Előerősítők, végfokok

Előerősítő - preamp

Emerson Wiliams Dark Blue PreamplifierAz elektromos gitár hangja két menetben erősödik fel úgy, hogy a hangfalon megfelelő hangerővel szólal meg. Mivel az elektromos gitárok jele kicsi kb. 10-100mV, ezért mindenképpen szükséges egy előerősítő (preamp), amely a jelet megfelelő módon felerősíti, körülbelül 750mV nagyságúra (0 dB-es jel). Mivel a bemenet elég nagy szórást mutat, ezért általában az előerősítőknek két különböző szintre beállított bemenetük van. A High Gain és a Low Gain. A High Gain a 300-750mV-os jeleket fogadja, a Low Gain a kisebbeket. High gain jöhet ki például a pedálokból.

Az előerősítőn szokott lenni egy Gain potméter, amivel annak a bemeneti jelnek a nagyságát tudjuk szabályozni, amely az elektronika aktív elemeibe jut. A túl nagy jel túlvezérli az elektronikát és akkor torz lesz a hangszer hangja (ez néha lehet a cél is).

Az erősítőnek van más feladata is, nem csak a megfelelő jelnagyság előállítása. Ebben az egységben szokott lenni egy hangszín beállító egység is.

Az elektromos gitároknál ez általában egy mély, egy közép és egy magas hangszínszabályozó egységet jelent. A mély hangok ilyenkor a 400Hz alatti hangokat jelentik. A vágás / Kiemelés kb 12dB / oktáv, ami elegendő, de nem ad túlzottan torz hangzást.

A középső tartomány az 400-1000 Hz közötti tartományt jelenti, a Magas (High) pedig az 1000 Hz feletti tartományt.

Ezek a tartományok nem merevek, hanem az egyik csatorna állítása kisebb mértékben befolyásolja a többi csatornát is.

A gitárerősítőkön és basszus erősítőkön is létezik egy presence nevű csatorna is, ami körülbelül 1500 Hz környékén hoz létre egy kiemelést. Ettől a hangszer hangja csörgővé válik, a húrok bundokhoz csapódása hallható.

Szokásos még egy paraméteres equalizert is az előerősítőbe építeni. Ennek használata azt eredményezi, hogy egy beállítható frekvencia környékén emeli vagy csökkenti a jelszintet az elektronika. Ilyenkor lehet állítani az emelés mértékét, a frekvenciát és annak a sávnak a szélességét, ahol emelni kell. Ezt akkor érdemes használni, ha azon a helyszínen, ahol a zenész játszik, valami elnyel egy bizonyos tartományt vagy éppenséggel ki kell emelni egy hangtartományt.

Ilyen emelés lehet például a basszusgitároknál a 300-400 Hz közötti tartomány, mivel a basszusgitár esetén a hangmagasságot az ebben a tartományban megszólaló hangok adják.

Végfok, Teljesítmény erősítő (Power Amplifier)

Az előerősítő által felerősített és hangzásában módosított hang teljesítményét ez a fokozat hozza létre. A bemenetére általában 0 dB-es jel 0,75V-2V-os jel kerül, a kimenetén pedig 10-20V és 10-20A áramerősség jön ki.

A végfok hangteljesítménye nem azonos az elektromos teljesítményével, ugyanis a végfok működése során jelentős mennyiségű hőt is termel. Körülbelül azt lehet mondani, hogy a kimenő hang teljesítménye az erősítő által felvett teljesítmény 50%-a.

A végfok elvileg teljesen lineárisan erősít, azaz nem módosítja az előfok által előállított hang minőségét. A gyakorlatban ez persze csak kompromisszumokkal, kis teljesítmény leadásakor igaz. Ha egy erősítő a maximális teljesítményét megközelítő teljesítményen működik, akkor a kimenő jelek már nem arányosak a bemeneti jelekkel, hanem a kimenő jel csúcsai alacsonyabbak lesznek, mint amennyinek kellene lennie. Ezt hívják nem lineáris torzításnak.

Mivel minden erősítő így viselkedik a kérdés csupán az, hogy mennyire zavaró ez, illetve hogyan lehet ezt felhasználni.

Az elektronikus eszközök fejlődése során az első generációs erősítők elektroncsövekkel működtek, majd később tranzisztoros és integrált áramkörös, illetve MOS-FET alapon működő erősítőket készítettek.

elektroncs?

Az elektroncsövek a maximális teljesítményük környékén a színuszos jelek csúcsait úgy vágják le, hogy azok gömbölyűek maradnak,  így a kimeneti jel hullámformájában lecsökken a magas hangok mértéke a többi hang arányához képest.

A tranzisztorok és egyéb félvezetőkből készült erősítők jellegük szerint a torzítás határán élesen vágják le a kimenő jel tetejét, mintha egy kardcsapással lefejezték volna a jelet. A magas hangok aránya ilyenkor megnövekszik és kellemetlenül zizegőssé válik, az erősítő a hangja torzzá válik.

Mivel a csöves erősítők a torzítás határán is élvezhető, sőt jól élvezhető hangot adnak le, ezért a hangszererősítőkben a drága végfokokat mostanában megint elektorncsövekből építik fel. Az ilyen végfokoknak a hangzása eleve dinamikusabb, simább, és nincsenek bennük a kellemetlen torzítások.

Az olcsó végfokok, illetve a gyakorló erősítők általában tranzisztoros végfokkal működnek.

Mivel a csöves végfokok nagyon drágák és nehezek, ezért a hangzás javítása miatt gyakran az előfokozatot készítik csövesre, ami létrehozza a megfelelő hangzást, a végfokot pedig félvezetőkből építik és úgy méretezik, hogy az ne torzítson maximális kivezérlésnél sem.

A kisebb teljesítményű erősítőket gyakran egybeépítik a hangfallal. Az ilyen egységeket combo-knak hívják.

Fargen blackbird combo

A nagyobb teljesítményűeket általában meg lehet venni hangfal nélkül is, illetve előfordul, hogy több hangfalat is meg tud hajtani az egység. Ilyenkor gitár erősítő fejről (head) beszélünk és külön hangfalról.

Marshall Head

Ha külön fejegységünk van, akkor általában a fej védve van a rövidzár ellen, de ezzel csínján kell bánni, mert egy rövidzárlat több százezer forintos kárt is tud okozni.

Alapszabály, hogy a hangfalat vagy hangfalakat csak kikapcsolt állapotban szabad csatlakoztatni a fejegységhez.

Gyakori hangszer erősítő típusok:

Marshall fej és hangláda

Marshall

Laney erősítők
Laney

Mesa Boogie Express

Mesa Boogie

Orange erősítők

Orange

És még sokan mások...

Mekkora teljesítményű erősítő kell egy zenekarban?

Gitárosok, basszusgitárosok esetén

  • otthoni gyakorlásra elegendő egy 20-40 Watt körüli erősítő,
  • próbákon, illeteve kisebb koncerthelyiségben, ahol a teljes zenekar megszólal elegendő egy 60 Watt körüli combó,
  • nagyobb koncerten 60-100 Watt teljesítményű rendszer.*

* A kisebb koncertek hangerői körülbelül a próbáknak felelnek meg, a nagyobb koncerteken pedig a hangszerek hangját mikrofonnal kierősítik, tehát a közönség nem direktben hallja a gitáros rendszerének a hangját, hanem az erősítő rendszeren keresztül, ezért sokszor a nagy koncertek színpadán nem is kell hangosan szólnia a hangfalnak, hanem csak annyira, hogy a zenész jól hallja azt.

A basszusgitárosok esetén a fenti értékeket általában 1,5-tel érdemes megszorozni, mert a mély hang hangérzete kisebb, tehát nagyobb teljesítményű rendszeren kell játszaniuk, mint a gitárosoknak.

A billentyűs hangszerek esetén előfordul, hogy ők is használnak saját erősítőt. Ilyenkor kb. 100 Watt teljesítményű széles sávú és a hangzást nem torzító erősítőrendszert érdemes használni, ugyanis a billentyűs hangszerek esetén nincsen szükség a hangfal tulajdonságainak kihasználáshoz.