Domov / Správy / Správy z priemyslu / Trieda zosilňovača subwoofera: Trieda D vs Trieda AB a Trieda H Vysvetlené

Správy z priemyslu

Trieda zosilňovača subwoofera: Trieda D vs Trieda AB a Trieda H Vysvetlené

Krátka odpoveď: Trieda zosilňovača používaná pre subwoofery je Trieda D v takmer každom výkonovom dizajne, ktorý sa dnes vyrába medzi približne 200 W a 3 kW. Trieda AB má stále zmysel pod približne 150 W a v niektorých hi-fi a automobilových subwooferoch, zatiaľ čo trieda H má miesto vo vysokovýkonných profesionálnych kanáloch subwoofera. Trieda je rozhodnutím o teple, veľkosti a nákladoch skôr, ako ide o označenie zvukovej kvality.

Získavanie napájaného subwoofera, doskového zosilňovača alebo modulu zosilňovača OEM zvyčajne začína cieľom výkonu a nákresom skrinky. Rozhodnutie o triede sa potom prejaví v chladiči, napájacom zdroji, hĺbke šasi a kusovníku – a až neskôr v marketingovej kópii.

Nižšie uvedené časti vysvetľujú, prečo trieda D prevzala nízkofrekvenčný kanál, kde stále víťazia lineárne triedy a ktoré merania vám skutočne povedia, či modul zosilňovača subwoofera prežije výrobu.

Prečo sa trieda D stala predvolenou triedou zosilňovačov pre subwoofery

Kanál subwoofera s výkonom 1 000 W dnes nie je pozoruhodný, takže užitočná otázka znie, čo robí zosilňovač s výkonom, ktorý nikdy nedodá meniču. Pri účinnosti približne 60 % – čo je realistické pre stupeň triedy AB poháňaný tvrdo – zhruba 670 W z každých 1 000 W odchádza ako teplo. Stupeň triedy D pracujúci na 90 % ponecháva približne 110 W. Tento pomer rozhoduje o hmotnosti chladiča, hlučnosti ventilátora, hĺbke šasi a o tom, či vôbec musí byť zadná časť skrine odvetrávaná.

Frekvenčné pásmo vyhovuje aj topológii. Subwoofer skrížený na frekvencii 80–120 Hz nikdy nepožiada zosilňovač, aby reprodukoval zvyšok spínania v počuteľnom strednom pásme, a moderné konštrukcie modulátorov uzatvárajú spätnoväzbovú slučku okolo výstupného filtra, takže penalizácia za nízkofrekvenčné skreslenie, ktorú prinášali rané moduly triedy D, je teraz do značnej miery historickým problémom.

Typická účinnosť pri plnom výkone podľa triedy zosilňovača 25 % 50 % 75 % 100% Trieda A ~25 % Trieda AB ~60 % Trieda H ~75 % Trieda D ~90%
Typické rozsahy uvedené v literatúre o dizajne zosilňovačov av technických listoch výrobcov; skutočné hodnoty závisia od záťažovej impedancie a úrovne pohonu.

To je dôvod, prečo modul zosilňovača subwoofera triedy D s výkonom 650 W až 8Ω môže sedieť na zadnej doske bez núteného chladenia, zatiaľ čo porovnateľný lineárny dizajn potrebuje chladič niekoľkonásobne väčší a ťažší transformátor za ním.

EON180S 2092: LP 650W/8Ohm Pro Audio BTL Subwoofer Power Amplifier Module EON180S 2092: LP 650W/8Ohm Pro Audio BTL subwoofer modul výkonového zosilňovača Máme silný tím výskumu a vývoja, ktorý dokáže vyvíjať a vyrábať produkty podľa výkresov alebo vzoriek poskytnutých zákazníkmi. Zobraziť produkt →

Trieda AB, trieda D a trieda H v porovnaní so subwooferom

Tabuľka porovnáva štyri triedy, ktoré skutočne dosahujú produkty subwoofera. Rozsahy účinnosti sú typické hodnoty uvedené v literatúre o dizajne zosilňovačov av technických listoch výrobcov; reálne hodnoty sa pohybujú so záťažovou impedanciou, napätím koľajnice a akou silou je zosilňovač poháňaný.

Typická účinnosť podľa triedy zosilňovača a tepla, ktoré každý produkuje pri výkone 1 000 W subwoofera. Hodnoty tepla sú odvodené z uvedených rozsahov účinnosti.
triedy Typická účinnosť Teplo na 1 000 W výstupu Kde sa stále objavuje Hlavný kompromis
Trieda A 20 – 30 % 2 300 – 4 000 W Štýlové hi-fi a štúdiové subwoofery Veľmi nízke skreslenie, veľmi veľký chladič
Trieda AB 50 – 70 % 430 – 1 000 W Systémy pod 150 W, automobilový priemysel, niektoré štúdiové subsystémy Jednoduché a EMI tiché, ale ťažké a teplé
Trieda H 70 – 80 % 250 – 430 W Vysokovýkonné profesionálne kanály subwoofera Chladnejšie ako AB, stále potrebuje veľký transformátor
Trieda D 80 – 95 % 50 – 250 W Predvolené pre napájané subsystémy, subsystémy s riadkovým poľom, prenosné Najvyššia potrebná účinnosť, usporiadanie a starostlivosť o EMI
Teplo generované na 1 000 W výkonu (W) 750 W 1 500 W 2 250 W 3 000 W Trieda A ~3 000 W Trieda AB ~670 W Trieda H ~330 W Trieda D ~110 W
Odvodené z vyššie uvedených rozsahov účinnosti: teplo = (100 / účinnosť − 1) × výstupný výkon.

Špecifikácie, ktoré rozhodujú o triede v skutočnom projekte

Trieda je len prvý filter. Toto sú čísla, ktoré oddeľujú funkčný modul od údajového listu, ktorý sa rozpadá vo výrobe.

  1. Výkon pri skutočnej záťaži. Modul s výkonom 650 W do 8 Ω a modul s výkonom 650 W do 4 Ω sú rôzne produkty. Požiadajte o nepretržitý výkon pri impedancii, ktorú vodič skutočne prezentuje, nie o špičkovej hodnote.
  2. Faktor tlmenia pri nízkej frekvencii. Výstupná impedancia pri 50 Hz riadi, ako pevne sa kužeľ subwoofera rozbieha a zastavuje. Záleží viac pod 100 Hz ako akékoľvek číslo namerané nad 1 kHz.
  3. THD N pod 100 Hz. Vyžiadajte si krivku, nie jednu hodnotu pri 1 kHz. Pásmo subwoofera je miestom, kde sa skutočne testuje nárok na triedu.
  4. Tepelné správanie pri trvalom výstupe. Teplo je dôvodom, prečo vyhrala trieda D. Modul, ktorý spĺňa svoje hodnotenie na niekoľko sekúnd, nie je rovnaký produkt ako modul určený na nepretržité používanie.
  5. Ochrana, ktorá zodpovedá skutočným poruchám. Nadprúd, nadmerná teplota, jednosmerný posun a skratové správanie na výstupe by mali byť definované, nie implikované slovom "chránené".
  6. Spotreba v nečinnosti a v pohotovostnom režime. Maloobchodné kanály v Európe a Severnej Amerike čoraz častejšie požadujú čísla v pohotovostnom režime a ich návrh je od začiatku najlacnejší.

Vo vnútri napájaného modulu zosilňovača subwoofera

Modul zosilňovača subwoofera sú zvyčajne dve alebo tri dosky naskladané na stojanoch: výkonový stupeň na hliníkovej základni, výstupná doska plošných spojov nesúca zariadenia a doska ovládania alebo DSP na vrchu. Tento zásobník vysvetľuje väčšinu tepelných a usporiadacích obmedzení, ktorým bude integrátor čeliť.

DSP a riadiaci IC Výstupná doska zosilňovača Hliníkový chladič a výkonový stupeň
Vrstva typického napájaného zosilňovača subwoofera: základňa chladiča, výstupná doska plošných spojov na dištančných rámoch a riadiaca doska alebo doska DSP na vrchu.

Kde je chladič, koľko vzduchu umožňuje šasi a ako ďaleko je doska DSP od spínacej fázy, to všetko sa mení s triedou. Lineárny stupeň triedy AB zvyčajne potrebuje vertikálne rebrá a hliníkový zadný panel; modul triedy D môže často používať samotnú zadnú dosku ako chladič. Integrátori, ktorí potrebujú špecifický obrys dosky, sadu konektorov alebo napätie koľajnice, môžu často prispôsobiť štandardný modul namiesto toho, aby začali od prázdnej dosky plošných spojov – to je to, čo služba prispôsobenia je pre.

Ako DSP a napájací zdroj formujú výsledok triedy

Trieda zosilňovača rozhoduje o tom, koľko tepla vytvára koncový stupeň; DSP a napájací zdroj rozhodujú o tom, ako dobre sa dá tento výstup použiť. Obmedzovač, výhybka a EQ implementované v DSP umožňujú výkonovému stupňu bežať bližšie k jeho stropu bez orezania meniča, a preto toľko modulov subwoofera spája stupeň D s doskou DSP založenou na ADAU1701 a prednastavenými režimami EQ.

Na zásobe záleží rovnako. Rezonančný stupeň LLC s korekciou účinníka udržuje vysokú účinnosť a stabilné koľajnice, keď silné basy vyžadujú prúd v krátkych dávkach – správanie, ktoré sa za tým skrýva LLC rezonančné dodávky v systémoch subwooferov ktoré teraz kupujúci OEM považujú za štandard.

DSP2405SUB Powered Subwoofer Amplifier with LLC Supply and Bluetooth Subwooferový zosilňovač DSP2405SUB s LLC napájaním a Bluetooth Pre vysoko výkonné subwooferové zostavy tento 1200W zosilňovač triedy D spáruje LLC rezonančný zdroj s DSP, Bluetooth TWS a 1000W 8-ohmovým sub výstupom. Zobraziť produkt →

Trieda AB a H si stále zarábajú svoje miesto

Trieda D nie je univerzálna a predstieranie opaku vedie k prepracovanosti produktov. Pod zhruba 150 W je malý dizajn triedy AB často lacnejší na výrobu, nepotrebuje výstupný filter a neprodukuje žiadne spínacie EMI – čo je dôležité v kompaktných krytoch s citlivými bezdrôtovými obvodmi v blízkosti.

Trieda H je medzi nimi. Zachováva lineárny výstupný stupeň, ale napája napájacie koľajnice so signálom, takže pri vysokom výkone plytvá oveľa menej teplom ako trieda AB, pričom sa úplne vyhýba spínaciemu šumu. V profesionálnych kanáloch subwoofera, kde je platforma už lineárna, zostáva rozumnou voľbou modul triedy H, ako napríklad 800 W lineárny transformátor.

AMP800H Class H Subwoofer Amplifier Module with Linear Transformer Modul zosilňovača subwoofera AMP800H triedy H s lineárnym transformátorom Pre lineárne subwooferové systémy, ktoré potrebujú nižšie teplo bez spínacieho šumu, tento 800W transformátorový modul triedy H dodáva 600 W pri 4-ohmovej záťaži. Zobraziť produkt →

Často kladené otázky

Aká trieda zosilňovača je najlepšia pre subwoofer?

Trieda D above roughly 200 W — it runs cooler, weighs less and costs less per watt than Class AB at the same output. Below about 150 W, a small Class AB build can still be the cheaper option.

Je trieda D dobrá pre subwoofery, alebo to znie horšie?

V pásme subwoofera nie je správne navrhnutý modul triedy D počuteľne horší. O výsledku rozhoduje faktor tlmenia pri nízkej frekvencii, THD N pod 100 Hz a ako sa zdroj správa pri zaťažení.

Prečo subwooferové zosilňovače používajú triedu D namiesto triedy AB?

Teplo. 1 000 W kanál pri 60 % účinnosti spotrebuje asi 670 W ako teplo, zatiaľ čo 90 % stupeň triedy D spotrebuje približne 110 W. Táto medzera určuje veľkosť chladiča, hĺbku šasi a požiadavky na ventilátor.

Aký je rozdiel medzi subwooferovými zosilňovačmi triedy D a triedy H?

Trieda D switches the output devices on and off; Class H keeps a linear output stage but steps the supply rails with the signal. Class H runs cooler than Class AB but still needs a larger transformer.

Aký výkon potrebuje modul zosilňovača subwoofera?

Prispôsobte trvalý výkon hodnote RMS vodiča pri jeho skutočnej impedancii – 8Ω alebo 4Ω, nie maximálnej hodnote na škatuli. Pre 15- až 18-palcový profesionálny subwoofer je bežný rozsah 600 – 1 500 W RMS.

Potrebujú zosilňovače subwoofera triedy D špeciálne napájanie?

Nie špeciálne, ale dobre zladené. Väčšina návrhov spája stupeň triedy D so spínaným zdrojom pomocou rezonancie PFC a LLC, ktorá udržuje vysokú účinnosť a stabilný výstup, keď silné basy sťahujú koľajnice dole.

Výber triedy zosilňovača subwoofera závisí od troch čísel: koľko nepretržitého výkonu dizajn potrebuje, koľko tepla môže kryt prepustiť a koľko umožňuje kusovník. Trieda D odpovedá všetkým trom pre väčšinu moderných subwooferov, zatiaľ čo Trieda AB a Trieda H zostávajú relevantné na trhu s nízkou spotrebou a profesionálnych koncoch, kde sa ich špecifické prednosti stále platia.

Súvisiace produkty

v