровня от приемных цепей, достигающих антенны, где они могут быть повторно переданы в качестве помех).

Особенностью радиочастотных усилителей, где они используются на самых ранних этапах приемника, является низкая шумовая характеристика. Важно, чтобы фоновый шум, обычно создаваемый любым электронным устройством, сведен к минимуму, потому что усилитель будет обрабатывать сигналы с очень низкой амплитудой от антенны (мкВ или меньше). По этой причине обычно наблюдаются малошумящие транзисторы FET, используемые на этих этапах.

Ультразвуковые усилители

Ультразвуковые усилители — это тип звукового усилителя, управляющего частотами от 20 кГц до 100 кГц; они обычно предназначены для конкретных целей, таких как ультразвуковая очистка, обнаружение металла, ультразвуковое сканирование, системы дистанционного управления и т. д. Каждый тип усилителя будет работать на довольно узкой полосе частот в пределах ультразвукового диапазона.

Широкополосные усилители

Широкополосные усилители должны иметь постоянный коэффициент усиления от постоянного тока до нескольких десятков МГц. Они используются в измерительном оборудовании, таком как осциллографы и т. д., где необходимо точно измерять сигналы в широком диапазоне частот. Из-за их чрезвычайно широкой полосы пропускания коэффициент усиления низкий.

Усилители постоянного тока

Усилители постоянного тока используются для усиления напряжений постоянного тока (0 Гц) или сигналов с очень низкой частотой, где важно значение постоянного тока сигнала. Они распространены во многих электрических системах управления и измерительных приборах.

Видеоусилители

Видеоусилители — это особый тип широкополосного усилителя, который также сохраняет уровень постоянного тока сигнала и используется специально для сигналов, которые должны применяться к ЭЛТ или другому видеооборудованию. Видеосигнал содержит всю информацию о снимке в телевизионных, видео и радиолокационных системах. Полоса пропускания видеоусилителей зависит от использования. В телевизионных приемниках он простирается от 0 Гц (DC) до 6 МГц и еще шире в радаре.

Буферные усилители

Буферные усилители представляют собой часто встречающийся специализированный тип усилителя, который можно найти в любой из вышеперечисленных категорий, они помещаются между двумя другими цепями, чтобы предотвратить работу одной цепи, влияющей на работу другой. (Они ИЗОЛИРУЮТ цепи друг от друга).

Часто буферные усилители имеют коэффициент усиления одного, то есть они фактически не усиливаются, так что их выход имеет ту же амплитуду, что и их вход, но буферные усилители имеют очень высокий входной импеданс и низкий выходной импеданс и поэтому могут быть использованы в качестве импеданса совместимое устройство. Это гарантирует, что сигналы не будут ослаблены между цепями, как это происходит, когда цепь с высоким выходным сопротивлением подает сигнал непосредственно в другую цепь с низким входным импедансом.

Операционные усилители (ОУ)

Операционные усилители (Op-amps) разработаны из схем, предназначенных для ранних аналоговых компьютеров, где они использовались для математических операций, таких как добавление и вычитание. Сегодня они широко используются в интегральной схеме, где они доступны в одном или нескольких пакетах усилителей и часто включаются в сложные интегральные схемы для конкретных приложений.
s

Конструкция основана на дифференциальном усилителе, который имеет два входа вместо одного и производит выход, который пропорционален разности между двумя входами. Без отрицательной обратной связи операционные усилители имеют чрезвычайно высокий коэффициент усиления, как правило, в сотнях тысяч.

Применение отрицательной обратной связи увеличивает пропускную способность операционного усилителя, поэтому они могут работать как широкополосные усилители с полосой пропускания в диапазоне МГц, но уменьшают их коэффициент усиления. Простая сеть резисторов может применять такую ​​обратную связь извне, а другие внешние сети могут изменять функцию операционных усилителей.

Выходные свойства усилителей

Усилители используются для увеличения амплитуды напряжения или тока или для увеличения количества мощности, доступной обычно из сигнала переменного тока. Какова бы ни была задача, есть три категории усилителей, которые относятся к свойствам их выхода;

1. Усилители напряжения.
2. Токовые усилители.
3. Усилители мощности.

Целью усилителя напряжения является то, чтобы амплитуда формы выходного напряжения была больше, чем амплитуда сигнала входного напряжения (хотя амплитуда выходного тока может быть больше или меньше амплитуды входного тока, это изменение менее важно для предназначение усилителя).

Целью токового усилителя является то, чтобы амплитуда сигнала выходного тока была больше, чем амплитуда сигнала входного тока (хотя амплитуда выходного напряжения может быть больше или меньше амплитуды входного напряжения, это изменение менее важно для предназначение усилителя).

В усилителе мощности произведение напряжения и тока (т.е. мощность = напряжение x тока) на выходе больше, чем произведение напряжения x тока на входе. Обратите внимание, что напряжение или ток могут быть меньше на выходе, чем на входе. Это продукт двух, который значительно увеличился.

Предусилители или предварительные усилители

Они принимают сигнал входящего линейного уровня и «готовы» для использования с внешним усилителем. Предусилитель — это устройство, который стоит перед усилителем, принимает один или несколько сигналов и позволяет вам устанавливать громкость, обработку и другие настройки, прежде чем отправлять их на усиления для воспроизведения на динамиках, наушниках или другом устройстве вывода.

Раздельный компонентный или выделенный усилитель

Специальный усилитель представляет собой отдельный компонент, который не включает в себя цепи аудио- или видеопереключателей, тюнер, сеть или любой другой компонент, который не имеет прямого отношения к принятию сигнала линейного уровня и повышению выходного сигнала, чтобы подготовить его для воспроизведения динамиками или (в меньших случаях) наушниках.

Эти усилители могут быть настроены для использования в переднем (живом) звуке, домашнем кинотеатре, студиях звукозаписи или любой другой конфигурации или настройке по мере необходимости. Они могут быть цифровыми или аналоговыми по своему характеру, и их можно сопоставить или ввести в соответствие с количеством или типом громкоговорителей, для которых они будут сопряжены. Специальный усилитель может подключать один динамик в динамике (фактически, он может быть расположен внутри корпуса динамика, как в случае сабвуфера или монитора с питанием), или он может подключать всю акустическую систему или шкаф.

Интегрированный усилитель

Интегрированные усилители — это усилители с цепью предварительного усиления, которые могут обрабатывать базовое переключение между источниками, а также некоторую рудиментарную обработку, чтобы легко соединить набор источников с усилителем. Интегрированный усилитель подобен предусилителю и выделенному усилителю в одном.

Усилитель для наушников

Усилитель для наушников — это, как вы думаете, устройство, которое принимает сигнал линейного уровня и лучше подготавливает его к импедансу и уровням, требуемым наушниками, для более качественного усиления.

Для многих высококачественных наушников требуется усилитель для наушников, чтобы наушники получили улучшенные детали, динамику и четкость при использовании усилителя для наушников. Усилители для наушников могут быть получены аналоговыми аудиосигналами линейного уровня, цифровым аудиосигналом.

AV-ресивер

AV-ресивер или усилитель для кино обеспечивает надежное переключение и обработку звука и видео, а также от двух до девяти усилителей (или более) для питания всей системы домашнего кинотеатра. AV-ресивер является предусилителем, аудио / видеопроцессором и многоканальным усилителем, все в одном.

Усилитель действительно просто принимает одну форму или представление звука (входной цепи) и превращает его в другой (выходная цепь). Хороший качественный усилитель делает это с большой точностью и реалистичностью, в то время как менее дорогой не может выполнить эту работу. Множество различных компонентов составляют усилитель, но в основном вы говорите об устройстве, которое использует отдельный источник питания для усиления меньшего представления звука в более крупном. Ток действует как несущая волна, чтобы усилить исходный источник во что-то, что может заставить работу (нагрузку) на акустической системе и издавать слышимый звук.

Все это усиление звукового сигнала обычно требует некоторой энергии, а это означает тепло. Существуют различные типы аудиоусилителей которые обращаются к тому, как это делают усилители. Каждый из них имеет свой собственный уровень функциональности, популярности, эффективности и стиля.

Некоторые типы усиления могут предложить огромное качество, такое как усиление класса A, или АВ, но это связано с затратами на создание большого количества тепла и потерь энергии (это в основном все время). Другие усилители компрометируют, как класс AB, в то время как другие (класс D) работают на чрезвычайно высоком уровне эффективности по сравнению с их аналогами класса A и AB. Эта тема — это действительно целая другая дискуссия, и мы предлагаем вам нажать ссылку во главе этого абзаца, чтобы узнать больше об классах усилителей. Достаточно сказать, что усилители используют транзисторы в качестве основного компонента для усиления мощности. И транзисторы становятся горячими, когда они используются.

Когда вы повышаете входной сигнал, вы обязательно будете подбирать некоторые «добавки» на этом пути. Эти автостопы называются искажениями, и они могут разрушить ваш звук. Усилители хорошего качества для домашнего кинотеатра, наушников и живого звука минимизируют искажения и дают очень качественный выход, который очень близко соответствует входному сигналу.

Если вы являетесь производителем, импортером, дистрибьютором или агентом в области воспроизведения звука и хотели бы связаться с нами, пожалуйста, свяжитесь со мной в ВК или по эл. почте: anl555@bk.ru

Вам нужен хороший усилитель для наушников, новый ламповый усилитель или отличный ЦАП, плеер, наушники, АС или другая звуковая техника, (усилитель, ресивер и т.д.) то пишите в ВК, помогу выгодно и с гарантией  приобрести хорошую звуковую технику…

По всем вопросам Пишите мне на эл. почту: anl555@bk.ru или ВК https://vk.com/id104002989 или https://ok.ru/aleksandr.levchuk2

Не бойтесь меня и добавляйтесь в ВК, Ютуб, Одноклассники, FK

Не забывайте сохранять нас в закладках! (CTRL+SHiFT+D) Подписывайтесь, комментируйте, делитесь в соц.сетях. Желаю удачи в поиске именно своего звука! 

На нашем сайте Звукомания есть полезная информация по звуку и видео, которая пригодится для каждого, причем на каждый день, мы обновляем сайт «Звукомания» постоянно и стараемся искать и писать только отличную, проверенную и нужную информацию.

Если вы хотите узнать больше об этой теме, и быть в курсе, пожалуйста, подпишитесь на наш сайт