En ljudförstärkare är en enhet som används för att öka ljudvolymen med låg effekt så att den kan användas i en högtalare. Det är i allmänhet det sista steget i en ljudåterkopplingskedja eller rörelse av ljud från en ljudingång till en ljudutgång. Det finns olika applikationer för denna teknik som inkluderar deras användning i allmänna adressanläggningar och konserter. Ljudförstärkare kan också vara av betydelse för individer eftersom de används i ljudsystem i hemmet. Faktum är att ljudkort på persondatorer sannolikt har ljudförstärkare.
Ursprung
Den första ljudförstärkaren tillverkades 1906 av en man som heter Lee De Forest och kom i form av triodesugröret. Denna mekanism utvecklades från Audion, som utvecklades av De Forest. Till skillnad från trioen som har tre element hade Audion bara två och förstärkte inte ljudet. Senare under samma år uppfanns trioden, en anordning med förmågan att justera elektronernas rörelse från ett glödtråd till en platta och därmed modulera ljud. Det var viktigt för uppfinningen av den första AM-radion.
Vakuumrör
Efter andra världskriget ökade tekniken på grund av de framsteg som utvecklades under kriget. De tidigaste typerna av ljudförstärkare gjordes av vakuumrör eller ventiler. Ett exempel på dessa är Williamson-förstärkaren, som introducerades 1946. Vid den tiden ansågs den här enheten vara spetskomponent och producerade ljud av högre kvalitet jämfört med andra förstärkare som var tillgängliga då. Marknaden för ljudförstärkare var robust och ventilenheterna kan ägas till överkomliga priser. Vid 1960-talet gjorde grammofoner och tv-apparater ventilförstärkare ganska populära.
Transistorer
Vid 1970-talet ersattes ventiltekniken av kiseltransistorn. Även om ventilerna inte torkades helt ut, vilket framgår av katodstrålerörens popularitet, som användes för förstärkartillämpningar, blev kiseltransistorer mer och mer närvarande. Transistorer förstärker ljud genom att ändra ljudingångens spänning genom användning av halvledare. Anledningarna till att transistorer föredrar framför ventiler var att de var mindre och därmed mer energieffektiva. Utöver dessa är de också bättre på att minska distorsionsnivåerna och var billigare att göra.
Fast tillstånd
De flesta ljudförstärkare som används idag anses vara halvledartransistorer. Ett exempel på detta är den bipolära övergångstransistorn, som har tre element gjorda av halvledarmaterial. En annan typ av förstärkare som använts de senaste åren är MOSFET- eller metalloxid-halvledarfälteffekttransistorn. Uppfunnen av Julius Edgar Lilienfeld, den först konceptualiserades 1925 och har både digitala och analoga kretsapplikationer.
Utveckling
Även om halvledarförstärkare erbjöd bekvämlighet och effektivitet kunde de fortfarande inte producera kvaliteten på de som är gjorda av ventiler. År 1872 upptäckte Matti Otala orsaken bakom detta: intermodulation distortion (TIM). Denna speciella typ av distorsion orsakades av den snabba ökningen av spänningen i ljudutmatningsenheten. Ytterligare forskning avhjälpte detta problem och resulterade därmed i förstärkare som avbryter TIM.