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Bentornato per un altro giro di calibrazione del sistema. Finora nella serie abbiamo coperto tutto, dall'impostazione generale, alla calibrazione di base, ai design degli altoparlanti, alla gestione dei bassi e persino all'acustica di base. Quindi cosa rimane? Amplificatori e convertitori!
Questa parte successiva della serie è dedicata all'analisi di ciò che esattamente va in questi amplificatori di potenza, perché hanno un tale impatto sul suono e, in definitiva, ciò che funzionerebbe meglio per noi come ingegneri audio e musicisti. E se sei preoccupato che questo tutorial diventerà troppo tecnico dal momento che coinvolge l'elettronica, non temere. Tutto sarà tenuto chiaro, semplice, ma comunque dettagliato in modo che tutti possano seguirlo.
Quindi, con questo in mente, facciamo amplificare!
Ci sono molti modi in cui gli amplificatori possono essere progettati, e ogni design ha i propri pro e contro. Questi diversi disegni sono tipicamente organizzati in un sistema di classe usando lettere.
Se hai il lusso di fare una sparatoria e paragona questi amplificatori fianco a fianco, allora dovresti fare proprio questo. Tuttavia gli shootout possono essere sia costosi che impossibili da mettere insieme a causa della rarità di alcuni progetti.
Mentre noi ingegneri e musicisti del suono normalmente ci importa solo di come suonano, avere una conoscenza pratica del design dell'amplificatore può aiutarci a capire, grosso modo, il suono di un amplificatore prima ancora di sentirlo. Questo è particolarmente utile se stai cercando un nuovo amplificatore per i tuoi nuovi diffusori ma non hai modo di "provare prima di acquistare".
Inoltre, tieni presente che mentre un particolare design di amplificatore può avere determinate caratteristiche, un piccolo cambiamento qui o là nel design potrebbe portare ad un enorme cambiamento nel suono (in particolare quando vengono utilizzate parti economiche in un buon design). Di nuovo niente batte per ascoltare l'amplificatore per te!
Quindi, con questo in mente, iniziamo dando un'occhiata ad alcuni tipici progetti di classi di amplificatori.
Questi tipi di amplificatori sono considerati da molti il Santo Graal del design dell'amplificatore. Senza entrare troppo nel gergo tecnico, un progetto di Classe A funziona sull'intero segnale di ingresso mentre amplifica.
Cosa significa esattamente? Significa che l'elemento di amplificazione (transistor o tubo) non viene mai spento mentre amplifica il segnale; che si traduce in un suono molto pulito, stabile dal momento che è costantemente in funzione. Ciò produce una risposta ad alta frequenza molto stretta e una distorsione generalmente meno armonica.
Comunque tutto ha un prezzo e con la Classe A, l'efficienza è sempre il problema. I progetti di Classe A sono molto caldi e sprecano molta energia per produrre l'amplificazione. La regola generale con gli amplificatori di Classe A è che nella migliore delle ipotesi si ottiene un'efficienza del 50% che comporta la necessità di grandi dissipatori di calore e alimentatori costosi.
Inoltre, se attivi un amplificatore di Classe A ma non segnali alcun segnale in ingresso, ne peserai comunque la stessa potenza! Se hai bisogno di un amplificatore potente per i tuoi altoparlanti, preparati allo shock adesivo di un amplificatore di Classe A di grandi dimensioni!
Questi amplificatori sono stati creati per compensare gli svantaggi degli amplificatori di Classe A. La premessa è che abbiamo un sistema push-pull in cui vengono utilizzati due elementi in modo che uno amplifica solo la metà positiva di una forma d'onda e l'altro amplifica solo il negativo e i due vengono ricombinati prima dell'output.
Quando un elemento di amplificazione in Classe B non ha input, si spegne completamente per risparmiare energia, il che si traduce in un'efficienza notevolmente maggiore ea sua volta riduce i costi poiché sono necessari meno alimentatori e dissipatori di calore meno potenti.
Tuttavia, i disegni di Classe B di solito non hanno l'aspetto più importante per gli amplificatori audio, come suonano. Dato che hai due elementi di amplificazione che stanno lavorando insieme, è necessario accendere non appena le altre estremità per creare una forma d'onda regolare. Tuttavia, questa transizione non avviene perfettamente, il che si traduce in una distorsione del crossover nel punto zero di una forma d'onda.
Molti considerano molto sgradevole questo tipo di distorsione, motivo per cui non si vedono spesso amplificatori di Classe B usati nell'audio.
Questo design di amplificatore non è altro che un compromesso tra la qualità di un design di Classe A e un design di Classe B. La maggior parte degli amplificatori nel mercato odierno sono AB dato che sono abbastanza economici da produrre ma non compromettono troppo la qualità audio. In effetti alcuni credono che i moderni design di Classe AB siano altrettanto di alta qualità di una Classe A; gli shootout aiutano qui!
Il modo in cui funziona un amplificatore di Classe AB è ancora un progetto di Classe B, ma continua a condurre sempre un piccolo movimento per smussare e connettere correttamente il punto di crossover che manca in un design di Classe B.
Ovviamente ci sono progetti di Classe C, D ed E per amplificatori, ma spesso non li si trova per gli amplificatori audio; anche se la Classe D è diventata più comune per il suono dal vivo. In generale, le vostre scelte saranno probabilmente tra la Classe A e la AB quando lavorate con l'audio, poiché abbiamo bisogno della massima qualità audio possibile e questi disegni sono così lineari quanto basta.
Se hai la possibilità di ottenere una Classe A di qualità, la consiglio vivamente perché ti garantisce quasi la linearità, ma ci sono molti disegni AB di alta qualità che funzioneranno bene per l'ingegneria audio.
A parte ciò che si sceglie un tipo di design di amplificatore di potenza da utilizzare, ci sono altre considerazioni pratiche che dobbiamo tenere in considerazione, ad esempio, la corrispondenza di un amplificatore con un altoparlante. Innanzitutto, dobbiamo determinare esattamente quanti watt per canale avremo bisogno per alimentare in modo efficiente il nostro altoparlante e non rischiare di far saltare i driver o l'amplificatore. Ecco alcune cose che ti serviranno per capirlo.
Il valore RMS dell'altoparlante è essenzialmente la potenza minima necessaria per alimentare i diffusori. Gli altri ti diranno che finché non provi a manovrare il volume che andrà bene, ma come ingegneri del suono avremo la necessità di ascoltare ad alta voce di tanto in tanto, per essere sicuro che questa valutazione dovrebbe essere il minimo.
Ma questa valutazione è solo metà della storia in quanto abbiamo bisogno di sapere quale impedenza sono gli altoparlanti. Questa valutazione è l'opposizione alla corrente e minore è l'impedenza, migliore fluirà la corrente. Ciò che questo significa per i nostri diffusori è che se il nostro RMS è 200 W a 8 Ohm, il nostro amplificatore dovrà essere al minimo 200 W a 8 Ohm. Tuttavia, quando si tratta di amplificatori, di solito possono operare a impedenze multiple che cambieranno la potenza in uscita degli amplificatori.
Ad esempio, se il nostro amplificatore di potenza è di 200 W a 8 Ohm e dovessimo collegarlo a un altoparlante da 4 Ohm, il nostro amplificatore funzionerebbe teoricamente a 400 W poiché è ora due volte più efficiente. Non riuscirai mai a ottenere il raddoppio del nostro potere, ma otterrai un aumento marginale della potenza.
In generale, la maggior parte degli amplificatori funziona a 8 Ohm e 4 Ohm, mentre altri possono gestire fino a 2 Ohm e altri possono scendere fino a 16 Ohm. Quindi quelli con diffusori a 4 Ohm avranno in genere più opzioni a loro disposizione se hanno bisogno di amplificatori di potenza di potenza superiore.
Fino ad ora, tuttavia, abbiamo discusso solo delle valutazioni minime per gli amplificatori di potenza. In verità, il tuo amplificatore di potenza dovrebbe essere da 1,5 a 2 volte maggiore del valore RMS del tuo altoparlante (ovviamente con impedenze corrispondenti).
"Ma questo farà esplodere il tuo altoparlante!" tu dici. Ma in realtà il volume sarà probabilmente così forte che non ti avvicinerai mai a soffiare il tuo altoparlante.
Ironia della sorte, è più probabile che l'altoparlante con un amplificatore più debole subisca un soffio. Perchè è questo? Perché più facciamo funzionare l'amplificatore, maggiori sono le possibilità che abbiamo di provocare la distorsione a onda quadra, che è ciò che brucerà un driver.
Quindi raddoppiando il rating RMS dell'altoparlante per ottenere la valutazione dei nostri amplificatori ci assicureremo di non raggiungere mai quella distorsione.
Finora abbiamo trattato gli aspetti più cruciali degli amplificatori di potenza che ti consentiranno di farti funzionare, ma ciò non vuol dire che abbiamo tenuto conto di tutte le considerazioni. Ci sono varie altre caratteristiche e design che possono influenzare il suono dell'amplificatore.
Quindi con quella mente, diamo un'occhiata a un elenco di varie altre caratteristiche che dovremmo prendere in considerazione.
Alcuni amplificatori saranno in grado di funzionare sia in mono che in stereo e questo è noto come modalità a ponte. Ciò produrrà più potenza per alimentare un singolo altoparlante e in effetti ci sono amplificatori mono strettamente noti come monoblocchi.
In generale i monoblocchi saranno più efficienti degli amplificatori stereo poiché devono guidare solo un altoparlante. Puoi ottenerli in una vera forma mono con un amplificatore in uno chassis, dual mono con due amplificatori separati in uno chassis (questo include cavi di alimentazione separati e tutto il resto), o dual mono che condivide alcune parti ma separa il resto; i primi due potrebbero suonare un po 'diversi dall'ultimo dato che sono veramente separati.
Alcuni affermano che hanno anche distorsioni più basse, un suono più pulito e una migliore immagine stereo. Ancora una volta, se possibile, fai una sparatoria.
Alcuni amplificatori sono di fatto di natura digitale e includono una sfilza di altre funzionalità che potrebbero essere utili o meno per gli ingegneri del suono. Alcune delle principali funzionalità digitali che troverete sono limitatori, misurazione della temperatura e della tensione e potenziamento della sub armonica. La maggior parte di queste funzioni è utile per gli ingegneri del suono dal vivo che molto probabilmente non vogliono distorcere, hanno bisogno di contenuti extra bassi e devono monitorare il loro sistema da vicino.
Tuttavia, gli ingegneri degli studi di solito non hanno bisogno di queste funzioni poiché devono creare un suono veramente neutro che possa essere ascoltato ovunque, non solo nella sede. Inoltre, dato che l'installazione di un ingegnere in studio è di solito costante, di solito non è necessario monitorare lo stato di un amplificatore. Comunque la scelta è tua per quello che ti serve.
Mentre sembrerebbe irrilevante, avere una manopola di guadagno su un amplificatore potrebbe essere una necessità o potrebbe essere un pericolo. In generale, la maggior parte degli amplificatori progettati per l'uso dal vivo avranno manopole di guadagno stereo sul fronte come controllo del livello di riferimento e un bilanciamento stereo.
Alcuni amplificatori audio hi-fi avranno questi o più comunemente una sola manopola di guadagno o nessuna. Quelli che hanno questa singola manopola lo hanno generalmente per ragioni di convenienza. Tuttavia, molti amplificatori audio di fascia alta non hanno una manopola di guadagno perché potrebbe teoricamente degradare il segnale audio dal dover passare l'audio attraverso il potenziometro.
Inoltre, gli studi che amano impostare il loro sistema una volta e dimenticarlo non vogliono che qualcuno colpisca accidentalmente la manopola del guadagno e buttare via il sistema e far impazzire l'ingegnere sul motivo per cui ha dovuto aumentare gli altri guadagni così tanto.
Se i tuoi convertitori per qualche motivo non hanno un output controllabile del guadagno, allora avrai bisogno di uno sul tuo amplificatore o hai bisogno di ottenere un preamplificatore (non il tipo di microfono). La tua altra opzione se hai un controllo di guadagno in uscita sul tuo convertitore è di usarla come livello di riferimento e non avere un controllo di guadagno sul tuo amplificatore di potenza.
Va da sé, ma il dibattito sullo stato solido e sul tubo continua ancora oggi. Qualsiasi design di classe è possibile utilizzando sia transistor o tubi, ma quale viene utilizzato influenzerà il suono.
Alcuni sostengono che i tubi danno un suono caldo più naturale e che lo stato solido è troppo morto e il suono clinico. Altri dicono che lo stato solido è il suono più preciso e più pulito e ogni ingegnere dovrebbe usare quelli come riferimento per non alterare il mix.
A dire il vero ci possono essere tubi molto puliti e tubi molto fangosi proprio come possono essere stati solidi molto puliti e stati solidi molto nuvolosi. L'unica considerazione reale è quanto bene siano implementati, poiché entrambi richiedono il proprio design.
Mi raccomando di provare e riprenderli se puoi e andare avanti senza pregiudizi su ciò che suona meglio. (Se hai la battuta di pregiudizio, allora sai troppo degli amplificatori).
Questa valutazione su un amplificatore è la sua capacità di reagire al cambiamento. Una bassa velocità di rotazione significa che l'amplificatore è lento a reagire e distorce i transitori della tua musica in modo che non siano precisi come dovrebbero.
Alcuni sostengono che la velocità di rotazione è sopravvalutata e ha un effetto minimo sul suono, mentre altri ritengono che sia essenziale per le articolazioni chiare. Generalmente parlando gli ampli con tassi di slew migliori costeranno di più ma se potete permettervelo, avere i migliori tassi di slew non danneggerà minimamente il vostro suono, forse addirittura renderlo migliore.
Quindi cosa abbiamo imparato qui? Abbiamo esaminato il modo in cui diverse opzioni e design vanno negli amplificatori di potenza e in che modo potrebbe o non potrebbe influenzare il suono del nostro sistema. Essendo uno dei tre ingredienti chiave in una configurazione moderna, è necessario assicurarsi di farlo bene se si utilizzano altoparlanti passivi. Ricordati solo di assicurarti che il tuo amplificatore sia abbastanza potente, come una risposta in frequenza lineare, ed è nel tuo budget e sarai a posto!
La prossima volta daremo un'occhiata più da vicino al pezzo finale del puzzle, i convertitori. Fino alla prossima volta!
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