Усилители мощности. Что это за устройства и какие они бывают

Примеры сопровождения помещений при помощи звука

Оборудование для озвучки в стандартной комплектации обычно включает следующие элементы и комплектующие:

• акустическую систему с несколькими парами колонок или динамиков;
• приспособления для проигрывания типа CD, DVD или MP3-плеера;
• усилитель или микшер-усилитель;
• кабель соединительный акустический.

Люди без специального технического образования могут даже и не догадываться о том, что звуковые усилители в том или ином виде присутствуют в любом бытовом приборе, который способен к воспроизведению звуковых сигналов. Из-за того, что посылаемый передатчиком сигнал обладает малой мощностью, которой попросту недостаточно для передачи другим устройствам они и оснащаются усиливающими сигнал агрегатами. Сам по себе усилитель – аппаратное устройство, приоритетная задача которого состоит в усилении электрических импульсов до диапазона, который способны улавливать человеческие органы слуха (от 16 до 22 кГц). Но при наступлении возрастных изменений верхняя граница восприимчивости звуков снижается, и большая часть взрослых людей утрачивает способность к восприятию звука с такой частотой.

Аналоги известных сегодня как усилители, устройств, впервые были изобретены лишь в 19 столетии и начали видоизменяться лишь с приходом в жизнь человека электроприборов. Прародителями этих приборов являлись ламповые усилители. Но уже к концу 50-х годов 20 столетия начали распространение полупроводниковые или транзисторные образцы.

Усилители могут быть автономными и полностью независимыми устройствами с собственной консолью управления, а могут и являться составной значимой частью электроприбора и дополнять собой гибридную микросхему. По сути это финишный элемент в инструментально-аппаратной цепи современной системы звукоусиления.

Классификация аппаратуры по основной направленности и области применения

По направлению и сфере применения эти устройства делятся на:

• профессиональные;
• бытовые.

Первые подразделяются на:

• концертно-ориентированные;
• предназначенные для студии;
• трансляционные с возможностью передачи и речи, и музыки.

Такая градация определяется эксплуатацией. Мощность прибора зависит от количества тока, которое он потребляет. Чем оно больше, тем громче воспроизводимый им звук.

Эволюционный маршрут устройств сильно различался. Так, бытовые вариации подверглись не только внутренним, но и внешним модификациям. Эволюцию можно отследить по развитию и совершенствованию звуковоспроизводящей техники. Что касается профессиональных аналогов, то они остались по сути неизменными. После принятия общего стандарта относительно габаритных размеров по метрической системе в еще 80-е годы в дюймах усилители имеют теперь единые размеры лицевой панели (ее еще называют 1U или 1 РЭК):

• стандартная длина 18 дюймов;
• стандартная высота 1,75 дюйма.

Это обусловлено тем, что возникла необходимость монтировать их в спец шкафы или рэк-стойки, предназначенные только для этого оборудования. Переход к единой системе упростил транспортировку этой техники и сделал возможным замену усилителя при внезапном выходе из строя. Еще несколько десятков лет назад были известны лишь два типа усилителей: типа «АB» и типа «А».

Классификация агрегатов

По принципу работы и режимам функциональности выходных элементов, выделяют и определенные типы усилителей. Сегодня классификация намного шире. Она представлена следующей линейкой: «A», «AB», «B», «G», «H», «T». Спектр дополняют и устройства, чей класс не имеет названия.

Как пример современного усилителя можно взять профессиональный двухканальный низкоомный усилитель мощности модели CLUBBER-1000, который подходит как для крупных инсталляций, так и сценического использования. Устройство оснащено двумя балансными симметричными входами Balance In на разъемах XLR.

Классификация возникла благодаря развитию и внедрению современных технологических решений в процесс производства полупроводников. Именно это и дало безграничные возможности повышения уровня качественной составляющей звука, а также позволило минимизировать размеры и снизить стоимость аппаратуры. Тип «А» составляют ламповые образцы. Они характеризуются пониженным процентным соотношением КПД (около 25%), но их отличает от прочих мизерно низкий процент искажения звука.

Устройства типа «В» не так популярны. Сюда относят транзисторные разновидности с КПД около 70%. Их особенностью является расход тепловой энергии. Усилители такого класса обладают незначительным уровнем шумов при отсутствии сигнала, и их отличает некоторая пресность звучания.

Благодаря симбиозу лучших характеристик двух предыдущих типов и родился вариант или третий тип «АВ». Устройства, этого типа, в режиме максимальных перегрузок функционируют как тип «В», а в режиме тихих сигналов — как тип «А». КПД близок к 60%, что и делает их наиболее популярными в среде звукотехников благодаря универсальности.

Усилители типа «D» пришли на рынок недавно. Их главное отличие состоит в малом весе и высоком КПД – около 85%. Ошибочно считать устройства этого класса цифровыми. Хотя входящий сигнал и преобразуется в бинарный или цифровой, но никаких прочих преимуществ такой аппарат больше не имеет. Тип «G» — доработанная версия устройств «AB». Здесь применен принцип использования источников питания с разницей напряжений, что и снижает рассеиваемую мощность усилителя.

Тип «H» по ряду признаков напоминает типологию «G», однако он крайнем не пригоден для воспроизведения сигналов с более обширным диапазоном. И это увеличивает энергопотери при переключении мощности, поэтому такие усилители не годятся при приеме сигналов широкого диапазона. Отличительной характеристикой усилителей типов «D» и «T» можно считать способность энергопотребления даже при полном отсутствии сигнала. Этому способствует постоянное присутствие в них мощных импульсов высоких частот.

Широка и область применение в сфере звукового оформления стереофонических усилителей трансформаторного типа или трансляционных модификаций, а также комбинированных устройств типа микшеров-усилителей. Все они отличаются конструктивной спецификой и качественными техническими показателями относительно трансляции звуков.

Типологическая градация усилителей по возможностям трансляции

Стереофонические усилители – устройства с двумя основными каналами для прослушивания музыкальных произведений в высоком качестве с минимальным процентом искажений при существенной степени усиления сигнала. КПД такого агрегата находится в диапазоне от 25 до 75%. Новейшие образцы двухканальных аналогов снабжаются техническими девайсами, которые созданы именно для повышения качественных характеристик воспроизводимого звукового сигнала. Различные виды DSP Digital Signal Processing и эквалайзеры или «выравниватели», которые избирательно исправляют амплитуду частоты звука. Устройства этого типа – связующее звено между реципиентом и акустической системой. Именно стереофонический усилитель и позволяет услаждать слух музыкальными шедеврами от классики до современности. Аппарат способен эмоционально акцентировать каждую ноту на выходе из него.

Трансляционные же усилители ориентированы еще и на и передачу информационных сообщений. Довольно часто их можно видеть в действии как часть системы оповещения при возникновении экстренных ситуаций их отличительной чертой является способность полноценно и качественно функционировать на резервном питании от 24 В.

«Трансформаторными» называют усилители, которые оснащены трансформатором на выходе. Это необходимо для того, чтобы согласовать прибор с полноценной акустической системой ( с колонками или динамиками). Такая система тоже укомплектована трансформатором на входе. Трансформаторные усилители функционируют в режиме 70-100 В.

Современные модификации микшеров-усилителей – это одноканальные устройства, которые дают возможность быстро, практически моментально переходить с подачи фоновой музыки на речевой канал и работают в режиме 100 вольт. Благодаря этим устройствам получается довольно эффективно организовать качественную зонированную передачу сообщений в любое нужное помещение, это особенно важно, если трансляция нужна одновременно на несколько залов как в ресторане, офисе или фитнес-клубе.

Для ведения торжеств, а также небольших концертов, наиболее востребованными и популярными являются комбинированные низкоомные микшеры-усилители. Они сочетают в себе весь функционал характерный для усилителя и дополняют его возможностями профессионального микшерного пульта. Преимущества эксплуатации этих гибридов, которые сочетают в себе сразу целый ряд плюсов звуковой системы, очевидны. В первую очередь к ним относят:

• компактность;
• мобильность;
• простоту и легкость установки.

Для наглядности можно обратиться к профессиональному четырехканальному, высококачественному усилителю PT-4120 Public Address, который активно применяется в составе систем трансляции фоновой музыки и речевого оповещения. Эта модификация укомплектована четырьмя балансными симметричными входами на разъемах EuroBlock.

Микшер-усилитель – это устройство, рассчитанное на два канала стереофонического типа. Также пользуются популярностью и те из них, которые представляют собой интегрированный микшерный пульт, где смешиваются единовременно несколько инструментальных и микрофонных каналов. Для пространства с малой полезной площадью бывает вполне достаточно мощности в 150-500 Вт. Это вполне позволяет усилить сигнал до необходимой громкости.

Выводы и итоги

Здесь были рассмотрены основные или базовые типы и разновидности опорных устройств, входящих в состав любой звуковой системы, которые доступны для приобретения на рынке. Важно понимать, что подбирать необходимый аппарат стоит или после, или сразу вместе с приобретением акустических систем – колонок или динамиков. Выходная мощность всей системы обязательно должна быть на порядок выше мощности самого усилителя. За счет этого создается определенный запас, что и является гарантией сохранности безопасной работы громкоговорителей. Однако, мощность усилителя не должна быть и слишком уж низкой. Дело в том, что маломощный прибор, не выдержит долгосрочной и бесперебойной работы на пределе. Сейчас уровень функциональных возможностей устройств существенно преобразился и стал гораздо шире. С помощью модернизированных вариантов появилась возможность переходить не только на компьютерное управление, но и серьезное программирование для воспроизведения музыкального контента.