Развернутые ответы на самые простые вопросы порой оказываются довольно сложными и неочевидными. Почему небо голубое, почему солнце светит, почему земля вращается вокруг своей оси, почему колонки не могут работать без усилителя - вот далеко не полный перечень моих любимых «загадок»…
Наряду с тем, что некоторая часть русскоязычного населения демонстрирует невероятно глубокие познания в области аудио, оставшаяся половина поражает некоторой наивностью.
Услышав впервые вопрос: «Зачем нужен усилитель к колонкам?» - я завис надолго. После того, как мне пришлось многократно повторить уже подготовленный ответ людям разного пола и возраста, появилась уверенность в необходимости закрепить успех в письменной форме.
Условно можно выделить две категории людей, которые интересуют нас в контексте обозначенного выше вопроса. Первая категория - это те, кто знает, что без усилителя колонки не работают, приняли данный факт и более им не интересовались.
Вторая категория очень-очень отдаленно представляет себе, по какой причине из колонок льется звук, но объединить имеющиеся наблюдения в целостную картину не в состоянии. Попробуем разобраться вместе.
Стараниями таких компаний, как Microlab, Sven, Edifier мы уже привыкли, что колонки представляют собой цельный и неделимый прибор, который включается в розетку плюс еще куда-нибудь – попробуй, найди тут усилитель.
Вспоминается крылатая фраза: «Вот ты видишь суслика? Нет? А он есть!». Усилитель мощности звуковой частоты (УМЗЧ) есть в смартфоне, телевизоре, магнитофоне, словом, везде, где есть динамик, будь то наушники или огромный сабвуфер.
Начнем наш развернутый ответ с описания принципа работы динамика, самого простого и распространенного типа, все остальные хитрые излучатели (электростатические, изодинамические) оставим пока без внимания, хотя они тоже далеко не ушли.
Изобретение динамического громкоговорителя ("динамика") относят к началу прошлого века, заявка на патент была подана в 1898 году. Несмотря на то, что наука обеспечивает нас новыми материалами и знаниями, конструкция этого бессменного труженика культуры мало изменилась.
Кевларовые, металлические, полипропиленовые диффузоры и подвесы, двойные катушки у сабвуферов, хитрые системы охлаждения, сверхсильные компактные магниты, невероятно прочные клеи (или, наоборот, эластичные) - все это никак не отразилось на принципе действия.
Примитивно суть можно выразить так: динамик толкает воздух, частицы взаимодействуют и тому подобное, пока колебания диффузора динамика не достигнут барабанной перепонки нашего уха.
Чтобы двигать воздух, динамику нужна энергия, которой первоначально устройство воспроизведения не обладает. Чем больше требуется громкость, тем сильнее надо давить на барабанную перепонку, тем большего размера нужен динамик.
Условно говоря, небольшой динамик (как в наушниках) будет работать, если подключить его к телефону или звуковой карте (уже содержащими в себе микро-усилитель), однако более крупный излучатель просто «съест» приложенную к нему мощность и не издаст ни единого звука. Тут приходит на помощь усилитель, похожим образом при вождении автомобиля нам помогает гидроусилитель руля.
Какие бывают усилители? По принципу работы бывают цифровые и аналоговые усилители. Аналоговые усилители в свою очередь делятся на транзисторные (полевики, кремний или германий), ламповые, гибридные. По режиму работы выходного каскада: A, B, AB, H, D, T.
Предварительный усилитель - это такой совсем маленький усилитель, который дает сигнал низкого, или линейного, уровня. Выглядит как маленькая безликая микросхема, горстка транзисторов на плате, но без него сигнал, который формируется цифро-аналоговым преобразователем (DAC, ЦАП), усилитель колонок не услышит.
Второй вариант предварительного усилителя – коробка, которая выполняет одновременно несколько функций: фонокорректора*, коммутатора, регулятора громкости и.т.п. *Фонокорректор – предусилитель для проигрывателей виниловых пластинок, первый принимает сигнал со звукоснимателя.
Ресиверы - это многоканальные усилители для создания систем объемного звучания (знаменитые 5.1, 7.1), настоящие комбайны, в зависимости от стоимости в него может быть установлено множество модулей. Высоким качеством звука подобные решения не отличаются, зато перекрывают все потребности, которые могут возникнуть при создании домашнего кинотеатра. *Встречаются стерео-ресиверы, обычные усилители с кучей входов всех форм и расцветок.
Усилитель для наушников нужен вовсе не для того, чтобы оглушить своего хозяина. Дело в том, что есть наушники (преимущественно высокоомные), «раскачать» которые правильным образом источник не в состоянии: громкость будет, а качество - нет. Тогда добавляется промежуточное звено – усилитель для наушников. Усилитель для наушников часто бывает встроенным, например, в звуковую карту, ЦАП. Есть класс портативных усилителей для наушников.
Интегральные усилители чем-то похожи на ресиверы, имеют только два канала (стерео). Классический внешний вид – ящик с регулятором громкости посередине и несколькими клавишами управления. Кроме аудио-входов и пульта управления, редко обладают другим функционалом, хотя сейчас грань между медиа-центром и усилителем все больше стирается.
Усилители мощности – коробки «без окон - без дверей», на передней панели - только кнопка включения, и ничего более. Вариант для продвинутых меломанов, которые могут позволить себе собрать полноценную стойку с оборудованием. Например, купить пассивный преамп (такой продвинутый регулятор громкости в дорогом корпусе) или отдельный процессор, который декодирует многоканальный сигнал Dolby, если речь идет о домашнем кинотеатре. Особенно ценятся так называемые моноблоки – одноканальные аудиофильские усилители.
Трансляционные усилители – необходимы при работе с большими массивами динамиков, какие бывают в супермаркетах, торговых центрах, других общественных местах. Не подходят для подключения обычных колонок, точнее подключить можно, но по ряду причину бессмысленно.
Автомобильные усилители. Как понятно из названия, применяются в автозвуке, для сабвуфера, или в более запущенных случаях - для основных динамиков. Как правило, обладают большой мощностью, например 1кВт. Качество звука не очень высокое, основная задача такого прибора - давать максимум мощности с высоким КПД, хотя есть варианты, которые ничем не уступают домашнему аудио, такие себе Hi-Fi автомобильные усилители для меломанов на колесах.
Концертные, они же портальные, усилители относятся к области профессионального звука, продаются в музыкальных магазинах или фирмах, которые занимаются музыкальным оборудованием (не путать с домашним Hi-Fi аудио).
Применяются для работы с большими концертными колонками, редко можно найти такой усилитель мощностью до 500Вт, обычно от 1 кВт и более. Разумеется, «большие» - понятие растяжимое. По причине своей «звериной» мощности не подходят для «домашних» колонок, качество звука при работе на Hi-Fi аппаратуру оставляет желать лучшего. Подключаются с помощью коннекторов типа speakon и XLR.
Активные и пассивные колонки.
Активная акустика имеет встроенный усилитель, пассивная акустика нуждается во внешнем, отдельном блоке. Что лучше? С точки зрения удобства для потребителя, пожалуй, активный вариант предпочтительнее. В идеале - когда применяется активное деление полос (частот), а не просто встроенный усилитель.
Конечно, активные кроссоверы обладают рядом достоинств, но преимущества любого технического решения можно убить благодаря «кривой» реализации, например выбором дешевых электронных компонентов. Усилитель он и в активной акустике усилитель – должен быть выполнен на совесть: сэкономить, купив «готовые» колонки не получится (если говорить о Hi-Fi), избавиться от проводов тоже, сетевые точно останутся.
Выбирая усилитель.
При покупке помните, что стоимость усилителя едва ли может быть меньше, чем у вашего комплекта акустики, экономия приводит к плачевным последствиям для звука.
Заявленная выходная мощность не может превышать ту, которую он потребляет из сети питания, скорее она (выходная мощность) должна быть на 30-40% меньше (информацию ищите на упаковке или на сайте производителя).
Старайтесь выбирать усилитель с минимальным набором необходимых Вам функций, отдавайте предпочтение более дорогой и простой модели с лучшим звуком.
Остерегайтесь вторичного рынка; особенно если плохо понимаете, какие модели стоит брать, какие нет, а продавец не дает возможности проверить технику в течении одной – двух недель.
К сожалению, понять, насколько хорошо усилитель сочетается с вашей акустикой, можно только принеся его домой; будьте готовы к возврату в магазин. Никакой магии, существует ряд электрических параметров, которые не указывают ни производители акустики, ни производители усилителей, да и если бы указывали - кто смог бы сделать по ним однозначные выводы?
Последнее классическое правило – как говорил Борис Бритва: «вес значит надежность» (С). Хоть современная промышленность и старается опровергнуть данный постулат, при снятии крышки оказывается, что аппарат, обладающий бОльшим весом, обычно содержит и более солидный блок питания, а от этого зависит многое, даже если усилитель цифровой, т.е. класса D.
Выводы
Динамик, хоть сколь угодно малый, не может работать без усилителя, как спираль в лампочке накаливания не может нагреваться без электрического тока. Как и в случае с лампочкой, большой динамик потребляет больше тока, соответственно, и усилитель приходится делать мощнее, хотя современные цифровые класса D могут поражать своими компактными размерами.
Вся техника, изобретенная человеком, выделяет тепло + еще что-то, даже холодильник. В случае с лампочкой - это свет, в случае с усилителем - это звук. Чем меньше он выделяет тепла, тем больше его КПД, что зачастую не очень хорошо сказывается на качестве звука. Самыми «горячими» по праву считаются ламповые усилители.
Конечно, большая часть устройств имеет встроенный усилитель, и о нем можно не вспоминать, но если Вам придется выбирать усилитель, старайтесь приобретать технику, созданную конкретно для вашей задачи.
Удачи и хорошего звука, друзья!