อธิบายแอมพลิฟายเออร์คลาส AB: ข้อดี ข้อเสีย ประสิทธิภาพ และวิธีการเลือก

ก.คืออะไร เครื่องขยายเสียงคลาส AB ?

คลาส AB คือโทโพโลยีแอมพลิฟายเออร์แบบพุชพูลเชิงเส้นซึ่งมีทรานซิสเตอร์เอาต์พุตเสริมสองตัวทำหน้าที่มากกว่าครึ่งหนึ่งของรอบสัญญาณเล็กน้อย การทับซ้อนกันระหว่างครึ่งบวกและลบจะขจัดรอยบากครอสโอเวอร์ซึ่งเป็นจุดอ่อนหลักของการทำงานของคลาส B อย่างแท้จริง ในขณะที่กระแสไบแอสยังคงอยู่ต่ำพอที่จะทำให้ประสิทธิภาพยังคงเหนือกว่าคลาส A มาก ผลลัพธ์ที่ได้คือเสียงอะนาล็อกที่สะอาดพร้อมการลดความร้อนที่ใช้งานได้จริง

มุมการนำทำงานอย่างไร

ลองนึกถึงคลื่นไซน์เสียงหนึ่งรอบ ในระดับ ชั้นเรียน A ทรานซิสเตอร์เอาท์พุตจะดำเนินการทั้ง 360 องศา ในระยะคลาส B อุปกรณ์ขั้วบวกจะดำเนินการหนึ่งครึ่งวงจร และอุปกรณ์ขั้วลบจะดำเนินการอีกครึ่งรอบ ในแต่ละรอบประมาณ 180 องศา ซึ่งช่วยประหยัดพลังงานไบแอส แต่สร้างช่องว่างที่มองเห็นได้เมื่อสัญญาณข้ามศูนย์ เวทีคลาส AB มีอคติเพื่อให้อุปกรณ์แต่ละตัวดำเนินการได้ประมาณ 180 ถึง 220 องศา ขึ้นอยู่กับการตั้งค่ากระแสไฟที่นิ่ง เนื่องจากอุปกรณ์ทั้งสองยังคงทำงานอยู่เล็กน้อยที่จุดศูนย์ ดังนั้นอุปกรณ์เครื่องหนึ่งจึงส่งต่อไปยังอีกเครื่องหนึ่งอย่างราบรื่น จากภาพรวมของคลาสเพาเวอร์แอมป์ของ Wikipedia คลาส AB และคลาส D ครองตลาดเครื่องเสียงมาตั้งแต่ปี 2010 เป็นอย่างน้อย โดยเลือกใช้ AB เมื่อใดก็ตามที่ความบิดเบือนและความเป็นเชิงเส้นมีความสำคัญมากกว่าประสิทธิภาพโดยรวม

เหตุใดจุดอคติจึงมีความสำคัญ

กระแสไฟนิ่งของสเตจคลาส AB ถูกกำหนดโดยเครือข่ายไบแอส ซึ่งโดยปกติแล้วจะเป็นตัวคูณ VBE หรือไบแอสทรานซิสเตอร์เฉพาะที่ติดตั้งบนฮีทซิงค์เดียวกันกับคู่เอาต์พุต หากตั้งต่ำเกินไป เวทีจะเลื่อนไปทางคลาส B ซึ่งจะเย็นกว่าแต่ทำให้เกิดการบิดเบือนของครอสโอเวอร์ที่ได้ยินได้ หากตั้งไว้สูงเกินไป เวทีจะเข้าใกล้คลาส A ด้วยเสียงที่ไพเราะ แต่มีกระแสไฟรอบเดินเบาสูง ซึ่งจะทำให้ฮีทซิงค์ร้อนแม้ในความเงียบ โมดูลที่ได้รับการออกแบบมาอย่างดีจะรักษาอคติให้คงที่ตลอดอุณหภูมิ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการออกแบบการระบายความร้อนของเอาต์พุตและฮีทซิงค์จึงไม่สามารถแยกออกจากคลาสแอมพลิฟายเออร์ได้

คลาส AB กับคลาส A, B และ D: การแลกเปลี่ยนเชิงปฏิบัติ

อันดับที่สำคัญต่อการตัดสินใจซื้อมีดังนี้ คลาส A มีเสียงที่สะอาดแต่ไม่มีประสิทธิภาพ, คลาส B มีประสิทธิภาพแต่มีการบิดเบือนเสียงมากเกินไป, คลาส D มีประสิทธิภาพและกะทัดรัดแต่เพิ่มการสลับสิ่งประดิษฐ์ และคลาส AB เป็นการประนีประนอมที่ทำงานได้ดีที่สุดในการใช้งานลำโพงที่หลากหลายที่สุด หากคุณกำลังเลือกคลาสแอมพลิฟายเออร์สำหรับการออกแบบใหม่หรือการอัพเกรด คลาส AB ไม่ใช่ตัวเลือกที่ผิดที่ค่าต่ำกว่าสองสามร้อยวัตต์ต่อแชนเนล

พิจารณาผู้ผลิตที่สร้างลำโพง PA แบบแอคทีฟ 100 W เส้นทาง คลาสเอบี ต้องการหม้อแปลงที่ใหญ่กว่า ฮีทซิงค์มากกว่า และตู้ที่หนักกว่า คลาส D ให้เอาท์พุตเดียวกันโดยใช้ความร้อนเพียงเล็กน้อย แต่คุณภาพของตัวกรองอินพุต การต่อสายดิน และฟิลเตอร์เอาท์พุตในตอนนี้จะตัดสินเสียง สำหรับมอนิเตอร์ในสตูดิโอและแอมพลิฟายเออร์เครื่องดนตรี ตัวเลือกมักจะไปที่ AB เนื่องจากพฤติกรรมของมันที่ขอบของการตัดจะให้อภัยและเป็นดนตรีมากกว่า

การอ่านข้อดีข้อเสียของผู้พูดของคุณ

ตัวเลขประสิทธิภาพที่คุณสามารถวางแผนได้

ประสิทธิภาพจะควบคุมขนาดแหล่งจ่ายไฟและมวลฮีทซิงค์โดยตรง สำหรับเอาต์พุตต่อเนื่อง 100 W เวที คลาสเอ ที่มีประสิทธิภาพ 25% จะกระจายความร้อนประมาณ 300 วัตต์, เวที คลาสเอบี ที่มีประสิทธิภาพ 55% จะกระจายประมาณ 82 วัตต์ และเวที คลาสดี ที่มีประสิทธิภาพ 88% จะกระจายประมาณ 14 วัตต์ นี่คือสาเหตุที่เครื่องขยายเสียง Class AB รู้สึกหนักขึ้นอยู่เสมอ: โลหะกำลังทำงานอยู่จริง

ข้อดีและข้อเสีย: สิ่งที่คุณได้รับจริง

สำหรับลำโพงที่มีกำลังขับ แอมพลิฟายเออร์เครื่องดนตรี และการออกแบบระบบไฮไฟส่วนใหญ่ คลาส AB ยังคงเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดเพื่อให้ได้เสียงที่เป็นธรรมชาติโดยไม่ต้องจ่ายค่าวิศวกรของคลาส D ต้นทุนที่แท้จริงสองประการคือความร้อนและน้ำหนัก

โดยที่คลาส AB ชนะ

• ความบิดเบี้ยวของครอสโอเวอร์ต่ำโดยไม่มีวงจรแก้ไขที่ซับซ้อน
• ลักษณะการทำงานที่เสถียรสำหรับโหลดลำโพงแบบรีแอกทีฟ โดยไม่จำเป็นต้องมีตัวกรองเอาต์พุต
• การให้อภัยการตัดเสียงที่ฟังดูรุนแรงน้อยลงเมื่อขับเข้าสู่พิกัดโอเวอร์ไดรฟ์
• โทโพโลยีที่เรียบง่ายและซ่อมแซมได้ซึ่งช่างเทคนิคบริการส่วนใหญ่ทราบดี
• พื้นเสียงรบกวนต่ำเมื่อจับคู่กับแหล่งจ่ายไฟหม้อแปลงเชิงเส้น

ในกรณีที่คลาส AB เสียค่าใช้จ่าย

• ประสิทธิภาพ 45–65% หมายถึง 35–55% ของกำลังไฟฟ้าเข้ากลายเป็นความร้อนในระดับปานกลาง
• ฮีทซิงค์ที่ใหญ่ขึ้น หม้อแปลงที่หนักกว่า และตู้ที่ใหญ่ขึ้น
• เอาต์พุตระดับสูงอย่างต่อเนื่องจำเป็นต้องมีการจัดการและการป้องกันความร้อนโดยเจตนา

โดยที่แอมพลิฟายเออร์คลาส AB ยังคงเป็นตัวเลือกแรก

คุณยังคงพบคลาส AB อยู่ในจอมอนิเตอร์สตูดิโอระดับมืออาชีพ ตู้ PA ขนาดกลาง แอมป์กีต้าร์ระดับไฮเอนด์ และแอมพลิฟายเออร์รวมภายในบ้านอีกมากมาย ปัจจัยการหน่วงในตัวขับเสียงเบสมักจะสูงกว่าการออกแบบคลาส D ทั่วไป ซึ่งให้พฤติกรรมความถี่ต่ำที่แน่นและควบคุมได้ เนื่องจากเสียงจะค่อยๆ ลดลงเมื่อมีการโอเวอร์โหลด คลาส AB จึงมักถูกมองว่าเป็นดนตรีมากกว่าในสถานการณ์การเล่นและการร้องเพลงจริง

สำหรับนักออกแบบ การทำงานร่วมกับระดับพลังงานที่ทราบจะทำให้ส่วนที่เหลือของระบบสามารถคาดเดาได้ นี่คือเหตุผลหนึ่ง โมดูลเครื่องขยายเสียงช่วยเพิ่มคุณภาพเสียงในระบบลำโพง ส่วนใหญ่ผ่านความเป็นเส้นตรงที่สม่ำเสมอและการหน่วงที่เสถียรมากกว่าข้อกำหนดเฉพาะที่ฉูดฉาด คำถามที่แยกจากกันแต่ในทางปฏิบัติเท่าเทียมกันก็คือ โมดูลเครื่องขยายเสียงตอบสนองต่ออิมพีแดนซ์ของลำโพงที่แตกต่างกันอย่างไร ; โดยทั่วไปการออกแบบคลาส AB จะคงที่ที่ 4 หรือ 8 โอห์ม หากการจ่ายไฟและการป้องกันได้รับการจัดอันดับอย่างถูกต้อง ก่อนจะเลือกบอร์ดตัวไหนก็ต้องช่วยทบทวนด้วย โมดูลเสียงในลำโพงขับเคลื่อนมีอะไรบ้าง ดังนั้นจึงเลือกพาวเวอร์สเตจ เวทีปรีแอมป์ และฟังก์ชัน DSP เป็นระบบเดียวที่เชื่อมโยงกัน

การสร้างลำโพงขับเคลื่อนรอบคลาส AB: การจับคู่โมดูลส่วนหน้า

สเตจเอาต์พุตจะมีขนาดเพียงครึ่งเดียวของแอมพลิฟายเออร์ โมดูลส่วนหน้าจะควบคุมการรับ การปรับสมดุล การผสม และการป้องกัน ซึ่งเป็นฟังก์ชันที่ผู้ใช้สัมผัสจริง เมื่อเวทีคลาส AB เป็นส่วนหนึ่งของลำโพงขับเคลื่อน โมดูลฟังก์ชันแอนะล็อกมักจะเป็นเส้นทางที่ตรงที่สุด เนื่องจากไม่เพิ่มเวลาแฝง มีค่าใช้จ่ายเพียงเล็กน้อย และสามารถตัดแต่งได้ด้วยโพเทนชิโอมิเตอร์แบบธรรมดา

สำหรับการออกแบบสองทางหรือเต็มช่วงที่มีสเตจเอาต์พุตคลาส AB โมดูลควบคุม EQ เสียงแหลมและเบส pl1 สำหรับเครื่องขยายเสียงคลาส AB ให้การปรับโทนเสียงที่ตรงไปตรงมาพร้อมเอาต์พุตมิกซ์ หากลำโพงมีอินพุตไมโครโฟนด้วย ซึ่งพบได้ทั่วไปใน PA แบบพกพาและลำโพงสำหรับติดตั้ง โมดูลอินพุตไมโครโฟนและสายสมดุล pl35 พร้อมอีควอไลเซอร์กราฟิก 5 แบนด์ เพิ่มการปรับช่องสัญญาณและ EQ ดนตรี 5 แบนด์ สำหรับเพาเวอร์มิกเซอร์หรือลำโพงคอลัมน์แบบธรรมดา pl3 อีควอไลเซอร์กราฟิก 5 แบนด์พร้อมโมดูลเอฟเฟกต์ไมโครโฟน ผสมผสาน EQ และ Echo ไว้ในบอร์ดขนาดกะทัดรัดแผ่นเดียว

ขายส่ง PL3: อีควอไลเซอร์กราฟิก 5 แบนด์และเอฟเฟกต์ไมโครโฟนฟังก์ชั่นอะนาล็อกแนวนอน ในฐานะที่เป็น China PL3: อีควอไลเซอร์กราฟิก 5 แบนด์และเอฟเฟกต์ไมโครโฟนแนวนอนโมดูล Functinal แบบอะนาล็อกสำหรับซัพพลายเออร์และ บริษัท เครื่องขยายเสียงคลาส AB Zh... ดูผลิตภัณฑ์ →

ขายส่ง PL35: ไมโครโฟนแบบสมดุลและอินพุตสาย อีควอไลเซอร์กราฟิก 5 แบนด์แนวนอน ในฐานะที่เป็นจีน PL35: ไมโครโฟนที่สมดุลและอินพุตสายอีควอไลเซอร์กราฟิก 5 แบนด์โมดูลฟังก์ชั่นอนาล็อกแนวนอนสำหรับซัพพลายเออร์เครื่องขยายเสียง Class AB และ... ดูผลิตภัณฑ์ →

ขายส่ง PL1: ระบบควบคุม EQ เสียงแหลมและเบสแบบอะนาล็อกแนวนอนสำหรับ ในฐานะประเทศจีน PL1: การควบคุมเสียงแหลมและเบส EQ โมดูลฟังก์ชั่นอนาล็อกแนวนอนสำหรับซัพพลายเออร์และบริษัทเครื่องขยายเสียงคลาส AB Zhenhai Huage p... ดูผลิตภัณฑ์ →

โมดูลเหล่านี้ได้รับการออกแบบสำหรับระบบเครื่องขยายเสียงคลาส AB เนื่องจากถือว่ามีขั้นตอนอินพุตเชิงเส้นที่สะอาดและมีอิมพีแดนซ์ที่คาดเดาได้ ยังคงต้องเลือกระดับกำลัง หม้อแปลง และฮีทซิงค์สำหรับระดับเอาต์พุตเป้าหมายและขนาดตู้ของคุณ สำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีกำลังสูงกว่า ผู้ผลิตหลายรายเปลี่ยนไปใช้แหล่งกำลัง Class H ที่มีแหล่งจ่ายเชิงเส้นเมื่อพวกเขาต้องการรักษาอักขระแอนะล็อกไว้ที่เอาท์พุตที่มากขึ้น หรือไปยังโมดูล Class D ที่มีแหล่งจ่ายเรโซแนนซ์ LLC เมื่อน้ำหนักและความร้อนเป็นปัจจัยจำกัด

คำถามที่พบบ่อย