Усилителя класса d: Как работает усилитель класса D, или Не такой как все • Stereo.ru

Как работает усилитель класса D, или Не такой как все • Stereo.ru

При всем разнообразии схемотехнических решений, применяемых в усилителях звука, между ними можно без труда проследить преемственность и постепенное, эволюционное развитие. Сначала был класс А, потом В, потом АВ и все следующие за ним, которые по сути своей являются дальнейшим развитием класса АВ или А со всеми прилагающимися к этому достоинствами и недостатками. Но как же хорошо, что среди производителей Hi-Fi есть настоящие новаторы, которые не боятся внедрять смелые технологические решения! Иначе мы с вами никогда бы и не узнали о существовании усилителей класса D.

История

В мире Hi-Fi класс D имеет самую тяжелую судьбу, и его развитие происходило не благодаря объективным преимуществам, а скорее вопреки сложившемуся мнению. Началось все с того, что классу D буквально сразу повесили обидный, по мнению некоторых аудиофилов, ярлык «цифровой усилитель». И хотя некоторые принципы его работы действительно напоминают работу цифровых схем, по своей сути это абсолютно аналоговое устройство.

Еще одно заблуждение сопровождающее класс D — возраст. Есть мнение, что класс D был разработан совсем недавно и является побочным продуктом современных цифровых технологий. На самом деле, класс D имеет богатую историю, и его первые реализации проектировались еще в эпоху радиоламп. Использовать схемотехнику такого типа для усиления звука (класс D в ламповом исполнении) предложил наш соотечественник Дмитрий Агеев, и произошло это в 1951 году. Примерно в это же время над практической реализацией подобного устройства работал английский ученый Алекс Ривз, а в 1955 году их коллега Роже Шарбонье из Франции, создавая аналогичную схему, впервые применил термин «класс D».

В самом начале, когда велись главным образом теоретические изыскания, судьба класса D казалась безоблачной. Его расчетные характеристики в буквальном смысле достигали предела совершенства. Однако, первая коммерческая реализация 1964 года выявила массу слабых мест, главное из которых — невозможность добиться по-настоящему достойного качества звучания на элементной базе того времени.

Производители не оставляли надежд, и в семидесятых годах попытки вывести усилители класса D на рынок предпринимали такие гиганты Hi-Fi-индустрии, как Infinity и Sony. Обе затеи провалились по той же самой причине, что и в первый раз. Подходящие по быстродействию и классу точности транзисторы стали производиться серийно лишь в восьмидесятых годах, после чего качественная реализация усилителей класса D и стала реальностью. В наше время усилители класса D можно встретить в совершенно различных устройствах: от смартфонов и бытовой аппаратуры до студийного оборудования и High End-систем.

Принцип работы

В основе принципа работы усилителей класса D и любых его модификаций, в том числе имеющих самостоятельные буквенные обозначения (классы T, J, Z, TD и другие), лежит принцип Широтно-Импульсной Модуляции или, сокращенно, ШИМ. Модуляция сигнала как метод существует довольно давно и используется как способ хранения и передачи информации. Суть ее заключается в том, чтобы модулировать полезным сигналом некую несущую частоту. Частота выбирается таким образом, чтобы ее было удобно передавать или записывать на носитель. Процесс воспроизведения подразумевает обратную последовательность: выделение полезного сигнала из модулированной несущей частоты. По такому принципу работает и цифровая техника, и радиосвязь, и теле-радиовещание. Тонкость состоит в том, что в случае с ШИМ преследуется совершенно иная цель. Модуляция позволяет привести сигнал в такой вид, чтобы его усиление было максимально простым и эффективным процессом.

В основе схемотехники класса D лежит генератор СВЧ-импульсов (исчисляемых сотнями МГц) несущей частоты и компаратор — устройство, модулирующие эти импульсы, соответственно форме входящего аналогового сигнала. Далее все просто. Модулированный сигнал имеет форму импульсов равной амплитуды, но разной продолжительности, которые усиливаются с помощью пары симметрично включенных быстродействующих транзисторов типа MOSFET. Далее в схеме используется простейший LC-фильтр, демодулирующий усиленный сигнал, а также отсекающий несущую частоту и сопутствующий высокочастотный шум.

Упоминание транзисторов, используемых для усиления порождает резонный вопрос: «а не проще было бы сразу усилить аналоговый сигнал без всяких модуляций?». И именно этот вопрос раскрывает суть усилителей класса D. В обычных усилителях классов A, B, G и прочих их производных транзистор работает с широкополосным сигналом, постоянно меняющимся и по амплитуде, и по частоте. Поведение даже самого лучшего транзистора на разных амплитудах и частотах не 100% одинаково, что неизбежно приводит к искажениям, которые мы знаем как окрашенность или «характер» усилителя. Модулированный сигнал в усилителях класса D меняется дискретно и на полную амплитуду. Таким образом, режим работы транзисторов существенно упрощается и становится куда более прогнозируемым. По сути, они выступают в роли ключа, находясь либо в закрытом, либо в открытом состоянии без промежуточных значений.

Все, что требуется в таком режиме от транзистора — максимально быстро реагировать на изменение уровня сигнала, а поведение его на промежуточных значениях амплитуды не имеет значения. Кроме того, данный режим работы транзистора крайне положительно сказывается на энергоэффективности усилителя, доводя его теоретический КПД до 100%.

Второй наиболее очевидный вопрос касается сходства модулированного аналогового и цифрового сигналов. Обычно это даже не вопрос, а утверждение: «Усилитель класса D — цифровой, а значит правильно подавать на его вход цифровой сигнал, а не аналоговый». Процесс модуляции аналогового сигнала на входе усилителя класса D, действительно, очень напоминает то, что происходит в АЦП при оцифровке звука, однако принцип модуляции принципиально отличается от того, что используется в формате PCM.

Именно по этой причине цифровые входы интегрированных усилителей, работающих в классе D, используют вполне традиционную схему ЦАПа, с аналогового выхода которой сигнал и поступает на вход платы усилителя мощности. Таким образом, аналоговый сигнал является основным и естественным входящим сигналом для усилителей класса D.

Впрочем, существуют и исключения, которые, если разобраться более детально, ничего не меняют в общей картине, а лишь дополняют типовую схемотехнику класса D. Небезызвестный Питер Лингдорф, еще будучи разработчиком в компании NAD, успешно реализовал схему прямого преобразования PCM-потока напрямую в формат ШИМ без традиционной процедуры цифроаналогового преобразования. Эта технология получила название Direct Digital, или говоря по-русски: прямое усиление цифрового сигнала.

Таким образом удалось сократить протяженность и понизить сложность звукового тракта, а единственное цифроаналоговое преобразование в подобной схеме производится непосредственно перед акустическими клеммами. Однако стоит заметить, что для работы такого усилителя с аналоговым сигналом он должен также иметь и классический входной каскад, использующийся в традиционных усилителях класса D.

На текущий момент технология прямого усиления «цифры» еще не стала массовым явлением, вероятно, потому что г-н Лингдорф грамотно оформил патентные права на технологию или просто предпочитает не раскрывать коллегам всех секретов. Но не так давно подобная схема была успешно реализована в портативной технике, что позволяет надеяться на более широкое распространение технологии в будущем. Не исключено, что спустя некоторое время класс D действительно станет цифровым усилителем.

Плюсы

Главный плюс усилителей класса D, ради которого и затевалась история с модуляцией сигнала — энергоэффективность. Причем и в теоретических выкладках, и в реальных цифрах это дает такой прирост КПД, с которым хоть как-то может сравниться разве что переход от класса А к классам В и АВ, а все достижения класса G и прочих на его фоне кажутся довольно слабой попыткой.

Работая в импульсном режиме, половину времени транзистор проводит в полностью закрытом состоянии, а значит имеет нулевой ток покоя и не потребляет энергии. При этом в момент включения транзистор работает на полную мощность, перенаправляя всю энергию, поступающую от блока питания, на выход усилителя.

В итоге, эти самые теоретические 100% КПД при практической реализации дают действительно превосходные значения порядка 90–95%. А поскольку лишь единицы процента энергии расходуются на нагрев транзисторов, радиаторы можно использовать исчезающе малого размера. Для получения на выходе 100–200 Вт на канал усилитель класса АВ должен иметь радиаторы, занимающие одну или обе боковых стенки корпуса, а усилитель класса D обойдется кусочком алюминия размером в один-два спичечных коробка.

Кстати, то же самое можно сказать о размере платы усилителя мощности: в классе D она получается в разы компактнее, даже если собирается не на микросхемах, а на дискретных элементах. Ну и в завершение всего, усилители класса D имеют меньшую себестоимость, нежели сопоставимые по мощности модели других классов. Впрочем, последнее касается скорее DIY-проектов — производители же предпочитают вкладывать сэкономленные деньги в повышение качества звучания и прочие усовершенствования, тем более что в классе D и вправду есть что улучшать.

Минусы

Обладая совершенно убийственными преимуществами, класс D не завоевал рынок Hi-Fi целиком и полностью лишь потому, что имеет свои слабые места, которые для многих ценителей качественного звука выглядят куда более значительными, нежели энергоэффективность. Наличие в схеме высокочастотного генератора само по себе является потенциальным источником электромагнитных помех, негативно влияющих на звучание самого усилителя и на работу соседствующих с ним компонентов звукового тракта.

Неподготовленный слушатель, возможно, не заметит данного эффекта или не придаст ему значения, но в индустрии Hi-Fi и High End, когда всякая мелочь имеет значение, такое соседство не приветствуется и вынуждает инженеров совершенствовать фильтрующие схемы и идти на прочие ухищрения, чтобы исключить влияние вредоносного СВЧ-генератора несущей частоты на воспроизводимый аудиосигнал.

Высокий КПД усилителей класса D стал причиной одной специфической особенности: высокой зависимости качества и характера звучания от блока питания. Если производитель решит использовать импульсный источник питания и не озаботится достаточным количеством фильтрующих схем, часть шумов обязательно проникнет в колонки и подпортит впечатление от звучания. Плохой блок питания, конечно, и классу АВ на пользу не пойдет, но именно в классе D эта проблема проявляется наиболее остро.

Особенности

Описание плюсов и минусов схемотехники класса D дают совершенно недвусмысленные намеки на то, чем в первую очередь должны заниматься разработчики, которые стремятся добиться от усилителей максимального качественного звука.

Проблему питания усилителей класса D разработчики решают двумя способами. Одни идут проверенным путем, используя классические линейные блоки питания с огромными тороидальными трансформаторами и прочими классическими решениями. Но есть и другой путь, которым идет меньшая часть разработчиков. При должном умении вполне можно создать малошумящий импульсный блок питания, пригодный для установки в усилителях высшего класса качества. И именно они способны дать фору самым мощным и солидным линейным блокам питания за счет лучшего КПД и быстродействия, а как следствие — лучшей динамики звучания и мгновенной реакции усилителя на большие перепады уровней сигнала.

Что же касается специфики работы самого усилителя класса D, его схемотехника обеспечивает существенно более высокий коэффициент демпфирования в сравнении с классом АВ и другими схемотехническими решениями. Это гарантирует не только стабильную работу со сложной нагрузкой, быстрый, четкий бас и большой динамический диапазон, но также обеспечивает меньший уровень искажений, отсутствие каши, вялой атаки или смазывания фронтов и самое главное — способность усилителя одинаково справляться с совершенно разноплановой музыкой.

Практика

Почетная обязанность отстаивать честь усилителей класса D в нашем исследовании выпала усилителю Marantz PM-KI RUBY. Этот аппарат имеет образцово-показательную компоновку, демонстрирующую, как нужно создавать современные усилители. Два модуля Hypex NCore 500, работающие в классе D, питаются от специального малошумящего импульсного блока питания. При этом в конструкции усилителя присутствует классический предварительный каскад, выстроенный на дискретных элементах, согласно фирменной технологии HDAM от Marantz, которая использовалась и в традиционных усилителях класса АВ.

Предварительный каскад питается от линейного блока питания, тороидальный трансформатор которого, судя по размерам, имеет многократный запас мощности, чтобы никоим образом не повлиять на динамику и чистоту звучания. Другими словами, в одном корпусе сочетаются два подхода: классический для предварительного усилителя и современный для усилителя мощности.

Все это обильно приправлено типичным для High End-моделей вниманием к мелочам вроде омедненного шасси, улучшенной виброразвязки, сокращения путей сигнала, симметричной топологии плат, строгого отбора деталей по параметрам и т.п.

В результате, мы имеем едва ли не самый совершенный с технической точки зрения аппарат с коэффициентом демпфирования 500, искажениями менее 0,005% и энергопотреблением 130 Вт при выходной мощности до 200 Вт на канал при 4 Ом нагрузки. Впрочем, всякую претензию на совершенство в мире звука надлежит проверить практикой.

Звук

Усилитель выдает очень свободное красивое звучание с превосходной детализацией, богатыми тембрами и длинными естественными послезвучиями живых инструментов. Сцена выстраивается максимально точно и масштабно, с достоверной передачей пропорций и местоположения виртуальных источников звука в пространстве. Все вполне соответствует представлениям о том, как должен играть хороший усилитель категории High End. Никакой синтетики, жесткости или «дискретности», которую в звучании класса D обнаруживают некоторые адепты старой школы, не наблюдается. Напротив, Marantz PM-KI RUBY успешно сочетает лучшие объективные характеристики с фирменной утонченной и легкой подачей музыкального материала.

Это типично «марантцовское» звучание проявляется, в первую очередь, в излишней интеллигентности при воспроизведении металла и тяжелого рока. В то же время классика любых составов, джаз и вокал звучат очень живо и натурально. Весьма похожий, возможно, даже чуть более красивый и приторный характер звучания проявляли усилители Marantz прошлых лет, работающие в классе АВ, что позволяет сделать вывод о нейтральном характере звучания усилителей мощности класса D.

Подключение к усилителю Marantz PM-KI RUBY акустики разной мощности, с разной чувствительностью и разным импедансом дало вполне ожидаемый результат: отсутствие какой либо выраженной реакции на изменение этих параметров. С любой стереопарой усилитель справлялся одинаково уверенно.

Даже на самой сложной нагрузке и на высокой громкости на удивление стабильно воспроизводились нижние ноты контрабаса — они звучали абсолютно четко, без гула, с натуральной передачей ощущения вибрирующей струны и откликающейся на эту вибрацию деки инструмента. Одним словом, все происходило ровно так, как и должно происходить с усилителем, имеющим заявленное сочетание мощности и коэффициента демпфирования.

Выводы

Все основные преимущества класса D вполне подтверждаются практикой. Но если с точки зрения энергопотребления и других измеряемых характеристик ситуация абсолютно очевидная и бесспорная, звучание по-прежнему остается вопросом дискуссионным. Класс D в чистом виде дает максимально качественный и, как следствие, — нейтральный, не окрашенный звук. Такое придется по вкусу далеко не всем и с наименьшей степенью вероятности порадует тех, чьи предпочтения формировались через прослушивание ламповой и прочей ретро-техники. С этой точки зрения разработчики Marantz продемонстрировали житейскую мудрость, придав своему усилителю фирменный характер звучания путем установки оригинальных модулей предварительного усиления. Одновременно с этим существуют другие производители, в том числе адепты максимально точного и нейтрального звучания, которые используют потенциал класса D, согласно своим представлениям о прекрасном.

В целом же, вывод такой: если производитель не экономил на ключевых элементах схемы, в результате мы получаем усилитель максимально близкий к совершенству. Остальное — дело вкуса.

Статья подготовлена при поддержке компании «Аудиомания», тестирование усилителей проходило в залах прослушивания салона.

Полезные материалы в разделе «Мир Hi-Fi» на сайте «Аудиомании» и Youtube-канале компании:

• Слушаем музыку с компьютера правильно. Три основных способа

• Что за музыка была «зашита» в популярных ОС

• Что такое Roon? [видео]

Какой усилитель класса D выбрать? Подборка плат для DIY-усилителя ценой до 50$ с Aliexpress / Подборки товаров с Aliexpress и не только / iXBT Live

Для работы проектов iXBT. com нужны файлы cookie и сервисы аналитики.
Продолжая посещать сайты проектов вы соглашаетесь с нашей
Политикой в отношении файлов cookie

Цифровые усилители класса D прочно вошли в нашу жизнь, аудио бренды, включая премиальные, уже давно используют такие усилители в своей технике. Современная схемотехника таких усилителей отличается не только высокой энергоэффективностью, но высокими качественными параметрами, которые влияют на звук.

Рассмотрим доступные (до 50$) платы цифровых ШИМ усилителей на площадке Aliexpress. Все варианты проверенные, на них можно просто собрать самодельный аудиопроект с гарантированно хорошим качеством звука.

TPA3255

Узнать цену Моно вариант

Открывает подборку плата усилителя класса D на чипе TPA3255 от weiliang audio. Эта же плата и на заглавном фото топика. Чип известный своей мощностью, эффективностью и динамичным звуком. Помимо регулировки громкости, имеется темброблок НЧ/ВЧ для настройки характера звучания.

Для расширения источников воспроизведения на плате усилителя установлен модель Bluetooth QCC5125 с поворотной антенной, который поддерживает качественные кодеки LDAC и APTX.

Размеры платы: 150х95 мм. Питание: DC 19-48 В. Реализуемая максимальная мощность: до 300 Вт.

MERUS MA12070

Узнать цену Вариант с доп. входами

Далее, популярный чип у производителей настольных HiFi систем. MERUS MA12070 компании Infineon Technologies. Там реализована технология многоуровневой коммутации и нет выходных фильтров.

В лоте выбор вариантов входного сигнала: IIS цифровой или аналоговый вход.

Размеры платы: 80х60 мм. Питание: 26 В DC. Максимальная мощность:  2×80 Вт.

Есть доступный вариант платы на этом чипе с множеством входов: 3,5 мм AUX, Bluetooth 5.0, USB плеер и внешняя звуковая карта для ПК.

TA2022

Узнать цену

Вариант со стареньким чипом класса D (точнее Т), но очень приятным «аналоговым» звучанием.

В лоте можно купить набор для сборки или готовую проверенную плату, а так же радиатор охлаждения. Микросхемы из старых запасов (уже не производятся), но можно плату без нее. 

Размеры платы: 121х64 мм, питание от переменного тока (со средней точкой) нужно от 22-0-22 В. Выдает микросхема 90 Вт на 4 Ом (0.1% THD).

TPA3251D2

Узнать цену

Вариант усилителя класса D на чипе TPA3251D2 (высокая мощность при низких искажениях) от популярного китайского аудио бренда AIYIMA. Плата может работать в стерео и моно (PBTL) режиме. На плате есть выход 9 В для питания периферии.

У платы высокое качество изготовления, в фильтре питания установлены крупные электролитические конденсаторы 4700 мкФ/63 В.

Размеры платы: 150х98 мм. Питание: DC 24-36 В. Реализуемая максимальная мощность: до 140 Вт в стерео.

TDA7498E

Узнать цену

Вариант, как небольшую цену получить высокую мощность в компактном размере — TDA7498E. Плата от GHXAMP, на ней сразу установлен радиатор, регулятор громкости и даже выключатель питания с индикатором.

Максимально можно снять (в режиме BTL) 160 Вт на канал на нагрузку 4 Ом.

Размеры платы: 100х83 мм, питание необходимо DC 18-36 В.

TAS5613

Узнать цену

Вариант для создания трехканального (стерео + сабвуферный канал) DIY усилителя. Плата на чипе усилителя класса D TAS5613 от Texas Instruments (С/Ш 100 дБ, эффективность 88%), используется ОУ OPA1632 и TL072. На плате есть регулировки громкости и частоты среза НЧ канала.

Чип интересен встроенной замкнутой обратной связью, технология называется PurePath.

Размеры платы  142х97 мм, питание 36 В DC, максимальная реализуема мощность 150+75 Вт.

ICE50ASX2

Узнать цену

Завершает подборку модель платы усилителя вне конкурса по цене (дороже). Но она не перестает быть менее интересной, а сейчас в условиях санкций, продукцию ICEpower можно купить только на Алиэкспресс (восстановленную).

В лоте стерео или BTL версия платы. Сетевой импульсный блок питания уже размещен на плате, достаточно подвести 220 В.

Основные характеристики ICE50ASX2: мощность: BTL режим 100 Вт/стерео 50 Вт (1% THD), КНИ 1 Вт 0,002%.

Размеры платы: 11x8x3.5 см

Надеюсь, подборка доступных плат усилителей класса D сборки своего усилителя мощности, была полезна и Вы выберете себе вариант на свой вкус (слух) и бюджет.  

Приятных покупок! Не забывайте применять купоны и скидки площадки AliExpress. Стартует летняя распродажа Aliexpress!

Новости

Публикации

Как
уже можно было убедиться ранее, Hoco – достаточно специфический бренд, продукты которого
могут вызывать смешанные впечатления. Достаточно давно было заказано данное
зарядное устройство, но…

Проектор Byintek X20 — модель начального уровня, которая  раскрывает свой потенциал ночью. С ним я смотрю видео на экране с диагональю в 112″. За такую громадную диагональ не приходится платить…

Наверное, каждый студент или автор сталкивался с проблемой антиплагиата, который показывает низкую уникальность текста. В данной статье будут рассмотрены некоторые способы обхода антиплагиата….

Население Канады составляет 39 млн человек, что не так уж много для второй по площади страны в мире. Если посмотреть на карты, то можно заметить, что большинство крупных канадских городов…

KiiBOOM Evoke — это трехдрайверные гибридные наушники с качественным и очень комфортным звучанием. По звуку данная модель обогнала мои любимые «Shanling ME200» — во многом за счёт дополнительного…

На обзор попал шикарный набор инструмента от известного бренда: Арсенал на 82 предмета. Это самые используемые типоразмеры и виды ручного инструмента, которые наиболее востребованы в гараже и при…

Что такое усиление класса D?

Если у вас сложилось впечатление, что усилители класса D всего лишь «на две буквы хуже» моделей класса A, подумайте еще раз: технология класса D оказывает все большее влияние на мир живого звука, предлагая большую мощность с меньшим весом, чем когда-либо прежде. Узнаем как и почему…

У каждого звукорежиссера есть свое мнение о микрофонах. А динамики, они конечно все звучат по разному. Микшерные пульты? Различия заключаются в оборудовании и удобстве эксплуатации. Но усилители мощности? Кроме фразы «чем больше, тем лучше», кто может быть в восторге от усилителя? Усилитель мощности, возможно, несколько для живого выступления, стоит в стойке и продолжает свою работу. Технология отработана, и между усилителями мощности не так уж много различий, поэтому вы просто выбираете надежного производителя и требуемую номинальную мощность. Соберитесь, и все готово.

Мы должны быть благодарны, что усилители мощности так неинтересны, потому что если они неинтересны, значит, они работают хорошо. Действительно, усилитель мощности является одним из лучших компонентов во всей звуковой системе с точки зрения частотной характеристики, искажений и шума. Современные усилители мощности тоже в целом довольно надежная связка. Старые усилители регулярно умирали из-за самопроизвольного возгорания их транзисторов. Но теперь, благодаря эффективному охлаждению и схемам защиты, выход из строя усилителя мощности — сравнительно редкое явление. (Если вы так не считаете, обратите внимание на свое охлаждение — свободный поток воздуха обязателен).

Все-таки производители не любят отдыхать. Им необходимо постоянно улучшать свою продукцию, чтобы получить преимущество перед конкурентами и побудить нас покупать больше того, что они производят. Как оказалось, в области усилителей мощности еще есть возможности для совершенствования. Больше ватт за доллар — это один из способов их улучшения. Просто больше Ватт в одном усилителе это другое. Третье потенциальное направление развития? Сделайте их светлее! Если вы когда-либо занимались монтажом усилителей и стоек для усилителей, вы все об этом знаете.

Crest Audio CD3000 — это усилитель класса D, способный выдавать 1500 Вт на канал при нагрузке 2 Ом. Удивительно для такого зверя, CD3000 занимает всего 2U в стойке и весит всего лишь (для усилителя мощности) 21 кг. Вот хороший вопрос: почему усилители мощности такие тяжелые? Электричество ничего не весит, так почему же у усилителей такая масса? На это есть два ответа. Одним из них является трансформатор, который преобразует сетевое напряжение в более низкое напряжение, подходящее для схемы усилителя. Например, если усилитель рассчитан на 500 Вт, трансформатор должен обеспечивать всю эту мощность и даже больше. Поэтому ему нужны солидные медные обмотки и громоздкий сердечник; это должно быть тяжело. Другим потенциально массивным элементом является радиатор. Не вся электроэнергия, подаваемая на схему усилителя, преобразуется в полезную мощность, подаваемую на громкоговорители. Некоторая часть теряется в виде тепла, и это тепло необходимо рассеять, иначе усилитель сгорит. Таким образом, выходные транзисторы прикручены к большому ребристому радиатору с большой площадью поверхности, который может легко отводить тепло, особенно при использовании в сочетании с вентилятором. Это правда, что радиаторы могут быть изготовлены из легкого металла, такого как алюминий, а продуманная конструкция может сделать радиатор частью конструкции усилителя. Тем не менее, все складывается, и типичный усилитель мощности — довольно увесистый зверь.

Чтобы уменьшить вес усилителя, есть простое решение: не тратить столько энергии. Если бы мощность не тратилась впустую, трансформатор мог бы быть намного меньше, и радиатор не требовался бы. Ясно, что «безотходного» усилителя никогда не будет, но чем эффективнее усилитель, тем легче и меньше он может быть. Таким образом, в живом звуке, где усилители мощности используются в больших количествах, эффективность усилителя является очень желательным качеством. В других областях, где используются усилители мощности, например, в домашнем Hi-Fi и студийном мониторинге, эффективность не является проблемой.

Это подводит меня к теме этой статьи: усилители класса D. Вся причина существования класса D — эффективность. Ясно, что должны быть также классы A, Class-B и Class-C, и можно было бы ожидать, что они будут более ранними разработками, поскольку они стоят перед D в алфавите. Я собираюсь объяснить, как работает Class-D и почему он подходит для живого звука. Но сначала мне придется объяснить, как работают все остальные классы.

Если вы ничего не понимаете в электронике, не волнуйтесь. Что ж, не беспокойтесь сильно — я не буду углубляться в существующее понимание того, как работает батарея и лампочка. (Конечно, небольшое знание звуковых сигналов не помешает.)

Рис. 1: Простой несимметричный усилитель класса А. Вначале был однотактный усилитель класса А, как показано на рис. 1. Я упростил схему, чтобы показать только выходное устройство, на котором определяются различия между классами. В таком простом усилителе входной звуковой сигнал — небольшой переменный ток (AC) — протекающий через базу транзистора (b) управляет большим постоянным током (DC), протекающим с выхода источника питания усилителя через коллектор (‘c’) и эмиттер (‘e’) на землю. Части схемы, которые я пропустил, «смещают» транзистор, так что при отсутствии входного сигнала выходное напряжение (т.е. напряжение на коллекторе) составляет половину общего напряжения питания. Это позволяет выходному напряжению изменяться как вверх, так и вниз в равной степени, чтобы воссоздать форму сигнала переменного тока на входе. Если бы напряжение при отсутствии входного сигнала было чем-то иным, чем наполовину между нулем и полным напряжением источника питания, то одна половина формы волны неизбежно исчерпала бы вольты раньше другой, ограничивая величину усиления, доступного до форма волны будет обрезана.

Давайте посмотрим, что происходит, когда напряжение входного сигнала на транзистор низкое. Транзистор будет пропускать только небольшой ток между коллектором и эмиттером, поэтому напряжение на коллекторе будет почти таким же, как полное напряжение на шине питания. Таким образом, нагрузка (громкоговоритель) управляется высоким напряжением и сильным током — закон Ома, V = IR (вольты = ток x сопротивление), диктует, что ток всегда пропорционален приложенному напряжению и сопротивлению в цепи. И наоборот, когда входное напряжение транзистора высокое, коллекторно-эмиттерная часть транзистора будет проводить. Напряжение на коллекторе станет низким, поэтому нагрузка (динамик) питается низким напряжением и небольшим током (снова закон Ома; сопротивление динамика остается прежним, но приложенное напряжение теперь низкое, поэтому текущий поток низкий). По мере того, как форма входного сигнала, подаваемого на транзистор, изменяется вверх и вниз, то же самое происходит и с выходным напряжением. Выходное напряжение — это увеличенная версия входного напряжения, в котором, конечно, и заключается весь смысл усиления.

Это вызывает некоторые вопросы. Во-первых, почему нагрузка (громкоговоритель) просто не подключена между шиной питания и коллектором? Ответ заключается в том, что если бы это было так, то через громкоговоритель всегда протекал бы ток, даже если входной сигнал отсутствовал. Это было бы а) расточительно и б) смещало диффузор громкоговорителя из исходного положения, даже когда сигнала не было. Второй вопрос зачем конденсатор (С1) между коллектором и динамиком? Ответ заключается в том, чтобы предотвратить попадание фактического (постоянного) тока источника питания на динамик, поскольку нас интересуют только изменения напряжения, а постоянное приложенное напряжение, как указано выше, сместит диффузор из исходного положения. (Ради простоты я не буду пояснять значение резистора.)

Этот простой усилитель известен как «несимметричный, класс А». Он имеет только одно выходное устройство, и когда нет сигнала, ток через выходной транзистор, по крайней мере, равен или больше максимального тока, когда-либо протекающего через громкоговоритель. Таким образом, усилитель класса А работает на пределе возможностей даже при отсутствии сигнала! Согласно математике, усилитель класса А может иметь КПД только 25 процентов. Таким образом, даже при оптимальной работе три четверти потребляемой мощности тратится впустую.

Каждый разработчик усилителей мечтает разработать конструкцию, которую однажды назовут «классом». Классы на самом деле продвинулись далеко за пределы классов A, B, AB и D. Классы E и F используются в радиопередаче, поэтому мы можем их игнорировать. Но класс G и класс H относятся к аудио.

Мы знаем, что класс AB неэффективен или, по крайней мере, не так эффективен, как нам хотелось бы, учитывая, что на уровнях усилителя мощности тратится много энергии. Причина его неэффективности заключается в том, что мгновенный уровень сигнала контролируется транзисторами, которые сопротивляются потоку тока, рассеивая его в виде тепла. Итак, говоря простым языком, когда транзистор пропускает только половину тока, который мог бы, другая половина должна куда-то уйти — и это «куда-то» является небольшим, но значительным вкладом во второй закон термодинамики и в возможную гибель Вселенной. . Кто бы мог подумать, что усилитель может сделать это?

Но вот идея: что, если бы слабые сигналы можно было передать с помощью маленького усилителя, а большие сигналы — с помощью большого усилителя? Маленькому усилителю не пришлось бы рассеивать слишком много мощности, как и большому усилителю, поскольку при вызове он подавал бы свою мощность на громкоговоритель. На практике этого можно добиться, используя две или более пар шин питания. Одна пара шин подает низкое напряжение для слабых сигналов. При приближении к точке отсечки этих шин усилитель переключается на пару шин питания с более высоким напряжением. И нет необходимости останавливаться на двух парах рельсов. Очевидно, что переключение может быть проблемой и потенциальным источником звуковых дефектов, но выигрыш в эффективности может перевесить проблемы в некоторых приложениях.

Класс-H является развитием класса-G (честно говоря, они оба просто развития класса-AB, но не будем слишком придираться). В классе H сигнал используется для изменения напряжения на шине питания. Таким образом, когда сигнал находится на высоком уровне, шины питания также находятся под высоким напряжением и находятся в состоянии готовности. Это позволяет избежать переключения, связанного с классом G. Интересно, что для генерации напряжения на шине используются схемы, очень похожие по своей природе на класс D.

Рис. 2: Двухтактный усилитель класса B. На рис. 2 показана альтернативная стратегия в виде выходного каскада двухтактного усилителя. Один транзистор «повышает» напряжение на положительном полупериоде сигнала. Другой транзистор «опускает» напряжение в отрицательный полупериод. Ну, это детсадовское объяснение. Давайте рассмотрим немного подробнее…

В этой версии я показал как положительную, так и отрицательную шины питания, а также заземление точно между ними по напряжению; фактически ноль вольт. Можно использовать несимметричный (только положительный или отрицательный) источник питания, но лучше использовать двухканальный источник питания, так как не требуется выходной конденсатор, блокирующий постоянный ток. Это связано с тем, что при отсутствии сигнала обе клеммы громкоговорителя находятся под нулевым напряжением, поэтому ток не течет и постоянный ток не блокируется. Вы заметите, что транзисторы немного отличаются друг от друга. Верхний транзистор (Q1) — это то, что мы называем «npn», что означает, что он будет проводить между коллектором и эмиттером для положительного напряжения на базе. Нижний транзистор (Q2) имеет тип pnp, что означает, что он будет проводить между коллектором и эмиттером при отрицательном напряжении на базе. Если вы уже разбираетесь в электронике, то заметили, что между этим и Рисунком 1 есть еще одно отличие. На Рисунке 2 громкоговоритель подключен к эмиттерам транзистора, а не к коллектору транзистора на Рисунке 1. Это означает, что все усиление напряжения должно предшествовать этому этапу. Эта часть схемы отвечает за подачу большого тока на громкоговоритель. Но не беспокойтесь об этом слишком сильно; это не влияет на мое объяснение классов усилителей.

Рисунок 3: Искажение кроссовера.

В этой конфигурации высокое входное напряжение приведет к открытию Q1, в результате чего выходное напряжение приблизится к положительному напряжению шины питания. Нулевое входное напряжение не приведет к тому, что ни один из транзисторов не будет проводить ток. На выходе ноль вольт. Поскольку ни один из транзисторов не находится в проводимости, очевидно, что ток для громкоговорителя отсутствует. Но так как на клеммах громкоговорителя нет напряжения, то оно и не нужно! (Удобное совпадение.) Когда входное напряжение низкое, Q2 проводит, позволяя напряжению на выходе опускаться почти до напряжения отрицательной шины питания. Отсюда видно, что Q1 обрабатывает положительные полупериоды сигнала, а Q2 обрабатывает отрицательные полупериоды. Это класс B.

Рис. 4: Усилитель класса AB (упрощенный). Прелесть такой схемы в том, что она намного эффективнее. Когда входной сигнал равен нулю, ток не течет ни через громкоговоритель, ни через транзисторы. Максимальный теоретический КПД для синусоидального входа составляет 78,5% — значительное улучшение по сравнению с классом A.

Но есть и ложка дегтя. Транзистор практически не будет проводить ток, если напряжение на базе меньше 0,6 вольта (минус 0,6 вольта для p-n-p-транзистора). Таким образом, входное напряжение от 0,6 до +0,6 вольта не приведет ни к одному из транзисторов в проводимость. Рисунок 3 показывает результат. Это плоское пятно в середине сигнала называется «кроссоверным искажением» и является неотъемлемым свойством класса B. К счастью, есть решение, которое заключается в «смещении» входа на два транзистора, как показано на рис. 4. Эти два новых компонента между базами транзисторов — это диоды. Их эффект состоит в том, чтобы разделить постоянные напряжения на основаниях на 1,2 вольта, тем самым преодолевая внутреннюю «инерцию» транзисторов. Входной сигнал теперь должен только дернуться, и транзисторы среагируют. Это упрощение реальной схемы, но ненамного. В реальной схеме напряжения на базах транзисторов должны быть немного дальше друг от друга и регулироваться для установки «тока покоя» (постоянный ток при отсутствии входного сигнала).

Преимущество здесь в том, что кроссоверные искажения почти устранены за счет небольшого постоянного тока, когда сигнал находится на нулевом уровне. Интересно отметить, что смещение можно организовать таким образом, чтобы транзисторы пропускали очень большой ток при нулевом входном сигнале. Когда вход перемещается, этот ток будет отводиться через нагрузку. Угадай, что? Это снова класс А. Это двухтактный выходной каскад класса А, не более эффективный, чем несимметричный каскад класса А, но более практичный в реализации и полностью лишенный кроссоверных искажений, поэтому им восхищаются энтузиасты Hi-Fi. Компромиссная ситуация смещения выходных транзисторов так, чтобы они находились только в проводимости, называется классом AB. Класс AB, безусловно, является наиболее распространенным типом усилителей. Он достаточно эффективен, и его качество звука превосходно, уступая только усилителям класса А, которые работают так же тепло, как Aga, и обходятся в копеечку — как при покупке, так и при эксплуатации.

Рисунок 5: Простой усилитель класса C, который управляет резонансной нагрузкой и очень эффективен на резонансной частоте нагрузки.

В завершение этого раздела на рис. 5 показан простой усилитель класса C. Он управляет резонансной нагрузкой и, таким образом, очень эффективен на резонансной частоте нагрузки — более 90 процентов. Однако, поскольку он работает только в узком диапазоне частот, он совершенно не подходит для аудио. Усиление класса C фактически используется в радиопередаче.

Теперь, когда мы знаем, как работают классы A, B, AB и C, мы можем взглянуть на класс D. Понятно, что все классы от A до C относятся к одному семейству, но класс D совершенно другой. В классах A, B и AB проблема заключается в недостаточной эффективности. Некоторая мощность тратится впустую, и мы бы предпочли, чтобы ее можно было разумно использовать для управления громкоговорителями все более высокими уровнями звукового давления или, по крайней мере, не преобразовывать ее в тепло. Там, где мощность тратится впустую, там, где транзистор находится в частичной проводимости. Когда транзистор полностью проводит ток, он похож на кусок провода, а кусок провода практически не теряет мощности. Когда транзистор полностью закрыт, он вообще не проводит, а если он вообще не проводит, то нет никакой потери энергии. Это промежуточные этапы, которые вызывают проблему, когда транзистор теряет энергию и нагревается. Так что, если бы мы могли найти способ использовать транзисторы только в их полностью включенном или полностью выключенном состоянии. Если бы это было возможно, никакая сила не была бы потеряна. Но возможно ли…?

Рисунок 6: Усилитель класса D. Это так, и решение заключается в том, что мы называем классом D. На рис. 6 показан упрощенный усилитель класса D. Во-первых, давайте посмотрим на сходство между этим и тем, что мы уже обсуждали. Вы можете видеть два транзистора в двухтактной конфигурации, как и раньше. Транзисторы выглядят немного иначе, потому что они представляют собой МОП-транзисторы (полевые транзисторы на основе оксидов металлов и полупроводников), а не «обычные» транзисторы. Выходные транзисторы должны быть быстрыми, чтобы они могли очень быстро переключаться между полностью включенным и полностью выключенным состоянием. Также помогает, чтобы состояния включения и выключения были «действительно» включены и выключены. Чем ближе транзисторы могут добраться до полной проводимости или полной непроводимости, тем выше будет эффективность усилителя. Однако очевидно, что помимо сходства есть и различия.

Начнем с вывода. Чего не произойдет, так это того, что транзисторы создадут высоковольтную версию входного сигнала. То, что произойдет с на , заключается в том, что они переключаются поочередно, чтобы поднять выход до положительной шины питания, а затем полностью вниз до отрицательной шины питания, как можно быстрее, без промежуточных напряжений. Это явно будет импульсный сигнал. А теперь хитрость: если ширину импульсов можно сделать пропорциональной мгновенному уровню входного сигнала, мощность, подаваемая на громкоговоритель, усредненная по времени, будет такой же, как если бы входной сигнал усиливался обычным способом. . Задумайтесь об этом на мгновение, потому что это ключ к тому, как работает усилитель класса D.

Далее, если выходной сигнал отфильтрован для удаления высоких частот и острых углов формы импульса, исходный входной сигнал будет реконструирован, точно такой же формы, как и был, но большего размера. Конечным результатом является усиленный сигнал, который невозможно отличить от сигнала, производимого обычным усилителем мощности класса AB.

Рис. 7. Компаратор усилителя класса D, генерирующий сигнал с широтно-импульсной модуляцией. Но как создается импульсный сигнал? Хорошо, это не просто, но это и не ракетостроение. Сначала нам нужен строительный блок схемы, известный как компаратор. Компаратор имеет два входа: назовем их Вход A и Вход B. Когда напряжение на входе A выше, чем на входе B, на выходе компаратора будет максимальное положительное напряжение. Когда напряжение на входе А ниже, чем на входе В, на выходе компаратора будет максимальное отрицательное напряжение. На рис. 7 показано, как компаратор работает в усилителе класса D. На один вход (Вход A в моем примере) подается сигнал, который необходимо усилить. На другой вход (вход B) подается точно сгенерированная треугольная волна. Когда уровень сигнала мгновенно превышает уровень треугольной волны, выход становится положительным. Когда сигнал мгновенно становится ниже по уровню, чем треугольная волна, выход становится отрицательным. В результате получается цепочка импульсов, ширина которых пропорциональна мгновенному уровню сигнала. Волшебно просто! Мы называем это широтно-импульсной модуляцией или ШИМ. И это все, что нужно сделать. Теперь вы понимаете, как работает усилитель класса D, и если кто-то попытается ввести вас в заблуждение и убедить вас, что «D» означает «цифровой», вы можете с уверенностью сказать им, насколько они ошибаются. Класс-D не является цифровым.

Если бы класс D был идеальным, он бы захватил весь мир, и не было бы другого широко используемого класса. Я расскажу вам о трех основных проблемах усилителей класса D через минуту, но сначала вопрос: как сделать эффективный радиопередатчик? Ответ: начните с аудиоусилителя класса D. Да, высокие частоты, связанные с усилением класса D, легко распространяются как радиоволны, потенциально вызывая помехи для радиоприемников и другого оборудования. Вы можете подумать, что решением было бы заключить усилитель в прочный стальной корпус. Но проблема не в этом, а в кабелях. Фильтр, который должен удалять высокочастотные компоненты и оставлять только звуковой сигнал, имеет довольно пологий наклон — 6 дБ или 12 дБ на октаву — поэтому все еще выходит довольно много радиочастотной энергии. Понятно, что производители заботятся о том, чтобы исправить ситуацию и остаться в допустимых пределах, но это проблема, присущая классу D.

Класс D без фильтра. Технология Lab Gruppen «Class TD» расширяет класс D за счет заявленных звуковых характеристик, эквивалентных классу AB, но с превосходными характеристиками класса D с точки зрения эффективности и малого веса. Вторая проблема класса D заключается в том, что последнее, что сигнал видит перед он достигает громкоговорителя — это фильтр. Пассивный фильтр из конденсаторов и катушек индуктивности рассчитывает увидеть на своем выходе определенную нагрузку. Даже просто глядя на сопротивление громкоговорителя и игнорируя его емкость и индуктивность, громкоговорители бывают с номинальным сопротивлением 2 Ом, 4 Ом и 8 Ом, и фильтр будет работать по-разному в зависимости от импеданса громкоговорителя. Принимая во внимание емкость и индуктивность, импеданс будет варьироваться в зависимости от частоты. Таким образом, конструкция фильтра внезапно становится намного сложнее: усилитель, работающий по-разному для разных динамиков, будет проблемой.

В-третьих — не окончательно, но пока достаточно — усилитель класса D имеет относительно плохой коэффициент демпфирования. Коэффициент демпфирования — это отношение импеданса громкоговорителя к выходному импедансу усилителя (это немного сложнее, но не будем вдаваться в подробности). Проще говоря, это показатель того, насколько хорошо усилитель может контролировать движение диафрагмы громкоговорителя. Хороший усилитель не просто подталкивает его и надеется на лучшее; он определяет, где находится диафрагма от момента к моменту, и контролирует ее положение. Для этого желателен высокий коэффициент демпфирования, а, как упоминалось выше, простой усилитель класса D имеет низкий коэффициент демпфирования.

Очевидно, что для решения этих проблем можно применять передовые технологии, но из-за них усиление класса D используется в основном в приложениях, где важны эффективность, вес и малый размер. К ним относятся живой звук, автомобильная аудиосистема и компактные портативные системы.

Не ограничиваясь усилителями мощности PA, Yamaha использует выходной каскад класса D в своей басовой головке BBT 500H, заявленной мощностью 500 Вт и весом менее 5 кг! Очевидно, что это еще не все. Например, важно знать, что частота переключения должна быть очень высокой для достижения необходимого разрешения. Типична частота переключения около 300 кГц, что примерно в 15 раз превышает самую высокую звуковую частоту, представляющую общий интерес. Динамический диапазон и отношение сигнал/шум усилителя класса D регулируются частотой переключения — чем выше, тем лучше. Ясно, что чем больше скорость генерации импульсов, тем больше ширина импульса будет пропорциональна мгновенному уровню сигнала. Однако недостатком увеличения частоты переключения является то, что усилитель будет менее эффективным. Оптимальная эффективность была бы достигнута, если бы транзисторы могли переключаться мгновенно, так что они были бы либо в полностью включенном, либо в полностью выключенном состоянии, когда почти не потребляется мощность. Но в реальном мире требуется некоторое время, чтобы напряжение колебалось, и в течение этого времени рассеивается некоторая мощность. Таким образом, чем чаще происходят колебания, тем больше возможностей для потерь. Даже в этом случае КПД практичного усилителя класса D может быть выше 90 процентов, что значительно лучше, чем у конструкции класса AB (в лучшем случае 78,5 процента и обычно ближе к 50 процентам).

Замкнутый круг, так как усилитель класса D более эффективен, чем обычный усилитель класса AB, он может быть легче. И это, в двух словах, причина существования класса D. Чем меньше вес, тем меньше размер, а для достижения необходимых высоких скоростей переключения схема должна быть физически небольшой. Загляните внутрь усилителя класса D, и вы найдете трансформатор. Ищите достаточно внимательно, и где-то там вы тоже найдете схему!

Купить PDF-версию

Плюсы и минусы усилителя класса D, зачем он нужен?
– Arylic

Карта артикулов

• Что такое усилитель класса D?
• Как работает усилитель класса D?
• Преимущества усилителей класса D.
• Недостатки усилителей класса D
• Почему для домашней стереосистемы следует выбрать усилитель класса D?

Усилитель класса D был впервые изобретен британским ученым Алеком Ривзом в 1950. В последние годы спрос на аудиоусилители класса d растет, и они становятся все более популярными на музыкальной арене благодаря своей высокой эффективности.

В этой статье я расскажу, что это такое, как оно работает, плюсы и минусы и почему оно лучше всего подходит для вашей домашней стереосистемы.

Что такое усилитель класса A?

Усилитель класса D — это электронный усилитель, также известный как усилитель с переключением мощности. где выходной транзисторный каскад работает как электронные переключатели, а линейное усиление не такое большое, как у других усилителей. Усилитель класса D начинает работу, принимая входящий аналоговый входной сигнал и генерируя ШИМ или ШИМ. Затем он преобразует входной сигнал в поток импульсов. Это усилитель, который в основном усиливает MOSFET и транзисторы. Итак, мы можем сказать, что типичный усилитель класса D состоит из двух выходных МОП-транзисторов, широтно-импульсного модулятора и внешнего фильтра нижних частот для восстановления усиленного звука.

Как работает усилитель класса D?

Как известно, усилитель класса D работает с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) или модуляцией плотности импульсов (ШИМ). Таким образом, используя ширину импульса или плотность импульса, он создает равный аналоговый выходной каскад для динамиков, а не традиционное цифро-аналоговое преобразование. Усилительные устройства обычно представляют собой полевые МОП-транзисторы или транзисторы, которые работают как электронные переключатели.

Давайте углубимся в более подробное объяснение для лучшего понимания.

Усилитель класса D создает серию прямоугольных импульсов фиксированной амплитуды, когда начинает работать. Он различается по площади и разделению или по количеству в единицу времени. Кроме того, эти импульсы также представляют собой изменения амплитуды входного аналогового аудиопотока. Также можно синхронизировать часы модулятора с входным цифровым аудиосигналом, что устраняет необходимость преобразования цифрового аудиосигнала в аналоговый сигнал. Выходной каскад модулятора управляет работой выходных транзисторов, попеременно включая и выключая их. Важно убедиться, что пара транзисторов не будет проводить вместе одновременно. Если они будут проводить вместе, произойдет короткое замыкание между шинами питания через транзистор. Затем схема усилителя класса d использует индуктивность громкоговорителя, чтобы предотвратить перегрев звуковой катушки высокочастотным компонентом.

Поскольку транзисторы либо полностью «включены», либо полностью «выключены», они очень короткое время находятся в линейной зоне, и их рассеиваемая мощность в течение этого периода очень мала. Это главный фактор его высокой эффективности. Он имеет меньшую рассеиваемую мощность и меньшее тепловыделение по сравнению со своими предшественниками, что означает, что он более эффективен, чем класс A, класс B, класс AB и класс D. Базовый фильтр нижних частот, состоящий из катушки индуктивности и конденсатора. направляет путь для низких частот звукового сигнала, оставляя позади высокочастотные импульсы. Иногда фильтр выходного каскада не используется в приложениях, чувствительных к стоимости.

Согласно Википедии

 Вам трудно понять описанный выше принцип работы? Не волнуйтесь, мы поможем вам суммировать преимущества прямо ниже, чтобы вы могли просто понять, какую пользу вам приносит усилитель класса d!

 Преимущества усилителей класса D

1. Высокая эффективность

Самым большим преимуществом усилителя мощности класса D является его высокая эффективность. Он также обеспечивает низкое тепловыделение, невероятную производительность, отличную производительность и может использоваться для различных целей. Этот класс D весит меньше, чем усилители A, B или AB. Когда речь идет о портативном оборудовании звукоусиления и басовых усилителях, это жизненно важный вопрос.

2. Широкое применение

Усилители мощности класса D имеют широкий диапазон применения и низкую минимальную подключаемую нагрузку. Кроме того, скорость преобразования батареи остается постоянной независимо от емкости нагрузки.

3. Чистый звук

В усилителях мощности класса d отсутствуют высокие и промежуточные частоты, они допускают относительную регулировку частоты, воспроизводят очень чистый звук, звуковой образ достаточно точен в своем позиционировании.

4. Массовое производство

Усилители мощности класса D идеально подходят для массового производства. Пока компоненты размещены правильно, вы можете обеспечить согласованность продукта и устранить необходимость отладки в процессе производства, что является безопасным и надежным.

5. Универсальная функциональность

Усилитель класса d может выполнять групповое управление, дистанционное управление, мониторинг и другие операции напрямую, без необходимости в каком-либо другом оборудовании.

6. Энергоэффективный

По сравнению с другими усилителями, такими как класс A, класс b и AB, усилитель класса d более энергоэффективен. Класс AB дает максимальную эффективность только 78,5%. Эффективность усилителя класса AB может упасть до 50% на реальной сцене. Хорошо структурированный усилитель класса D никогда не будет давать менее 90% эффективности с реальными динамиками в качестве нагрузки одновременно с усилителем AB. Из-за большой эффективности усилителей класса D им требуется меньший радиатор и блок питания. По этой причине усилители класса d намного легче аналоговых усилителей, что является ключевым преимуществом усилителя класса d.

Теперь вы можете полюбить усилитель класса D и захотеть его иметь. Но ни одно устройство не идеально, так как усилитель класса D. Нам также нужно знать его недостатки, чтобы увидеть, соответствует ли он нашим потребностям или нет. В следующем разделе я собираюсь помочь вам суммировать некоторые недостатки.

Недостатки усилителей класса D

1. Нет специального переключателя

Усилитель мощности класса D не имеет специального переключателя. Качество всего продукта будет ухудшаться, если установленный силовой транзистор и другие компоненты не будут правильно подобраны.

2. Колебания потенциальной мощности

Потенциал рядом с землей силового транзистора будет колебаться во время процессов первоначального подключения и окончательного отключения усилителя класса d, вызывая увеличение шума.

3. Мертвая зона

Выходная цепь усилителя класса d может содержать мертвую зону.

Несмотря на то, что усилитель класса D имеет вышеперечисленные недостатки, в настоящее время он пользуется большой популярностью среди аудиоусилителей из-за его небольшого размера и высокой эффективности. Преимуществ так много, что недостатки не вызовут больших проблем при использовании, которыми можно пренебречь. И позвольте нам привести вам больше примеров, более подходящих для вашей домашней стереосистемы.

Почему для домашней стереосистемы следует выбрать усилитель класса D?

Пока вы ищете лучший аудиоусилитель для своей домашней стереосистемы, вы обнаружите, что большая часть усилителя сделана усилителем класса D. Он почти повсеместно используется в стереосистеме домашнего кинотеатра. Потому что он имеет простую конструкцию, стабильную работу и гораздо меньший размер по сравнению с другими усилителями. Другая причина заключается в том, что он лучше всего подходит для беспроводного динамика объемного звучания или системы объемного звучания Bluetooth. Выбор усилителя мощности класса d будет для вас правильным решением, если вы не хотите слышать какие-либо звуковые искажения, такие как щелчки, хлопки или шипение из вашей аудиосистемы. Усилитель класса D звучит более прилично и известен своей высокой эффективностью.

Современный усилитель класса D оснащен системой беспроводной связи, поэтому каждый может передавать свою любимую музыку без проводов через Bluetooth, WIFI и Airplay. Вы можете управлять подключением звука всего дома по беспроводной сети через усилители. Современный демпфер класса улучшит характеристики ваших динамиков и сабвуфера, сделает ваши динамики громкими и четкими, а также обеспечит студийное качество звука. Учитывая все факты и сравнения с другими усилителями, усилитель класса D является лучшим для вашей домашней стереосистемы.

Наша система Arylic полностью соответствует современным тенденциям, согласно которым мы занимаемся производством беспроводных усилителей класса D для домашней стереосистемы. В зависимости от применения и использования у нас есть разные модели, подходящие для ваших домашних стереодинамиков и потолочных динамиков объемного звучания, чтобы вы могли добавить в свою систему беспроводные возможности, такие как WiFi, Bluetooth и Airplay.

Вы можете найти готовые усилители класса D или различные типы самодельных плат усилителей класса D , которые могут удовлетворить ваши потребности по доступной цене.

Позвольте мне кратко рассказать вам о преимуществах усилителей Arylic класса D.

1. Поддержка потоковой передачи через WiFi и Bluetooth
2. Поддержка протоколов Airplay, Spotify Connect, DLNA, UPNA
3. Поддержка Spotify, Amazon Music, Tidal, Deezer, Qobuz, Napster, TuneIn, интернет-радио и радио iHeart.
4. Поддержка локальных файлов, USB-накопителей и потоковой передачи NAS
5. Многокомнатная/мультизонная потоковая передача

Хотите узнать больше? Затем нажмите  посмотреть товар  от Arylic. Это не займет много времени. Спасибо за просмотр, оставляйте свои комментарии ниже и не стесняйтесь делиться своими мыслями с нами! Вы также можете написать нам по электронной почте [email protected].

До новых встреч!

Назад к БЛОГ ARYLIC

Быстрый просмотр

Мини-стереоусилитель A30+ 30 Вт x 2 Wi-Fi

139,00 $

НОВИНКА

Быстрый просмотр

Усилитель Блуэтоотх Б50 стерео с аудио передатчиком

$139,00

Быстрый просмотр

Потоковый усилитель A50+ 50 Вт x 2

199,00 $

Быстрый просмотр

SA100 Беспроводной настенный усилитель мощностью 50 Вт x 2

299,00 $

Посмотреть все

Быстрый просмотр

Музыкальный стример S10 WiFi

Обычная цена
$99. 00
Цена продажи
$69.00

Быстрый просмотр

Беспроводной стереофонический предусилитель S50 Pro+

219,00 $

Быстрый просмотр

M400 4-зонный потоковый предусилитель Multiroom

999,00 $

Посмотреть все

Аудиотехника своими руками

Стереоусилитель

Беспроводные аудио предусилители

Потолочные динамики

Аксессуары

Домашняя стереосистема

14 апреля 2023 г.

5 Частые проблемы с системами и решениями для умного дома

от Tan Blanca

12 апреля 2023 г.

Моно и стереозвук: в чем разница между ними

от Tan Blanca

11 апреля 2023 г.

Что такое полочные колонки и зачем они вам

от Tan Blanca

Пусть клиенты говорят за нас

из 1599 отзывов

ЦАП с возможностью доработки

Хороший продукт, но он еще не совсем закончен.

Я использую этот цап в сочетании с Apple Music и Apple TV.

При запуске музыкального трека я регулярно слышу, что трек ненадолго перезапускается во второй раз. Это очень коротко. Я тестировал это через Wi-Fi, а также через проводной.

Еще одна проблема, с которой я регулярно сталкиваюсь, заключается в том, что звук во время художественного фильма иногда просто останавливается на 30 секунд без видимой причины. Затем звук просто воспроизводится снова. Это также происходит как через WiFi, так и при проводном соединении.

Мое интернет-соединение было протестировано и находится в отличном состоянии.

Что хорошо работает, так это комбинация с платой усилителя беспроводного сабвуфера Up2Stream Amp Sub — Multiroom Wireless Subwoofer, синхронизация работает очень хорошо. Что, на мой взгляд, можно было бы улучшить, так это регулятор громкости. Было бы неплохо, если бы соотношение, которое можно установить через приложение между различными узлами с точки зрения звукового давления, увеличивалось равномерно. Теперь дело в том, что при отправке open все открывается на максимум и установленное вами соотношение сбивается.

Trebble и Bass ничего не делают в приложении моя версия прошивки: 4.6.414645.35

Что может быть приятным дополнением, так это то, что вы можете видеть, какое разрешение звука воспроизводится. (у меня тоже дисплей)

Качество звука действительно хорошее, простота использования, на мой взгляд, также великолепна, определенно рекомендуется.

Надеемся, что эта информация будет полезна всем

A.

Up2Stream HD DAC — Плата Airplay 2 для беспроводной потоковой передачи аудио высокого разрешения Aptx HD (без усилителя)

23.10.2022

Ого..!!! Хорошо потраченные деньги. €… !!!

Я счастливый пользователь Arylic S50 Pro, который я использовал для воспроизведения содержимого Hi-Res из Amazon Music Unlimited на смартфонах Android.

Используется в режиме BT, потому что я использовал оригинальное приложение Amazon и, прежде всего, эквалайзер Poweramp, который позволил мне идеально настроить частоты.

Привлек новый ЦАП Up2Steam HD, обещавший лучшее качество звука с новым ЦАП ESS и притом «No Downsampling». Воспроизведение 1:1.

Через какое-то время я сломал задержку и взял его, дополнив его красивым корпусом и заменив на S50 Pro.

Ууууууу… !!! никогда покупка не оказалась более подходящей …!

Используется в режиме Wi-Fi (здесь разница с BT заметна), эффект не похож на замену Streamer. Гораздо больше.. как будто я сменил всю HI-FI композицию с хороших, но базовых брендов на HI-END композиции McKintosh или подобные…!!!

Мой старый усилитель Pioneer 6500 Mk.II, подключенный к базовому эквалайзеру Beringher FQB 800 и напольным динамикам KEF Q55 Mk.II, с новым ЦАП Up2Stream HD, способен дать «Лучшее из себя» с невиданным ранее качеством, превращая в Новую Жизнь.

С регулятором громкости на 1 1/2 мой старый Hi-Fi воспроизводит настоящую «стену звука». Впечатляющая мощность и чистота звука, идеальное разделение каналов, точная балансировка выходного сигнала для различных инструментов и тембров, детализация и четкость, невиданные ранее.

Создание мощной и детализированной звуковой сцены с идеально различимыми и интегрированными друг с другом звуками голосов и инструментов .. !!!

Ну .. послушайте, как Фредди Меркьюри поет «Love of my Life» с закрытыми глазами… создается впечатление, что «сейчас» Queen на концерте прямо в моей гостиной .. !!!

Вауууууууууууууууууууууууу… !!!

Мои искренние поздравления Фрэн, которая изучила и осуществила создание этого «Драгоценного камня», и Джой, которая, как всегда, безупречно позаботилась об этапах заказа и доставки.

Если кто-то хочет воспроизвести свой Old Hi-Fi с неожиданным качеством, никогда ранее не слышанного… покупка карты Up2Stream HD DAC Card — это настоящее благословение, самые хорошо потраченные деньги с действительно эффективными и ощутимыми эффектами при первом прослушивании. любая песня «Знай».

Только молитва Фрэн.. добавьте прямой доступ к приложению Amazon Music, как и для Spotify и Tidal.

Up2Stream HD DAC …. попробуйте и .. вы уже не сможете без него обходиться . Настоящая (хорошая) зависимость .. !!!!

! [IMG_20220808_105749 | 666×500] (upload: //v7m5hijh4uzr3lkuxfk8znr8ews.jpeg)

Maurizio cerpelloni

up2 -stream hd dac -airglay 2 High -res Wirelony

up2 -hd hd dac -airglay 2 High -res Wirelony

up2 -hd hd -airglay 2 High -Res Wireless Wirelloni

up2 -hd hd -airglay 2 -res wirless yletless hadless hd -res wirless.

Я люблю эту штуку

Я устанавливаю U2SP V3 в свой стереоресивер Nikko NR-1015 конца 70-х годов для плавной потоковой передачи. При тестировании я был удивлен несколькими вещами. Плата Arylic имеет полностью достаточный выход предусилителя, чтобы он соответствовал выходу FM-секции приемника. Я ожидал, что он будет плохо модулировать, как и многие дополнительные входы в винтажных приемниках. Более того, качество потоковой передачи отличное. Даже Bluetooth работает плавно и звучит намного лучше, чем я ожидал. Снова отличная модуляция и много места для тональных настроек. Есть также много отличных вариантов бесплатного потокового Wi-Fi-радио и, конечно же, Spotify, Napster и т. Д. Он хорошо подключается к предоставленным антеннам, и настройка была детской игрой. Это устройство превзошло все мои ожидания в плане качества звука, и я рекомендую его всем, кто любит работающие вещи! Предоставленное изображение является макетом готовой установки.

Кевин Бэбкок

Up2Stream Pro V3 — Плата беспроводного приемника мультирум (без усилителя)

02.05.2022

хороший стример!

S50Pro+ хорошее дополнение к моему ретро усилителю.

Я использую его в основном для потоковой передачи Tidal, TuneIn и подключения Bluetooth к проектору.

Качество звука хорошее, легко подключается к сети.

Дисплей имеет четкие символы источника, поэтому даже на расстоянии легко распознать, с каким источником мы работаем.

Среди вопросов, которые можно было бы улучшить: замена ИК-порта в пульте на блютуз, добавление более продвинутой конфигурации для управления блютуз-устройствами, добавление опции отключения гудков при нажатии кнопок на пульте.

Рекомендую аппарат как решение с отличным качеством по цене.

Tomasz

Беспроводной стереофонический предусилитель S50 Pro+

05.04.2022

Удивительные функции и звук

Этот маленький гаджет — настоящая жемчужина, даже Spotify звучит превосходно! 9

Интеграция с несколькими зонами / приложение для iPhone работает отлично Я могу воспроизводить отдельные зоны из разных источников или одну и ту же музыку во всех зонах, то есть источник из зоны 1 может воспроизводиться в зоне 2. Вам нужен усилитель. Звук идеальный с усилителем. Вы можете воспроизводить различные интернет-потоки, радио и blootooth. Прекрасно работает. Покупка еще одного для другой зоны. Приложение для iPhone может управлять устройством в сети. Каждая зона имеет разные имена в сопряжении Bluetooth, поэтому вы можете выбрать зону в своем телефоне для подключения к этой зоне. Приложение имеет опции для воспроизведения одной и той же музыки в разных зонах.

Geetha

Музыкальный стример S10 WiFi

19.03.2022

Наконец, стример Airplay 2 по разумной цене

Мой остановившийся и предпочтительный метод потоковой передачи — Airplay. Я прошел через Play-Fi, Chromecast Audio и Sonos. Возможность потоковой передачи моей личной библиотеки через Plex является абсолютной необходимостью для потоковой передачи на выбранные мной динамики. Варианты ограничены Bluesound Node 2i, который довольно дорогой, а другие бренды еще дороже.

У меня есть несколько комнат, поэтому стоимость была непомерно высокой, если не считать пары узлов Node 2i. На что я надеялся, так это на доступность стримера Airplay 2 по разумной цене. Компания Arylic представила ЦАП Upstream HD DAC. Если вы можете получить его по сниженной цене, это делает инвестиции в несколько ЦАП очень привлекательными. У меня есть один сейчас, еще два на подходе. С ИК-пультом у вас есть средства управления транспортом для громкости/воспроизведения, паузы/предыдущего и следующего. Я бы хотел, чтобы элементы управления были на плате, так как с пультом дистанционного управления есть небольшая задержка, но это того стоит, поскольку оно не стоит и руки и ноги для нескольких устройств Airplay 2.

eugene galati

Up2Stream HD DAC — Airplay 2 High-Res Wireless Aptx HD Audio Streaming Board (без усилителя) Мне нравится, как прямо вперед это. Не слишком сложно. Приложение отличное, очевидно, можно улучшить. Я владелец и аудио и видео компании. И работал с усилителями Sonos, Amazon и Denon Heos. Поверьте мне, этот усилитель великолепен.

Кевин Бенитес

Потоковый усилитель A50+ 50 Вт x 2

09.03.2022

лучший усилитель из когда-либо существовавших, намного лучше, чем ожидалось!!!

Прекрасно работает с моими 4 потолочными динамиками. очень простая настройка и достаточная мощность для насыщенного звука. я связался с ними, прежде чем сделать заказ, и агент был достаточно любезен, чтобы объяснить все, что связано с этим устройством, я никогда не думал, что маленькая машина может делать все то, что делает этот продукт. доставили тоже очень быстро. очень доволен своей покупкой, и я буду покупать больше усилителей для каждой комнаты.

ayoub badaoui

Миниатюрный стереоусилитель A30+ 30 Вт x 2 Wi-Fi

22.02.2022

Неплохой маленький универсальный инструмент!

Соберите пару активных настольных динамиков. Очень прост в сборке, прокладка кабеля была немного плотной на пластине усилителя. Выход L проходил через трансформатор блока питания, что не является оптимальным, но при прослушивании особых проблем не возникало. У усилителя есть некоторый шум, который исчезает после подключения к источнику. ACP Workbench — это мощный инструмент для настройки, который дает отличные результаты. Были редкие лаги софта при программировании и прослушивании через USB, которые решались переподключением устройства.

В целом звук отличный. Расширение басов и мощность достаточны для динамика, с которым я его использовал (широкополосный 4-дюймовый). Высокие частоты и визуализация тоже приятны. С нетерпением жду возможности использовать этого маленького мальчика чаще и попробовать его на более крупном шасси в двухполосной системе.

Alfred C.G.

Up2Stream Plate Amp — Multiroom Wireless Plate Amp

14.02.2022

этот усилитель радует мои уши проводя два с лишним месяца ежедневно слушая этот продукт как в ближней (настольный), так и в дальней (гостиная) конфигурации ОБОРУДОВАНИЕ: динамики: KEF LS50 Meta KEF Q10 Sony SA-CS9(суб)стримеры: Arylic A50+ Apple TV 4K (HDMI TV, оптический для A50+) MacBook Pro 15 дюймов, 2018 г. (разъем для наушников A50+ через входящий в комплект кабель RCA на 3,5 мм) iPhone 12 (через bluetooth) ДИЗАЙН / ФОРМ-ФАКТОР: Посмотрите на первый фото в этом обзоре. Можете ли вы найти интегрированный усилитель ?? Нет, я не про ресивер Sony. Присмотритесь, и вы заметите A50+ на правой средней полке моей консоли, зажатой между Apple TV и копией карточной игры Stoned or Stupid. Arylic A50+ органично вписывается в окружающую среду благодаря своему минималистичному дизайну гладкий алюминиевый корпус и глянцево-черная передняя панель) при абсолютно миниатюрных размерах. Я не понимаю, как эта штука способна упаковать мощность 50 Вт на канал, способный интернет-стример и феноменальное качество звука в такой крошечной упаковке. Посмотрите на следующие изображения, чтобы лучше понять, насколько маленький Arylic спроектировал этот усилитель. Стоит отметить, что данное изделие НИ РАЗУ не стало горячим на ощупь, несмотря на свои размеры. Также стоит отметить, что A50+ значительно меньше конкурентов, таких как Bluesound POWERNODE 2i ($9).49) и NAIM Uniti Atom (~3300 долларов США), обладая при этом практически идентичным набором функций. Кроме того, Эндрю Робинсон, один из моих любимых обозревателей продуктов HIFI и давний сторонник POWERNODE, заявляет, что на самом деле он предпочитает звук Arylic, несмотря на разницу в цене в 750 долларов, но подробнее о звуке Arylic позже в этом обзоре. УДОБСТВО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ / ДИСТАНЦИОННОЕ УПРАВЛЕНИЕ: A50+ обеспечивает простой и интуитивно понятный пользовательский интерфейс. Хотя я провел очень мало времени с приложением 4STREAM и поэтому не могу комментировать его функциональность, прилагаемый пульт дистанционного управления превосходен, с регуляторами громкости, элементами управления источником, элементами управления воспроизведением мультимедиа и даже кнопками для настройки эквалайзера на лету. Airplay и Bluetooth работают без сбоев с момента покупки ЗВУК: Бас: ОГРОМНОЕ улучшение по сравнению с моим исходящим усилителем (7.2.2-канальный ресивер Sony STR-DN1020). Я использую Sony SA-CS9саб в сочетании с моим LS50 Metas. Я знаю, я знаю, может быть кощунством сочетать такие хорошие динамики с действительно бюджетным сабвуфером, таким как Sony, но позвольте мне сказать, что Arylic убедил меня в обратном. С моим старым усилителем бас звучал грязно и раздуто, а A50+ полностью убрал эти нежелательные качества из моей работы сабвуфера. Вдобавок ко всему, бас получается таким же резким, точно синхронизированным и, вероятно, настолько текстурированным, насколько способен воспроизвести сабвуфер стоимостью менее 200 долларов. Уберите сабвуфер, и история не изменится. Arylic выжал из моих Metas больше энергии, чем я ожидал, особенно когда я нажимаю кнопку D-BASS, что резко увеличивает вес низких частот. тонкие детали и без приглушения звука благодаря превосходному воспроизведению басов и высоких частот. Вокал обрабатывается деликатно, а не бросается прямо в лицо слушателю, что усиливает ощущение утонченности звука этого усилителя. Высокие частоты: Arylic — это высокочастотная МАШИНА. Даже сверхвысокие частоты, такие как еле слышный треугольник в Steely Dan Aja, переливаются с помощью A50+. Несмотря на это, Arylic никогда не звучит утомительно или пронзительно, даже после длительного прослушивания. Очень плавная работа по всем направлениям, особенно если учесть полностью цифровую топологию усиления Arylic. Мощность: Мои LS50 Metas имеют довольно низкую чувствительность. Это означает, что им требуется больше мощности, чем динамику с более высокой чувствительностью, чтобы добиться той же громкости. С учетом сказанного, я ни разу не достиг максимальной громкости с A50+ (и мне нравится ВЗРЫВАТЬ свою музыку, особенно в моей гостиной). Ясность: Arylic A50+ — это музыкальный скальпель. В этом отношении я могу сказать о нем слишком много. Он очень разборчив и воспроизводит музыку с точностью, без зернистого или пронзительного звучания. Звуковая сцена: Лично я считаю, что возможности обработки изображений Arylic являются его самой впечатляющей особенностью. Установив Arylic в моей гостиной, Arylic вместе с моими Metas создали то, что мой друг метко описал как комнату, полную звука. У Arylic есть возможности для создания трехмерного звукового поля вокруг слушателя, с такой же глубиной и высотой. определяется как ширина звуковой сцены. Говоря о ширине, звуковая сцена A50+ выходит далеко за пределы динамиков, а не существует только между ними, что придает песням живое ощущение, как будто вы находитесь рядом с артистом во время выступления. Затем ситуация резко улучшилась в моей настольной настройке прослушивания ближнего поля, поскольку ситуации ближнего поля могут избежать большей части окраски от звука, отражающегося в вашей комнате, найденного…

Sam G.

Потоковый усилитель A50+ 50 Вт x 2

10.02.2022

Отличные характеристики по отличной цене!

Купили и установили несколько таких сетевых усилителей и остались очень довольны сборкой и качеством звука.