Цифровые усилители против аналоговых. Что лучше
1. Продавец и Сайт Продавца действуют в соответствии с Законом РФ «О защите прав потребителей» от 07.02.1992г № 2300-1.
2. Обмен и возврат товара надлежащего качества
2.1. Покупатель вправе отказаться от заказанного Товара надлежащего качества в любое время до момента исполнения Заказа, а после передачи Товара - в течение 7 (семи) дней, не считая дня его покупки. В случае, если информация о порядке и сроках возврата Товара надлежащего качества не была предоставлена в письменной форме в момент доставки Товара, Покупатель вправе отказаться от Товара в течение 3 (трёх) месяцев с момента передачи Товара.
3. Возврат Товара надлежащего качества возможен в следующих случаях:
3.1. Товар не был в употреблении, были сохранены его потребительские свойства, товарный вид, упаковка, ярлыки, а также документ, подтверждающий факт и условия покупки указанного Товара (товарный или кассовый чек, документация к товару).
3.2. Обмен Товара надлежащего качества: Покупатель вправе в течение 14 (четырнадцати) дней с момента передачи ему непродовольственного Товара надлежащего качества (не считая дня его покупки) обменять его на аналогичный Товар у продавца, у которого этот Товар был куплен, если указанный Товар не подошёл по комплектации, функционалу или дизайну.
4. Обмен и возврат товара ненадлежащего качества
4.1. В случае обнаружения потребителем недостатков Товара и предъявления требования о его замене Продавец обязан заменить такой Товар в течение 7 (семи) дней со дня предъявления указанного требования потребителем, а, при необходимости дополнительной проверки качества такого Товара Продавцом, - в течение 20 (двадцати) дней со дня предъявления указанного требования.
4.2. Если у Продавца в момент предъявления требования отсутствует необходимый для замены Товар, замена должна быть проведена в течение 1 (одного) месяца со дня предъявления такого требования.
5. Возврат денежных средств покупателю
5.1.
Возврат денежных средств осуществляется тем способом, которым была произведена оплата.
В случае оплаты заказа наличными, денежные средства будут возвращены Покупателю непосредственно при оформлении возврата.
5.2. Если возвращаемый Товар был оплачен банковской картой, возврат денежных средств происходит сразу после получения заявления от Продавца в процессинговый центр. Зачисление денежных средств осуществляется в сроки, которые установленные банком, выпустившим карту.
5.3. Расходы на доставку при возврате товара надлежащего качества несет Покупатель.
Коэффициент полезного действия является основным параметром для усилителей мощности звуковой частоты. Особенно это важно для портативной аппаратуры, такой как радиоприемники или сотовые телефоны. Усилители с высоким к.п.д. применяются и в стационарных устройствах, таких как компьютеры или телевизоры. Усилители класса C позволяет получить достаточно большие значения к.п.д. но их невозможно использовать для усиления звуковых сигналов.
Основным параметром, определяющим потребление энергии выходным усилительным каскадом, является мощность, рассеиваемая на его транзисторах. При этом мощность не будет рассеиваться в двух случаях:
- ток через транзистор при ненулевом напряжении равен нулю;
- напряжение на транзисторе при ненулевом токе равно нулю.
Эти условия выполняются при работе транзистора в ключевом режиме. Первое условие будет выполнено, если транзистор полностью закрыть (режим отсечки). Второе условие будет выполнено, если транзистор полностью открыть (режим насыщения). Так работают транзисторы в цифровых микросхемах, например КМОП логики.
Но ведь в этом случае амплитуда сигнала на выходе будет иметь только два уровня. Для того чтобы можно было получить амплитуду сигнала, соответствующую входной, на выходе усилителя звука, в ключевом режиме используется широтно-импульсная модуляция — ШИМ.
Широтно-импульсная модуляция реализуется при помощи компаратора, на входы которого подаются полезный сигнал и пилообразное напряжение. В результате ширина импульса на его выходе будет пропорциональна амплитуде полезного сигнала. Данный процесс иллюстрируется рисунком 1.
Рисунок 1. Процесс формирования ШИМ
Как видно из рисунка 1, средний уровень сигнала зависит от ширины импульсов. Чем она меньше — тем меньше будет средний уровень сигнала, чем больше — тем больше. В спектре широтно-импульсной модуляции присутствует исходный низкочастотный звуковой сигнал, поэтому обратное преобразование ШИМ в аналоговый сигнал осуществляется любым фильтром низкой частоты. Достаточно отфильтровать высокочастотные составляющие двухуровневого сигнала и усиленный первоначальный сигнал можно подавать на громкоговоритель. Спектр широтно-импульсной модуляции синусоидального сигнала приведен на рисунке 2.
Рисунок 2. Спектр сигнала ШИМ
Так как мощность на выходе усилителя мощности обычно составляет значение от единиц до сотен ватт, то обычно применяются LC фильтры. Задача фильтра заключается в подавлении частоты пилообразного сигнала, модулированного полезным сигналом и его гармоник. Для того, чтобы можно было применить простейший фильтр второго порядка, частоту пилообразного сигнала выбирают в пределах двух мегагерц. Так как частота модулирующего сигнала превышает верхнюю частоту звукового спектра в 100 раз, то фильтр второго порядка, состоящий из индуктивности и конденсатора, способен подавить мешающие сигналы на 80 дБ (при соответствующем конструктивном исполнении).
Структурная схема усилителя низкой частоты, работающего в режиме класса D, приведена на рисунке 3
Рисунок 3. Типовая структурная схема усилителя класса D
Данная схема состоит из входного усилителя, обеспечивающего требуемое входное сопротивление, компаратора напряжения, на второй вход которого подается пилообразное напряжение и выходного каскада, собранного на комплементарных полевых транзисторах. Именно эти транзисторы и обеспечивают необходимую выходную мощность. Их быстродействие определяет к.п.д. усилителя. Для оценки коэффициента полезного действия можно воспользоваться зависимостью рассеиваемой мощности от выходной мощности. На рисунке 4 приведены характеристики микросхем усилителя класса D фирмы Texas Instruments TPA2012D2.
Рисунок 4. Сравнение рассеиваемой мощности усилителей класса AB и D
Микросхемы подобного класса предназначены для применения в портативной аппаратуре. В таблице 1 приведены некоторые из таких микросхем. Обратите внимание на очень низкие этих микросхем.
Наименование | Описание | Стерео/моно | Pвых, Вт | Rнагр. (min), Ом | Напряжение питания, B | Нелин. искаж. на мощн. P/2 THD+N* (%), f=1кГц | Коэфф. подавл. помех по цепям питания дБ | Корпус | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
(min) | (max) | ||||||||
TPA2017D2 | SmartGain, AGC/DRC, GPIO интерфейс | Стерео | 2,8 | 4 | 2,5 | 5,5 | 0,2 | 80 | QFN-20 |
TPA2000D2 | усилитель средней мощности | Стерео | 2,5 | 3 | 4,5 | 5,5 | 0,05 | 77 | TSSOP-24 |
TPA2000D4 | усилитель для стерео телефонов | Стерео | 2,5 | 4 | 3,7 | 5,5 | 0,1 | 70 | TSSOP-32 |
TPA2012D2 | усилитель в корпусе WCSP 2 x 2 мм | Стерео | 2,1 | 4 | 2,5 | 5,5 | 0,2 | 75 | WCSP-16, QFN-20 |
TPA2016D2 | SmartGain, AGC/DRC, I2C интерфейс | Стерео | 1,7 | 8 | 2,5 | 5,5 | 0,2 | 80 | WCSP-16 |
TPA2001D2 | усилитель низкой мощности | Стерео | 1,25 | 8 | 4,5 | 5,5 | 0,08 | 77 | TSSOP-24 |
TPA2100P1 | для пьзокерам. излучателя | Моно | 19 Vpp | 1,5 мкФ (пьезо) | 2,5 | 5,5 | 0,2 | 90 | WCSP-16 |
TPA2035D1 | дифф. вход, 1,5 х 1,5 мм | Моно | 2,75 | 4 | 2,5 | 5,5 | 0,2 | 75 | WCSP-9 |
Несколько другой подход для построения усилителей класса D использует фирма Analog devices. В ее микросхемах вместо ШИМ модулятора используется сигма-дельта модулятор. Это позволяет поднять внутреннюю частоту до такого значения, что внешний фильтр низкой частоты не требуется. Его функции выполняет динамик. Внутренняя схема подобной микросхемы приведена на рисунке 5.
Рисунок 5. Внутренняя схема микросхемы SSM2317
В настоящее время выпускается достаточно большое количество микросхем усилителей класса D большой мощности. В качестве примера можно назвать разработки фирм MPS (Monolithic Power Systems) и Texas Instruments
Наименование | Описание | Pвых, Вт | Rнагр. (min), Ом | Напряжение питания, B | Нелинейные искажения на половинной мощности THD+N* (%), f=1кГц | Коэффициент подавления помех по цепям питания дБ | Корпус | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
(min) | (max) | |||||||
TAS5630B | 300 Вт усилитель (стерео) с ОС | 400 | 2 | 25 | 52,5 | 0,03 | 80 | QFP-64, PSOP-44 |
TAS5615A | 160 Вт усилитель (стерео) с ОС | 300 | 2 | 18 | 38 | 0,03 | 80 | QFP-64, PSOP-44 |
MP7720 | 20 Вт усилитель (моно) | 20 | 4 | 9,5 | 24 | 0,04 | 60 | SOIC-8 |
MP7781 | 80 Вт усилитель | 80 | 4 | 18 | 38 | 0,1 | 60 | SOIC-24 |
Следует отметить, что подобные схемы практически не требуют громоздких радиаторов, рассеивающих избыточное тепло. На рисунке 6 приведена типовая принципиальная схема усилителя звуковых частот класса D.
Рисунок 6. Принципиальная схема звукового усилителя мощности класса D на микросхеме МР7720
В данной схеме резисторы R4 и R1 определяют глубину отрицательной обратной связи, которая влияет на коэффициент усиления усилителя и его нелинейные искажения. Резисторы R3 и R2 задают режим работы
06.06.2016
Цифровой усилитель мощности
с сетевым интерфейсом Dante
D-3000 и D-6000
Цифровой усилитель мощности D-3000 (D-6000) предназначен для применения в распределенных системах профессионального озвучивания, использующих IP-сети для передачи аудиосигнала на большие расстояния и дистанционного управления.
В одной из наших статей, посвященных сетевому аудиоконтроллеру DAC-288, мы рассказывали об инновационной технологии DANTE от компании Audinate.
Рост популярности DANTE среди производителей звукового оборудования неслучаен. Он обусловлен рядом преимуществ по сравнению с технологиями подобного уровня. С одной стороны, это возможность передачи несжатого аудиосигнала на большие расстояния с минимальной задержкой по стандартной сети Ethernet. С другой - простота в настройке и управлении, связанная с поддержкой Plug&Play.
Следуя мировым тенденциям в области передачи аудиоданных, Inter-M объявила о начале выпуска новой серии цифровых усилителей мощности с поддержкой интерфейса Dante: D-3000, D6000. Эти устройства оптимальны для построения сложных распределённых систем профессионального уровня с большой выходной мощностью.
Фото оборудования D-3000
Функциональные возможности
и особенности
Возможность построения распределенных систем
Устройство позволяет организовать распределенную систему, использующую в качестве среды передачи данных сеть Ethernet.Высокая выходная мощность
Усилитель D-3000 обеспечивает номинальную выходную мощность до 1500 Вт на канал при нагрузке 2 Ом, а D-6000 - до 2400 Вт на канал при нагрузке 4 Ом.2 канала звукового усиления
Наличие 2-х независимых каналов усиления позволяет строить на основе D-3000/6000 стереофонические системы.Высокий КПД
Высокий КПД обуславливает низкое энергопотребление и тепловыделение.Применение в системах профессионального озвучивания
Малый коэффициент гармонических искажений, высокий показатель отношения сигнал/шум и наличие 8-омных выходов позволяют применять усилители в составе профессиональных звуковых систем.Настройка и управление через веб-интерфейс
Настройка параметров и управление принимаемыми аудиопотоками выполняются удаленно через браузер компьютера.Поддержка разнообразных источников аудиосигналов
Источниками аудиосигналов могут быть не только цифровые потоки DANTE, принимаемые из сети Ethernet, но и линейные аналоговые сигналы, подаваемые на соответствующие входы усилителя.Микширование входных сигналов
Усилитель мощности может принимать до 8 цифровых аудиопотоков Dante и до 2 аналоговых. Любые два из них могут быть смикшированы в выходные каналы.Прием аудиопотока в несжатом виде с минимальной задержкой и точной синхронизацией
Применение технологии DANTE позволяет добиться наивысшего качества приема аудиосигналов по сетям Ethernet c задержкой, не превышающей 1 мс, и точной синхронизацией с расхождением не более 1 мкс.Цифровая обработка аудиосигнала
Встроенный процессор DSP позволяет выполнять широкий спектр функций цифровой обработки аудиосигнала: 5-полосный параметрический эквалайзер, 2 полочных фильтра, фильтры верхних и нижних частот, лимитер, линия задержки. Управление функциями цифровой обработки аудиосигнала осуществляется через браузер.Отсутствие специальных требований к сетевому оборудованию
Усилитель мощности D-3000/6000, как и любое другое DANTE-устройство, может быть подключен к локальной сети, развёрнутой на стандартном сетевом оборудовании.Эффективная система защиты
Для предотвращения выхода усилителей из строя из-за ошибок инсталляции или аварий на линии предусмотрена надежная защита. Усилители защищены от перегрузок, связанных с повышением температуры, короткого замыкания на выходах и появлением постоянного напряжения на трансляционных линиях.Резервирование каналов обмена аудиоданными
Наличие резервного LAN-порта обеспечивает высокую степень надежности приема цифрового аудиопотока. В случае аварии в локальной сети D-3000/6000 переключается на резервный канал.
Конструкция и основные принципы работы
Конструктивно D-3000/6000 представляет собой устройство, объединяющее такие функциональные узлы, как сетевой модуль, непосредственно усилитель мощности и блок питания SMPS.
D-3000/6000 имеет 2 независимых канала звукового усиления. Выходы каждого канала выполнены в виде 4-контактных разъёмов SPEAKON, используемых для подключения акустических систем профессионального уровня.
Фото 1. Разъёмы выходных сигналов
Сетевой модуль D-3000/6000 способен принимать до 8 цифровых аудиопотоков Dante. Алгоритм приема и обработки аудиопотоков реализован на отдельной плате, поставляемой компанией Audinate. Плата вставляется в специально предусмотренный для нее слот.
Фото 2. Плата DANTE в слоте
В качестве устройства, передающего цифровой аудиопоток, может выступать любое оборудование, поддерживающее технологию Dante: DAC-288, DASR-288, DAC-122. Унифицированность DANTE позволяет использовать в качестве передающего устройства оборудование сторонних производителей, поддерживающее эту технологию.
В дополнение к цифровым потокам допускается подключение до 2 аналоговых источников. При помощи управляющего веб-интерфейса можно микшировать 2 входных аудиосигнала в любой выходной канал. При этом допускаются комбинации цифровых и аналоговых сигналов. Каждый канал звукового усиления настраивается независимо друг от друга.
Рис. 1. Функциональная схема D-3000/D-6000
Для приема аудиопотоков DANTE по локальной сети используется вход PRIMARY. Для резервирования канала DANTE предусмотрен вход SECONDARY. При обнаружении ошибок обмена данными через основной канал (PRIMARY) сетевой контроллер автоматически переходит на резервный (SECONDARY).
Фото 3. Сетевые порты: WAN, PRIMARY, SECONDARY
Настройка параметров и управление усилителем выполняются удаленно по сети Ethernet через браузер ПК. Однако, для этой цели используется отдельный вход WAN.
Модуль усилителя мощности относится к классу D. Он обеспечивает высокую номинальную выходную мощность (до 1500 Вт/канал для D-3000 и до 2400 Вт/канал для D-6000), необходимую для озвучивания территорий с большими площадями. Использование импульсного блока питания и цифрового усилителя обеспечили высокий КПД, малую массу и габариты, значительно повысив надежность и срок службы устройства.
Качество усиливаемого сигнала тоже на высоте. В частности, достигнуты высокие показатели отношения сигнал/шум (более 100 дБ) и малый коэффициент гармонических искажений (менее 0,1 %).
Программное обеспечение
Воспользоваться всеми функциональными возможностями усилителя мощности D-3000/6000 можно после его предварительной настройки.
Сетевая архитектура D-3000/6000 спроектирована таким образом, что для этого не потребуется дополнительного программного обеспечения. Функция управляющей программы возлагается на браузер, запущенный на персональном компьютере.
При первом запуске HTML-страницы, сгенерированной сетевым модулем D-3000/6000, необходимо убедиться в правильности сетевых настроек. В случае необходимости их можно изменить в соответствии с текущими предпочтениями.
Управляющий веб-интерфейс усилителя позволяет изменять различные параметры его работы. На вкладке Setup Channel Configurations можно активизировать и настроить всевозможные функции цифровой обработки сигнала: 2 полочных фильтра, 5-полосный параметрический эквалайзер с настраиваемыми параметрами (центральной частотой, усилением, добротностью), фильтр верхних и нижних частот, лимитер, активный кроссовер и линия задержки.
Фото 4. Вкладка Setup Channel Configurations
Громкость выходного сигнала усилителя мощности регулируется при помощи ползунка. Для лучшего восприятия уровни входного и выходного сигналов отображаются в цветовой схеме.
Все изменения на текущей вкладке выполняются применительно к выбранному каналу звукового усиления. При желании настройки могут быть сохранены в виде файла предустановок (пресета) или экспортированы из файла в систему. Дополнительно предусмотрена возможность копирования настроек одного канала в настройки другого. Для совместного использования D-3000/6000 с некоторыми моделями акустических систем Inter-M предлагает загружать готовые предустановки , которые позволяют в полной мере учитывать индивидуальные особенности каждой акустической системы.
Сетевой модуль D-3000/6000 может принимать до 8 цифровых аудиопотоков Dante. Кроме того, ко входу усилителя может быть подключено до 2 аналоговых источников. При помощи вкладки Matrix Setup можно микшировать 2 входных аудиосигнала в любой выходной канал. При этом допускаются комбинации цифровых и аналоговых сигналов. Каждый канал звукового усиления настраивается независимо друг от друга.
Интерфейс программного микшера прост, удобен и выполнен в виде наглядной матрицы. Горизонтальные строки матрицы отображают номер выходного канала OUT, а вертикальные строки - входные аудиопотоки IN (8 цифровых и 2 аналоговых). Для микширования аудисигналов достаточно установить метку на пресечении входных потоков (IN) и выходного канала (OUT), на который выводится суммируемый сигнал.
Фото 5. Вкладка Matrix Setup
Вносимые при помощи управляющего веб-интерфейса программные изменения, могут проводиться не только на этапе первоначальной настройки усилителя, но и в процессе дальнейшего функционирования с целью его оперативного управления.
Усилитель мощности D-3000/6000, подключенный к сети Ethernet, распознается как стандартное Dante-устройство, содержащее 8 цифровых приемных аудиоканалов.
Конфигурация аудиопотоков, передаваемых от удаленного устройства DANTE на D-3000/6000, выполняется при помощи специализированного программного обеспечения DANTE Controller. О нем мы рассказывали в статье , посвященной DAC-288.
Технические характеристики
Наименование | D-3000 | D-6000 |
---|---|---|
Тип усилителя | цифровой (класс D) | |
Количество каналов | 2 | |
Номинальная выходная мощность на канал: - 8-омный выход - 4-омный выход - 2-омный выход |
600 1200 1500 |
1200 2400 - |
Количество аудиовходов: - цифровые (Dante) - аналоговые |
1 + 1 (резервный) 2 |
|
Отношение сигнал/шум, дБ | > 100 | |
Коэффициент нелинейных искажений, % | ||
Диапазон частот (±3 дБ), Гц | 20...20000 | |
Входная чувствительность (аналоговые входы), В | 1,23 | 2 |
Потребляемая мощность (1/8 P ном), Вт | 550 | 850 |
Напряжение питания (50 Гц), В | 220 | |
Масса (нетто), кг | 7,63 | 9,26 |
Габаритные размеры (Ш×В×Г), мм | 482×88×420 | 482×88×420 |
Схемы применения
Пример 1. Двухканальная профессиональная система звукоусиления
Двухканальная профессиональная (стереофоническая) система звукоусиления построена на базе усилителя мощности D-3000 и 4-х акустических систем SE-15K.
Благодаря применению SE-15K обеспечивается широкий диапазон воспроизводимых частот 45...20000 Гц в сочетании с высокой чувствительностью 97 дБ и мощностью 300 Вт (AES).
Источниками сигналов для системы профессионального озвучивания является высококачественный CD-проигрыватель CD-6208, профессиональные динамические микрофоны MD-серии и радиомикрофоны. С внешнего USB-накопителя, подключаемого к CD-6208, возможно проигрывание MP3-файлов.
Четырехканальный гибридный микшер IMX-416 имеет 12 моно- и 4 стереовходов, память на 99 профилей настроек. Встроенные эквалайзеры для каждого входа и выхода позволяют в незначительном диапазоне подстраивать амплитудно-частотные характеристики источников. В микшере задействованы 2 канала под микширование всех входящих сигналов.
Выходные сигналы двух каналов микшера подаются на соответствующие аналоговые входы усилителя мощности D-3000. Встроенный 5-полосный параметрический эквалайзер позволяет корректировать амплитудно-частотную характеристику каждого канала с учетом акустики помещения. С помощью эквалайзера ослабляются частоты, на которых проявляется акустическая обратная связь. Настройка АЧХ выполняется через веб-интерфейс.
Каждый из двух каналов усилителя мощности D-3000 нагружен на две двухполосные акустические системы SE-15K.
Выходная мощность профессиональной системы звукоусиления в стандарте DIN POWER для акустических систем SE-15K (нагрузка 4 Ом) составляет 2×1200 Вт.
Пример 2. Распределенная четырехканальная система профессионального озвучивания с использованием линейных массивов серии NLA
Четырёхканальная (стереофоническая) система профессионального озвучивания построена на основе усилителей D-3000 и D-6000. Сетевой трансивер DASR-288 выполняет аналого-цифровое преобразование 2 аудиосигналов, соответствующих левому и правому каналам (L, R) и передает по Ethernet-сети сформированные цифровые аудиопотоки на удалённые усилители D-3000 и D-6000. Для передачи аудиcигналов в несжатом виде и с минимальной задержкой используется технология DANTE. Управление потоками между DASR-288 и D-3000/6000 осуществляется c помощью программного обеспечения DANTE Controller от компании Audinate.
Одна пара усилителей D-3000 и D-6000 обеспечивает усиление левого (L) канала, другая пара - правого (R). Каждый усилитель в системе имеет свой уникальный IP-адрес. Зная IP-адрес и используя обычный браузер, пользователь производит настройку всех усилителей. В частности, для каждого устройства выбирается свой цифровой поток, принимаемый от DASR-288, - левый (L) или правый (R) канал.
Для совместного использования D-3000/6000 с NLA-5/NLA-15S целесообразно загрузить в память усилителей готовые предустановки - заранее выбранные значения параметров в виде текстового файла формата XML. Предустановки позволяют учесть индивидуальные ограничения и особенности каждой акустической системы. К примеру, для настройки выхода OUT1 усилителя D-6000 необходимо загрузить файл NLA15S_150716.xml, а для настройки OUT2 того же усилителя - NLA5_150716.xml. Аналогичная процедура проводится для всех выходов каждого усилителя.
Таблица 1. Загружаемые предустановки (пресеты) для усилителей распределённой системы
Функция встроенного активного кроссовера, поддерживаемая D-3000/6000, активно используется при построении данной системы. Тем не менее, применение предустановок фактически избавляет пользователя от настройки встроенного кроссовера, поскольку параметры фильтров кроссовера определяются загруженными предустановками.
Усилители мощности размещаются в непосредственной близости от элементов линейного звукового массива в специально разработанной стойке NLA-5 RACK, что позволяет сократить расходы и сделать систему более компактной.
Выходная мощность профессиональной системы звукоусиления в стандарте DIN POWER для элементов линейного массива NLA-5 составляет 2×2700 Вт, для сабвуфера линейного массива NLA-15S - 2×1200 Вт.
Пример 3. Распределённая трехканальная профессиональная система звукоусиления
Озвучивание помещения осуществляется с помощью трехканальной (стереофонической) профессиональной системы звукоусиления, построенной на усилителях мощности D-3000, D-6000 и акустических системах SQ-10K, CSB-12K. В данной системе дополнительно выделен один канал для сабвуфера. Применение сабвуфера позволяет расширить диапазон воспроизводимых частот и динамический диапазон системы в области низких частот, что благоприятно влияет на восприятие звуковой картины.
Мощные высококачественные профессиональные двухполосные акустические системы SQ-10K вместе с сабвуфером CSB-12K эффективно озвучивают пространство зала.
Источниками сигналов для системы профессионального озвучивания является высококачественный проигрыватель DC-101 и профессиональные динамические микрофоны MD-серии. Возможно подключение дополнительных источников: ноутбук, планшет.
В микшере задействованы 2 канала под микширование всех входящих сигналов.
Микшерный пульт имеет 8 входных моноканалов, 4 входных стереоканала, 4 выходные групповые шины, 4 выходные шины AUX. В каждом стереоканале имеется двухполосный эквалайзер. Регулировка уровня сигнала в каждом канале осуществляется поворотными регуляторами и отдельными ползунковыми регуляторами (фейдерами).
Выходные сигналы двух каналов микшера подаются на сетевой трансивер DAC-288, который в свою очередь оцифровывает и передает аудиопотоки по стандартной сети Ethernet с использованием технологии DANTE. На удаленной стороне в роли принимающего устройства выступают профессиональные усилители мощности D-3000 и D-6000. Для настройки и управлением усилителей применяется стандартный браузер, запущенный на ПК пользователя. Вход WAN на задней панели D-3000/6000 используется для удаленной настройки усилителя, а вход PRIMARY- для приема цифрового потока DANTE.
Усилитель поддерживает всевозможные функции DSP: микширование входных потоков, фильтрацию выходных сигналов, лимитирование, задержку и другие. Параметры каждой функции задает пользователь через веб-интерфейс.
В описываемой системе усилитель D-6000 микширует аудиосигналы левого и правого канала и выделяет низкочастотную составляющую из результирующего потока. По сути, на стороне усилителя реализуется функция микшера и активного кроссовера. Сформированный аудиосигнал усиливается и подается на сабвуфер CSB-12K. В данной системе применён один мощный сабвуфер, потому что человеческое ухо не воспринимает направление источника низких частот.
На стороне D-3000 из аудиопотока L выделяется составляющая СЧ+ВЧ и после усиления выводится на первую акустическую систему SQ-10K. Из аудиопотока R также выделяется составляющая СЧ+ВЧ и после усиления выводится на вторую акустическую систему SQ-10K.
Таким образом, каждый из двух каналов усилителя D-3000 нагружен на одну SQ-10K.
Благодаря применению в системе профессионального звука акустических систем SQ-10K и сабвуфера CSB-12K обеспечивается широкий диапазон воспроизводимых частот 45...20000 Гц.
Акустические системы SQ-10K имеют 13 точек для крепления в подвесном варианте. могут фиксироваться на стене с помощью кронштейна SB-30HA, либо устанавливаются на стойку TSS-1. Сабвуфер CSB-12K устанавливается на пол.
Выходная мощность профессиональной системы звукоусиления в стандарте DIN POWER составляет:
- 2×600 Вт (для акустических систем SQ-10K, нагрузка 8 Ом);
- 1200 Вт (для акустической системы CSB-12K, нагрузка 8 Ом).
Мощный усилитель класса "D", так называемый импульсный УМЗЧ, вполне по силам построить самостоятельно. Эффективность его действительно впечатляет - радиатор едва прогревается! Но так как опыта соборки таких УНЧ у радиолюбителей немного, вначале кратко объясним, как они работают.
Что такое усилитель класса D?
Ответ может звучать просто: это усилитель работающий в ключевом режиме. Но для того, чтобы полностью понять как они работают, рассмотрим традиционные усилители класса AB, что работают как линейные устройства. В импульсных переключающих усилителях, силовые транзисторы (Мосфеты) действуют как переключатели, быстро изменяя свое состояние с off на on. Это обеспечивает очень высокую эффективность, до 95%. Из-за этого усилитель не вырабатывает много тепла и соответственно не требует большой теплоотвод, в отличии от линейных усилителей класса АВ. Для сравнения, даже усилитель класса B может достигнуть максимальной эффективности в 78% (и то в теории). Ниже смотрите блок-схему УМЗЧ класса D, или усилителя с ШИМ.
Входной сигнал преобразуется в широтно-импульсный, прямоугольный сигнал с помощью компаратора. Это означает, что входные данные, закодированы в скважности прямоугольных импульсов. Прямоугольный сигнал усиливается, а затем проходят через низкочастотный фильтр для получения похожего на исходный аналоговый сигнал.
Существуют и другие методы для преобразования сигнала в импульсы, такие как Дельта-Сигма модуляция, но для этого проекта будем использовать более простую ШИМ.
На осциллограмме ниже можно посмотреть, как преобразовывается синусоидальный входной сигнал в прямоугольный, сравнивая его с треугольным.
При положительном пике синусоиды, скважность прямоугольного импульса составляет 100%, а на отрицательном пике она составляет 0%. Фактическая частота сигнала треугольника гораздо выше, порядка сотен килогерц, так что мы позже можем выделить исходный сигнала. Фильтр не идеален, поэтому треугольный сигнал нужен с частотой как минимум в 10 раз выше, чем максимальная звуковая в 20 кГц.
Теперь, когда мы знаем, как работает усилитель звука класса D, давайте попробуем его собрать своими руками. Вот схема принципиальная такого усилителя с ШИМ.
Транзисторы предлагаем использовать IRF540N или IRFB41N15D. Эти полевые транзисторы имеют низкий заряд затвора для быстрого переключения и низкое значение RDS(on) (сопротивление перехода) для снижения энергопотребления. Вы также должны убедиться, что транзистор имеет достаточно высокое значение Vdc (напряжение сток-исток). Можно использовать и IRF640N, но RDS существенно выше, что приведёт к меньшей эффективности.
Выше приведена таблица со сравнением основных параметров этих трех транзисторов:
Для монтажа платы можно использовать SMD компоненты, попробовать применить микросхему IR2011S вместо IR2110. Возможно УНЧ и не заработает с первой попытки, но когда вы услышите четкий и мощный звук, исходящий из колонок - поймёте что схема того стоит.
Обсудить статью УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ КЛАССА D