Luokan A vs luokan AB vahvistin: bias, lämpö ja teholliset kaiuttimet kompromissit

Hyvin suunniteltu AB-luokan taso on melkein jokaisessa sähkökaiutinprojektissa turvallisempi suunnittelu- ja kaupallinen valinta. Luokka A voittaa vain, kun mitattu lineaarisuus erittäin alhaisilla kuuntelutasoilla on tärkeämpää kuin lämmön, painon ja sähkön hinta. Tämä yksittäinen lause selittää, miksi luokan AB moduulit ovat edelleen useimmissa tuotantokaiuttimissa, vaikka luokan A maine on paperilla parempi.

Nämä kaksi luokkaa eivät ole eri tekniikoita. Ne ovat sama komplementaarinen transistorin lähtöaste, esijännitetty eri toimintapisteissä. Kaikki muu, jäähdytyslevyn koosta lähetyksen painoon, seuraa tästä esivirrasta.

Bias Point ratkaisee kaiken muun

Luokan A lähtöasteessa laitteet johtavat signaalisyklin täydet 360 astetta. Lepotilavirta on asetettu korkeammaksi kuin vahvistimen kuormitukseensa antama huippuvirta, joten transistorit eivät koskaan sammu. Jakoaluetta ei ole, laitteiden välillä ei ole vaihtoa, ja siirtokäyrä pysyy lineaarisena muutamasta millivoltista ylöspäin.

Luokka AB on luokkien B ja luokan A välissä. Pieni seisontajännite pitää molemmat laitteet johtamassa noin 200 astetta sykliä, juuri niin paljon, että ne menevät päällekkäin nollan risteyksessä ja poistavat lovivääristymän, joka vaivaa puhdasta luokkaa B. Tämän päällekkäisikkunan ulkopuolella jokainen laite toimii vain puolet ajasta, mistä hyötysuhde tulee.

Käytännön seuraus on helppo havaita penkillä. Luokan A kanava saa suunnilleen saman tehon lähteestä riippumatta siitä, onko se äänetön tai käy täydellä teholla. Luokan AB kanava kuluttaa vähän tyhjäkäynnillä ja asteittain enemmän tehon kasvaessa. Siksi A-luokan runko on kuuma kymmenen sekuntia päälle kytkemisen jälkeen, kun taas AB-runko pysyy viileänä, kunnes ohjelmamateriaali saapuu.

Tehokkuus ja lämpö: sammuttamatta jättämisen hinta

A-luokan vaiheen teoreettinen katto on 50 % muuntajakytketyllä kuormalla ja lähempänä 25 % yleisemmällä yksipäisellä järjestelyllä. Todelliset mallit asettuvat 15-30 %:n alueelle. Luokka AB saavuttaa noin 78,5 % teoriassa ja tuottaa 50-70 % käytännössä, minkä vuoksi siitä tuli oletusarvo suuritehoiselle analogiselle äänelle.

Muunna se ostopäätökseksi. 200 W luokan AB moduuli voi kuluttaa 300-350 W sähköverkosta täydellä teholla ja 20-30 W tyhjäkäynnillä. Vastaava luokan A malli tarvitsee useiden satojen wattien jatkuvan häviön syöttö- ja jäähdytyselementin, mikä tarkoittaa yleensä kolmesta neljään kertaa metallin, muuntajan ja kaapin tilavuutta toimitettua wattia kohden.

Vääristymä: Hyvä luokka AB yleensä voittaa halvan luokan A

Luokan A maine perustuu kahdelle todelliselle edulle: ei risteyssäröä ja harmoninen profiili, jota hallitsee matalaluokkainen, hyvänlaatuinen toinen harmoninen. Molemmat ovat aitoja. Mutta tuotteessa tärkeä vertailu on harvoin ihanteellinen ideaaliin.

Luokan AB jakosuuntainen särö näkyy korkealuokkaisina harmonisina alhaisilla lähtötasoilla, juuri siellä, missä korva on herkin. Sitä ohjaa kolme asiaa: riittävä bias-virta, tiukka bias-verkon lämpöseuranta, jotta asetus ei ajaudu jäähdytyselementin lämmetessä, ja riittävä silmukan vahvistus. Oikein suoritettuina luokan AB moduulit pitävät harmonisen kokonaissäröalueen 0,01-0,05 % alueella nimellisteholla, mikä ei ole kuultavissa missään normaalissa toistoympäristössä.

Luokan A aidosti edelläkävijä on milliwattitasolla erittäin herkkiin ohjaimiin. Jos tuotteesi on lähikenttänäyttö kriittiseen kuunteluun, marginaalista kannattaa maksaa. Jos kyseessä on kannettava PA-boksi, pylväskaiutin tai subwoofer, ero katoaa huoneen melun ja ohjelmamateriaalin alle.

Luokka A vs luokka AB yhdellä silmäyksellä

Alla oleva taulukko tiivistää vertailun parametreihin, jotka todella vaikuttavat materiaalien määrään ja lämpösuunnitteluun.

Mitä tämä tarkoittaa kaiutinmoduulien suunnittelussa

Ammattikäyttöiset kaiuttimet, linjajärjestelmät ja subwooferit on rakennettu luokan AB ja yhä enemmän luokkien D ja H ympärille yhdestä syystä: toimivan tuotteen on kestettävä pitkiä käyttöjaksoja kuuman telineen sisällä. Yllä oleva lämpöaritmetiikka yksinkertaisesti sulkee pois luokan A niillä tehotasoilla, joita nämä järjestelmät vaativat.

Tyypillisessä AB-mallissa tehovahvistinmoduuli hoitaa jännitteenvahvistuksen ja virranjakelun, kun taas sävynsäätö, mikrofonitulo ja live-rajoitus erillisissä toiminnallisissa moduuleissa, jotka on sijoitettu sen eteen. Tämä jako pitää analogisen signaaliketjun lyhyenä ja mahdollistaa yhden vahvistinalustan uudelleenkäytön useissa kotelomalleissa.

Vaakasuuntainen analoginen PL35-etumoduuli AB-luokan vahvistimille Tasapainotetut mikrofoni- ja linjatulot sekä viisikaistainen graafinen taajuuskorjain tekevät tästä vaakamoduulista kompaktin etuosan AB-luokan vahvistinalustoille. Näytä tuote →

PL21 / PL21E pystysuuntainen toiminnallinen moduuli rajasuojauksella Pystysuuntainen etuosa kapeisiin koteloihin, jossa yhdistyvät tasapainotetut mikrofoni- ja linjatulot, viisikaistainen taajuuskorjain ja rajasuojaus; PL21E lisää mikrofonin kaiunhallinnan. Näytä tuote →

Kaksi yllä olevaa etupään moduulia noudattavat tätä mallia: balansoitu mikrofoni ja linjatulot viisikaistaisella graafisella taajuuskorjaimella vaakamuodossa tai sama taajuuskorjain rajasuojauksella pystysuorassa muodossa, kun kotelo on kapea. Molemmat on suunniteltu luokan AB vahvistinalustoille, joten lähtöasteen bias-käyttäytyminen pysyy hallitsevana muuttujana.

Jos AB-mallin lämpöbudjetti lakkaa skaalautumasta, yleensä yli muutaman sadan watin kanavaa kohden kompaktissa kaapissa, ammattiäänen seuraava askel ei ole takaisin luokkaan A, vaan eteenpäin luokkaan H, joka vaihtaa syöttökiskon signaalin tahdissa. Moduuli, kuten AMP400H, pitää lineaarisen muuntajan syöttöä ja U-muotoista alumiinijäähdytyselementtiä, säilyttäen analogisen lähtöasteen ja vähentäen samalla hajoamista matalalla ja keskitasolla.

AMP400H 7294 luokan H tehovahvistinmoduuli Luokan H moduuli 400 W keski-/matala- ja 100 W korkeataajuisilla lähdöillä, lineaarinen muuntajasyöttö ja U-muotoinen jäähdytyselementti sekä useita suojapiirejä. Näytä tuote →

Tiimille, jotka kartoittavat koko perheen ennen sitoutumista, oppaamme vahvistinluokat A, AB, D ja H tehokäyttöisten kaiutinmoduulien suunnitteluun käy läpi samat kompromissit jokaiselle topologialle. Voit myös selata nykyistä Luokan AB kaiutinvahvistinmoduulit vertailla tuotantotasoja ja toimitusvaihtoehtoja.

Valitse niistä uutta tuotetta varten

Neljä kysymystä ratkaisee yleensä päätöksen nopeammin kuin mikään kuuntelutesti:

1. Mikä on käyttömäärä? Kahdeksan tuntia korkealla teholla toimivalla kaiuttimella ei ole varaa lavaan, joka hajauttaa täyden bias-tehonsa koko ajan.
2. Minne lämpö katoaa? Suljetussa muovikotelossa AB-malli tarvitsee jo lämpöpolun levyyn; A-luokka tarvitsisi paljon isomman.
3. Millä tasolla vääristymä todella kuuluu? Mittaa tasoilla, joilla tuote todella pelaa, älä 1 W:lla valekuormaan.
4. Mitä valmis yksikkö painaa? Muuntaja- ja jäähdytyselementtimassa on toistuva rahti- ja asennuskustannus, ei kertaluonteinen.

Vastaa niihin rehellisesti, ja bias-piste ja moduulialusta valitsevat yleensä itsensä.

Usein kysytyt kysymykset