Усилители звука

Усилитель звука (усилитель мощности) – это звуковое оборудование, предназначенное для усиления звукового сигнала в аналоговом или цифровом виде до уровня, приемлемого для воспроизведения пассивной акустической системой. В большинстве случаев, говоря про усилитель звука, имеют в виду интегральный усилитель звука, т.е. устройство, содержащее все компоненты усиления и управления в едином блоке. В настоящее время наиболее распространены транзисторные усилители на основе полупроводниковых приборов, хотя есть и ценители лампового звука. Также усилители звука можно различать по способу представления обрабатываемого сигнала: аналоговые и цифровые (импульсные). Цифровой усилитель звука в большинстве случаев превосходит по всем параметрам своего аналогового собрата. Исключение составляет его использование для усиления аналогового сигнала с винилового проигрывателя: оцифровка предполагает некоторое, хотя и весьма мало заметное, ухудшение качества сигнала. Для диджеинга, например, это и вовсе некритично.

Аналоговый усилитель мощности рассчитан на усиление и некоторую обработку аналогового сигнала от самых разнообразных источников. Даже если сигнал изначально цифровой, как, например, с CD/DVD плеера, он должен быть конвертирован в аналоговый вид. Цифровой усилитель мощности, как правило, рассчитан на приём как цифрового, так и аналогового сигнала. В случае аналогового сигнала, последний цифруется при помощи ШИМ (широтно-импульсная модуляция) в АЦП (аналогово-цифровой преобразователь). Качество обработки зависит, главным образом, от частоты дискретизации. Далее происходит нужная обработка сигнала при помощи звукового процессора: эквализация, добавление различных эффектов, шумоподавление, установка уровня и т.п. Потом – усиление при помощи транзисторов, действующих в режиме ключа и, наконец, окончательное преобразование сигнала в аналоговый вид в ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь) для акустических систем.

Цифровые усилители звука имеют превосходный, по сравнению с аналоговыми, коэффициент полезного действия (80…95% против 40…75%), значительно более компактны, мало греются и, что наиболее важно, обладают низким уровнем собственного шума и большими возможностями в части обработки сигнала, имеют более стабильные характеристиками из-за малого нагрева. Именно цифровые усилители предпочтительны для применения в активных акустических системах и, особенно, в активных сабвуферах. Наибольшим спросом обычно пользуются усилители звука стерео (2 канала), но также достаточно часто встречаются и 4-х канальные, и с ещё большим числом каналов. В настоящее время наиболее распространены аналоговые усилители классов A, B, AB, H и цифровые класса D. Выпускаются модели в настольном и рэковом исполнении. Для систем трансляции и оповещения предлагаются т.н. трансляционные усилители (обычно, 100 В), предназначенные специально для распределённых по многим местам акустических систем.

Практически все усилители звука, как цифровые, так и аналоговые, снабжаются многоступенчатой (в той или иной степени) системой защиты. Это, прежде всего, защита от перегрузки, от короткого замыкания на выходах, плавное включение/выключение и тепловая защита. Для защиты питаемых АС (динамиков) часто предусматривается защита от появления на выходах постоянного тока. Также могут присутствовать защита от УВЧ и УНЧ. Очень удобен лимитер выходного сигнала: пики сигнала сжимаются без отключения усилителя и почти без нарушения качества трансляции, напротив, предотвращаются возможные искажения, связанные с превышением допустимого уровня сигнала.