Custom Search



Nơi bạn đến là nơi tôi bắt đầu, nơi tôi qua sẽ là nơi bạn đến...

Tuesday, August 21, 2012

Một số kiến thức cơ bản về amply

Ampli có thể hoạt động ở các chế độ khác nhau như Class A, AB, B, D... tùy theo nguyên lý thiết kế mạch.

Pre-ampli tiền khuếch đại. Ảnh: Homerecords.

Ampli có nhiều loại, tùy theo chức năng của từng loại mà người ta đặt tên theo đó cho dễ nhớ. Hiện tại có 5 dạng phổ biến:
Pre-ampli: ampli tiền khuếch đại có nhiệm vụ khuyếch đại tín hiệu nhỏ từ nguồn phát (đầu CD, đầu đĩa than, DAC…) lên mức tín hiệu cao hơn vào ampli công suất.
Power ampli: ampli công suất có nhiệm vụ khuyếch đại tín hiệu ở mức vừa từ ampli lên mức tín hiệu lớn ra loa.
Integrated ampli: ampli tích hợp có kết cấu khối tiền khuyếch đại và khối khuyếch đại công suất chung một vỏ máy.
Dual mono ampli: Một dạng ampli tích hợp. Thiết kế có kết cấu đối xứng cho hai kênh L & R độc lập riêng biệt (từ phần nguồn cho tới phần khuyếch đại).
Monoblock ampli: Thiết kế khối tách biệt từng ampli cho mỗi kênh trái phải

Các thông số cơ bản.


Một ampli công suất theo dạng Balance.



Công suất

Công suất ampli phát ra tính theo đơn vị RMS. Cần phân biệt với công suất đỉnh PMPO lớn hơn rất nhiều với công suất hoạt động của ampli (một số nhà sản xuất quảng cáo công suất PMPO rất lớn lên tới hàng nghìn W nhưng thực tế công suất hiệu dụng lại rất thấp).

Độ lợi công suất (Gain)

Tỷ số tính theo hàm logarit giữa công suất đầu vào và công suất đầu ra của ampli có đơn vị là dB. Độ lợi thể hiện khả năng khuyếch đại của ampli.

Đáp ứng tần số (Frequency Response).

Khoảng tần số tín hiệu đầu vào mà ampli hoạt động ổn định tuyến tính. Thông thường các ampli tốt có đáp ứng tần số trong từ 20Hz đến 20kHz là khoảng âm thanh tai người có thể cảm nhận được. Đáp ứng tần số càng “phẳng” sẽ thể hiện khả năng tái tạo âm thanh càng tốt.

Hiệu suất (Efficiency).

Khả năng đưa ra công suất âm thanh theo công suất đầu vào của ampli. Khi cung cấp công suất điện cho ampli, chỉ một phần được khuyếch đại ra công suất âm thanh. Các ampli có thiết kế nguyên lý classA có hiệu suất thấp từ 10% đến 25% (điều đó có nghĩa khi bạn cung cấp 100W điện tới ampli chỉ có 25W công suất âm thanh được phát ra), class AB có hiệu suất 35 đến 50%, class D có hiệu suất 85-90%.

Méo hài tổng (THD).

So sánh tổng hài các tần số giữa tín hiệu đầu vào và âm thanh đầu ra sau khi qua ampli. Các hài bậc cao sẽ gây méo và làm giảm tính trung thực của âm thanh vì vậy THD càng thấp thì ampli càng tái tạo âm thanh trung thực, thông thường THD phải nhỏ hơn 0,5%.

Trở kháng ra (Output Impedance).

Trở kháng ra của ngõ ampli ra loa. Khi ghép nối ampli phải cùng trở kháng của loa, thông thường khi trở kháng loa giảm một nửa thì công suất ampli cần tăng gấp đôi nếu ghép nối lệch trở kháng.

Chế độ hoạt động


Một ampli thiết kế theo dạng single end. Ảnh: Wavac.

Ampli có thể hoạt động ở các chế độ khác nhau như Class A, AB, B, D... tùy theo nguyên lý thiết kế mạch. Một số mạch nguyên lý tiêu biểu là ClassA Single-End và ClassAB Push-Pull

Phân biệt OTL và OPT


OTL là viết tắt của cụm từ tiếng Anh: Output Transformer Less (tạm dịch: không dùng biến thế xuất âm). Mạch OTL đầu tiên được cấp bằng sáng chế là do kỹ sư Julius Futterman người Mỹ phát minh năm 1954. Sau đó, mạch điện này đã có nhiều biến thể và một thời từng khá thịnh hành trong công nghiệp chế tạo các thiết bị dùng đèn điện tử. Cho đến khi bán dẫn ra đời, OTL gần như biến mất, không được ai sử dụng, do việc dùng nó “tốn” quá nhiều bóng và hiệu suất thấp.

Bóng đèn điện tử chân không là linh kiện có nội trở cao, hoạt động trong điều kiện điện áp cao và dòng điện thấp. Chính vì những đặc tính đó của đèn điện tử, để tăng dòng và phối hợp trở kháng với các thiết bị có trở kháng thấp và dòng điện cao như loa, người ta phải dùng biến thế hạ áp ở đầu ra, được gọi nôm na là biến thế xuất âm.

 Biến thế xuất âm (OPT) được các tín đồ âm thanh ưa chuộng vì nó tạo ra hài âm bậc chẵn vốn là loại âm thanh khá nhạy cảm với tai người, khuếch đại những những tiếng lóc cóc, leng keng và các chi tiết vi mô của bản nhạc. Song, ưu điểm đối với người này lại là nhược điểm đối với người khác. Những người theo trường phái trọng kỹ thuật không thích OPT vì nó sinh ra hiện tượng méo âm, làm hạn chế băng thông và dải động của âm thanh. Họ cho rằng OTL là một lựa chọn đúng hơn so với việc dùng OPT. Do không phải đi qua một linh kiện to lớn, cồng kềnh với các cuộn dây rất nhiều vòng ở đầu ra, mạch điện OTL có thể khắc phục một số nhược điểm của mạch điện dùng OPT, như tốc độ, cường độ, dải động của âm thanh. Đặc biệt, băng thông của OTL cực rộng, có thể lên tới hàng trăm KHz chứ không bị suy giảm ở khoảng tần số mười mấy KHz như đối với OPT. Chính vì thế, những năm gần đây, thiết kế OTL lại xuất hiện trở lại trong nhiều sản phẩm hi-end và được dân chơi âm thanh nồng nhiệt đón nhận.

Các loại ampli bán dẫn

Về nguyên lý hoạt động, các ampli bán dẫn ngày nay vẫn giống như ampli bán dẫn xuất xưởng cách đây 20 năm.

Ampli bán dẫn bắt đầu phát triển từ cuối thập niên 1960.

Từ thời những ampli đèn bóng huyền thoại của Leak những năm 1930 đến hôm nay, ampli đèn 3 cực chỉ chạy duy nhất ở class A đầu tiên chỉ có công suất 5 – 7W, tuy nhiên, loa cổ có trở kháng rất cao (thường hơn 1.000 Ohm) còn loa ngày nay trở kháng thường chỉ 4 – 8 Ohm
Từ thập niên 1960, ampli bán dẫn bắt đầu phát triển mạnh, ampli đèn từ từ lui vào hậu trường. Đến khoảng cuối thập kỷ 1980, sau khi đã trải qua quá trình dài nghiên cứu thử nghiệm, ampli bán dẫn đã định hình rõ nét. Về nguyên lý hoạt động, các ampli bán dẫn ngày nay vẫn giống như các ampli bán dẫn xuất xưởng cách đây 20 năm.

Ampli Class A.


Ampli class A có độ méo thấp, cho âm thanh trung thực và tự nhiên.

Nguồn điện cấp trực tiếp và liên tục vào linh kiện khuếch đại, vì vậy, khi chạy sẽ rất nóng vì năng lượng phát sinh lượng nhiệt lớn. Ampli class A thường có bộ cánh tản nhiệt hai bên rất hoành tráng.
Chỉ một linh kiện khuếch đại công suất cho cả hai nửa chu kỳ âm và dương của sóng hình sin, đó là nguyên lý hoạt động của ampli này. Vì bản chất ampli class A là kích hoạt toàn bộ chu kỳ của tín hiệu vào nên tín hiệu đầu ra gần như giống hệt tín hiệu ở đầu vào. Linh kiện khuếch đại cần phải có dòng điện luôn ổn định và rất lớn chạy qua nên mạch điện class A tiêu hao nhiều năng lượng, do đó hiệu suất thông thường chỉ vào khoảng 25%. Tuy nhiên, ampli class A có độ méo rất thấp, âm thanh nghe được ấm áp, trung thực và tự nhiên.
Các nhà sản xuất hi-end ở hàng “ultra hi-end” hiện tại đều chế tạo ampli class A, họ có những cách riêng để tăng hiệu xuất ampli. Tuy rằng ngày nay ampli đèn không còn thịnh hành nhưng chất âm class A của đèn ở thời kỳ vàng công nghệ ghi âm những năm 1960 – 1970, vẫn là mục tiêu của nhiều nhà sản xuất hi-end, vì đó chính là chất âm nguyên thủy của hi-end. Hay đúng hơn hi-end ngày nay kết hợp chất âm đèn với kỹ thuật điện tử hiện đại, cho ra công suất mạnh hơn mà vẫn ngọt ngào, ấm áp.

Ampli Class AB.


Ampli có hiệu suất khá cao và độ méo cũng tương đối thấp.

Đây chính là ampli chiếm đa số trên thị trường hiện tại từ hàng điện tử bình dân đến hi-end tầm trung và cao. Với ampli class AB, hai linh kiện bán dẫn cùng hoạt động, mỗi linh kiện đảm nhiệm nửa chu kỳ sóng sin và lấn sang một chút ở chu kỳ kia, cơ chế này làm giảm độ méo tại điểm giao giữa hai nửa chu kỳ. Vì hiệu suất khá cao và độ méo cũng tương đối thấp nên ampli class AB được rất nhiều nhà sản xuất lựa chọn. Một giải pháp thường dùng là thiên áp sang class A 100% ở một phần công suất nhất định, ví dụ “class AB 100W, 30W ở class A”.

Ampli số hay Class D.


Ampli class D bị đánh giá là âm thanh quá thô, thiếu cảm xúc.

Loại ampli này xuất hiện từ khoảng nửa sau thập niên 1990. Với ampli class D dùng kỹ thuật điều chế, bóng bán dẫn luôn chỉ ở một trong hai trạng thái đóng (0) hoặc mở (1) trong một chuỗi xung, vì vậy ampli class D hiệu suất rất cao (có thể đạt tới 80%) so với tất cả các ampli khác do năng kượng suy hao rất ít. Với kích thước vừa phải, dòng ampli class D cho ra công suất rất lớn.
Vấn đề còn lại của ampli class D là bản chất hệ nhị phân (binary) không thể tái tạo hết nguyên bản tín hiệu âm thanh. Nhà sản xuất lẫy lừng Bang & Olufsen đã áp dụng rất nhiều nghiên cứu ampli clas D vào sản phẩm của họ. Tuy nhiên, đối với audiophile thì ampli class D bị đánh giá là âm thanh quá thô, thiếu cảm xúc.
Chính vì thế, trong thế giới “đồ chơi cao cấp” này, ampli class D có vẻ như vẫn đang đi những bước đầu tiên. Và cũng cần thêm thời gian nhiều hơn để đánh giá chính xác một cách tổng thể sản phẩm này.

 Chúc vui vẻ!
Sưu tầm từ Internet