Klasse A vs Klasse AB-forsterker: Avveininger for skjevhet, varme og drevne høyttalere

For nesten alle drevne høyttalerprosjekter er en veldesignet klasse AB-scene det tryggere ingeniør- og kommersielle valget. Klasse A vinner bare når målt linearitet ved svært lave lyttenivåer betyr mer enn varme, vekt og strømkostnad. Den eneste setningen forklarer hvorfor klasse AB-moduler fortsatt sitter inne i de fleste produksjonshøyttalere, selv om klasse A har et bedre rykte på papiret.

De to klassene er ikke forskjellige teknologier. De er det samme komplementære transistorutgangstrinnet, forspent på forskjellige driftspunkter. Alt annet, fra kjøleribbestørrelse til fraktvekt, følger av den forspenningsstrømmen.

Bias Point bestemmer alt annet

I et klasse A-utgangstrinn leder enhetene i hele 360 grader av signalsyklusen. Stillestrøm er satt høyere enn toppstrømmen forsterkeren noen gang vil levere inn i sin last, så transistorene slår seg aldri av. Det er ingen crossover-region, ingen hand-off mellom enheter, og overføringskurven forblir lineær fra noen få millivolt og oppover.

Klasse AB ligger mellom klasse B og klasse A. En liten stående skjevhet holder begge enhetene i ledning i omtrent 200 grader av syklusen, akkurat nok til å overlappe ved nullkryssingen og fjerne hakkforvrengningen som plager ren klasse B. Utenfor dette overlappingsvinduet fungerer hver enhet bare halvparten av tiden, som er der effektivitetsgevinsten kommer fra.

Den praktiske konsekvensen er lett å observere på en benk. En klasse A-kanal trekker omtrent samme strøm fra forsyningen enten den er stillegående eller kjører på full effekt. En klasse AB-kanal trekker lite ved tomgang og gradvis mer etter hvert som utgangen øker. Derfor er et klasse A-chassis varmt ti sekunder etter innkobling, mens et AB-chassis holder seg kjølig til programmaterialet kommer.

Effektivitet og varme: Kostnaden ved aldri å slå av

Det teoretiske taket for et klasse A-trinn er 50 % med en transformatorkoblet last, og nærmere 25 % for det mer vanlige ensidige arrangementet. Ekte design legger seg i 15–30 %-båndet. Klasse AB når omtrent 78,5 % i teorien og leverer 50-70 % i praksis, og det er nettopp grunnen til at den ble standard for høyeffekts analog lyd.

Oversett det til en kjøpsbeslutning. En 200 W klasse AB-modul kan trekke 300-350 W fra strømnettet ved full effekt og 20-30 W ved tomgang. En ekvivalent Klasse A-design trenger en forsyning og kjøleribbe dimensjonert for flere hundre watts kontinuerlig spredning, som vanligvis betyr tre til fire ganger metall-, transformator- og kabinettvolumet per levert watt.

Forvrengning: En god klasse AB slår vanligvis en billig klasse A

Klasse A sitt rykte hviler på to reelle fordeler: ingen crossover-forvrengning, og en harmonisk profil dominert av lavordens, godartet andre harmonisk. Begge er ekte. Men sammenligningen som betyr noe i et produkt er sjelden ideell mot ideal.

Crossover-forvrengning i klasse AB viser seg som høyordens harmoniske ved lave utgangsnivåer, akkurat der øret er mest følsomt. Den styres av tre ting: nok forspenningsstrøm, tett termisk sporing av forspenningsnettverket slik at innstillingen ikke driver når kjøleribben varmes opp, og tilstrekkelig sløyfeforsterkning. Utføres på riktig måte, holder Klasse AB-moduler total harmonisk forvrengning i området 0,01-0,05 % ved nominell effekt, som ikke er hørbar i enhver normal avspillingssammenheng.

Der klasse A virkelig trekker frem er på milliwattnivåer i høyfølsomme drivere. Hvis produktet ditt er en nærfeltmonitor for kritisk lytting, er den marginen verdt å betale for. Hvis det er en bærbar PA-boks, en søylehøyttaler eller en subwoofer, forsvinner forskjellen under romstøy og programmateriale.

Klasse A vs Klasse AB på et øyeblikk

Tabellen nedenfor kondenserer sammenligningen til parametrene som faktisk driver en materialliste og en termisk design.

Hva dette betyr for drevet høyttalermoduldesign

Profesjonelle drevne høyttalere, line-arrays og subwoofere er bygget rundt klasse AB, og i økende grad rundt klasse D og klasse H, av én grunn: et fungerende produkt må overleve lange driftssykluser inne i et varmt stativ. Den termiske aritmetikken ovenfor utelukker ganske enkelt klasse A på effektnivåene disse systemene krever.

Inne i en typisk AB-design håndterer effektforsterkermodulen spenningsforsterkning og strømlevering, mens tonekontroll, mikrofoninngang og livebegrensning på separate funksjonelle moduler plassert foran den. Denne splittelsen holder den analoge signalkjeden kort og lar én forsterkerplattform gjenbrukes på tvers av flere kabinettmodeller.

PL35 Horisontal Analog Front-End-modul for klasse AB-forsterkere Balanserte mikrofon- og linjeinnganger pluss en fem-bånds grafisk equalizer gjør denne horisontale modulen til en kompakt frontend for Class AB forsterkerplattformer. Se produkt →

PL21 / PL21E Vertikal funksjonsmodul med grensebeskyttelse Et vertikalt front-end-alternativ for smale kabinetter, som kombinerer balanserte mikrofon- og linjeinnganger, en fem-bånds equalizer og grensebeskyttelse; PL21E legger til mikrofonekkokontroll. Se produkt →

De to frontend-modulene ovenfor følger det mønsteret: balanserte mikrofon- og linjeinnganger med en fembånds grafisk equalizer i horisontalt format, eller samme equalizer med grensebeskyttelse i vertikalt format når kabinettet er smalt. Begge er designet for klasse AB-forsterkerplattformer, så bias-oppførselen til utgangstrinnet forblir den dominerende variabelen.

Hvis det termiske budsjettet til en AB-design slutter å skalere, vanligvis over noen hundre watt per kanal inne i et kompakt kabinett, er neste trinn i profesjonell lyd ikke tilbake til klasse A, men fremover til klasse H, som bytter forsyningsskinnen i takt med signalet. En modul som AMP400H holder en lineær transformatortilførsel og en U-formet aluminiumskjøleribbe, og beholder det analoge utgangstrinnet samtidig som det kuttes spredning på lave og mellomstore nivåer.

AMP400H 7294 Klasse H effektforsterkermodul En klasse H-modul med 400 W mid/lav og 100 W høyfrekvente utganger, en lineær transformatorforsyning og U-formet kjøleribbe, pluss flere beskyttelseskretser. Se produkt →

For team som kartlegger hele familien før de forplikter seg, vår guide til forsterkerklasse A, AB, D og H for drevet høyttalermoduldesign går gjennom de samme avveiningene for hver topologi. Du kan også bla gjennom gjeldende Klasse AB høyttaler forsterkermoduler for å sammenligne utgangsnivåer og forsyningsalternativer.

Velg mellom dem for et nytt produkt

Fire spørsmål avgjør vanligvis avgjørelsen raskere enn noen lyttetest:

1. Hva er driftssyklusen? En høyttaler som kjører åtte timer med høy effekt har ikke råd til en scene som forsvinner hele tiden.
2. Hvor blir det av varmen? I en forseglet plastkapsling trenger en AB-design allerede en termisk vei til platen; Klasse A trenger en langt større.
3. På hvilket nivå er forvrengning faktisk hørbar? Mål på nivåene produktet virkelig vil spille på, ikke ved 1 W inn i en dummy belastning.
4. Hva veier den ferdige enheten? Transformator- og kjøleribbemasse er en gjentakende frakt- og installasjonskostnad, ikke en engangskostnad.

Svar ærlig og skjevhetspunktet, sammen med modulplattformen, har en tendens til å velge seg selv.

Ofte stilte spørsmål