Otthon / Hírek / Ipari hírek / A osztály vs AB osztályú erősítő: torzítás, hő és teljesítményű hangszóró kompromisszumok

Ipari hírek

A osztály vs AB osztályú erősítő: torzítás, hő és teljesítményű hangszóró kompromisszumok

Szinte minden motoros hangsugárzóprojekthez a jól megtervezett AB osztályú színpad a biztonságosabb tervezési és kereskedelmi választás. Az A osztály csak akkor nyer, ha a nagyon alacsony hallgatási szinteken mért linearitás többet jelent, mint a hő-, súly- és áramköltség. Ez az egyetlen mondat megmagyarázza, hogy miért helyezkednek el még mindig az AB osztályú modulok a legtöbb gyártási hangszóróban, bár papíron az A osztály a jobb hírnévnek örvend.

A két osztály nem különbözik egymástól. Ugyanaz a komplementer tranzisztor kimeneti fokozat, különböző működési pontokon előfeszítve. Minden más, a hűtőborda méretétől a szállítási súlyig, ebből az előfeszítő áramból következik.

Az elfogultságpont minden mást eldönt

Az A osztályú végfokozatban az eszközök a jelciklus teljes 360 fokában vezetnek. A nyugalmi áram magasabbra van állítva, mint az a csúcsáram, amelyet az erősítő valaha is a terhelésbe juttat, így a tranzisztorok soha nem kapcsolnak ki. Nincs keresztezési régió, nincs átadás az eszközök között, és az átviteli görbe néhány millivolttól felfelé lineáris marad.

Az AB osztály a B és az A osztály között helyezkedik el. Egy kis álló helyzet miatt mindkét eszköz a ciklus körülbelül 200 fokán keresztül vezet, ami éppen elég ahhoz, hogy a nulla kereszteződésnél átfedje a rovátkát, és eltávolítsa a bemetszések torzítását, amely a tiszta B osztályt sújtja. Az átfedési ablakon kívül minden eszköz csak az idő felében működik, és innen származik a hatékonyságnövekedés.

A gyakorlati következmény könnyen megfigyelhető egy padon. Az A osztályú csatorna nagyjából ugyanazt a tápellátást veszi fel, függetlenül attól, hogy csendes, vagy teljes kimeneten működik. Az AB osztályú csatorna alapjáraton keveset fogyaszt, a kimenet növekedésével pedig fokozatosan többet. Ezért van az, hogy az A osztályú alváz tíz másodperccel a bekapcsolás után forró, míg az AB alváz hideg marad a programanyag megérkezéséig.

Hatékonyság és hő: Soha nem kapcsol ki

Tipikus teljes teljesítményű hatásfok (%) A osztály 15-30% A osztályB 50-70% D osztály 80-93% 0% 50% 100%
1. ábra: tipikus teljes teljesítmény-hatékonysági tartományok a szabványos lineáris erősítő tervezési referenciaértékeiből

Az A osztályú fokozat elméleti felső határa 50% transzformátor csatolású terhelés esetén, és közelebb a 25% a gyakoribb egyvégű elrendezésnél. A valódi tervek a 15-30%-os sávban telepednek le. Az AB osztály elméletileg körülbelül 78,5%-ot ér el, a gyakorlatban pedig 50-70%-ot ad le, pontosan ezért lett ez a nagy teljesítményű analóg hang alapértelmezett beállítása.

Fordítsa ezt le vásárlási döntéssé. Egy 200 W-os AB osztályú modul 300-350 W-ot vesz fel a hálózatról teljes teljesítmény mellett és 20-30 W-ot alapjáraton. Az egyenértékű A osztályú kialakításhoz több száz watt folyamatos disszipációra méretezett tápellátás és hűtőborda szükséges, ami általában a fém-, transzformátor- és szekrénytérfogat három-négyszeresét jelenti leadott wattonként.

Üresjárati fogyasztás, 100 W csatorna (W) 200 W 150 W 100 W 50 W 0 W ~150 W ~20 W ~10 W A osztály A osztályB D osztály
2. ábra: Az állandó disszipáció az előfeszítési áramot követi, nem a kimeneti szintet

Torzítás: A jó AB osztály általában felülmúlja az olcsó A osztályt

Az A osztály hírneve két valódi előnyön nyugszik: nincs keresztezési torzítás, és egy harmonikus profil, amelyet az alacsony rendű, jóindulatú második harmonikusok uralnak. Mindkettő eredeti. De az összehasonlítás, ami számít egy terméknél, ritkán ideális az ideálishoz.

Az AB osztályú crossover torzítás magas rendű harmonikusként jelenik meg alacsony kimeneti szinten, pontosan ott, ahol a fül a legérzékenyebb. Három dolog vezérli: elegendő előfeszítési áram, az előfeszítési hálózat szoros hőkövetése, hogy a beállítás ne csússzon el, ahogy a hűtőborda felmelegszik, és megfelelő hurokerősítés. Megfelelően végrehajtva az AB osztályú modulok a teljes harmonikus torzítást a 0,01-0,05%-os tartományban tartják névleges teljesítmény mellett, ami nem hallható normál lejátszási környezetben.

Ahol az A osztály valóban előrébb tart, az a milliwattszinten van a nagy érzékenységű meghajtókban. Ha terméke egy közeli látóterű monitor a kritikus hallgatáshoz, akkor érdemes fizetni. Ha hordozható PA-dobozról, oszlophangszóróról vagy mélynyomóról van szó, a különbség eltűnik a szobazaj és a műsoranyag alatt.

Az A osztály és az AB osztály egy pillantásra

Az alábbi táblázat az összehasonlítást azokra a paraméterekre sűríti, amelyek ténylegesen befolyásolják az anyagjegyzéket és a termikus tervezést.

Tipikus értékek lineáris analóg kialakításokhoz; a tényleges adatok a sínfeszültségtől, az előfeszítési áramtól és a terhelési impedanciától függenek.
Paraméter A osztály A osztályB
Vezetési szög 360 fokos, folyamatos 180-360 fok, körülbelül 200 tipikus
Teljes teljesítményű hatékonyság 15-30% 50-70%
Üresjárati áramfelvétel Magas, közel a teljes terheléshez Alacsony, a kimenettel emelkedik
Torzító aláírás Nagyon alacsony, második harmonikus domináns Alacsony; keresztezési műtermékek, ha az elfogultság eltolódik
Hűtőborda és transzformátor wattonként Három-négyszer nagyobb Alapvonal
Súly és lábnyom Nehéz, gyakran két vagy több állványegység Mérsékelt, könnyebben elfér a szekrényben
Tipikus alkalmazások Hifi, fejhallgató erősítő, kis monitorok PA hangszórók, vonaltömbök, mélynyomók, autóaudió
Költség egyenlő teljesítmény mellett Magas Mérsékelt

Mit jelent ez a meghajtású hangszórómodulok tervezésében?

A professzionális meghajtású hangszórók, vonaltömbök és mélysugárzók az AB osztály köré épülnek, és egyre inkább a D és H osztályok köré épülnek, egy okból: a működő terméknek hosszú üzemi ciklusokat kell kibírnia egy forró rackben. A fenti termikus aritmetika egyszerűen kizárja az A osztályt azon a teljesítményszinten, amelyet ezek a rendszerek igényelnek.

A tipikus AB kialakításon belül a teljesítményerősítő modul kezeli a feszültségerősítést és az áramellátást, míg a hangszínszabályozást, a mikrofon bemenetet és az élő korlátozást az előtte elhelyezett különálló funkcionális modulokon. Ez a felosztás röviden tartja az analóg jelláncot, és lehetővé teszi egy erősítőplatform újrafelhasználását több szekrénymodellben.

PL35 Horizontal Analog Front-End Module for Class AB Amplifiers PL35 vízszintes analóg front-end modul AB osztályú erősítőkhöz A kiegyensúlyozott mikrofon- és vonalbemenetek, valamint az ötsávos grafikus hangszínszabályzó teszi ezt a vízszintes modult kompakt előtérré az AB osztályú erősítőplatformokhoz. Termék megtekintése → PL21 / PL21E Vertical Functional Module with Limit Protection PL21 / PL21E függőleges funkcionális modul határvédelemmel Függőleges elülső opció keskeny házakhoz, kiegyensúlyozott mikrofon- és vonalbemenetekkel, ötsávos hangszínszabályzóval és határvédelemmel; A PL21E mikrofonos visszhangvezérlést ad hozzá. Termék megtekintése →

A fenti két előlapi modul ezt a mintát követi: kiegyensúlyozott mikrofon és vonalbemenetek ötsávos grafikus hangszínszabályzóval vízszintes formátumban, vagy ugyanaz a hangszínszabályzó határvédelemmel függőleges formátumban, ha a ház szűk. Mindkettőt AB osztályú erősítőplatformokhoz tervezték, így a kimeneti fokozat torzítási viselkedése marad a domináns változó.

Hűtőborda A osztályB stage Elülső tábla EQ, mikrofon elő, limiter
3. ábra: az erősítőlemez köteg összeállítása egy analóg meghajtású hangszóróban

Ha egy AB-konstrukció termikus költségvetése leáll, általában csatornánként néhány száz watt felett egy kompakt szekrényben, a professzionális hangzás következő lépése nem az A osztály, hanem a H osztály, amely a jellel lépésben kapcsolja a tápsínt. Egy olyan modul, mint az AMP400H, lineáris transzformátort és U-alakú alumínium hűtőbordát tart fenn, megtartva az analóg kimeneti fokozatot, miközben csökkenti a disszipációt alacsony és közepes szinten.

AMP400H 7294 Class H Power Amplifier Module AMP400H 7294 H osztályú teljesítményerősítő modul H osztályú modul 400 W-os közepes/alacsony és 100 W-os nagyfrekvenciás kimenetekkel, lineáris transzformátoros tápegységgel és U-alakú hűtőbordával, valamint több védelmi áramkörrel. Termék megtekintése →

Azoknak a csapatoknak, akik feltérképezik az egész családot, mielőtt elkötelezik magukat, útmutatónk a A, AB, D és H erősítő osztályok a meghajtású hangszórómodulok kialakításához ugyanazokat a kompromisszumokat járja végig minden topológiánál. Böngészhet az aktuális között is AB osztályú hangszóró-erősítő modulok a kibocsátási szintek és az ellátási lehetőségek összehasonlításához.

Választás közöttük egy új termékhez

Négy kérdés általában gyorsabban dönt, mint bármely hallási teszt:

  1. Mi az a munkaciklus? Egy nyolc órán át nagy teljesítményen működő hangszóró nem engedheti meg magának, hogy olyan színpad legyen, amely a teljes előfeszítési teljesítményét egész idő alatt szétszórja.
  2. Hová megy a hőség? Zárt műanyag burkolatban az AB kialakításnak már hőútra van szüksége a lemezhez; Az A osztálynak sokkal nagyobbra lenne szüksége.
  3. Valójában milyen szinten hallható a torzítás? Mérje meg azokat a szinteket, amelyeken a termék valóban játszani fog, és ne 1 W-on egy próbaterhelésnél.
  4. Mennyi a kész egység súlya? A transzformátor és a hűtőborda tömege visszatérő fuvarozási és beszerelési költség, nem egyszeri.

Válaszoljon ezekre őszintén, és a torzítási pont, valamint a modulplatform általában önmagát választja.

Gyakran Ismételt Kérdések

Q1. Mi a fő különbség az A osztályú és az AB osztályú erősítő között?

Csak az elfogultság pont. Az A osztályú kimeneti fokozat a teljes jelcikluson keresztül vezet; egy AB osztályú fokozat készülékenként nagyjából 200 fokot vezet, ami kiküszöböli a keresztirányú torzítást, miközben sokkal kevesebb állóáramot használ.

Q2. Az A osztály valóban jobb hangminőségben, mint az AB osztály?

Nem automatikusan. Egy jól előfeszített AB osztályú modul általában jobban mér és jobban szól, mint egy rosszul megépített A osztályú erősítő. Az A osztály csak nagyon alacsony szinten rendelkezik tiszta éllel a nagy érzékenységű hangsugárzókban.

Q3. Miért mennek olyan forrók az A osztályú erősítők?

Mivel az előfeszítő áram folyamatosan folyik, függetlenül attól, hogy van-e jel vagy nincs. Az alapjárati disszipáció közel áll a teljes terhelés disszipációjához, ezért a hűtőbordát mindig a legrosszabb esetre kell méretezni.

Q4. Melyik a hatékonyabb, az A vagy az AB osztály?

A osztályB by a wide margin. Typical figures are 15-30% for Class A against 50-70% for Class AB at full power, and the gap at idle is even larger.

Q5. Az AB osztályú végerősítő modul meghajthat mélynyomót?

Igen, különösen hídkötéses terhelési konfigurációban. Ellenőrizze a modul névleges terhelési impedanciáját, és győződjön meg arról, hogy a tápegység és a hűtőborda képes fenntartani a folyamatos alacsony frekvenciájú kimenetet, nem pedig a rövid sorozatokat.

Q6. Hogyan méretezhetem a tápegységet és a hűtőbordát egy AB osztályú modulhoz?

Kezdje a névleges kimeneti teljesítménnyel, ossza el a reális hatásfokkal, hogy megkapja a bemeneti teljesítményt, majd vonja le a hangkimenetet a disszipáció meghatározásához. Mérje meg a transzformátort a névleges teljesítmény nagyjából 1,5-2-szeresére, és tartsa a hűtőborda hőellenállását a számított határérték alatt.

Kapcsolódó termékek

v