Kõrvaklapivõimendi

**Kõrvaklapivõimendi** (inglise keeles *Headphone amplifier*) on väikse võimsusega audiovõimendi, mille otstarve on kõrvaklappides olevate kõlarite võimendamisne. 

Seadet on kõige kasulikum kasutada kõrvaklappidega, mis tarbivad palju energiat ning mis võivad lõigata kasu võimendi täiendatud puhtalt energialt. Seade võib täiustada detailset resolutsiooni, dünaamilise ulatuse laiust ning parandada üleüldist muusikalist selgust. Kuna tihti kasutatakse kõrvaklappe kaasaskantavate seadmetega, töötab osa võimendeid patareitoitel. On ka seadmeid, mis töötavad USB-toitel. Mõnedele kõrvaklappide võimenditele on samuti sisse ehitatud digitaal-analoogmuundur, mille saab USB kaudu ühendada arvutiga, sülearvutiga või tahvelarvutiga.  Saadaval on laiatarbe- ja profimudelid, mida kasutatakse salvestusstuudiotes.

Kõrvaklapivõimenditel on kolm eesmärki:
# võimendada ühte paari kõrvaklappe muusikatöötluseks;
# jagada signaal 4–8 paari kõrvaklappide vahel stuudiosalvestuste jaoks;
# võimaldada stuudiosalvestustel bändi liikmetel oma kõrvaklappidesse jõudva heli muutmist. 

## Tööpõhimõte
Kõrvaklapid on põhimõtteliselt miniatuursed kõlarid ning kõik kõlarid vajavad võimendit. Ilma võimendita kõrvaklapid ei töötaks ning seetõttu on võimendi tihtipeale juba seadmetesse sisse ehitatud. Sellised seadmed on näiteks nutitelefonid, tahvelarvutid, arvutid ning mõned CD plaadimängijad. Vaatamata sellele on siiski vaja ka välist võimendit, sest sisse ehitatud võimendid ei võimalda nii head heli kvaliteeti kui välised võimendid.  Kõrvaklapivõimendite eesmärk ei ole võimendada heli tugevust, vaid heli kvaliteeti antud heli tugevusel.  

Võimendite töö juures on tähtsal kohal impedants ehk näivtakistus. Kui seadmel on suur näivtakistus, siis on vaja suuremat pinget, et sama suur hulk voolu seadmest läbi lasta, kui seadmel, millel on väike näivtakistus.  Väga kõrge näivtakistuse korral saavutab võimendi oma kõrgeima pinge limiidi enne, kui piisav hulk võimsust on saavutatud. Selle tagajärjeks on signaaliharjade maha lõikamine (vaata *Clipping*). Väga madala näivtakistuse korral saavutab võimendi oma kõrgeima voolu limiidi enne, kui piisav hulk võimsust on saavutatud. Selle tagajärjeks on helimoonutus. Tänapäeva kõrvaklapid on tihtipeale väikse näivtakistusega, et vältida kaasaskantaval seadmel, kust muusikat kuulatakse, patarei liiga kiiresti tühjenemist. Seega on need disainitud kasutama väheses koguses elektrit, millest aga ei piisa stuudio kõrvaklappide töötamiseks. See on ka põhjus, miks stuudio kõrvaklappide kasutamiseks on vaja paremat võimendit. 

## Seadme tehnoloogiad

Tänapäeval on kasutusel kaks kõrvaklapivõimendite tehnoloogiat. Nendeks on tahkisvõimendid ja elektronlampvõimendid. Rohkem levinud on tahkisvõimendid, mis võimendavad digitaalset signaali kasutades selleks transistore ja dioode.  Tahkisvõimendid on üldiselt odavamad ja annavad edasi täpsema signaali, kui elektronlampvõimendid.  Elektronlampvõimendid kasutavad vähemalt ühte lambipirni sarnast elektronlampi, et töödelda helisignaale. Elektronlampvõimendi sisendsignaal on analoogsignaal. Seda tehnoloogia oli igapäevakasutuses kuni 1960. aastate lõpuni ja 1970. aastate alguseni, mil võeti kasutusele tahkisvõimendid. Hoolimata selle tehnoloogia mitmetest puudustest (nt osade seadmete puhul tuleb oodata kuni 10 minutit, et seade "üles soojeneks"), kasutatakse neid ka tänapäeval. Osad inimesed väidavad, et elektronlampvõimendid pakuvad paremat kõla kui tahkisvõimendid.  

## Seadme tüübid
### Kaasaskantav võimendi
Kaasaskantavad võimendid on väiksed ja õhukesed, et need mahuksid taskusse. Need seadmed võtavad heli, mis tuleb nutitelefonist või MP3-mängijast, ning võimendavad seda, kasutades lisaenergiat, mida saadakse akutoitest. Seetõttu tuleb nende seadmete akusid aeg-ajalt ka laadida. Kaasaskantavad võimendid on mõeldud töötama ühe paari kõrvaklappidega. 

### Statsionaarne võimendi
Tavaliselt on statsionaarsed kõrvaklappide võimendid mõeldud võimendama kahte paari kõrvaklappe. Need seadmed on suuremad kui kaasaskantavad ning seisavad kasutaja laua peal nii, et ulatuks helitugevusnuppu reguleerima. 

### Modulaarselt seadmepüstikusse paigaldatav võimendi

Sellised seadmed on disainitud paigutuma 19-tollisesse seadmepüstikusse koos ülejäänud helisalvestusstuudios kasutatavate seadmetega. Neil on tavaliselt neli kuni kuus pulkpistikupesaga audio väljundit. Seadmeid saab omavahel jadamisi ühendada, et mitmekordistada väljundite arvu. 

## Seadme kasutusalad
### Helisalvestus
Professionaalsel helitöötlejal peab olema võimalik kuulda igat muusikapala detaili ning võimendi on vajalik, et ta ei peaks kuulama kõike läbi kuue erineva paari kõrvaklappide vaid saaks kasutada selleks vaid ühte paari kõrvaklappe. 

### Stuudiosalvestused
Muusikapala salvestamisel on vaja, et igal bändi liikmel, assistendil ja produtsendil oleksid kõrvaklapid, et kuulda, mis salvestamise ajal toimub. Selleks sobib ideaalselt modulaarselt seadmepüstikusse paigaldatav võimendi. 

## Seadme liigid disaini järgi
### CMOY ühe operatsioonivõimendiga võimendi

Need võimendid olid algselt mittekulukas viis kõrge näivtakistusega kõrvaklappide toitmiseks. Sellise disainiga võimenditel kipub olema probleeme madala näivtakistusega kõrvaklappidega. 

### Mitmeastmelised integraallülitustega võimendid
Sellise disainiga seade on CMOY võimendi täiustatud versioon, sest võimenduse etapp on väljundi etapist eraldatud. See võib vähendada taustamüra ja heli moonutusi ning parandada stabiilsust. 

### Diskreetsed kujundused
Mõned kõrvaklapid ei kasuta üldse operatsioonivõimendiga võimendit või siis kasutavad seda ainult sisendi etapis. Väljundlülitused kasutavad diskreetseid bipolaarseid transistore või isoleeritud paisuga väljatransistore, et saavutada vähem moonutusi. Sellised võimendid suudavad rohkem voolu läbi lasta ning sobivad üldiselt paremini väikese näivtakistusega kõrvaklappidele. 

### Puhvrit kasutav disain
Firmad nagu TI ja National Semiconductor on välja töötanud väljundi puhvrid, mis sobivad hästi kõrvaklappide võimendamiseks. Need on sisuliselt väiksed iseseisvad väljundid, mis suudavad saavutada kõrget võimsuse taset ja väga väikest näivtakistust. 

### Seadmesse sisse ehitatud kiip kõrvaklapisignaali võimendamiseks
Paljud kaasaskantavad seadmed kasutavad seadmetesse sisseehitatud kiipi. Need kipuvad olema optimeeritud kasutama vähest kogust energiat ja töötama tüüpiliste kaasaskantavate väikese näivtakistusega kõrvaklappidega. 

### Esoteeriline disain
Nendel tüüpiliselt minimalistlikel võimenditel on tavaliselt üsna kehv jõudlus, tihti esineb ka helimoonutusi. Siiski on inimesi, kes neid seadmeid kõrgelt hindavad. Sellised seadmed on näiteks osad elektronlampvõimendid. 

## Kõrvaklapivõimendite tootjad
Mõned suuremad kõrvaklapivõimendite tootjad on Chord Elektronics, AudioQuest, Oppo Digital, Copland ja Acoustic Research.

## Viited