Ultra-kompaktna pojačala, velika snaga iz malog paketa
Teško je ne primijetiti da gotovo svaki renomirani proizvođač zvuka za automobile sada nudi nekoliko ultrakompaktnih rješenja pojačala. Ova su pojačala dovoljno mala da stanu u džep vaših traperica i olakšavaju instalaciju kada je malo prostora. Iako mali, mogu isporučiti impresivnu količinu snage za nadogradnju signala na vaše tvorničke zvučnike ili dopustiti naknadnim zvučnicima da pretvore vaš mobilni zvučni sustav u nevjerojatno iskustvo slušanja. U ovom ćemo članku govoriti o tome kako tvrtke mogu strpati toliku snagu u tako malo pakiranje i pogledati kako se ta pojačala razlikuju od rješenja konvencionalne veličine.
Što je ultrakompaktno pojačalo?
Iako su mala pojačala tvrtki kao što su Sony, Soundstream, Rockford Fosgate i Linear Power prisutna desetljećima, većina tih ranih rješenja bila je ograničena na oko 20 vata snage po kanalu.
Jedno od prvih modernih kompaktnih pojačala velike snage koje je ostavilo traga u industriji bio je Alpine Power Pack KTP-455U . Približnih dimenzija 8 x 2,5 x 1,5 inča, ovo četverokanalno pojačalo može isporučiti stvarnih 45 vata po kanalu u opterećenju od 4 ohma. Alpine je reklamirao ovo pojačalo kao jednostavno integrirano rješenje za nadogradnju tvorničkog ili naknadnog radija i pružanje gotovo tri puta više snage vašim zvučnicima.
Nekoliko godina kasnije, Rockford Fosgate predstavio je svoju seriju pojačala Boosted Rail Technology. Ova pojačala koriste jedinstven i kreativan dizajn napajanja koji se razlikuje od svih ostalih rješenja na tržištu. Iz perspektive proizvodnje energije, četverokanalni PBR300X4 mogao je isporučiti 75 vata snage u opterećenje od 4 ohma i imao je otisak od samo 6,75 x 4,25 inča.
Brzo pet godina naprijed, i postoje deseci tvrtki s dostupnim malim pojačalima velike snage. Možete birati između rješenja s četiri ili pet kanala za nadogradnju vašeg zvučnog sustava, a većina nudi pojačalo subwoofera od otprilike 300 W za dodavanje snažnog basa bez zauzimanja puno prostora. Nekoliko modela uključuje vodootporne dizajne koji ih čine idealnim za brodove, motocikle i motorne sportove.
Velika snaga u nevjerojatno malom pakiranju
Veličinu pojačala određuju dva čimbenika:koliko je prostora potrebno za smještaj komponenti potrebnih za rad pojačala i koliki hladnjak je potreban dizajnu za pouzdano raspršivanje topline u svim uvjetima.
Jedno od najvećih tehnoloških dostignuća koje je omogućilo pojačalima da postanu tako mala jesu uređaji za površinsku montažu. Zahvaljujući subminijaturnim otpornicima, kondenzatorima, diodama, tranzistorima i mikrokontrolerima, sklopovi i njihove komponente mogu stati na polovicu ili trećinu prostora koji su prije zauzimali. Razmislite o svom pametnom telefonu - ima veću procesorsku snagu od stolnih računala od prije 10 godina, a ipak udobno staje u dlan ili džep košulje. Za usporedbu, računala koja su svemirske šatlove odvela u orbitu radila su s oko 1,2 milijuna instrukcija u sekundi (MIPS) i imala su ukupnu memoriju od nekoliko megabajta. Apple A11 procesor koji se nalazi u iPhoneu X može upravljati s nevjerojatnih 600 milijardi instrukcija u sekundi. S tim u vezi, Appleov CPU nije dizajniran za podnošenje surovosti svemira i dugotrajne izloženosti zračenju — pa imajte to na umu ako planirate put na Mars s našim prijateljem Elonom Muskom.
Metalni oksidni poluvodički tranzistori s efektom polja (MOSFET) za površinsku montažu koji se koriste u izvorima napajanja ovih ultra-kompaktnih pojačala također su omogućili da se pojačala dramatično smanje u veličini. Na vrh svog prsta možete staviti četiri od ovih uređaja, a svaki od njih može propustiti 50 ampera struje. Prije trideset godina, jedan tranzistor od 50 ampera bio bi veći od sva četiri ova moderna uređaja.
Još jedna tehnologija koja je smanjila veličinu pojačala su višeslojne strujne ploče. Četveroslojne ploče pružaju znatno više opcija za povezivanje između uređaja u krugu i smanjuju prostor potreban za tragove signala.
Konačno, dizajn pojačala klase D velike brzine pomaže smanjiti potrošnju struje u izlaznom stupnju pojačala. Audio pojačala klase D rade uključivanjem i isključivanjem izlaznih uređaja pri ekstremno velikim brzinama, a mijenjanjem radnog ciklusa (uključeno u odnosu na isključena razdoblja) ponovno se stvara izvorni audio valni oblik. Budući da su uređaji uključeni ili isključeni, provode manje vremena djelujući kao otpornici i, posljedično, troše manje energije kao toplinu.
Jesu li kompaktna pojačala savršeno rješenje?
Uz sve prednosti, često postoje nedostaci. Za ultrakompaktna pojačala potrebno je uzeti u obzir tri ograničenja:kapacitet hlađenja, karakteristike i buku. Kao što smo ranije spomenuli, stavljanje puno dijelova u mali paket puno je lakše zahvaljujući uređajima za površinsku montažu i višeslojnim tiskanim pločama. Nedostatak malog pojačala je taj što još uvijek treba hladnjak za hlađenje sklopnih uređaja. Ako smanjimo područje hladnjaka za određenu razinu snage, pojačalo će biti sklonije pregrijavanju kada se jako pritisne. Možda vam odgovara jedna ili dvije pjesme, ali vjerojatno ih nećete moći svirati punom snagom vrućeg ljetnog dana u Arizoni ili Teksasu, a da ih ne zaštitite.
Značajke uključene u pojačalo često se temelje na prostoru dostupnom za kontrole i prekidače. Ako želite ulaze visoke i niske razine, podesive skretnice visoke, niske i pojasne frekvencije, infrazvučne filtre, zbrajanje signala, pojedinačne kontrole osjetljivosti, krugove za pojačanje basa i daljinske kontrole razine, treba vam puno prostora. U ultrakompaktnom pojačalu taj prostor jednostavno ne postoji. Kao takve, većina tih značajki neće se naći na ovoj klasi pojačala.
Na kraju, moramo razgovarati o buci. Šum, ili točnije, omjer signala i šuma (S/N Ratio) opisuje koliko se pozadinske buke (čuje se kao šištanje) dodaje audio signalu kada prolazi kroz uređaj. Napajanje i izlazni stupanj Class-D pojačala proizvode mnogo visokofrekventnog električnog šuma. U konvencionalnom i fizički velikom dizajnu pojačala, ovi šumni krugovi mogu biti smješteni fizički i električni daleko od osjetljivog ulaza i stupnjeva pojačanja signala pojačala. Kada smanjimo veličinu pojačala za 30 posto, sve je mnogo bliže i stoga se više ovog šuma dodaje izlaznom signalu.
Pogledajmo pet različitih četverokanalnih pojačala klase D kako bismo usporedili razine buke u odnosu na fizičku veličinu svakog pojačala.
Usporedba omjera signal/šum četverokanalnog pojačala
Snaga otiska pojačala/omjer S/N za 1 vat
kvadratnih inča u vatima A-ponderirano
Pojačalo 1 26,76 50>68 dB
Pojačalo 2 41,99 70>70,4 dB
Pojačalo 3 60,41 75>84 dB
Pojačalo 4 68,07 75>84 dB
Pojačalo 5 89,03 150>88,2 dB
Kao što vidite, veća pojačala dodaju manje šuma izlaznom signalu. Iako nijedna od ovih specifikacija nije grozna, moći ćete čuti lagano šištanje iz prva dva pojačala između pjesama, a vjerojatno neće na prva tri pojačala. Naravno, treće pojačalo ima 50 posto veći otisak (dužina puta širina) od drugog pojačala, stoga odaberite svoj otrov na odgovarajući način.
Ultra-kompaktna pojačala nude jedinstvena rješenja za instalaciju
Ako pokušavate dodati pojačalo motociklu ili bočnom vozilu i teško je pronaći mjesto za pojačalo, svakako odaberite jedno od mnogih dostupnih ultra-kompaktnih pojačala. Uz to, ako imate malo više prostora, veća pojačala nude bolju buku i više značajki. U ovom slučaju, ulaganjem malo više novca dobivate vidljivo poboljšanje performansi.
Ako ste zainteresirani za nadogradnju svog mobilnog zvučnog sustava, svratite do lokalnog specijaliziranog prodavača mobilne elektronike i razgovarajte s jednim od njihovih stručnjaka za proizvode. Oni vam mogu pružiti nekoliko opcija za dramatično poboljšanje kvalitete zvuka i razine glasnoće vašeg postojećeg sustava.