مكبرات الصوت من الفئة A مقابل الفئة D: الكفاءة وجودة الصوت وكيفية الاختيار

أنت تحدد مكبر الصوت لمكبر صوت يعمل بالطاقة، ويطرح المورد سؤالاً واحدًا: الفئة أ أو الفئة د؟ الجواب يغير حجم المحول، وكمية المبدد الحراري، ووزن الخزانة، وتكلفة الإنتاج. تقارن هذه المقالة بين الهيكلين من حيث الكفاءة وجودة الصوت والحرارة والحجم والتكلفة، وتوضح ما تعنيه هذه الاختلافات عند اختيار وحدة مكبر للصوت لمنتج حقيقي.

الفئة أ مقابل الفئة د: الإجابة القصيرة

لا شيء من هذا يعني أن الفئة D أفضل تلقائيًا في كل موقف. يمكن أن تتفوق مرحلة الفئة A التي تم تنفيذها بشكل جيد على وحدة الفئة D سيئة التصميم من حيث التشوه المقاس. تصف تسمية الفئة الهيكل، وليس الجودة النهائية. تتناول الأقسام أدناه كل مقايضة على حدة.

كيف يعمل مضخم الصوت من الفئة A والفئة D فعليًا

تحافظ الفئة A على انحياز ترانزستور الخرج بحيث يتدفق التيار طوال دورة الإشارة بزاوية 360 درجة بأكملها. لا يتم إيقاف تشغيل الجهاز أبدًا، لذلك لا توجد نقطة تقاطع ويكون منحنى النقل خطيًا للغاية. السعر هو تيار خامل مستمر: يمكن لمكبر الصوت من الفئة A بقدرة 10 وات أن يشعر بالحرارة مثل تصميم الفئة AB الأكثر قوة.

تدير الفئة D مرحلة الإخراج كمحولات. يقوم المغير بتحويل الإشارة الصوتية إلى تيار عالي التردد متضمن عرض النبضة (بوم)؛ تكون الترانزستورات قيد التشغيل أو متوقفة تمامًا، لذلك يظل فقدان الطاقة في الأجهزة منخفضًا جدًا. يقوم مرشح LC بإعادة بناء الإشارة الصوتية. وتنتقل الصعوبة الهندسية إلى المرشح، ومشغل البوابة، والتحكم في التداخل الكهرومغناطيسي.

الكفاءة: الفجوة التي تغير مصدر الطاقة لديك

الكفاءة هي المواصفات ذات التأثير الأكبر على بقية التصميم الخاص بك. الأرقام النموذجية متسقة عبر القياسات المنشورة وأوراق بيانات مكبر الصوت:

• الفئة أ: كفاءة 20-30%
• الفئة AB: كفاءة 50-60%
• الفئة د: كفاءة 85-90%

تنطبق هذه القيم بالقرب من الإخراج الكامل. تهدر الفئات الخطية بشكل أكبر نسبيًا عند الإنتاج المنخفض وفي حالة الخمول، بينما تظل الفئة D فعالة عبر معظم نطاق التشغيل الخاص بها.

وبتحويل هذه النسب إلى مثال حقيقي: عند خرج مستمر بقدرة 500 واط، تسحب مرحلة الفئة A بكفاءة 25% حوالي 2000 واط من التيار الكهربائي وتبدد حوالي 1500 واط كحرارة. تسحب وحدة الفئة D ذات الكفاءة بنسبة 88% حوالي 570 واط وتتخلص من حوالي 68 واط فقط. ويوضح الجدول أدناه نفس الحساب عند ثلاثة مستويات إخراج.

بالنسبة لمكبر صوت عمودي يعمل بالبطارية أو مضخم صوت عالي الإخراج، يحدد هذا الاختلاف ما إذا كان المنتج يحتاج إلى مروحة تبريد، ومدة استمرار البطارية بين عمليات الشحن، ومقدار وزن العلبة عند شحنها. وهذا هو السبب الرئيسي الذي جعل وحدات الفئة D هي الوحدة الافتراضية في فئات المنتجات تلك. تجمع وحدة مثل eon520-2092 مع LP500W/HP200W بين طاقة الرنين PFC وLLC في تصميم من الفئة D، وبالتالي فإن مرحلة الإمداد ومرحلة التبديل تشتركان في لوحة مدمجة واحدة.

جودة الصوت والتشويه والنغمة المدركة

تتمتع الفئة (أ) بسمعة طويلة الأمد فيما يتعلق بالنقاء. نظرًا لأن أجهزة الإخراج لا يتم إيقاف تشغيلها أبدًا، فإن التشوه المتقاطع يكون غائبًا عمليًا، ويظل طيف التشوه منخفضًا. ولهذا السبب لا تزال الفئة A تهيمن على مكبرات صوت سماعات الرأس المتطورة ومضخمات الصوت الصغيرة.

لقد أغلقت الفئة D الحديثة معظم الفجوة. من خلال ترددات التبديل التي تزيد عن 200 كيلو هرتز، وردود الفعل ذات الحلقة المغلقة حول مرحلة الطاقة، ومحثات الإخراج المختارة بعناية، تحقق وحدة الفئة D عالية الجودة THD N أقل من 0.05% عند الطاقة المقدرة وتعيد إنتاج العناصر العابرة بشكل نظيف. عامل التخميد، الذي يصف مدى تحكم مكبر الصوت في حركة مكبر الصوت، مرتفع أيضًا في تصميمات الفئة D القائمة على التغذية الراجعة.

إذا قال شخص ما أن الفئة D تبدو رقمية، فهو عادة ما يصف التنفيذ المبكر باستخدام مرشح إخراج سيئ التصميم. عندما يتم تنفيذ مرشح LC، والتأريض، ومصدر الطاقة بشكل صحيح، تكون الفئة D شفافة بشكل مسموع. ال الطريقة التي تشكل بها وحدة مكبر الصوت جودة الصوت المدركة ينبع من مرشحه وردود أفعاله ودوائر الحماية أكثر من شارة الفصل.

الحجم والوزن وتكامل النظام

بالنسبة لمشتري الوحدات، فإن تكلفة التكامل لا تقل أهمية عن الأداء الصوتي. تحتاج المرحلة A بقدرة 100 واط إلى محول حلقي كبير ومبدد حراري كبير وتدفق هواء حولها. يتم تركيب وحدة من الفئة D بنفس الطاقة على PCB صغير، ويمكن تبريدها بالحمل الحراري في العديد من الخزانات، وتترك مساحة لـ DSP ودوائر الإدخال. وهذا هو السبب وراء انتقال المصفوفات الخطية ومكبرات الصوت العمودية ومكبرات الصوت الفرعية بالكامل تقريبًا إلى الفئة D.

الفئة H تستحق الذكر كحل وسط. إنه يحافظ على مرحلة الخرج الخطية من الفئة AB ولكنه يضيف مصدر تتبع يقلل الجهد عبر ترانزستورات الخرج، مما يحسن الكفاءة مع الحفاظ على شخصية مرحلة الطاقة الخطية. أحيانًا يطلب عملاء OEM الذين يقومون ببناء مكبرات صوت عالية الجودة هذه الهيكلية عندما يريدون إحساسًا تناظريًا أثقل بدون حرارة الفئة A النقية.

تصفح فئات وحدة مكبر الصوت على موقعنا لنرى كيف يتم حزم كل هيكل مع واجهات مصدر الطاقة والحماية والتحكم.

أي واحد يجب أن تختار؟

يتم التركيز على المقايضات عند تسجيلها مقابل احتياجات المنتجات الحقيقية. يصنف مخطط الرادار أدناه الفئة A والفئة D من 1 إلى 5 عبر ستة معايير اختيار، حيث يكون الأعلى أفضل.

نفس المعايير المطبقة على فئات المنتجات المشتركة تؤدي إلى توصيات واضحة:

ما يجب التحقق منه قبل شراء وحدة مكبر للصوت

أيًا كانت الفئة التي تختارها، فإن تنفيذ الوحدة هو الذي يقرر الأداء النهائي. قارن هذه النقاط الست عند تقييم الوحدات:

1. الكفاءة عند قوة التشغيل النموذجية، وليس فقط عند الذروة.
2. تصميم مصدر الطاقة: تتعامل إمدادات الرنين PFC وLLC مع تقلبات جهد التيار الكهربائي الواسعة بشكل أفضل من مراحل الطيران الارتجاعي البسيطة.
3. مجموعة الحماية: ابحث عن الحماية من الحمل الزائد والتيار الزائد والدائرة القصيرة والحماية الحرارية في وحدة واحدة.
4. تصميم مرشح الإخراج وسلوك EMI، خاصة إذا كانت الوحدة موجودة بالقرب من أجهزة الإرسال والاستقبال اللاسلكية.
5. تم ذكر THD N ونسبة الإشارة إلى الضوضاء وعامل التخميد عند الأحمال الواقعية.
6. خيارات التحكم: إعدادات DSP المسبقة، وEQ التناظري، وإدخال Bluetooth أو MP3 يمكن أن يزيل الحاجة إلى لوحة preamp منفصلة.

تحتاج الوحدة الموثوقة أيضًا إلى قسم إمداد قوي. يستخدم eon522d-2092 (LP500W/HP200W) تصميمًا رنينًا لشركة ذات مسؤولية محدودة، وهو أحد الأمثلة على مدى أهمية هندسة مرحلة الإدخال بقدر أهمية مرحلة التبديل. تأكد دائمًا من أن ميزات الحماية تتطابق مع الإساءة التي سيراها منتجك في الميدان.

EON522SUB 500W LLC وحدة مضخم الصوت النشطة الرنانة تعمل هذه الوحدة على دمج مصدر تحويل الرنين LLC مع مضخم صوت جهير من الفئة D، مما يوفر كفاءة وموثوقية عالية لتطبيقات مضخم الصوت. ميزات الحماية الخاصة به تناسب الاستخدام الميداني المتطلب. عرض المنتج →

مكبرات الصوت من الفئة (أ) مقابل الفئة (د): الأسئلة المتداولة