LE BASI In termini molto semplici, lo scopo di un amplificatore di potenza, è quello di prendere un segnale da un dispositivo sorgente (ad esempio da un preamplificatore) e adattarlo per il controllo di un altoparlante. Idealmente, l’unica cosa diversa tra il segnale d’ingresso e il segnale in uscita è la forza del segnale stesso. In termini matematici, se il segnale d’ingresso è indicato come S, l’uscita di un amplificatore “perfetto” è uguale a E * S, dove “E” è una costante (un numero fisso). Così è come dovrebbe essere realmente, ma nessun amplificatore è esattamente l’ideale a meno che non venga utilizzato entro i valori di potenza progettati. L’uscita di un qualsiasi amplificatore audio contiene ulteriori componenti del segnale che non sono presenti nel segnale di ingresso – questi ulteriori (e indesiderati) segnali sono generalmente noti come distorsione. Ci sono molti tipi di distorsione, ma i due tipi più comuni sono conosciuti come “distorsione armonica” e “distorsione di intermodulazione”. Oltre alla “spazzatura”, tradizionalmente nota come distorsione, tutti gli amplificatori generano una certa quantità di rumore (che può essere udito sotto forma di sibilo di fondo a musica spenta). Torneremo sull’argomento più avanti. Tutti gli amplificatori hanno dei valori di potenza, le cui unità sono chiamati watt. Le variazioni di potenza possono essere stabilite in funzione di varie impedenze di carico – le unità di impedenza di carico sono gli ohm. Le impedenze di carico più comuni sono 8 ohm, 4 ohm, e 2 ohm (se avete un vecchio amplificatore valvolare le impedenze di carico hanno maggiori probabilità di essere a 32 ohm, 16 ohm, 8 ohm, e forse 4 ohm). La potenza di uscita di un amplificatore moderno è più alta quando sono usati i carichi di impedenza inferiore (altoparlanti) ,ma come vedremo in seguito questo non è necessariamente preferibile. Anni addietro, gli amplificatori di potenza utilizzavano dei dispositivi chiamati valvole. Le valvole sono raramente utilizzate in amplificatori destinati all’uso DJ (resta di fatto che gli amplificatori valvolari hanno un seguito di fedelissimi sia tra i musicisti che tra gli appassionati di hi-fi). Gli amplificatori moderni usano quasi sempre transistor (al posto delle valvole); alla fine degli anni ’60 e primi anni 70, il termine “stato solido” è stato utilizzato (e spesso inciso sul pannello frontale degli amplificatori, a testimoniare il progresso tecnologico raggiunto. Il percorso del segnale in un amplificatore a valvole è sottoposto ad analoghi processi di quelli in un amplificatore a transistor, tuttavia i dispositivi e le tensioni sono molto diverse. I valvolari sono in genere dispositivi “ad alta tensione a bassa corrente”, in cui i transistor sono l’opposto (“bassa tensione ad alta corrente”). Gli amplificatori valvolari in genere non sono molto efficienti e tendono a generare parecchio calore. Un’altra delle maggiori differenze tra un amplificatore valvolare e uno a transistors è che un trasformatore di uscita audio è quasi sempre necessario in un amplificatore a valvole (questo perché l’impedenza di uscita di un circuito valvolare è di gran lunga troppo alta per interfacciarsi correttamente e direttamente ad un altoparlante) . I trasformatori di uscita audio di alta qualità sono difficili da progettare, e tendono ad essere grandi, pesanti e costosi. Gli amplificatori a transistor hanno numerosi vantaggi pratici rispetto agli amplificatori valvolari: essi tendono ad essere più efficienti, più piccoli e meno fisicamente fragili, non necessitano del trasformatore e non richiedono la sostituzione periodica (a meno che non si abusi di essi). Contrariamente a quanto molti credono, un amplificatore a valvole ben progettato può avere un suono eccellente (molti appassionati di cuffie hifi high-end stravedono per quest’ultimi). Alcune persone sostengono che gli amplificatori valvolari hanno un proprio particolare “suono”. Questo “suono” è il risultato del modo in cui si comportano le valvole quando si avvicinano ai loro limiti di uscita (clipping). L’insorgenza di sovraccarico in uscita in un amplificatore a valvole tende ad essere molto più graduale di quello di un amplificatore a transistor. Alcuni dei grandi vantaggi che avevano gli amplificatori valvolari vennero necessariamente sacrificati quando gli ampificatori divennero a transistor. In primo luogo, le valvole possono sostenere “abusi elettrici” tali da lasciare anche il transistor più robusto completamente bruciato. Inoltre, gli amplificatori valvolari utilizzando un trasformatore in uscita per interfacciarsi con l’altoparlante, forniscono un dispositivo buffer eccellente (per la protezione dello speaker) in caso di un qualsiasi guasto interno. Gli amplificatori moderni (senza trasformatore d’uscita), a volte non riescono a collegaare la piena tensione di alimentazione DC al diffusore. Se l’amplificatore non dispone di un’adeguata protezione dei circuiti integrati, il risultato è spesso la fusione della bobina del woofer. Gli amplificatori di potenza ottengono l’energia necessaria per l’amplificazione dei segnali in ingresso dalla presa a muro AC a cui sono collegati. Se si disponesse di un amplificatore “perfetto”, tutta l’energia in arrivo dalla presa di corrente verrebbe convertita in uscita utile per i diffusori. Tuttavia, nella realtà nessun amplificatore è efficiente al 100%, quindi una parte dell’energia della presa a muro viene sprecata. La maggior parte dell’ energia sprecata da un amplificatore si presenta sotto forma di calore. Il calore è uno dei più grandi nemici delle apparecchiature elettroniche, per cui è importante garantire un adeguato flusso d’aria in prossimità di un dispositivo (specialmente per quelle unità con raffreddamento a convezione). Maggior parte degli amplificatori nella gamma dei 200 watt per canale (e oltre) dispongono di raffreddamento forzato ad aria (tramite ventilatori) al fine di evitare eccessivo surriscaldamento. Molti amplificatori audio hanno una serie di funzionalità per aiutare a monitorare lo stato dell’amplificatore e anche per proteggere i diffusori (e lo stesso amplificatore) in caso di una condizione di sovraccarico. Alcune caratteristiche includono misuratori di potenza, gli indicatori di clipping, sovraccarico termico, protezione contro sovracorrente, ecc. Le caratteristiche variano da produttore a produttore. In aggiunta, ci sono molte varianti nel modo in cui i circuiti di protezione vengono implementati e quanto “margine di sicurezza” consentono.