Actualizat în martie 2020

Cel mai popular factor de formă pentru amplificatoarele de putere audio este cu două canale sau „stereo”. Pat Brown răspunde la această întrebare: „De ce două canale de amplificare?

amplificatoare
De ce două canale de amplificare? Este cel mai probabil datorită popularității sistemelor de redare stereo încă de la începuturile hi-fi-ului. Două canale audio, două difuzoare, două amplificatoare, două urechi - pare logic. Chiar dacă acesta este cel mai popular factor de formă pentru amplificatoarele profesionale, majoritatea sistemelor de întărire a sunetului nu sunt stereo. Dar, a avea două canale de amplificare în aceeași casetă poate oferi alte beneficii. Deci, „Care este morcovul?”

Configurări „Mono”

Deoarece numim un amplificator cu două canale „stereo”, configurarea canalelor pentru a-și combina ieșirile într-o singură sarcină este denumită „mono”. Există două posibilități - bridge-mono și parallel-mono. Aceste configurații potențial utile sunt adesea înțelese greșit și utilizate greșit. Să acoperim elementele de bază cu un exemplu simplu de conectare a mai multor surse de alimentare.

Baterii

O singură baterie AA are 1,5 VDC și poate furniza aproximativ 2000 mA continuu. Să nu ne facem griji pentru cât timp, care este mAh. Nu este important pentru această discuție.

Dacă am două baterii AA, le pot conecta în serie sau în paralel.

În configurația de serie (Fig. 1), tensiunile de ieșire se adaugă, așa că am acum o sursă de 3 VDC. Curentul rămâne același ca pentru bateria simplă. De două ori tensiunea, același curent - nu uitați asta. Debitul de curent depinde de impedanța de încărcare, dar curentul disponibil este echivalent cu cel al uneia dintre baterii.

FIG. 1 - Surse de tensiune conectate în serie

Dacă conectez bateriile în paralel (Fig. 2), tensiunea sursei rămâne neschimbată (1,5 VDC), dar curentul sursei disponibile se dublează la 4000 mA continuu. De două ori curentul disponibil, aceeași tensiune - nu uitați asta. Debitul real de curent depinde de impedanța sarcinii, dar curentul disponibil este echivalent cu cel al ambelor surse combinate.

FIG. 2 - Surse de tensiune conectate în paralel

Dacă aveți nevoie de mai multă tensiune și mai mult curent, puteți conecta 4 surse de alimentare în serie-paralelă. Aceasta este o practică obișnuită pentru baterii, dar nu și pentru amplificatoarele de putere audio. Există acum o serie de amplificatoare multi-canal pe piața audio profesională care acceptă conexiunea serie-paralelă. Desigur, sunt necesare patru amplificatoare.

Așadar, având două baterii îmi permite să obțin mai multă tensiune sau mai mult curent decât poate fi furnizat de o singură baterie. Ce configurație este cea mai bună? Depinde de alți factori.

Înapoi la Amplificatoare de putere

Să înlocuim amplificatoarele de putere cu bateriile. Principiile sunt aceleași. Diferența constă în faptul că amplificatoarele de putere transmit semnale audio (nu DC) și că sunt conectate la o sursă de alimentare de utilitate (astfel încât să nu se epuizeze în timp ca o baterie).

Un amplificator cu două canale configurat pentru bridge-mono poate lega de două ori tensiunea decât oricare canal individual, la același curent ca un canal. Acest lucru este util pentru a conduce o sarcină care poate suporta o mulțime de oscilații de tensiune, dar a cărei impedanță este suficient de mare pentru a nu încărca excesiv amplificatorul. Exemplele includ cutii pasive cu gamă largă și sisteme de difuzoare distribuite prin transformatoare (adică 70 V sau 100 V). Majoritatea foilor de specificații sugerează „8 ohmi sau mai mare” pentru configurația mono-punte, care este echivalentul încărcării fiecărui canal la 4 ohmi. Puterea nominală a configurației mono-punte în 8 ohmi este de obicei de 4 ori mai mare decât cea a canalului unic de 8 ohmi, deoarece dublați tensiunea în aceeași sarcină.

FIG. 3 - Ecuațiile de putere

Este o ieșire acustică cu 6 dB mai mare în comparație cu acționarea difuzorului cu un singur canal. Dacă difuzorul dvs. nu poate face față schimbării de tensiune mai mare, atunci nu ați câștigat nimic folosind amplificatorul în configurația mono-punte. „Morcovul” este tensiunea suplimentară.

Un amplificator cu două canale configurat pentru paralel-mono are aceeași ieșire de tensiune ca unul dintre canale, dar poate sursa de două ori curentul. Acest lucru poate fi util pentru conducerea unor sarcini de impedanță foarte scăzute (citiți „curent înfometat”) care altfel ar declanșa circuitele de limitare a curentului amplificatorului și ar provoca scăderea tensiunii sale de ieșire sub sarcină. O încărcare de 2 ohmi nu este o idee grozavă din numeroase motive, dar dacă ți-a fost tratat, atunci paralel-mono este o metodă validă pentru alimentarea acestuia. Atenție: Nu toate amplificatoarele de putere cu 2 canale acceptă acest mod de conectare. Consultați fișa tehnică a producătorului și manualul proprietarului înainte de a încerca!

FIG. 4 - Exemplu paralel-mono (prin amabilitatea Crown International)

„Morcovul” pentru paralel-mono este curentul suplimentar disponibil. Dacă impedanța dvs. de încărcare (difuzor) nu atrage curentul suplimentar disponibil, atunci nu ați câștigat nimic din configurația paralel-mono. Curentul este „tras de”, nu „injectat” în sarcină (o concepție greșită obișnuită). Este determinată de impedanța de încărcare. Nu există niciun buton pe amplificator pentru ieșirea curentă. Debitul de curent (și debitul de putere rezultat) este determinat de selectarea tensiunii de ieșire și a impedanței văzute de amplificator.

Notă: O configurație suplimentară pentru un amplificator cu două canale este „în paralel cu intrările” și poate exista un comutator „paralel” pe panoul din spate al amplificatorului. Aceasta aplică pur și simplu același semnal ambelor canale, care sunt apoi utilizate pentru a conduce sarcini separate. Nu confundați acest lucru cu configurația paralel-mono pentru canalele de ieșire ale amplificatorului.

Înțelegerea puterilor

Se poate confunda destul de mult când se descifrează foaia de specificații a unui amplificator cu două canale. Există numeroase modalități de a conecta aceste lucruri și fiecare va avea o putere diferită. Configurările includ:

1. Un canal condus

2. Ambele canale sunt conduse

3. Unită-mono într-o singură încărcare

4. Paralel-mono într-o singură încărcare

Acesta este motivul pentru care foile de specificații ale amplificatorului oferă de obicei o „matrice de putere” pentru capacitatea de ieșire a amplificatorului.

FIG. 4 - Exemplu „Power matrix” (datorită Crown International)

Nu este de mirare că apare multă confuzie, mai ales într-o industrie în care „mai multă putere este mai bună” este mantra, iar amplificatoarele sunt prezentate ca o „cutie de wați” cu un „buton de wați” pe partea din față (sau din spate) a amplificatorului. Acest lucru a dus la abuzul de rating al puterii până la punctul în care acestea au devenit lipsite de sens. Common Amplifier Format (CAF) descompune puterea nominală în tensiune, curent și impedanță. Acest lucru vă permite să vedeți nu numai de unde provine evaluarea, ci să înțelegeți mai bine limitele unui amplificator.

Iată câteva întrebări frecvente privind conexiunea mono-punte.

Î. Cum pot obține „4x puterea de 2x canale” folosind bridge-mono? Se pare că primesc ceva gratuit, dar Pat Brown spune că nu pot.

A. Răspunsul constă în luarea în considerare a impedanței de încărcare. Învârtiți de două ori tensiunea în aceeași sarcină (8 ohmi). Din ecuația de putere 2x tensiunea este de 4x puterea. Privit într-un alt mod, puterea nominală a unui singur canal este de 8 ohmi, dar ratingul mono-punte încarcă în esență fiecare canal la 4 ohmi, conducând o sarcină de 8 ohmi de la doi amplificatori. Deci, bridge-mono vă oferă 4x puterea nominală de 8 ohmi cu un singur canal sau 2x puterea nominală de 4 ohmi cu un singur canal.

Q. Amplificatorul XYZ susține că poate rula mono-punte în 2 ohmi. Nu este un lucru bun, deoarece acesta este cel mai mare nivel de putere al amplificatorului? "

A. Nu neapărat. Dacă puterea nominală se dublează de fiecare dată când reduceți la jumătate impedanța de sarcină, aceasta se datorează faptului că ieșirea de curent se poate dubla de fiecare dată când impedanța de sarcină este înjumătățită. În mod ideal, tensiunea de ieșire a amplificatorului ar trebui să fie independentă de impedanța de încărcare. Deci, dacă tensiunea de ieșire a amplificatorului este independentă de sarcină (cazul ideal), valoarea nominală de 2 ohmi mono-punte ar trebui să fie de 4 ori valoarea nominală de 8 ohmi, mono-punte. Dacă nu este (și nu este niciodată), amplificatorul își reduce tensiunea de ieșire la impedanțele de sarcină mai mici pentru a se proteja, iar singurul „morcov” este că puteți încărca puternic amplificatorul fără a-l deteriora. Deci, aveți un amplificator și un limitator. Este mai bine să folosiți mai multe amplificatoare încărcate corespunzător decât un amplificator încărcat excesiv. De aceea, avioanele mari au mai multe motoare, motoarele auto au mai mulți cilindri, vagoanele grele au nevoie de mai mulți cai, construcția piramidei mari necesită mai mulți egipteni - aș putea continua.

Concluzie

Configurațiile amplificatorului cu două canale sunt cel mai bine înțelese din exemplul simplu de baterie. Ori obțineți mai multă tensiune sau mai mult curent decât oricare dintre sursele individuale de alimentare. "Care este cel mai bun?" este mai bine formulat „Care este potrivit?”

Majoritatea amplificatoarelor rămân fără fluctuație de tensiune cu mult înainte de a rămâne fără curent, deoarece semnalele audio au, de obicei, rapoarte ridicate de vârf la RMS (factor de creastă). Acest lucru face ca bridge-mono să fie o configurație mult mai populară și mai utilă decât mono-paralel. Dacă alimentați unde sinusoidale la sarcini de 2 ohmi, paralel-mono poate oferi unele avantaje. Dar nu uitați să vă opriți și să întrebați „De ce?” Nu vă lăsați tentați să configurați amplificatorul pentru cea mai mare putere de ieșire. Descompuneți-l în tensiune, curent și impedanță și apoi utilizați modul operațional care se potrivește cel mai bine cu difuzorul dvs. pb