스피커용 클래스 AB 앰프를 선택하는 이유는 무엇입니까?

핵심 문제 클래스 AB는 증폭기 설계에서 해결됩니다.

모든 증폭기 설계자는 동일한 근본적인 균형점에 직면합니다. 낮은 왜곡을 달성하려면 트랜지스터가 오디오 파형 전반에 걸쳐 선형 작동 영역에 유지되어야 합니다. 그러나 트랜지스터를 활성 상태로 유지하면 많은 양의 전력이 열로 낭비됩니다. 세 가지 주요 토폴로지는 각각 트레이드오프에 대해 서로 다른 입장을 취합니다.

클래스 A는 두 출력 트랜지스터를 항상 전도 상태로 유지하여 왜곡 문제를 완전히 해결하지만 엄청난 효율성 저하를 지불합니다. 오디오 신호가 없더라도 클래스 A 앰프는 공급 장치에서 전체 전류를 끌어와 열로 모두 소산합니다. 효율성이 거의 초과되지 않습니다. 25~35% , 의미 100W 클래스 A 증폭기 필요할 수 있습니다 300~400W 전원 공급 장치 라디에이터 크기의 방열판이 필요할 만큼 충분한 폐열을 생성합니다.

클래스 B는 파형의 절반(한 장치에는 양의 절반, 다른 장치에는 음의 절반)에 대해서만 각 트랜지스터를 켜서 효율성 문제를 해결하려고 합니다. 효율성이 향상됩니다. 60~70% 그러나 제로 크로싱 지점에서 한 장치가 다른 장치로 핸드오프하는 순간 짧은 불연속성(크로스오버 왜곡)이 발생합니다. 이는 전체 신호 에너지의 측정 가능한 비율을 나타내는 중간 청취 레벨의 음악 재생에서 들을 수 있고 특히 불쾌할 수 있습니다.

클래스 AB는 두 가지를 모두 해결합니다. 작은 순방향 바이어스 전류는 두 트랜지스터가 크로스오버 영역 전체에서 거의 전도되지 않도록 유지하므로 핸드오프가 원활하고 연속적으로 이루어집니다. 측정 및 가청 출력에서 크로스오버 왜곡이 사라지고 효율이 다음 수준으로 회복됩니다. 50~75% 범위 일반적인 음악 프로그램 레벨에서 잘 설계된 클래스 AB 회로의 전형입니다.

왜곡 성능: 클래스 AB가 오디오파일급 선명도를 달성한 이유

라우드스피커 증폭기의 가장 중요한 오디오 성능 지표는 총 고조파 왜곡 + 소음(THD N), 즉 원하는 출력 신호에 대한 왜곡 및 소음 구성 요소의 비율입니다. 에이 클래스 AB 확성기 증폭기 잘 설계된 바이어스 회로와 글로벌 네거티브 피드백을 사용하면 일반적으로 THD N 수치를 달성합니다. 0.002%~0.1% 정격 전력 범위 전반에 걸쳐.

이것을 지각적 맥락에서 설명하자면, 심리음향 연구는 음악 프로그램 자료에서 가청 고조파 왜곡의 임계값을 대략적으로 설정합니다. 0.3~1% 통제된 조건 하에서 훈련된 청취자를 위한 것입니다. 0.01% 이하에서는 클래스 AB 증폭기에 의해 발생하는 왜곡이 단지 들리지 않을 뿐만 아니라 최소한 묻혀 있습니다. 30dB 이하 현실적인 인간 탐지 임계값. 이는 스피커 자체, 실내 음향 및 녹음 체인이 모두 앰프보다 더 많은 가청 색상을 도입한다는 것을 의미합니다.

위의 차트는 시각화를 위해 상대 척도를 사용합니다. 클래스 AB와 클래스 A의 THD N 수치는 모두 사람이 들을 수 있는 수준보다 훨씬 낮습니다. 실용적인 의미는 다음 중 하나를 선택한다는 것입니다. 0.005% 및 0.05% THD N 확성기 재생에 대한 청각적 결과가 없습니다. 의미 있는 비교는 가청 임계값 아래로 떨어지는 증폭기 토폴로지와 특정 조건에서 해당 임계값에 접근하거나 초과하는 증폭기 토폴로지 간의 비교입니다.

클래스 AB 설계의 효율성 및 열 관리

효율성 클래스 AB 확성기 증폭기 고정된 숫자가 아닙니다. 최대 정격을 기준으로 출력 전력 수준에 따라 달라지며, 이러한 변화는 열 설계 및 운영 비용에 실질적인 영향을 미칩니다.

실제 음악 프로그램 자료의 효율성 곡선

최대 정격 전력의 연속 사인파 테스트 신호에서 클래스 AB 증폭기는 다음과 같은 효율성을 달성합니다. 60~70% . 파고율이 10~20dB인 일반적인 음악 프로그램 자료에서 전달되는 평균 전력은 다음과 같습니다. 10~100배 낮음 피크보다 — 앰프는 정격 출력의 일부만 사용하여 대부분의 시간을 보냅니다. 이러한 낮은 출력 레벨에서 바이어스 전류는 총 전류 소모량에서 더 높은 비율을 나타내므로 평균 효율이 대략적으로 약간 감소합니다. 50~60% 음악 재생 중. 이는 출력 레벨에 관계없이 클래스 A의 고정된 전체 전력 손실보다 여전히 훨씬 더 좋습니다.

방열판 설계 결과

실제적인 예를 들면: 전문가 클래스 AB 확성기 증폭기 전달 4옴에 500W 대략 소산된다 열량은 200~300W 최대 연속 출력 시 - 대략 열 저항이 있는 방열판이 필요합니다. 0.15~0.25°C/W 주변 온도 25°C에서 접합 온도를 안전한 한계 내로 유지합니다. 동일한 500W를 제공하는 동등한 클래스 A 설계는 전력을 소비합니다. 열량은 1,000~1,500W , 4~6배 더 큰 방열판 또는 강제 공기 냉각이 필요하므로 랙마운트 또는 소형 설치 형식에는 실용적이지 않습니다.

시간 경과에 따른 운영 비용

상업용 환경에 설치된 사운드 시스템의 경우 - 실행 중 하루 8~16시간 — 클래스 A에 비해 클래스 AB의 효율성 이점은 직접적으로 전기 비용 절감으로 이어집니다. 사운드 시스템 500W 증폭 채널 10개 클래스 A에서 작동하면 대략적으로 소비됩니다. 15~20kW 지속적으로; 클래스 AB의 동일한 시스템은 대략적으로 소비합니다. 6~8kW 일반적인 음악 프로그램 로드 시 — 대략적인 비용 절감 연간 9,000~12,000kWh 12시간 근무제를 원칙으로 합니다.

실제 스피커 응용 분야에서 클래스 AB와 클래스 D를 비교하는 방법

클래스 D는 지난 10년 동안 상당한 발전을 이루었으며 이제 특정 응용 분야에서 클래스 AB의 진정한 대안을 제시합니다. 각 토폴로지의 장점과 다른 토폴로지의 장점을 정확히 이해하면 충분한 정보를 바탕으로 증폭기를 선택할 수 있습니다.

클래스 AB가 최고의 가치를 제공하는 실제 애플리케이션

클래스 AB 증폭의 실질적인 지배력은 가능한 가장 낮은 무게나 배터리 구동 작동이 아닌 오디오 충실도, 신뢰성 및 장기적인 가치가 주요 선택 기준인 응용 분야에서 가장 분명합니다.

스튜디오 모니터 액티브 증폭

전 세계 청취자들에게 녹음된 음악 사운드를 결정하는 믹싱 및 마스터링 결정에 사용되는 참조 도구인 액티브 스튜디오 모니터에는 가능한 가장 낮은 앰프 색상이 필요합니다. 에이 클래스 AB 확성기 증폭기 활성 모니터에서는 다음보다 적게 기여합니다. 0.02%THD 신호 체인 전반에 걸쳐 모니터가 자체 왜곡 특성으로 문제를 가리는 대신 녹음 내용을 충실하게 표시하도록 보장합니다. 클래스 AB의 일관된 감쇠 요소는 믹스 엔지니어가 정확한 저주파 결정을 내릴 수 있도록 단단하고 제어된 저음 재생을 제공합니다.

라이브 콘서트 및 이벤트 사운드 강화

전문 투어링 앰프 랙은 대규모 장소의 사운드 강화에 필요한 전력 출력을 결합하기 때문에 수십 년 동안 클래스 AB 기술을 기반으로 제작되었습니다. 채널당 2,000W~5,000W — 열 차단이나 부품 고장 없이 여러 시간 성능을 통해 지속적으로 높은 전력 수준에서 작동할 수 있는 신뢰성을 갖추고 있습니다. 토폴로지의 잘 알려진 오류 모드와 간단한 서비스 가능성은 여러 동시 쇼에서 장비를 관리하는 순회 제작 회사에서도 높이 평가됩니다.

상설 장소에 AV 설치

예배당, 강당, 회의 시설 및 방송 스튜디오는 증폭기가 안정적으로 작동할 것으로 예상되는 설치를 나타냅니다. 10~20년 최소한의 유지 관리 개입으로. 클래스 AB 증폭기는 이 요구 사항을 일관되게 충족합니다. 토폴로지는 출력 장치에 스위칭 스트레스를 생성하지 않으며, 클래스 AB 바이어스 회로의 장기적인 드리프트는 잘 이해되고 일상적인 서비스 중에 쉽게 수정되며, 수리 부품은 초기 설치 날짜 후에도 오랫동안 사용할 수 있습니다. 클래스 AB 설치의 더 높은 무게는 영구 랙 설치와 관련이 없지만 음질 및 안정성 이점은 완전히 실현됩니다.

프리미엄 소비자 오디오

소비자 오디오 시장의 고급 제품인 고성능 2채널 및 홈 시어터 시스템용 통합 증폭기 및 전력 증폭기에서 클래스 AB는 여전히 지배적인 토폴로지로 남아 있습니다. 청중은 다른 모든 고려 사항보다 음질을 우선시하기 때문입니다. 증폭기 가격이 수천 달러이고 스피커 구동 장치의 가격이 몇 배나 더 비싼 시스템의 경우 클래스 D의 효율성 이점은 의미 있는 구매 기준이 아닙니다. 잘 구현된 클래스 AB 디자인의 투명성과 음악적 참여는 다음과 같습니다.

올바른 클래스 AB 증폭기 선택: 평가할 주요 사양

사용 가능 중에서 선택 클래스 AB 확성기 증폭기s 의도한 응용 프로그램의 요구 사항에 대해 몇 가지 특정 기술 매개변수를 평가해야 합니다. 일반적인 전력 등급만으로는 의미 있는 비교가 불충분합니다.

전력 등급을 평가할 때 항상 동일한 조건에서 측정된 사양, 즉 정격 THD의 연속(RMS) 전력을 지정된 부하 임피던스와 비교하고 두 채널을 동시에 구동합니다(스테레오 장치의 경우). 일부 제조업체는 연속 정격보다 훨씬 높은 피크 또는 음악 출력 정격을 게시합니다. 이는 다른 제조업체의 연속 정격 수치와 비교할 수 없습니다.

Ningbo Zhenhai Huage Electronics Co., Ltd. 소개

자주 묻는 질문