Cos'è un amplificatore audio

La maggior parte delle persone usa amplificatori audio ogni giorno senza rendersene conto. Che si stia guardando la TV, suonando una chitarra elettrica in cantina, o seguendo un webinar in ufficio, la tecnologia degli amplificatori audio guida gli elementi audio di queste attività. In essenza, un amplificatore audio riceve un segnale audio a bassa potenza e lo trasforma in un segnale a potenza più alta che diffusori e cuffie possono tradurre in suoni che una persona può sentire.

Storia

L'equipaggiamento di amplificazione sonora usato oggi trova le sue radici all'inizio del XX secolo. Mentre tentava di migliorare l'equipaggiamento telegrafico, il fisico Lee De Forest sviluppò il tubo a vuoto triodo, anche chiamato "audion". Il tubo a vuoto triodo converte segnali elettrici più deboli in segnali più potenti. Lo sviluppo di transistor a stato solido convenienti negli anni '50 e '60 portò a una conversione su larga scala dagli amplificatori sonori a tubi agli amplificatori a stato solido. A causa della più piacevole distorsione armonica che gli amplificatori a tubi generano agli estremi superiori dell'uscita, alcune persone preferiscono ancora gli amplificatori sonori a tubi.

Funzionamento

Diversi tipi di amplificatori audio operano in modi diversi. Tuttavia, alcune caratteristiche essenziali rimangono coerenti attraverso le diverse tecnologie di amplificazione. Gli amplificatori audio consistono generalmente di un circuito di ingresso, circuito di uscita e un alimentatore. Il circuito di ingresso gestisce il segnale in arrivo, che il circuito riconosce come un insieme di forme d'onda. In termini più semplici, una forma d'onda non è nient'altro che variazioni nel segnale elettrico nel tempo. Il circuito di ingresso fa sì che l'alimentatore invii una carica più forte che corrisponde alle caratteristiche della forma d'onda al circuito di uscita. Il circuito di uscita passa poi questo segnale più potente a un dispositivo di uscita, come le cuffie.

Tipi

I produttori separano gli amplificatori audio in quattro classi generali. Questo metodo di classificare gli amplificatori come A, B, A/B e D si riferisce a differenze nel design del circuito e nell'efficienza elettrica, piuttosto che nella qualità di uscita. Ad esempio, gli amplificatori classe A alimentano i transistor di uscita in ogni momento. Questo fornisce bassa distorsione ma crea scarsa efficienza. Gli amplificatori audio classi A/B, B usano circuiti di commutazione, che letteralmente commutano l'alimentazione tra transistor. Questo produce un'efficienza elettrica più alta, tra 50 e 70%, ma fornisce più opportunità per distorsione negli amplificatori classe B. Gli amplificatori classe D usano sia sistemi di commutazione che modulazione di larghezza d'impulso, un metodo di conversione di segnali analogici in segnali digitali, e tendono a produrre l'efficienza più alta.

Amplificatori audio digitali

La maggior parte degli amplificatori digitali impiega la modulazione di larghezza d'impulso. Il segnale audio in arrivo, in forma analogica, subisce conversione in impulsi elettrici digitali più lunghi o più corti. L'alimentatore aumenta la forza di questi segnali a impulsi prima di inviarli all'uscita. Questi impulsi più forti accendono l'uscita completamente per la lunghezza dell'impulso e poi la spengono completamente quando non esiste impulso, il che migliora l'efficienza. Questa uscita on/off deve subire una conversione di nuovo in un segnale analogico attraverso un filtro di ricostruzione.