logo
35-47Товарознавство_непродтовар_вКЛ_07ТТП

1.4.1. Усилители сигналов звуковой частоты

Параметры усилителей. Потребительская ценность усилителей определяется их способностью обеспечивать необходимую мощность электрических сигналов, максимальный рабочий диапазон частот с минимальным коэффициентом нелинейных искажений, возможностью усиливать стереофонические и квадрафонические сигналы и корректировать их АЧХ.

К основным параметрам усилителя, характеризующим эти свойства, относятся: коэффициент усиления, номинальная выходная мощность, динамический диапазон, частотный диапазон, чувствительность, коэффициент нелинейных искажений, переходное затухание между каналами, а также соотношение сигнала и шума.

Коэффициент усиления представляет собой отношение выходного напряжения усилителя к его входному напряжению. Обычно коэффициент усиления выражают в децибелах.

Номинальная выходная мощность усилителя определяется как наибольшая мощность сигнала с частотой 1 кГц, при которой коэффициент гармоник составляет не более 1 %.

Динамический диапазон усилителя характеризуется соотноше­нием крайних значений (максимального и минимального) напря­жения сигналов, внутри которых усилитель работает без перегруз­ки. Различают динамический диапазон по входным сигналам и динамический диапазон по выходным сигналам. Первый — это отношение максимального входного сигнала, при котором уси­литель работает без искажений, к минимальному уровню сигнала на входе усилителя. Второй определяется аналогично по выход­ным сигналам. Отношение первого ко второму называется коэффициентом сжатия.

Частотный рабочий диапазон усилителя определяется частот­ными границами АЧХ при заданной в децибелах неравномернос­ти. Полоса частот от 20 до 20000 Гц с неравномерностью в преде­лах ±3 дБ является для большинства пользователей идеальной.

Чувствительность усилителя определяется минимальным вход­ным напряжением, при котором на выходе усилителя получается номинальная неискаженная выходная мощность.

Коэффициент нелинейных искажений усилителя (коэффициент гармоник) представляет собой отношение суммы выходных на­пряжений всех высших гармоник, возникающих в результате не­линейных искажений, к выходному напряжению основной часто­ты. Нелинейные искажения проявляются в том, что на выходе усилителя появляются новые частоты (гармоники), которых не было во входном сигнале. Нелинейные искажения измеряют в процентах от амплитуды исходного сигнала. Существует следующая градация: 1 % — плохо; 0,1 — норма; 0,01 — чисто (класс hi-fi); 0,001 % — чисто, прозрачно (класс hi-end).

Максимальная мощность усилителя определяется при возраста­нии коэффициента нелинейных искажений до 5 или 10 %. Эта мощ­ность характеризует предельную энергетику усилителя, на кото­рую должна быть ориентирована и максимальная мощность коло­нок. Если мощность колонок будет заметно ниже, то при случай­ной перегрузке усилителя колонки могут выйти из строя. Для ука­зания такой мощности используется аббревиатура RMS.

Переходное затухание — это степень ослабления сигнала при проникании из одного канала в другой, поэтому чем больше эта величина, тем выше качество усилителя.

Соотношение сигнал/шум (динамический диапазон усилителя) — это отношение напряжения на выходе Uн в децибелах при его номинальной мощности к напряжению всех шумов Uш:

D=20 log (Uн/Uш)

Считается, что если динамический диапазон находится на уровне 90... 120 дБ, то это высококачественный усилитель, если 70…80 дБ, то это усилитель умеренного качества.

Усилители могут иметь различные эксплуатационные удобства:

– плавная и ступенчатая регулировка усиления;

– индикаторы уровня выходного сигнала и перегрузки; индикаторы могут быть выполнены в виде стрелочного прибора или в 3 виде люминесцентного дисплея;

– возможность подключения головных телефонов;

– сенсорное управление;

– дистанционное управление;

– регуляторы тембра или эквалайзер;

– регулятор стереобаланса, позволяющий перераспределять выходную мощность между колонками;

– система преобразования стереофонического звучания в псевдоквадрафоническую, например dolby pro logis surround (система пространственного звучания, разработанная японской фирмой «Долби»).

Система dolby pro logis surround является одной из систем, позволяющих передавать многоканальную информацию по двум стереофоническим каналам. В основу системы положено:

кодирование исходной многоканальной информации и создание на ее основе двух каналов;

декодирование двухканальной информации и получение из нее кроме основных стереофонических дополнительно еще трех новых каналов: центрального и двух задних боковых.

Многоканальная система позволяет отчетливо прослушивать звуки от источников, находящихся в любом направлении от зрителя и слушателя. Для реализации такой системы необходимы усилитель со специальным процессором logis surround и пять АС. Система dolby pro logis surround находит применение для акустического оформления домашнего кинотеатра.

Классификация и ассортимент усилителей. По ГОСТ 24388 — 881 усилители подразделяют:

по конструктивным признакам на предварительные усилители, усилители мощности и полные, или интегральные, усилители;

характеру звучания на монофонические (моноблоки), стереофонические и др.

Предварительные усилители (предусилители) применяются в комплекте с усилителями мощности и относятся к классу элитных. Основное назначение предварительных усилителей — обеспечить на входе усилителя мощности стандартное напряжение, примерно 0,5... 1 В независимо от того, какие источники звуковых сигналов будут подключены к его входам.

Усилители мощности предназначены для доведения мощнос­ти, поданной с предусилителя, до необходимого уровня. Объеди­нение предварительного усилителя и усилителя мощности в од­ном корпусе в высококачественной аппаратуре нецелесообразно, так как они создают друг для друга электрические помехи.

Усилители мощности могут быть выполнены в виде монобло­ков отдельно для каждого канала, в виде стереофонических, а также многоканальных усилителей.

Полные, или интегрированные, усилители объединяют в одном корпусе предварительный усилитель сигналов с усилителем мощ­ности и блоком питания. От других типов усилителей они отлича­ются своей компактностью и завершенностью. В наиболее высококачественных усилителях наряду с аналоговыми имеются и цифровые оптические разъемы для подсоединения к входу проигрывателей компакт-дисков или к цифровому магни­тофону. Цифровые сигналы, поступающие в усилитель по световолоконному кабелю, преобразуются в аналоговые сигналы, подвер­гаются усилению и затем уже воспроизводятся АС. Использование оптического кабеля полностью исключает электромагнитные по­мехи на отрезке пути от источника цифровых сигналов к усилителю.