Förstå och kalibrera ditt system Förstärkare

Välkommen tillbaka för en annan omgång av systemkalibrering. Hittills i serien har vi täckt allt från allmänt setup, till grundläggande kalibrering, till högtalarmönster, till bashantering och till och med några grundläggande akustik. Så vad är då kvar? Förstärkare och omvandlare!


Finns även i serien:

  1. Förstå och kalibrera ditt system: En förståelse
  2. Förstå och kalibrera ditt system: Övervaka högtalare
  3. Förstå och kalibrera ditt system: Förstärkare
  4. Förstå och kalibrera ditt system: Konverterare

Den här nästa delen i serien är avsedd för att analysera precis vad som exakt går in i dessa effektförstärkare, varför de har en sådan inverkan på ljudet och i slutändan vad som skulle fungera bäst för oss som ljudingenjörer och musiker. Och om du är orolig att den här handledningen kommer att bli för teknisk eftersom det handlar om elektronik, frukta inte. Allt kommer att hållas klart, enkelt, men fortfarande detaljerat så att alla kan följa med.

Så med det i åtanke får vi förstärkas!


Förstärkare

Det finns många sätt på vilka förstärkare kan utformas, och varje design har sina egna fördelar och nackdelar. Dessa olika mönster organiseras vanligtvis i ett klasssystem med hjälp av bokstäver.

Om du har lyxen att göra en shootout och jämföra dessa förstärkare sida om sida då med alla medel bör du göra just det. Men shootouts kan vara antingen dyr eller omöjliga att komma ihop på grund av sällsyntheten hos vissa mönster.

Medan vi som ljudingenjörer och musiker normalt bara bryr sig om hur de låter, kan vi med hjälp av en kunskap om förstärkarens utformning ungefär förstå ljudet av en förstärkare innan vi hör det. Det här är särskilt användbart om du letar efter en ny förstärkare för dina nya högtalare men har ingen möjlighet att "försöka innan du köper".

Tänk också på att medan en viss förstärkdesign kan ha vissa egenskaper kan en liten förändring här eller där i design leda till en stor ljudförändring (speciellt när billiga delar används i en bra design). Igen slår ingenting att höra förstärkaren själv!

Med det i åtanke kan du börja med att titta på några typiska förstärkarklassdesigner.

Klass A

Dessa typer av förstärkare anses av många vara den heliga graden av förstärkare design. Utan att komma in i för mycket teknisk jargong, fungerar en Klass A-design över hela insignalen som den förstärker.

Vad betyder detta exakt? Det betyder att förstärkningselementet (transistor eller rör) aldrig slås av när det förstärker signalen; vilket resulterar i ett mycket rent ljudstabil ljud eftersom det hela tiden fungerar. Detta ger ett mycket snävt högfrekvenssvar och i allmänhet mindre harmonisk distorsion.

Men allting kommer till ett pris och med klass A är effektivitet alltid problemet. Klass A-designen går mycket varmt och slösar mycket kraft för att producera förstärkningen. Den allmänna regeln med klass A-ampere är att du i bästa fall får 50% effektivitet vilket resulterar i att du behöver stora dyra värmesänkor och nätaggregat.

Dessutom, om du slår på en klass A-amp men matar den ingen ingångssignal, kommer du fortfarande att dra samma mängd ström oavsett! Om du behöver en kraftfull förstärkare till dina högtalare, var förberedd för stickerchock en stor klass A-amp!


Klass B

Dessa förstärkare skapades för att kompensera för nackdelarna med klass A-förstärkare. Förutsättningen här är att vi har det som är känt som ett tryckdragningssystem där två element används, så att en förstärker endast den positiva halvan av en vågform och den andra förstärker negativet och de två rekombineras före utgången.

När ett förstärkningselement i klass B inte har ingång, stängs det helt av för att spara strömförbrukning, vilket resulterar i väsentligt större effektivitet och minskar därigenom kostnaden eftersom mindre kraftfulla nätaggregat och värmesänkor behövs.

Men klass B-design saknar vanligtvis det som betyder mest för ljudförstärkare, hur de låter. Eftersom du har två förstärkningselement som arbetar tillsammans måste man sätta på så snart den andra slutar för att skapa en jämn vågform. Denna övergång sker emellertid inte perfekt vilket resulterar i crossover-snedvridning vid nollpunkten för en vågform.

Många anser att denna typ av störning är mycket obehaglig, vilket är anledningen till att du inte ofta ser Klass B-förstärkare som används i ljud.


Klass AB

Denna förstärkare design är ingenting annat än en kompromiss mellan kvaliteten på en klass A-design och en klass B-design. De flesta förstärkare på dagens marknad är AB eftersom de är rimligt billiga att göra, men komprometterar inte för mycket av ljudkvaliteten. Faktum är att vissa moderna klass AB-mönster är lika höga som en klass A; shootouts hjälp här!

Det sätt som en Class AB-amp fungerar på är kärnan, det är fortfarande en klass B-design, men den gör fortfarande en liten bit för att släta över och korrekt ansluta crossover-punkten som saknas i en klass B-design.


Det finns givetvis klass C, D och E-design för förstärkare, men du hittar dem ofta inte för ljudförstärkare; även om klass D har blivit vanligare för levande ljud. Generellt sett kommer dina val förmodligen att vara mellan klass A och AB när du arbetar med ljud eftersom vi behöver högsta möjliga ljudkvalitet, och dessa mönster är lika linjära som det blir.

Om du har möjlighet att få en kvalitet Klass A, rekommenderar jag det, eftersom det nästan garanterar linjäritet men det finns gott om högkvalitativa AB-mönster som fungerar bra för ljudteknik.


Förstärkare matchande

Bortsett från vad man väljer en typ av effektförstärkare att använda, finns det andra mer praktiska överväganden som vi måste ta reda på, till exempel att matcha en förstärkare till en högtalare. Först och främst måste vi bestämma exakt hur många watt per kanal vi behöver för att effektivt driva vår högtalare och inte riskera att blåsa drivrutinerna eller förstärkaren. Här är några saker du behöver för att räkna ut det här.

  • Högtalarens kontinuerliga eller RMS-betyg (i Watts)
  • Högtalarens impedans (i Ohms)

Högtalarens RMS-betyg är i huvudsak den minsta effekt som du behöver för att driva högtalarna. Andra kommer att berätta att så länge du inte försöker vrida volymen som du kommer att bli bra men som ljudingenjörer kommer vi att behöva lyssna högt från tid till annan så att du är säker på att detta betyg borde vara det minsta.

Men den här värderingen är bara hälften av historien, eftersom vi behöver veta vad impedansen för högtalarna är. Denna klassificering är motståndet mot strömmen och ju lägre impedansen desto bättre ström kommer strömmen. Vad detta betyder för våra högtalare är att om vår RMS är 200 W vid 8 Ohm så måste vår förstärkare vara minst 200 W vid 8 Ohm. Men när man arbetar med förstärkare kan de vanligtvis fungera vid flera impedanser som kommer att ändra förstärkarens effektutgång.

Om vår effektförstärkare till exempel är 200 W vid 8 Ohm och vi skulle ansluta den till en 4 Ohm-högtalare, skulle vår förstärkare sedan teoretiskt köra vid 400 W eftersom den nu är dubbelt så effektiv. Du kommer aldrig att få riktigt fördubbling av vår kraft, men kommer att få marginella ökning av effekten.

Generellt sett fungerar de flesta ampere med 8 ohm och 4 ohm, medan andra kan hantera upp till 2 ohm och andra kan gå ner till 16 ohm. Så de som har 4 Ohm-högtalare kommer i allmänhet att ha fler alternativ till dem om de behöver högre effektförstärkare.

Hittills har vi dock bara diskuterat minimala betyg för effektförstärkare. I själva verket bör din effektförstärkare vara 1,5 till 2 gånger större än RMS-betyget för din högtalare (vid matchade impedanser förstås).

"Men det kommer att blåsa din högtalare!" du säger. Men i sanning kommer volymen förmodligen att vara så hög att du aldrig kommer att få nära att blåsa din högtalare.

Ironiskt nog är det mer sannolikt att din högtalare med en svagare förstärkare blir mer sannolikt för att en högtalardrivare ska blåsa. Varför är detta? Eftersom ju mer vi får förstärkaren att fungera, desto bättre chans vi har för att orsaka kvadratvågstilvrängning, vilket är det som kommer att bränna ut en förare.

Genom att fördubbla RMS-värdet hos högtalaren så får vi våra förstärkare betyg så att vi aldrig når den snedvridningen.


Andra överväganden

Hittills har vi täckt de viktigaste aspekterna av effektförstärkare som får dig igång, men det betyder inte att vi har beaktat alla överväganden. Det finns en rad andra funktioner och mönster som kan påverka hur kraftförstärkaren låter.

Så med det medvetandet kan vi ta en titt på en lista över olika andra funktioner som vi bör överväga.

Mono eller Stereo

Vissa förstärkare kommer att kunna köra både i mono och stereo och detta är känt som överbryggat läge. Detta ger mer ström för att driva en enda högtalare och i själva verket finns det strikt monoförstärkare som kallas monoblocks.

Generellt sett kommer monoblock att vara effektivare än stereoförstärkare eftersom de bara behöver köra en högtalare. Du kan få dem i antingen äkta monoform med en förstärkare i ett chassi, dubbelmono med två separata förstärkare i ett chassi (detta inkluderar separata nätsladdar och allt), eller dual mono som delar några delar men skiljer resten; de två första kan kanske låta lite annorlunda än de sist eftersom de är verkligen separata.

Vissa hävdar att de också har lägre snedvridningar, renare ljud och bättre stereobildbildning. Återigen gör en shootout om möjligt.


Digital eller analog

Vissa förstärkare är i själva verket digitala och inkluderar en rad andra funktioner som kanske kan vara användbara för ljudingenjörer. Några av de stora digitala funktionerna du hittar är begränsare, temperatur- och spänningsmätning och sub-harmonisk förbättring. De flesta alla dessa funktioner är praktiska för levande ljudingenjörer som sannolikt inte vill snedvrida, behöver extra basinnehåll och behöver övervaka sitt system noga.

Studio ingenjörer har dock vanligtvis inte behov av dessa funktioner eftersom de behöver skapa ett verkligt neutralt ljud som kan lyssnas på var som helst, inte bara i arenan. Dessutom, eftersom en studio ingenjörsinstallation är vanligtvis konstant så att det inte är nödvändigt att kunna övervaka en förstärkare. Men valet är ditt om vad du behöver.


Gain Knobs

Medan det verkar osannolikt kan det vara en nödvändighet att ha en förstärkare på amförstärkaren, eller det kan vara en fara. Generellt sett kommer de flesta förstärkare som är avsedda för levande användning att ha stereohögtalare på framsidan som referensnivåkontroll och en stereobalancer.

Vissa hifi-ljudförstärkare kommer att ha dessa eller vanligare har antingen en enda förstärkare eller ingen alls. De som har denna enkla knopp har det generellt för enkelhets skull. Men många hög-ljudförstärkare har inte en förstärkare eftersom det kan teoretiskt försämra ljudsignalen från att behöva passera ljudet genom potentiometern.

Dessutom vill studior som gillar att ställa in sitt system en gång och glömma det inte att någon oavsiktligt stöter på vinstvredet och slänger av systemet och kör ingenjören galen på varför han var tvungen att vända sina andra vinster så mycket.

Om dina konvertrar av någon anledning inte har någon förstärkningsbar utgång, så behöver du i alla fall en förstärkare eller behöver ha en förstärkare (inte mic-sorten). Ditt andra alternativ om du har en utgångsvinstkontroll på din omvandlare är att använda det som referensnivå och inte ha en förstärkningskontroll på din effektförstärkare.

Rör eller Transistor

Det säger sig självklart, men solida vs rörrörelsen strider fortfarande fram till denna dag. Alla klassdesigner är möjliga med antingen transistorer eller rör, men vilken som används kommer att påverka ljudet.

Några hävdar att rör ger ett mer naturligt varmt ljud och att det solida tillståndet är för död och kliniskt ljud. Andra säger att solid state är det mest exakta och renaste ljudet och varje ingenjör borde använda dem som referens för att inte skäva mixen.

Sanningen berättas att det kan finnas mycket rena rör och mycket leriga rör, precis som de kan vara mycket rena fasta tillstånd och mycket molniga fasta tillstånd. Det enda faktiska övervägandet är hur väl de implementeras, eftersom de båda kräver sin egen design.

Jag rekommenderar att du försöker skjuta dem ut om du kan och gå in utan fördomar om vad som låter bättre. (Om du har förspänningsskämt så vet du för mycket om förstärkare).

Slew Rate

Denna klassificering på en förstärkare är dess förmåga att reagera på förändring. En lågfrekvent takt betyder att förstärkaren är långsam att reagera och kommer att skråda transienterna i din musik så att de inte är så exakta som de borde vara.

Vissa hävdar att dödhastigheten är övervärderad och har minimal effekt på ljudet medan andra anser att det är nödvändigt för tydliga artikuleringar. Generellt sett kommer förstärkare med bättre slew-priser att kosta mer, men om du har råd med det, har de bättre slewhastigheterna inte skadat ditt ljud i det minsta, möjligen gör det bättre.



Slutsats för nu

Så vad har vi lärt oss här? Vi omfattade hur många olika alternativ och mönster som går in i effektförstärkare och hur det kunde eller inte kunde påverka ljudet av vårt system. Att vara en av de tre viktigaste ingredienserna i en modern installation måste du se till att du får det rätt om du använder passiva högtalare. Kom bara ihåg att din amp är kraftfull nog, som ett linjärt frekvenssvar, och ligger i din budget och du kommer att vara bra att gå!

Nästa gång kommer vi att titta närmare på det sista stycket till pusslet, konvertorerna. Tills nästa gång!