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Willkommen zurück für eine weitere Runde der Systemkalibrierung. In der Serie haben wir bisher alles abgedeckt, vom allgemeinen Setup über die Grundkalibrierung über Lautsprecherkonzepte bis hin zum Bass-Management und sogar einige Grundakustik. Was bleibt dann übrig? Verstärker und Konverter!
In diesem nächsten Teil der Serie wird genau analysiert, was genau in diese Leistungsverstärker fließt, warum sie den Klang so beeinflussen und was letztendlich für uns als Audioingenieure und Musiker am besten funktioniert. Und wenn Sie befürchten, dass dieses Tutorial zu technisch wird, da es sich um Elektronik handelt, fürchten Sie sich nicht. Alles wird klar, einfach und dennoch detailliert gehalten, damit jeder mitgehen kann.
In diesem Sinne, lasst uns verstärkt werden!
Es gibt viele Möglichkeiten, wie Verstärker entworfen werden können, und jedes Design hat seine eigenen Vor- und Nachteile. Diese unterschiedlichen Entwürfe sind typischerweise in einem Klassensystem unter Verwendung von Buchstaben organisiert.
Wenn Sie den Luxus haben, ein Shootout durchzuführen und diese Verstärker nebeneinander zu vergleichen, sollten Sie dies auf jeden Fall tun. Shootouts können jedoch aufgrund der Seltenheit einiger Designs entweder teuer oder gar nicht zusammenkommen.
Während wir als Toningenieure und Musiker normalerweise nur darauf achten, wie sie klingen, können wir mit fundierten Kenntnissen des Verstärkerdesigns den Klang eines Verstärkers grob bestimmen, bevor er überhaupt gehört wird. Dies ist besonders nützlich, wenn Sie nach einem neuen Verstärker für Ihre neuen Lautsprecher suchen, aber keine Möglichkeit haben, es vor dem Kauf auszuprobieren..
Denken Sie auch daran, dass ein bestimmtes Amp-Design bestimmte Eigenschaften haben kann, eine kleine Änderung hier oder dort im Design jedoch zu einer großen Klangänderung führen kann (insbesondere wenn billige Teile in einem guten Design verwendet werden). Wieder ist nichts besser als den Verstärker für sich selbst zu hören!
Lassen Sie uns daher einige typische Verstärkerklassendesigns betrachten.
Diese Arten von Verstärkern werden von vielen als der heilige Gral des Verstärkerdesigns angesehen. Ein Class-A-Design arbeitet ohne Verstärkung des technischen Jargons mit dem gesamten Eingangssignal, wenn es verstärkt wird.
Was heißt das genau? Dies bedeutet, dass das Verstärkerelement (Transistor oder Röhre) niemals ausgeschaltet wird, da es das Signal verstärkt. Dies führt zu einem sehr sauberen, stabilen Klang, da es ständig in Betrieb ist. Dies erzeugt eine sehr enge Hochfrequenzantwort und im Allgemeinen weniger harmonische Verzerrung.
Allerdings hat alles einen Preis und mit Klasse A ist Effizienz immer das Problem. Designs der Klasse A sind sehr heiß und verbrauchen viel Energie, um die Verstärkung zu erzeugen. Die allgemeine Regel bei Verstärkern der Klasse A ist, dass Sie im besten Fall einen Wirkungsgrad von 50% erzielen, wodurch große teure Kühlkörper und Stromversorgungen erforderlich sind.
Wenn Sie einen Amp der Klasse A einschalten, aber kein Eingangssignal speisen, ziehen Sie trotzdem die gleiche Menge Strom! Wenn Sie einen leistungsstarken Verstärker für Ihre Lautsprecher benötigen, müssen Sie einen großen Class-A-Verstärker für den Aufprallschutz vorbereiten!
Diese Verstärker wurden geschaffen, um die Nachteile von Class-A-Verstärkern auszugleichen. Die Prämisse hier ist, dass wir ein sogenanntes Push-Pull-System haben, bei dem zwei Elemente verwendet werden, so dass eines nur die positive Hälfte einer Wellenform verstärkt und das andere nur das Negative verstärkt und die beiden vor der Ausgabe neu kombiniert werden.
Wenn ein Verstärkungselement der Klasse B keinen Eingang hat, wird es vollständig ausgeschaltet, um Strom zu sparen. Dies führt zu einer wesentlich höheren Effizienz und reduziert die Kosten, da weniger leistungsstarke Netzteile und Kühlkörper benötigt werden.
Bei Designs der Klasse B fehlt es jedoch normalerweise an dem, was für Audioverstärker am wichtigsten ist. Da zwei verstärkende Elemente zusammenarbeiten, müssen Sie sie einschalten, sobald das andere endet, um eine glatte Wellenform zu erzeugen. Dieser Übergang findet jedoch nicht perfekt statt, was zu einer Übergangsverzerrung am Nullpunkt einer Wellenform führt.
Viele empfinden diese Art von Verzerrung als sehr unangenehm, weshalb Verstärker der Klasse B nicht oft in Audio verwendet werden.
Dieses Verstärkerdesign ist nichts anderes als ein Kompromiss zwischen der Qualität eines Designs der Klasse A und eines Designs der Klasse B. Die meisten Verstärker auf dem heutigen Markt sind AB, da sie relativ billig herzustellen sind, aber die Audioqualität nicht zu sehr beeinträchtigen. In der Tat glauben einige, dass moderne Designs der Klasse AB genauso hochwertig sind wie eine Klasse A; Schießereien helfen hier!
Die Funktionsweise eines Class-AB-Verstärkers ist im Kern immer noch ein Class-B-Design, aber es führt immer noch ein kleines Stückchen dazu, den in einem Class-B-Design fehlenden Überkreuzungspunkt zu glätten und korrekt zu verbinden.
Natürlich gibt es Klassen C, D und E für Verstärker, aber diese werden oft nicht für Audioverstärker verwendet. obwohl die Klasse D für den Live-Sound häufiger geworden ist. Im Allgemeinen werden Sie bei der Arbeit mit Audio wahrscheinlich zwischen den Klassen A und AB wählen, da wir die höchstmögliche Audioqualität benötigen und diese Designs so linear sind, wie es nur geht.
Wenn Sie die Möglichkeit haben, eine Qualitätsklasse A zu erhalten, würde ich sie wärmstens empfehlen, da sie Ihnen fast Linearität garantiert, aber es gibt viele hochwertige AB-Designs, die für das Audio-Engineering gut geeignet sind.
Abgesehen von der Auswahl eines zu verwendenden Leistungsverstärker-Designs gibt es noch weitere praktische Erwägungen, die berücksichtigt werden müssen, z. B. das Anpassen eines Verstärkers an einen Lautsprecher. Zuallererst müssen wir genau ermitteln, wie viel Watt pro Kanal wir benötigen, um unseren Lautsprecher effizient zu betreiben und nicht die Treiber oder den Verstärker zu vernichten. Hier sind einige Dinge, die Sie benötigen, um dies herauszufinden.
Der RMS-Wert des Lautsprechers ist im Wesentlichen die Mindestleistung, die Sie zum Betreiben der Lautsprecher benötigen. Andere werden Ihnen sagen, dass, solange Sie nicht versuchen, die Lautstärke zu regeln, Sie in Ordnung sein werden, aber als Toningenieure müssen wir von Zeit zu Zeit laut hören, um sicherzugehen, dass diese Einstufung das Mindeste sein sollte.
Diese Bewertung ist jedoch nur die halbe Wahrheit, da wir wissen müssen, welche Impedanz die Lautsprecher haben. Diese Bewertung ist gegen den Strom und je niedriger die Impedanz, desto besser fließt der Strom. Für unsere Lautsprecher bedeutet dies, dass, wenn unser RMS 200 W bei 8 Ohm ist, unser Verstärker mindestens 200 W bei 8 Ohm betragen muss. Wenn Sie jedoch mit Verstärkern arbeiten, können sie normalerweise mit mehreren Impedanzen arbeiten, wodurch sich die Ausgangsleistung der Verstärker ändert.
Wenn unser Leistungsverstärker beispielsweise bei 8 Ohm 200 W ist und wir ihn an einen 4-Ohm-Lautsprecher anschließen, würde unser Verstärker theoretisch bei 400 W laufen, da er jetzt doppelt so effizient ist. Sie werden nie wirklich eine echte Verdoppelung unserer Leistung erhalten, sondern nur geringfügige Leistungssteigerungen.
Im Allgemeinen arbeiten die meisten Verstärker bei 8 Ohm und 4 Ohm, während andere mit bis zu 2 Ohm arbeiten können und andere auf 16 Ohm. Für diejenigen mit 4-Ohm-Lautsprechern stehen im Allgemeinen mehr Optionen zur Verfügung, wenn sie Leistungsverstärker mit höherer Wattleistung benötigen.
Bisher haben wir jedoch nur die Mindestanforderungen für Leistungsverstärker besprochen. Tatsächlich sollte Ihr Leistungsverstärker 1,5 bis 2-mal höher sein als der Effektivwert Ihres Lautsprechers (natürlich bei angepassten Impedanzen)..
"Aber das wird deinen Lautsprecher umhauen!" du sagst. Aber in Wahrheit wird die Lautstärke wahrscheinlich so laut sein, dass Sie Ihren Lautsprecher nie annähernd durchbrennen können.
Ironischerweise führt ein zu geringer Stromverbrauch Ihres Lautsprechers mit einem schwächeren Verstärker eher dazu, dass ein Lautsprechertreiber durchbrennt. Warum ist das? Je mehr wir bewirken, dass der Verstärker arbeitet, desto größer ist die Chance, dass es zu einer Verzerrung der Rechteckwellenform kommt. Dies führt dazu, dass ein Treiber ausgebrannt wird.
Durch die Verdoppelung der Effektivwerte des Lautsprechers für die Bewertung unserer Verstärker wird sichergestellt, dass wir diese Verzerrung niemals erreichen.
Bisher haben wir uns mit den wichtigsten Aspekten von Leistungsverstärkern befasst, die Sie zum Laufen bringen, aber das heißt nicht, dass wir alle Überlegungen berücksichtigt haben. Es gibt verschiedene andere Funktionen und Designs, die den Klang des Leistungsverstärkers beeinflussen können.
Schauen wir uns in diesem Sinne eine Liste verschiedener anderer Funktionen an, die wir berücksichtigen sollten.
Einige Verstärker können sowohl Mono als auch Stereo laufen. Dies wird als Bridged-Modus bezeichnet. Dadurch wird mehr Strom für die Stromversorgung eines einzelnen Lautsprechers erzeugt, und tatsächlich gibt es streng Mono-Verstärker, die als Monoblöcke bezeichnet werden.
Im Allgemeinen sind Monoblöcke effizienter als Stereo-Amps, da sie nur einen Lautsprecher ansteuern müssen. Sie können sie entweder als Mono-Monitore mit einem Verstärker in einem Chassis, Dual-Mono mit zwei separaten Verstärkern in einem Chassis (dazu gehören separate Netzkabel und alles) oder Dual-Mono-Monitore, die einige Teile teilen, den Rest jedoch voneinander trennen. Die ersten beiden können sich möglicherweise etwas von den letzten unterscheiden, da sie wirklich voneinander getrennt sind.
Einige behaupten, dass sie auch geringere Verzerrungen, saubereren Klang und bessere Stereobilder haben. Machen Sie nach Möglichkeit erneut einen Schießstand.
Einige Verstärker sind in der Tat digitaler Natur und enthalten eine Reihe anderer Funktionen, die für Toningenieure nützlich sein können oder nicht. Einige der wichtigsten digitalen Funktionen, die Sie finden werden, sind Limiter, Temperatur- und Spannungsmessung sowie die Optimierung der Oberwellen. Die meisten dieser Funktionen sind praktisch für Live-Toningenieure, die höchstwahrscheinlich keine Verzerrung wünschen, zusätzlichen Bassinhalt benötigen und ihr System genau überwachen müssen.
Studio-Ingenieure benötigen diese Funktionen jedoch normalerweise nicht, da sie einen wirklich neutralen Sound erzeugen müssen, der überall und nicht nur am Veranstaltungsort zu hören ist. Da das Setup eines Studios jedoch in der Regel konstant ist, ist es normalerweise nicht erforderlich, einen Verstärkerstatus zu überwachen. Sie haben jedoch die Wahl, was Sie brauchen.
Obwohl es unbedeutend erscheinen mag, kann es notwendig sein, einen Verstärkungsknopf an einem Verstärker zu haben, oder es könnte eine Gefahr darstellen. Im Allgemeinen haben die meisten Verstärker, die für den Live-Einsatz konzipiert wurden, Stereo-Gain-Regler als Referenzpegelregler und einen Stereo-Balancer.
Einige HiFi-Audioverstärker verfügen entweder über einen einzigen Gain-Regler oder gar keinen. Diejenigen, die diesen einzelnen Drehknopf haben, haben dies im Interesse der Einfachheit. Viele High-End-Audioverstärker verfügen jedoch nicht über einen Gain-Regler, da das Audiosignal theoretisch dadurch beeinträchtigt werden könnte, dass das Audio durch das Potentiometer geleitet werden muss.
Außerdem möchten Studios, die ihr System einmal einrichten und vergessen möchten, nicht, dass jemand versehentlich den Gain-Knopf drückt und das System abschießt und den Ingenieur verrückt macht, warum er seine anderen Gewinne so stark steigern musste.
Wenn Ihre Konverter aus irgendeinem Grund keinen verstärkungsgesteuerten Ausgang haben, benötigen Sie auf jeden Fall einen Verstärker oder einen Vorverstärker (nicht den Mikrofonpegel). Wenn Sie an Ihrem Wandler eine Ausgangsverstärkungsregelung haben, können Sie diesen als Referenzwert verwenden und nicht an Ihrem Leistungsverstärker.
Es versteht sich von selbst, dass die Debatte über Solid State vs. Tube bis heute anhält. Jedes der Klassen-Designs ist möglich, entweder mit Transistoren oder Röhren, aber eines davon beeinflusst den Klang.
Einige argumentieren, dass Röhren einen natürlicheren warmen Klang erzeugen und dass der Festzustand zu tot und zu klinisch klingt. Andere sagen, dass Solid State der genaueste und sauberste Klang ist, und jeder Ingenieur sollte diese als Referenz verwenden, um den Mix nicht zu verzerren.
Um ehrlich zu sein, kann es sehr saubere Rohre und sehr schlammige Rohre geben, genauso wie es sehr saubere feste Zustände und sehr trübe feste Zustände sein können. Die einzige wirkliche Überlegung ist, wie gut sie implementiert werden, da beide ein eigenes Design erfordern.
Ich empfehle, sie auszuprobieren und zu schießen, wenn Sie können und ohne Vorurteile darüber nachdenken, was sich besser anhört. (Wenn Sie den Vorspannungswitz haben, wissen Sie zu viel über Verstärker.).
Diese Bewertung eines Verstärkers ist die Fähigkeit, auf Änderungen zu reagieren. Eine niedrige Anstiegsgeschwindigkeit bedeutet, dass der Verstärker langsam reagiert und die Transienten Ihrer Musik so verzerrt, dass sie nicht so genau sind, wie sie sein sollten.
Einige argumentieren, dass die Slew-Rate überbewertet ist und den Klang nur minimal beeinflusst, während andere glauben, dass dies für klare Artikulationen unerlässlich ist. Im Allgemeinen werden Verstärker mit besseren Slew-Raten mehr kosten. Wenn Sie es sich jedoch leisten können, werden die besseren Slew-Raten Ihren Sound nicht im geringsten verletzen, möglicherweise sogar verbessern.
Was haben wir hier gelernt? Wir haben überlegt, wie viele verschiedene Optionen und Designs in die Leistungsverstärker fließen und wie sie den Klang unseres Systems beeinflussen können oder nicht. Als einer der drei Hauptbestandteile eines modernen Setups müssen Sie sicherstellen, dass Sie alles richtig machen, wenn Sie passive Lautsprecher verwenden. Vergessen Sie nicht, sicherzustellen, dass Ihr Verstärker leistungsfähig genug ist, als linearer Frequenzgang und in Ihrem Budget ist, und Sie sind gut aufgehoben!
Beim nächsten Mal werden wir uns das letzte Teil des Puzzles, die Konverter, genauer ansehen. Bis zum nächsten Mal!
Accentsconagua