Potentzia etapa

Inpedantzia korronte baten eroapenari edozein gailuk ezartzen dion erresistentzia (oposizioa) da, kasu honetan, korronte alternoa.

Anplifikadore baten sarrera-inpedantziak gutxienez 10 kΩkoa izan behar du. Paraleloan 10 anplifikadore posizionatuz gero, karga osoa  1kΩkoa izateko ematen zaio balio hori.

Konektatu beharreko bozgorailuaren inpedantzia nominalaren eta anplifikadorearen irteerako inpedantziaren arteko erlazioa adierazten du (irteeran benetan duen inpedantzia elektrikoa).

Zenbat eta moteltze-faktore handiagoa, orduan eta hobeto, baina berrehundik gora, anplifikadorea karga erreaktiboetatik ( hura hautsi ditzaketenak) gaizki babestuta dagoela esan nahi du.

Indargetze-faktorea honako hau da: 200 8Ωren gainean; horrek esan nahiko du anplifikadorearen irteera-inpedantzia erreala 0,04Ωkoa (8/200) dela.

Fabrikatzaile askok baxuentzako moteltze-faktorea barne hartzen dute, eta hori oso baliagarria da badakigulako hori dela erantzuna maiztasun kritikoan. Honela adieraziko litzateke: 150 8ren gainean eta 40 Hzra.

Potentzia elektrikoari egiten dio erreferentzia, ez potentzia akustikoari.

Bozgorailuan bezala, gehiegizko distortsionatu edo kalteak jasan aurretik potentzia-etapan sar daitekeen energia-kantitate maximoa da.

Anplifikadorearen gehienezko potentzia inpedantzia jakin baten arabera zehazten da, oro har, 8Ω. Adibidez: 175 W 8Ωren gainean.

Anplifikadorea estereoa bada, kontuan izan behar da potentzia hori kanal bakoitzari edo biei dagokien. Horregatik, zehaztapen teknikoetan, bi ohar hauetako bat gehitzen da:

- bi kanalak elikatuta

- kanalez-kanal.

Sarrerako inpedantzia aldatzeko aukera ematen duten ekipoetan, parametro hori aldatzeak potentzian sartzen dituen aldaketak ere kontuan hartu behar dira. Kasu honetan gertuko hurbilketak egiten dira, inoiz ez dira absolutuak, anplifikadoreen egungo egoeran hori ezinezkoa delako. Horrela, anplifikadore bat badugu, zeinean espezifikazio teknikoetan 175 W agertzen bada 8Ωren gainean, inpedantzia 4 Ωra murrizten badugu, potentzia bikoitza izango da, 350 W (anplifikadore ideal batean, 350 W izan beharko lirateke).

Potentziaren barruan potentzia nominala eta piko-potentzia bereizten dira.

Gehieneko potentzia eraginkorra, edo erregimen jarraituko batez besteko potentzia elektrikoa, Irteera-etapak minutu batean 1 kHzko maiztasunean, fabrikatzaileak zehaztutako inpedantzia nominalaren gainean (normalean 4Ω, 6Ω edo 8Ω) eta tresnekin egiazta daitekeen potentzia elektrikoa da.

Po = Vo (rms) ²/Zo adierazpenak emana dator, non:

Po irteerako potentzia den.

Vo irteerako tentsio eraginkorra den (tentsio elektrikoa).

Zo anplifikadorearen inpedantzia nominala den.

Oharra: potentzia neurtzeko erresistentzia purua erabiltzen da, inpedantzia konplexu batek anplifikadorearen jarduera aldatzen baitu.

Potentzia eraginkorra ekipamenduaren distortsioak mugatzen du, hau potentziarekin hazten baita. Horrela, potentzia erabilgarria distortsio nominaleko maila batean zehazten da, hala nola % 1, 2 edo 5 ( % 10 kalitate baxuko anplifikadoreetan) edo % 0,25 baino gutxiago kalitate handiko beste batzuetan. Neurri hori aurrekoa baino txikiagoa da.

Anplifikadoreak narriatu aurretik, aldian behin, jasan dezakeen gehienezko potentzia inpultsiboa (seinale-gailurra).

Fabrikatzaile batzuek potentzia nominala zehaztu beharrean, gailurraren potentzia zehazten dute anplifikadorearen irismena makillatzeko, gailurraren potentzia beti potentzia nominala baino handiagoa baita. Xehetasun horri adi egon behar zaio, eta kontuan izan behar da anplifikadore baten gailurreko potentzia bere balio nominala halako 2 dela.

Irteerako hondar-zarataren tentsioari egiten dio erreferentzia, eta dB-tan adierazten da.

Seinale/zarata erlazioa entzumen-atalasearen azpitik egoteko, gutxienez 100 dB-koa izan behar du. Handiagoa, 110 dB, potentzia handiko anplifikadoreen kasuan (200 wattetik gorakoak).

Anplifikadorea bozgorailura konektatuta dagoen modua adierazten du. Hainbat modu egon daitezke:

• Zuzeneko akoplamendua, biak zuzenean akoplatuta daudenean. Horri esker, maiztasun-erantzunik onena lor daiteke, eta errendimendu handiagoa kargari emandako potentziari dagokionez.
• Akoplamendu induktiboa, anplifikadorea eta bere karga transformadore baten bidez akoplatuta daudenean.
• Kapazitate-akoplamendua, akoplamendua kondentsadoreen bidez egiten bada.

Barnean, anplifikadoreak tentsio jarraituarekin funtzionatzen du, baina, irteeran, seinalea korronte alternoa bihurtzen du. Anplifikadore bat bozgorailuarekin zuzenean konektatzen dugunean, zuzeneko akoplamendu hori hondar-korronte jarraitua (offset DC) ahalik eta baxuena izateko moduan egin behar da, 40 milibolteko muga gainditu gabe. (Ohikoenak 15 miliboltiotan daude).

Kalkula ezazu muga non haren barruan anplifikadoreak berdin erantzuten dien (erantzun laua) audiofrekuentziei (20-20.000 Hz) oso potentzia txikiarekin.

Anplifikadoreen maiztasun-erantzuna dB-tan neurtzen da, erreferentzia gisa hartuta watt bateko potentzia 8 ohmioko inpedantziarekin. Maiztasunean erantzun optimoa lortzeko, 5 dB gainetik izan behar du (+ 5 dB) edo azpitik (- 5 dB).

Fabrikatzaile askok, audiofrekuentziak bakarrik erabili beharrean, anplifikadoreak perturbazio suprasoniko edo subsonikoetatik babesteko, frekuentzia-banda altuago baterako maiztasun-erantzuna neurtzen dute (normalean 12 eta 40.000 Hz artean). Kasu horretan, maiztasun optimoko erantzun batek 3 dB inguruan egon behar du gainetik (+ 3 dB) edo azpitik (- 3 dB).

Batez besteko eta goiko edo behekoen arteko maiztasunen erlazioa adierazten du fasean. Audiofrekuentzien espektroan (20 – 20.000 Hz) dagoen desfase horrek (aurreratzeak edo atzerapenak) ez luke 15º baino handiagoa izan behar, seinalea distortsiorik edo ezeztatzerik gerta ez dadin.

Badaude Anplifikadore-eredu batzuk fasea pasoko banda osoan inbertitzen dutenak, eta horrek zailtasunak eragin ditzake eraginkortasunean (gogoan ez badugu, seinale osoa bertan behera utzi ahal izango dugu).

Seinalearen irteera-potentziaren eta sarrera-potentziaren arteko erlazioa da. Erlazio logaritmiko gisa adierazten da beti, eta unitatea dB izan ohi da, hau da, potentzien arteko zatiduraren logaritmo hamartarraren halako hamar (tentsioak erlazionatuz gero, hogei aldiz izango litzateke hamar aldiz beharrean, potentzia tentsioaren karratuarekiko proportzionala delako).

Irteerako potentzia 40 W (watt) bada eta sarrerakoa 20 W, irabazia da: 3dB. Irteerako tentsioa 4 V_RMS bada eta sarrerakoa 2 V_RMS, irabazia da: 6 dB.

Irabazia 1 baino txikiagoa bada, andargabetzeaz ari gara.

Anplifikadoreei dagokienez eta dezibelioak beti konparazio bat adierazten duenez, dBW edo dBu-ri buruz hitz egingo dugu, eta horrek erreferentzia zein den adieraziko digu.

• dBW: W-ak adierazten du dezibelioak wattei egiten diela erreferentzia. Hau da, 1 W (watt) hartzen da erreferentziatzat. Horrela, watt bati 0 dBw dagozkio.
• dBm: wattetan adierazitako balioa oso txikia denean, milibatioa (mW) erabiltzen da. Horrela, mW bati 0 dBm dagozkio.
• dBu: dBu-k seinale-maila adierazten du dezibelioetan eta 774,6 mV_RMS ${\displaystyle \left({\sqrt {\frac {3}{5}}}\right)\,\!}$ 0,775 V_RMS gutxi gorabeherako tentsioa da, 600 Ω-ko inpedantziari aplikatuta 1 mW-ko potentzia uxatzen duena. Arrazoi historikoengatik 600 Ω-ko inpedantziaren erreferentzia erabiltzen da.

Hainbat anplifikadorek parte hartzen duten zirkuitu batean, dezibelioetan adierazitako banakako irabaziak (edozein formulatan, dB, dBw, dBm edo dBu) batu egiten dira (negatiboak badira kendu egiten dira, eta andargabetzea da)[5].

Irteerako potentzia maximoa sortzeko behar den sarrerako fluxu elektrikoaren kantitatea adierazten du.

Inpedantzia jakin bati dBu-k adierazten dio sentikortasuna. dBu-k dezibelioetako seinale-maila adierazten du, 0,7746 V_RMSri dagokionez. (Voltei erreferentzia egitean, eskuliburu askotan, batez ere iparramerikarretan, dBu-ren ordez dBV erabiltzen dute). Horrela, 774,6 mV_RMS 0 dBu izango dira.

Sentikortasunak zehaztutako balioa gainditzen bada, irteera-seinaleak murrizketa bat jasango du (bai goitik, bai behetik), mugatzaileetan gertatzen den bezala, eta distortsionatuta geratuko da zenbait ekipamendutan, hala nola tweeterretan, kaltea eragin baitezake.

Arazo handi hori saihesteko, talde profesional gehienek sarreraren maila kontrolatzen dute, eta horrek seinalea, gehiegizkoa bada, arintzea ahalbidetzen digu.

Distortsioak (distortsio harmonikoa), sartu den seinalearekiko, uhin-formaren aldaketa deskribatzen du ekipoaren irteeran, eta audio-ekipoek, ez anplifikadoreak soilik, seinalean, harmonikoak sartzen dituztelako gertatzen da.

Distortsio horren kausak anitzak izan daitezke. Anplifikadoreen kasuan, sarrerarako gainkarga da ohikoena, hau da, fabrikatzaileak gomendatutako potentzia gainditzea. Horrek seinalea ebakitzea eragiten du irteeran, eta soinua hautsita geratzen da.

Erabateko distortsio harmonikoak, gehienez, % 0,1 THD (total harmonic distortion) izan behar du frekuentzia-espektro osoan (maiztasun goikoek – akutuek, behekoek – larriek baino gehiago distortsionatzen dute).

Distortsioa dB-tan ere adieraz daiteke maiztasun bati dagokionez. Transistoreen intermodulazio bidezko distortsioa esaten zaio horri. Distortsio hori neurtzeko, anplifikadorearen distortsioa kalkulatzen da bi uhin senoidal desberdinetarako (normalean, 19 eta 20 kHz), eta, seinale horien artean, dB-n adierazitako aldea zein den ikusten da. Kalitate-anplifikadoreek 70 dB-tan egon behar dute, 1 kHz-ko tonu diferentzial horretan.

Diafoniak sistema estereo batean adierazten du audio-kanal batek besteari eragiten diola.

Diafonia maiztasunaren araberakoa da. Horrela, diafonia jasangarria dela esango dugu 50 dB ingurukoa denean larrietarako eta akutuetarako, eta 70 dB ingurukoa tonu ertainetarako.

Diafonia-arazoak ezabatzeko, anplifikadoreek artezgailuak eta iragazki-kondentsadoreak dituzte. Gainera, fabrikatzaile askok elikadura-iturri independenteak sartzen dituzte kanal bakoitzerako, eta hori oso eraginkorra da.

Huts-balbula

Lehenengo komertzializatu zen anplifikadore mota da, eta audioa anplifikazioa gauzatzeko huts-balbulak baliatzen ditu; hain zuzen ere, elektronika zaharrean erabili ohi zirenak. Elektronikaren merkatuan transistoreek harrera ona izan duten arren, balbulak oraindik ere erabiltzen dira; zeren, balbula bidezko anplifikadoreetan lortzen den soinu xehetasuna aberatsagoa den,  eta giza entzumenarentzat goxoagoak diren maiztasunak lortzen dira. Anplifikadore hauetan erabiltzen diren osagaien urritasunaren ondorioz,  gailu oso garestiak bilakatu dira azken urteotan.

Kalitate/prezio erlazioari dagokionez, egokienak dira. Anplifikazio sistema honetan transistoreek arestian aipatutako balbulak ordezkatzen dituzte; era honetan, soinu garbiagoa lortzen da, baina aldi berean, kalitatea eta goxotasuna urriagoak dira. Aurretik esan bezala, soinu kalitate txikiagoa eskaintzen duten anplifikadoreak dira; hala ere, duten prezio ekonomikoarengatik oso erabiliak dira hainbat alorretan, hala nola, entsegu geletan.

Transistoreak

Goian aipatutako bi anplifikadore moten konbinazioa da; zirkuituaren atal batzuetan balbulak erabiltzen dira, eta beste batzuetan, aldiz, transistoreak. Osagaien bateraketa honi esker, balbulen soinu aberatsa eta transistoreen prezio baxua bateratzen dituen anplifikadorea  eskuratu daiteke. Lortzen den emaitza ez da, bere osotasunean, balbulaz soilik osatutako anplifikadore batena, ez eta transistorez soilik osatutakoarena bezain merke ere; baina erosleei erdibideko hautabide bat aurkezten dienez, oso arrakastatsua bilakatu da azken urteotan; musikagintzan lanean hasten direnen artean gehienbat.