Az erősítőkről általában

Az erősítők alapvető feladata nevükből eredeztethető, azaz valamilyen fizikai jellemzőt felerősítenek alacsonyabb szintről magasabb szintre. Az elektronikában használatos erősítők elektromos mennyiségeket, azaz feszültséget, áramot vagy az előbbi kettő szorzatát, azaz teljesítményt erősítenek. Komolyabb tudományos magyarázat nélkülözésével szeretnénk egy rövid áttekintést adni az audiótechnikában használatos kommersz erősítőkről.

-Aktív elektronikus erősítők-

Az elektronikus erősítők közös jellemzője, hogy a hasznos jel erősítését úgynevezett aktív alkatrészekkel szerelt áramkörök végzik melyek működéséhez külső energiaforrás szükséges. Ezek az aktív alkatrészek leggyakrabban tranzisztorok, integrált áramkörök vagy elektroncsövek. Az utóbbiak kissé kilógnak a sorból, egyrészt működési elvük, másrészt energiaigényük és méretük miatt. Manapság a korszerű elektronikai termékekben nem találkozunk elektroncsövekkel, azonban vannak még gyártók, akik előszeretettel használják őket mondván, hogy magasabb hangminőséget lehet velük elérni. Szubjektív benyomások alapján mi nem szeretnénk semmiféle ítéletet mondani, vagy általánosítani, technikailag azonban korszerűtlennek tekinthetők az elektroncsövek. Lehet ugyan belőlük műszaki értelemben is jó minőségű erősítőket építeni, azonban nehézkes kezelésük, nagy energiaigényük és jelentősen rövidebb élettartamuk miatt szerintünk nem érdemes erre a technikára pénzt költeni. Napjainkban inkább a korszerű félvezetős, integrált áramkörös erősítők ajánlhatók, szerencsére ezekből van sokféle, jó minőségű, megfizethető fajta.

-Az erősítők csoportjai működési módjuk alapján-

Működési módjuk alapján több csoportba (úgynevezett osztályba) sorolhatjuk az erősítőket. A hangfrekvenciás célra készült erősítők általában háromféle osztályban működnek: A osztály, AB osztály és D osztály. Létezik B osztályú erősítő is, amelyet nagyon ritkán használnak, de megemlítjük ezt a lehetőséget is, hogy megértsük az AB osztály működését. Szeretnénk felhívni a figyelmet, hogy az osztályok jelölése (A, B, AB, D, stb.) nem a minőségüket jelölik, hanem a működési módjukat!

Előerősítők

Összefoglaló néven előerősítőknek tekinthetünk minden olyan erősítőt, amely kis jeleket képes magasabb szintre erősíteni anélkül, hogy hangsugárzót vagy fejhallgatót kellene közvetlenül meghajtani. Ez a meghatározás nem pontos definíció, a készülékek sokfélesége folytán nem is lehetne olyan leírást adni, amibe minden előerősítő beleillik. Kitűnő példa a kivételekre az integrált erősítők, amelyek az előerősítőt és a végerősítőt egy dobozban hordozzák. A házimozi erősítők többsége is ilyen jellegű integrált erősítő. A drágább rendszereknél szokott általában külön megjelenni az előerősítő és végerősítő fokozat.

Az előerősítő feladata, hogy az előtte elhelyezkedő műsorforrás jelét megfelelő szintre emelje a végerősítő számára. Leggyakrabban lemezjátszók alacsony jelét, illetve magasabb, úgynevezett vonali szintű jeleket illetve digitális forrásból származó jeleket képesek fogadni és a végerősítő felé megfelelő szinten, minél kisebb torzítással továbbítani. Ebben a fokozatban szokták megvalósítani a bemenetválasztást, hangszínszabályzást, hangerőszabályzást, különböző korrekciókat, illetve digitális jelfeldolgozást is házimozi rendszerek esetén.

Digitális-Analóg, Analóg-Digitális konverter

A digitális jeleket feldolgozni tudó előerősítőkbe általában terveznek A/D (analóg-digitális) konvertereket, amelyek az analóg jeleket alakítják digitális jelfolyammá, illetve D/A (digitális-analóg) konverterek, amelyek a digitális jeleket analóg formára alakítják. Ezek a konverterek azért szükségesek, hogy bármilyen formátumú bemeneti jelet, akár analóg, akár digitális formátumban a végerősítő felé továbbítani lehessen.

Végerősítők

Alapvető feladatuk, hogy hangsugárzóknak, fejhallgatóknak megfelelő szintű jelet szolgáltassanak, így azok az elektromos jelből képesek lesznek hallható hangrezgéseket előállítani.

A végerősítők működési módjai:

A osztály: A végerősítőben lévő teljesítmény fokozat aktív alkatrészei folyamatosan vezetik az áramot, akkor is, amikor nincs vezérlőjel. Fontos megemlíteni, hogy rossz a hatásfokuk (elméleti maximum 50%, de a gyakorlatban ennek nagyjából a fele vagy még kevesebb szokott lenni), tehát a hálózatból felvett jelentős teljesítményből csak kevés hasznos teljesítmény kerül a hangsugárzókra. A hasznos és a felvett teljesítmény különbsége hő formájában távozik, ezért komoly hűtéssel kell rendelkeznie már egy kisebb teljesítményű A osztályú erősítőnek is. Előnye, hogy egy speciális torzítás, az ún. keresztezési torzítás nem keletkezik ebben a működési módban.

B osztály: A teljesítmény fokozat aktív alkatrészei csak akkor vezetik az áramot, amikor van vezérlőjel. Ellenkező esetben teljesen lezárnak, azaz nem vezetnek áramot. Ennek a működési módnak több hatása is van. Egyrészt a hatásfok jelentősen megnőhet az A osztályhoz képest (elméleti maximuma 78,5%), azonban megjelenik egy újfajta torzítás (keresztezési torzítás), ami nem létezik az A osztályú erősítőknél. Ez a torzítás jelentős mértékű is lehet, ami a minőséget negatívan befolyásolja ezért jó minőségű hangfrekvenciás erősítőknél nem használatos a B osztályú beállítás.

AB osztály: Az A osztály és a B osztály közti átmenetet jelenti. A B osztályú működésből eredő torzítás mérsékelhető, ha a végerősítőt A és B osztály közé állítják be. Ebben az esetben a végerősítő utolsó aktív alkatrészei vezérlés nélkül is vezetnek áramot, de sokkal kevesebbet, mint A osztályú társaik. Ezért a hatásfoka sokkal jobb mint az A osztályú erősítőknek (az A és B osztályú beállítások között szokott lenni) és a B osztályból származó kellemetlen torzítást olyan alacsony szintre lehet mérsékelni, ahol már biztosan nem lesz zavaró mértékű.

D osztály: napjainkban egyre népszerűbb végerősítő fajta, amelynek legnagyobb előnye, hogy kiváló hatásfokot lehet vele elérni (gyakorlatban 90% körüli értékeket), azaz nagyon kicsi a vesztesége. Ennek további következménye, hogy kis fizikai méretben jelentős hasznos teljesítményre képesek ezek az erősítők. Az alacsony veszteséget a korábbi végerősítőktől eltérő működési elv miatt lehet elérni. A bemenő jelet (legyen az analóg vagy digitális) átalakítják változó szélességű impulzusok sorozatává. A végfokozatban dolgozó aktív alkatrészek ezeket az impulzusokat kapcsolgatják a kimeneten található aluláteresztő szűrőre, aminek a kimenetén a hangfalak által is feldolgozható analóg jel jelenik meg.

Sokan helytelenül digitális erősítőknek hívják a D osztályú erősítőket feltehetően az osztályt jelölő D betű miatt. Ez azonban hibás következtetés. Habár lehetnek a D osztályú erősítőkben digitális jelfeldolgozásra alkalmas áramkörök is az utolsó, aktív alkatrészeket tartalmazó teljesítmény fokozat időben folytonos vezérlőjellel dolgozik, így nem tekinthetők digitális végerősítőnek.

Nagyon fontos de sajnos manapság hanyagolják: A tápegység

Bármely erősítőnek fontos része az őt energiával ellátó egysége, amelyet tápegységnek nevezünk. A megfelelő műszaki- és hangminőség eléréséhez jól tervezett és méretezett tápegységet szükséges használni. Sajnos a mai készülékek többsége a spórolás jegyében születik melynek legelső szenvedő alanyai a készüléken belüli tápegységek. Ennek oka, hogy az áramkörök alapvetően egyszerűbb, olcsóbb tápegységgel is működőképesek. Viszont ha jó minőségre törekszünk, és a maximumot akarjuk kihozni az erősítőkből, akkor nem szabad spórolni semmin!

Elektroncsöves erősítők - inkább csak jó feelinget ébresztenek

Ahogy korábban utaltunk rá, vannak, akik az elektroncsöves technikát hangminőség szempontjából az erősítők csúcsának tartják. Érdekes, hogy egy igen rossz hatásfokú, A osztályú, igen kis teljesítményű „csöves” erősítőt tartanak a legjobbnak, ami műszakilag is erőteljesen vitatható kvalitásokkal bír. A rossz hatásfok és nagyon alacsony teljesítmény mellett, az erősítő a kapcsolástechnikájából adódóan magas torzítású, ráadásul a kimenetén lévő transzformátor (ami a csöves erősítők legtöbbjében megtalálható) egyértelmű hátrányt jelent a korszerűbb félvezetős technikával szemben. Tapasztalat alapján azonban elmondható, hogy az elektroncsöves erősítők megjelenésükkel kellemes érzést ébreszthetnek sokakban. Ennek azonban már nem sok köze van az objektív hangminőséghez, inkább az emberi pszichére van hatással, amelynek komoly befolyásoló hatása van a szubjektív hangminőségre.

Szeretnénk azonban megemlíteni, hogy bármely erősítő technikából/technológiából lehet jó és kevésbé jó minőséget gyártani. Általában igaz, hogy nagyon olcsón nincs jó minőség, ami pedig irreálisan drága ott már nem a jobb minőségért, hanem üres, megtévesztő szavakért, ál-tudományos magyarázatokért kell fizetni. A két véglet között széles a skála, a választás viszont nem könnyű. Az árakkal inkább a kínált szolgáltatásokat és pénztárcánk vastagságát próbáljuk összefüggésbe hozni és ne a hangminőséget.

Hangerősítőkkel kapcsolatos kérdéseiddel fordulj hozzánk bizalommal.

"...mert szenvedélyünk a Hang."

Bizsók Vajk