شرح مضخم الصوت من الفئة AB: الإيجابيات والسلبيات والكفاءة وكيفية اختيار واحد

ما هو مكبر للصوت فئة AB ?

الفئة AB عبارة عن طوبولوجيا مضخم الدفع والسحب الخطي حيث يتم توصيل ترانزستورات الخرج التكميلية لأكثر من نصف دورة الإشارة بقليل. يؤدي التداخل بين النصفين الموجب والسالب إلى إزالة درجة التقاطع التي تمثل نقطة الضعف الرئيسية في تشغيل الفئة B النقية، بينما يظل التيار المتحيز منخفضًا بدرجة كافية بحيث تظل الكفاءة أعلى بكثير من الفئة A. والنتيجة هي صوت تناظري نظيف مع عقوبة حرارية عملية للغاية.

كيف تعمل زاوية التوصيل

فكر في دورة واحدة من موجة جيبية صوتية. في مرحلة الفئة A، يقوم ترانزستور الخرج بإجراء 360 درجة كاملة. في مرحلة الفئة B، يقوم الجهاز الموجب بإجراء نصف دورة والجهاز السالب يقوم بالنصف الآخر، حوالي 180 درجة لكل منهما، مما يوفر قوة التحيز ولكنه ينتج فجوة مرئية عندما تتجاوز الإشارة الصفر. تكون مرحلة الفئة AB منحازة بحيث يقوم كل جهاز بالتوصيل بين 180 و220 درجة تقريبًا، اعتمادًا على إعداد التيار الهادئ. نظرًا لأن كلا الجهازين يظلان نشطين قليلاً عند معبر الصفر، فإن أحدهما يمد يده إلى الآخر بسلاسة. وفقًا لنظرة عامة على فئات مكبرات الصوت في ويكيبيديا، سيطرت الفئتان AB والفئة D على سوق الصوت منذ عام 2010 على الأقل، مع تفضيل AB عندما يكون التشوه والخطية أكثر أهمية من الكفاءة الأولية.

لماذا نقطة التحيز مهمة

يتم ضبط التيار الهادئ لمرحلة الفئة AB بواسطة شبكة التحيز، وعادةً ما يكون مضاعف VBE أو ترانزستور متحيز مخصص مركب على نفس المبدد الحراري مثل زوج الإخراج. اضبطه على مستوى منخفض جدًا، وتنجرف المرحلة نحو الفئة B، التي تعمل بشكل أكثر برودة ولكنها تنتج تشويهًا مسموعًا. اضبطه على مستوى عالٍ جدًا، وستقترب المرحلة من الفئة A، بصوت جميل ولكن تيار خامل مرتفع يعمل على تسخين المبدد الحراري حتى في حالة الصمت. تحافظ الوحدة المصممة جيدًا على ثبات التحيز عبر درجة الحرارة، ولهذا السبب لا يمكن فصل التصميم الحراري لمرحلة الإخراج والمبدد الحراري عن فئة مكبر الصوت.

الفئة AB مقابل الفئة A وB وD: المقايضات العملية

فيما يلي الترتيب المهم لاتخاذ قرار الشراء: الفئة A نظيفة صوتيًا ولكنها غير فعالة، والفئة B فعالة ولكنها مشوهة للغاية بالنسبة للصوت، والفئة D فعالة وصغيرة الحجم ولكنها تضيف عناصر تبديل، والفئة AB هي الحل الوسط الذي يعمل بشكل أفضل عبر أوسع نطاق من تطبيقات السماعات. إذا كنت تختار فئة مضخم صوت لتصميم جديد أو ترقية، نادرًا ما تكون الفئة AB هي الاختيار الخاطئ الذي يقل عن بضع مئات من الواط لكل قناة.

فكر في قيام شركة مصنعة ببناء مكبر صوت نشط بقدرة 100 واط. يحتاج مسار الفئة AB إلى محول أكبر ومبدد حرارة أكبر وخزانة أثقل. توفر الفئة D نفس الإخراج مع جزء صغير من الحرارة، ولكن جودة تصفية الإدخال والتأريض وفلتر الإخراج هي التي تحدد الصوت الآن. بالنسبة لشاشات الاستوديو ومكبرات الصوت، غالبًا ما يقع الاختيار على AB لأن سلوكها عند حافة القطع يكون أكثر تسامحًا وموسيقيًا.

قراءة المقايضات لمتحدثك

أرقام الكفاءة التي يمكنك التخطيط لها

تتحكم الكفاءة بشكل مباشر في حجم مصدر الطاقة وكتلة المبدد الحراري. بالنسبة إلى 100 واط من الخرج المستمر، تبدد مرحلة الفئة A بكفاءة 25% حوالي 300 واط من الحرارة، وتبدد مرحلة الفئة AB بكفاءة 55% حوالي 82 واط، وتبدد مرحلة الفئة D بكفاءة 88% حوالي 14 واط. وهذا هو السبب في أن مكبرات الصوت من الفئة AB تبدو دائمًا أثقل: فالمعدن يقوم بعمل حقيقي.

المزايا والعيوب: ما تحصل عليه بالفعل

لمعظم مكبرات الصوت التي تعمل بالطاقة ومكبرات الصوت وتصميمات هاي فاي، تظل الفئة AB هي الطريقة الأسهل للحصول على صوت طبيعي دون دفع الفاتورة الهندسية للفئة D. التكاليف الحقيقية هما الحرارة والوزن.

حيث تفوز الفئة AB

• تشوه متقاطع منخفض بدون دوائر تصحيح معقدة
• سلوك مستقر في أحمال السماعات التفاعلية، دون الحاجة إلى مرشح إخراج
• القص المتسامح الذي يبدو أقل قسوة عند القيادة بسرعة زائدة
• طوبولوجيا بسيطة وقابلة للإصلاح يعرفها معظم فنيي الخدمة جيدًا
• أرضية منخفضة الضوضاء عند إقرانها بمصدر محول خطي

حيث تكلفك الفئة AB

• كفاءة 45-65% تعني أن 35-55% من الطاقة المدخلة تصبح حرارة عند مستويات معتدلة
• مبددات حرارة أكبر ومحولات أثقل وخزائن أكبر
• يتطلب الإنتاج المستمر عالي المستوى إدارة وحماية حرارية متعمدتين

حيث لا تزال مكبرات الصوت من الفئة AB هي الخيار الأول

لا تزال تجد الفئة AB داخل شاشات الاستوديو الاحترافية، والخزائن العلوية متوسطة الحجم، ومكبرات صوت الجيتار المتطورة والعديد من مكبرات الصوت المدمجة المنزلية. عادةً ما يكون عامل التخميد الخاص به في مشغلات الصوت الجهير أعلى من متوسط ​​تصميم الفئة D، مما يوفر سلوكًا محكمًا ومتحكمًا منخفض التردد. نظرًا لأن الصوت يتدهور تدريجيًا عند التحميل الزائد، غالبًا ما يتم وصف الفئة AB بأنها أكثر موسيقية في مواقف العزف والغناء الحقيقية.

بالنسبة للمصممين، فإن العمل بمرحلة طاقة معروفة يجعل بقية النظام قابلاً للتنبؤ به. هذا هو أحد الأسباب تعمل وحدات مضخم الصوت على تحسين جودة الصوت في أنظمة السماعات بشكل رئيسي من خلال الخطية المتسقة والتخميد المستقر بدلاً من المواصفات البراقة. سؤال منفصل ولكن عملي بنفس القدر هو كيف تستجيب وحدات مكبر الصوت لممانعات السماعات المختلفة ; عادةً ما تظل تصميمات الفئة AB مستقرة عند 4 أو 8 أوم إذا تم تصنيف مصدر الطاقة والحماية بشكل صحيح. قبل اختيار أي لوحة، من المفيد أيضًا المراجعة ما تحتويه وحدة الصوت في مكبر الصوت الذي يعمل بالطاقة بالفعل لذلك يتم اختيار مرحلة الطاقة ومرحلة المضخم ووظائف DSP كنظام واحد متماسك.

بناء مكبر صوت يعمل بالطاقة حول الفئة AB: مطابقة وحدة الواجهة الأمامية

مرحلة الإخراج ليست سوى نصف مكبر الصوت. تتحكم الوحدة الأمامية في الكسب والمساواة والمزج والحماية، وهي الوظائف التي يلمسها المستخدمون فعليًا. عندما تكون مرحلة الفئة AB جزءًا من مكبر صوت يعمل بالطاقة، غالبًا ما تكون الوحدة الوظيفية التناظرية هي المسار الأكثر مباشرة، لأنها لا تضيف أي زمن انتقال، وتكلف القليل ويمكن تقليمها باستخدام مقاييس فرق الجهد البسيطة.

بالنسبة لتصميم ثنائي الاتجاه أو كامل النطاق مع مرحلة إخراج من الفئة AB، فإن وحدة التحكم pl1 الثلاثية والجهير EQ لمكبرات الصوت من الفئة AB يوفر تشكيلًا مباشرًا للنغمة بالإضافة إلى إخراج المزيج. إذا كان مكبر الصوت يشتمل أيضًا على مدخل ميكروفون، وهو أمر شائع في سماعات PA المحمولة ومكبرات الصوت المثبتة، فإن وحدة إدخال الخط والميكروفون المتوازنة PL35 مع معادل رسومي بخمسة نطاقات يضيف تكييف القناة ومعادل الموسيقى 5 نطاقات. بالنسبة لخلاط كهربائي بسيط أو مكبر صوت عمودي، فإن معادل رسومي PL3 ذو 5 نطاقات مع وحدة تأثير الميكروفون يجمع بين EQ وEcho على لوحة واحدة مدمجة.

الجملة PL3: معادل رسومي ذو 5 نطاقات ووظيفة تناظرية أفقية بتأثير الميكروفون كما هو الحال في الصين PL3: معادل رسومي ذو 5 نطاقات ووحدة وظيفية تناظرية أفقية ذات تأثير ميكروفون لموردي وشركة مضخم الصوت من الفئة AB، Zh... عرض المنتج →

الجملة PL35: ميكروفون متوازن ومعادل رسومي ذو 5 نطاقات لإدخال الخط أفقيًا كما هو الحال في الصين PL35: ميكروفون متوازن وإدخال الخط، معادل رسومي ذو 5 نطاقات، وحدة وظيفية تناظرية أفقية لموردي مضخم الصوت من الفئة AB... عرض المنتج →

الجملة PL1: وحدة وظيفية تناظرية أفقية للتحكم في التريبل والباس EQ لـ كما هو الحال في الصين PL1: وحدة وظيفية تناظرية أفقية للتحكم في معادل الصوت الثلاثي والباس لموردي وشركة مضخم الصوت من الفئة AB، Zhenhai Huage... عرض المنتج →

تم تصميم هذه الوحدات لأنظمة مضخم الصوت من الفئة AB لأنها تفترض مرحلة إدخال خطية نظيفة ذات مقاومة يمكن التنبؤ بها. لا تزال هناك حاجة إلى تحديد مرحلة الطاقة والمحول والمبدد الحراري لمستوى الإخراج المستهدف وحجم العلبة. بالنسبة للمنتجات ذات الطاقة الأعلى، ينتقل العديد من الشركات المصنعة إلى مراحل الطاقة من الفئة H مع الإمدادات الخطية عندما يريدون الحفاظ على الطابع التناظري عند خرج أكبر، أو إلى وحدات الفئة D مع إمدادات الرنين LLC عندما يكون الوزن والحرارة هما العاملان المحددان.

الأسئلة المتداولة