Poboljšava li pojačalo kvalitetu zvuka?
Kvalitetan zvuk je ugodan za uši i zato su mnogi uređaji ugrađeni u audio sustav usmjereni na proizvodnju izvrsnog zvuka. Dakle, jesu li pojačala jedna od komponenti koje zvuk čine tako privlačnim?
Pojačalo poboljšava kvalitetu zvuka na više načina. Pojačala su temeljno napravljena da moduliraju glasnoću, ali također mogu utjecati na linearnost i ton zvuka. Općenito, kvaliteta zvuka ovisi o vrsti pojačala, postavljanju, vanjskim čimbenicima kao što je akustika prostorije, među ostalim čimbenicima.
U ovom ćemo članku detaljnije obraditi nekoliko tema povezanih s ovim pitanjem, uključujući što je pojačalo i objašnjenje njegove funkcije, kako pojačalo radi, vrste pojačala i kako različiti čimbenici utječu na kvalitetu zvuka. Na kraju, postoji nekoliko savjeta koji će vam pomoći da dobijete bolji zvuk iz vašeg audio sustava.
Definicija i funkcije pojačala
Pojačalo (također neformalno poznato kao "pojačalo") elektronički je uređaj ili komponenta koja povećava snagu, napon ili struju signala.
Dok se napaja iz izvora električne energije, pojačalo bira mali električni signal primijenjen na svom ulaznom terminalu, pojačava ga i proizvodi proporcionalno veći signal na svom izlaznom terminalu.
Pojednostavljeno rečeno, u slučaju pojačala zvuka, na primjer, pojačalo uzima zvuk na svom ulazu i proizvodi glasniji zvuk na svom izlazu, nastojeći smanjiti izobličenja što je više moguće.
Pojačalo može biti poseban uređaj/oprema ili električni krug smješten unutar drugog uređaja.
Vrste pojačala
Pojačala se nalaze u gotovo svim elektroničkim uređajima, tako da postoji veliki broj vrsta pojačala. Postoje i različiti načini na koje ih možete klasificirati.
Na temelju vrste ulaznog signala:napon, struja i snaga
Postoje različiti signali koje pojačalo može modulirati. Ako je ulazni signal u naponu, tada je pojačanje pojačala naponsko pojačanje koje proizvodi viši napon.
Trenutni ulazni signal znači da pojačalo proizvodi povećanu izlaznu struju.
Pojačala također mogu proizvesti pojačanu izlaznu snagu kao produkt napona i struje iz ulaznog izvora.
Na temelju konfiguracije strujnog kruga i načina rada:klasa A, B, AB i C.
Različite vrste klasa audio pojačala imaju različite konfiguracije krugova i metode rada. Ova klasifikacija razlikuje pojačala na temelju:
- Dobitak pojačala (koliko je signal pojačan)
- Linearnost/vjernost (koliko točno izlazni signal sliči ulaznom)
- Razine izobličenja signala (koliko je izvorni signal promijenjen)
- Učinkovitost (koliko se energije gubi tijekom pojačavanja)
Klasa A pojačala se smatraju najboljom klasom jer vjerojatno najbolje zvuče. Oni proizvode najbolju linearnost, nisko izobličenje signala i visoko pojačanje. Loša strana je što su veliki, teški i neučinkoviti. Njihova je neučinkovitost posljedica stalnog gubitka snage, zbog čega proizvode mnogo topline.
Klasa B je dizajniran da prevlada nedostatke pojačala klase A. Stoga su pojačala klase B jeftinija, učinkovitija (oko 70%) i rade hladnije. Nažalost, nude lošu linearnost i određenu razinu izobličenja.
Klasa AB (kao što ime sugerira) nudi kombinaciju učinkovitosti klase B (50-70%) i velike linearnosti klase A.
Klasa C ima najbolju učinkovitost od oko 80%, ali najlošiju linearnost i velika izobličenja.
Uzimajući u obzir sve ove čimbenike, svaka klasa pojačala ima svoje prednosti i nedostatke. Evo sažetka kako to izgleda:
| Klasa pojačala | Približna učinkovitost | Prednosti | Protiv |
|---|---|---|---|
| A | ~15-35% | Nisko izobličenje signala Visoki dobitak | Velik i težak Neučinkovitost =proizvodnja topline |
| B | ~70% | Relativno visoka učinkovitost | Loša linearnost Potencijal za skretanje izobličenja |
| AB | ~50-70% | Učinkovitije od klase A Nisko izobličenje signala | Učinkovitost je dobra, ali nije velika. |
| C | ~80% | Velika učinkovitost | Najlošija linearnost Visoka razina izobličenja |
Na temelju signala koji je pojačan
Audiofrekvencijska pojačala (A.F. pojačala): Oni pojačavaju audio signale koji su unutar raspona ljudskog sluha, tj. 20 Hz do 20 kHz. Unatoč tome, neka Hi-Fi audio pojačala mogu pojačati signale do 100 kHz, dok druga A.F pojačala imaju gornju granicu od 15 kHz. Ova se pojačala koriste za upravljanje zvučnicima.
Pojačala srednje frekvencije (I.F. pojačala): I.F pojačala koriste se za pojačavanje radio, TV ili radarskih naponskih signala prije nego što se audio ili videoinformacija koju prenosi signal demodulira.
Radiofrekventna pojačala (R.F. pojačala): Pojačajte snagu niskofrekventnih radio signala. Ova pojačala su ugođena pojačala čiju frekvenciju rada kontrolira ugođeni krug. R.F pojačala imaju niske performanse šuma, a neka imaju malo ili nikakvo pojačanje.
Širokopojasna pojačala: Ova se pojačala koriste u uređajima koji zahtijevaju mjerenje signala u širokom rasponu frekvencija, npr. osciloskopi.
Ultrazvučna pojačala: Ova pojačala su vrsta audio pojačala. Oni pojačavaju ultrazvučne valove čije se frekvencije kreću između 20 kHz i oko 100 kHz. Koriste se u ultrazvučnom skeniranju, sustavima daljinskog upravljanja, ultrazvučnom čišćenju itd.
Video pojačala: Vrsta su širokopojasnog pojačala. Oni pojačavaju video signale, a to su signali koji prenose informacije o slici na TV, video i radarskim sustavima. Širina pojasa varira ovisno o upotrebi video pojačala. Na primjer, za televizore je u rasponu od 0 Hz do 6 MHz, au radarskim sustavima je mnogo širi.
Izravno spregnuta pojačala (DC pojačala): Pojačajte signale vrlo niske frekvencije poput istosmjernog (0 Hz) napona. Obično se koriste u mjernim instrumentima i električnim sustavima upravljanja.
Pojačala međuspremnika: Imaju pojačanje od jedan, što znači da ne pojačavaju signal. Međuspremna pojačala koriste se za međusobno izoliranje krugova tako da rad jednog ne utječe na rad drugog. Oni služe kao uređaji za usklađivanje impedancije jer njihov ulaz ima visoku impedanciju, dok izlaz ima nisku impedanciju.
Operacijska pojačala (op-amp): Op-amp je naponsko pojačalo s velikim pojačanjem. Ima diferencijalni ulaz i jednostrani izlaz. Op-pojačala danas su među najčešće korištenim elektroničkim uređajima. Koriste se u brojnim industrijskim, potrošačkim i znanstvenim uređajima.
Kako radi pojačalo?
Postoje tri ključne veze u pojačalu koje mu omogućuju da funkcionira prema potrebi:
- Izvor moći
- Ulazna veza iz izvora signala (npr. mikrofon)
- Izlazna veza sa zvučnikom
Pojačalo se napaja iz izvora struje, npr. zidne utičnice. Električna struja se šalje u sustav sličan ventilu poznat kao tranzistor. Tranzistor je promjenjivi otpornik koji kontrolira količinu struje kroz strujni krug na temelju signala primljenog od izvora kroz ulaznu vezu.
Kako ulazni izvor oslobađa signal, tranzistor smanjuje svoj otpor, struja teče, zvuk se pojačava i veći signal se šalje na izlaznu vezu. Što je veći ulazni signal, veća struja teče kroz krug, a time i veće pojačanje.
Pojačani signal poslan na izlaznu vezu ono je što čujete kroz zvučnik kao glasan zvuk.
Količina pojačanja izračunava se dobivanjem omjera izlaznog i ulaznog signala. Ovo je poznato kao dobitak pojačala. Tako, na primjer, dobitak od 3 znači da pojačalo utrostručuje veličinu ulaznog signala.
Za svaku ulaznu amplitudu (u osnovi znači glasnoću zvuka), pojačalo proizvodi odgovarajuće povećanje izlaza. Ali pojačala ne mogu beskonačno pojačavati signale.
Postoji niz amplituda na kojima svako pojačalo može raditi na temelju svoje snage. Na gornjoj granici, ulazni volumen proizvest će maksimalnu razinu izlaza i ništa više.
Pokušaj isporučivanja izlaznog signala iznad njegovog maksimalnog kapaciteta može rezultirati fenomenom koji se naziva kliping. To može povećati izobličenje i stoga utjecati na kvalitetu zvuka.
Čimbenici koji utječu na kvalitetu zvuka
Zvuk dobre kvalitete zbir je nekoliko čimbenika, a niti jedan od tih čimbenika ne može stajati sam za sebe kako bi proizveo željenu kvalitetu zvuka.
Unutarnji čimbenici
Svaki uređaj uključen u audio sustav, na primjer, utječe na karakteristike zvuka koji će se proizvoditi. Bilo da se radi o mikrofonima, mikseru, zvučnicima, kablovima ili pojačalu, svaka od ovih komponenti mora biti visoke kvalitete.
U slučaju pojačala (što je glavni fokus ovog članka), kvaliteta varira ovisno o marki. Suočimo se; neki su brendovi samo superiorniji od drugih i obično funkcioniraju bolje. Dakle, poznavanje najboljih robnih marki pomoći će vam da se približite visokokvalitetnom zvuku (uz konstantnost svih ostalih faktora).
Klasa pojačala također je važna. Kao što smo vidjeli gore, različite klase imaju različito pojačanje pojačala, linearnost, razine izobličenja signala i učinkovitost. Pojačala s visokom linearnošću proizvode izlazne signale koji točnije nalikuju ulazu. A ovo je jedan od aspekata kvalitete zvuka.
Dobitak pojačala također se razlikuje od jedne klase do druge. A to znači da će pojačani zvuk biti veći za neka pojačala, a niži za druga.
Na temelju ovih čimbenika, pojačala klase A i AB vaš su najbolji izbor kada je u pitanju postizanje izvrsne kvalitete zvuka.
Vanjski čimbenici
Vanjski čimbenici odnose se na okolinu u kojoj se sluša zvuk. I ovdje ćete vidjeti da svaka varijabla može utjecati na karakteristike zvuka. Na primjer, oblik sobe, veličina sobe, temperatura i razina vlažnosti.
Pogledajmo najvažnije vanjske čimbenike koji utječu na kvalitetu zvuka.
Sobna akustika
Sobna akustika odnosi se na to kako se zvučni valovi ponašaju u zatvorenom prostoru ili sobi za slušanje.
Dok ljudi troše mnogo novca na nabavku najboljih zvučnih sustava, manje ih ima na umu važnost akustike prostorije za proizvodnju visokokvalitetnog zvuka. Predmeti u sobi, namještaj i površine utječu na to kako će vaš zvuk zvučati kada se reproducira u tom prostoru.
Glavna briga ovdje je kako se zvuk odbija ili reflektira od raznih predmeta i površina u prostoriji. Različiti objekti na različitim udaljenostima reflektirat će zvuk u različito vrijeme. Ove refleksije mogu iskriviti jasnoću zvuka.
Na primjer, drveni namještaj, podovi, zidovi i stakleni prozori odražavat će većinu visokofrekventnih zvukova. Štoviše, neki od tvrdih predmeta također mogu vibrirati i postati izvor buke koja ometa glavni zvuk.
S druge strane, meke površine poput debelih vunenih zavjesa i podnih tepiha također mogu utjecati na kvalitetu zvuka. Te će površine apsorbirati većinu niskih frekvencija što će rezultirati prigušenim zvučnim efektom.
Rješenje za sve to je stvaranje akustičnog okruženja s dobrom ravnotežom apsorpcijskih i reflektirajućih površina. Dakle, ako soba ima previše refleksija, razmislite o dodavanju prostirke na drveni pod ili objesite tapiseriju na zidove. U formalnijem postavljanju možete nabaviti neke prijenosne ploče za apsorpciju zvuka.
Radi boljeg razumijevanja, evo kratkog videozapisa koji objašnjava kako zvuk funkcionira u sobama
https://www.youtube.com/watch?v=JPYt10zrclQ
Veličina sobe
Veličina prostorije u kojoj je postavljen vaš zvučni sustav također utječe na kvalitetu zvuka. Glavno pitanje, u ovom slučaju, je ono što se naziva vremenom odjeka.
Vrijeme reverberacije je mjera vremena potrebnog da zvuk nestane ili se smanji. Ovaj se parametar izražava kao RT60, odnosi se na vrijeme potrebno da zvuk nestane za 60 decibela ispod izravne razine zvuka. Dulje vrijeme odjeka utječe na kvalitetu zvuka nadmetanjem izvornog zvuka koji trebate čuti.
Veliki prostori s velikim zidovima i stropovima stvaraju više refleksija i rezultiraju produljenim vremenom odjeka. Suprotno će biti slučaj za manje prostorije.
Ipak, optimalno vrijeme odjeka ovisi i o namjeni prostorije za slušanje. Za prostoriju ili dvoranu namijenjenu za izvođenje glazbe, poželjno je dulje vrijeme odjeka (2,0 ili više sekundi) za dobru kvalitetu zvuka. Dok ako je prostorija namijenjena za slušanje govora ili govora ljudi, potrebno je manje vrijeme odjeka (manje od 1,5 sekunde).
Još jedan način na koji veličina sobe utječe na kvalitetu zvuka je količina snage koja je potrebna da se prostor ispuni zvukom. Za veliku prostoriju bit će potreban snažniji zvučni sustav kako bi se soba mogla ispuniti pravilnim zvukom. Nasuprot tome, slušanje zvuka koji se reproducira u manjoj prostoriji s manje snažnim sustavom zvučat će bolje nego u velikom prostoru.
Vlažnost
Vlažnost je razina zadržavanja vlage u zraku. Iako u maloj mjeri, razina vlažnosti i temperatura prostorije mogu utjecati na kvalitetu zvuka iz sustava.
Znanost o zvuku otkriva da je zvuku potreban medij kroz koji putuje. U prostoriji za slušanje zrak je medij kroz koji putuje zvuk. Stoga, kada je zrak vlažan, to znači da sada postoje dva medija kroz koja zvuk mora proći:zrak i voda (iako ne u tekućem stanju).
Utjecaj vlage na vaš zvuk ovisit će o kvaliteti sustava koji imate i vrsti zvuka. Budući da vlaga utječe na gustoću atmosfere, to znači da će se utjecaj osjetiti na srednje i visokofrekventnim signalima jer oni ovise o energiji zraka. Signali niže frekvencije povezani su s tlakom i stoga na njih neće toliko utjecati.
Dakle, kako će vlaga utjecati na zvuk? Što je zrak vlažniji, to je gušći medij kroz koji zvuk prolazi; pa će se zvučni valovi usporiti.
Sada, iako ovo stvarno utječe na zvuk, razlika nije lako uočljiva, pogotovo ako postoji više kanala u prostoriji s puno energije koja se proizvodi. Samo vrlo istančan sluh i onaj koji je već savladao drugu sobnu akustiku moći će prepoznati utjecaj vlage na kvalitetu zvuka.
Savjeti za bolji zvuk iz vašeg audio sustava
Do sada smo promatrali faktore koji utječu na kvalitetu zvuka vašeg sustava. Dakle, kako biste poboljšali svoj zvuk, evo kratkog sažetka nekoliko savjeta koje možete jednostavno primijeniti.
Provjerite svoju opremu
Kad god kvaliteta vašeg zvuka nije po vašem ukusu, prvo na što biste trebali pomisliti su komponente vašeg audio sustava. Procijenite svaki od njih kako biste pronašli izvor problema.
Počnite s žicama i kabelima. Jesu li zvučnici ožičeni "u fazi"? Zavirite u svaki zvučnik i pazite na sve očite nedostatke poput trule pjene.
Ako sve izgleda u redu, ali je kvaliteta zvuka i dalje loša, razmislite o nadogradnji svoje opreme kako biste dobili uređaje visoke kvalitete.
Poradite na akustici svoje sobe
Ako možete dobiti osamljenu sobu za slušanje svoje glazbe, onda je to plus. Možete podesiti prostoriju kako biste dobili najbolju akustiku.
Ublažite tvrde površine u prostoriji kako ne biste dobili previše refleksije zvuka koja narušava kvalitetu zvuka. "Omekšajte" prostoriju, ali nemojte pretjerivati kako vaš zvuk ne bi zvučao neprirodno zbog pretjerane apsorpcije signala.
Ispravno postavite svoje zvučnike
Stereo ili čak višekanalni zvučnici zahtijevaju optimalan položaj za proizvodnju izvrsnog zvuka.
Prvo provjerite da zvučnici ne stoje izravno na podu. Stavite ih na postolje. Ovo poboljšava vjernost zvuka. Također, provjerite jesu li zvučnici čvrsto postavljeni tako da postoji minimalna mogućnost vibracija, koje mogu stvoriti neželjenu buku. Zatim napravite razmak između zvučnika i stražnjeg zida.
Odvojite vrijeme da uredite svoju sobu kako biste pronašli savršenu postavku za svoj sustav. Pokušaji i pogreške također su strategija za postizanje izvrsne kvalitete zvuka.
Prilagodite postavke zvuka na vašem prijemniku/pojačalu
Sustav izbornika na većini stereo prijemnika/pojačala omogućuje korisniku podešavanje različitih značajki i funkcija zvuka. Obratite pozornost na izlaz basa, veličinu zvučnika i glasnoću zvučnika. Ovo je najvažnije u stvaranju željenog zvuka.
Zaključak
Dok je glavna zadaća pojačala pojačavanje signala, ono također može utjecati na kvalitetu zvuka, npr. na točnost njegovog izlaza u odnosu na ulazni signal (tj. vjernost) i koliko eliminira izobličenje.
Unatoč tome, kvaliteta zvuka iz bilo kojeg audio sustava ne ovisi samo o pojačalu, već io svakoj drugoj komponenti koja čini sustav i vanjskim čimbenicima u kojima se zvuk reproducira. Svi ti čimbenici, kada su dobro optimizirani, mogu rezultirati visokokvalitetnim zvukom prema željama korisnika.