Amplifaya ya sauti ni neno la jumla linalotumiwa kufafanua saketi ambayo hutoa na kukuza toleo la mawimbi yake ya ingizo. Hata hivyo, sio teknolojia zote za kibadilishaji fedha ni sawa na zinavyoainishwa kulingana na usanidi wao na njia za utendakazi.
Katika vifaa vya elektroniki, vikuza sauti vidogo hutumiwa kwa kawaida kwa sababu vinaweza kukuza mawimbi madogo kwa kiasi, kama vile kihisi kama kicheza muziki hadi mawimbi makubwa zaidi ya kutoa relay, taa au kipaza sauti., nk
Kuna aina nyingi za saketi za kielektroniki zilizoainishwa kama vikuza sauti, kutoka kwa vibadilishaji sauti vinavyofanya kazi na vidogo hadi mipigo mikubwa na vibadilisha nguvu. Uainishaji wa kifaa hutegemea ukubwa wa mawimbi, kubwa au ndogo, usanidi wake halisi, na jinsi mtiririko wa kuingiza data unavyochakatwa, yaani, uhusiano kati ya kiwango cha ingizo na mtiririko wa sasa katika upakiaji.
Anatomy ya Kifaa
Vikuza sauti vya sauti vinaweza kuonekana kama kisanduku rahisiau kizuizi kilicho na kifaa, kama vile kihisi cha kubadilika-badilika, FET, au kihisia kazi, ambacho kina vituo viwili vya kuingiza data na vituo viwili vya kutoa (ardhi ni ya kawaida). Zaidi ya hayo, mawimbi ya kutoa ni kubwa zaidi kutokana na ubadilishaji wake kwenye kifaa.
Kikuza sauti bora kitakuwa na sifa tatu kuu:
- Kizuizi cha kuingiza, au (R IN).
- Upinzani wa matokeo, au (R OUT).
- Faida, au (A).
Haijalishi jinsi saketi ya amplifier ilivyo changamano, muundo wa jumla wa block unaweza kutumika kuonyesha uhusiano wa sifa hizi tatu.
Dhana za jumla
Vikuza sauti vya ubora wa juu vinaweza kutofautiana katika utendakazi. Kila aina ina ubadilishaji wa dijiti au analogi. Misimbo imewekwa ili kuzitenganisha.
Tofauti iliyoongezeka kati ya mawimbi ya kuingiza na kutoa inaitwa ubadilishaji. Faida ni kipimo cha kiasi gani amplifier "inabadilisha" ishara ya pembejeo. Kwa mfano, ikiwa kuna kiwango cha pembejeo cha volt 1 na kiwango cha pato cha volts 50, basi ubadilishaji utakuwa 50. Kwa maneno mengine, ishara ya pembejeo imetengenezwa mara 50. Kikuza sauti cha masafa ya sauti hufanya hivyo.
Hesabu ya ubadilishaji ni uwiano tu wa matokeo uliogawanywa na ingizo. Mfumo huu hauna vitengo kama uwiano wake, lakini katika kielektroniki alama A hutumika sana kupata faida. Ubadilishaji basi hukokotwa kwa urahisi kama "tokeo lililogawanywa kwa ingizo".
Vigeuzi vya nguvu
Kikuzalishi kidogoKikuza sauti kwa kawaida hujulikana kama amplifier ya "voltage" kwa sababu ina mwelekeo wa kubadilisha pembejeo ndogo hadi voltage kubwa zaidi ya pato. Wakati mwingine mzunguko wa kifaa unahitajika ili kuendesha nguvu ya injini au kipaza sauti, na kwa aina hizi za programu, ambapo mikondo ya juu ya kubadili inahusika, vibadilishaji nguvu vinahitajika.
Kama jina linavyopendekeza, kazi kuu ya amplifaya ya nishati (pia inajulikana kama amplifier kubwa ya mawimbi) ni kusambaza nishati kwenye mzigo. Ni bidhaa ya voltage na ya sasa inayotumika kwa mzigo na nguvu ya pato kubwa kuliko kiwango cha ishara ya pembejeo. Kwa maneno mengine, kigeuzi huongeza nguvu ya spika, kwa hivyo aina hii ya mzunguko wa kuzuia hutumiwa katika hatua za nje za vibadilisha sauti ili kuendesha spika.
Kanuni ya uendeshaji
Kikuza sauti hufanya kazi kwa kanuni ya kubadilisha nishati ya DC inayotolewa kutoka kwa usambazaji wa umeme hadi mawimbi ya volteji ya AC inayotolewa kwenye upakiaji. Ingawa ubadilishaji ni wa juu, ufanisi kutoka kwa usambazaji wa umeme wa DC hadi mawimbi ya kutoa umeme ya AC kwa ujumla ni mdogo.
Kizuizi bora huipa kifaa ufanisi wa 100% au angalau umeme wa IN utakuwa sawa na UMEME WA KUZIMA.
Mgawanyiko wa darasa
Iwapo watumiaji wamewahi kuangalia vipimo vya vikuza nguvu vya sauti, wanaweza kuwa wamegundua aina za vifaa, ambazo kwa kawaida huashiriwa na herufi aumbili. Aina za vizuizi zinazotumika sana katika sauti za nyumbani kwa watumiaji leo ni thamani za A, A/B, D, G na H.
Madarasa haya si mifumo rahisi ya uainishaji, lakini maelezo ya topolojia ya vikuza sauti, yaani, jinsi inavyofanya kazi katika kiwango cha msingi. Ingawa kila aina ya amplifaya ina seti yake ya uimara na udhaifu, utendakazi wao (na jinsi sifa za mwisho zinavyopimwa) hubaki vile vile.
Ni kubadilisha mwonekano wa wimbi uliotumwa na kitengo cha awali bila kuwasilisha usumbufu au angalau upotoshaji mdogo iwezekanavyo.
Darasa A
Ikilinganishwa na aina nyingine za vikuza nguvu vya sauti ambavyo vitafafanuliwa hapa chini, miundo ya Daraja A ni vifaa rahisi kiasi. Kanuni inayobainisha ya utendakazi ni kwamba vizuizi vyote vya utoaji wa transducer lazima vipitie mzunguko kamili wa mawimbi wa digrii 360.
Daraja A pia linaweza kugawanywa katika vikuza vya sauti moja na vya kusukuma-vuta. Sukuma/vuta hutofautiana na maelezo makuu yaliyo hapo juu kwa kutumia vifaa vya kutoa katika jozi. Ingawa vifaa vyote viwili vina mzunguko kamili wa digrii 360, kifaa kimoja kitabeba mzigo mwingi wakati wa sehemu chanya ya mzunguko, huku kingine kikibeba zaidi mzunguko hasi.
Faida kuu ya saketi hii ni upotoshaji mdogo ikilinganishwa na miundo yenye ncha moja, kwani hata mabadiliko ya mpangilio huondolewa. Zaidi ya hayo, miundo ya Daraja la A ya sukuma-vuta si nyeti sana kwa kelele.
Kwa sababu ya sifa nzuri zinazohusiana na utendakazi wa Daraja A, inachukuliwa kuwa kiwango cha dhahabu cha ubora wa sauti katika programu nyingi za acoustic. Hata hivyo, miundo hii ina dosari moja muhimu - ufanisi.
Masharti ya vikuza sauti vya transistor ya Daraja A ili kuwasha vifaa vyote vya kutoa sauti kila wakati. Hatua hii inaongoza kwa hasara kubwa ya nishati, ambayo hatimaye inabadilishwa kuwa joto. Hili linachochewa zaidi na ukweli kwamba miundo ya Hatari A inahitaji viwango vya juu kiasi vya mkondo tulivu, ambao ni kiasi cha mtiririko wa sasa kupitia vifaa vya kutoa wakati amplifaya inapotoa sifuri. Viwango halisi vya ufanisi duniani vinaweza kuwa katika mpangilio wa 15-35%, na tarakimu moja ikiwezekana kwa kutumia nyenzo za chanzo zinazobadilika sana.
Darasa B
Wakati mbinu zote za kutoa sauti katika amplifaya ya sauti ya darasa A huchukua 100% ya muda kufanya kazi, vitengo vya darasa B hutumia mzunguko wa push-pull hivi kwamba ni nusu tu ya vifaa vya kutoa sauti vinavyofanya kazi wakati wowote.
Nusu moja inashughulikia sehemu ya digrii +180 ya muundo wa wimbi huku nusu nyingine inashughulikia sehemu ya digrii -180. Kwa hivyo, vikuzaji vya Daraja B vina ufanisi zaidi kuliko wenzao wa Hatari A, na upeo wa kinadharia wa 78.5%. Kwa kuzingatia ufanisi wa hali ya juu kiasi, Daraja B limetumika katika vipitishio vya kitaalamu vya PA na vile vile vikuza sauti vya mirija ya nyumbani. Licha yaonguvu dhahiri, nafasi za kupata kizuizi cha darasa B kwa nyumba ni sifuri. Uchunguzi wa kikuza sauti ulionyesha sababu ya hii, inayojulikana kama upotoshaji wa crossover.
Tatizo la muda wa kusubiri katika makabidhiano kati ya vifaa vinavyochakata sehemu chanya na hasi za muundo wa wimbi linachukuliwa kuwa kubwa. Ni wazi kwamba upotoshaji huu unasikika kwa wingi wa kutosha, na ingawa miundo ya Daraja B ilikuwa bora zaidi kuliko mingine katika suala hili, Daraja B lilipata kutambuliwa kidogo kutoka kwa wapenda sauti safi.
Darasa A/B
Kikuza sauti cha bomba kinaweza kupatikana katika kumbi nyingi za tamasha. Ina utendaji wa juu na haina overheat. Kwa kuongeza, mifano ni nafuu zaidi kuliko vitalu vingi vya digital. Lakini pia kuna deviations. Moduli kama hiyo haiwezi kufanya kazi na fomati zote za sauti. Kwa hivyo, ni bora kutumia kifaa kama sehemu ya changamano cha usindikaji wa mawimbi ya jumla.
Daraja A/B huchanganya ubora wa kila aina ya kifaa ili kuunda kitengo bila hasara za mojawapo. Pamoja na mchanganyiko huu wa manufaa, vikuzaji sauti vya daraja la A/B kwa kiasi kikubwa vinatawala soko la watumiaji.
Suluhisho ni rahisi sana katika dhana. Ambapo darasa B hutumia kifaa cha kusukuma-kuvuta na kila nusu ya hatua ya kutoa kikiendesha digrii 180, taratibu za darasa A/B huiongeza hadi digrii ~181-200. Hivyo, kunauwezekano mdogo sana wa kuwa na "machozi" kwenye kitanzi, na kwa hivyo upotoshaji wa msalaba hushuka hadi mahali ambapo haijalishi.
Vikuza sauti vya vali vinaweza kuchukua usumbufu huu kwa haraka zaidi. Shukrani kwa mali hii, sauti hutoka kwenye kifaa safi zaidi. Miundo ya sifa hizi mara nyingi hutumiwa kubadilisha sauti ya gitaa za akustika na za elektroniki.
Inatosha kusema kwamba Daraja A/B hutimiza ahadi yake, na hufanya kazi kwa urahisi kushinda Daraja A safi hujengwa kwa ~50-70% utendakazi wa ulimwengu halisi. Viwango halisi, bila shaka, hutegemea ni kiasi gani amplifier inakabiliwa, pamoja na nyenzo za programu na mambo mengine. Inafaa pia kuzingatia kwamba miundo fulani ya Daraja la A/B inaenda hatua moja zaidi katika harakati zake za kuondoa upotoshaji wa kupita kiasi kwa kufanya kazi katika hali safi ya Daraja A hadi wati chache za nishati. Hii inatoa ufanisi fulani katika viwango vya chini, lakini huhakikisha kwamba amplifier haigeuki kuwa tanuru wakati kiasi kikubwa cha nishati kinatumika.
Madarasa G na H
Jozi nyingine ya miundo iliyoundwa ili kuboresha ufanisi. Kutoka kwa mtazamo wa kiufundi, sio darasa G wala vikuzaji vya darasa H vinatambuliwa rasmi. Badala yake, ni tofauti kwenye mandhari ya Hatari A/B kwa kutumia ubadilishaji wa voltage ya basi na urekebishaji wa basi, mtawalia. Kwa hali yoyote, katika hali ya mahitaji ya chini, mfumo hutumia voltage ya chini ya basi kuliko amplifier ya darasa sawa A/B, ambayo kwa kiasi kikubwa.inapunguza matumizi ya nguvu. Hali ya nishati ya juu inapotokea, mfumo huongeza volteji ya basi (yaani swichi hadi basi ya voltage ya juu) ili kushughulikia viambajengo vya juu vya amplitude.
Kuna dosari pia. Kubwa kati yao ni gharama kubwa. Mizunguko ya awali ya kubadili mtandao ilitumia transistors za bipolar kudhibiti mitiririko ya matokeo, na kuongeza utata na gharama. Amplifiers za sauti za ubora wa juu za aina hii ni za kawaida, ingawa bei huanza kwa rubles elfu 50. Kizuizi kinachukuliwa kuwa mbinu ya kitaalam ya kufanya kazi kwenye hatua au kurekodi kwenye studio. Kuna matatizo na transistors. Chini ya mzigo wa muda mrefu, baadhi yao wanaweza kushindwa.
Leo, bei mara nyingi hupunguzwa kwa kiasi fulani kwa kutumia MOSFET za sasa za juu kuchagua au kubadilisha miongozo. Matumizi ya MOSFET sio tu kuboresha ufanisi na kupunguza joto, lakini pia inahitaji sehemu chache (kawaida kifaa kimoja kwa thread). Mbali na gharama ya kubadilisha basi, urekebishaji wenyewe, inafaa pia kuzingatia kwamba baadhi ya vikuza vya G vinatumia vifaa vingi vya kutoa matokeo kuliko muundo wa kawaida wa darasa la A/B.
Jozi moja ya kifaa itafanya kazi katika hali ya kawaida ya A/B, inayoendeshwa na pau za voltage ya chini. Wakati huo huo, nyingine iko kwenye hali ya kusubiri ili kufanya kazi kama nyongeza ya voltage, iliyoamilishwa tu kulingana na hali hiyo. Kuhimili mizigo ya juu tu madarasa G na H,kuhusishwa na amplifiers yenye nguvu, ambapo ufanisi ulioongezeka hulipa. Miundo iliyoshikana inaweza pia kutumia kanuni za juu za daraja la G/H tofauti na A/B ikizingatiwa kuwa uwezo wa kubadili hadi modi ya nishati ya chini humaanisha kuwa wanaweza kuepukana na heatsink ndogo kidogo.
Darasa D
Kifaa cha aina hii hukuruhusu kuunda mifumo yako mwenyewe ya moduli. Kwa msaada wa vifaa, usindikaji wa ubora wa mkondo mzima unaotoka unafanyika. Kuunda vikuza nguvu vya masafa ya sauti hukuruhusu kuunda mfumo wako wa media titika kwa kazi au burudani. Walakini, kuna nuances kadhaa hapa. Vigeuzi vya daraja la D mara nyingi hujulikana kimakosa kama upanuzi wa kidijitali ni hakikisho la ufanisi wa kitengo na kupata faida zinazozidi 90% katika majaribio halisi.
Kwanza inafaa kuzingatia kwa nini hili ni daraja D ikiwa "ukuzaji wa kidijitali" si sahihi. Ilikuwa tu herufi inayofuata katika alfabeti, na darasa la C lilitumiwa katika mifumo ya sauti. Muhimu zaidi, jinsi ufanisi wa 90% + unaweza kupatikana. Ingawa madarasa yote ya amplifaya yaliyotajwa hapo awali yana kifaa cha kutoa moja au zaidi ambacho hutumika kila mara hata wakati kibadilishaji kigeuzi kiko katika hali ya kusubiri, vitengo vya darasa la D huvizima haraka na kuwasha. Hii ni rahisi kabisa na inafanya uwezekano wa kutumia moduli kwa wakati unaofaa tu.
Kwa mfano, hesabu ya vikuza sauti vya darasa la T, ambavyo niUtekelezaji wa darasa la Tripath D, tofauti na kifaa cha msingi, hutumia masafa ya kubadili utaratibu wa 50 MHz. Vifaa vya pato kawaida hudhibitiwa na urekebishaji wa upana wa mapigo. Hii ni wakati mawimbi ya mraba ya upana tofauti hutolewa na moduli inayowasilisha ishara ya analogi kwa uchezaji tena. Kwa udhibiti mkali wa vifaa vya kutoa matokeo kwa njia hii, ufanisi wa 100% unawezekana kinadharia (ingawa ni wazi haupatikani katika ulimwengu halisi).
Kuchimba katika ulimwengu wa vikuza sauti vya daraja la D, unaweza pia kupata kutajwa kwa moduli za analogi na zinazodhibitiwa dijitali. Vidhibiti hivi vina ishara ya pembejeo ya analogi na mfumo wa udhibiti wa analogi, kwa kawaida na kiwango fulani cha urekebishaji wa makosa ya maoni. Kwa upande mwingine, amplifiers za darasa la uongofu wa digital hutumia udhibiti wa digital, ambao hubadilisha hatua ya nguvu bila udhibiti wa makosa. Uamuzi huu pia hupata idhini, kulingana na hakiki za wanunuzi wengi. Hata hivyo, sehemu ya bei ni ya juu zaidi hapa.
Utafiti wa vikuza sauti umeonyesha kuwa darasa la D linaloendeshwa na analogi lina faida ya utendaji kuliko analogi ya dijiti, kwani kwa kawaida hutoa kizuizi cha chini cha kutoa (upinzani) na wasifu ulioboreshwa wa upotoshaji. Hii huongeza thamani za awali za mfumo katika upakiaji wake wa juu zaidi.
Vigezo vya vikuza masafa ya sauti ni vya juu zaidi kuliko vile vya miundo msingi. Inapaswa kueleweka kuwa mahesabu kama haya yanahitajika tu kwa kuunda muziki kwenye studio. Kwa wanunuzi wa kawaida, hizisifa zinaweza kurukwa.
Kwa kawaida mzunguko wa L (kiindukta na kapacita) huwekwa kati ya vikuza sauti na vipaza sauti ili kupunguza kelele inayohusishwa na uendeshaji wa daraja la D. Kichujio ni cha umuhimu mkubwa. Muundo mbaya unaweza kuathiri ufanisi, kutegemewa na ubora wa sauti. Kwa kuongeza, maoni baada ya chujio cha pato ina faida zake. Ingawa miundo ambayo haitumii maoni katika hatua hii inaweza kurekebisha majibu yao kwa kizuizi maalum, wakati vikuza sauti vile vina mzigo changamano (yaani kipaza sauti badala ya kipinga), mwitikio wa masafa unaweza kutofautiana kwa kiasi kikubwa kulingana na mzigo wa spika. Maoni hutuliza tatizo hili kwa kutoa jibu laini kwa mizigo changamano.
Mwishowe, uchangamano wa vikuza sauti vya Daraja la D una manufaa yake. Ufanisi na, kwa sababu hiyo, uzito mdogo. Kwa kuwa nishati kidogo hutumika kwenye joto, nishati kidogo zaidi inahitajika. Kwa hivyo, amplifiers nyingi za darasa la D hutumiwa kwa kushirikiana na vifaa vya nguvu vya mode switched (SMPS). Kama vile hatua ya kutoa umeme, usambazaji wa nishati yenyewe unaweza kuwashwa na kuzimwa kwa haraka ili kudhibiti volteji, hivyo basi kupata ufanisi zaidi na uwezo wa kupunguza uzito kwa kutumia vifaa vya kawaida vya umeme vya analogi/linear.
Kwa jumla, hata vikuza sauti vya daraja la D vyenye nguvu vinaweza kuwa na uzito wa kilo chache pekee. Ubaya wa vifaa vya umeme vya SMPS ikilinganishwa na usambazaji wa kawaida wa laini nikwamba ile ya kwanza kwa kawaida haina nafasi nyingi.
Majaribio na majaribio mengi ya vikuza sauti vya daraja la D vilivyo na usambazaji wa umeme ikilinganishwa na moduli za SMPS yameonyesha kuwa ndivyo hivyo. Wakati amplifaya mbili zilikuwa zinashughulikia nguvu iliyokadiriwa, lakini moja yenye usambazaji wa umeme wa mstari inaweza kutoa viwango vya juu vya nguvu vinavyobadilika. Hata hivyo, miundo ya SMPS inazidi kuwa ya kawaida na unaweza kutarajia kuona vitengo bora vya kizazi kijacho vya Daraja la D kwa kutumia maumbo sawa katika maduka.
Ulinganisho wa ufanisi wa madarasa AB na D
Ingawa utendakazi wa kipaza sauti kinachopitisha sauti cha Daraja la A/B huongezeka kadri uwezo wa juu zaidi wa kutoa unavyokaribia unavyokaribia, miundo ya Daraja la D hudumisha ufanisi wa juu zaidi ya safu nyingi za uendeshaji. Kwa hivyo, ufanisi na ubora wa sauti unazidi kuegemea kwenye kizuizi cha mwisho.
Tumia transducer moja
Inapotekelezwa ipasavyo, kizuizi chochote kati ya vilivyo hapo juu nje ya darasa B kinaweza kuwa msingi wa amplifaya ya uaminifu wa juu. Kando na hitilafu zinazoweza kutokea za utendakazi (ambazo kimsingi ni uamuzi wa muundo badala ya darasa mahususi), uteuzi wa aina ya bloku kwa kiasi kikubwa ni suala la gharama dhidi ya ufanisi.
Katika soko la leo, kipaza sauti rahisi cha Daraja la A/B kinatawala, na kwa sababu nzuri. Inafanya kazi vizuri sana, ni nafuu, na yakeufanisi ni wa kutosha kwa matumizi ya chini ya nguvu (>200W). Bila shaka, watengenezaji wa vibadilishaji fedha wanapojaribu kusukuma bahasha kwa kutumia, kwa mfano, 1000W Emotiva XPR-1 monoblock, wanageukia miundo ya darasa la G/H na D ili kuepuka kunakili vikuza vyao kama mifumo inayoweza kupasha joto vifaa haraka. Wakati huo huo, kwa upande mwingine wa soko, kuna mashabiki wa daraja A ambao wanaweza kusamehe ukosefu wa ufanisi wa kifaa kwa matumaini ya sauti safi zaidi.
matokeo
Hata hivyo, madarasa ya kubadilisha fedha si lazima yawe muhimu hivyo. Bila shaka kuna tofauti halisi, hasa linapokuja suala la gharama, ufanisi wa amplifier na kwa hiyo uzito. Bila shaka, vifaa vya darasa la 500W ni wazo mbaya, isipokuwa, bila shaka, mtumiaji ana mfumo wa baridi wenye nguvu. Kwa upande mwingine, tofauti kati ya madarasa haziamua ubora wa sauti. Mwishowe, inakuja kwa kukuza na kutekeleza miradi yako mwenyewe. Ni muhimu kuelewa kwamba transducer ni kifaa kimoja tu ambacho ni sehemu ya mfumo wa sauti.
