Blog

ERŐSÍTŐ TÍPUSOK ÉS TECHNOLÓGIA

Barillo István
2023.03.29 11:58

Erősítő technológia

Mik a különbségek, és melyik a megfelelő az ön rendszeréhez?

Ha általában komplett egységként vásárolja meg sztereó rendszerét, akkor lehet, hogy nem aggódik túlzottan amiatt, hogy mi van a dobozban, és hogyan áll össze a rendszer. De ha ön az a fajta ember, aki „komponenseket vásárol”, akkor ez a cikk hasznos lehet az ön számára.

Aki a semmiből épít fel egy sztereó rendszert, egy-egy komponenst összerakva, annak végső soron nagyobb kihívással kell szembenéznie, mint annak, aki bemegy a legközelebbi műszaki áruházba, és egy gyárilag összeállított sztereó rendszerrel távozik. De az a kihívás, hogy a semmiből állítsa össze saját rendszerét, sokkal kifizetődőbb lehet. „Hogyan?” – kérdezheti. Nos, ha a rendszert „különálló egységként” vásárolja meg, finomhangolhatja a hangzást saját ízlésének megfelelően.

De hol kezdje?

Egyszerűen csak a hangszórók kiválasztásával érdemes kezdeni. De mi van akkor, ha már rendelkezik hangszórókészlettel, és többet szeretne kihozni belőlük? Ebben az esetben a hangszórót meghajtó alkatrészre – az erősítőre – kell figyelnie.

A teljesítményerősítők mindenféle formában és méretben kaphatók, beleértve az „integrált erősítőket”, ahol egyetlen házba egyesítik őket egy előerősítővel. Az alábbiak minden teljesítményerősítőre vonatkoznak, függetlenül attól, hogy „önálló” vagy integrált állapotúak.

A teljesítményerősítő a hangszóró hajtóereje. Alacsony feszültségű bemeneti jelet kap a forráskomponenstől (például Streamer, CD-lejátszó), és a jel amplitúdóját olyan szintre növeli, hogy a hangszórót hallható hangerőre tudja állítani.

Az évek során számos újítás született az erősítők tervezésében. Az egész a „vákuumcsövekkel” kezdődött az 1940-es években. Aztán a 70-es évek elején megjelent a tranzisztoros erősítő, ma már digitális erősítő technológiáink vannak D osztályú, Tripath és Ncore dizájnnal.

A következő cikkekben részletesebben fogjuk megvizsgálni a különböző technológiákat, hogy megalapozottabb vásárlási döntést hozhasson.

Az erősítők mérése és megítélése számos paraméterrel történik, ezek a következők:

Sávszélesség

Hatékonyság

Nyereség

Linearitás

Zaj

Stabilitás

Egyetlen erősítő sem fog tökéletesen teljesíteni a teljesítmény minden területén, ami azt jelenti, hogy többnyire eltérő hangzásúak, és többnyire vannak olyan alkalmazások, amelyekhez jobban megfelelnek.

Tehát az egyszerűség kedvéért csoportosítsuk a különböző erősítő technológiákat három nagy kategóriába, majd nézzük meg, melyik lesz a legmegfelelőbb az adott alkalmazáshoz.

  1. kategória – Vákuumcsöves (vagy „csöves”, ami Európában általánosan használt kifejezés)
  2. kategória – Szilárdtest (a tranzisztorok minden változatát, MOSFET-eket, Jfeteket stb.)
  3. kategória – Digitális erősítők (beleértve a D, T, Ncore stb. osztályt).

1. kategória – Vákuumcsöves

Sokan azt hiszik, hogy a vákuumcsöves technológia a 70-es években eltűnt a régi katódsugárcsöves tévékkel. Semmi sem állhat távolabb az igazságtól. Még mindig számos gyártó tervez berendezéseket ezekre a 60 évesnél idősebb áramkörökre alapozva, és még mindig életképes a vákuumcsöveket gyártó vállalatok száma (sokuk Oroszországban és Kínában található).

HIFIMAN SHANGRI-LA SR SYSTEM High-End elektrosztatikus fejhallgató és erősítő rendszer

A „csöves erősítők”, ahogyan gyakran nevezik őket, mélyebb, gazdagabb és zeneibb hangzásvilágot kínálnak, különösen a középfrekvenciákon keresztül, ahol néhány hangzási tulajdonságuk a legszembetűnőbb az énekhangon és a vonós hangszereken.

Eredetileg szenvednek egy kis frekvencia hiánytól és alacsony "csillapítási tényezőtől", így általában nem alkalmasak nagyobb átmérőjű dinamikus hangszórók meghajtására basszus/woofer alkalmazásokban. A frekvenciaspektrum legfelső végén is tudnak kicsit gördülékenyen szólni, csak hiányzik a levegősség és részletgazdagság.

De zeneiség tekintetében nehéz felülmúlni őket.

A csöves erősítők általában inkább alkalmasak olyan hangszórórendszerek meghajtására, ahol 25-50 watt elegendő a hangszóró megfelelő hangerejének eléréséhez. Vannak nagyobb teljesítményű csöves erősítők, de azok általában jelentősen drágábbak.

Csöves erősítő vásárlásakor a karbantartás határozott szempont, a csöveket bizonyos használati idő (általában 1000+ óra) után cserélni kell, és az erősítő újracsövezése költséges lehet.

A csöves erősítők előnyei, hátrányai:

Mellette – Puszta muzikalitás és középkategóriás jelenlét/likviditás. Gyönyörű éneken és vonósokon.

Ellene – a legtöbb esetben hatékony hangszóró-kialakítást igényel. A karbantartás költséges lehet. Nem túl jó a frekvencia átvitelben.

2. kategória – Szilárdtest

Noha az egyszerűség kedvéért itt vannak csoportosítva, a különböző félvezető teljesítményerősítő áramkörök/kialakítások meglehetősen eltérőek.

TOPPING LA90 High-End minőségű szimmetrikus asztali sztereó erősítő

A leggyakoribb áramköri variációk a következők:

A osztály

Az A osztályú erősítők a séma egyszerűsége miatt a leggyakrabban használt erősítők. Az A osztály szó szerint az alacsony torzítás következtében az erősítők "legjobb osztályát" is jelenti, és az összes elemzett erősítőosztály legjobb hangzásával vannak besorolva, a legjobb linearitással a többi osztályhoz képest, amelyek a jellemző lineáris részében működnek. Az ilyen típusú erősítő áramkör általában lineárisabb teljesítményt eredményez a hatékonyság árán. Az A osztályú erősítők meglehetősen közel állnak a csöves erősítők erényeihez, de kevésbé hatékony működésük miatt meglehetősen melegednek, még készenléti állapotban is, ahol ténylegesen teljes névleges teljesítményüket használják.

A osztályú erősítő például a kínálatunkban szereplő S.M.S.L VMV A1

Az SMSL VMV A1 egy klasszikus A-osztályú FET-es erősítő, kettős tápegységgel, alacsony zajú Noratel toroid transzformátorral, Nichicon KG kondenzátorokkal és számos minőségi komponenssel a kiváló hangminőség érdekében. Analóg RCA bemenet, banánaljzatos hangsugárzó kimenetek és 6,3mm-es sztereó Jack fejhallgató kimenet.

B osztály

Ez az áramkör hatékonyabb, mint az A osztályú megfelelője, de keresztezési torzítást szenved, amely a hallható tartományban jelenhet meg. Nem is nagyon találunk B-osztályú erősítőt zenei jel erősítésére, így önmagában. Azonban más erősítőkkel kombinálva, egy B-osztályú végfokozat mint áram-rásegítő erősítő nagyon jó eredménnyel lehet használható. 

AB osztály

Az AB osztály valahol az A és B osztály között van. Hatékonyabb, mint az A osztály, kisebb torzítással, mint a B osztály.

A szilárdtest-erősítők nagy csillapítási tényezővel rendelkeznek, összehasonlítva a vákuumcsövekkel. Képesek jobban szabályozni a hangsugárzók terhelését, és jobban irányítani a mélyhang-visszaadáshoz használt nagyobb kónuszos mélynyomókat. Inkább a „semleges” megjelenés felé hajlanak, vagyis általában nem mutatják meg a vákuumcsöves erősítő mesterséges melegét és zeneiségét.

Félvezetős erősítő például a kínálatunkban szereplő 

KINKI STUDIO EX-M1+:

Az "AB" osztályú EX-M1+ integrált erősítő szinte mindenben megegyezik a fantasztikus EX-M1-gyel, viszont közkívánatra házimozi bemenettel (Home Theater Bypass) és előerősítő kimenettel is bővült, amire külső végerősítő, vagy aktív mélysugárzó is köthető. Az előerősítő kimenet és a HT Bypass bemenet a távvezérlővel aktiválható. Az EX-M1+ tehát előerősítőként, integrált erősítőként és végerősítőként is használható, emellett bi-amping üzemmódba is köthető külső végfokozat csatlakoztatásával. Kettős 400VA transzformátor, a kvázi monoblock erősítőknek.

és a TOPPING LA90:

Megjelenésekor a Topping LA90 a legalacsonyabb mért torzítást és zajszinttet produkáló erősítő a világon, miközben kompakt méretével dacolva komoly dinamikai tartalékokkal rendelkezik. Sztereó és monó üzemben is használható, kombinált formátumú szimmetrikus Jack/XLR bemeneti aljzatokkal rendelkezik. A TOPPING zászlóshajó erősítője a teljesítmény és hangminőség új szintjét kínálja hihetetlen precizitással, tisztasággal és rendkívül alacsony zajszinttel.

A félvezetős erősítők előnyei, hátrányai:

Mellette – Konzisztensebbek a frekvenciákon keresztül. Jobb vezérlés a basszusfrekvenciák felett. Lineárisabbak. Jobban kompatibilisek a kevésbé hatékony hangszórórendszerekkel.

Ellene – Az A osztályú erősítők rendkívül felmelegedhetnek, és készenléti állapotban teljes teljesítményt használhatnak. Nem olyan „zenei” hangzásúak, mint a csöves erősítők, hiányzik a középfrekvenciás melegség és dinamika. Meglehetősen sterilnek hangzanak, a semlegesség hűvös oldalán lévő készülékek.

3. kategória – Digitális

A D osztályú erősítő tulajdonképpen egy kapcsolóerősítő, ahol a tápegységek (általában MOSFET-ek) bináris kapcsolóként működnek, hasonlóan az audio CD-ről érkező bitfolyamhoz.

SMSL VMV A2 D-osztályú asztali sztereó erősítő és DAC

A D osztályú erősítők nagy csillapítási tényezővel rendelkeznek, és széles körben használatosak aktív hangsugárzó alkalmazásokban.

A D osztályú erősítők általában a leghatékonyabbak az összes erősítő közül, ezért az erősítőbe bevitt energia nagy része a hangsugárzók meghajtására fordítódik, és nagyon kevés energia veszít a hő hatására – rendkívül hidegen működnek.

Sokan úgy vélik, hogy a D osztályú erősítők hiányosak a magas frekvenciák visszaadásában. A korábbi generációs digitális erősítők közül sokat a magas hangtartományban durvának minősítettek, a felső frekvencia szélsőértékein „lecsengési” anomáliákkal. Mivel a digitális erősítő fejlesztése folyamatos, a hangteljesítmény továbbra is egyre javul.

Digitális erősítő például a kínálatunkban szereplő 

TOPPING PA3S:

A Topping PA3S egy D-osztályú asztali sztereó erősítő 2 x 80W kimeneti teljesítménnyel, RCA és szimmetrikus Jack analóg audio bemenettel

és az S.M.S.L VMV A2:

Az S.M.S.L VMV A2 egy prémium erősítő és D/A konverter, mely a legkorszerűbb DSP chipet és ST erősítő chipet használja, így a torzítása kevesebb, mint 0.0008 %, mindez egy elegáns alumínium házba csomagolva. A Bluetooth chip támogatja az LDAC, aptX / aptX HD, SBC, AAC szabványokat. USB csatlakozáson a lejátszható felbontás akár 768kHz/32bit és DSD512 is lehet, optikai és coaxiális bemeneten 192kHz/24bit PCM.

A digitális erősítők előnyei, hátrányai:

Mellette – hatékony, hűvösen fut. Kicsi/kompakt/könnyű, sok kis és könnyű kapcsolóüzemű tápegységet használ. Magas csillapítási tényező és jó szabályozás a dinamikus kónuszos mélysugárzók felett. Viszonylag olcsó lehet, ha összehasonlítjuk a watt/watt értékkel más erősítő topológiákkal.

Ellene – A felső frekvenciák keménysége gyakran jelentett probléma.

Hogyan válassza ki a megfelelő erősítőt?

Ha Ön egy olyan zenerajongó, akinek elsődleges célja a hangzás tökéletessége, akkor szívesen hallgatja meg a kiszemelt erősítőt személyesen. Megbeszélhet egy meghallgatást egy helyi audio kereskedővel, de csak akkor tegye ezt, ha komolyan gondolja a vásárlást tőlük. Más szóval, ne használja a bemutatótermüket, ha teljes mértékben online szándékozik megvásárolni a felszerelését. Beszéljen a kereskedővel zenei ízléséről, arról, hogy milyen körülmények között fogja hallgatni, gyakorlati korlátokról, például a lehallgatószoba elrendezéséről stb. Használja szakértelmüket, hogy a vásárlás sokkal kevésbé legyen veszélyekkel terhes! 

Erősítő választás – néhány egyszerű kérdés

Meglehetősen költséges hibákat követhet el egy kompetens 2 csatornás sztereó rendszer összeszerelésekor. Az összetevőket össze kell hangolni, hogy „szinergikusan” működjenek. Alapszinten ez egyszerűen azt jelenti, hogy az A komponens jól működik a B és C komponenssel és így tovább.

De technikaibb szinten ez azt jelenti, hogy olyan komponenseket kell választani, amelyek elektromos szinergiával működnek együtt. Ez magában foglalja a bemeneti és kimeneti impedanciák összehangolását, hogy a felszerelés az elképzelt tervezési paramétereken belül működjön, és ez azt jelenti, hogy olyan teljesítményerősítőket kell kiválasztani, amelyek egy adott hangszóró meghajtásához szükségesek.

Mi a különbség az előerősítő és a végerősítő között?

A CD-lejátszóból, a lemezjátszó hangszedőjétől vagy a Streamerből érkező jel nagyon alacsony szintű. Ami a feszültséget illeti, talán csak fél volt vagy annál kisebb tartományban van. A jel túl kicsi ahhoz, hogy betáplálja a végerősítőt, ezért növelni kell a nagyságát, vagy „erősíteni”, ami az előerősítő elsődleges funkciója.

Természetesen a jelnek is változtathatónak kell lennie, hogy beállíthassa a rendszer hangerejét, így amikor az előerősítő hangerőszabályzóját felfelé vagy lefelé forgatja, a jel feszültsége megemelkedik/lecsökken, mielőtt elküldi a végerősítőnek.

Mostantól az előerősítő azt a funkciót is szolgálja, hogy kapcsolást biztosítson a rendszer különböző forráskomponensei között. A modern sztereó bemenetek tartalmazhatnak egy CD-lejátszót, egy on-line streamert,  és egy lemezjátszót. Mindezeket a forrásokat csatlakoztatni kell, és ki- és be lehet kapcsolni az áramkörbe, ezt a funkciót az előerősítő végzi.

Azzal a feladattal, hogy kezeljük a forrásváltást és növeljük/csökkentsük a jelet, hogy befolyásolja a lefedett hangerőt, ki kell juttatnunk a jelet az előerősítőből a teljesítményerősítőbe. Ez az előerősítő hátoldalán található analóg kimeneten keresztül történik, amelyek általában „pre-out” felirattal vannak ellátva.

TOPPING PRE90 asztali sztereó előerősítő és TOPPING EXT90 Bővítő modul 

A teljesítményerősítőnek most az a feladata, hogy tovább erősítse a jelet addig a pontig, amíg elegendő feszültséggel és „erősítéssel” rendelkezik a hangszórók meghajtásához (egy kimeneti eszközön, például egy tranzisztoron keresztül).

Összefoglalva tehát, az előerősítő kezeli a bemeneti váltást a források között, és szabályozza a hangerőt (és néha a csatornaegyensúlyt), a teljesítményerősítő pedig a hangszóróterhelés meghajtásához szükséges energiát.

Erősítőt keresek a nagy érzékenységű hangszóróim meghajtásához, mire figyeljek?

Ha a hangsugárzórendszere 96 db vagy magasabb, akkor „nagy érzékenységű” hangsugárzónak minősül. A nagy érzékenységű hangszórók kevesebb energiát igényelnek, hogy teljes hangerőre állítsák őket. Ez a típusú hangszóró alkalmas vákuumcsöves alkalmazásokhoz, ahol az erősítőket általában alacsonyabb teljesítményre tervezik. Különböző áramköri topológiák és csőtípusok léteznek, amelyek eltérő karaktert és eltérő teljesítményt adnak.