Zesilovač třídy A vs. třída AB: Kompromisy zkreslení, tepla a napájených reproduktorů

Pro téměř každý projekt poháněných reproduktorů je dobře navržený stupeň třídy AB bezpečnější inženýrskou a komerční volbou. Třída A zvítězí pouze tehdy, když naměřená linearita při velmi nízkých poslechových úrovních je důležitější než náklady na teplo, hmotnost a elektřinu. Tato jediná věta vysvětluje, proč moduly třídy AB stále sedí uvnitř většiny produkčních reproduktorů, i když třída A má na papíře lepší pověst.

Tyto dvě třídy nejsou rozdílné technologie. Jedná se o stejný komplementární tranzistorový výstupní stupeň, předpjatý v různých pracovních bodech. Všechno ostatní, od velikosti chladiče po přepravní hmotnost, vyplývá z tohoto zkreslení proudu.

Bod zkreslení rozhoduje o všem ostatním

Ve výstupním stupni třídy A zařízení vedou celých 360 stupňů cyklu signálu. Klidový proud je nastaven na vyšší hodnotu, než je špičkový proud, který zesilovač kdy dodá do své zátěže, takže tranzistory nikdy nevypnou. Neexistuje žádná oblast křížení, žádné předávání mezi zařízeními a křivka přenosu zůstává lineární od několika milivoltů výše.

Třída AB se nachází mezi třídou B a třídou A. Malé předpětí vestoje udržuje obě zařízení ve vedení po dobu zhruba 200 stupňů cyklu, což je právě tolik, aby se překrývalo na přechodu nulou a odstranilo vrubové zkreslení, které sužuje čistou třídu B. Mimo toto překrývající se okno funguje každé zařízení pouze polovinu času, odkud pochází zisk z účinnosti.

Praktický důsledek je snadno pozorovatelný na lavičce. Kanál třídy A odebírá ze zdroje zhruba stejný výkon, ať je tichý nebo běží na plný výkon. Kanál třídy AB čerpá při nečinnosti málo a postupně více s rostoucím výkonem. To je důvod, proč je šasi třídy A deset sekund po zapnutí horké, zatímco šasi AB zůstává chladné, dokud nedorazí programový materiál.

Účinnost a teplo: Cena za nikdy nevypnutí

Teoretický strop pro stupeň třídy A je 50 % se zátěží spojenou s transformátorem a blíže k 25 % pro běžnější uspořádání s jedním koncem. Reálné návrhy se usazují v pásmu 15-30 %. Třída AB dosahuje přibližně 78,5 % teoreticky a poskytuje 50-70 % v praxi, což je přesně důvod, proč se stala výchozí pro vysoce výkonný analogový zvuk.

Převeďte to do nákupního rozhodnutí. 200W modul třídy AB může odebírat 300-350 W ze sítě při plném výkonu a 20-30 W při nečinnosti. Ekvivalentní konstrukce třídy A potřebuje zdroj a chladič dimenzovaný na několik stovek wattů trvalého rozptylu, což obvykle znamená trojnásobek až čtyřnásobek objemu kovu, transformátoru a skříně na dodaný watt.

Zkreslení: Dobrá třída AB obvykle překonává levnou třídu A

Reputace třídy A spočívá na dvou skutečných výhodách: žádné crossover zkreslení a harmonický profil, kterému dominuje nízká, benigní druhá harmonická. Oba jsou originální. Ale srovnání, na kterém záleží v produktu, je zřídkakdy ideální proti ideálu.

Výhybkové zkreslení ve třídě AB se projevuje jako harmonické vyššího řádu při nízkých výstupních úrovních, přesně tam, kde je ucho nejcitlivější. Řídí se třemi věcmi: dostatečným předpětím, těsným tepelným sledováním předpěťové sítě, aby se nastavení neměnilo, když se chladič zahřívá, a adekvátním ziskem smyčky. Správně provedené moduly třídy AB udrží celkové harmonické zkreslení v rozsahu 0,01-0,05 % při jmenovitém výkonu, které je neslyšitelné v jakémkoli běžném kontextu přehrávání.

Tam, kde třída A skutečně táhne vpřed, jsou na úrovni miliwattů vysoce citlivé měniče. Pokud je vaším produktem monitor blízkého pole pro kritický poslech, tato marže se vyplatí zaplatit. Pokud se jedná o přenosný PA box, sloupový reproduktor nebo subwoofer, rozdíl zmizí pod hlukem místnosti a programovým materiálem.

Stručný přehled třídy A vs třídy AB

Níže uvedená tabulka shrnuje srovnání do parametrů, které ve skutečnosti řídí kusovník a tepelný návrh.

Co to znamená pro návrh modulu napájených reproduktorů

Profesionální napájené reproduktory, linková pole a subwoofery jsou postaveny kolem třídy AB a stále častěji kolem třídy D a třídy H, a to z jednoho důvodu: funkční produkt musí vydržet dlouhé pracovní cykly uvnitř horkého racku. Výše uvedená tepelná aritmetika jednoduše vylučuje třídu A na úrovních výkonu, které tyto systémy vyžadují.

Uvnitř typické konstrukce AB modul výkonového zesilovače zpracovává napěťové zesílení a dodávku proudu, zatímco ovládání tónu, mikrofonní vstup a omezení živě na samostatných funkčních modulech umístěných před ním. Toto rozdělení udržuje řetězec analogového signálu krátký a umožňuje opakované použití jedné platformy zesilovače v několika modelech kabinetu.

Horizontální analogový přední modul PL35 pro zesilovače třídy AB Vyvážené mikrofonní a linkové vstupy plus pětipásmový grafický ekvalizér dělají z tohoto horizontálního modulu kompaktní frontend pro platformy zesilovačů třídy AB. Zobrazit produkt →

PL21 / PL21E Vertikální funkční modul s limitní ochranou Vertikální přední možnost pro úzké ozvučnice, kombinující symetrické mikrofonní a linkové vstupy, pětipásmový ekvalizér a ochranu limitů; PL21E přidává ovládání ozvěny mikrofonu. Zobrazit produkt →

Dva výše uvedené front-end moduly se řídí tímto vzorem: symetrické mikrofonní a linkové vstupy s pětipásmovým grafickým ekvalizérem v horizontálním formátu nebo stejný ekvalizér s limitní ochranou ve vertikálním formátu, když je kryt úzký. Oba jsou navrženy pro platformy zesilovačů třídy AB, takže chování zkreslení koncového stupně zůstává dominantní proměnnou.

Pokud se tepelný rozpočet AB designu přestane škálovat, obvykle nad několik set wattů na kanál uvnitř kompaktní skříně, další krok v profesionálním zvuku není zpět do třídy A, ale vpřed do třídy H, která přepíná napájecí lištu v kroku se signálem. Modul, jako je AMP400H, udržuje napájení lineárního transformátoru a hliníkový chladič ve tvaru U, zachovává analogový výstupní stupeň a zároveň snižuje rozptyl na nízkých a středních úrovních.

Modul výkonového zesilovače AMP400H 7294 třídy H Modul třídy H se 400 W středo/nízkými a 100 W vysokofrekvenčními výstupy, napájením s lineárním transformátorem a chladičem ve tvaru U a vícenásobnými ochrannými obvody. Zobrazit produkt →

Pro týmy mapující celou rodinu před tím, než se zavážete, náš průvodce třídy zesilovačů A, AB, D a H pro konstrukci modulu napájených reproduktorů prochází stejnými kompromisy pro každou topologii. Můžete také procházet aktuální Moduly zesilovačů reproduktorů třídy AB porovnat výstupní úrovně a možnosti dodávek.

Výběr mezi nimi pro nový produkt

Čtyři otázky obvykle rozhodují rychleji než jakýkoli poslechový test:

1. Jaký je pracovní cyklus? Reproduktor, který běží osm hodin na vysoký výkon, si nemůže dovolit pódium, které po celou dobu rozptýlí svůj plný výkon.
2. Kam jde teplo? V utěsněném plastovém pouzdře design AB již potřebuje tepelnou cestu k desce; Třída A by potřebovala daleko větší.
3. Na jaké úrovni je vlastně zkreslení slyšitelné? Měřte na úrovních, na které bude produkt skutečně hrát, ne na 1 W do falešného zatížení.
4. Co váží hotová jednotka? Hmotnost transformátoru a chladiče představuje opakující se náklady na dopravu a instalaci, nikoli jednorázové.

Odpovězte na ně upřímně a bod zkreslení spolu s platformou modulu má tendenci si vybrat sám.

Často kladené otázky