Paras vastaus
Pidän Loring Chienin vastauksesta, koska se kattaa olennaiset tarpeeksi hyvin, jotta maallikko voi ymmärtää. Vincent Dermience mainitsee muut tekijät, mukaan lukien vääristymät.
Myöhemmin haluaisin laajentaa keskustelua (teho) vahvistinluokituksiin, mutta ensin vastaamaan kysymykseeni: Yksinkertaisesti sanottuna, vahvistimella on ( jokaiselle kanavalle) tulo, jolla on tietyt ominaisuudet. Sitä syöttävällä vahvistimella, esivahvistimella, on oltava lähtöominaisuudet, jotka vastaavat tehovahvistimen tulo-ominaisuuksia. Jokaisella esivahvistimen tulolla on puolestaan oltava ominaisuudet, jotka vastaavat eri tuloliittimissä (kasetti, viritin, CD, phono jne.) Olevien laitteiden ominaisuuksia. Siksi esivahvistimen tehtävänä on esittää vahvistimelle johdonmukainen joukko ominaisuuksia lähteestä riippumatta. Kuten Loring sanoo, sillä on myös säätimet (äänenvoimakkuus, ääni, vaihto). On luultavasti totta sanoa, että useimmat modernit lähteet ovat enemmän tai vähemmän vaihdettavissa. Toisin sanoen voit laittaa CD-soittimesi ulostulon terminaaleihin, joissa on merkintä Tuner, ja se toimisi hienosti, mutta se ei välttämättä aina pidä paikkaansa, eikä se varmasti päde phono-vaiheisiin, jotka saavat hyvin pieniä tulojännitteitä ja vaativat erityisvaiheen nimeltä RIAA-tasaus. Esivahvistimen on kuitenkin toimitettava signaalit tasaisella tasolla päätelaitteista, joiden impedanssit vastaavat tulon ja tehovahvistimen impedansseja.
Markkinoilla on passiivisia esivahvistimia. Ne sisältävät vain induktorit, kondensaattorit, vastukset, muuttuvat vastukset ja kytkimet. Vahvistusta ei tapahdu, koska aktiivisia komponentteja ei ole.
Miksi ne tulisi erottaa? Useista syistä – voit sekoittaa laitteita itsellesi sopiviksi. Kuvittele, että sinulla on loistava kokoonpano – rakastat esivahvistinta, mutta haluat lisää ääntä. Ratkaisu? Pidä esivahvistin ja vaihda parempaan tehovahvistimeen ja heftier-kaiuttimiin. Mutta siihen on hienovaraisempi syy. Virtalähteen kiskojen jännite voi vaihdella hieman aina, kun tehovahvistimelle tulee äkillinen, suuri tarve. Tämä ohimenevä käyttäytyminen voi vaikuttaa koko järjestelmään, joka toimii samasta lähteestä, vaikkakin hyvin, hyvin vähän. Erottamalla nämä kaksi komponenttia kokonaan esivahvistimeen ei vaikuteta. Tämän sanottuani on paljon ja paljon erinomaisia ”integroituja ampeereja”, joissa epäilen, että kaikki paitsi poikkeuksellisen äänekkäästi siunatut havaitsisivat tällaisen.
Aion tehdä muutaman kohtuullisen oletuksen. Ensimmäinen on se, että olemme tekemisissä äänivahvistimien kanssa, toinen on se, että virtalähteet ovat ihanteellisia. Toisin sanoen ne voivat ylläpitää ehdottomasti vakiona olevaa jännitettään, syöttää välittömästi vahvistusvaiheiden vaatiman virran vaikuttamatta audiosignaaliin. Oletan tässä selityksessä edelleen, että aktiiviset laitteet ovat tavallisia, jokapäiväisiä transistoreita (bipolaariset liitostransistorit elektroniikkasuunnittelijoille), mutta periaatteet ovat hyödyllisiä myös FET: ille ja venttiileille.
Richard Farnsworth mainitsee että esivahvistimessa kaikki laitteet toimivat lineaarisella alueella, mutta osoittaa, että tämä ei ole totta tehovahvistimelle. Tämä pätee paitsi luokan A vahvistimiin ja luultavasti myös muihin kuin äänitehosvahvistimiin.
Äänisovelluksissa on muutama erilainen perusvahvistusluokka. Nämä ovat luokka, A, luokka B, luokka A-B ja luokka D. Näitä käytetään yleisesti kuvaamaan, kuinka lopullinen teholähtövaihe konfiguroidaan, vaikka niitä sovelletaan yhtä hyvin myös pienitehoisissa vaiheissa. Yksipäisessä luokan A ulostulovaiheessa aktiivinen laite on esijännitetty niin, että lepotilassa lähtöjännite on lineaarisen toiminta-alueensa puolivälissä. Toisin sanoen se on aina päällä, haihduttamalla maksimitehon, vaikka signaalia ei olisikaan. Näiden ominaisuuksiensa ansiosta sillä on hyvin pieni, vääristymä, mutta myös erittäin alhainen hyötysuhde. Se tarkoittaa myös, että ulostulovaiheessa on nollasta poikkeava DC-komponentti, joka on estettävä kondensaattorilla tai muuntajalla, ja muuntajaan kytketty lähtöaste vähentää edelleen tehokkuutta merkittävästi. (Tätä Richard tarkoitti sanoessaan, että esivahvistimen vahvistusvaiheet toimivat lineaarisella alueella – ne ovat toimintaluokkaa A.)
Luokan B vahvistimessa (kaksipäinen) yksi lähtölaite vahvistaa sisääntulon ”positiivisen” puolen, kun taas toinen täydentävä laite vahvistaa tulon ”negatiivisen” puolen. Kun signaalia ei ole, molemmat laitteet ovat pois päältä, eikä lähtölaitteisiin mene virtaa. Kun signaalia on vain yksi laite kerrallaan, niin kutsutut push-pull-vahvistimet.
Valitettavasti transistorit ovat nyt epälineaarisilla alueilla ja kun äänisignaali siirtyy negatiivisesta positiiviseksi ja päinvastoin, tämä epälineaarinen käyttäytyminen johtaa ristiinväristymiin. Meillä on nyt huomattavasti suurempi tehokkuus, mutta myös paljon suurempi vääristymä.
Jos käytämme pientä esijännitettä niin, että jopa lepotilassa, lähtölaitteet ovat lineaarisella alueella, meillä on luokan A-B vahvistin. Joten nyt hävitämme vähän virtaa, kun signaalia ei ole, ja vain merkittävää tehoa, kun laitteet työskentelevät ahkerasti. Ristikkösärö voidaan tehdä hyvin pieneksi, mutta sitä ei voida eliminoida.
Näet kuvion. Siniaaltoa varten luokan A vahvistimessa laite vahvistaa kaikkia 360 astetta, mutta matalalla hyötysuhteella. (Ihanteellisessa) luokan B vahvistimessa jokaisen lähtölaitteen johtokulma on 180 astetta, mutta korkealla hyötysuhteella.
Luokan C vahvistimien johtokulma on alle 180 astetta, mutta nämä eivät ole mitään käyttö äänijärjestelmässä. Heillä on sovelluksia esimerkiksi RF-kantoaaltomalleissa, joten meidän ei tarvitse pysyä näissä.
Harkitse nyt ihanteellista kytkintä: se ei koskaan haihduta virtaa – se on joko kova (ei virtaa sen läpi) ) tai kovaa (ei jännitettä sen yli) .D-luokan vahvistimessa lähtölaite toimii kytkimenä, joko päällä tai pois päältä, eikä mitään muuta tilaa. Sen sijaan virtapainiketta vaihdetaan sympaattisesti signaalin kanssa ( pulssinleveyden perusmodulaatio – PWM), ja lähtö johdetaan alipäästösuodattimen läpi vahvistetun signaalin palauttamiseksi. Tietysti ei ole olemassa ihanteellista puolijohdekytkintä – on nousun (ja laskun) aika, kun ”Kytkin” heitetään, joten lähtövaiheen hyötysuhde ei ole 100\%, ja alipäästösuodatin vähentää myös sitä. Uskollisuus kärsii, mutta missä virrankulutus on tärkeämpää kuin uskollisuus, luokka D on oikea tapa edetä. Voit jopa saada kokonaisia D-luokan vahvistinmoduuleja nykyään. Ihanteellinen akkukäyttöisille laitteille.
On muitakin luokkia, mutta sikäli kuin minäkin nyt ne ovat muunnelmia ja / tai yhdistelmiä luokan A, luokan B ja luokan D. Technics esitteli mielestäni 1970-luvulla uuden luokan A-vahvistimen. Pohjimmiltaan se toimi vaatimattomana, puhtaana A-luokan vahvistimena matalilla signaalitasoilla, mutta äänenvoimakkuutta nostettaessa se siirtyi automaattisesti AB-luokan toimintaan. hyötysuhde, siniaallon johtumiskulma = 360 astetta
Luokka AB, hyvästä erinomaiseen tarkkuuteen, jonkin verran poikkeavaa vääristymää, hyvä hyötysuhde, siniaallon johtokulma = 180 astetta
Luokka D – hyväksyttävä hyvä uskollisuus, suurempi vääristymä (mielestäni lähinnä THD), suuri hyötysuhde. Johtokulma = 0 astetta. Todennäköisesti ei audiofiilille, vaan kannettaville laitteille.
Muuten, PWM on myös perusta kytkentäisille virtalähteille (SMPS), jotka voivat sietää erittäin laajoja verkkojännitetuloja ilman tarvetta tehdä käsikirjaa. valinta. Katsokaa esimerkiksi kannettavan tietokoneen virtalähdettä.
SMPS: t voidaan saada toimimaan erittäin korkeilla taajuuksilla – paljon korkeammilla kuin ihmisen korva kuulee, ja niihin liittyvät suodattimet voidaan niin hyvin suunniteltu, etteivät ne häiritse lainkaan äänireittiä, kun niitä käytetään huippuluokan audiolaitteissa. Tämä mahdollistaa erittäin tehokkaiden ampeerien suunnittelun erittäin tehokkailla ja suhteellisen pienikokoisilla virtalähteillä.
Toivon, että en ole hämmentänyt liikaa.
Vastaa
Tapa, jolla tarkastelisin eroa, on määrittää toiminnallinen ero kullakin laitteella tapahtuvasta toiminnasta.
Esivahvistin toimii kytkimenä – se voi ottaa yhden tai useamman signaalilähteen ja reitittää lähteen vahvistimeen.
Vahvistimet haluavat nähdä signaaleja 0 – 2 V RMS: n välillä ja käyttävät signaaliin tyypillisesti 26 dB: n vahvistusta. Heillä on kyky ajaa monimutkaisia kaiutinkuormia, joissa on paljon jännitettä ja virtaa. Vahvistimien tulot ovat tyypillisesti suuria impedansseja ja lähdöt ovat pieniä impedansseja. Tulot haluavat nähdä, että keskitason ja korkean kuormituksen käyttö on helppoa.
Joten esivahvistin ottaa minkä tahansa lähteen ja valmistelee signaalin keskipitkällä tai korkealla impedanssilla ja virralla vahvistimen ohjaamaan kaiuttimia . Vahvistin on hyvä paikka manipuloida signaalia. Tyypillisesti tämä tarkoittaa äänenvoimakkuuden säätämistä (tulojännitteen skaalaus 0 – 2 V RMS-alueen välillä, jonka vahvistin haluaa nähdä). Mutta enemmän kuin vain äänenvoimakkuus, vahvistin voi säätää kanavien välistä tasapainoa, summakanavia monosignaalin tuottamiseksi, käyttää äänisuodattimia, mykistää signaalin ja monia muita toimintoja. Se on analoginen (tai joissakin tapauksissa digitaalinen) signaaliprosessori.
Jotkut modernit esivahvistimet käsittelevät digitaalisia signaaleja – ne voivat tarjota D / A-muunnoksia ja muita signaalinkäsittelytoimintoja.
Erikoisosa esivahvistin pystyy käsittelemään fonosignaaleja. Nämä ovat yleensä hyvin pieniä (millivoltteja) ja vaativat käänteisen RIAA-käyrän, jotta voidaan ottaa huomioon LP-tietueiden tallennustapa. Tällaisissa tapauksissa phono-esivahvistin tasaa signaalin ja tuo sen 2v-alueelle.