Bang for Your Buck – Mi különbözteti meg az egyik erősítőt a másiktól?

A Bang for your Buck sorozatunkban olyan termékjellemzőkről és alkatrész-kialakításokról beszélünk, amelyek megnövelt értéket és teljesítményt kínálnak. Megbeszéltük a forrásegységeket és a hangszórókat, és most itt az ideje, hogy alaposan megvizsgáljuk az erősítőket, és azt, hogy mi különbözteti meg az erősítőket a másiktól.

Évekkel ezelőtt egy prominens mobilaudio-rajongó azt állította, hogy szigorú tesztkörülmények között minden erősítő ugyanúgy szól. Még azzal is alátámasztotta ezt az állítást, hogy nagy pénzjutalmat ajánlott fel mindenkinek, aki 10-ből 10-szer választhat egy erősítőt ellenőrzött hallgatási teszteken. Holott van értéke az állításának, és nagyon lenne nehéz meghatározni a különbséget két erősítő között vaktesztben 10-ből 10 alkalommal, ez nem jelenti azt, hogy minden erősítő egyforma. Valójában van néhány nagy különbség.

Ez a cikk a teljesítmény két nagyon eltérő területére összpontosít, amelyeket sok gyártó nem hajlandó részletesen tárgyalni:a torzításra és a zajra.

Fontos a hatalom?

Az, hogy az egyik erősítő nagyobb teljesítményt tud termelni, mint egy másik, meghatározza annak minőségét vagy teljesítményét? Nos, ha a kisebb teljesítményű erősítőt torzítják, akkor minden bizonnyal a nagyobb teljesítményű erősítő jobban szól. Miközben a névleges teljesítménytartományukon belül működnek, számít a maximális teljesítmény? Nem annyira.

Mi ez a csillapítási tényező?

A csúcskategóriás erősítők gyártói évtizedek óta biztosítják a csillapítási gyári előírásokat. Ez a szám az erősítő kimeneti impedanciájának és a meghatározott terhelési impedanciának az aránya. A történet szerint egy nagyobb számmal rendelkező erősítő feszesebb, jobban szabályozott hangot produkál, mivel az erősítő alacsony impedanciája rövidre zárná a hangszóróból érkező EMF jelet.

A fizika verziójától függően a csillapítási tényező lehet nagy szám vagy nagyon kicsi – ami potenciálisan releváns vagy teljes vörös hering lehet.

Szilárdtest-erősítőknél a csillapítási tényező vagy a kimeneti impedancia aránya elég magas ahhoz, hogy a terhelési impedancia nagyon csekély hatással legyen a rendszer eredő frekvenciamenetére. Az impedancia-illesztő transzformátorokkal rendelkező csöves erősítők esetében ez nem mindig van így. A csillapítási tényező aggódása, vagy akár fontolóra vétele a úton lefelé az aggályok listáján.

Háttérzaj

A jel-zaj arányról részletesen beszéltünk a fejegységekről szóló vitánkban. Ez nagy dolog az erősítőkről szóló vitában, és újra felkapja a fejét, amikor a jelfeldolgozókról beszélünk.

Minden elektronikus eszköz nemkívánatos zajt kelt, amikor egy jel áthalad rajta. Még az olyan egyszerű dolgok is, mint az ellenállás, kis mennyiségű zajt keltenek. Ebben a példában valószínűleg túl kicsi ahhoz, hogy hallható legyen – de ott van. Egy összetett erősítéssel (a jelamplitúdó növekedésével) rendelkező áramkörben a nem kívánt zaj keltése a megkérdőjelezhető tervezés gyakori mellékterméke.

Hogyan jelenik meg a zaj az erősítőben? Ez az a háttérsziszegés, amelyet a hangszórókból hall, amikor nem szól a zene. Ideális esetben nem szeretné, hogy bármilyen zaj tartalmat adjon a zenéhez.

Ha valóban hatékony PA hangszórói vannak, akkor a kiváló zajszintű erősítők kiválasztása döntő fontosságú. Maguk a hangszórók 5-10 dB-lel több kimenetet kínálnak egy adott bemeneti jelhez, így a jelenlévő zaj 5-10 dB-lel hangosabb.

Jel/zaj arány specifikációja

Korábban már foglalkoztunk ezzel, de most újra megtesszük, mert ez fontos. A gyártók kétféle módon teszik közzé az SNR vagy az S/N arány specifikációit:vagy egy adott kimeneti szintre (1 watt/4 ohm), vagy az erősítő maximális teljesítménytermelési képességéhez viszonyítva. A kettőt közvetlenül nem lehet összehasonlítani, de becsülni igen.

Nézzünk két teljes tartományú erősítőt. Ebben a példában egy pár hasonló besorolású négycsatornás erősítőt fogunk használni. Az A erősítő S/N aránya -104 dB, a B erősítőé pedig -88 dB. Feltételezve, hogy a számok ugyanazt a szabványt használják, az A erősítő 16 dB-lel kevesebb zajt produkál, mint a B erősítő. Sajnos ebben a példában az A erősítő -104 specifikációja a névleges teljesítményre vonatkozik, míg a B erősítő 1 wattra vonatkozik. a kimenet. Ugyanazokat a specifikációkat alkalmazva az A erősítő -84 dB zajt produkál, 4 dB-lel többet, mint a B erősítő.

Torzítási szempontok

A torzítás a legegyszerűbben azt jelenti, hogy a jelhez nem kívánt információ kerül. Csakúgy, mint a zaj esetében, minden elektronikus eszköz torzítja a jeleket a jelek áthaladásakor. A legtöbb esetben, hacsak valami nagyon nem romlott el, az eredeti jel változatlan formában halad át a készüléken. A torzítás a nem kívánt információk hozzáadásával jön létre.

A harmonikus torzítás az eredeti jel több példányának összeadása. Sok csúcskategóriás otthoni erősítőt 50 Hz-es hangjelzéssel tesztelnek névleges teljesítmény mellett. A kapott spektrális tartalom elemzése megmutatja, hogy mennyi nem kívánt információ keletkezik.

A fenti kép egy nagyon csúcskategóriás félvezetős otthoni erősítő lenyűgöző teljesítményét mutatja. Mint látható, van egy kis 150 és 175 Hz-es tartalom, de ez majdnem -120 dB-lel az ingerjel alatt van.

Ebben a példában a csúcskategóriás D osztályú otthoni audioerősítőben létrehozott harmonikusokat láthatjuk. A 100 Hz-es jel -85 dB, a 250 Hz-es jel pedig -90 dB szinten van jelen.

A nemkívánatos viselkedés lehetőségének hangsúlyozása érdekében egy csúcskategóriás vákuumcsöves erősítő spektrális tartalmát is feltüntettük. Látható, hogy 100 Hz-es spektrumtartalom van -42 dB-nél, 150 Hz-es -54 dB-nél és 200 Hz-es tartalom -67 dB-nél. Ez a torzítás hallás közben hallható.

Intermodulációs torzítás

A torzítás egy másik fajtája akkor jön létre, ha az erősítőn áthaladó két jel kölcsönhatásba lép egymással, és olyan torzítást hoz létre, amely a két jel közötti különbség. Az intermodulációs torzítás iparági szabványos tesztje egy olyan tesztjel lejátszása, amely két szinuszhullámot tartalmaz – egyet 19 kHz-en és egy másikat 20 kHz-en. Két dolog fog történni, ha ezekkel az ingerekkel torzítás jön létre:A tartalom ezeknek a hangoknak mindkét oldalán és a köztük lévő különbségen, azaz 1 kHz-en jön létre.

Ez a grafikon egy csúcskategóriás otthoni erősítőt mutat be, kiváló IMD viselkedéssel. A két oldalsáv -119 dB-es, és teljesen hallhatatlan.

Ez a grafikon ugyanazt a D osztályt mutatja, mint a harmonikus torzítás tárgyalásánál. Könnyen belátható, hogy a tesztingerek jelentős mennyiségű információt hoztak létre. A csúcs -78 dB, tehát ez nem teljes katasztrófa.

Autós audioerősítő vásárlása

Mivel úgy tűnik, hogy a mobilelektronikai iparban senki sem hajlandó ilyen szintű vizsgálat alá vetni a termékeit, hogyan válasszon olyan erősítőt, amely kivételes teljesítményt nyújt? Az egyetlen út a kiterjedt hallgatás. Egy maroknyi erősítő a piacon kivételes teljesítményt nyújt, és nem mindegyik drága. Ugyanakkor egyes nagyon drága erősítők gyengén teljesítenek.

Ha meg szeretné találni a legjobbat, nézze meg, kölcsönkérheti-e a kérdéses erősítőt egy barátjától, és behelyezheti-e egy referenciarendszerbe. Ha a zenéje hirtelen melegebbre hangzik, ez annak a jele, hogy további harmonikus tartalmak vannak. Bizonyos esetekben „szép” hallgatni, de biztosan nem pontos.

Miután kifejlesztett egy erős referenciapontot a pontosságra, kiválaszthatja a kiváló teljesítményt nyújtó erősítőket. A helyi mobilelektronikai kereskedőnek rendelkeznie kell egy bemutató járművel, amelyet meghallgathat. Jó vásárlást!