Руководство для аудиофилов - как выбрать усилитель для колонок?

Неспособность усилителя контролировать колонки является фатальной и наиболее распространенной ошибкой при составлении и установке аудиосистем. Недостаточная мощность акустических систем может перечеркнуть всю остальную работу по подбору компонентов - и деньги будут буквально выброшены на ветер. В этом руководстве "как сделать" мы рассмотрим самые важные моменты, которые позволят вам извлечь максимальную пользу из колонок, и дадим пошаговые инструкции по оценке совместимости компонентов.

Импеданс колонок и импедансная кривая являются одним из основных показателей, нагружающих усилитель

Общий электрический импеданс колонок в заводских ТТХ обычно измеряется на частоте 1 кГц - и, по сути, в изоляции от динамики по всему частотному диапазону, он выглядит очень обманчиво. Например, колонки могут показывать 8 Ом на 1 кГц и падать до 2 Ом на 50 Гц. Это означает, что большинство обычных усилителей просто не обеспечат должный контроль над басами при такой нагрузке. Поэтому всегда изучайте диапазон импеданса и оценивайте его минимум - если этот параметр отсутствует в характеристиках колонок, тесты интересующей модели акустики с измерениями придут на помощь. Чем выше импеданс, тем легче усилителю контролировать колонки - стабильные 8 Ом по всему диапазону легко контролировать, 4 Ом с падениями до 2 Ом - крайне сложно.

Чувствительность колонок - самый важный параметр для оценки требований к усилению

Чувствительность - самый коварный показатель в характеристиках громкоговорителей. Формально это уровень звукового давления, который громкоговоритель развивает при подаче на него 1 Вт мощности на частоте 1 кГц. На практике оказывается, что понижение частоты на октаву удваивает требуемые запросы (то есть на частоте 500 Гц 1 Вт превратится в 2 Вт, а для 37 Гц баса - в 32 Вт) - кроме того, разница в 3 дБ в чувствительности обеспечит еще одно удвоение запросов (для 90 дБ, например, желательно 50 Вт, а для 87 дБ чувствительности потребуется 100 Вт). Вывод прост - при выборе ориентируйтесь на колонки с самой высокой чувствительностью для этого ценового сегмента - их будет легче раскрыть. Чувствительность выше 93 дБ - отличный показатель, ниже 89 дБ - уже сложно.

Коэффициент демпфирования - характеристика стабильности поведения усилителя на низких частотах

Усилитель на выходе взаимодействует не с одним резистором, а с большим комплексом, называемым акустической системой (с комплексным сопротивлением, емкостными и индуктивными компонентами). Кроме того, усилители не имеют идеального нулевого сопротивления на выходе. В результате такое взаимодействие сопротивления акустической системы и выходного сопротивления усилителя приводит к потерям мощности и появлению паразитной связи. Коэффициент демпфирования показывает, насколько стабильно будет взаимодействовать связка усилитель-колонки, особенно на низких частотах. Для ламповых усилителей с высоким выходным импедансом этот коэффициент может измеряться в 10-20, для серьезных транзисторных усилителей – 200 - 2.000 единиц. Суть в том, что при выборе как лампового, так и транзисторного оборудования обращайте внимание на коэффициент демпфирования и оценивайте сложность импеданса ваших колонок.

Мощность усилителя при оценке его "влияния" на качество звука на слух различна для усилителей класса A и других схем (A/B, D и т.д.)

Усилители класса A - это проверенная временем, но относительно маломощная схема на бумаге с низким КПД и огромным тепловыделением. Другие схемы усиления просто не активируют тот же транзистор без полезного сигнала, тем самым достигая КПД значительно выше 25% класса A. Однако линейность усилителей класса A, если их оценивать по всему частотному диапазону, а не по какому-то сегменту, выше - так что 50 Вт усиления класса A и 50 Вт усиления класса AB будут различаться на слух на одних и тех же колонках. И переплата за решения на основе усиления класса A оправдана, если вы укладываетесь в пределы допустимости мощности колонок.

Рупорные колонки достигают высокой чувствительности, но могут "поднимать" высокие частоты, плюс требуют большого помещения

Ламповые усилители остаются важными игроками на рынке - никто еще не смог подорвать их позиции ("теплый" звук важен). Этот тип усиления лучше всего сочетается с рупорными колонками - их высокая чувствительность позволяет даже маломощным устройствам обеспечивать необходимый контроль, а слегка поднятые высокие частоты компенсируются ламповой мягкостью и пластичностью. Также следует помнить, что рупорные колонки обычно требуют гораздо большего расстояния (обычно минимум 3-4 м) от точки прослушивания, чем колонки с динамическими драйверами.

Современные компактные бюджетные колонки, как правило, имеют довольно низкую чувствительность

Книжные и дешевые Hi-Fi колонки часто имеют номинальный импеданс 4 Ом с реальной чувствительностью 86 - 90 дБ - то есть требования к усилению будут весьма значительными и перечеркнут все сбережения на такой акустике. Не попадайтесь на такой трюк.

Тенденция такова, что чем больше и дороже (выше в модельном ряду) акустическая система, тем легче ее нагружать

Многие аудиофилы, изучая огромные колонки, предполагают, что для их управления потребуется крайне мощный усилитель. К сожалению, многие компании придерживаются противоположного правила, так как колонки с низкой чувствительностью дешевле в производстве, чем с высокой чувствительностью. Поэтому иногда имеет смысл подняться на одну ступень выше, даже с переплатой за колонки, но получить большую гибкость в усилении.

Не забывайте о токе усилителя

Одним из серьезных показателей для оценки того, может ли усилитель правильно контролировать колонки, является его ток. Если усилитель способен выдавать большие максимальные токовые пики и обеспечивает ток на постоянном уровне в десятки ампер, все в порядке.

Динамический кабель, прежде всего, должен обеспечивать передачу необходимого тока

При выборе кабеля для подключения акустических систем к усилителю многие забывают основное правило расчета сечения. Для начала стоит оценить ток усилителя (либо по характеристикам, либо по формуле, когда максимальная мощность усилителя умножается на импеданс, из значения извлекается квадратный корень, и ток определяется делением мощности на полученное напряжение). Теперь вы можете выбрать сечение кабеля - например, если ток 15 А, то 1.5 мм2, если 25 А, то 2.5 мм2 и т.д. - конечно, выбирая с "запасом".

Но потери в кабеле при передаче сигнала можно минимизировать

Потери в кабеле всегда будут - из-за сопротивления, емкости, индуктивности и утечки проводимости изоляции. Но важно помнить, что емкость акустических кабелей обычно лежит в пределах 10 - 100 пФ/м, индуктивность - 0.1 - 1 мкГн/м, а импеданс основан на геометрии и материале, для обычной меди он равен 0.017 Ом на 1 мм2. И вот в чем загвоздка - как мы изучали выше, для передачи большого тока также нужно большое сечение провода. Но тот же стандарт DIN45500 требует, чтобы для колонок с импедансом 2–20 Ом импеданс кабеля не превышал 0.1–0.5 Ом. Таким образом, гигантские кабели с сечением более 10 мм2 уже начнут обрезаться на длине 5 м. Есть еще один вариант - сократить длину провода. Если вы используете моноблоки, разместите их рядом с задней панелью колонок и соедините их полуметровым акустическим кабелем. Потери в кабеле будут радикально уменьшены.