Как выбрать комбоусилитель для гитары: как выбрать, топ популярных моделей

Настольное решение

Настольный усилитель для наушников — это основной продукт в отрасли, который нельзя упускать из виду. Хотя эти устройства зачастую дороги и громоздки, они совсем не устарели или устарели для настоящих фанатов звука, и многие из них представляют собой лучший способ вывести повседневное аудио на новый уровень. Здесь слишком много типов, чтобы описать их, но мы рассмотрим несколько решений, которые на данный момент являются одними из наших любимых.

Клипш

Наш предыдущий выбор, Oppo HA-1, предлагал здоровое сочетание цифровых и аналоговых функций для невероятной функциональности. К сожалению, он больше не доступен (если вы не найдете его использованным), так как компания разорилась. К счастью, на рынке есть много других претендентов. Один отличный вариант — РМЭ АДИ-2. Созданный с нуля как мощный ЦАП и усилитель для наушников, ADI-2 оснащен цифровыми оптическими и коаксиальными выходами, аналоговыми выходами RCA, встроенным монитором с линейным выходом и эквалайзером и выходом для наушников Extreme Power. -рафинированный сигнал прямо на ваши любимые аудиофильские наушники.

Усилители и звук Усилитель для наушников Kenzie. Билл Роберсон / Цифровые тенденции

Другой наш выбор — классный ламповый усилитель для наушников Kenzie от Amps and Sound. Эти светящиеся трубки наверху привлекут множество поклонников, а также отлично подчеркнут нашу точку зрения о звуковой окраске. Иллюстрируя наш предыдущий пункт о раскрашивании, где усилитель Heritage шипучий и яркий, Kenzie теплее, богаче и мягче. Один из немногих вариантов в нашем списке, который не Комбинированный ЦАП / усилитель, Kenzie передает аналоговый звук через ваш предпочтительный выход и, следовательно, зависит от вашего ЦАП. Звук также немного шумнее, чем у более современных усилителей, включая Heritage. Однако даже при подключении к базовому выходу для наушников Kenzie привносит волшебство в ваш микс и заслуживает серьезного внимания со стороны тех, у кого есть отличная пара накладных ушей.

Рекомендации редакции

Применение в измерениях

Одно из применений этих схем – измерение сигналов датчиков и преобразователей. Инструментальные усилители превосходно извлекают очень слабые сигналы из шумной среды; поэтому они часто используются в схемах, в которых используются датчики, измеряющие физические параметры. Для измерения давления тензодатчики часто используются с инструментальными усилителями, поскольку тензодатчики обычно «висят в воздухе», то есть они не имеют прямого соединения с землей. А инструментальный усилитель может усиливать сигналы без привязки к земле, потому что он усиливает только разницу между двумя входами. Тензодатчики часто используются в схеме моста Уитстона, который является очень распространенным примером формирования дифференциального сигнала без привязки к земле; данная схема изображена ниже, где R2 – изменяющийся элемент, создающий дифференциальное напряжение между узлами C и B.

Рисунок 3 – Мост Уитстона

Со схемой инструментального усилителя можно работать практически с любым датчиком; термопары, фотодиоды, термисторы, даже обычный кремниевый диод можно использовать в качестве простого датчика температуры, поместив его в схему моста, создающую входной сигнал для инструментального усилителя. Когда диод нагревается, прямое напряжение падает, создавая дифференциальный сигнал, который можно усилить. Причина, по которой схема моста так важна для датчиков и приборов, – это синфазный шум; схема с обычным операционным усилителем и датчиком на его входах будет работать как усилитель, но будет очень шумной. По этой причине инструментальные усилители так часто используются перед входами АЦП. Любой PIC-контроллер или Arduino имеет входы, которые можно настроить как аналоговые входы, но это несимметричные входы, которые не могут ослаблять синфазные сигналы. Инструментальный усилитель может извлекать и усиливать слабые сигналы датчиков из зашумленной среды и подавать чистый несимметричный выходной сигнал на АЦП

Это важно при работе с микроконтроллерами, так как любой дополнительный шум вызовет неустойчивое преобразование в дополнение к потере ценных битов АЦП

Перспективы автомобилей-гибридов

Новизна технологии совмещенного мотора приводит к неполному пониманию автолюбителями, что же такое и как работает гибридный двигатель на подобном автомобиле. С учетом 20-летних разработок бренда Тойота у гибридов есть множество перспектив развития. Машины с облегченным кузовом, емкими и компактными аккумуляторами, простой и быстрой зарядкой, усовершенствованным режимом рекуперации в ближайшем будущем завоюют рынок.

У гибридных авто ДВС не подвергается критическим нагрузкам, а с учетом цикла Аткинсона его моторесурс выше, чем у стандартного двигателя. Для сокращения расходов на топливо машины оснащаются ГБО, совместимыми с электронными блоками управления. При внешней схожести с бензиновой техникой автовладельцы сталкиваются со сложностью обслуживания и огромным разбегом стоимости. Даже при отсутствии поломок и значительном пробеге цена машины окупиться через 5 лет. Но минимальные затраты на горючее стоят таких вложений.

Однако, будущее гибридного транспорта – только за моделями plug-in, которые реально экономят топливо. Плагины привлекательны бесшумным плавным электродвигателем, динамикой бензинового мотора, обеспеченной массивным электрическим бустом. Чтобы использовать машину полноценно, необходимо развитие зарядной инфраструктуры – установка специальных розеток на АЗС.

Работа в промежуточных классах

У каждого класса имеется несколько разновидностей. Например, существует класс работы усилителей «А+». В нем транзисторы на входе (низковольтные) работают в режиме «А». Но высоковольтные, устанавливаемые в выходных каскадах, работают либо в «В», либо в «АВ». Такие усилители намного экономичнее, нежели работающие в классе «А». Заметно меньшее число нелинейных искажений – не выше 0,003 %. Можно добиться и более высоких результатов, используя биполярные транзисторы. Принцип работы усилителей на этих элементах будет рассмотрен ниже.

Но все равно имеется большое количество высших гармоник в выходном сигнале, отчего звук становится характерным металлическим. Существуют еще схемы усилителей, работающие в классе «АА». В них нелинейные искажения еще меньше – до 0,0005 %. Но главный недостаток транзисторных усилителей все равно имеется – характерный металлический звук.

Какая между ними разница?

Пользовательские модели рассчитаны на обычное прослушивание музыки, это компактные очень маленькие девайсы размером с mp3-плеер, которые помещаются в карман, не требовательны в обслуживании и доступны по стоимости.

Мониторные усилители сделаны для музыкантов-инструменталистов, которым нужен качественный сценический персональный мониторинг. Они подключаются к электронным клавишным и другим инструментам, применяются во время выступлений, студийных сессий, репетиций.

Настольные и модели со встроенным цифро-аналоговым преобразователем — рабочий инструмент для тех, кто взаимодействует с аудио в своих профессиональных задачах. Это могут быть музыкальные редакторы, режиссеры монтажа и многие другие.

От чего зависит мощность схемы

У этой схемы есть ограничения. Можно поменять VT1 КТ315 на более мощный, у которого коэффициент усиления будет выше, но этот лимит усиления не бесконечный.

В первую очередь, все зависит от используемого транзистора. Если поменять его на более мощный, то и усиление будет выше. Но следует помнить, что чем мощнее транзистор, тем мощнее нужен входной сигнал. К тому же, придется сделать перерасчет всех компонентов. И подключать предусилитель, собирать схему блока питания, а это уже будет совсем другая схема.

У транзисторов есть ряд параметров, которые влияют на схему. Это коэффициент усиления по току (h21э), напряжению, мощности. А также важный параметр — это рассеиваемая мощность на коллекторе. С повышением мощности потребуется радиатор для отвода тепла.

«Альтернативные» конструкции

Нельзя сказать, что они альтернативные, просто некоторые специалисты, занимающиеся проектировкой и сборкой усилителей для качественного воспроизведения звука, все чаще отдают предпочтение ламповым конструкциям. У ламповых усилителей такие преимущества:

Очень низкое значение уровня нелинейных искажений в выходном сигнале.
Высших гармоник меньше, чем в транзисторных конструкциях.

Но есть один минус, который перевешивает все достоинства, – обязательно нужно ставить устройство для согласования. Дело в том, что у лампового каскада очень большое сопротивление – несколько тысяч Ом. Но сопротивление обмотки динамиков – 8 или 4 Ома. Чтобы их согласовать, нужно устанавливать трансформатор.

Конечно, это не очень большой недостаток – существуют и транзисторные устройства, в которых используются трансформаторы для согласования выходного каскада и акустической системы. Некоторые специалисты утверждают, что наиболее эффективной схемой оказывается гибридная – в которой применяются однотактные усилители, не охваченные отрицательной обратной связью. Причем все эти каскады функционируют в режиме УНЧ класса «А». Другими словами, применяется в качестве повторителя усилитель мощности на транзисторе.

Причем КПД у таких устройств достаточно высокий – порядка 50 %. Но не стоит ориентироваться только на показатели КПД и мощности – они не говорят о высоком качестве воспроизведения звука усилителем. Намного большее значение имеют линейность характеристик и их качество

Поэтому нужно обращать внимание в первую очередь на них, а не на мощность

Fiio E10K для любителей инструментальной музыки

Все это добро заключено в компактный корпус из черного анодированного алюминия с рифлением по бокам. На задней панели расположены USB-разъем, переключатель gain, коаксиальный RCA-выход SPDIF (позволяет использовать E10K в роли конвертера из USB в SPDIF) и линейный выход 3.5 мм TRS, с помощью которого можно получить сигнал в обход встроенного усилителя.

На передней панели расположены регулятор громкости, яркий синий светодиод-индикатор, переключатель функции усиления баса и выход на наушники. Эта модель весьма неприхотлива в выборе нагрузки, и справится как с чувствительными внутриканальными, так и с большими накладными наушниками.

Что такое усилитель звука?

Качественный аудиоприбор, будь то магнитола в автомобиле или акустическая система для домашнего кинотеатра, практически всегда снабжается усилителем звука. Это специальное электрическое устройство, преобразующее слабый электрический сигнал в более сильный с помощью увеличения мощности тока. Усилитель мощности звука может быть как отдельным прибором, входящим в аудиосистему, так и являться внутренним компонентом, например, колонок, входящим в их гибридную систему.

Устройство усилителя звука

Стандартный усилитель звука для колонок имеет следующие конструкционные особенности:

Входная система усилителя звука. К ней подсоединяется сам источник, который может отличаться выходным напряжением.
Блок питания, отвечающий за преобразование входящего тока в величину с более высоким напряжением. Основным прибором этой группы является трансформатор.
Выходной каскад, главными элементами которого являются транзисторы. Они преобразуют повышенное напряжение от блока питания в нужную форму сигнала, который передается на устройство вывода звука.
Блок регулировки настроек присутствует только в автономных устройствах и позволяет тонко настраивать качество получаемого звука на выходе.

Принцип работы усилителя звука

Любой простой усилитель звука вне зависимости от класса и конструктивных особенностей работает по следующей схеме:

В блоке питания входящий электрический ток от стандартной сети электропитания или автомобильного аккумулятора преобразуется в постоянный ток.
Усилители звука для домашней акустики через входную систему получает сигнал от подключенного устройства (CD-плеера, например) и изменяет (увеличивает) его амплитуду с помощью постоянного тока. Длина звуковой волны остается без изменений.
Усиленный звуковой сигнал передается на выходное устройство (колонки), через которые и воспроизводится в новом, улучшенном качестве.

Мобильность

Существует широкий выбор качественных усилителей / ЦАП для мобильных наушников. На высоком уровне (хотя и намного выше) такие продукты, как Превосходный SHA900 от Shure, который может использовать практически любую пару наушников, которые вы найдете (до 600 Ом), предлагает универсальное входное соединение и четырехполосную параметрическую эквализацию, а также поддержку цифрового звука высокого разрешения с частотой до 24 бит / 96 кГц. Если Запрашиваемая цена 1000 долларов США слишком богат для вашей крови, есть также гораздо более доступные варианты, такие как 60 долларов США FiiO A3, который получил высокие оценки рецензентов и способен выдерживать нагрузку на наушники от 16 до 150 Ом.

Применение в биомедицине

Если к вам в больнице когда-либо подключали какое-либо электронное оборудование для снятия с вас показаний, то вы были подключены к датчикам, управляемым инструментальным усилителем. Схемы инструментальных усилителей находят широкое применение почти в каждом медицинском устройстве, как из-за вышеупомянутых преимуществ, так и из-за того, что инструментальные усилители также являются прецизионными усилительными устройствами.

Для инструментальных усилителей не требуются внешние резисторы обратной связи; вместо этого они содержат резисторы, изготовленные в самой микросхеме с использованием лазерной подгонки, и используют только один внешний настроечный резистор для настройки коэффициента усиления, что избавляет от несовпадения номиналов резисторов. Это позволяет устройству устанавливать точное значение коэффициента усиления в зависимости от требований схемы. Большинство биомедицинских датчиков, такие как датчики артериального давления, ультразвуковые преобразователи, поляризованные и неполяризованные электроды и датчики радиационной термометрии, имеют очень высокий импеданс и генерируют очень слабые сигналы.

Эти датчики требуют очень высокого импеданса, обеспечиваемого инструментальным усилителем, поскольку характеристики биопотенциальных электродов могут подвергаться воздействию нагрузки, что может вызвать искажение сигнала. Кроме того, усилители должны иметь высокий уровень подавления шума; больницы – одна из самых шумных сред, в которых датчик должен будет работать, с сотнями беспроводных устройств, работающих поблизости, и постоянно присутствующим фоном 50 Гц от света и электросети. Эти неустойчивые шумовые сигналы часто на несколько порядков больше, чем сигнал от биопотенциального электрода, который сам по себе составляет всего несколько милливольт. Легко узнаваемое медицинское применение таких усилителей – это электрокардиографы или аппараты ЭКГ, которые отслеживают изменения в дипольном электрическом поле сердца. Ниже приведен пример применения инструментального усилителя Analog Device серии AD82X в ЭКГ из руководства по применению.

Рисунок 4 – Применение инструментального усилителя Analog Device серии AD82X в ЭКГ

Все три инструментальных усилителя снимают разность сигналов с электродов датчиков, а последний электрод «F» действует как земля. Для этого устройства используются измерительные усилители, поскольку биопотенциальные электроды улавливают огромное количество шума от линий электросети, который необходимо ослаблять, чтобы устройство могло давать точные показания.

Технические характеристики

Частотный диапазон: 20 Гц – 20 КГц
Выходная мощность: 200 мВт @ 32Ω
Выходной импеданс:
Соотношение сигнал/шум: >105 дБ
Дисбаланс каналов:
Общие гармонические искажения:
Разделение каналов: >70 дБ @ 1 КГц
Размах по напряжению: 7.39 В
Рекомендуемый импеданс нагрузки: 16Ω – 150Ω
Вход: micro USB
Выходы: 3.5 мм TRS для наушников и линейный
Питание: по шине USB, 5 В, 500 мА
Размеры: 79 мм x 49.1 мм x 21 мм
Вес: 78 гр.

Функция усиления баса добавляет чуть меньше 6 дБ, что благотворно сказывается на общей панораме, добавляет композициям теплоты и объема, а не глушит другие частоты гулкостью. В своем ценовом сегменте Fiio E10K имеет полное право быть одним из явных лидеров по всем характеристикам.

Тест-трек:

Led Zeppelin – Stairway to Heaven: В композиции ощущается воздушность и четкое разделение инструментов. Ритм секция расположена за гитарой и вокалистом, присутствует “сыпучесть” тарелок. В целом Fiio E10K отыгрывает композицию очень хорошо.

Цифровые комбоусилители для электрогитары

В эпоху цифровых технологий появились и цифровые комбики. По сути предусилитель в них заменили на компьютер. Именно в нем стал формироваться гитарный саунд.

Цифровой пред в отдельном корпусе называют гитарным процессором. На фото – популярный сегодня процессор «LINE 6» POD HD500X.

Ламповые, транзисторные и гибридные усилители работают с аналоговым звуком, что ценно. Цифровые же устройства подвергают аналоговый звук электрогитары обработке и преобразуют в цифровой. В этом – ключевое отличие цифровых комбо от всех остальных видов. Зато «цифра» эмулирует звук ламповых и других «собратьев», богата гитарными эффектами.

Перечислим плюсы и минусы цифровых комбиков.

Плюсы:

надежность;
легкость и мобильность;
невысокая цена;

эмуляция звука разных комбиков;
хорошее звучание на любой громкости;
цифровое моделирование звука, всевозможные гитарные эффекты.

Минусы:

дурная слава из-за низкого качества цифровых усилителей 90-х годов прошлого века;
цифровой звук вместо аналогового.

Цифровые комбики хороши для дома. Они компактны и надежны в работе. Включают комплект гитарных эффектов, что позволяет экспериментировать со звуком. Хорошо звучат на любой громкости.

Сегодня известные производители усилителей для электрогитары – «Fender», «Marshall», «Line 6», «Roland», «Vox», «Yamaha», «Peavey», «Randall» – выпускают комбики разных видов с применением цифровых технологий. Поэтому современные приборы еще называют «смешанными».

Усилители головных телефонов заводского изготовления

В качестве внешнего усилителя для наушников можно купить и использовать специально выпускаемые устройства. Они бывают нескольких видов.

Переносные усилители Lehmann Black Cube Linear весом порядка 1,5 кг предназначены для головных телефонов Hi-End класса. Эти устройства класса А обеспечивают звуковоспроизведение самого высокого качества, сопоставимого со звучанием ламповых усилителей звука, которые выпускает компания Audio Valve. Однако стоимость таких приборов на отечественном рынке может достигать 1000$, что ограничивает их широкое распространение.
Гитарные мини-усилители. Подключив такое портативное устройство к выходу мобильного телефона (смартфона), плеера или электрогитары, можно передавать аудиосигнал улучшенного качества непосредственно на наушники. Кроме функций, которые необходимы музыкантам (эмуляция звука классических кабинетов для электрогитар, эффекты перегруза, реверберации и пр.) гитарные усилители можно использовать в качестве тюнера и/или эквалайзера. Также с их помощью можно переключать каналы и регулировать громкость звука.
Усилители для наушников S.M.S.L SAP-7 размером с кредитную карту обеспечивают неплохие технические характеристики. Они оснащаются миниатюрным аккумулятором емкостью 320 мА, одной зарядки которого хватает на 10 часов непрерывной работы.
USB-ЦАП M-Audio Micro DAC предназначен специально для компьютеров и гарантирует великолепную чистоту звука при подключении к нему головных телефонов. По габаритам устройство соизмеримо с флэш-накопителем.

Резюмируя вышесказанное, нужно отметить, что собственноручное изготовление усилителя для наушников – это занятие кропотливое, длительное, требующее углубленных знаний в электротехнике и усидчивости. Если одного из указанных качеств не хватает, стоит подумать над покупкой промышленного варианта устройства. А если читатель обладает необходимыми навыками и познаниями, ему может быть интересно, как самостоятельно сделать беспроводные наушники или микрофон к головным телефонам.

Немного математики

Наш орган слуха воспринимает громкость чуть иначе, так увеличение громкости на 10 dB мы воспринимаем как в 2 раза более громкий звук. Например, громкость в 70 dB для нас звучит в 2 раза громче, чем 60 dB и в 4 раза громче, чем 50 dB. Это непривычно, но, если задаться целью, вы быстро освоитесь с логарифмической шкалой.

Для вычислений можно выбрать базовой громкостью значение 85 dB, потому что это довольно громко, но при этом недостаточно громко, чтобы было возможно повредить слух краткосрочным прослушиванием звука с такой громкостью.

Чуть выше я предложил вам узнать значение чувствительности ваших наушников и это н случайно. Это значение покажет нам как громко будут звучать наушники если подать на них сигнал мощностью один милливат.

Обычно, если мы говорим о наушниках, которые предназначены для прослушивания музыки, это значение довольно громкое и слушать на таком уровне музыку я не советую, т.к. можно безвозвратно повредить слух. Но это значение поможет нам произвести необходимые подсчёты для того, чтобы понять нужен нам усилитель или нет.

Для того, чтобы увеличить громкость на 10 dB нам нужно подать на наушники в 10 раз более мощный сигнал. Верно и обратное, чтобы уменьшить уровень громкости, нам нужно уменьшить мощность сигнала в 10 раз.

Но как сюда вписывается напряжение?

Для расчётов будем использовать следующую формулу: Voltage(Vrms)=√

И не забудьте, что все расчёты для наушников ведутся в милливаттах, поэтому не забудьте разделить указанную мощность на 1000 перед вычислениями.

Хорошо, теперь давайте разберём пару примеров, чтобы вам было более понятно, как происходит расчёт.

Наушники 1. Имеют сопротивление 300 Ом и чувствительность 85dB/mW. Это значит, что для того, чтобы звучать на уровне 85 dB нужно подать ток мощностью 1mW с напряжением 0.55Vrms. Однако, чтобы увеличить громкость на 10 dB нам уже понадобиться сигнал с параметрами 10 mW и 1,73 Vrms. Это достаточно высокие параметры и обычный телефон с этим никак не справится. В этом случае отдельный усилитель нам необходим.

Наушники 2. Имеют сопротивление 32 Ом и чувствительность 105dB/mW. Для того, чтобы они достигли уровня громкости 85 dB нужен сигнал с параметрами 0.01mW и 0.02Vrms, что легко достижимо силами обычного телефона. Поэтому таким наушникам отдельный усилитель не нужен, они могут звучать с максимальной громкостью даже будучи подключенными к обычному телефону.

На внешнем питании

У самых качественных на сегодняшний день плееров – таких, как Colorfly C4 Pro и iBasso DX100 – достаточно большие габариты как раз потому, что их производители не экономили на энергопотреблении. Помимо таких плееров существуют и портативные усилители, которые питаются от собственного аккумулятора и подключаются к любому источнику питания. Благодаря высокому сопротивлению на входе они практически не потребляют энергии от телефона или плеера и позволяют слушать музыку долго, как если бы телефон воспроизводил её на очень низком уровне громкости. Портативные усилители могут быть предназначены как для внутриканальных наушников, вроде iBasso D-Zero, так и для крупных наушников, вроде iBasso D12 Anaconda. Для владельцев планшетов и ноутбуков эти усилители можно даже подключить по USB, словно компактную внешнюю звуковую карту.

Colorfly C4 Pro

iBasso D-Zero

Для домашних наушников может потребоваться как усилитель с большим порогом выходного тока и низким уровнем напряжения для низкоомных моделей, так и наоборот – с низким порогом для выходного тока и высоким порогом для выходного напряжения. Поэтому усилители делятся условно на универсальные (работающие с практически любым сопротивлением наушников), так и на приборы, работающие преимущественно с определенным номиналом нагрузки, что позволяет лучше оптимизировать схему усилителя и получить прирост в качестве.

Выход усилителя

На выход к усилителю можно подключить как другой усилитель, который усилит сигнал еще больше, так и динамическую головку.
Динамическая головка — это обычный динамик. Он воспроизведёт звук с выхода транзистора VT1.

Однако и тут есть много нюансов.

Самое важное касается согласование сопротивления нагрузки и сопротивления усилителя.

Если сопротивление выхода транзистора намного больше, чем у динамической головки, то он не сможет передать всю мощность. Как минимум большая часть напряжения останется на его контактах.

Для данной схемы нужен динамик с сопротивлением около 1 кОм.
Если поставить меньше, например, на 4 Ома, то и половина мощности не воспроизведется, а коллектор VT1 начнет еще сильнее нагреваться.

Как устроено гитарное усиление

Система гитарного усиления имеет 3 основных компонента:

предварительный усилитель;
усилитель мощности;
динамик.

Все остальные компоненты (тембрблок, петля эффектов, встроенное тремоло или ревербератор) являются второстепенными.

Предварительный усилитель

Также его называют предусилителем, преампом, предом, preamp, секцией предварительного усиления.

Предусилитель нужен, чтобы усилить слабый сигнал с гитарных датчиков до линейного уровня (около 1,5 вольт).

В предусилителе гитарный сигнал обрабатывается и тембрально окрашивается. Здесь формируется характер звука гитарного усилителя. Чаще всего в преампе есть дополнительные регулировки тона для корректировки частот.

Усилитель мощности

Также его называют оконечником или мощником.

В старых комбиках усилитель мощности отвечал за формирование эффекта дисторшн. В современных моделях задача мощника – усиливать полученный сигнал с преампа. Также усилитель немного компрессирует звук.

Динамик

Также могут встречаться названия колонка, рупор, акустическая система.

Динамики нужны для воспроизведения звука. Они отличаются своими тембральными характеристиками, поэтому каждый музыкант может подобрать себе оборудование по вкусу. Количество и размер динамиков в комбике влияет на громкость и плотность звучания.

Комбик для электрогитары: как выбрать, топ производителей и моделей