Wzmacniacze

Słowo od autora:

W tym dziale zajmiemy się tematyką najważniejszego i najczęściej najdroższego elementu, a mianowicie wzmacniacza (lub końcówki mocy). Jest to urządzenie odbierające sygnał ze źródła (komputera, odtwarzacza, radia), wzmacniające go i przesyłające do głośników. (Tak wygląda to w uproszczeniu)
Moc wzmacniacza w stosunku do posiadanych głośników nie jest jednak obojętna, więc zanim zaczniemy zabierać się za zakupy warto wiedzieć o kilku sprawach. Jak wcześniej napisałem najczęściej to wzmacniacz jest najdroższą częścią zestawu. Warto zastanowić się, czy w najbliższym czasie będziemy planowali zamianę głośników na mocniejsze, czy poprzestaniemy na pierwszym wyborze. Różnica polega na tym, aby kupic odpowiednio mocny sprzęt. Wydaje się to oczywiste, jednak nie dla każdego. Niektórzy boją się podłączyć "za mocny" wzmacniacz do swoich kolumn, "żeby ich nie spalić", a po pewnym czasie sprzedają go razem z głośnikami dużo na tym tracąc i kupują nowy. Jest to błędne podejście. Kolumny głośnikowe nie spalą się od podłączenia ich do końcówki o dużej mocy. Do ich "spalenia" lub uszkodzenia doprowadza najczęściej nierozwaga i brak umiaru melomanów, którzy nie wiedzą kiedy przestać kręcić potencjometrem.
Panuje też powszechna opinia, że wzmacniacz powinien być słabszy od zestawu głośnikowego, co jest kolejnym mitem. Lepiej dla głośników kiedy mają więcej "czystej" mocy i mogą ją wykorzystać. W momencie, kiedy wzmacniacz jest słabszy, a my pomimo zniekształconego dźwięku podkręcamy go dalej, powodujemy, że do głośników wysyłany jest przesterowany, niewyraźny sygnał, który stopniowo (w miarę podgłaśninia) przekształca się w prąd stały. Powoduje to ciągłe unieruchomienie cewki głośnika, która nie ma wentylacji i właśnie wtedy dochodzi do przegrzania i "spalenia". (aby lepiej zrozumieć polecam odwiedzić dział Głośniki)
Wynika z tego, że łatwiej spalić głośniki zbyt słabym wzmacniaczem, niż za mocnym.
Jest też druga strona tego zagadnienia: jeżeli mamy za mocny sygnał, łatwo jest uszkodzić mechanicznie membrany głośników
W obu przypadkach (za mocny i za słaby) należy zachować rozwagę i umiar. oczywiście obowiązuje to też, kiedy zestaw jest dopasowany. Ale wtedy mamy większe bezpieczeństwo.

A tutaj dokładny opis:

Każdy sygnał muzyczny, jeżeli chcemy go słuchać przez głośniki, musi być wzmocniony. Wzmocnienie odbywa się we wzmacniaczach mocy, których parametry w znacznym stopniu decydują o jakości dźwięku wydobywającego się z kolumn. Każdy wzmacniacz składa się z wzmacniacza mocy, do którego podłączamy kolumny i przedwzmacniacza, który ma za zadanie regulację głośności, możliwość przełączenia kilku źródeł i (lub) korekcję wzmacnianego sygnału. Najprostszym przedwzmacniaczem jest przedwzmacniacz bierny, czyli po prostu potencjometr. Jeżeli wzmacniacz mocy i przedwzmacniacz są w oddzielnych obudowach, to mówimy że mamy wzmacniacz dzielony. Jeżeli są w jednej obudowie, to mamy wzmacniacz zintegrowany, popularnie zwany "integrą". Wiele wzmacniaczy ma wbudowany tuner radiowy. Urządzenia takie nazywamy "amplitunerem"

Przedwzmacniacz.
Jak wspomniałem, wystarczy wzmacniacz mocy i potencjometr, by móc regulować głośność słuchanej muzyki. Wiele firm, które produkują wzmacniacze dzielone, proponuje takie rozwiązanie. Jeżeli chcemy słuchać muzyki z duża wiernością, używając tylko odtwarzacza CD, (który ma wysoki sygnał wyjściowy 2V i niską impedancję wyjścia), jest to najtańsza z możliwych propozycji posiadania za stosunkowo niedużą kwotę wzmacniacza wysokiej jakości. Ale jeżeli mamy kilka źródeł dźwięku, chcemy mieć możliwość pewnych regulacji brzmienia zestawu i pragniemy wygody (pilot), musimy dokupić do wzmacniacza mocy przedwzmacniacz, lub kupić wzmacniacz zintegrowany.
Przedwzmacniacze powinny mieć bardzo dobre parametry elektryczne, bowiem przez niego przepływają bardzo małe sygnały do wzmocnienia we wzmacniaczu mocy. Przedwzmacniacz spełnia kilka funkcji:
- umożliwia przyłączenie na stałe kilka źródeł audycji,
- umożliwia łatwe przełączanie źródła za pomocą przełącznika lub pilota zdalnego sterowania,
- wzmacnia, lub dopasowuje sygnał tak, by mógł być wzmocniony we wzmacniaczu mocy bez strat i zniekształceń,
- zawiera regulator wzmocnienia którym regulujemy, za pomocą gałki lub pilota, głośność słuchanej audycji,
Ponadto przedwzmacniacz może zawierać różne filtry i korektory służące do regulowania barwy dźwięku albo do osłabiania zakłóceń. Filtry i regulatory w wysokiej klasy sprzęcie nie zawsze są stosowane.

Korektory.
Jednym z najczęściej spotykanych korektorów jest korektor RIAA na wejściu gramofonowym przedwzmacniacza. Przetworniki (wkładki) gramofonowe magnetoelektryczne (MM) i elektromagnetyczne (MC) należą do przetworników prędkościowych, czyli takich, w których napięcie wyjściowe zależy od prędkości zmian strumienia magnetycznego. Wartość napięcia jest więc zależna od prędkości z jaką drga igła gramofonu, czyli im wyższa częstotliwości drgań igły tym wyższe napięcie. Powoduje to uwypuklenie tonów wysokich.
Aby charakterystyka odtwarzania była liniowa, stosowane są układy korekcyjne, których działanie polega na zmniejszeniu wzmocnienia przy wzroście częstotliwości sygnału, według krzywej określonej normami RIAA (Record Industry Associacion of America).
Ponadto przedwzmacniacze gramofonowe mogą mieć wbudowany filtr antywibracyjny i szumów. Podczas odczytu-zapisu płyt gramofonowych wibracje napędu gramofonu przenoszą się na wkładkę adapterową i pojawiają się w sygnale w postaci zakłócających drgań o bardzo małej częstotliwości. dlatego stosuje się górnoprzepustowy filtr antywibracyjny o częstotliwości granicznej 40 - 80 Hz.
Filtr szumów służy do tłumienia szumów towarzyszących zużytej płycie gramofonowej, szumu kasety magnetofonowej lub audycji radiowej. Włączając filtr który obetnie część składowych sygnału o większych częstotliwościach akustycznych, można znacznie polepszyć jakość odsłuchu.
Korektor prezencyjny. Jeżeli słaba jest zrozumiałość mowy lub głosów solistów, stosuje się filtr, który "podbija" częstotliwości w zakresie 1000 - 5000 Hz. Zakres regulacji wynosi 0 - 12 dB.
Fizjologiczny regulator wzmocnienia. Czułość słuchu dla dźwięku o różnej wysokości jest różna. Jeżeli słuchamy audycji cicho, to zmieni się barwa dźwięku na wskutek znacznej redukcji tonów najwyższych i najniższych. Stosuje się wtedy filtr który zapobiega osłabieniu sygnału o częstotliwościach najmniejszych i najwyższych. Jest to układ często spotykany, szczególnie we wzmacniaczach tzw. "budżetowych". Włącza się go przyciskiem oznaczonym "Loudness" lub "Contour".
Filtry ograniczające. Stosuje się je aby ograniczyć przedostawanie się do wzmacniacza mocy zakłócenia leżące poza pasmem akustycznym. Do tego rodzaju zakłóceń zaliczamy częstotliwość pilotującą sygnału stereofonicznego audycji radiowej o częstotliwości 19 kHz, składowe widma radiostacji UKF-FM, zakłócenia od urządzeń elektronicznych a także składowe szumów znajdujące się powyżej 15-20 kHz.
Korektor graficzny (Equalizer).
Są to złożone korektory umożliwiające kształtowanie przebiegu charakterystyki częstotliwości zestawu elektroakustycznego. Polska nazwa "korektor graficzny" wywodzi się od tego, że ustawienie suwaków potencjometrów regulujących wzmocnienie w poszczególnych zakresach wyznacza krzywą umożliwiającą zorientowanie się wzrokowe co do przebiegu charakterystyki częstotliwościowej korektora. Spotyka się korektory 5, 10 a nawet 20 zakresowe. Regulacji podlega wzmocnienie danej częstotliwości w zakresie +12 dB do -10 dB od poziomu wzmocnienia przyjęty za zerowy. Teoretycznie powinno się go stosować do korekcji nierównomierności przenoszenia dźwięków różnej częstotliwości, spowodowanej złą akustyką pomieszczenia lub nieliniowego wzmocnienia naszego zestawu. Ponieważ oceny dokonujemy na słuch, korekcja jest tylko subiektywna. Niektóre firmy (japońskie) produkują go jako oddzielny element zestawu włączany pomiędzy przedwzmacniacz a wzmacniacz. Istnieją też rozbudowane korektory, tzw. "procesory dźwięku", gdzie możliwości regulacji jest duża. Obecnie praktycznie nie stosuje się korektorów, ponieważ jakość samego sprzętu odtwarzającego jest tak wysoka że nie wymaga korekcji, a nieumiejętne ustawienie powoduje znaczne odejście od neutralności dźwięku. Korektory stosują fani podbicia określonego pasma, np. basów.
Regulator barwy dźwięku. Jest stosowany w większości tańszych zestawów wzmacniających. Najpopularniejszym jest regulator dwupunktowy, czyli regulujący niskie i wysokie tony. Zakres regulacji wynosi przeciętnie +/- 10 dB w odniesieniu do częstotliwości 100 Hz i 10 kHz. Renomowane firmy zawężają zakres regulacji do +/- 6 dB a nawet do 3 dB. Wielu producentów tzw. "audiofilskich" wzmacniaczy nie stosuje go zupełnie. Przyjmuje się że dźwięk powinien być odtwarzany i wzmacniany najbardziej neutralnie jak to jest możliwe, zgodnie z założeniami producenta płyty.
Regulator balansu.
Jest to najczęściej potencjometr, za którego pomocą możemy regulować głośność kanałów. Niektóre wzmacniacze regulacje balansu mają tylko z pilota. Służy do podniesienia/obniżenia poziomu głośności w kanale w przypadku, jeśli nie są równomiernie nagrane. Często to się zdarza na taśmach magnetofonowych, lub na płytach CD-R które nagraliśmy z ręcznym (i niedokładnym) ustawianiem poziomu zapisu. Wiele przedwzmacniaczy, szczególnie tych droższych nie ma takiego regulatora. Producent zakłada, że jeśli jesteśmy posiadaczem tak dobrego zestawu to używamy też doskonale nagranych płyt.

Gniazda i gniazdka.
Na rysunku widzimy tylną ściankę wzmacniacza zintegrowanego ze średniego przedziału cenowego  wyposażonego w większość chyba stosowanych gniazd wejścia i wyjścia.
Gniazda wejściowe są typu RCA (popularnie zwane "cinch"), pozłacane, przez co ich powierzchnia nie utlenia się i kontakt jest zawsze pewny. W wyższej klasie wzmacniaczy spotykamy  tzw. gniazda zbalansowane (Balancet Input) typu XLR, które przypominają nie stosowane już w audio gniazda DIN (pamiętamy?). Po prawej widzimy solidne zaciski gniazd głośnikowych. Niektórzy producenci stosują podwójne gniazda głośnikowe do bi-wiringu lub multiroom (jak na rysunku).  Osobnego wyjaśnienia wymagają wyjście/wejście tzw. pre-out/main in. Widoczny na rysunku wzmacniacz  jest wzmacniaczem zintegrowanym, czyli zawiera przedwzmacniacz i wzmacniacz mocy w jednej obudowie. Żeby móc podłączyć dodatkowy wzmacniacz mocy, (tzw. końcówkę mocy) np. do bi-ampingu, wyjście przedwzmacniacza musi być wyprowadzone na zewnątrz obudowy i oddzielone od wejścia wzmacniacza mocy. W normalnej pracy wyjście i wejście jest złączone za pomocą zwór, widocznych na rysunku, lub za pomocą przełącznika. Jeżeli potrzebny jest nam sygnał z przedwzmacniacza, zwory zdejmujemy i wyjście podłączamy do dodatkowej końcówki mocy. Do gniazd pre-out/main in można także podłączyć korektor graficzny lub bufor lampowy. Wtedy sygnał z przedwzmacniacza wychodzi wyjściem pre-out  a po korekcji wchodzi do końcówki mocy wejściem main in.  Podobną strukturę ma tzw. pętla magnetofonowa (tape out/tape in), z tą różnicą, że wyjście sygnału jest z reguły  nieregulowane, tzn. nie można regulować poziomu sygnału za pomocą potencjometru naszego przedwzmacniacza. W bardziej rozbudowanych wzmacniaczach są podwójne pętle magnetofonowe, wtedy jedno z nich może być regulowane potencjometrem głośności. Więcej o połączeniach na stronie "Bi... na wiele sposobów".

Dzielony czy zintegrowany?
Przedwzmacniacz zasadniczo nie wzmacnia mocy lecz dopasowuje sygnały pod względem poziomu i impedancji. Czasami pełni też rolę korektora częstotliwości. Przez niego przepływają bardzo małe prądy które powinny być przesyłane i wzmacniane bez zakłóceń i szumów. Inna sytuacja jest we wzmacniaczu mocy. Tutaj te słabe sygnały są wzmacniane do mocy, która pozwoli poruszyć membrany głośników naszego zestawu. Podział wzmacniacza na dwie obudowy to nie tylko sposób na wyciągnięcie pieniędzy z naszej kieszeni (wiadomo, jak dwa, to droższe). Ma on za zadanie odseparowanie dwóch modułów, które dokonują operacji na sygnałach o tak różnych natężeniach. W efekcie otrzymujemy mniejsze wzajemne wpływy i zniekształcenia. Ale jak to w życiu bywa: nie zawsze podzielone a droższe jest lepsze od zintegrowanego, tańszego.

Wzmacniacze mocy.
Jak wiemy zadaniem wzmacniacza mocy jest wzmocnienie sygnału tak, aby móc wysterować głośniki z odpowiednią głośnością. Bywają wzmacniacze o ogromnych mocach, przez które przepływają prądy kilkudziesięciu amper. Takie "piece" nagłaśniają duże powierzchnie podczas koncertów na wolnym powietrzu. Tych mniejszych, używamy do nagłośnienia naszych domów.

Ananasy z lepszej klasy...
Chyba wszyscy interesujący się techniką audio słyszeli o klasach wzmacniacza A, B, C. Ostatnio coraz więcej się mówi i pisze o innych klasach wzmacniaczy: D, E, F, G, H i najnowszej - T. Są to klasy których konstrukcje nie zawsze dają wysokiej jakości dźwięk, ale ciągle trwają prace nad ich udoskonaleniem.

Klasa A.

Klasa a wzmacniacza występuje wszędzie tam gdzie poprzez tranzystory lub lampy stopnia końcowego zawsze płynie prąd spoczynkowy, bez względu na to czy podawany jest sygnał czy nie. I to jest cecha charakterystyczna tej klasy wzmacniaczy. Przepływ prądu jest duży i dlatego wzmacniacze te pobierają dużo energii, przy małej sprawności. Teoretycznie powinna ona wynosić 50%, praktycznie często nie przekracza 10 - 20%. Jest to poważna wada, bowiem stosować musimy dużej mocy zasilacze i potężne radiatory. Jeżeli sygnał nie jest podawany, wzmacniacz pracuje jako grzejnik. Pół biedy w zimie... ale latem? We wzmacniaczach lampowych dochodzi jeszcze żarzenie grzejników lamp, dlatego wiemy już skąd bierze się pobór mocy np. 400 W przy oddawanej 35 W. Ale wzmacniacze takie mają też zalety - dają nam czysty, niezniekształcony dźwięk (pomijając wpływ innych elementów toru). Dlatego marzeniem wielu audiofilów jest posiadanie wysokiej klasy wzmacniacza klasy A.
Wzmacniacz klasy A może pracować w dwóch układach tzw. "single ended", w którym cały sygnał jest wzmacniany na jednym elemencie (tranzystorze czy lampie) i w układzie przeciwsobnym, czyli z angielska "push-pull".

Single Ended, klasa A.
Cały sygnał jest wzmacniany przez pojedynczy element - tranzystor lub lampę - lub przez wiele takich elementów połączonych równolegle. Punkt pracy jest tak dobrany, aby cały wzmocniony sygnał mieścił się na prostoliniowej części charakterystyki. Ponieważ przez tranzystor lub lampę końcową przez cały czas płynie prąd stały, nie można bezpośrednio podłączyć głośników. Należy zastosować transformator, a w przypadku tranzystora specjalny układ, w którym tranzystor mocy ma aktywne obciążenie w postaci wydajnego źródła prądowego. Na rysunku z prawej tranzystorem mocy jest T1, natomiast źródłem prądowym jest tranzystor T2. Zaletą układu single-ended są bardzo małe zniekształcenia i doskonała jakość detali w słuchanej muzyce. Wadą niska sprawność.

Push-pull, klasa A.
Na pierwszy rzut oka rysunek wygląda jak poprzedni. Lecz gdy przyjrzymy się dokładniej, zobaczymy że na wejścia tranzystorów podawane są oddzielne sygnały, przesunięte w fazie. Odpowiednia polaryzacja elementów wzmacniających powoduje że płynie przez nie znaczny prąd spoczynkowy. Gdy stopień mocy nie jest wysterowany, prądy wyjściowe obu tranzystorów (lamp) znoszą się i napięcie na wyjściu wzmacniacza (w głośniku) jest równe zero. Gdy sygnał pojawi się, stan równowagi ulegnie zmianie. Mimo, że przebiegi sygnału na obu wejściach tranzystorów są jednakowe, prąd w jednym tranzystorze (lampie) wzrasta, a w drugim maleje. W efekcie pojawia się prąd wyjściowy (w lampach napięcie) który przepływa przez obciążenie - czyli steruje głośnikami. Jak to we wzmacniaczu klasy A, sygnał użyteczny wzmacniany jest na prostoliniowym odcinku charakterystyki. Daje to małe zniekształcenia, szczególnie małych sygnałów, a zniekształcenia harmoniczne ulegają redukcji. We wzmacniaczach tranzystorowych ważnym jest, aby tranzystory były bardzo dobrej jakości i miały dobrą stabilizację termiczną. Niska sprawność rzędu 25% wymaga wydajnego zasilacza i bardzo dużych radiatorów. Jeżeli sygnał nie jest podawany, wzmacniacz pracuje jako grzejnik. Na rysunku z lewej wzmacniacz klasy A, push-pull z komplementarnymi tranzystorami MOFSET.

Klasa B.
Zobaczmy na rysunek obok. Czy nie jest to push-pull, w klasie A? Owszem, układ jest taki sam (prawie). Różni się tylko tym, że polaryzacja układu jest tak dobrana, aby tranzystory w stanie spoczynku nie przewodziły prądu. Dzięki temu nie grzeją się, a sprawność wzmacniaczy w klasie B jest wysoka - do 78%. W tej klasie każdy tranzystor wyjściowy (lampa) wzmacnia odpowiednio tylko jedną połówkę - albo dodatnią, albo ujemną. Na wyjściu połówki są sumowane, dając pełny, wzmocniony sygnał. Dokładne zsumowanie obu połówek wymaga doskonałej jakości elementów i dokładnego ich zestrojenia. Największym problemem wzmacniaczy tej klasy są tzw. zniekształcenia skrośne. Ponieważ tranzystor czy lampa jest elementem nieliniowym, a małe sygnały są wzmacniane na najmniej liniowej części charakterystyki, po złożeniu obu połówek sygnał wyjściowy różni się od podanego na wejście wzmacniacza. Największe zniekształcenia powstają przy przejściu sygnału przez zero.
Czystej klasy B nie stosuje się w sprzęcie Hi-Fi. Spotkać ją możemy w sprzęcie estradowym, gdzie ważna jest duża sprawność i moc, a mniejsze znaczenie ma wysoka jakość odtwarzania.

Klasa AB
Wzmacniacze klasy A wykorzystywane są rzadko, a wzmacniacze czystej klasy B - nigdy. Większość współczesnych wzmacniaczy pracuje w klasie mieszanej - AB. Tranzystory (lampy) są spolaryzowane tak, aby w stanie spoczynku przepływał przez nie niewielki prąd. Przy słabych sygnałach wzmacniacz pracuje w klasie A, a przy większych - w klasie B. Wzmacniacze klasy AB łączą zalety klas A i B: mają nieduże zniekształcenia i stosunkowo dużą sprawność, rzędu 50 - 70%. W zależności od wartości prądu spoczynkowego mówimy o płytszej lub głębszej klasie AB. Czym większy prąd spoczynkowy, tym mniejsza sprawność, ale i mniejsze zniekształcenia.
W układach lampowych występują klasy: płytsza - A1 i AB1, bez prądu siatki i głęboka - A2 i AB2, z prądem siatki (zobacz: o lampach cz. II).

Klasa AA.
Jest to sposób budowy wzmacniacza "dwa w jednym", czyli dobrej jakości wzmacniacz małej mocy, pracujący w klasie A, i drugi który pracuje w klasie B, o większej mocy. Oba wzmacniacze są połączone specjalnym mostkiem tak, aby przy małych sygnałach pracował ten o mniejszej mocy, przy większym zaś sygnale płynnie włączany jest drugi, mocniejszy. Wzmacniacze takie mają niskie zniekształcenia nieliniowe i bardzo małe przesunięcia fazowe. Wzmacniacze takie propaguje m.in. Technics. Jest to bardziej klasa marketingowa, nie mająca wiele wspólnego z tradycyjnym podziałem wzmacniaczy na klasy.

Klasa C.
W tej klasie wykorzystuje się całą szerokość charakterystyki, także tą nieliniową. Wzmacniacze takie dają dużą moc, lecz o bardzo dużych zniekształceniach. Małe sygnały nie są wzmacniane. Wykorzystuje się je w układach generacyjnych, alarmowych, itp.

Klasa D.
Producenci dążąc do polepszenia sprawności wzmacniaczy, zwrócili swoją uwagę na technikę impulsową. Jeżeli tranzystory będą na przemian albo całkowicie otwierane, albo całkowicie zamykane, uzyskamy tryb pracy w klasie D. W jaki sposób to działa? - zapytacie. Wykorzystuje się fakt, iż głośniki dynamiczne mają pewną bezwładność, ponadto pole magnetyczne w cewce głośnika nie zanika natychmiast w chwili przejścia tranzystorów w stan wyłączenia (zatkania). Ponadto stosuje się prosty filtr LC dzięki któremu uzyskuje się niezniekształcony sygnał. Warunkiem otrzymania prawidłowego przebiegu sygnału jest to, że otwieranie i zamykanie tranzystorów odbywa się z dużą częstotliwością (kilku lub kilkunastokrotna maksymalna częstotliwość sygnałów audio), a współczynnik wypełnienia impulsów jest proporcjonalny do chwilowej wartości sygnału audio. Wzmacniacze te nazywamy wzmacniaczami impulsowymi lub wzmacniaczami o modulowanej szerokości impulsu (PWM, Pulse Width Modulation). Poziom głośności ustalany jest za pomocą regulacji napięcia wyjściowego z wzmacniacza. Na rysunku z lewej widzimy stopień końcowy takiego wzmacniacza. W rzeczywistości układ jest bardziej skomplikowany. O ile filtr wyjściowy LC jest stosunkowo prosty, to układy sterujące i przetwarzające sygnał wejściowy na ciąg impulsów wymagają obróbki cyfrowej.
Sprawność takiego wzmacniacza jest bardzo wysoka, teoretycznie do 100%, praktycznie wynosi 90-95%, co i tak jest rewelacyjną wartością. Jak na dzień dzisiejszy wzmacniacze nie wyróżniają się jakością, (zniekształcenia ok. 1%) ale prace badawcze trwają i być może do nich (lub podobnej klasy T) będzie należała przyszłość wzmacniaczy. Trochę na wyrost, w celach marketingowych nazywa się je wzmacniaczami cyfrowymi - chociaż jakość dźwięku niestety nie jest jeszcze "cyfrowa". Jak na dziś mamy jeden wyjątek - TacT Millenium. Ten duński wzmacniacz jest pierwszym chyba prawdziwie cyfrowym wzmacniaczem wysokiej jakości. Premierę miał w 1998 roku. Jego cena to 40 000 zł. W Audio 2/1999 jest jego krótki opis:

"Powstanie duńskiej firmy TacT wiąże się właśnie z tym przełomowym urządzeniem - pierwszym dopracowanym i wprowadzonym na rynek wzmacniaczem cyfrowym. Millenium przyjmuje strumień danych wprost ze źródła cyfrowego (przetwornik C/A jest więc posiadaczowi tego wzmacniacza niepotrzebny), i wcale nie zamieniając ich na postać analogową, lecz konwertując na sygnał PWM (Modulacja Szerokości Impulsu), wzmacnia do wymaganego poziomu, a uzyskanie analogowego sygnału odbywa się za pomocą prostego analogowego filtru dolnoprzepustowego na samym wyjściu. Idea, jak i jej wykonanie, są kapitalne. Ścieżka sygnału jest radykalnie uproszczona o wszystkie wcześniejsze tradycyjne układy wzmacniające (sygnał analogowy), nie ma sprzężenia zwrotnego, eliminacja większości typowych komponentów usuwa problemy zmienności ich parametrów w funkcji czasu i temperatury, sprawność urządzenia jest ok. 95-procentowa - poziom głośności, jak we wzmacniaczach klasy D, ustalany jest za pomocą regulacji napięcia wyjściowego z zasilacza. Wraz z finezyjną koncepcją idzie w parze "zwyczajna" moc, która okazuje się jednak nadzwyczajna - to właśnie rezultat wyjątkowej sprawności Millenium. Ponad 2x150W przy 8 omach i ponad 2x300W przy 4 omach to wyniki, jakich spodziewamy się po znacznie potężniejszych wzmacniaczach (...) Dźwięk Millenium jest wolny od podbarwień i wyostrzeń, można powiedzieć, że jego charakter sprowadza się do braku charakteru, wszystko jest uporządkowane i w pełnej harmonii, trudno nie zachwycić się nadzwyczajną klarownością i mikrodynamiką (przy braku sygnału, w głośnikach panuje kompletna cisza). Jedyne "ale " wynika z niskiego współczynnika tłumienia w zakresie wysokich częstotliwości - z tego powodu Millenium będzie przygaszał najwyższe tony współpracując z zespołami głośnikowymi o niskim poziomie impedancji w tym zakresie (np. elektrostaty)."

Klasa G.
Poszukiwania oszczędności energii i lepszej sprawności wzmacniaczy doprowadziły do powstania klasy G. Jest to wzmacniacz klasy AB o dwóch napięciach zasilających. Konstrukcja stopnia końcowego jest taka, że przy małych sygnałach pracuje on przy niższym stopniu zasilania. W chwilach większego poboru mocy płynnie podawane jest wyższe napięcie zasilania. Wzmacniacze tej klasy, poza pewną oszczędnością energii nie charakteryzują się lepszymi parametrami niż "czysta" klasa AB.

Klasa H.
Wzmacniacze tej klasy czasami znajdują zastosowanie w samochodowych zestawach nagłaśniających. Jak wiemy instalacja pokładowa samochodu podczas pracy silnika jest zasilana napięciem 14,4V. Umożliwia to uzyskanie mocy 25 W przy głośnikach o impedancji 4 Ohm. By uzyskać większe moce, zmniejsza się impedancję głośników do 2 Ohm, lub stosuje przetwornice, by uzyskać większe napięcia zasilania (np. +/-25V).
Innym rozwiązaniem jest zastosowanie wzmacniacza klasy H, który jest rozwinięciem wzmacniacza klasy G. Podczas normalnej pracy wzmacniacz pracuje w klasie AB i jest zasilany napięciem pokładowym, czyli 14.4V. Gdy następuje zapotrzebowanie na większą moc, napięcie jest zwiększane za pomocą "ładunku pomp". Jest to układ zawierający dodatkowe wzmacniacze i baterie kondensatorów. Można powiedzieć, że pracujący wzmacniacz klasy H sam wytwarza w szczytach wysterowania wyższe napięcie, które umożliwia uzyskanie znacznie większej mocy wyjściowej. Warto zauważyć, że napięcie zasilające zwiększane jest w takt sygnału tylko w tym kanale i tylko wtedy gdy jest to konieczne. Oprócz zwiększenia mocy, tak skonstruowany wzmacniacz daje też poprawę sprawności energetycznej. Dla przykładu podam, że układ scalony Philipsa TDA 1562Q umożliwia oddanie 70 W mocy przy zasilaniu 14.4 i impedancji głośników 4 Ohm. W szczycie może oddać 100 W mocy przy zasilaniu 17 V.

Klasy E, F ,S.
Dotyczą one wzmacniaczy przełączanych. Nie mają one zastosowania w urządzeniach audio.

Klasa T - jak Tripath
W roku 1998 amerykańska firma Tripath zaprezentowała pierwszy, opracowany przez siebie wzmacniacz klasy T. Dziś ma w swej ofercie wzmacniacze o mocach do 1000 W.
Są to wzmacniacze impulsowe, podobnie jak w klasie D. Stopień wyjściowy, zwierający tranzystory MOSFET, jest również sterowany przebiegiem prostokątnym. W odróżnieniu od klasy D, częstotliwość impulsów nie jest stała i zmienia się w granicach 50 kHz - 1.5 MHz. Bardzo skomplikowane są stopnie sterujące. Częstotliwość i wypełnienie są wyznaczane przez rozbudowane cyfrowe układy elektroniczne, według bardzo skomplikowanych algorytmów. Jedną z przyczyn występowania zniekształceń we wzmacniaczach klasy D jest niedoskonałość i rozrzut parametrów wyjściowych tranzystorów MOFSET. Sterownik wzmacniacza klasy T jest układem samouczącym się, gdzie wszystkie parametry elementów są odczytywane a wszelkie niedoskonałości odpowiednio kompensowane. Przy zastosowaniu tak zaawansowanej obróbki cyfrowej, wzmacniacze tej klasy mają lepszą liniowość, mniejszy poziom szumów własnych i szerszy zakres dynamiki. Charakterystyka przenoszenia jest bardziej płaska i liniowa, a zakłócenia elektromagnetyczne generowane przez układ są minimalne. Udaje się uzyskać współczynnik zniekształceń THD+N poniżej 0,08%, a współczynnik zniekształceń intermodulacyjnych IMD poniżej 0,04%. Przy olbrzymich mocach uzyskiwanych przez taki wzmacniacz parametry te stawiają wzmacniacz tej klasy na równi z bardzo dobrymi wzmacniaczami klas A i AB. Sprawność energetyczna wynosi 80 - 92 %. Już wiele znanych firm na świecie wykorzystuje wzmacniacze firmy Tripath w swoim sprzęcie.

Źródło: audioton.republika.pl
Początek strony