Трансляционные усилители мощности

Трансляционные усилители — это технические устройства, которые используются для передачи аналоговых или цифровых сигналов на большие расстояния без потери качества. Они предназначены для усиления и передачи сигналов в звуковых и видео системах, телекоммуникационных сетях, медицинском оборудовании, радиосвязи и других областях.

Данное устройство усиливает мощность электрического сигнала. В отличие от стандартного усилителя, трансляционный оптимизирован для работы с различными нагрузками. В масштабных системах вещания акустические системы могут быть расположены на расстоянии до нескольких сотен метров от источника звукового сигнала. Поэтому для эффективной работы в подобных условиях требуется специализированное устройство.

Где применяются?

Основные области применения трансляционных усилителей:

• Звуковое оборудование: трансляционные усилители используются для передачи аудиосигналов на большие расстояния в концертных залах, стадионах, театрах и других местах проведения мероприятий.

• Видео оборудование: они применяются для передачи видеосигналов на большие расстояния в системах видеонаблюдения, телевизионных студиях, цифровых телекоммуникационных сетях и других местах.

• Телекоммуникационное оборудование: трансляционные усилители используются для передачи данных и голосовой связи в сетях связи, а также для усиления сигналов в радиосвязи.

• Медицинское оборудование: они применяются для передачи медицинских сигналов, таких как ЭКГ, ЭЭГ и другие биомедицинские данные, на дальние расстояния в больничных отделениях, лабораториях и других медицинских учреждениях.

Нас, в первую очередь, интересует звуковое оборудование, поэтому будем делать акцент именно на нем. Трансляционные усилители требуются там, где протяжённость кабелей, идущих к динамикам, превышает двадцать метров, что характерно для систем оповещения в общественных местах или крупных организациях, таких как: промышленные предприятия, административные учреждения, торговые центры, рынки, супермаркеты, рестораны, образовательные учреждения; спортивные залы и стадионы, парки и т.д.

Принцип работы

В устройстве трансляционных усилителей можно выделить три основных компонента: предусилитель, усилитель мощности и согласующий трансформатор.

Предусилитель усиливает звуковой сигнал, который поступает от источника звука, такого, например, как как микрофон, CD-плеер или компьютер. Он позволяет регулировать уровень входного сигнала, чтобы достичь оптимального качества звука.

Усилитель мощности дополнительно усиливает сигнал, чтобы он мог быть передан на колонки, громкоговорители и другие акустические системы. Это необходимо для того, чтобы звук был достаточно громким и качественным.

Согласующий трансформатор обеспечивает согласование выходного сигнала усилителя мощности с входным сигналом на динамиках. Он также помогает предотвратить искажения звука, которые могут возникнуть при передаче сигнала на большие расстояния.

Благодаря невосприимчивости к наводкам и другим внешним факторам, эта данные усилители способны передавать высококачественный звук без искажений в каких угодно акустических системах, независимо от их размера.

Подключение

Количество динамиков, которые можно подключить к одному усилителю, зависит от его номинальной мощности, которая должна быть не меньше, чем суммарная мощность всех устройств, подключенных к нему, а лучше больше (с запасом). Это позволяет обеспечить стабильную работу всей аудиосистемы и избежать перегрузок и искажений звука.

Главное и принципиальное отличие трансляционного оборудования от бытового или концертного состоит в том, что в усилителе используется согласующий трансформатор, который выдает в линию сигнал с уровнем 100В (в отдельных случаях 30В или 240В). Именно благодаря этому вы можете использовать протяженные трансляционные линии даже в сотни метров.

Еще одной особенностью трансляционного оборудования является то, что акустические системы, используемые совместно с трансляционными усилителями, должны иметь встроенный понижающий трансформатор и соответствующее входное напряжение 100В.

В отличие от профессионального оборудования, где подключение нескольких акустических систем к одному усилителю может вызвать затруднения (необходимо использовать последовательную и параллельную схемы подключения), трансляционная техника решает эту проблему, так как всё подключается параллельно.

Многие 100-вольтные трансляционные усилители обладают дополнительным выходом 70 В. При использовании этого выхода мощность громкоговорителей снижается вдвое, но максимальное количество подключаемых устройств также увеличивается в два раза. Пример представлен на рисунке.

Можно подключать трансляционные усилители одного производителя к громкоговорителям другого производителя, но важно убедиться, что выходное напряжение усилителя соответствует входному напряжению громкоговорителей. Наиболее распространённой техникой в этом сегменте рынка являются 100-вольтовые устройства (усилители и громкоговорители), но могут использоваться также системы с напряжением 30, 120 и 240 вольт.

Если подключить 30-вольтовые громкоговорители к 100-вольтовому усилителю, возникнут проблемы, поэтому такой подход не рекомендуется. Однако к усилителю с выходным напряжением 30 вольт можно без проблем подключить 100-вольтовые громкоговорители, хотя потери мощности будут значительными.

Сочетание 100-вольтовых усилителей и 120-вольтовых громкоговорителей также допустимо, но с некоторыми потерями мощности. 120-вольтовые усилители и 100-вольтовые громкоговорители тоже могут работать вместе, но это не рекомендуется.

Немного о кабелях

Для трансляционных систем не стоит использовать акустические шнуры, стоимость которых существенно выше, а потери мощности огромны даже при 20 метрах.

Можно использовать любой провод сечением 0,75 мм и выше, величина сечения зависит от длины линии и мощности громкоговорителей: чем длиннее линия, тем больше должно быть сечение кабеля. Для 100-вольтных систем максимальная длина кабеля составляет около 1 км.

Разновидности

По особенностям внутреннего устройства и функциональным возможностям все трансляционные усилители можно разделить на несколько видов.

1.Микшерные трансляционные усилители. Такие модели оснащены встроенным микшером, который позволяет одновременно подключать несколько источников звука, таких как микрофоны, проигрыватели и т.д. Также доступны микшерные устройства с зонированием, предназначенные для систем с разделением усилителей на разные зоны с регулируемой громкостью и мощностью.

2.Бустерные трансляционные усилители ориентированы только на увеличение мощности в одной зоне вещания, не имеют встроенного микшера.

3.Многоканальные трансляционные усилители обеспечивают высокую мощность и обладают отдельными регуляторами для каждого отдельного канала.

4.Трансляционные усилители со встроенным источником звука могут воспроизводить аудиозаписи с нескольких носителей, но их мощность обычно не превышает 500 Вт.

Как выбрать?

Выбор трансляционного усилителя зависит от нескольких факторов:

1.Номинальная мощность. Предпочтительная мощность усилителя зависит от количества динамиков и их характеристик, при этом желательно, чтобы она превышала суммарную мощность динамиков примерно на 20%. При выборе устройства следует учитывать возможность расширения системы в будущем, так что берите «с запасом».

2.Длина линий связи, что, в общем-то, зависит от площадей, в которых придется работать усилителю. Чем больше расстояние между усилителем и акустическими системами, тем выше должны быть напряжение и мощность самого усилителя для создания стабильного сигнала.

3.Стандарт передачи сигнала. Трансляционные усилители работают со стандартами 70 или 100 Вольт. Выбор стандарта зависит от конкретной ситуации и длины линий связи. Стандарт 70 Вольт используется для коротких линий (до 200 метров), а стандарт 100 Вольт — для длинных линий (более 200 метров). При использовании стандарта 70 Вольт требуется понижающий трансформатор, а при использовании стандарта 100 Вольт — нет..

4.Сфера применения. Оцените, для каких пространств вам необходим усилитель: открытых или закрытых, площадь, внешние факторы, шумовое загрязнение и т.д.

5.Источники звука. Усилители могут иметь различные источники входных сигналов, такие как микрофоны, компьютеры, проигрыватели и т.д. Некоторые модели оснащены встроенным источником звука и могут воспроизводить записи, не требуя подключения дополнительных устройств.

6.Тип питания. Трансляционный усилитель может работать совместно с системой аварийного оповещения. В этом случае ему потребуется дополнительный источник питания и функция автоматического переключения на него при отключении основного электроснабжения.

7.Дополнительные возможности. Трансляционный усилитель может иметь разъём для подключения автоматической телефонной станции, функцию определения приоритетности входов, систему контроля целостности линий трансляции и разнообразные дополнительные возможности.

Итак, чтобы выбрать трансляционный усилитель:

• Определите необходимую мощность усилителя, учитывая количество и мощность громкоговорителей.

• Выберите стандарт передачи сигнала в зависимости от длины линий и требований к усилению.

• Обратите внимание на виды трансляционных усилителей.

• Оцените дополнительные функции и возможности усилителя, такие как регулировка входа, селектор зон трансляции и типы питания.

В сложных и масштабных системах используются несколько трансляционных усилителей с различными характеристиками. Проектирование такой системы лучше доверить специалистам, которые смогут определить оптимальное количество оборудования и его функциональность для обеспечения качественного вещания в любых помещениях, зданиях и на открытых площадках.