Определенные классы усилителей

Одним из наиболее эффективных способов улучшения качества звука в автомобиле является установка усилителя. Проще говоря, работа усилителя состоит в том, чтобы принимать слабый входной сигнал, усиливать его и направлять более мощный сигнал на динамики. На рынке есть несколько типов усилителей, о которых вы должны знать, прежде чем решить, какой из них лучше всего подходит для вашего проекта автомобильной аудиосистемы. Эта статья расскажет вам об основах работы усилителя и о том, что означают разные классы усилителей.

Основы усилителя

Прежде чем перейти к тому, что означают различные классы усилителей, будет полезно описать, как работает усилитель. Чтобы музыка звучала лучше и громче, усилитель должен увеличивать напряжение аудиосигнала. Для этого в усилителе используется трансформатор и ряд транзисторов. Трансформатор сделан из намотанной проволоки, которая преобразует входное напряжение в более высокое напряжение, в то время как транзисторы модулируют выходные напряжения в соответствующих каналах.

Усилителю требуется много мощности для создания более высоких напряжений. Эта мощность приводит к двум вещам:звуковым сигналам высокого напряжения и теплу. Тепло — враг каждого усилителя и, в конечном счете, является причиной выхода из строя большинства компонентов. Ознакомьтесь с некоторыми распространенными проблемами с усилителем и поиском и устранением неисправностей, чтобы узнать больше о причинах, по которым усилитель может выйти из строя. Усилитель не может производить больше мощности, чем он потребляет, и ни один усилитель не будет выдавать столько же мощности, сколько он потребляет. Эта неэффективность использования энергии является одной из основных причин различных классов усилителей.

Классы усилителей

Существуют десятки классов усилителей, которые выполняют разные роли. В автомобильной аудиосистеме вы столкнетесь с четырьмя основными типами усилителей. Каждый тип имеет некоторые преимущества перед другими типами, но также имеет некоторые недостатки. Общие классы:A, B, AB и D.

Усилители класса А

Усилители класса А редки и дороги, но они обеспечивают превосходную эффективность звука. Этот тип усиливает как положительные, так и отрицательные значения входной волны. Транзисторы все время работают на полную мощность. Это означает, что даже при отсутствии сигнала напряжение преобразуется в тепло. Типичный усилитель типа А имеет КПД около 25 %, а это означает, что 75 % напряжения, подаваемого на усилитель, преобразуется в тепло.

Из-за чрезмерного количества тепла, выделяемого этими усилителями, они обычно не используются в автомобильных аудиосистемах.

Усилители класса B

Этот тип часто называют «тяни-толкай». Усилитель класса B использует два транзистора для каждого сигнала. Один транзистор обрабатывает положительный, а другой - отрицательный сигнал. Это делает конструкцию усилителя гораздо более эффективной, чем усилитель типа А. Недостатком является то, что в точке, где положительный и отрицательный транзисторы получают перенапряжения друг от друга, создается значительное количество звуковых искажений. По этой причине усилители класса B редко используются в автомобильных аудиосистемах.

Усилители класса AB

Это традиционно наиболее распространенный тип усилителя, используемый в автомобильных аудиосистемах. Объединив положительные стороны усилителей класса A и класса B, производители могут создать усилитель, воспроизводящий высококачественный звук с меньшим выделением тепла без искажений. Этот тип усилителя используется как в автомобильной аудиосистеме, так и в домашнем кинотеатре из-за точности воспроизведения звука и эффективности.

Усилители класса D

Усилители класса D отличаются от других типов. Усилители класса D используют схему для создания импульсов мощности постоянного тока, которые корректируются с помощью широтно-импульсной модуляции или ШИМ. Хотя этот процесс напоминает цифровой процессор, усилители класса D по-прежнему являются аналоговыми.

Мощные транзисторы усилителей класса D работают либо на полной мощности, либо без мощности. Этот процесс обеспечивает КПД около 90%. Это означает, что усилители класса D выделяют очень мало тепла. Эти усилители также меньше, чем усилители типа AB, поэтому они подходят для автомобильных аудиоприложений.

Недостатком этих усилителей является то, что они не так точны, как усилители класса А. Процесс PWM вызывает искажения, которые затем отфильтровываются. Усилители класса D можно найти в автомобильных аудиосистемах и акустических системах, но лишь в редких случаях в домашних кинотеатрах.

Другие типы усилителей

Четыре вышеперечисленных класса встречаются чаще всего, но на рынке есть и другие виды. Некоторые из них являются запатентованными, например система Boosted Rail от Rockford Fosgate. Приложения других классов варьируются от радиочастотной передачи до повышения мощности в цепи, например, в домашнем компьютере.

Другие типы редко используются в автомобильной аудиосистеме, и вы редко встретите на автомобильном рынке усилители, не подпадающие под классификацию AB или D.

Как правильно выбрать усилитель

Когда вы собираетесь создать автомобильную аудиосистему, выбор правильного усилителя имеет важное значение для получения желаемых результатов. Несколько лет назад, когда усилители класса D впервые появились на рынке, уровни искажений были неприемлемыми. Со временем они значительно улучшились, но даже по сей день вы найдете людей, которые говорят, что усилители класса D ужасны для автомобильных аудиосистем.

Усилители класса AB наиболее распространены в автомобильной аудиотехнике. Самым большим недостатком является то, что им требуется много энергии, чтобы преодолеть недостаток эффективности. Когда вы планируете систему с очень большим усилителем, вам также необходимо учитывать, какую мощность может обеспечить электрическая система вашего автомобиля. Возможно, вам потребуется модернизировать генератор переменного тока или добавить дополнительные аккумуляторы, чтобы удовлетворить потребности вашей системы в мощности. Выбор соответствующего калибра проволоки также имеет решающее значение.

Усилителям класса D требуется меньше энергии, чем усилителям класса AB, но использование фильтра нижних частот необходимо для предотвращения искажений. В большинстве случаев установка усилителя класса D будет проще, чем AB. Усилители класса D меньше, легче и выделяют меньше тепла, чем усилители класса AB, что делает их идеальными для установки в небольших помещениях или зонах с плохой циркуляцией воздуха.

Какой класс звучит лучше всего?

Это является предметом спора для многих людей, и на то есть веские причины. Большая часть дебатов сосредоточена на системах домашнего кинотеатра, а не на автомобильной аудиосистеме просто из-за звуковой среды. В автомобиле вам будет сложно услышать разницу между усилителями класса AB и класса D сравнимого качества.

Аудиофилы, с другой стороны, дадут вам массу отзывов о том, почему усилители класса D ужасны. Из-за того, как усилитель увеличивает сигнал, происходит определенное искажение и изменение исходного входа. Это может привести к тому, что усилители класса D будут плохо воспроизводить определенные частоты. Усилители класса D особенно плохо воспринимают высокочастотные аудиосигналы при большой громкости.

Известно, что усилители класса AB производят более теплый и аутентичный звук, чем усилители класса D. Они более популярны для широкополосных динамиков, чем для сабвуферов, из-за лучшего звучания частот. Многие люди говорят, что усилители класса D просто звучат неестественно при воспроизведении средних и высоких частот. Усилители класса D очень популярны для питания сабвуферов, где нет высокочастотного сигнала. Вы можете ознакомиться с нашим списком лучших моноблочных усилителей для сабвуферов — почти все они относятся к классу D.

Среднему любителю музыки будет трудно услышать разницу между усилителями класса AB и класса D в своей автомобильной аудиосистеме при использовании хорошего продукта. Дешевые усилители класса D, как правило, создают больше искажений и создают плоский, безжизненный звук, поэтому, если вы планируете использовать этот тип, стоит потратить немного больше денег, чтобы купить продукт высшего качества.

Заключение

Выбор подходящего усилителя для вашего проекта не должен быть запутанным или сложным. Решение о покупке того или иного усилителя должно основываться на том, как вы планируете использовать усилитель. Если вы просто обновляете заводскую систему в надежде улучшить качество звука, любой усилитель будет работать хорошо. Если вы устанавливаете усилитель в ограниченном пространстве или не хотите модернизировать электрическую систему, разумно будет использовать усилитель класса D. Большинство усилителей класса AB крупнее, тяжелее и нагреваются сильнее, но обычно они обеспечивают лучшее качество звука, чем класс D.

Мы рекомендуем усилители класса AB для среднечастотных динамиков, твитеров и компонентных драйверов, где важно получить точный звук. Когда вы настраиваете свою систему, усилитель класса D является идеальным выбором для питания сабвуферов. Многие высококачественные усилители класса D будут работать почти так же хорошо, как и усилители класса AB, и в большинстве ситуаций вам будет трудно отличить их друг от друга.

Ознакомьтесь с нашим списком, чтобы найти лучшие усилители для легковых и грузовых автомобилей, а также с нашим выбором лучших усилителей, которые вы можете использовать на лодках и внедорожниках.