Chystáte se koupit zesilovač a nevíte jaký? Na co si dát pozor? Co je důležité? Jaké parametry a provedení? A jak to všechno užijete v praxi? V 8 dílech Vám tyto otázky prakticky zodpovíme a hned z toho budete o něco chytřejší.
Musíme se rozhodnout, jaký vlastně…
Než se dostaneme k tomu, co zesilovač v sobě a na sobě skrývá, a jaké má mít parametry, musíme provést životně důležité rozhodnutí, na co vlastně ten zesilovač chceme.
Uživatele bych tak rozdělil do pěti skupin:
- Hfiisté – ti požadují obvykle klasický zesilovač HiFi, kde nejde o výkon, ale o nízké zkreslení. Potřebují, aby to hrálo kvalitně a nepotřebují, aby to mělo šílenou výkonovou rezervu. Nebudou to dávat do žádných stojanů, jen to postaví na další kus jejich audio techniky.
- Highendisté – pominu-li to, že ono „High End“ ve skutečností znamená úplně něco jiného, než jak se dnes míní, je to zajímavá skupina lidí, pravděpodobně, promiňte mi to, z jiné planety. Pro ně fyzika neplatí, zesilovač musí mít chromovaný kryt, musí být ve třídě A, čím víc topí tím lépe a pokud z něho čouhají elektronky, je vyhráno, koupě je na spadnutí :-).
- Videočumilové – nechtějí ani tak zesilovač, jako spíše receiver, který umí dekódovat všechny ty Dolby Digital, AC3 atd a mají řadu funkcí. Obvykle přes ně „teče“ i video. Samotné zesilovače jsou ve třídě AB, dosahují výkonů kolem 5×100 W a ty značkové a dražší bývají vcelku zdařile konstruovány. Ani ti neinstalují přístroje do racku, ale jen pokládají na další audio/video elektroniku.
- DJ a muzikanti – mohli by se ještě rozdělit na neslyšící – šetřící a na slyšící – požadující kvalitu. Zatímco ti první „jdou“ po výkonu a vzhledu zesilovače a nechají se obalamutit čínskými názvy „American XY“, ti druzí už nad věcí přemýšlejí a zajímají se o vnitřní konstrukci a výbavu. Obě skupiny zesilovač dávají do racku a např. od Dexonu používají tyto typy.
- Elektrikáři – opomíjená skupina těch, kteří řeší plošné ozvučení budou i exteriérů a tudíž potřebují jak dostatek výkonové rezervy, tak i robustnost a dlouhodobou spolehlivost bez obsluhy a také i vysokoimpedanční 100 V výstup. Pro ně Dexon nabízí tyto robustní typy.
Do které skupiny se zařadíte vy?
My se zde budeme věnovat DJ, muzikantům a elektrikářům, kteří jsou valnou většinou našich uživatelů. Pro ně společně platí, že jednak zesilovač bude umístěn v racku a tak musí být vybaven danými instalačními prvky a madly, a že jednak je zajímají nejenom parametry, ale taktéž i konstrukce a výbava.
Co je to třída zesilovače?
Podstatnou vlastností, podle které zesilovače dělíme je jejich typ zapojení, neboli třída provozu. Nebudeme to zde rozebírat podrobně, ale abyste byli o něco chytřejší, tak jenom ve stručnosti:
- třída A – má nastavený velmi vysoký tzv. klidový proud, velmi nízké zkreslení, menší výkon, horší účinnost, hřeje. Hodí se pro hifi a „highend“ aplikace.
- třída AA – výstupní zesilovač pracuje ve třídě A a je napájen zdrojem –malého napětí, který je plovoucí a je posouván zesilovačem pracujícím ve třídě B
- třída AB – klidový proud už není tak velký, komplementární dvojice tranzistorů, účinnost dobrá 50 – 60%, zkreslení průměrné, profesionální použití, i velké výkony
- třída B – bez klidového proudu, komplementární dvojice tranzistorů, účinnost lepší, zkreslení větší, profesionální použití
- třída C – bez klidového proudu, komplementární dvojice tranzistorů, nastavení až do saturace tranzistorů, velké zkreslení, pro velké výkony, vysílací technika
- třída D – převod signálu na pulzně šířkovou modulaci PWM na výstupu, velmi vysoká účinnost 80 – 90%, velké výkony, průměrné zkreslení, pro profesionální použití i průmysl, horší elektromagnetická kompatibilita
- třída G – obvykle AB doplněná o řízení zdrojové části – při špičkách se uměle skokově zvedne napájení koncového stupně, průměrná účinnost, větší zkreslení špiček, dost často bývá klamavě vydávána o podstatně lepší třídu D
- třída H – obvykle AB doplněná o řízení zdrojové části – při špičkách se uměle plynule zvedne napájení koncového stupně, průměrná účinnost, menší zkreslení špiček než u G, dost často bývá klamavě vydávána o podstatně lepší třídu D
- třída T – třída D kde společnost Tripath Technology Inc. mění nejenom střídu PWM modulace, ale i nosný kmitočet
V našem případě budeme pravděpodobně pořizovat zesilovače ve třídě AB , horší B anebo lepší a modernější D, či T.
Jak již bylo zmíněno výše, pozor, mnoho prodejců vydává G a H za zesilovače ve třídě D a jejich zvuk i parametry jsou tak horší. Od těchto prodejců doporučuji nic nenakupovat, protože Vás záměrně klamou!
Také musím upozornit na fakt, že dnes tak moderní třída D, pokud to je tedy opravdová třída D, nese i svá úskalí a tou je jejich nesnadná opravitelnost. Zatímco koncová část je řešena opět na tranzistorech, řízení PWM modulace zajišťuje digitální hybridní obvod, v těch „namakanějších“ případech procesor. Jeho oprava a naprogramování je oříškem pro nejednoho elektroopraváře.
Jak zesilovač nakonec zapojíme?
To, jaké zapojení zesilovač zvládne, napovídá o jeho koncepci a robustnosti. Dobrý zesilovač zvládá více režimů – stereo, paralel, bridge a dokonce i 2+1. Krásně je to vidět v tomto návodu k použití.
- režim stereo – Jedná se o nejběžnější stereofonní zapojení. Reprosoustavy jsou připojeny prostřednictvím pinů 1+ a 1– na oba výst. konektory Speacon. Zesilovač budíme do obou kanálů.
- Režim paralel – Jedná se o monofonní zapojení, kdy připojujeme jednu reprosoustavu (např. subwoofer) na výstupní konektor označený paralel nebo bridge. Režim, co do použití je hodně podobný můstkovému bridge, s tím rozdílem, že kanály jsou spojeny paralelně a že toto zapojení dovoluje zatížit zesilovač i velmi malou impedanci.. Zesilovač budíme pouze do jednoho kanálu.
- Režim bridge – Klasický tzv. můstkový režim, kdy jednu reprosoustavu opět zapojujeme na výstupní konektor bridge, a zesilovač budíme do jednoho kanálu
- Režim 2+1 – Speciální režim, který kombinuje dvě reprosoustavy zapojené stereofonně na kanály A a B + obvykle subwoofer zapojený na bridge výstup. Tuto variantu dovolují např. tyto powermixy.
Co to znamená pro vaši praxi? Kvalitní zesilovače toho umí hodně. Pokud tedy narazíte na ty jednodušší, které umí jen stereo a bridge režim, doporučuji nekupovat, protože vypovídají o nedokonalé robustnosti. Jednodušeji řečeno, kvalitně navržený a robustní zesilovač dokáže být zapojen v různých režimech a to i s nízkou zatěžovací impedancí.
Vnější výbava
Tady musím konstatovat, že se na vnější výbavě, tedy na tom, co je na zesilovači vidět, moc vymyslet nedá. Ale i tak narazíte na praktické i méně praktické kousky.
Praktickou vychytávkou jsou např. vstupní paralelní konektory na odchod na další zesilovač. Pokud má zesilovač jen jeden vstupní konektor, opět někdo šetřil. Hodně to oceníte při zapojování více zesilovačů vedle sebe.
U výstupních konektorů si všímejte, jak je proveden můstkový/paralelní výstup, tedy konektor označený bridge / paralel. Někdy totiž nebývá vůbec a tento výstup je schován pod jedním z kanálových (A/B) konektorů. To je velmi nepraktické, protože kabely k reprosoustavám pak musí být jinak zapojeny.
Indikace bývají řešeny rozmanitě. Snad na nejvíce informací se pamatuje u zesilovačů s velkým vytížením, jmenujme především zesilovače pro plošné ozvučení a průmysl. Při pohledu na Dexon JPA 4240DP, nebo např. modernější z řady T xDxxx , který těmto účelům právě slouží, vidíme:
- power – info o tom, že je přítomno napájení
- signal – info o tom, že je na vstupech přítomen budící signál: Možná se Vám bude zdát nadbytečná, „vždyť slyším, že to hraje“, ale ono to dost často nehraje a tato kontrolka Vám napoví…
- clip – info o tom, že dochází k limitaci signálu. Kvalitní zesilovače mají tuto kontrolku provedenou skutečně na bázi vzniklého zkreslení nebo na bázi hodnoty výstupního napětí.
- protect – info o tom, že zapracovala některá z elektronických ochran
- fault – info o tom, že samodetekce zesilovače zaznamenala neprůchodnost signálu na výstup. To se používá především u bezpečnostních zvukových systémů, jako jsou např. evakuační rozhlasy
- priority – info o tom, že zesilovač nyní „poslouchá“ speciální prioritní vstup. To se používá opět u bezpečnostních zvukových systémů
Třeba si říkáte proč tolik kontrolek, nebo, proč není vše uvedeno na displeji. Z praktického hlediska klasické LED stále vedou a hlavně, když budete zesilovač kontrolovat z větší dálky, jeho informace získáte rychleji a přehledněji. A pokud Váš zesilovač má uvedené indikátory, bude možná patřit k těm zdařilejším. Pokud se ale výrobce omezil jen na „power“, praktickým užitím se příliš nezabýval.
Podíváme se tomu na zoubek – vnitřní konstrukce
Nic není tak diskutovaným tématem jako vnitřní konstrukce zesilovače. Ano, vždyť právě tato bude mít největší vliv na výsledný zvuk a výdrž zesilovače. Na druhou stranu budete mít velké problémy se vnitřní konstrukce dopídit, neboť většina prodejců jsou jen prodejci a většinou neprofesionálové, kteří elektřině zrovna nerozumějí. Lépe na tom dopadnete u výrobců, kteří své zesilovače znají a poskytnou maximální informační servis.
Výdrž a robustnost zesilovače znamená jeho dimenzování. Na internetu i v tištěné literatuře se můžete dohledat obsáhlých textů, kde se dovíte hodně o tom, jak má vypadat napájecí zdroj, zemnění, anebo chlazení. To je dnes většinou nucené, tedy ventilátorem, u kvalitních modelů s řízenými otáčkami. A co navíc, u chlazení je také podstatné, že vzduch by měl proudit zepředu dozadu, ne naopak, ne zboku. To je finesa, jejíž výhodu oceníte při dlouhodobé instalaci zesilovače do racku. Také to, jak je zesilovač uzpůsoben proti prašnosti a jak kvalitní ventilátor používá, se projeví za nějakou dobu. A ještě zbývá dodat, že pasivní chlazení by se mělo používat je pro nízké výkony.
Jak již bylo řečeno, hodně důležité je napájení, o tom se dočtete všude. Opomíjenou charakteristikou ale je proudový náraz do sítě při zapnutí do zesilovače. Výkonné zesilovače, jako je Dexon DAC 1300 se s tím docela trápily a dokážou zacvičit i s 16 A jističem. Ale i to jsme vyřešili – tzv. soft startem.
Dnes již většina poctivě udělaných zesilovačů má zabudovány ochrany, které detekují přehřátí, stejnosměrné napětí na výstupu, přetížení výstupu, neotáčení se ventilátoru atd. Ovšem jen ty nejlepší zesilovače mívají ochrany řešeny formou „deblokace poruchy“. Prakticky se provádí speciálním tlačítkem na předním nebo zadním panelu, které musíme stisknout a onu „chybu“, na kterou ochrana tak zareagovala, vzít na vědomí. Tato metoda se hojně používá v průmyslu a je kupodivu praktičtější, než automatické naběhnutí (vypnutí) ochran po odstranění závady. Uvědomíme si totiž, že se něco děje a nad závadou se zamyslíme.
Co říci k vnitřní konstrukci závěrem? Snad jen to, že nejvíce napovídá o robustnosti hmotnost zesilovače, tedy pokud nemáte verzi ve třídě D nebo T, které bývají lehčí.
Vychytávky, aneb ten zesilovač nejenom zesiluje
Ano zesilovač může umět i něco navíc. A tady dochází na lámaní chleba, protože funkce navíc, nejsou vidět a prodejci mnohdy o nich ani nevědí. Více se dozvíte u výrobců, kteří své zesilovače znají a poskytnou maximální informační servis.
Co tedy zesilovače mohou skrývat za další funkce? Tou první funkcí, je limiter. Jedná se o část vst. obvodů, které signál na dané velikosti omezí a zabrání tak přebuzení zesilovače. Tady hodně záleží na tom, jak kvalitně je navržen a nastaven. Dokonce ty lepší jsou spíše kompresory, protože začnou limitovat pozvolně.
Další obvodovou funkcí bývá subsonic filtr. U klasických zesilovačů je řešen jako dolní propust relativně na nízkých kmitočtech a zabraňuje pronikání nežádoucích signálů do vst. Části zesilovače. U modelů pro plošné ozvučení tento filtr bývá klidně nastaven na 40 Hz a je dost důležitý pro velmi rozlehlá vedení tohoto plošného ozvučení.
Gain lift nebo také earth lift oceníte, když budete mít problémy se zemní smyčkou, která se projevuje brumem. Dělává se to formou zapojení odporu mezi výkonovou signální a ochrannou zemí a také tomu pomáhá střídavé propojení zemí přes kondenzátor. Malé věci s velkým praktickým dopadem.
A co Váš zesilovač? Má tyto funkce zabudované? Stejně jako je standardem u naší série zesilovačů Dexon DAC?
Co znamenají ty parametry?
Výkon – udává se ve W RMS s ohledem na dané zapojení a impedanci. Proto narazíme např. na následující údaje:
- Výstupní výkon (20–20 000 Hz, THD = 0.05 %, 8 Ω ) RMS 2 × 350 W
- Výstupní výkon (20–20 000 Hz, THD = 0.05 %, 4 Ω ) RMS 2 × 550 W
- Výstupní výkon (20–20 000 Hz, THD = 0.05 %, 8 Ω , můstek) RMS 1 × 1000 W
Zde vidíte, jak se liší pro různou zatěžovací impedanci a zapojení (normální stereo / můstek). Tato data jsou od modelu Dexon DAC xxxx.
Frekvenční rozsah – udává od jak nízkých po jak vysoké frekvence bude zesilovač hrát. Nutno brát ale v potaz toleranční pásmo, které bývá –3 dB. Většina zesilovačů dosahuje 20 – 20 000 Hz zcela s přehledem.
Vstupní citlivost – obvykle 0 dBm = 1,55 V = ± 0,707 V ef. symetricky. Říká, jak velký signál nutno přivést na vstup, abychom dosáhli maximálního výkonu při daném zkreslení v daném pásmu. Profesionální zesilovače dovolují symetrické i nesymetrické připojení. Výhodou toho symetrického je větší odolnost proti rušení a brumům.
Zkreslení THD+N – hodně laicky řečeno, udává, jak moc přivedená sinusovka bude zdeformovaná i za přispění šumu zesilovače
Zkreslení IMD – udává, jak moc ze dvou přivedených sinusovek se ozve více sinusovek
Odstup S/N – určuje v dB hodnotu odstupu signálu od šumu
Odstup L/R – určuje v dB odstup kanálů od sebe
Rychlost přeběhu SR – udává se ve V/us a napovídá o tom, jak velkou změnu výstupního napětí provede za co nejmenší časový úsek. Takže údaj hodnotící – „silně“ a „rychle“.
Tlumení Damping – s ohledem na výkon a frekvenční pásmo určuje, jak nízká je výstupní impedance zesilovače. To je dost důležitý údaj, protože opravdu nízkou vyžadují reprosoustavy.
Rozměry – měly by se udávat včetně všech výstupků. Asi není třeba dále rozebírat.
Hmotnost – čím těžší tím lepší! Ukazuje to na poctivou mechanickou konstrukci nejenom samotné skříně, elektroniky a součástek.
Je libo zesilovací modul do reprosoustavy?
V tomto posledním díle – odstavci se koukneme na netypické zesilovače – moduly zesilovačů v aktivních reprosoustavách. V podstatě i pro ně platí to, co pro klasické zesilovače a to, o čem jsem již zde psal.
Zvláště u zesilovacích modulů je potřeba dbát obezřetnosti při jeho robustnosti a chlazení. Velikost chladiče a především velikost samotného zesilovacího modulu opět ukazuje na poctivost výrobce. Tak např. náš zesilovací modul Dexon ZS 351 váží 7 kg! Tato robustnost modulu v podstatě udává reálnou „výdrž“ reprosoustavy a především její reálnou zatížitelnost.
U zesilovacích modulů na aktivních reprosoustavách si také všímáme výbavy. Tou, která je vidět, je počet vstupů, equalizér, nastavitelné citlivosti, změna fáze, nastavení výhybky atd. Ta která není vidět, má obrovské praktické dopady. Např. eliminace zemní smyčky pomocí střídavého oddělení zemí, subsonický filtr pro eliminaci brumů anebo vestavěný limiter jsou opravdové praktické vychytávky.
Poslední mouchou je, jak výbava zesilovacích modulů je provedena mechanicky. Podstatné při výrobě je všechny součástky podlepovat a vše co je vyvedeno na čelní panel modulu, hermeticky uzavřít, protože toto právě bývá zdrojem nežádoucích pazvuků. Takto poznáte kvalitně vyrobený zesilovací modul v aktivní reprosoustavě.
