Bộ khuếch đại âm thanh: tổng quan về các loại và bí quyết lựa chọn

Hầu hết các hệ thống được thiết kế để tái tạo âm thanh đều có một phụ kiện đặc biệt gọi là bộ khuếch đại âm thanh. Với sự trợ giúp của nó, âm thanh được truyền đi khá lớn, không bị nhiễu điện từ bên ngoài và các biến dạng khác nhau. Các bộ khuếch đại khác nhau về thiết kế, và cũng có các lĩnh vực ứng dụng và đồng bộ hóa khác nhau với các thiết bị âm thanh khác.

Bộ khuếch đại công suất âm thanh có thể được tích hợp sẵn trong hệ thống của bất kỳ thiết bị nào hoặc là một thiết bị độc lập riêng biệt với bảng điều khiển riêng.

Bộ khuếch đại âm thanh có thể được tìm thấy trong bất kỳ thiết bị loa chất lượng nào. Nó có thể là máy ghi âm radio để nghe nhạc trong xe hơi, hệ thống âm thanh nổi, rạp hát gia đình hoặc máy nghe nhạc thông thường, điện thoại hoặc máy tính xách tay - nói cách khác, bộ khuếch đại có thể áp dụng ở bất cứ nơi nào thiết bị có loa. Bộ khuếch đại là một thiết bị hoạt động trên mạng điện và chuyển đổi tín hiệu điện, làm cho nó mạnh hơn các thông số ban đầu bằng cách tăng công suất của dòng điện.

Các thiết bị khuếch đại âm thanh được chia nhỏ tùy theo khu vực sử dụng. Các lĩnh vực ứng dụng chính của bộ khuếch đại là chuyên nghiệp và tiêu dùng... Ngoài ra, các bộ khuếch đại có thể được phân loại dựa trên thiết kế của chúng - có các tùy chọn kết thúc đơn hoặc đẩy kéo. Ví dụ, một bộ khuếch đại một đầu hoạt động ở chế độ khuếch đại tuyến tính, khi, trong một chu kỳ đầy đủ, một dòng điện đi qua bóng bán dẫn.

Nhiệm vụ của bộ khuếch đại gia dụng là thêm công suất bổ sung cho âm thanh, đưa tín hiệu âm thanh đến các chỉ số phạm vi mà tai của người bình thường có thể nghe được, tức là lên đến 15-23 kHz. Sự gia tăng khả năng truyền âm thanh như vậy được chứng minh bởi thực tế là theo tuổi tác, độ nhạy thính giác của một người giảm đi và những người ở độ tuổi trưởng thành cảm nhận âm thanh ở tần số không cao hơn 16-18 kHz.

Bộ khuếch đại âm thanh công nghiệp cũng rất quan trọng và được sử dụng rộng rãi. Chúng được sử dụng để thông báo thông tin trong các tòa nhà và cấu trúc, xưởng sản xuất, trên các khu vực mở, cũng như trong các trung tâm mua sắm hoặc giải trí lớn.

Bất kỳ bộ khuếch đại công suất âm thanh nào cũng có những đặc điểm nhất định.

• Công suất âm thanh đầu ra - có thể là danh nghĩa, được đo liên quan đến hệ số biến dạng đã thiết lập của âm thanh có bậc phi tuyến, hoặc cực đại, nghĩa là, được đo so với hệ số xác định tùy ý.
• Hiệu quả - xác định tham số của độ khuếch đại âm thanh liên quan đến công suất âm thanh ban đầu của nó.
• Dải tần số - cho biết thiết bị khuếch đại có thể hoạt động với những dao động tần số nào. Thông thường nó là từ 20 đến 22 kHz.
• Méo hài - nó là hệ số xác định phần méo xuất hiện khi âm thanh khuếch đại được truyền ở tần số chuẩn 1 kHz. Biến dạng thường có thể nằm trong khoảng 0,001% đến 0,1%.
• Tỷ lệ âm thanh trên tiếng ồn - cho biết mức độ tiếng ồn của bộ khuếch đại âm thanh có liên quan như thế nào đến âm thanh khuếch đại do nó truyền đi.
• Yếu tố bán phá giá - phản ánh khả năng của bộ khuếch đại trong việc triệt tiêu nhiễu không mong muốn phát sinh trong điện trường, có thể ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng truyền âm thanh.

Thông thường, những người bình thường có câu hỏi tại sao cần một bộ khuếch đại âm thanh, nếu bạn có thể chỉ cần thêm âm lượng. Tuy nhiên, bộ khuếch đại không chỉ bổ sung âm lượng, mà nó còn cung cấp sức mạnh cho âm thanh được truyền đi. Các thiết bị khác nhau được sử dụng để truyền âm thanh không phải lúc nào cũng có thể truyền âm thanh với chất lượng cao. Nhưng nếu bạn kết nối các thiết bị này với thiết bị khuếch đại, âm thanh phát ra sẽ thay đổi đáng kể các đặc tính của nó:

• tín hiệu âm thanh ở đầu ra trở nên chất lượng hơn, nó được bảo vệ khỏi các tác động của biến dạng và nhiễu khác nhau;
• có một cơ hội phát âm thanh to hơn và mạnh hơn nhiều lần so với trạng thái ban đầu.

Xem xét cách hoạt động của một bộ khuếch đại thông thường, có tác dụng khuếch đại âm thanh trong loa âm thanh.

• Một chi tiết quan trọng là hệ thống đầu vào mà nguồn âm thanh được kết nối. Điện áp đầu vào thường khác nhau giữa nguồn và bộ khuếch đại.
• Máy biến áp - nó chuyển đổi công suất của dòng điện đi vào bộ khuếch đại thành một giá trị với hiệu suất cao.
• Giai đoạn đầu ra - nó bao gồm các bóng bán dẫn làm nhiệm vụ biến đổi dòng điện cao áp đến từ nguồn điện. Từ giai đoạn đầu ra, tín hiệu được chuyển đổi được gửi đến thiết bị đầu ra âm thanh.
• Điều chỉnh cài đặt - đơn vị này chỉ có thể được tìm thấy trong các bộ khuếch đại độc lập. Với điều chỉnh, bạn có thể chọn mức chất lượng của tín hiệu âm thanh được truyền.

Sau đây là sơ đồ hoạt động của bộ khuếch đại công suất âm thanh cho một thiết bị điển hình thông thường.

• Dòng điện từ nguồn điện hoặc hệ thống điện của xeđược cung cấp bởi pin, đi vào máy biến áp, được chuyển đổi thành các thông số DC.
• Tín hiệu âm thanh được chuyển đổi và khuếch đại mà không thay đổi bước sóng âm thanh, đến thiết bị đầu ra, từ đó âm thanh phát ra có chất lượng cao hơn và hình thức mạnh mẽ hơn. Thông thường, chương trình phát sóng này được thực hiện bởi loa âm thanh.

Thiết bị khuếch đại được sử dụng cho thiết bị gia dụng, ví dụ, máy tính hoặc máy ghi âm, cũng nhận tín hiệu từ nguồn âm thanh được kết nối thông qua hệ thống đầu vào, chuyển đổi tín hiệu với sự gia tăng công suất của biên độ sóng dao động và truyền âm thanh. đến thiết bị đầu ra.

Thiết bị âm thanh hiện đại được trang bị bộ khuếch đại âm thanh - cho dù đó là thiết bị truyền tín hiệu bộ xử lý kỹ thuật số hay thiết bị không dây hoạt động với Bluetooth, bạn có thể tìm thấy cả bộ khuếch đại đơn âm và mô hình âm thanh nổi trong đó. Thiết bị khuếch đại âm thanh có thể trông giống như một bộ khuếch đại nhỏ được sử dụng trong các thiết bị có kích thước nhỏ và, ví dụ: điện thoại thông minh có bộ khuếch đại vi mô tích hợp. Sẽ là sai nếu nói rằng một bộ khuếch đại lớn tốt hơn một bộ khuếch đại nhỏ.

Các tùy chọn bộ khuếch đại công suất âm thanh được phân loại theo ứng dụng của chúng.

• Bộ khuếch đại âm thanh trên ô tô - Được thiết kế để tăng sức mạnh cho loa và loa siêu trầm của bạn. Chúng được chia thành các thiết bị có từ 1 đến 6 kênh. Phiên bản kênh đơn hoạt động với các thiết bị công suất cao.Phiên bản hai kênh hoạt động với hệ thống âm thanh có các kênh riêng biệt tạo ra âm thanh nổi. Thiết bị ba kênh có khả năng kết nối với một loa siêu trầm và hai loa. Bộ khuếch đại phổ biến nhất với bốn kênh, nơi bạn có thể kết nối 4 loa cùng một lúc hoặc 3 loa và một loa siêu trầm. Các bộ khuếch đại 5 và 6 kênh cũng cho khả năng kết nối linh hoạt với nhiều thiết bị âm thanh, giúp tiết kiệm đáng kể không gian, tuy nhiên giá thành cao hơn.

• Bộ khuếch đại âm thanh gia đình - hiếm khi sử dụng bộ khuếch đại riêng lẻ trong gia đình, vì bất kỳ thiết bị truyền thông nào đã có chúng trong phiên bản cài sẵn. Vì lý do này, việc sử dụng một bộ khuếch đại bổ sung trong cuộc sống hàng ngày là không cần thiết để tăng sức mạnh của âm thanh, nhưng để loại bỏ nhiễu có thể xảy ra trong quá trình truyền của nó. Một tùy chọn tương tự được thực hiện bởi một khối đặc biệt điều khiển âm sắc, tăng cường hoặc ngược lại, giảm tần số cao và thấp của âm thanh.

• Bộ khuếch đại hòa nhạc Là một loại thiết bị chuyên nghiệp được thiết kế để đồng bộ với các nhạc cụ kết nối với nguồn điện lưới. Thiết bị của một bộ khuếch đại như vậy cũng bao gồm loa, một khối các hiệu ứng đặc biệt khác nhau và một khối điều khiển âm sắc.

• Bộ khuếch đại phòng thu - cũng thuộc loại thiết bị chuyên nghiệp, nhiệm vụ là khuếch đại âm thanh và phát huy tối đa chất lượng của nó. Một bộ khuếch đại phòng thu có rất nhiều điểm khác biệt so với một bộ khuếch đại tiêu dùng. Chúng có dải nhạy cao hơn, đạt tới 100.000 Hz, các kênh được điều chỉnh riêng biệt và thay vì bộ điều khiển âm sắc, bộ khuếch đại phòng thu có một bảng điều khiển trộn. Thiết bị Studio mạnh mẽ hơn nhiều và được thiết kế để chịu tải nặng về thời gian sử dụng, có khả năng bảo vệ chống đột biến điện, có các đầu nối chất lượng cao và đáng tin cậy hơn, v.v.

Các thiết bị khuếch đại âm thanh, ngoài mục đích sử dụng, chúng còn được chia nhỏ theo mức công suất.

Mức công suất được hiểu là chỉ số tổng của tín hiệu đầu ra, được tính đến trong một chu kỳ hoạt động của thiết bị, tùy thuộc vào mạch thiết bị của nó.

Thông thường, các lớp công suất của bộ khuếch đại âm thanh được chia thành nhiều nhóm.

Chất lượng cao nhất - các lớp A, B, AB, C. Các thiết bị như vậy có khả năng cung cấp âm thanh analog tinh khiết nhất và không bị nhiễu. Thiết kế của thiết bị là một bóng bán dẫn hoặc phương pháp ống để chuyển đổi âm thanh. Thiết bị này được sử dụng trong các lĩnh vực gia dụng và chuyên nghiệp.

Việc chuyển đổi âm thanh chất lượng cao nhất chỉ được thực hiện với sự trợ giúp của bộ khuếch đại ống hạng A. Những thiết bị này rất đắt và giá của chúng có thể lên tới vài triệu rúp. Bộ khuếch đại ống có khả năng tái tạo chính xác sự xuất hiện của âm thanh đầu vào và đầu ra mà không có bất kỳ biến dạng nào, nhưng với một lượng khuếch đại đáng kể.

Thiết bị dành cho thiết bị nhỏ - lớp D, E, F và T. Các bộ khuếch đại này sử dụng mạch kỹ thuật số và điều chế bật và tắt xung.

Chung nhất bộ khuếch đại lớp D, mà, không giống như các loại tương tự, tín hiệu đầu vào nhận được không phải ở dạng hình sin mà ở dạng xung hình chữ nhật. Biên độ của các xung là không đổi và thời gian của chúng phụ thuộc vào tín hiệu đầu vào. Thiết bị hoạt động ở tần số từ 10 đến 100.000 Hz. Các xung âm thanh thu được được khuếch đại bởi các bóng bán dẫn và âm thanh phát ra được lọc thông thấp.

Bộ khuếch đại ô tô - Lớp H. Kỹ thuật này được sử dụng trong môi trường có mức điện áp hạn chế. Thiết kế của thiết bị bao gồm một bộ khuếch đại hạng AB.Hiệu suất của một bộ khuếch đại như vậy là 83-85%, và nó được coi là công suất thấp, nhưng tỷ lệ biến dạng âm thanh chỉ là 0,1%.

Để chọn một mẫu ampli, bạn không chỉ nên quan tâm đến các thông số cổ điển về ngoại hình và đặc tính của nó mà còn phải được hướng dẫn bởi các đánh giá của các chuyên gia trong lĩnh vực âm học. Bộ khuếch đại có thể khá lớn, và cũng có những mẫu nhỏ gọn. Các thiết bị tích hợp có ngoại hình rất thu nhỏ, nhưng cũng chỉ có một phiên bản di động được sử dụng trên ô tô.

Hãy xem một số mô hình hiện đại làm ví dụ.

• Denon PMA-520AE - Mô hình hai kênh đáng tin cậy với đầu ra 70 W mỗi kênh. Bộ khuếch đại tích hợp bóng bán dẫn hoạt động ở tần số từ 5 đến 100 kHz. Hệ số biến dạng là 0,02%. Chi phí là 18.000-20.000 rúp.

• Pioneer A-30 - tích hợp bộ khuếch đại bóng bán dẫn hai kênh, lớp AC. Công suất mỗi kênh 70 W. Hoạt động trong dải tần từ 5 đến 100 kHz. Chi phí là 25.000-28.000 rúp.

• Marantz PM5005 - tích hợp bộ khuếch đại hai kênh bóng bán dẫn với công suất 40 W cho mỗi kênh. Hoạt động trong dải tần từ 10 đến 20 kHz. Hệ số biến dạng là 0,01%. Chi phí là 25.000-30.000 rúp.

• Onkyo A-9150 - bộ khuếch đại bóng bán dẫn tích hợp, hai kênh, lớp AC. Công suất của mỗi kênh là 60 watt. Hoạt động trong dải tần từ 10 đến 100 kHz. Hệ số biến dạng là 0,08%. Chi phí là 45.000-60.000 rúp.

• Yamaha A-S801 - bộ khuếch đại bóng bán dẫn tích hợp, hai kênh. Công suất mỗi kênh là 100 watt. Hoạt động trong dải tần từ 20 đến 200 kHz. Tụ điện có công suất 12 μF. Chi phí là 55.000-60.500 rúp.

Để chọn mô hình phù hợp cho âm thanh hoạt động, có thể là một bộ khuếch đại xe hơi thu nhỏ hoặc một thiết bị kích thước lớn cho thiết bị hòa nhạc đặt trên sàn, có một số thông số nhất định mà bạn nên chú ý.

• Trước khi mua một bộ khuếch đại, trước tiên bạn cần phải chọn một thiết bị âm thanh. và chỉ sau đó, tập trung vào các thông số của nó, hãy chọn một thiết bị khuếch đại âm thanh. Cả hai thiết bị phải đồng bộ hóa với nhau ở công suất và tần số của phạm vi hoạt động.
• Khi chọn thiết bị khuếch đại âm thanh, bạn cần tính đến diện tích của căn phòng hoặc không gian mở mà anh ta phải làm việc.
• Đối với thiết bị khuếch đại âm thanh bền các chuyên gia khuyên bạn nên chọn nó với mức dự trữ năng lượng tương đối với những gì bạn cần. Điều này được thực hiện để không sử dụng bộ khuếch đại đến giới hạn khả năng của nó.
• Thiết bị chất lượng cao có độ méo âm không quá 3%. Chỉ số này càng thấp chứng tỏ amply càng tốt.
• Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu của thiết bị khuếch đại phải càng cao càng tốt - nó cung cấp ý tưởng về độ rõ ràng của âm thanh ở tùy chọn âm lượng tối đa.
• Bộ khuếch đại hoạt động ở các dải tần số khác nhau, nhưng tốt nhất là bộ khuếch đại có thể hoạt động ở tần số từ 16 đến 100 kHz. Trong phạm vi này, tai người cảm nhận chất lượng âm thanh tốt nhất.

Bạn có thể tìm hiểu cách thức hoạt động của bộ khuếch đại âm thanh dưới đây.