Bộ khuếch đại âm thanh là gì?

Bộ khuếch đại âm thanh là gì chắc hẳn nhiều người trong chúng ta vẫn chưa biết nhiều về định nghĩa này. Do vậy Bảo Châu Elec xin chia sẻ cho quý khách hàng thêm thông tin về thiết bị điện tử này. Hy vọng qua bài viết này sẽ giúp quý khách hàng hiểu hơn về bộ khuếch đại.

Bạn cũng nên tham khảo một số bài viết sau:

Top 3 cục đẩy công suất giá rẻ nhất hiện nay

Cục Đẩy Công Suất Cũ Mới, Lớn Nhỏ - hàng nhập khẩu chính hãng

Máy khuếch đại âm thanh là hay còn gọi là amply, một bộ khuếch đại điện tử, nó sẽ khuyếch đại tín hiệu âm thanh công suất thấp ( có tần số trong khoảng 20 – 20 000 Hz, đây cũng là khoảng mà con người có thể nghe thây) lên 1 mức thich hợp từ đó xuất ra loa, và đây cũng là bước cuối cùng trong một chuỗi chu trình phát lại âm thanh điển hình

Những tầng đầu tiên trong chu trình đó là bộ khuếch đại âm thanh công suất thấp, nó thực hiện những chức năng như tiền khuếch đại, cân bằng, điều khiển âm sắc, trộn/ hiệu ứng, hay những nguồn âm thanh như máy phát, máy chơi đĩa, máy cát sét.

Trong khi những tín hiệu đầu vào của một máy khuếch đại âm thanh chỉ khoảng vài trăm micro wat thì đầu ra của nó có thể là hàng chục, hàng trăm hay thậm chí hàng nghìn wat

LỊCH SỬ

Hình ảnh ông Lee DeForest và phát mình chiếc đèn triot 3 chân của mình.​ (Ảnh chụp vào khoảng năm 1914 đến 1932, nguồn Wikipedia)​

Máy khuếch đại âm thanh được phát minh vào năm 1909 bởi Lee De Forest khi ông phát minh ra triode bóng chân không. Triode là một thiết bị có 3 cực với một tấm điều khiển có thể đo dòng chảy của các electron từ dây tóc tới các tấm. Bộ khuyếch đại triode chân không đã được sử dụng để tạo nên chiếc đài AM đầu tiên.

Hình ảnh chiếc đài AM đầu tiên

 Những bộ khuếch đại công suất âm thanh được dựa trên những ống chân không, và một vài trong số chúng đã đạt tới mức độ chất lượng đặc biệt cao. Hầu hết những bộ khuếch đại âm thanh hiện đại ngày nay đều dựa trên những thiết bị dạng cứng (những transistor như BJTs, FETs và MOSFETs), nhưng vẫn có một vài người yêu thích kiểu khuếch đại ống chân không. Những bộ khuếch đại dựa trên các transistor dần trở phổ biến vào cuối những năm 1960.

NHỮNG THÔNG SỐ THIẾT KẾ

Những thông số thiết kế quan trọng cho các bộ khuếch đại âm thanh là sự cộng hưởng tần số, độ khuếch đại, độ ồn và độ méo. Những thông số này ảnh hưởng qua lại lẫn nhau; Việc tăng độ khuếch đại thường dẫn tới việc tăng độ ồn và méo. Trong khi những phản hồi âm thực tế lại làm giảm độ khuếch đại, nó cũng làm giảm độ méo. Hầu hết các bộ khuếch đại âm thanh là bộ khuếch đại tuyến tính, hoạt động trong lớp AB.

ỨNG DỤNG

Những ứng dụng quan trọng bao gồm các hệ thống địa chỉ công cộng, các hệ thống tái tạo âm thanh cho các rạp hát, và các hệ thống âm thanh trong nhà như rạp hát gia đình, các nhạc cụ khuếch đại bao gồm gitar điện, bộ gõ điện khuếch đại cũng sử dụng bộ khuếch đại công suất âm thanh. Ngày nay, bộ khuếch đại âm thanh thường được sử dụng tại gia đình phục vụ các nhu cầu giải trí như nghe nhạc, hát karaoke và được biết đến nhiều nhất với cái tên amply karaoke. Ngoài ra theo xu hướng mới cục đẩy công suất và vang số cũng là một trong những thiết bi khuếch đại âm thanh được sử dụng nhiều trong thời gian gần đây.

PHÂN LOẠI

Hầu hết các thiết bị điện tử sử dụng ít nhất một bộ khuếch đại, nhưng có rất nhiều loại bộ khuếch đại .Trong bài viết này chúng tôi sẽ không cố gắng để mô tả tất cả các loại khác nhau của các bộ khuếch đạimà sẽgiới thiệu những nguyên tắc chung của các bộ khuếch đại và một số mạch khuếch đại điển hình.

Hầu hết các bộ khuếch đại có thể được phân loại theo hai cách. Việc phân loại đầu tiên là theo chức năng của nó. Theo cách phân loại này có bộ khuếch đại điện áp hoặc khuếch đại công suất . Việc phân loại thứ hai là bởi Tần số đáp ứng của nó và có 3 loại : bộ khuếch đại âm thanh, bộ khuếch đại tần số vô tuyến, bộ khuếch đại video.

Bạn không thể biết những gì các mạch chính xác , nhưng bạn sẽ biết những thông số kỹ thuật của các bộ khuếch đại và tần số mà nó được thiết kế để xử lý.

Nếu bạn mô tả một bộ khuếch đại bởi hai phân loại này ( chức năng và đáp ứng tần số ), bạn sẽ có một mô tả làm việc tốt của bộ khuếch đại .

Bộ khuếch đại điện áp và khuếch đại công suất

Tất cả các bộ khuếch đại là các thiết bị hiện kiểm soát . Tín hiệu đầu vào một bộ khuếch đại điều khiển âm lượng đầu ra của bộ khuếch đại . Các kết nối của thiết bị khuếch đại ( đèn điện tử , bóng bán dẫn , bộ khuếch đại từ, vv) và các mạch điện của bộ khuếch đại xác định loại của bộ khuếch đại.

Một khuếch đại điện áp là một bộ khuếch đại trong đó tín hiệu điện áp đầu ra lớn hơn tín hiệu điện áp đầu vào . Nói cách khác, một bộ khuếch đại điện áp khuếch đại điện áp của tín hiệu đầu vào .

Một bộ khuếch đại công suất là một bộ khuếch đại , trong đó công suất tín hiệu đầu ra lớn hơn công suất tín hiệu đầu vào . Nói cách khác, một bộ khuếch đại công suất khuếch đại công suất của tín hiệu đầu vào . Hầu hết các bộ khuếch đại công suất được sử dụng như các bộ khuếch đại cuối cùng ( giai đoạn khuếch đại) và kiểm soát (hoặc ổ đĩa ) các thiết bị đầu ra . Các thiết bị đầu ra có thể là loa, micro , một ăng-ten , hoặc là thiết bị trên đầu một máy ghi âm . Bất cứ thiết bị nào, công suất để làm cho nó làm việc (hoặc hoạt động ) là một bộ khuếch đại công suất.

Hình 1 -3A . - Sơ đồ khối của điện áp của bộ khuếch đại điện áp .

Hình 1-3 cho thấy một sơ đồ khối đơn giản của một bộ khuếch đại điện áp và một bộ khuếch đại công suất với đầu vào và đầu ra tín hiệu của nó . Chú ý rằng trong hình (A) đầu ra tín hiệu điện áp lớn hơn điện áp tín hiệu đầu vào .

Hình 1 -3B . - Sơ đồ khối của điện áp của bộ khuếch đại công suất .

Theo hình (B) của các con số tín hiệu điện áp đầu ra thấp hơn điện áp tín hiệu đầu vào . Như một bộ khuếch đại điện áp , mạch này có mức tăng dưới 1 . Công suất đầu ra  lớn hơn công suất đầu vào . Vì vậy, mạch này là một bộ khuếch đại công suất.

Việc phân loại các bộ khuếch đại như là một điện áp hoặc khuếch đại công suất được thực hiện bằng cách so sánh các đặc tính của tín hiệu đầu vào và đầu ra.

Nếu tín hiệu đầu ra là trong biên độ điện áp lớn hơn so với tín hiệu đầu vào , bộ khuếch đại là một bộ khuếch đại điện áp . Nếu không đạt được điện áp , nhưng công suất đầu ra lớn hơn công suất đầu vào , bộ khuếch đại là một bộ khuếch đại công suất.

Đáp ứng tần số của bộ khuếch đại

Ngoài việc được phân loại theo chức năng , bộ khuếch đại được phân loại theo đáp ứng tần số . Đáp ứng tần số của bộ khuếch đại đề cập đến băng tần số, phạm vi tần số mà các bộ khuếch đại được thiết kế để khuếch đại .

Bạn có thể tự hỏi tại sao Tần số đáp ứng là rất quan trọng ? Tại sao không phải là một bộ khuếch đại được thiết kế để khuếch đại tín hiệu 1000 Hz làm việc cũng chỉ ở 1000 MHz? Câu trả lời là các thành phần của bộ khuếch đại phản ứng khác nhau ở tần số khác nhau. Thiết bị khuếch đại ( đèn điện tử , bóng bán dẫn , bộ khuếch đại từ, vv) chính nó sẽ có những hạn chế tần số và đáp ứng theo những cách khác nhau để thay đổi tần số. Tụ điện và cuộn cảm trong mạch sẽ thay đổi điện kháng của nó và làm thay đổi tần số. Thậm chí số lượng nhỏ của điện dung và điện cảm giữa các hệ thống dây điện mạch và các thành phần khác ( interelectrode điện dung và tự cảm ) có thể trở thành đáng kể ở tần số cao . Khi phản ứng của các thành phần khác nhau với các tần số, các thành phần của một bộ khuếch đại được lựa chọn để khuếch đại một phạm vi nhất định.

Ba loại chính của Tần số đáp ứng cho các bộ khuếch đại là Bộ khuếch đại âm thanh , Bộ khuếch đại RF, và Bộ khuếch đại video.

- Một bộ khuếch đại âm thanh được thiết kế để khuếch đại tần số từ 15 Hz đến 20 kHz. Bất kỳ bộ khuếch đại được thiết kế nằm trong phạm vi tần số âm thanh này được coi là một bộ khuếch đại âm thanh.

- Trong các bộ khuếch đại rf, " rf " là viết tắt của tần số vô tuyến . Các bộ khuếch đại được thiết kế để khuếch đại tần số từ 10 kHz và 100.000 MHz. Một bộ khuếch đại đơn lẻ sẽ không khuếch đại toàn bộ phạm vi tần số vô tuyến, nhưng bất kỳ bộ khuếch đại có băng tần số nằm trong phạm vi tần số vô tuyến được coi là một bộ khuếch đại RF .

- Một bộ khuếch đại video là một bộ khuếch đại được thiết kế để khuếch đại băng tần từ 10 Hz đến 6 MHz . Bởi vì đây là một băng rộng của tần số, các bộ khuếch đại đôi khi được gọi băng rộng bộ khuếch đại. Trong khi một bộ khuếch đại video sẽ khuyếch đại băng tần rất rộng của tần số, thì tất nhiên nó sẽ không có lợi khi khuếch đại băng tần hẹp . Nó đòi hỏi nhiều các thành phần hơn một bộ khuếch đại băng tần hẹp để khuếch đại một loạt các tần số có băng tần rộng đến vậy.