แอมพลิฟายเออร์คลาส A กับคลาส AB: ข้อดีข้อเสียของอคติ ความร้อน และลำโพงขับเคลื่อน

สำหรับโปรเจ็กต์ลำโพงพาวเวอร์เกือบทุกโครงการ สเตจ คลาสเอB ที่ได้รับการออกแบบมาอย่างดีคือทางเลือกทางวิศวกรรมและเชิงพาณิชย์ที่ปลอดภัยกว่า คลาส A จะชนะก็ต่อเมื่อความเป็นเชิงเส้นที่วัดได้ที่ระดับการฟังที่ต่ำมากมีความสำคัญมากกว่าความร้อน น้ำหนัก และค่าไฟฟ้า ประโยคเดียวนั้นอธิบายว่าทำไมโมดูล คลาสเอบี ยังคงอยู่ภายในลำโพงที่ใช้งานจริงส่วนใหญ่ แม้ว่า คลาสเอ จะมีชื่อเสียงที่ดีกว่าบนกระดาษก็ตาม

ทั้งสองคลาสไม่ใช่เทคโนโลยีที่แตกต่างกัน พวกมันเป็นสเตจเอาท์พุตทรานซิสเตอร์เสริมที่เหมือนกัน โดยมีอคติที่จุดปฏิบัติการต่างกัน ทุกสิ่งทุกอย่างตั้งแต่ขนาดฮีทซิงค์ไปจนถึงน้ำหนักในการขนส่ง ตามมาด้วยกระแสอคตินั้น

จุดอคติตัดสินใจทุกสิ่งทุกอย่าง

ในระยะเอาท์พุตคลาส A อุปกรณ์จะดำเนินการรอบสัญญาณ 360 องศาเต็ม กระแสนิ่งถูกตั้งค่าไว้สูงกว่ากระแสสูงสุดที่แอมพลิฟายเออร์จะส่งเข้าสู่โหลด ดังนั้นทรานซิสเตอร์จะไม่ปิดเครื่อง ไม่มีขอบเขตครอสโอเวอร์ ไม่มีการแฮนด์ออฟระหว่างอุปกรณ์ และกราฟการถ่ายโอนจะเป็นเส้นตรงตั้งแต่ไม่กี่มิลลิโวลต์ขึ้นไป

คลาส AB อยู่ระหว่างคลาส B และคลาส A ความเอนเอียงเล็กน้อยช่วยให้อุปกรณ์ทั้งสองทำงานประมาณ 200 องศาของรอบ ซึ่งเพียงพอที่จะซ้อนทับกันที่จุดข้ามศูนย์และขจัดความผิดเพี้ยนของรอยบากที่รบกวนคลาส B เพียงอย่างเดียว ภายนอกหน้าต่างที่ทับซ้อนกันนั้น อุปกรณ์แต่ละชิ้นจะทำงานเพียงครึ่งเดียว ซึ่งเป็นที่มาของประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น

ผลที่ตามมาในทางปฏิบัตินั้นง่ายต่อการสังเกตบนม้านั่ง ช่องคลาส A ดึงพลังงานประมาณเดียวกันจากแหล่งจ่าย ไม่ว่าจะเงียบหรือทำงานที่เอาท์พุตเต็มก็ตาม แชนเนลคลาส AB จะดึงพลังงานเพียงเล็กน้อยเมื่อไม่ได้ใช้งาน และจะดึงมากขึ้นเรื่อยๆ เมื่อเอาท์พุตเพิ่มขึ้น นั่นคือสาเหตุที่แชสซี คลาสเอ ร้อนสิบวินาทีหลังจากเปิดเครื่อง ในขณะที่แชสซี AB จะคงความเย็นจนกว่าวัสดุของโปรแกรมจะมาถึง

ประสิทธิภาพและความร้อน: ต้นทุนของการไม่ปิดเครื่องเลย

เพดานทางทฤษฎีสำหรับเวทีคลาส A คือ 50% พร้อมโหลดแบบควบคู่กับหม้อแปลง และเกือบ 25% สำหรับการจัดเรียงแบบปลายเดี่ยวทั่วไป การออกแบบที่แท้จริงจะอยู่ในช่วง 15-30% คลาส AB เข้าถึงได้ประมาณ 78.5% ในทางทฤษฎี และให้เสียงได้ 50-70% ในทางปฏิบัติ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมคลาส AB จึงกลายเป็นค่าเริ่มต้นสำหรับเสียงอะนาล็อกกำลังสูง

แปลสิ่งนั้นเป็นการตัดสินใจซื้อ โมดูลคลาส AB ขนาด 200 วัตต์ อาจดึงพลังงาน 300-350 วัตต์ จากแหล่งจ่ายไฟหลักที่เอาต์พุตเต็ม และ 20-30 วัตต์ ที่ไม่ได้ใช้งาน การออกแบบคลาส A ที่เทียบเท่ากันนั้นต้องการแหล่งจ่ายไฟและฮีทซิงค์ที่มีขนาดเพื่อการจ่ายไฟอย่างต่อเนื่องหลายร้อยวัตต์ ซึ่งโดยทั่วไปหมายถึงปริมาตรของโลหะ หม้อแปลง และตู้ต่อวัตต์ที่ส่งมอบสามถึงสี่เท่า

การบิดเบือน: คลาส AB ที่ดีมักจะเอาชนะคลาส A ราคาถูก

ชื่อเสียงของคลาส A ขึ้นอยู่กับข้อดีที่แท้จริงสองประการ: ไม่มีการบิดเบือนครอสโอเวอร์ และโปรไฟล์ฮาร์โมนิคที่ถูกครอบงำโดยฮาร์โมนิคที่สองที่มีลำดับต่ำและอ่อนโยน ทั้งสองเป็นของแท้ แต่การเปรียบเทียบที่สำคัญในผลิตภัณฑ์นั้นไม่ค่อยสมบูรณ์แบบกับอุดมคติ

การบิดเบือนแบบครอสโอเวอร์ในคลาส AB จะแสดงเป็นฮาร์โมนิคลำดับสูงที่ระดับเอาท์พุตต่ำ ซึ่งเป็นจุดที่หูไวที่สุด มันถูกควบคุมโดยสามสิ่ง: กระแสไบแอสที่เพียงพอ การติดตามความร้อนอย่างแน่นหนาของเครือข่ายไบแอส เพื่อให้การตั้งค่าไม่เคลื่อนไปเมื่อฮีทซิงค์อุ่นขึ้น และลูปเพิ่มขึ้นอย่างเพียงพอ ดำเนินการอย่างเหมาะสม โมดูลคลาส AB เก็บความเพี้ยนฮาร์โมนิกทั้งหมดในช่วง 0.01-0.05% ที่กำลังไฟพิกัด ซึ่งไม่ได้ยินในบริบทการเล่นปกติใดๆ

จุดที่คลาส A ก้าวไปข้างหน้าอย่างแท้จริงคือระดับมิลลิวัตต์ในไดรเวอร์ที่มีความไวสูง หากผลิตภัณฑ์ของคุณเป็นจอภาพระยะใกล้สำหรับการฟังเชิงวิพากษ์วิจารณ์ ส่วนต่างนั้นก็คุ้มค่าที่จะจ่าย หากเป็นกล่อง PA แบบพกพา ลำโพงแบบคอลัมน์ หรือซับวูฟเฟอร์ ความแตกต่างจะหายไปภายใต้เสียงรบกวนในห้องและวัสดุของโปรแกรม

คลาส A กับคลาส AB โดยสรุป

ตารางด้านล่างจะสรุปการเปรียบเทียบให้เป็นพารามิเตอร์ที่ขับเคลื่อนรายการวัสดุและการออกแบบการระบายความร้อน

สิ่งนี้หมายความว่าอย่างไรสำหรับการออกแบบโมดูลลำโพงขับเคลื่อน

ลำโพงขับเคลื่อนแบบมืออาชีพ ไลน์อาเรย์ และซับวูฟเฟอร์ถูกสร้างขึ้นสำหรับคลาส AB และเพิ่มมากขึ้นสำหรับคลาส D และคลาส H ด้วยเหตุผลหนึ่งเดียว: ผลิตภัณฑ์ที่ใช้งานได้จะต้องทนทานต่อรอบการทำงานที่ยาวนานภายในชั้นวางแบบร้อน การคำนวณทางความร้อนด้านบนจะตัดคลาส A ออกไปที่ระดับพลังงานที่ระบบต้องการ

ภายในการออกแบบ AB ทั่วไป โมดูลเพาเวอร์แอมป์จะจัดการกับแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นและการส่งกระแสไฟฟ้า ในขณะที่การควบคุมโทนเสียง อินพุตไมโครโฟน และการจำกัดการแสดงสดบนโมดูลการทำงานที่แยกจากกันที่วางอยู่ด้านหน้า การแยกดังกล่าวจะทำให้สายสัญญาณอะนาล็อกสั้นลง และช่วยให้สามารถนำแพลตฟอร์มเครื่องขยายเสียงหนึ่งตัวกลับมาใช้กับตู้หลายรุ่นได้

โมดูลส่วนหน้าแบบอะนาล็อกแนวนอน PL35 สำหรับแอมพลิฟายเออร์คลาส AB อินพุตไมโครโฟนและสายที่สมดุล พร้อมด้วยอีควอไลเซอร์กราฟิก 5 แบนด์ ทำให้โมดูลแนวนอนนี้เป็นส่วนหน้าขนาดกะทัดรัดสำหรับแพลตฟอร์มเครื่องขยายเสียง Class AB ดูผลิตภัณฑ์ →

โมดูลการทำงานแนวตั้ง PL21 / PL21E พร้อมการป้องกันขีดจำกัด ตัวเลือกฟรอนต์เอนด์แนวตั้งสำหรับตู้แคบ ผสมผสานไมโครโฟนบาลานซ์และอินพุตสาย อีควอไลเซอร์ 5 แบนด์ และการป้องกันขีดจำกัด PL21E เพิ่มการควบคุมเสียงสะท้อนของไมโครโฟน ดูผลิตภัณฑ์ →

โมดูลส่วนหน้าทั้งสองโมดูลด้านบนเป็นไปตามรูปแบบนั้น: ไมโครโฟนที่สมดุลและอินพุตสายพร้อมอีควอไลเซอร์กราฟิกห้าแบนด์ในรูปแบบแนวนอน หรืออีควอไลเซอร์เดียวกันที่มีการป้องกันขีดจำกัดในรูปแบบแนวตั้งเมื่อโครงสร้างแคบ ทั้งสองได้รับการออกแบบมาสำหรับแพลตฟอร์มแอมพลิฟายเออร์คลาส AB ดังนั้นพฤติกรรมไบแอสของสเตจเอาท์พุตยังคงเป็นตัวแปรหลัก

หากงบประมาณด้านความร้อนของการออกแบบ AB หยุดปรับขนาด ซึ่งโดยปกติแล้วจะสูงกว่าสองสามร้อยวัตต์ต่อช่องสัญญาณภายในตู้ขนาดกะทัดรัด ขั้นตอนถัดไปในระบบเสียงระดับมืออาชีพจะไม่กลับไปที่คลาส A แต่ส่งต่อไปยังคลาส H ซึ่งจะสลับรางจ่ายไฟตามขั้นตอนพร้อมกับสัญญาณ โมดูล เช่น AMP400H เก็บแหล่งจ่ายไฟของหม้อแปลงเชิงเส้นและฮีทซิงค์อะลูมิเนียมรูปตัว U โดยคงระดับเอาท์พุตอะนาล็อกไว้พร้อมทั้งตัดการกระจายที่ระดับต่ำและกลาง

AMP400H 7294 โมดูลเครื่องขยายสัญญาณเสียงคลาส H โมดูล Class H ที่มีเอาต์พุตความถี่กลาง/ต่ำ 400 W และความถี่สูง 100 W ระบบจ่ายหม้อแปลงเชิงเส้นและฮีทซิงค์รูปตัว U พร้อมวงจรป้องกันหลายวงจร ดูผลิตภัณฑ์ →

สำหรับทีมที่สร้างแผนที่ทั้งครอบครัวก่อนตัดสินใจ โปรดดูคำแนะนำของเรา แอมพลิฟายเออร์คลาส A, AB, D และ H สำหรับการออกแบบโมดูลลำโพงขับเคลื่อน เดินผ่านการแลกเปลี่ยนที่เหมือนกันสำหรับโทโพโลยีแต่ละรายการ คุณยังสามารถเรียกดูปัจจุบันได้ โมดูลเครื่องขยายเสียงลำโพง Class AB เพื่อเปรียบเทียบระดับเอาต์พุตและตัวเลือกการจัดหา

การเลือกระหว่างพวกเขาสำหรับผลิตภัณฑ์ใหม่

คำถามสี่ข้อมักจะตัดสินการตัดสินใจได้เร็วกว่าแบบทดสอบการฟังใดๆ:

1. รอบการทำงานคืออะไร? ลำโพงที่ทำงานแปดชั่วโมงด้วยเอาต์พุตสูงไม่สามารถจ่ายให้กับเวทีที่กระจายพลังอคติทั้งหมดไปตลอดเวลาได้
2. ความร้อนไปไหน? ในตู้พลาสติกปิดผนึก การออกแบบ AB จำเป็นต้องมีเส้นทางระบายความร้อนไปยังเพลตอยู่แล้ว คลาส A จะต้องมีขนาดใหญ่กว่านี้มาก
3. ความบิดเบี้ยวสามารถได้ยินได้จริงในระดับใด วัดที่ระดับที่ผลิตภัณฑ์จะเล่นจริงๆ ไม่ใช่ที่ 1 วัตต์ในโหลดจำลอง
4. หน่วยสำเร็จรูปมีน้ำหนักเท่าไร? มวลของหม้อแปลงไฟฟ้าและฮีทซิงค์เป็นค่าขนส่งและค่าติดตั้งที่เกิดขึ้นเป็นประจำ ไม่ใช่ครั้งเดียว

ตอบคำถามเหล่านั้นอย่างตรงไปตรงมาและจุดอคติพร้อมกับแพลตฟอร์มโมดูลมีแนวโน้มที่จะเลือกตัวเอง

คำถามที่พบบ่อย