คู่มือคลาสเครื่องขยายเสียง: A, AB, D และ H สำหรับการออกแบบโมดูลลำโพงขับเคลื่อน

ระบุเวทีคลาส เอบี 500 W สำหรับลำโพงขับเคลื่อนแบบปิดผนึก และคุณจะรับความร้อนทิ้งประมาณ 400 W ภายในตู้ขนาดเท่ากระเป๋าถือขึ้นเครื่อง ระบุโมดูล คลาสดี สำหรับ 500 W เท่ากันและภาระความร้อนลดลงเหลือประมาณ 55 W เอาต์พุตเสียงบนแผ่นข้อมูลจำเพาะอาจมีลักษณะเกือบจะเหมือนกัน การออกแบบการระบายความร้อน ระดับของหม้อแปลง ปริมาตรของตู้ และน้ำหนักในการขนส่งจะไม่เป็นเช่นนั้น

คำตอบสั้นๆ: สำหรับลำโพงพาวเวอร์ ไลน์อาร์เรย์ และระบบแบบพกพาใหม่ คลาส D จะเป็นค่าเริ่มต้น คลาส H ยังคงได้รับความนิยมในด้านซับวูฟเฟอร์เอาต์พุตสูง และระบบเสียงที่ติดตั้ง โดยเลือกใช้สเตจเอาต์พุตเชิงเส้นและหม้อแปลงแบบธรรมดา คลาส AB ยังคงแพร่หลายในการออกแบบแบบดั้งเดิม แอมพลิฟายเออร์เครื่องดนตรี และพาวเวอร์มิกเซอร์ ส่วนต่างๆ ด้านล่างจะอธิบายสิ่งที่ตัวอักษรของคลาสควบคุมจริงๆ แต่ละคลาสจะชนะที่ใด และเช็คใดที่ป้องกันไม่ให้โมดูลล้มเหลวในการใช้งานจริง

คลาสแอมพลิฟายเออร์อธิบายอะไรได้จริง

คลาสแอมพลิฟายเออร์อธิบายสภาวะไบแอสของสเตจเอาท์พุต และโดยเฉพาะจำนวนวงจรสัญญาณอินพุตที่แต่ละอุปกรณ์เอาท์พุตดำเนินการ พารามิเตอร์ตัวเดียวนั้นจะกำหนดเพดานประสิทธิภาพทางทฤษฎี กลไกการบิดเบือน และความร้อนที่เวทีต้องระบาย

คลาสเอ — อุปกรณ์ดำเนินการผ่าน 360 องศาเต็มของวงจร ความเป็นเชิงเส้นที่ดีเยี่ยม ประสิทธิภาพต่ำสุดของคลาสเชิงเส้นใดๆ
คลาสบี — อุปกรณ์สองตัวแต่ละชิ้นทำมุม 180 องศาและส่งมอบที่จุดศูนย์ มีประสิทธิภาพในทางทฤษฎี แต่การส่งมอบทำให้เกิดการบิดเบือนครอสโอเวอร์
คลาสเอB — อุปกรณ์แต่ละชิ้นดำเนินการที่ไหนสักแห่งระหว่าง 180 ถึง 360 องศา ทำให้การบิดเบือนของครอสโอเวอร์ต่ำกว่าความสามารถในการได้ยินโดยต้องแลกมาด้วยประสิทธิภาพบางอย่าง
คลาสดี — อุปกรณ์เอาท์พุตจะเปิดและปิดที่ความถี่สูงแทนที่จะติดตามรูปคลื่น ดังนั้นประสิทธิภาพจึงมาจากการสลับมากกว่าจากการขยายเชิงเส้น
คลาส G และ H — สเตจเชิงเส้นซึ่งมีขั้นรางจ่ายไฟหรือติดตามสัญญาณ ดังนั้นอุปกรณ์เอาท์พุตจึงเห็นเฉพาะแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการเท่านั้น

จดหมายประจำชั้นเรียนไม่ใช่ระดับคุณภาพ ขั้นตอนการสลับที่ปรับใช้อย่างดีสามารถวัดได้ดีกว่าแบบเชิงเส้นธรรมดา และโมดูลคลาส D ที่มีการกรองไม่ดีสามารถสร้างสิ่งประดิษฐ์ที่การออกแบบคลาส AB จะไม่แสดง สิ่งที่จดหมายคาดการณ์ได้อย่างน่าเชื่อถือคือการสูญเสียพลังงาน ฮีทซิงค์และขนาดแหล่งจ่ายไฟ และต้นทุนในการสร้างและขนส่งผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป

ประสิทธิภาพกำลังเต็มที่ตามแบบฉบับของคลาสแอมพลิฟายเออร์

คลาสเอ 25–30%

คลาสบี 50–70%

คลาสเอB 50–65%

คลาสเอช 65–80%

คลาสดี 80–92%

ช่วงที่ใช้งานได้จริงสำหรับขั้นตอนเอาต์พุตเสียง ประสิทธิภาพของคลาส H ขึ้นอยู่กับความถี่ในการก้าวหรือรางของราง

การเปรียบเทียบคลาสแอมพลิฟายเออร์โดยสรุป

ตารางด้านล่างสรุปคลาสที่คุณน่าจะเห็นมากที่สุดในแค็ตตาล็อกโมดูล พร้อมด้วยการตัดสินใจออกแบบที่แต่ละคลาสบังคับ

ช่วงประสิทธิภาพที่เผยแพร่โดยทั่วไปมากกว่าตัวเลขที่รับประกันสำหรับโมดูลเฉพาะ จำนวนจริงขึ้นอยู่กับการออกแบบแหล่งจ่าย อิมพีแดนซ์โหลด และวัสดุของโปรแกรม
Class	การนำหรือโหมด	ประสิทธิภาพโดยทั่วไป	มันปรากฏที่ไหน	ผลการออกแบบ
A	360 องศา	25–30%	มอนิเตอร์สตูดิโอไฮไฟ	ฮีทซิงค์ขนาดใหญ่ กระแสไฟเดินเบาสูง
B	180 องศาต่ออุปกรณ์	50–70%	หายากในด้านเสียง ทั่วไปในตำราเรียน	การบิดเบือนครอสโอเวอร์เมื่อส่งมอบ
AB	180–360 องศา	50–65%	แอมป์ PA, แอมป์เครื่องดนตรี, เพาเวอร์มิกเซอร์	จ่ายไฟได้ง่าย ขนาดฮีทซิงค์เพื่อเอาต์พุตต่อเนื่อง
C	ต่ำกว่า 180 องศา	60–80%	เครื่องส่ง RF ไม่ใช่เสียง	ความเพี้ยนสูงเกินไปสำหรับการใช้เสียง
D	การเปิดและปิด	80–92%	ลำโพงพาวเวอร์, ไลน์อาเรย์, ซับวูฟเฟอร์	เค้าโครง EMI, ตัวกรองเอาต์พุต, การควบคุมเดดไทม์
G	รางจ่ายแบบขั้นบันได	60–75%	ระบบติดตั้งไฮไฟกำลังสูง	การสลับรางเพิ่มต้นทุนและความซับซ้อน
H	ติดตามรางอย่างต่อเนื่อง	65–80%	ซับวูฟเฟอร์ติดตั้งเสียงขนาดใหญ่	โมดูเลเตอร์รางพร้อมแหล่งจ่ายไฟหม้อแปลงเชิงเส้น

คลาส E และ F เป็นของการออกแบบความถี่วิทยุและไม่ค่อยปรากฏในฮาร์ดแวร์เสียง ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงไม่รวมอยู่ในตารางด้านบน

เหตุใดประสิทธิภาพจึงกลายเป็นขนาด ตู้ น้ำหนัก และราคา

เปอร์เซ็นต์ประสิทธิภาพจะมีประโยชน์เมื่อคุณแปลงเป็นวัตต์ สำหรับสเตจเอาต์พุต 500 W การออกแบบคลาส A ที่มีประสิทธิภาพประมาณ 30% ดึงพลังงานประมาณ 1,667 วัตต์ จากแหล่งจ่ายไฟหลัก เวที คลาสเอB ที่ 55% ดึงประมาณ 909 ว, เวที คลาสเอช ที่ 75% ดึงประมาณ 667 W และโมดูล คลาสดี ที่ 90% ดึงประมาณ 556 วัตต์

วัตต์ทั้งหมดจะต้องได้รับการจ่ายจากหม้อแปลงและนำออกจากกล่องหุ้ม ซึ่งขับเคลื่อนมวลฮีทซิงค์ เสียงพัดลม ช่องระบายอากาศ และน้ำหนักของทุกยูนิตที่คุณจัดส่ง อุณหภูมิยังส่งผลต่อความน่าเชื่อถืออีกด้วย: หลักทั่วไปที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังคืออุณหภูมิในการทำงานที่ลดลงทุกๆ 10 °C จะเพิ่มอายุการใช้งานของตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าประมาณสองเท่า

จ่ายไฟหลักต่อเอาต์พุตเสียง 500 W

1667 ว คลาสเอ

909 W คลาสเอB

667 W คลาสเอช

556 W คลาสดี

การคำนวณตัวอย่างโดยใช้ประสิทธิภาพทั่วไปที่ 30%, 55%, 75% และ 90% ตามลำดับ

โมดูลแอมพลิฟายเออร์คลาส D: ค่าเริ่มต้นสำหรับลำโพงขับเคลื่อนใหม่

อุปกรณ์เอาท์พุตคลาส D สลับแทนที่จะขยายเชิงเส้น ดังนั้นการสูญเสียจึงถูกครอบงำโดยการนำและการสลับ แทนที่จะเป็นกระแสไบแอสนิ่ง โมดูลที่ใช้งานจริงมีประสิทธิภาพถึง 80–92% ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมลำโพงพกพาใหม่เกือบทั้งหมด องค์ประกอบ Line Array และซับวูฟเฟอร์ขนาดกะทัดรัดจึงถูกสร้างขึ้นรอบๆ โมดูลสวิตช์

การแลกเปลี่ยนจะย้ายไปยังอุปทานและโครงร่างของบอร์ด แหล่งจ่ายไฟ LLC แบบเรโซแนนซ์พร้อมการแก้ไขตัวประกอบกำลังทำให้บัสมีความเสถียรตลอดช่วงแหล่งจ่ายไฟหลักที่กว้าง และรักษาสัญญาณรบกวนการสลับในย่านความถี่ที่คาดเดาได้ ซึ่งทำให้การกรอง EMI ง่ายขึ้น ตัวเหนี่ยวนำตัวกรองเอาท์พุต เวลาตาย และการกำหนดเส้นทางเกตไดรฟ์จะตัดสินว่าโมดูลผ่านขีดจำกัดการปล่อยมลพิษและคงความเสถียรที่โหลด 4 โอห์มหรือไม่

ตัวอย่างที่เป็นตัวแทนคือโมดูล eon520-2092 พิกัด LP500W/HP200W พร้อมด้วยส่วนหน้าแบบเรโซแนนซ์ PFC และ LLC และอินพุตแรงดันไฟฟ้ากว้าง

โมดูลคลาส H: ยังคงเป็นคำตอบที่ถูกต้องสำหรับซับวูฟเฟอร์เอาต์พุตสูง

คลาส H เป็นคลาสเชิงเส้นที่มีรางจ่ายไฟที่ก้าวหรือติดตามสัญญาณเสียง เนื่องจากอุปกรณ์เอาต์พุตไม่เคยปล่อยแรงดันบัสเต็มข้ามตัวเองที่ระดับเอาต์พุตต่ำ ประสิทธิภาพจึงตกอยู่ในช่วง 65–80% ซึ่งต่ำกว่าคลาส D มาก แต่มีเนื้อหาการสลับความถี่สูงน้อยกว่ามาก นั่นคือเหตุผลหนึ่งที่การออกแบบคลาส H ยังคงพบเห็นได้ทั่วไปในแอมพลิฟายเออร์ซับวูฟเฟอร์ขนาดใหญ่และระบบเสียงที่ติดตั้ง

โดยทั่วไปโมดูลในหมวดหมู่นี้จะใช้แหล่งจ่ายหม้อแปลงเชิงเส้นและอาศัยการระบายความร้อนจำนวนมาก ตัวอย่างเช่น amp400h-7294 มีพิกัด LP400W/HP100W และใช้หม้อน้ำอะลูมิเนียมรูปตัว U เพื่อรองรับเอาต์พุตที่ต่อเนื่อง ในขณะที่ amp600s-fp มุ่งเป้าไปที่หน้าที่ซับวูฟเฟอร์โดยเฉพาะ

AMP400H 7294: LP 400W HP 100W Poweful Output with U-shaped Aluminum Radiator Class H Power

AMP400H 7294: LP 400W HP 100W เอาต์พุตอันทรงพลังพร้อมหม้อน้ำอะลูมิเนียมรูปตัว U กำลังคลาส H ● กำลังหม้อแปลงเชิงเส้น: 500W ● เครื่องขยายสัญญาณเสียงความถี่กลางและต่ำ: Class H 400W-4Ohm ● เครื่องขยายสัญญาณเสียงความถี่สูง: คลาสเอบี 100W-8 Ohm ● r... ดูผลิตภัณฑ์ →

จับคู่คลาสแอมพลิฟายเออร์กับส่วนที่เหลือของชุดโมดูล

คลาสแอมพลิฟายเออร์เหมาะสมเฉพาะในบริบทของชุดโมดูลทั้งหมดเท่านั้น ลำโพงพาวเวอร์มักจะซ้อนกันสี่ฟังก์ชัน: การควบคุมอินพุตและระดับเสียง, แกน DSP, สเตจครอสโอเวอร์หรือ EQ และสเตจกำลังที่ขับเคลื่อนทรานสดิวเซอร์

สแต็กโมดูลสี่ชั้นทั่วไปในลำโพงที่ใช้งานอยู่

เลเยอร์การทำงานของชุดโมดูลลำโพงแบบแอคทีฟ ตั้งแต่อินพุตไปจนถึงเอาต์พุตลำโพง

เรื่องการจับคู่ที่ขอบเขต โมดูล DSP จะตั้งค่าขีดจำกัดของตัวจำกัดและจุดครอสโอเวอร์ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องทราบแรงดันไฟฟ้าเอาท์พุตที่แท้จริงของสเตจกำลัง และสเตจกำลังต้องการโหลดที่สามารถขับเคลื่อนได้อย่างปลอดภัยที่อิมพีแดนซ์ขั้นต่ำของไดรเวอร์ โมดูลที่สร้างขึ้นบนแพลตฟอร์ม DSP เดียวทำให้อินเทอร์เฟซการควบคุมและโครงสร้างที่กำหนดไว้ล่วงหน้าสอดคล้องกันในรุ่นต่างๆ เช่น dsp1903 จะจัดเก็บโหมด EQ ที่ตั้งไว้ล่วงหน้าแบบกำหนดเองสี่โหมดสำหรับระบบ Line Array 2.1 แชนเนล ซัพพลายเออร์ที่ออกแบบทั้งสองครึ่งในบ้านเช่น หนิงโป Huage อิเล็กทรอนิกส์ สามารถปรับขอบเขตเหล่านั้นร่วมกันแทนที่จะเจรจาระหว่างผู้ขายสองราย

DSP1903: 4 Customized Preset EQ Modes 2.1CH Linear Array Speaker ADAU1701 Based DSP Functi

DSP1903: 4 โหมด EQ ที่ตั้งไว้ล่วงหน้าที่กำหนดเอง ลำโพงอาร์เรย์เชิงเส้น 2.1CH ฟังก์ชั่น DSP ที่ใช้ ADAU1701 ● ออกแบบโดยใช้ระบบเสียง ADAU1701 ใช้ซอฟต์แวร์ sigma studio DSP เพื่อกำหนดค่าพารามิเตอร์การประมวลผลสัญญาณ ● โหมดพรีเซ็ตที่กำหนดเองได้สี่แบบซึ่ง... ดูผลิตภัณฑ์ →

การตรวจสอบภาคปฏิบัติก่อนที่คุณจะเข้าเรียนในชั้นเรียน

ไม่ว่าคุณจะเลือกคลาสใด การตรวจสอบทั้งห้านี้จะตรวจพบปัญหาส่วนใหญ่ก่อนที่เครื่องมือจะเริ่มต้น

งานจากอิมพีแดนซ์ขั้นต่ำ ไม่ใช่ค่าระบุ ไดรเวอร์ที่ได้รับการจัดอันดับที่ 8 โอห์มสามารถลดลงได้ต่ำกว่านั้นที่ความถี่บางความถี่และ โมดูลเครื่องขยายเสียงและการจับคู่ความต้านทานของลำโพง จะต้องได้รับการตรวจสอบเทียบกับขั้นต่ำนั้น
แปลงประสิทธิภาพเป็นความร้อนในกรณีที่แย่ที่สุด ไม่ใช่ค่าเฉลี่ย เนื้อหาของรายการจะมีปัจจัยด้านยอด แต่ตัวจำกัดจะคงอำนาจในระยะยาวไว้ใกล้กับเรตติ้งในระหว่างการแสดง
ตรวจสอบแหล่งจ่ายไฟกับแหล่งจ่ายไฟหลัก โมดูลสวิตชิ่งแรงดันไฟฟ้ากว้างทนต่อไฟดับและการจ่ายไฟของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้ดีกว่ารางเชิงเส้นคงที่
ยืนยันโครงการคุ้มครองเป็นลายลักษณ์อักษร ควรระบุพฤติกรรมกระแสเกิน อุณหภูมิสูงเกิน และออฟเซ็ต DC โดยไม่สันนิษฐาน
ตรวจสอบเส้นทางระบายความร้อน แรงบิดในการติดตั้งฮีทซิงค์ ข้อมูลจำเพาะของแผ่นระบายความร้อน และการไหลเวียนของอากาศ ล้วนส่งผลต่ออัตราความล้มเหลวของสนามแม่เหล็ก

คลาส AB, D และ H เปรียบเทียบตามเกณฑ์การออกแบบห้าข้อ

คลาสดี คลาสเอช คลาสเอB

การเปรียบเทียบเชิงคุณภาพในระดับห้าจุดสำหรับการออกแบบระดับโมดูลทั่วไป

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับคลาสแอมพลิฟายเออร์

ไตรมาสที่ 1 คลาสแอมพลิฟายเออร์หลักที่ใช้ในระบบเสียงคืออะไร?

คลาสเอ, Class AB, Class D and Class H cover almost all audio equipment. Class A conducts through the full signal cycle, Class AB through more than half of it, Class D switches the output devices at high frequency, and Class H is a linear stage whose supply rails track the signal.

ไตรมาสที่ 2 แอมพลิฟายเออร์คลาสใดดีที่สุดสำหรับลำโพงพาวเวอร์หรือซับวูฟเฟอร์

สำหรับลำโพงขับเคลื่อน ไลน์อาร์เรย์ และระบบแบบพกพา คลาส D มักจะเป็นจุดเริ่มต้นเนื่องจากมีประสิทธิภาพและรอยเท้าระบายความร้อนเพียงเล็กน้อย สำหรับซับวูฟเฟอร์เอาท์พุตที่สูงมากและระบบที่ติดตั้งไว้ คลาส H มักจะให้ความสมดุลด้านต้นทุน ลักษณะการทำงานเชิงเส้น และการออกแบบการจ่ายหม้อแปลงแบบเรียบง่ายที่ดีกว่า

ไตรมาสที่ 3 โมดูลเพาเวอร์แอมป์ Class D ดีเท่ากับ Class AB หรือไม่

เมื่อมันถูกออกแบบอย่างเหมาะสมใช่แล้ว ขณะนี้โมดูลคลาส D ขับเคลื่อนไลน์อาร์เรย์และซับวูฟเฟอร์เป็นประจำ ปัจจัยในการตัดสินใจ ได้แก่ ตัวกรองเอาท์พุต โครงร่างไดรฟ์เกต ประสิทธิภาพของ EMI และการออกแบบการป้องกัน แทนที่จะเป็นตัวอักษรประจำชั้นเรียน

ไตรมาสที่ 4 แอมพลิฟายเออร์ Class D มีประสิทธิภาพเพียงใดเมื่อเทียบกับ Class A และ Class AB

โมดูลเสียง Class D ที่ใช้งานได้จริงจะทำงานที่ประมาณ 80–92% ที่กำลังขับสูงสุด เทียบกับประมาณ 50–65% สำหรับคลาส AB และ 25–30% สำหรับคลาส A ดังนั้น โมดูลคลาส D ขนาด 500 วัตต์จึงกระจายไปในบริเวณความร้อน 45–125 วัตต์ แทนที่จะเป็น 400 วัตต์หรือมากกว่าที่เวทีคลาส AB จะสร้างได้

คำถามที่ 5 Class H หมายถึงอะไรในโมดูลเพาเวอร์แอมป์

คลาสเอช is a linear output stage whose supply rail steps up or tracks the audio signal, so the output devices only see the voltage they need. Efficiency typically lands between 65% and 80%, higher than Class AB but below Class D, with less high-frequency switching content than a switching module.

คำถามที่ 6 คลาสของแอมพลิฟายเออร์ส่งผลต่อคุณภาพเสียงหรือแค่ประสิทธิภาพและความร้อนเท่านั้น?

คลาสจะเปลี่ยนกลไกการบิดเบือนและพฤติกรรมด้านความร้อนมากกว่าคุณภาพเสียงด้วยตัวเอง โมดูล Class D ที่สะอาดและโมดูล Class AB ที่สะอาดสามารถมีความโปร่งใสได้ ความแตกต่างที่ได้ยินได้มักมาจากการใช้งาน การกรอง พฤติกรรมการป้องกัน และการตั้งค่า DSP ที่ด้านหน้าเวทีกำลัง