Усилителя. Усилитель звуковой частоты: принцип работы, виды и особенности применения

Как работает усилитель звуковой частоты. Какие бывают виды усилителей. Где применяются усилители звука. Как выбрать подходящий усилитель для конкретной задачи.

Принцип работы усилителя звуковой частоты

Усилитель звуковой частоты (УЗЧ) — это электронное устройство, предназначенное для увеличения мощности входного звукового сигнала. Основная задача УЗЧ — усилить слабый сигнал с микрофона, звукоснимателя или другого источника до уровня, достаточного для работы акустических систем.

Принцип работы УЗЧ заключается в следующем:

1. На вход усилителя подается слабый звуковой сигнал (обычно милливольты).
2. Сигнал проходит через несколько каскадов усиления на транзисторах или микросхемах.
3. В каждом каскаде происходит увеличение амплитуды сигнала.
4. На выходе формируется усиленный сигнал мощностью от единиц до сотен ватт.
5. Выходной сигнал подается на акустические системы для воспроизведения звука.

Ключевые параметры УЗЧ — коэффициент усиления, выходная мощность, частотный диапазон, уровень искажений. Современные усилители обеспечивают качественное усиление в диапазоне 20 Гц — 20 кГц при искажениях менее 0.1%.

Основные виды усилителей звуковой частоты

В зависимости от назначения и особенностей схемотехники выделяют следующие виды УЗЧ:

• Предварительные усилители — усиливают слабые сигналы с микрофонов и других источников
• Усилители мощности — обеспечивают основное усиление сигнала для работы акустики
• Интегральные усилители — совмещают функции предусилителя и усилителя мощности
• Ламповые усилители — используют электронные лампы для усиления сигнала
• Транзисторные усилители — построены на полупроводниковых транзисторах
• Цифровые усилители — усиливают сигнал в цифровом виде

Каждый тип имеет свои преимущества и недостатки. Выбор конкретного вида УЗЧ зависит от требований к качеству звука, мощности и других параметров.

Где применяются усилители звуковой частоты

Усилители звуковой частоты имеют очень широкую сферу применения:

• Домашние аудиосистемы и стереокомплексы
• Профессиональное звуковое оборудование для концертов
• Студийная звукозаписывающая аппаратура
• Системы озвучивания помещений и открытых площадок
• Автомобильные аудиосистемы
• Системы громкоговорящей связи
• Телевизоры, радиоприемники, смартфоны

Практически любое устройство, воспроизводящее звук, имеет в своем составе усилитель звуковой частоты. От качества УЗЧ во многом зависит итоговое звучание аудиосистемы.

Особенности трансляционных усилителей

Отдельную категорию представляют трансляционные усилители, предназначенные для озвучивания больших площадей. Их особенности:

• Высокое выходное напряжение (70-100 В) для передачи сигнала на большие расстояния
• Возможность подключения длинных линий с множеством громкоговорителей
• Наличие входов для микрофонов и линейных источников
• Функции микширования нескольких входных сигналов
• Возможность зонирования и раздельной регулировки громкости по зонам

Трансляционные усилители широко применяются для озвучивания торговых центров, вокзалов, производственных помещений и других крупных объектов.

Как выбрать подходящий усилитель звука

При выборе усилителя звуковой частоты следует учитывать ряд важных параметров:

• Выходная мощность — должна соответствовать мощности акустических систем
• Количество каналов — моно, стерео или многоканальный
• Диапазон воспроизводимых частот — для качественного звука 20 Гц — 20 кГц
• Коэффициент нелинейных искажений — желательно менее 0.1%
• Отношение сигнал/шум — не менее 80-90 дБ
• Входные и выходные разъемы — совместимость с другой аппаратурой
• Дополнительные функции — эквалайзер, защита от перегрузки и т.д.

Также важно учитывать конкретную задачу — для домашнего использования подойдет интегральный усилитель, а для озвучивания большого зала потребуется мощный трансляционный.

Современные тенденции в разработке усилителей звука

В последние годы наблюдаются следующие тенденции в сфере усилителей звуковой частоты:

• Миниатюризация схем за счет применения интегральных микросхем
• Повышение энергоэффективности, особенно в мобильных устройствах
• Развитие цифровых усилителей класса D с высоким КПД
• Внедрение DSP-процессоров для цифровой обработки сигнала
• Улучшение качественных показателей — снижение уровня искажений, расширение частотного диапазона
• Интеграция усилителей с беспроводными технологиями (Bluetooth, Wi-Fi)

Эти тенденции позволяют создавать все более совершенные и функциональные усилители для различных применений.

Заключение

Усилители звуковой частоты остаются важнейшим элементом любой аудиосистемы. Понимание принципов работы и особенностей различных видов УЗЧ позволяет грамотно подобрать усилитель для конкретной задачи. При выборе важно учитывать ключевые параметры и сферу применения устройства. Современные технологии обеспечивают создание высококачественных усилителей с отличными характеристиками для самых разных областей использования.

Усилители

Спектрометрические (линейные) усилители     Спектрометрические усилители используются при амплитудном анализе сигналов. Одна из функций спектрометрических усилителей  — линейное увеличение амплитуд выходных сигналов предусилителей, которые находятся в диапазоне милливольт, до диапазона 0.1-10 В, в котором работают АЦП. Коэффициенты усиления спектрометрических усилителей обычно бывают до нескольких тысяч.  Кроме того, спектрометрические усилители должны иметь хорошую линейность (< 0.2%). Для амплитудного анализа важно обеспечить хорошее отношение сигнал/шум, так как оно определяет амплитудное, а стало быть, и энергетическое разрешение спектрометра. Так как источники шума в детекторе и первых усилительных каскадах имеют более широкую частотную полосу, чем полоса полезной информации, отношение сигнал/шум может быть улучшено соответствующей фильтрацией. Однако, как правило, оптимальное энергетическое разрешение требует довольно длительных импульсов. Длительность выходных сигналов спектрометрических усилителей находится в микросекундном диапазоне (~3-70 мкс). Однако при высоких скоростях регистрации событий для минимизации наложений импульсов, они наоборот должны быть короткими. Кроме того, нередко нужно сохранить и временную информацию, а это связано с достаточно широкой полосой пропускания. Оптимальное решение часто является результатом компромисса. Современные линейные усилители позволяют работать при загрузках до ~7000 с -1 без ухудшения разрешения и до ~90000 с-1 с небольшим его ухудшением. Фильтрация шумов Рис. 1. CR-RC фильтр     Простая дифференцирующая CR-цепочка является фильтром высоких частот. При прохождении сигнала через дифференцирующую цепочку ослабляются его низкочастотные составляющие. Интегрирующая RC-цепочка является фильтром низких частот. При прохождении сигнала через интегрирующую цепочку ослабляются его высокочастотные составляющие. (Отметим, что дифференцирование и интегрирование в электронных цепях не эквивалентно соответствующим математическим операциям, хотя и является их грубым приближением.) Дифференцирование и интегрирование сигналов применяется в усилителях для улучшения отношения сигнал/шум. Обычно постоянные времени дифференцирующих τ d и интегрирующих τi цепей  выбираются одинаковыми τd = τi = τ. На рис. 1. показана форма выходного сигнала после CR-RC фильтра. Рис. 2. Зависимость вклада шумов от постоянной времени усилителя     Компоненты суммарного шума имеют различные спектральные распределения. Для одних спектральная плотность растет с ростом частоты, для других, наоборот, уменьшается, для третьих — постоянна. Минимальные шумы достигаются при постоянной времени CR-RC фильтра τ, когда вклады, зависящих от частоты компонентов, равны (см. рис 2). Оптимальная постоянная времени зависит от характеристик детектора, предусилителя и формирующих цепей усилителя. Для кремниевых детекторов заряженных частиц оптимальная постоянная времени 0.5-1 мкс. Для германиевых и Si(Li) детекторов она заметно больше (6-20 мкс). Понятно, что оптимальная для шумовых характеристик спектрометра постоянная времени фильтра будет ограничивать его загрузочные характеристики. Улучшение последних достигается ценой ухудшения разрешения.     В таблице приведены сравнительные характеристики шумовых свойств различных фильтров нормированные на отношение сигнал/шум для теоретически оптимального фильтра, который имеет экспоненциальные передний и задний фронты и точечную вершину. Аналоговым формированием оптимальный фильтр не реализуется. Таблица 1. Относительные шумовые характеристики различных способов формирования импульсов Формирующий фильтр Форма импульса Коэффициент увеличения отношения шум/сигнал Теоретически оптимальный 1 Фильтр, формирующий треугольный импульс 1. 08 Формирование квазигауссового сигнала CR + (RC)n   n = 1   1.36 n = 2   1.22 n = 3   1.18 n = 1.12 Формирование на линии задержки ~1.9 Формирование на двух линиях задержки ~2.3     Рассмотрим различные способы формирования сигналов в спектрометрических усилителях. Усилители с формированием квазигауссового сигнала Рис. 3. Упрощенная схема активных интегрирующих фильтров      Сигнал квазигауссовой формы можно получить однократным дифференцированием и многократным интегрированием CR + (RC)n. При увеличении количества интегрирований сигнал приобретает все более симметричную колоколобразную форму, близкую к кривой Гаусса. В современных усилителях вместо простых CR-RC цепочек используют более сложные схемы.     Для интегрирования используют так называемые активные фильтры, выполненные на операционных усилителях (рис. 3). Использование активных фильтров позволяет сократить количество секций интегрирования.     На рис. 4. показана упрощенная схема усилителя с активными фильтрами. Рис. 4. Упрощенная схема усилителя с активными фильтрами Хотя спектрометрические свойства усилителей с формированием однополярных сигналов квазигауссовой формы близки к оптимальным, обычно в них также предусмотрена возможность получения биполярных сигналов (см. рис. 5), в частности, для получения временной информации. Рис. 5. Выходные сигналы усилителя с активными фильтрами и квазигауссовым формированием Рис. 6. Выходные сигналы усилителя: а) квазигауссовой формы, б) квазитреугольной формы. Оба сигнала сформированы с одинаковыми постоянными времени.     С помощью активных фильтров можно также получать сигналы с формой, приближенной к треугольной с почти линейным нарастанием (рис. 6). Сигнал формируется в результате сложения сигналов от нескольких интегрирующих секций с соответствующими весами.  Такое формирование позволяет получить несколько лучшее отношение сигнал/шум, чем в случае сигналов гауссовой формы, правда, слегка большей длительности. Кроме того, снижается чувствительность амплитуды выходных импульсов ко времени сбора зарядов в детекторе.

Восстановление базовой линии     В высококачественном усилителе в основном используется связь по постоянному току, за исключением может быть только дифференцирующей схемы, расположенной вблизи его входа. Любое соединение через конденсатор приводит к смещению базовой линии так, чтобы площадь импульсов над ней и под ней были равны. Это смещение зависит от частоты следования импульсов и их амплитудного распределения. Статистический характер распределения времени появления сигналов приводит к флуктуациям этого смещения. В результате небольшое смещение базового уровня после прохождения усилительных секций может вызвать большое и нестабильное смещение базового уровня на выходе усилителя. А это в свою очередь может привести к ухудшению энергетического разрешения спектрометра.     Смещение базового уровня можно сильно уменьшить, используя биполярные сигналы. Оптимальными для этого являются импульсы с одинаковыми площадями и равными длительностями положительных и отрицательных частей сигнала. Однако использование биполярных сигналов ведет к ухудшению отношения сигнал/шум и увеличению наложений импульсов из-за увеличения длительности сигналов.     Самым простым решением восстановления базового уровня является использования диода. Однако диоды  не позволяют свести смещение до незначительного уровня. В частности потому, что происходит выпрямление шумов. Это создает дополнительное смещение базового уровня. Рис. 8. Упрощенная схема системы восстановления базового уровня. CBLR — эквивалентная емкость.     Современные спектрометрические усилители обычно содержат специальные цепи восстановления базового уровня. На рис. 8 проиллюстрирован принцип работы таких цепей. В простой цепи восстановления постоянного уровня ключ S1 всегда замкнут и он работает как CR дифференцирующая цепочка. Базовый уровень между импульсами восстанавливается до потенциала земли с помощью сопротивления RBLR. Для того чтобы не ухудшить отношение сигнал/шум, постоянная времени CBLR RBLR должна быть, по крайней мере, в 50 раз больше постоянной времени усилителя. Такое восстановление базового уровня не позволяет достаточно хорошо поддерживать базовый уровень под потенциалом земли при высоких скоростях счета. В нем площадь сигнала над потенциалом земли такая же, как площадь сигнала ниже потенциала земли. При низких скоростях счета время между импульсами существенно больше длительности импульсов и базовый уровень практически под потенциалом земли. При увеличении скорости счета базовый уровень понижается, и тем больше, чем больше скорость счета.     Лучшими характеристиками обладают стробируемые устройства восстановления базового уровня. В них ключ S1 разомкнут во время прохождения импульса и замкнут, при его отсутствии. Таким образом, дифференцирование работает только во время между импульсами. Стабильность восстановления базового уровня зависит от способности цепей, замыкающих и размыкающих ключ S1, определять наличие или отсутствие импульса. В простейших цепях такого рода используется пороговое устройство (дискриминатор), порог срабатывания которого  вручную устанавливается немного выше уровня шумов. В более сложных устройствах уровень шума и наличие импульса определяется автоматически. Формирование на линиях задержки Рис. 9. Упрощенная схема усилителя с формированием на линии задержки     Лучше всего усилители с формированием на линиях задержки приспособлены для сцинтилляционных детекторов. Имея хорошие временные характеристики, они в этом случае практически не ухудшают спектрометрические характеристики (отношение сигнал/шум) измерительных систем, которые в данном случае в основном определяются статистикой световыхода сцинтиллятора и электронного умножения в ФЭУ. Однако когда в основном интересует временная или счетная информация, усилители с формированием на линиях задержки могут использоваться и с другими детекторами. Можно сказать, что усилители с формированием на линиях задержки занимают промежуточное положение между быстрыми и спектрометрическими усилителями.     Импульс предусилителя складывается с инвертированным и задержанным импульсом. Так как задний фронт сигнала предусилителя имеет гораздо большую длительность, чем передний, за время задержки его уровень не успевает заметно измениться и на выходе получается прямоугольный импульс с длительностью равной времени распространения сигнала в линии задержки. Величину сопротивления 2RD (см. рис. 9) можно немного регулировать, чтобы скомпенсировать потери амплитуды задержанного импульса в линии задержки. При должной регулировке задний фронт выходного импульса не будет иметь отрицательного выброса. Основное преимущество формирования на линии задержки заключается в том, что выходные импульсы имеют прямоугольную форму с короткими передними и задними фронтами. Задний фронт — зеркальное отражение переднего фронта. Для предотвращения наложений сигналов такое формирование близко к идеальному. Каскадированием двух цепей формирования можно получить биполярный сигнал с положительной и отрицательной частями одинаковой амплитуды и длительности. Таким образом, можно устранить смещение базовой линии на переходных емкостях, правда, ценой удвоения длительности сигналов и соответственно обострения проблемы их наложения. Кроме того, биполярные сигналы  можно использовать для временной привязки.      С полупроводниковыми и сцинтилляционными детекторами, передние фронты импульсов которых лежат в наносекундном диапазоне, в качестве линий задержки используют обычные кабели с ~5 нс/м. Для ионизационных камер и пропорциональных счетчиков со временем сбора электронной компоненты, находящейся в микросекундном диапазоне, используют специальные кабели или искусственные линии задержки. Усилители с формированием сигналов с помощью стробируемого интегратора     Время сбора заряда в германиевых детекторах гамма-квантов зависит от места, где произошло взаимодействие. Время сбора в небольших детекторах варьируется в диапазоне от 100 до 200 нс. В больших детекторах — от 200 до 700 нс. В результате длительность передних фронтов выходных импульсов предусилителя варьируется в этих же диапазонах. Это сказывается на величинах амплитуд  выходных импульсов усилителя с квазигауссовым формированием импульсов и приводит к ухудшению энергетического разрешения спектрометра. Чем длиннее передний фронт выходного сигнала предусилителя, тем меньше амплитуда выходного сигнала усилителя. Это так называемый баллистический дефект (ballistic deficit). Для постоянных времени фильтров усилителя в диапазоне в диапазоне 6 — 10 мкс этот эффект мал, так как длительность выходных сигналов усилителя много больше, чем максимальное время сбора зарядов в детекторе. Однако при измерениях с большими загрузками приходится использовать меньшие постоянные времени. При использовании постоянных времени < 2 мкс этот эффект становится основной причиной, ограничивающей энергетическое разрешение при использовании усилителей с квазигауссовым формированием  сигналов.     Эта проблема решается следующим образом (см. рис. 10 и 11). Для простоты изложения в качестве предварительного фильтра возьмем формирователь на линии задержки. Рассмотрим два крайних случая — нулевая длительность переднего фронта (сплошные линии на рис. 10) и большая длительность переднего фронта (штриховые линии). В первом случае на выходе предварительного фильтра получается прямоугольный сигнал, во втором — трапеция. Длительность сигнала трапецеидальной формы больше, чем прямоугольной на величину длительности переднего фронта импульса предусилителя. Секция стробируемого интегратора позволяет решить две задачи. Она уменьшает высокочастотную компоненту шумов и позволяет устранить влияние баллистического дефекта. Рис. 10. Формы импульсов в усилителе с формированием сигналов с помощью стробируемого интегратора: а) выход предусилителя, б) выход предварительного фильтра, в) выход усилителя (см. рис. 10). Рис. 11. Упрощенная схема усилителя с формированием сигналов с помощью стробируемого интегратора Рис. 12. Формы сигналов в усилителе с формированием сигналов с помощью стробируемого интегратора: а) выход предварительного фильтра, б) выход усилителя.     Пока отсутствует импульс с предварительного фильтра, ключ S1 разомкнут, а ключ S2 замкнут, таким образом выход стробируемого интегратора заземлен. Когда появляется импульс с предварительного фильтра, ключ S1 замыкается, а ключ S2 размыкается, и сигнал с предварительного фильтра интегрируется на емкости С1. Время интегрирования устанавливается таким же, как длительность самого длинного импульса предварительного фильтра. Таким образом, амплитуда импульсов на выходе усилителя не зависит от длительности переднего фронта импульса предусилителя. В конце периода интегрирования ключ S1 размыкается, а ключ S2 замыкается. Выходной сигнал быстро возвращается к базовому уровню.     В реальных усилителях вместо формирования на линии задержки в предварительном фильтре используются активные RC-фильтры. Формы импульсов реального усилителя показаны на рис. 12.     Усилители с формированием сигналов с помощью стробируемого интегратора имеют хорошие шумовые характеристики сравнимые с характеристиками усилителей с квазигауссовым формированием, и, в тоже время, они позволяют работать при высоких загрузках.

Цифровые процессоры сигналов     В связи с успехами микроэлектроники появилась возможность цифровой обработки сигналов, которая позволяет более полно, по сравнению с аналоговой обработкой, использовать потенциал детекторных систем.     Задача цифровой обработки сигнала — как можно более раннее (в идеале сразу после предусилителя или ФЭУ) преобразование сигнала детектора в цифровой поток данных без потери содержащейся в нем информации. Цифровые данные далее могут запоминаться в кольцевом буфере и извлекаться оттуда для обработки в программируемой логической матрице. В принципе многие параметры, которые традиционно извлекаются с помощью аналоговой электроники, могут быть получены при использовании различных алгоритмов цифровой обработки. В частности могут быть получены энергия, время,   координаты, параметры идентификации частиц. Цифровая обработка сигналов позволяет использовать оптимальные фильтры и сложные алгоритмы, учитывающие специфические свойства детекторных систем, извлекать информацию, которую сложно или вообще невозможно получить с помощью аналоговых систем. Так как данные оцифровываются на раннем этапе, информация меньше искажается за счет шумов и наводок. Кроме того, цифровая обработка допускает работу при более высоких загрузках и позволяет уменьшить или совсем устранить мертвое время. Наконец, использование цифровой обработки делает аппаратуру гораздо более компактной, что немаловажно в установках для физики высоких энергий, где задействованы тысячи различных детекторов. Рис.13. Пример функции отклика цифрового фильтра.     Рассмотрим цифровую обработку сигналов при амплитудном (энергетическом) анализе. Аналоговые сигналы предусилителя оцифровываются быстрым параллельным АЦП так, что их существенные параметры преобразуются в поток чисел. Далее аппаратным образом производятся цифровые преобразования, аналогичные тем, что производятся в аналоговых усилителях (компенсация полюса нулем, высоко- и низкочастотная фильтрация и т.д.). Цифровая фильтрация позволяет получить результаты, недостижимые при аналоговой фильтрации. Например, плоскую вершину (рис. 13), которая позволяет компенсировать баллистический дефект. А в случае, когда он несущественен, сделать вершину точечной. Эта форма идеального фильтра с максимальным отношением сигнал/шум. Рис. 14. Сравнение зависимости скорости регистрации от входной загрузки цифровой и аналоговой систем.     На рис. 14 и 15 сравниваются характеристики двух спектрометров. В одном из них используется аналоговая обработка сигналов, а в другом — цифровая. В том и другом случае оптимизировались характеристики для достижения максимальной скорости регистрации. В аналоговом спектрометре был использован усилитель со стробируемым интегратором с постоянной времени фильтров 0.25 мкс и АЦП с поразрядным взвешиванием и мертвым временем 0.9 мкс. В цифровом процессоре использовался трапецеидальный фильтр со временем нарастания переднего фронта 0.72 мкс и плоской вершиной с длительностью 0.68 мкс. Видно, что цифровой процессор позволяет достичь заметно большую максимальную скорость регистрации,  чем аналоговая система. При этом энергетическое разрешение цифровой системы вполне сравнимо с энергетическим разрешением аналоговой системы. При оптимизации по шумовым свойствам, цифровые системы позволяют получить даже лучшее, чем у аналоговых спектрометров отношение сигнал/шум во всем диапазоне входных загрузок, позволяя при этом заметно большую скорость регистрации.     Цифровые системы по сравнению с аналоговыми также имеют лучшую температурную стабильность, что может оказаться критическим при длительных измерениях. Рис. 15. Сравнение энергетического разрешения цифровой и аналоговой систем.

Что такое трансляционный усилитель — виды, как работает, как правильно выбрать трансляционный усилитель мощности — системный интегратор Альфа Технолоджис

Трансляционный усилитель – это прибор, который усиливает мощность электрических звуковых сигналов. Он необходим при трансляции фоновой музыки, голосовых объявлений, сигналов тревоги на большой территории. Именно площадь пространства служит главным фактором, требующим использования усилителя. Это связано с тем, что при увеличении расстояния возрастает длина линий связи. В свою очередь, чем длиннее линии связи, тем больше потери мощности звука.

Вопрос потери мощности решается просто: за счет увеличения напряжения линий, потому что именно ток влияет на мощность сигнала при его прохождении по линиям. Но для увеличения напряжения нужно снабдить громкоговорители понижающим трансформатором, который бы преобразовал напряжение. Поэтому появилось два стандарта передачи сигнала: 70 и 100 Вольт.

Стовольтное озвучивание называют «трансляционным», для него используют специальные трансляционные усилители. Это оборудование служит источником напряжения, из которого громкоговорители извлекают номинальную мощность.

   

Принцип подключения трансляционных усилителей

При подключении домашней акустики используют так называемое низкоомное подключение. Оно предполагает, что сопротивление и мощность каждой акустической системы согласованы с отдельным каналом усилителя. Однако в трансляционных системах к одному каналу усилителя подключают ветку динамиков. Для этого используют параллельную электрическую цепь.

В рамках номинала усилителя к одной линии может быть подключено любое число динамиков. Например, если номинал усилителя – 240 Вт, к нему можно подключить акустику в 6 Вт. Поэтому главная характеристика усилителя – это номинальная мощность. Она должна быть больше или равна общей мощности оборудования, включенного в цепь.

Сфера применения

Этот тип оборудования используют при длине линий свыше 20 м, поэтому при помощи трансляционных усилителей озвучивают:

• железнодорожные и автомобильные вокзалы;
• торговые центры, супермаркеты и магазины;
• кафе, рестораны, бары;
• университеты и другие учебные заведения;
• производственные цеха и склады;
• парки и прочие открытые площадки.

Усилители служат для трансляции фоновой музыки, рекламных и информационных сообщений, они передают сигналы тревоги. Это оборудование одинаково необходимо для голосового оповещения и прокручивания музыки.

Виды трансляционных усилителей

• Микшерные.
• Бустерные.
• Многоканальные.
• С интегрированным источником звука.

Большинство моделей совмещено с микшером. Такие устройства называются микширующими или микшерными, они служат для одновременного подключения нескольких источников звука: микрофонов, проигрывателей, тюнеров. На выходе получается совмещенный сигнал. Это удобно, например, когда в торговом зале нужно сделать объявление, не отключая фоновую музыку.

Также в продаже в нашем интернет-магазине есть микширующие устройства с зонированием. Они рассчитаны на системах с подключением групп усилителей к разным зонам, каждая из которых регулируется по громкости и мощности. Вы можете купить упрощенную версию многозонного усилителя, которая обходится без блока регуляторов. Вместо него установлен селектор, включающий и отключающий звук в отдельных зонах вещания.

Кроме микшерных устройств есть также бустерные модели, которые служат исключительно для увеличения мощности в одной зоне вещания. У них нет микшера в составе, поэтому они требуют подключения к микшерным устройствам или другим линейным источникам.

Выше всего в нашем каталоге цена многоканальных трансляционных усилителей: например, четырехканальный APart REVAMP4240T. Это профессиональное оборудование, которое объединяет несколько увеличителей мощности с отдельными регуляторами.

Наконец, для озвучивания малых и средних помещений покупают модели с интегрированным источником звучания. В нашем каталоге представлены модели, которые позволяют прокручивать записи одновременно с нескольких носителей. Но мощность этого класса приборов не превышает 500 Вт.

    

Как работает трансляционный усилитель

Усилитель – это комбинированное устройство, которое состоит из предусилителя, усилителя мощности и согласующего трансформатора. Предварительные усилители увеличивают низкоуровневые звуковые сигналы: до 100 мВ, которые поступают от источника. Они передают сигналы на усилитель мощности. Параметры входящего сигнала обычно регулируются: это называется регулировкой входа или чувствительности.

Усилители мощности наращивают звуковой сигнал до уровня, необходимого для стабильной работы системы оповещения. Важно, что вместе с трансляционными усилителями используют и специальные громкоговорители, которые поддерживают трансформаторное согласование. Благодаря этому к выходу усилителей мощности можно подключить длинные нагруженные линии, на основе приборов можно построитель зональные системы оповещения.

В отличие от низкоомного согласования, трансформаторный принцип делает работу акустической системы устойчивой к наводкам. Этот принцип позволяет транслировать любую звуковую информацию по кабелям малого сечения на большие расстояния. Потери качества сигнала при этом незначительные. Однако большинство моделей предусматривают заодно и низкоомное подключение. Например, усилитель Atlas Sound TSD-PA10VG можно использовать и вместе с низкоомным оборудованием. Однако помните, что одновременное применение разных типов выходов недопустимо.

Как выбрать трансляционный усилитель

Самый востребованный вид оборудования – моноблочные микшеры-усилители. Чтобы подобрать такое оборудование, нужно оценить ключевые параметры:

• Мощность. Чтобы определить оптимальную мощность, нужно подсчитать количество громкоговорителей, которые будут подключены к устройствам, а затем суммировать их мощность. Полученная цифра и будет минимальным подходящим значением.

  Например, у вас есть 10 динамиков по 10 Вт и 5 динамиков по 6 Вт. Минимальная мощность усилителя будет составлять 130 Вт. Однако мы рекомендуем выбирать мощность с запасом, чтобы в будущем можно было нарастить количество громкоговорителей.

• Источники сигнала. Они могут быть внешними и внутренними. Внешние источники – это микрофоны, тюнеры, компьютеры и проигрыватели. Однако отдельные модели предусматривают встроенные источники сигнала: тот же тюнер или проигрыватель, только включенные в конструкции усилителя. Поэтому оценивайте количество входов для внешних источников.

  Стандартный набор входов предполагает пару микрофонных разъемов, несколько линейных и универсальных входов. Помните, что к линейному входу можно подключить микрофон, а компьютер подсоединяют через линейный или универсальный разъем. Однако для организации фоновой музыки зачастую удобнее иметь встроенный источник звука.

• Наличие встроенного селектора зон трансляции. Он необходим, если вы хотите разместить динамики в разных зонах: например, в торговом зале и перед входом. Или в торговом зале, на складах, в зоне доставки. Селектор зон трансляции позволит отключить рекламные сообщения в рабочих помещениях, но проигрывать их в торговых зонах. Также этот элемент позволит передавать сообщения только в одну или несколько акустических зон.

• Тип питания. Если акустическая система входит в состав пожарной сигнализации, необходимо позаботиться о резервном питании усилителя. Для этого, кроме традиционного питания в 220 АС, многие модели предусматривают вход 24В – специально для экстренных ситуаций.

• Применение микрофонных консолей. Заранее рассчитайте, сколько микрофонов вы хотите включить в систему. Например, микрофоны могут быть только у охранника и руководителя, или ими также будут располагать ответственные сотрудники. Хорошая модель будет предусматривать передачу сообщений с каждого микрофона в отдельные трансляционные зоны.

Есть и другие важные параметры, которые заслуживают внимания при покупке трансляционного усилителя. Это наличие входа для АТС, встроенные генераторы тревожных сигналов, приоритетные входы. Если озвучивание территории требует использования нескольких усилителей, к выбору оборудования следует привлечь инженеров, поскольку потребуется расчет оптимальных параметров.

Что такое усилительный модуль? Что они делают и когда они вам нужны

Музыка в той или иной форме существует уже тысячи лет. Сегодня это было бы немыслимо для подростков, но когда-то музыка продавалась на печатных листах. Намерение состояло в том, чтобы покупатель этих нот сам исполнял их дома.

Сейчас, конечно, записанная музыка поступает с потоковых платформ или, в других случаях, на виниле или в цифровом формате. Что касается любой цифровой музыки, существует множество вариантов вывода.

В последнее время любители музыки наслаждаются iPod, возрождением Sony Walkman и, конечно же, мобильными устройствами. Однако для многих нет ничего лучше хорошей звуковой системы для воспроизведения музыки.

Если вы планируете собрать музыкальную систему, вам необходимо разбираться в различных областях. Одним из компонентов, о котором вы, возможно, слышали, является модуль усилителя.

Что такое усилительный модуль?

Модуль усилителя является компонентом активных динамиков. Он используется для управления динамиком и воспроизведения музыки, которую вы хотите слушать.

Когда музыка обрабатывается каким-либо устройством, создается сигнал, который отправляется на какой-либо динамик. Это могут быть наушники или обычные динамики, которые вы видите в доме. Чтобы этот сигнал был слышен, его необходимо усилить.

Есть еще такое понятие, как импеданс. Это измеряется в омах, и усилитель помогает уменьшить это, а также усилить сигнал.

Модуль усилителя выполняет работу отдельного усилителя, только он только для активных колонок, а не для пассивных.

Почему это так важно?

Если вы хотите слушать музыку любого типа, вам нужен источник и способ ее вывода. Например, можно использовать аудиофайл FLAC, а источником может быть ваше мобильное устройство. Как и ваша домашняя стереосистема.

Смартфон обработает цифровой файл и превратит его код в музыку, которую вы сможете понять. Для этого в них встроен ЦАП. Каждое устройство, способное читать эти типы файлов, должно иметь ЦАП. Однако это лишь часть процесса.

Электронный сигнал, подаваемый на динамик, необходимо усилить. В случае набора стереокомпонентов для этого был бы отдельный усилитель, если бы у вас были пассивные динамики.

В случае активных динамиков потребуется модуль усилителя. По сути, любой усилитель увеличивает сигнал, подаваемый на динамики, при этом уменьшая импеданс. Без усиления не было бы звука.

Нужен ли вашей стереосистеме модуль усилителя?

Как вы уже прочитали, есть несколько вариантов динамиков. Если вы выбираете активные колонки, вам понадобится модуль усилителя.

Для пассивных динамиков требуется внешний усилитель, который выполняет ту же работу, что и модуль активных динамиков. Но там, где в этой ситуации требуется отдельная покупка усилителя, активные колонки поставляются уже с модулем усилителя.

Однако есть один случай, когда вам понадобится модуль усилителя; когда вы создаете свои собственные активные колонки. В этой ситуации вы можете обратиться за советом в Интернет к SoundImports или аналогичному специалисту, который может посоветовать модули усилителя и сборки динамиков.

Итак, вам нужен модуль усилителя в пользовательских сборках динамиков?

Одним словом, да. Если вы довольны пассивными колонками или наушниками, то можете не обращать внимания на модуль усилителя. Наушники играют огромную роль в создании фантастического звучания музыки, и, по большому счету, их можно просто подключить и использовать.

Пассивные динамики также очень распространены. Если вы покупаете готовую стереосистему, она, скорее всего, будет поставляться с усилителем и пассивными динамиками.

Однако вы можете решить, что хотите приобрести все свои компоненты по отдельности и дойти до создания собственных активных динамиков.

Активные динамики лучше пассивных?

У каждого есть свои плюсы и минусы, но большую роль может сыграть модуль усилителя.

Пассивные динамики являются частью системы компонентов. Это позволяет владельцу иметь огромную степень гибкости в своем выборе. Разделение означает, что пользователь может выбирать и модернизировать такие области, как ЦАП или усилитель, по своему усмотрению.

Активные динамики поставляются с уже установленными многими необходимыми компонентами. Выбор другого усилителя невозможен, так как в колонке уже установлен модуль.

Хотя кажется, что у активных динамиков меньше свободы и возможностей настройки, у них есть и другие преимущества.

Преимущества активных динамиков и модулей усилителей

Использование активных динамиков означает меньше беспорядка и проводки. Все, что вам нужно добавить к активным динамикам, — это источник. Это может быть проигрыватель компакт-дисков, проигрыватель компакт-дисков или даже мобильное устройство.

Это означает, что установка активных динамиков позволяет использовать минимальную звуковую систему. Это идеально, если вы не заинтересованы в смешивании и сопоставлении компонентов или настройке вашей системы. Однако активные динамики тяжелее, так что это может быть соображением.

Другие преимущества активных динамиков связаны с цифровыми музыкальными файлами. Поскольку многие люди слушают аудио в цифровом формате, сейчас более важны активные динамики.

При активной настройке динамиков сигнал дольше остается в цифровом формате, прежде чем будет преобразован в аналоговый. Это означает, что вы получаете более чистый и качественный звук.

Поскольку модуль усилителя находится внутри динамика, а встроенный ЦАП требует меньше кабелей и проводки. Это также приводит к меньшим помехам в аудиовыходе. Если вы любите цифровые форматы и хотите получить от музыки максимум удовольствия, вам могут подойти активные колонки.

Как сделать собственные активные колонки?

Активные динамики можно приобрести в любом хорошем магазине на главной улице или в Интернете. Однако для некоторых аудиофилов индивидуальная сборка — единственный выход.

Для этого есть два основных варианта. Либо изготовьте шкафы самостоятельно и купите все компоненты, либо отложите процесс на полпути и купите комплект динамиков.

Первый вариант позволяет вам выбирать компоненты от таких производителей, как ICEpower, и полностью настраивать сборку динамика своими руками. Последний вариант комплектов динамиков по-прежнему дает вам удовольствие от создания собственного, но имеет меньше возможностей для настройки.

В любом случае, если вы выберете активные динамики, вам потребуется включить модуль усилителя.

Краткая информация

Для большинства людей динамики — это то, что им нужно для прослушивания любимой музыки. Для других необходимо принимать во внимание гораздо более глубокие сложности, и ScienceDirect объясняет анатомию громкоговорителя для технически подкованных.

Если вы не заинтересованы в создании собственных динамиков, вам не нужно слишком беспокоиться о модулях усилителя. Тем не менее, можно многого добиться, заставив себя подумать о сборке динамика своими руками.

Вы не только можете выбрать, какие компоненты, такие как модуль усилителя, будут использоваться в ваших динамиках, но и получите больше удовольствия. Любой, кто собирал свои собственные колонки, расскажет о чувстве удовлетворения, которое это приносит. Кроме того, вы можете сэкономить деньги на покупке эквивалентного набора динамиков.

Если это вас не устраивает, просто помните: покупка активных колонок означает, что вам не нужно беспокоиться о внешнем усилителе.