Wzmacniacz audio to element toru audio elektronicznego, który wzmacnia sygnał elektryczny w zakresie słyszalnych częstotliwości (16 Hz–20 kHz). Sygnał wyjściowy wzmacniacza napędza głośniki, przetwarzając wzmocniony sygnał elektryczny na dźwięk. Wzmacniacze audio dzielą się na różne typy – od prostych końcówek mocy mono lub stereo, przez moduły 2.1 z wyjściem subwoofera, po bardziej zaawansowane konstrukcje lampowe czy cyfrowe. Dzięki temu w urządzeniach audio (radio, odtwarzacze, telewizory) możemy uzyskiwać znaczną głośność i jakość dźwięku. Budowa wzmacniacza audio to klasyczne wyzwanie w elektronice amatorskiej – „prawie każdy elektronik ma na swoim koncie budowę przynajmniej jednego wzmacniacza audio”.

Klasy i typy wzmacniaczy

Wzmacniacze różnią się topologią oraz klasą pracy. Najpopularniejsze klasy to A, AB i D. Klasa D (impulsowa) wykorzystuje tranzystory przełączające i osiąga bardzo wysoką sprawność (mało traci mocy w postaci ciepła). Klasa AB (analogowa) jest powszechna w układach scalonych (np. TDA2030, NE5532) i oferuje dobrą jakość dźwięku. Istnieją też wzmacniacze klasy A (o najwyższej jakości brzmienia, lecz niskiej sprawności) oraz wzmacniacze lampowe (elektroakustyczne), cenione za ciepły dźwięk przez audiofilów. Najprostsze do montażu są wzmacniacze scalone (np. TDA2030, TPA3116 itp.), a bardziej doświadczone osoby sięgają po konstrukcje dyskretne (tranzystorowe lub lampowe).

Parametry i zastosowania

Podstawowym parametrem wzmacniacza audio jest moc wyjściowa (podawana w watach RMS) – określa, jak głośno mogą grać podłączone głośniki. Wzmacniacze stereo mają dwa kanały (Lewy/Prawy), natomiast wzmacniacz 2.1 ma trzy (dwa satelitarne i jeden subwoofer). Pozostałe ważne parametry to pasmo przenoszenia (powinno obejmować 20 Hz–20 kHz) oraz zniekształcenia (THD). Wzmacniacze audio mają szerokie zastosowanie – od systemów muzycznych i kin domowych, przez samochodowe zestawy hi-fi, po wzmacniacze w zestawach komputerowych. W DIY hobbystów popularne są proste zestawy wzmacniaczy audio do budowy głośników, lamp audio czy radioodbiorników.

Typowym zasilaniem wzmacniaczy są napięcia 12–24 V DC. Wzmacniacze scalone klasy D często działają z pojedynczym źródłem zasilania (np. 12 V), natomiast wzmacniacze analogowe mogą potrzebować dwóch źródeł (np. ±12 V). Wzmacniacze lampowe wymagają wysokich napięć zasilania (setki woltów) oraz transformatorów o dużej mocy.

Przykłady produktów

• Moduł wzmacniacza stereo TPA3116 2×50 W – wzmacniacz klasy D z odbiornikiem Bluetooth (np. model ZK-502M).
• Moduł wzmacniacza 2.1 – wzmacniacz stereo 2×30 W plus subwoofer 50 W (na układzie TPA3116).
• Moduł NE5532 – przedwzmacniacz stereo z regulacją tonów (bass/treble).
• Moduł LM386 – mały wzmacniacz mono (~18 W przy 12 V) do projektów DIY.
• Moduł TDA2030 – wzmacniacz mono 18 W (12 V) lub stereo 2×18 W do prostych zastosowań (klasa AB).
• PAM8403 – moduł wzmacniacza 2×3 W (5 V) do głośników przenośnych i komputerowych.

FAQ

• P: Czym jest wzmacniacz audio i jak działa?
  O: Wzmacniacz audio zwiększa moc sygnału elektrycznego w zakresie słyszalnych częstotliwości (16 Hz–20 kHz). Dzięki temu nawet niewielki sygnał z odtwarzacza czy mikrofonu może zasilić głośniki, przekształcając energię elektryczną w dźwięk.
• P: Jakie są rodzaje wzmacniaczy audio?
  O: Wzmacniacze dzielimy na mono, stereo i 2.1 oraz według klasy pracy (A, AB, D). Mogą to być układy scalone (np. TDA, TPA) lub konstrukcje dyskretne (lampowe, tranzystorowe).
• P: Do czego służy przedwzmacniacz audio?
  O: Przedwzmacniacz wzmacnia sygnały niskopoziomowe (np. z mikrofonu, gramofonu) i kształtuje barwę dźwięku, by przygotować je do wzmocnienia końcowego.
• P: Czym różni się wzmacniacz lampowy od tranzystorowego?
  O: Lampowy wykorzystuje lampy elektronowe i ceniony jest za specyficzne brzmienie, jednak wymaga wysokich napięć zasilania. Tranzystorowy (półprzewodnikowy) jest bardziej kompaktowy i energooszczędny.
• P: Jak dobrać wzmacniacz do głośników?
  O: Dopasuj moc RMS i impedancję wzmacniacza do głośników. Np. dla głośnika 8 Ω 50 W dobierz wzmacniacz o podobnej mocy i tej samej impedancji.
• P: Co to jest moc RMS?
  O: To efektywna moc, którą wzmacniacz może oddać przy określonym poziomie zniekształceń – ważny parametr przy porównywaniu sprzętu audio.
• P: Dlaczego warto wybrać wzmacniacz z Bluetooth?
  O: Wbudowany moduł Bluetooth pozwala bezprzewodowo przesyłać muzykę z telefonu lub komputera bez kabli – wygoda i elastyczne ustawienie sprzętu.
• P: Czym jest wzmacniacz 2.1?
  O: To wzmacniacz z dwoma kanałami stereo i dodatkowym kanałem subwoofera, który odtwarza niskie częstotliwości, zapewniając pełniejszy bas.
• P: Jakie napięcie zasilania jest potrzebne?
  O: Większość modułów klasy D pracuje przy 12–24 V DC. Analogowe wzmacniacze AB często wymagają zasilania ±12 V lub 12–18 V. Lampowe potrzebują dużo wyższego napięcia.
• P: Czy potrzebuję zwrotnicy głośnikowej?
  O: Zwrotnica dzieli pasmo częstotliwości między głośniki. Przy zestawach 2.1 wzmacniacz często już zawiera filtr dolnoprzepustowy dla subwoofera, więc dodatkowa zwrotnica może nie być potrzebna.
• P: Do czego mogę wykorzystać wzmacniacz PAM8403?
  O: PAM8403 to mały wzmacniacz stereo 2×3 W, idealny do głośników przenośnych, modeli DIY, a także jako wzmacniacz komputerowy o niewielkiej mocy.