- •Оглавление
- •1.1. Основы акустики и электроакустики
- •1.1.1. Акустика
- •1.1.2. Электроакустика
- •Контрольные вопросы
- •1.2. Способы записи и воспроизведения звука
- •1.2.1. Механический способ записи и воспроизведения звука
- •1.2.2. Магнитный способ записи и воспроизведения звука
- •1.2.3. Оптический способ записи и воспроизведения звука
- •1.2.4. Магнитооптический способ записи и воспроизведения звука
- •1.2.5. Запись звука на флэш-карты
- •1.3. Электроакустические приборы и системы
- •1.3.1. Микрофоны
- •1.3.2. Головки громкоговорителей
- •1.3.3. Абонентские громкоговорители
- •1.3.4. Акустические системы
- •— Пассивный диффузор;
- •— Низкочастотный дина
- •1.4. Преобразователи аналоговых сигналов
- •1.4.1. Усилители сигналов звуковой частоты
- •1.4.2. Корректоры амплитудно-частотной характеристики сигналов
- •1.5. Аппаратура для магнитной записи и воспроизведения звука
- •1.5.1. Устройство магнитофонной панели
- •1.5.2. Основные параметры магнитофонов
- •1.5.3. Сервисные функции магнитофонов
- •1.5.4. Классификация магнитофонов
- •1.5.5. Ассортимент магнитофонов
- •Контрольные вопросы
- •1.6. Аппаратура для записи и воспроизведения звука оптическим способом
- •1.6.1. Особенности компакт-дисков
- •1.6.2. Устройство проигрывателей компакт-дисков
- •1.6.3. Основные параметры и сервисные функции cd-плейеров
- •1.6.4. Классификация и ассортимент cd-плейеров
- •1 Тос (table of contains) — содержание диска, которое выводится на дисплей: общее число треков и длительность воспроизведения (т — текущее время трека;
- •1.7. Аппаратура для магнитооптических дисков
- •1.7.1. Особенности проигрывателей мини-дисков
- •1.7.2. Эксплуатационные свойства md-плейеров
- •1.7.3. Ассортимент md-плейеров и md-плейеров-рекордеров
- •Контрольные вопросы
- •1.8. Звуковоспроизводящая аппаратура с электронной памятью
- •1.8.1. Особенности проигрывателей флэш-карт
- •Особенности аппаратуры с памятью
- •Основные параметры шрЗ-плейеров
- •1.8.4. Сервисные функции трЗ-плейеров
- •1.9. Радиоприемная аппаратура
- •1.9.1. Основы радиопередачи
- •1.9.2. Основы радиоприема
- •1.9.3. Основные параметры радиоаппаратуры
- •1.9.4. Сервисные функции радиоаппаратуры
- •1.9.5. Классификация и ассортимент радиоприемников
- •1.10. Комбинированная аудиоаппаратура
- •1.10.1. Классификация комбинированной аппаратуры
- •1.10.2. Магнитолы
- •1.10.3. Музыкальные центры
- •1.11. Автомобильная аудиотехника
- •1.11.1. Особенности автомобильной аудиотехники
- •1.11.2. Автомобильная акустика
- •1.11.3. Усилители мощности, кроссоверы и ресиверы
- •1.11.4. Радиоприемники
- •1.11.5. Автомагнитолы
- •1.12. Электромузыкальные инструменты
- •1.12.1. Основы музыкальной грамоты
- •1.12.2. Потребительские свойства музыкальных инструментов
- •1.12.3. Классификация электромузыкальных инструментов
- •Контрольные вопросы
- •1.13. Экспертиза качества бытовой аудиотехники
- •1.13.1. Товароведческие аспекты экспертизы бытовой аудиотехники
- •1.13.2. Экспертиза качества радиоприемников и тюнеров
- •1.13.3. Экспертиза качества магнитофонов и плейеров
- •1.13.4. Экспертиза качества усилителей сигналов звуковой частоты и электроакустической аппаратуры
1.4. Преобразователи аналоговых сигналов
К преобразователям аналоговых сигналов относятся усилители сигналов звуковой частоты и корректоры амплитудно-частотной характеристики (АЧХ): эквалайзеры, цифровые сигнальные процессоры и анализаторы спектра. Последние могут представлять собой отдельные блоки, но чаще всего они входят в состав усилителя и оформляются вместе с ним в одном корпусе.
1.4.1. Усилители сигналов звуковой частоты
Параметры усилителей. Потребительская ценность усилителей определяется их способностью обеспечивать необходимую мощность электрических сигналов, максимальный рабочий диапазон частот с минимальным коэффициентом нелинейных искажений, возможностью усиливать стереофонические и квадрафонические сигналы и корректировать их АЧХ.
К основным параметрам усилителя, характеризующим эти свойства, относятся: коэффициент усиления, номинальная выходная мощность, динамический диапазон, частотный диапазон, чувствительность, коэффициент нелинейных искажений, переходное затухание между каналами, а также соотношение сигнала и шума.
Коэффициент усиления представляет собой отношение выходного напряжения усилителя к его входному напряжению. Обычно коэффициент усиления выражают в децибелах.
Номинальная выходная мощность усилителя определяется как наибольшая мощность сигнала с частотой 1 кГц, при которой коэффициент гармоник составляет не более 1 %.
Динамический диапазон усилителя характеризуется соотношением крайних значений (максимального и минимального) напряжения сигналов, внутри которых усилитель работает без перегрузки. Различают динамический диапазон по входным сигналам и динамический диапазон по выходным сигналам. Первый — это отношение максимального входного сигнала, при котором усилитель работает без искажений, к минимальному уровню сигнала на входе усилителя. Второй определяется аналогично по выходным сигналам. Отношение первого ко второму называется коэффициентом сжатия.
Частотный рабочий диапазон усилителя определяется частотными границами АЧХ при заданной в децибелах неравномерности. Полоса частот от 20 до 20 ООО Гц с неравномерностью в пределах ±3 дБ является для большинства пользователей идеальной.
Чувствительность усилителя определяется минимальным входным напряжением, при котором на выходе усилителя получается номинальная неискаженная выходная мощность.
Коэффициент нелинейных искажений усилителя (коэффициент гармоник) представляет собой отношение суммы выходных напряжений всех высших гармоник, возникающих в результате нелинейных искажений, к выходному напряжению основной частоты. Нелинейные искажения проявляются в том, что на выходе усилителя появляются новые частоты (гармоники), которых не было во входном сигнале. Нелинейные искажения измеряют в процентах от амплитуды исходного сигнала. Существует следующая градация: 1 % — плохо; 0,1 — норма; 0,01 — чисто (класс hi-fi); 0,001 % — чисто, прозрачно (класс hi-end).
Максимальная мощность усилителя определяется при возрастании коэффициента нелинейных искажений до 5 или 10 %. Эта мощность характеризует предельную энергетику усилителя, на которую должна быть ориентирована и максимальная мощность колонок. Если мощность колонок будет заметно ниже, то при случайной перегрузке усилителя колонки могут выйти из строя. Для указания такой мощности используется аббревиатура RMS.
Переходное затухание — это степень ослабления сигнала при проникании из одного канала в другой, поэтому чем больше эта величина, тем выше качество усилителя.
Соотношение сигнал/шум (динамический диапазон усилителя) — это отношение напряжения на выходе UH в децибелах при его номинальной мощности к напряжению всех шумов Um:
D = 20log(UJUJ.
Считается, что если динамический диапазон находится на уровне 90... 120 дБ, то это высококачественный усилитель, если 70...80 дБ, то это усилитель умеренного качества.
Усилители могут иметь различные эксплуатационные удобства: плавная и ступенчатая регулировка усиления; индикаторы уровня выходного сигнала и перегрузки; индикаторы могут быть выполнены в виде стрелочного прибора или в виде люминесцентного дисплея;
возможность подключения головных телефонов; сенсорное управление; дистанционное управление; регуляторы тембра или эквалайзер;
регулятор стереобаланса, позволяющий перераспределять выходную мощность между колонками;
система преобразования стереофонического звучания в псевдоквадрафоническую, например dolby pro logic surround (система пространственного звучания, разработанная японской фирмой «Долби»),
Система dolby pro logic surround является одной из систем, позволяющих передавать многоканальную информацию по двум стереофоническим каналам. В основу системы положено:
кодирование исходной многоканальной информации и создание на ее основе двух каналов;
декодирование двухканальной информации и получение из нее кроме основных стереофонических дополнительно еще трех новых каналов: центрального и двух задних боковых.
Многоканальная система позволяет отчетливо прослушивать звуки от источников, находящихся в любом направлении от зрителя и слушателя. Для реализации такой системы необходимы усилитель со специальным процессором logic surround и пять АС. Система dolby pro logic surround находит применение для акустического оформления домашнего кинотеатра.
Классификация и ассортимент усилителей. По ГОСТ 24388 — 88 усилители подразделяют:
по конструктивным признакам на предварительные усилители, усилители мощности и полные, или интегральные, усилители;
характеру звучания на монофонические (моноблоки), стереофонические и др.
Предварительные усилители (предусилители) применяются в комплекте с усилителями мощности и относятся к классу элитных. Основное назначение предварительных усилителей — обеспечить на входе усилителя мощности стандартное напряжение, примерно 0,5... 1 В независимо от того, какие источники звуковых сигналов будут подключены к его входам. У разных источников низкочастотных сигналов уровень напряжения колеблется от 0,1 до 300 мВ.
Предусилитель имеет входы для подключения одновременно магнитофона, CD-плейера, тюнера, звукоснимателя, один-два универсальных входа, а также может иметь оптические разъемы как на входе, так и на выходе. У предусилителя есть гнезда для подключения эквалайзера, а также цифрового сигнального процессора DSP. В отдельных моделях усилителей они встроены в корпус. В предусилителе имеются ручки для регулировки громкости, тембра и стереобаланса.
Усилители мощности предназначены для доведения мощности, поданной с предусилителя, до необходимого уровня. Объединение предварительного усилителя и усилителя мощности в одном корпусе в высококачественной аппаратуре нецелесообразно, так как они создают друг для друга электрические помехи.
Усилители мощности могут быть выполнены в виде моноблоков отдельно для каждого канала, в виде стереофонических, а также многоканальных усилителей.
Моноблоки обычно используются для дорогих многоканальных систем звуковоспроизведения, например для домашних кинотеатров или для аудиосалонов. Каждый моноблок рассчитан на один канал усиления. Для обеспечения стереофонического звучания необходимы два моноблока, для системы dolby pro logic surround необходимы пять моноблоков.
Моноблок высокого класса может обеспечить усиление мощности сигнала до 150 Вт и даже более. АС такой мощности в состоянии обеспечить звучание достаточной мощности в помещении площадью до 1500 м2. Рабочая полоса частот может простираться от 10 Гц до 100 кГц, т.е. от инфразвуковых до ультразвуковых частот. Неравномерность АЧХ составляет в аппаратуре уровня hi-fi всего 2...3 дБ. Коэффициент нелинейных искажений обычно составляет 0,05 %, а соотношение сигнал/шум — 116 дБ (шумы ослабляются более чем в 100000 раз). Масса таких усилителей обычно 5 ...6 кг.
Стереофонические усилители мощности намного дешевле двух моноблоков, поэтому распространены гораздо шире.
Многоканальные усилители мощности используются для создания звукового сопровождения для недорогих домашних кинотеатров, а также в эстрадных ансамблях, где к входу каждого канала подключается отдельный музыкальный инструмент.
Полные, или интегрированные, усилители объединяют в одном корпусе предварительный усилитель сигналов с усилителем мощности и блоком питания. От других типов усилителей они отличаются своей компактностью и завершенностью. Примером может быть недорогой и довольно популярный усилитель Rotel RA 921. Его номинальная выходная мощность составляет 25 х 2 Вт; коэффициент нелинейных искажений — 0,03 %; полоса звуковых частот в пределах 2...20000 Гц; соотношение сигнал/шум — 78 дБ. Полный усилитель для рядового слушателя является наиболее приемлемым.
В наиболее высококачественных усилителях наряду с аналоговыми имеются и цифровые оптические разъемы для подсоединения к выходу проигрывателей компакт-дисков или к цифровому магнитофону. Цифровые сигналы, поступающие в усилитель по светово- локонному кабелю, преобразуются в аналоговые сигналы, подвергаются усилению и затем уже воспроизводятся АС. Использование оптического кабеля полностью исключает электромагнитные помехи на отрезке пути от источника цифровых сигналов к усилителю.