Javítja a hangminőséget az erősítő?

A minőségi hang kellemes a fülnek, ezért sok audiorendszerbe épített eszköz célja a kiváló hangzás. Tehát az erősítők egyike azoknak a komponenseknek, amelyek annyira vonzóvá teszik a hangot?

Az erősítő számos módon javítja a hangminőséget. Az erősítők alapvetően a hangerő szabályozására készültek, de hatással lehetnek a hang linearitására és hangszínére is. Összességében a hang minősége az erősítő típusától, a beállítástól, a külső tényezőktől, például a szoba akusztikától függ, többek között.

Ebben a cikkben részletesebben foglalkozunk néhány ehhez a kérdéshez kapcsolódó témával, többek között azzal, hogy mi az erősítő, és elmagyarázzuk a funkcióját, hogyan működik az erősítő, milyen típusú erősítők, és hogyan befolyásolják a különböző tényezők a hangminőséget. Végezetül van néhány tipp, amelyek segítségével jobb hangzást hozhat létre audiorendszeréből.

Az erősítő meghatározása és funkciói

Az erősítő (más néven „erősítő”) egy elektronikus eszköz vagy alkatrész, amely növeli a jel teljesítményét, feszültségét vagy áramát.

Miközben az erősítő elektromos tápegységről táplálja, felveszi a bemeneti csatlakozójára adott kis elektromos jelet, megerősíti, és a kimeneti csatlakozóján arányosan nagyobb jelet állít elő.

Leegyszerűsítve, például egy hangerősítő esetében az erősítő a hangot a bemeneti végén veszi fel, a kimeneti végén pedig hangosabb hangot ad ki, miközben törekszik a torzítások lehetőség szerinti csökkentésére.

Az erősítő lehet különálló eszköz/berendezés, vagy egy másik eszköz belsejében elhelyezett elektromos áramkör.

Erősítők típusai

Erősítő szinte minden elektronikai eszközben megtalálható, így elég sokféle erősítő létezik. Különféleképpen is osztályozhatja őket.

A bemeneti jel típusa alapján:feszültség, áram és teljesítmény

Különféle jelek vannak, amelyeket az erősítő modulálhat. Ha a bemeneti jel feszültségben van, akkor az erősítő erősítése feszültségerősítés, amely nagyobb feszültséget produkál.

Az árambemeneti jel azt jelenti, hogy az erősítő megnövelt kimeneti áramot állít elő.

Az erősítők a bemeneti forrás feszültségének és áramának szorzataként felerősített kimeneti teljesítményt is képesek előállítani.

Az áramkör konfigurációja és a működési mód alapján:A, B, AB és C osztály.

A különböző típusú hangerősítő-osztályok eltérő áramkör-konfigurációval és működési módszerrel rendelkeznek. Ez a besorolás a következők alapján különbözteti meg az erősítőket:

• Erősítő erősítés (mennyivel erősödik a jel)
• Linearitás/hűség (milyen pontosan hasonlít a kimeneti jel a bemenetre)
• Jeltorzítási szintek (mennyivel változott az eredeti jel)
• Hatékonyság (mekkora teljesítménypazarlás tapasztalható az erősítés során)

A osztály Az erősítők a legjobb osztálynak számítanak, mert valószínűleg ezek a legjobb hangzásúak. A legjobb linearitást, alacsony jeltorzítást és nagy nyereséget produkálják. Hátránya, hogy nagyok, nehezek és nem hatékonyak. Hatékonyságukat a folyamatos teljesítményvesztésük okozza, ami miatt sok hőt is termelnek.

B osztály Az A osztályú erősítők hiányosságainak kiküszöbölésére tervezték. Ezért a B osztályú erősítők olcsóbbak, hatékonyabbak (kb. 70%), és hűvösebben működnek. Sajnos gyenge linearitást és bizonyos szintű torzítást kínálnak.

AB osztály (ahogy a neve is sugallja) a B osztály hatékonyságának (50-70%) és az A osztály nagy linearitásának kombinációját kínálja.

C osztály 80% körüli a legjobb hatásfoka, de a legrosszabb a linearitás és a legerősebb torzítás.

Mindezeket a tényezőket szem előtt tartva, minden erősítőosztálynak megvannak a maga előnyei és hátrányai. Íme egy összefoglaló arról, hogyan néz ki:

Erősítő osztály	Hozzávetőleges hatékonyság	Előnyök	Hátrányok
A	~15-35%	Alacsony jeltorzítás Magas nyereség	Nagy és nehéz Hatástalanság =hőtermelés
B	~70%	Viszonylag magas hatásfok	Gyenge linearitás A keresztezési torzítás lehetősége
AB	~50-70%	Hatékonyabb, mint az A osztály Alacsony jeltorzítás	A hatékonyság jó, de nem nagy.
C	~80%	Nagy hatékonyság	Leggyengébb linearitás Magas szintű torzítás

A felerősített jel alapján

Audiófrekvenciás erősítők (A.F. erősítők): Ezek olyan hangjeleket erősítenek fel, amelyek az emberi hallás tartományán belül vannak, azaz 20 Hz és 20 kHz között. Ennek ellenére egyes Hi-Fi audioerősítők akár 100 kHz-es jeleket is képesek felerősíteni, míg más A.F erősítők felső határa 15 kHz. Ezeket az erősítőket hangszórók működtetésére használják.

Középfrekvenciás erősítők (I.F. erősítők): Az I.F erősítők a rádió-, TV- vagy radarfeszültségjelek felerősítésére szolgálnak, mielőtt a jel által hordozott audio- vagy videoinformáció demodulálódik.

Rádiófrekvenciás erősítők (R.F. erősítők): Erősítse fel az alacsony frekvenciájú rádiójelek erejét. Ezek az erősítők hangolt erősítők, amelyek működési frekvenciáját a hangolt áramkör szabályozza. Az R.F erősítők alacsony zajteljesítményűek, és némelyikük csekély vagy egyáltalán nem erősít.

Szélessávú erősítők: Ezeket az erősítőket olyan eszközökben használják, amelyeknek széles frekvenciatartományon kell jeleket mérniük, például oszcilloszkópokban.

Ultrahangos erősítők: Ezek az erősítők egyfajta hangerősítők. Felerősítik az ultrahanghullámokat, amelyek frekvenciája 20 kHz és körülbelül 100 kHz között van. Használják ultrahangos szkennelésben, távirányító rendszerekben, ultrahangos tisztításban stb.

Videoerősítők: A szélessávú erősítők egy fajtája. Felerősítik a videojeleket, amelyek olyan jelek, amelyek a TV-, videó- ​​és radarrendszereken továbbítják a képinformációkat. A sávszélesség a videoerősítő használatától függően változik. Például tévékészülékeknél 0 Hz és 6 MHz között van, radarrendszerekben pedig sokkal szélesebb.

Közvetlen csatolású erősítők (DC erősítők): Erősítse fel a nagyon alacsony frekvenciájú jeleket, például a DC (0 Hz) feszültséget. Általában mérőműszerekben és elektromos vezérlőrendszerekben használják.

Puffererősítők: Egyes erősítéssel rendelkeznek, vagyis nem erősítik a jelet. A puffererősítők az áramkörök egymástól való elkülönítésére szolgálnak, hogy az egyik működése ne befolyásolja a másik működését. Impedanciaillesztő eszközökként szolgálnak, mivel bemenetük impedanciája magas, míg a kimenetük alacsony impedanciájú.

Műveleti erősítők (műveleti erősítők): Az op-amp egy nagy erősítésű feszültségerősítő. Van egy differenciális bemenete és egy egyvégű kimenete. Az op-erősítők manapság a leggyakrabban használt elektronikus eszközök közé tartoznak. Számos ipari, fogyasztói és tudományos eszközben használják őket.

Hogyan működik az erősítő?

Az erősítőben három kulcscsatlakozás található, amelyek lehetővé teszik az igény szerinti működést:

1. Energiaforrás
2. Bemeneti csatlakozás a jelforrásból (pl. mikrofon)
3. Kimeneti csatlakozás a hangszóróhoz

Az erősítő tápellátását az áramforrásból, például egy fali aljzatból kapja. Az elektromos áramot egy tranzisztornak nevezett szelepszerű rendszerbe továbbítják. A tranzisztor egy változtatható ellenállás, amely a forrásból a bemeneti csatlakozáson keresztül kapott jel alapján szabályozza az áramkörön áthaladó áram mennyiségét.

Amint a bemeneti forrás jelet bocsát ki, a tranzisztor csökkenti az ellenállását, áram folyik, a hang felerősödik, és nagyobb jelet küld a kimeneti csatlakozóra. Minél nagyobb a bemeneti jel, annál több áram folyik át az áramkörön, így nagyobb az erősítés.

A kimeneti csatlakozásra küldött felerősített jel hangos hangként hallható a hangszórón keresztül.

Az erősítés mértékét a kimeneti jel és a bemenet arányának kiszámításával számítjuk ki. Ezt az erősítő erősítésének nevezik. Így például a 3-as erősítés azt jelenti, hogy az erősítő megháromszorozza a bemeneti jel méretét.

Minden bemeneti amplitúdónál (alapvetően hangerőt jelent) az erősítő ennek megfelelően növeli a kimenetet. De az erősítők nem erősíthetik a jeleket a végtelenségig.

Az egyes erősítők számos amplitúdóval működhetnek a teljesítményük alapján. A felső határon a bemeneti hangerő a maximális kimeneti szintet produkálja, és nem több.

Ha a kimeneti jelet a maximális kapacitáson túlmenően próbálják továbbítani, az a vágásnak nevezett jelenséghez vezethet. Ez növelheti a torzítást, és ezért ronthatja a hangminőséget.

A hangminőséget befolyásoló tényezők

A jó hangminőség több tényező összege, és egyik tényező sem állhat elszigetelten a kívánt hangminőség eléréséhez.

Belső tényezők

Például az audiorendszerben található minden eszköz befolyásolja az előállított hang jellemzőit. Legyen szó a mikrofonokról, a keverőről, a hangszóróról, a kábelezésről vagy az erősítőről, mindegyik összetevőnek jó minőségűnek kell lennie.

Az erősítő esetében (amelyre a cikk fő hangsúlya van) a minőség a márkától függően változik. Nézzünk szembe a tényekkel; egyes márkák egyszerűen jobbak, mint mások, és általában jobban működnek. Tehát a legjobb márkák ismerete segít egy lépéssel közelebb kerülni a kiváló hangminőséghez (az összes többi tényező állandó értéke mellett).

Az erősítő osztálya is számít. Amint fentebb láttuk, a különböző osztályok eltérő erősítőerősítéssel, linearitásukkal, jeltorzítási szintekkel és hatékonysággal rendelkeznek. A nagy linearitású erősítők olyan jelkimeneteket állítanak elő, amelyek pontosabban hasonlítanak a bemenetre. És ez a hangminőség egyik szempontja.

Az erősítő erősítése osztályonként is változik. Ez pedig azt jelenti, hogy az erősített hang egyes erősítőknél magasabb, másoknál alacsonyabb lesz.

Ezen tényezők alapján az A és AB osztályú erősítők jelentik a legjobb választást, ha kiváló hangminőségről van szó.

Külső tényezők

A külső tényezők azt a környezetet jelentik, amelyben az ember hangot hallgat. Itt is azt találjuk, hogy minden változó befolyásolhatja a hang jellemzőit. Például a helyiség alakja, a helyiség mérete, a hőmérséklet és a páratartalom.

Nézzük meg a legfontosabb külső tényezőket, amelyek befolyásolják a hangminőséget.

Szobaakusztika

A helyiség akusztikája arra utal, hogy a hanghullámok hogyan viselkednek egy zárt térben vagy egy lehallgató helyiségben.

Míg az emberek sok pénzt költenek a legjobb hangrendszerek beszerzésére, kevesebben tartják szem előtt a szobaakusztika fontosságát a kiváló minőségű hangzás érdekében. A helyiségben lévő tárgyak, bútorok és felületek mind hatással vannak arra, hogy az adott térben lejátszott hang milyen módon szólal meg.

A fő probléma itt az, hogy a hang hogyan verődik vissza vagy verődik vissza a helyiség különböző tárgyairól és felületeiről. A különböző távolságra lévő tárgyak különböző időpontokban verik vissza a hangot. Ezek a visszaverődések torzíthatják a hang tisztaságát.

Például a fából készült bútorok, a padlók, a falak és az üvegablakok tükrözik a legtöbb magas frekvenciájú hangot. Sőt, egyes kemény tárgyak is rezeghetnek, és a fő hangot megzavaró zajforrássá válhatnak.

Másrészt a puha felületek, mint például a vastag, gyapjú függönyök és a padlószőnyegek szintén befolyásolhatják a hangminőséget. Ezek a felületek elnyelik a legtöbb alacsony frekvenciát, ami tompa hanghatást eredményez.

A megoldás minderre az akusztikus környezet megteremtése az elnyelő és visszaverő felületek jó egyensúlyával. Tehát, ha a helyiségben túl sok a tükröződés, fontolja meg egy padlószőnyeg elhelyezését egy keményfa padlón, vagy akasson fel egy faliszőnyeget a falra. Formálisabb összeállításban beszerezhet néhány hordozható hangelnyelő panelt.

A jobb megértés érdekében íme egy rövid videó, amely elmagyarázza, hogyan működik a hang a szobákban

https://www.youtube.com/watch?v=JPYt10zrclQ

A szoba mérete

Annak a helyiségnek a mérete, ahol a hangrendszer be van állítva, szintén befolyásolja a hang minőségét. A fő probléma ebben az esetben az, hogy mit nevezünk visszhangidőnek.

A visszhangzási idő azt mutatja meg, hogy mennyi ideig tart a hang elhalványulása vagy elhalványulása. Ez a paraméter RT60-ban van kifejezve, amely arra az időre utal, amely alatt a hang 60 decibellel a közvetlen hangszint alatt elhal. A hosszabb visszhangzási idő befolyásolja a hang minőségét azáltal, hogy az eredeti hang fölé kerül, amelyet hallani kell.

A nagy terek nagy falakkal és mennyezettel több visszaverődést eredményeznek, és megnövelik a visszhangzási időt. A kisebb helyiségek esetében ennek ellenkezője lesz.

Mindazonáltal az optimális visszhangzási idő a lehallgató helyiség rendeltetésétől is függ. Zenei előadásra szánt helyiségben vagy teremben a jó hangminőség érdekében a hosszabb utózengési idő (2,0 vagy több másodperc) előnyösebb. Míg ha a helyiséget beszédek meghallgatására vagy beszélgető emberek meghallgatására szánják, akkor alacsonyabb zengési időre (kevesebb mint 1,5 másodpercre) van szükség.

Egy másik módja annak, hogy a helyiség mérete befolyásolja a hangminőséget, a tér hanggal való feltöltéséhez szükséges energia mennyisége. Egy nagy helyiséghez erősebb hangrendszerre lesz szükség, hogy megfelelő hangzással tudja megtölteni a helyiséget. Ellenkezőleg, ha egy kisebb szobában, kevésbé erős rendszerrel hallgatja a lejátszott hangot, az jobban fog hangzani, mint egy tágas térben.

Páratartalom

A páratartalom a levegő nedvességmegtartási szintje. Bár kis mértékben, a helyiség páratartalma és hőmérséklete befolyásolhatja a rendszer hangminőségét.

A hang tudománya felfedi, hogy a hangnak médiumra van szüksége az áthaladáshoz. A hallgatószobában a levegő az a közeg, amelyen keresztül a hang terjed. Ezért, ha a levegő nedves, ez azt jelenti, hogy két közeg van, amelyen a hangnak át kell haladnia:a levegőn és a vízen (bár nem folyékony állapotban).

A páratartalom a hangra gyakorolt ​​hatása a rendszer minőségétől és a hang típusától függ. Mivel a páratartalom befolyásolja a légkör sűrűségét, ez azt jelenti, hogy a hatás a közép- és nagyfrekvenciás jeleken is érezhető lesz, mivel azok a sugárenergiától függenek. Az alacsonyabb frekvenciájú jelek nyomásfüggőek, ezért nem lesznek olyan nagy hatással.

Szóval, hogyan befolyásolja a páratartalom a hangot? Minél nedvesebb a levegő, annál sűrűbb a közeg, amelyen áthalad a hang; így a hanghullámok lelassulnak.

Noha ez valóban hatással van a hangzásra, a különbség nem könnyen észrevehető, különösen, ha több csatorna van a helyiségben, és sok energiát termelnek. Csak egy nagyon éles fül és az, aki már elsajátította a helyiség többi akusztikáját, képes felismerni a páratartalom hatását a hangminőségre.

Tippek az audiorendszer jobb hangzásához

Eddig megvizsgáltuk azokat a tényezőket, amelyek befolyásolják a rendszer hangminőségét. Tehát a hangzás javítása érdekében íme néhány tipp rövid összefoglalása, amelyeket könnyen megvalósíthatsz.

Ellenőrizze felszerelését

Ha a hang minősége nem felel meg az Ön ízlésének, először az audiorendszer összetevőire kell gondolnia. Értékelje mindegyiket, hogy megtalálja a probléma forrását.

Kezdje a vezetékekkel és kábelekkel. A hangszórók „fázisban” vannak bekötve? Nézzen be minden hangszóróba, és figyeljen a nyilvánvaló hibákra, mint például a rothadó hab.

Ha minden rendben van, de a hangminőség továbbra is gyenge, fontolja meg a felszerelés frissítését, hogy jó minőségű eszközöket kapjon.

Dolgozz a szobaakusztikán

Ha egy félreeső helyiséget kaphat a zenehallgatáshoz, akkor az plusz. Módosíthatja a helyiség beállítását, hogy a legjobb szobaakusztikát érje el.

Mérsékelje a szoba kemény felületeit, hogy ne kapjon túl sok hangvisszaverődést, amely torzítja a hangminőséget. „Lágyítsa fel” a helyiséget, de ne vigye túlzásba, nehogy a hang a túlzott jelelnyelés miatt természetellenesen szóljon.

Helyezze el a hangszórókat

A sztereó vagy akár többcsatornás hangszórók optimális elhelyezést igényelnek a kiváló hangzás érdekében.

Először győződjön meg arról, hogy a hangszórók nem állnak közvetlenül a padlón. Helyezze őket állványra. Ez javítja a hanghűséget. Győződjön meg arról is, hogy a hangszórók szilárdan vannak rögzítve, hogy minimális legyen a rezgés lehetősége, ami nemkívánatos zajt kelthet. Ezután hagyjon némi távolságot a hangszórók és a hátsó fal között.

Szánjon időt a szoba elrendezésére, hogy megtalálja a rendszerének megfelelő beállítást. A próbálkozás és tévedés is egy stratégia a kiváló hangminőség elérésére.

Módosítsa a vevő/erősítő hangbeállításait

A legtöbb sztereó vevő/erősítő menürendszere lehetővé teszi a felhasználó számára a különböző funkciók és hangfunkciók beállítását. Ügyeljen a basszuskimenetre, a hangszóró méretére és a hangszóró hangerejére. Ezek a legfontosabbak a kívánt hang létrehozásához.

Következtetés

Míg az erősítő fő feladata a jelek erősítése, ez a hang minőségére is hatással lehet, például a kimeneti bemeneti jelhez viszonyított pontosságára (azaz a hanghűségre), valamint arra, hogy mennyire szünteti meg a torzítást.

Ennek ellenére bármely audiorendszer hangminősége nem csak az erősítőtől függ, hanem a rendszert alkotó összes többi alkatrésztől és a hang lejátszásának külső tényezőitől is. Mindezek a tényezők, ha jól optimalizálják, kiváló hangminőséget eredményezhetnek a felhasználó preferenciái szerint.