Усилители звука для колонок: разновидности и критерии выбора
Содержание:
Усилитель класса AB
Как следует из названия, усилитель класса AB представляет собой комбинацию усилителей типа «класс A» и «класс B», которые мы рассмотрели выше. Классификация усилителя AB в настоящее время является одним из наиболее распространенных типов конструкции усилителя мощности звука. Усилитель класса AB является разновидностью усилителя класса B, как описано выше, за исключением того, что обоим устройствам разрешено проводить в одно и то же время вокруг точки пересечения осциллограмм, что устраняет проблемы искажения кроссовера предыдущего усилителя класса B.
Два транзистора имеют очень небольшое напряжение смещения, обычно от 5 до 10% от тока покоя, чтобы сместить транзисторы чуть выше его точки отсечки. Тогда проводящее устройство, либо биполярное из полевого транзистора, будет включено в течение более одного полупериода, но намного меньше, чем один полный цикл входного сигнала. Следовательно, в конструкции усилителя класса AB каждый из двухтактных транзисторов проводит чуть больше, чем половину цикла проводимости в классе B, но намного меньше, чем полный цикл проводимости класса A.
Другими словами, угол проводимости усилителя класса AB находится где-то между 180 o и 360 o в зависимости от выбранной точки смещения.
Преимущество этого небольшого напряжения смещения, обеспечиваемого последовательными диодами или резисторами, состоит в том, что перекрестное искажение, создаваемое характеристиками усилителя класса B, преодолевается без неэффективности конструкции усилителя класса A. Таким образом, усилитель класса AB является хорошим компромиссом между классом A и классом B с точки зрения эффективности и линейности, при этом эффективность преобразования достигает примерно от 50% до 60%.
Колонки для компьютера своими руками
Для того, чтобы собрать акустическую систему для ПК понадобится:
- Динамик 3Вт (от 2 шт.).
- Разъём mini-Jack 3,5мм (он стандартный для подключения колонок или наушников и весьма распространён).
- Аудиоусилитель. Рекомендуется использовать цифровой РАМ 8403.
- Тумблер для питания системы.
- Соединительные провода.
- USB провод для питания.
- Трубки термоусадочные для изоляции.
- USB штекер.
- Материал для сборки корпуса (фанера, клей, саморезы и т. д.).
Также понадобятся инструменты:
- Паяльник.
- Клей (для склейки проводов).
- Нож (для чистки проводов).
- Лобзик (для работы с корпусом).
- Дрель (для работы с корпусом).
- Инструменты для измерения и разметки (карандаш, линейка, циркуль и т. д.).
- Кусачки (для проводов).
- Наждачная бумага (для обработки корпуса).
Делаем «булку»
Для того, чтобы обеспечить наиболее качественный звук необходимо сделать просторный и закрытый корпус, чтобы в нем циркулировал воздух. Это сделает звучание глубже и насыщеннее.
Изготавливаем корпус
Для корпуса пойдёт ДСП, ДВП или фанера. Также можно использовать текстолит или OSB. Не стоит выбирать слишком толстые пластины, так как это сделает конструкцию слишком тяжёлой.
Для того, чтобы динамики подошли по размеру, нужно правильно замерить диаметр и окружность, а затем вырезать отверстия на передней панели.
На задней панели следует врезать места для проведения кабеля питания, кабеля подключения и отдельный разъём для тумблера включения питания.
Позаботимся о хорошем БП
Существует несколько основных вариантов создания блока питания в схеме. Если усилитель представляет собой комплексное устройство с АЦП и переходником (как, например, РАМ 8403), то его можно питать от простого USB. Это облегчает взаимодействие и работу с ПК. В случае есть блок питания отдельный, то следует внимательно озаботиться выбором комплектующих, согласно потреблению и выходной мощности.
Усилитель и блок питания
Для сборки домашней акустической системы служит соединение громкоговорителей (динамиков) с усилителем и разъёмом. Штекер mini — Jack имеет три канала (левый, правый и общий). Они разделены чёрными полосами на самом разъёме и располагаются зеркально от середины.
На самой плате располагаются разъёмы для провода(L-Левый G-Центральный R-Правый). Соблюдая порядок, следует соединить проводами разъём mini – Jack с платой усилителя.
Затем соблюдая полярность, к усилителю следует подключить динамики. Места для динамиков на устройстве обозначаются как Rout и Lout.
Питание данного устройства будет осуществляться через USB, так как для усилителя достаточно 5 вольт. При припаивании кабеля питания, также следует помнить про полярность
Также важно не забыть вывести через один из проводов тумблер от питания колонки, иначе устройство будет питаться при каждом подключении через USB
После того как все детали собраны, следует воспользоваться термоусадкой в местах сгибов, а именно на mini Jack, тумблере питания и проводах, которые подключаются к динамикам.
Основные колонки
После того как основное устройство собрано его следует поместить в корпус собранный ранее
Собирать колонки следует осторожно, так как есть риск повредить провода или разъём
Иногда, для улучшения качества звука, переднюю панель (куда выходят динамики) обтягивают тканью.
Что будет при неправильном выборе?
В заключение поговорим о том, чем чреват некорректный выбор ресивера для аудиоколонок, что может пойти не так и как выбрать усилитель таким образом, чтобы свести к минимуму риски. Рассмотрим самые распространенные ситуации.
В норме вполне хватает, чтобы ресивер работал на 55-70% от своего предельного максимума, больше того, именно эта комбинация, как утверждают эксперты, обеспечивает самое качественное звучание. В то же время всегда имеется вероятность, что однажды вы, случайно забывшись, поставите громкость на максимальное значение. Это может привести к выходу из строя диффузоров колонок. Кстати, именно такой случай был описан в известном фильме «Назад в будущее», когда в самом начале киноленты главный герой Марти Макфлай поступает именно так, причём с самыми разрушающими последствиями.
Мощность усилителя точно соответствуют мощностным характеристикам колонок. На первый взгляд, такая ситуация может показаться идеальной, но на предельной громкости подобная акустическая система начинает давать искажения, при этом ресивер на своей максимальной отметке может передавать на колонки электрический ток, это начинает их портить.
Установки самого высокого качества обычно снабжаются специальными конденсаторами, которые позволяют избежать подобной «жарки» колонок током, но это касается только самых дорогих изделий. Во всех остальных случаях лучше не рисковать напрасно и включать автоматическую установку на те же самые 55-70% от их силовых возможностей.
Мощность усилителя чуть ниже мощности акустической системы. Казалось бы, тут полностью исключены поломки. Но и в данном случае сохраняется опасность «поджаривания» постоянным током в случае, когда ресивер начнет работать на полную мощность. Если же вы запускаете его на 60-70%, то вероятность повреждения оборудования исключается, но тогда акустика не сможет в полном объеме показать весь имеющийся потенциал.
Подобная комбинация довольно опасна, поскольку колонки могут попросту не справиться с поступающим от аудиосигналом и выходят из строя. Этого стоит избегать. Сопротивление усилителя точно соответствует импедансу колонок. Этот вариант считается оптимальным. Сопротивления усилителя чуть ниже уровня сопротивления колонок. В таком случае вы рискуете функционированием техники, тем не менее мощностные показатели на выходе будут в 1,5-2 раза ниже, чем реальные возможности вашей акустической установки. То есть эти колонки попросту не будут качественно звучать.
О том, как выбрать усилитель, смотрите далее.
Виды усилителей по полосе пропускания
По ширине полосы пропускания усилители делятся на:
Усилители низкой частоты
Также их еще называют усилители звуковой частоты (УЗЧ). Они предназначенные для усиления сигналов с частотой от десятков Герц и до 20 кГц. 20 кГц – это предел частоты, которая может быть воспринята человеческим ухом. Поэтому, такой тип усилителей очень любят меломаны и радиолюбители.
Широкополосные усилители
Они позволяют усиливать широкую полосу частот (например, от десятков герц до нескольких мегагерц). Здесь, думаю, все понятно.
Узкополосные усилители
Они усиливают узкую полосу частот. Это могут быть резонансные фильтры, а также фильтры, которые строятся на основе УВЧ и УНЧ.
Усилители постоянного тока
Усиливают сколь угодно медленные электрические колебания, начиная с частоты, равной нулю герц (постоянный ток).
Если вы желаете больше знать об усилителях, то читайте статью основные параметры усилителя.
