تقویت کننده های قدرت کلاس D در مقابل کلاس AB برای سیستم های آرایه خطی

کلاس D در مقابل کلاس AB : پاسخ مستقیم برای سیستم های آرایه خطی

برای اکثر تورهای مدرن و سیستم‌های آرایه خطی نصب شده دائمی، یک کلاس D تقویت کننده آرایه خط Pro به طور کلی انتخاب عملی‌تری است، زیرا راندمان بالاتر، خروجی حرارت کمتر و شاسی سبک‌تر را نسبت به طراحی کلاس AB ارائه می‌دهد. تقویت‌کننده‌های کلاس AB هنوز در تنظیمات خاصی جای خود را حفظ می‌کنند، به‌ویژه جایی که یک رک در ابتدا حول آن توپولوژی ساخته شده بود یا در جایی که یک مهندس ترجیح زیادی برای ویژگی‌های میرایی سنتی آن در فرکانس‌های پایین دارد.

انتخاب در عمل به ندرت مطلق است. راندمان، گرما و وزن به نفع کلاس D است، در حالی که برخی از مهندسان هنوز کلاس AB را با نرمی خاصی در رده میانی در طرح‌های کابینت خاص مرتبط می‌دانند. بخش‌های زیر دلایل مهندسی پشت این تفاوت‌ها را بررسی می‌کنند، بنابراین می‌توان این مقایسه را به جای اینکه به عنوان یک قانون کلی در نظر گرفت، برای یک دکل واقعی اعمال کرد.

تقویت کننده آرایه خطی کلاس D چگونه کار می کند

A تقویت کننده آرایه خطی کلاس D از دستگاه های خروجی سوئیچینگ فرکانس بالا به جای یک مرحله خطی به طور پیوسته استفاده می کند. سیگنال صوتی ورودی به یک الگوی سوئیچینگ مدوله شده با عرض پالس تبدیل می شود، ترانزیستورهای خروجی در فرکانس سوئیچینگ بسیار بالا به طور کامل روشن یا خاموش می شوند و یک فیلتر پایین گذر در خروجی شکل موج صوتی تقویت شده را از آن الگوی سوئیچینگ بازسازی می کند.

چرا طراحی سوئیچینگ گرما را کاهش می دهد؟

از آنجایی که دستگاه های خروجی بیشتر وقت خود را به طور کامل روشن یا کاملا خاموش می گذرانند، انرژی بسیار کمی به عنوان گرما در طول انتقال بین آن حالت ها از دست می رود. این دلیل اصلی است که توپولوژی کلاس D می تواند در خروجی نامی به ارقام بازدهی در بازه 85 تا 92 درصدی برسد، در مقایسه با مرحله کلاس AB که به طور معنی داری سهم بیشتری از توان ورودی را به عنوان گرما به جای رساندن آن به بار بلندگو تلف می کند.

فیلتر مدرن و بازخورد

طراحی‌های اولیه کلاس D گاهی اوقات به دلیل صدای کمتر تصفیه‌شده در مقایسه با تقویت‌کننده‌های خطی، شهرت زیادی به دلیل نویز سوئیچینگ و شبکه‌های فیلتر ساده‌تر دارند. طرح‌های فعلی از فیلترهای خروجی چند منظوره و حلقه‌های بازخورد محکم‌تر استفاده می‌کنند که این شکاف را برای برنامه‌های تورهای حرفه‌ای به میزان قابل توجهی کاهش داده است.

تقویت کننده کلاس AB چگونه کار می کند

یک تقویت کننده کلاس AB از یک جفت ترانزیستور خروجی بایاس استفاده می کند که هر یک کمی بیشتر از نیمی از شکل موج صوتی را هدایت می کند، که از اعوجاج متقاطع مرتبط با عملکرد کلاس B خالص جلوگیری می کند در حالی که هنوز کارآمدتر از یک مرحله کلاس A است که به طور مداوم در کل شکل موج هدایت می شود.

از آنجایی که دستگاه های خروجی به جای روشن و خاموش شدن کامل، در حالت نیمه هادی خطی باقی می مانند، یک مرحله کلاس AB بخش بزرگتری از توان ورودی را به گرما تبدیل می کند، به ویژه در سطوح خروجی پایین تر. به همین دلیل است که قفسه‌های کلاس AB که برای استفاده در تورهای پرقدرت در نظر گرفته شده‌اند، نسبت به واحدهای کلاس D معادل، سینک‌های حرارتی بزرگ‌تر و وزن کلی شاسی بالاتری دارند.

راندمان در سراسر محدوده بار خروجی

بازده یک عدد ثابت نیست، زیرا بسته به میزان خروجی نامی که یک آمپلی‌فایر واقعاً در یک لحظه معین در طول نمایش ارائه می‌کند، تغییر می‌کند. نمودار خطی زیر یک منحنی کارایی معمولی را برای هر توپولوژی در چهار نقطه بار مشترک، از یک چهارم خروجی نامی تا خروجی نامی کامل، نشان می‌دهد.

الگوی بازده معمولی در سرتاسر بار خروجی برای کلاس D در مقابل توپولوژی کلاس AB، فقط برای مقایسه کلی نشان داده شده است

تولید گرما و مدیریت حرارتی

گرمای خروجی مستقیماً بر چگونگی نیاز یک قفسه تقویت کننده برای خنک شدن، میزان صدای فن در نزدیکی مخاطب یا میکروفون پخش و میزان باری که در طول یک نمایش طولانی بر روی برق سالن و تهویه هوا می گذارد، تأثیر می گذارد. نمودار ستونی زیر اتلاف حرارتی تقریبی را در دو سطح خروجی برای هر توپولوژی، بر اساس ارقام بازده ذکر شده در بالا در خروجی نامی 1000 وات نشان می‌دهد.

اتلاف حرارت تقریبی بر حسب وات در خروجی نامی 500 و 1000 وات، فقط برای مقایسه کلی نشان داده شده است

وزن و قابلیت حمل برای قفسه های تقویت کننده قدرت تورینگ

وزن در تور بیشتر از آنچه در ابتدا به نظر می رسد اهمیت دارد، زیرا هر کیلوگرم در یک قفسه بر روی بارگیری در جاده، لیفتراک و برنامه ریزی دالی و تلاش فیزیکی خدمه در حال جابجایی وسایل به داخل و خارج از یک مکان در یک برنامه زمانی فشرده تاثیر می گذارد. الف تقویت کننده قدرت تورینگ ساخته شده در اطراف مراحل خروجی کلاس D معمولاً به یک هیت سینک بسیار کوچکتر از واحدهای کلاس AB با خروجی مشابه نیاز دارد که مستقیماً به یک شاسی سبک تر تبدیل می شود.

مقایسه وزن تقریبی شاسی برای تعداد کانال‌های معادل، فقط برای مرجع عمومی نشان داده شده است

ملاحظات شخصیت صدا و عامل میرایی

ضریب میرایی توضیح می‌دهد که تقویت‌کننده چگونه حرکت مخروطی بلندگو را به محض توقف سیگنال کنترل می‌کند، و این یکی از دلایلی است که برخی مهندسان هنوز از مراحل خروجی کلاس AB استقبال می‌کنند، زیرا برخی از طرح‌های کلاس AB از لحاظ تاریخی ضریب میرایی بسیار بالایی را در فرکانس‌های پایین ارائه می‌دهند. این می‌تواند در طرح‌های کابینت‌های خاص به شکلی فشرده و کنترل‌شده ترجمه شود.

تقویت‌کننده‌های کلاس D مدرن که برای استفاده در تورهای حرفه‌ای ساخته شده‌اند، بسیاری از این شکاف را از طریق فیلتر کردن خروجی بهبود یافته و طراحی بازخورد برطرف کرده‌اند، و بسیاری از مدل‌های کنونی اکنون به‌طور رقابتی با واحدهای کلاس AB در تست‌های نیمکتی مشابه اندازه‌گیری می‌کنند. تفاوت عملی در یک کابینت آرایه خط مشخص اغلب به مدل تقویت کننده خاص و طراحی فیلتر خروجی آن مربوط می شود تا برچسب توپولوژی به تنهایی.

یکپارچه سازی DSP در تقویت کننده آرایه خطی مدرن Pro

A تقویت کننده آرایه خطی DSP پردازش سیگنال دیجیتال را مستقیماً در شاسی تقویت کننده ایجاد می کند، وظایفی مانند انتخاب نقطه متقاطع، هم ترازی زمانی بین عناصر آرایه، محدود کردن محافظت از کابینت های متصل، و تنظیم از پیش تعیین شده مطابق با یک مدل آرایه خط خاص را انجام می دهد. این ادغام مقدار تجهیزات پردازش بیرونی جداگانه ای را کاهش می دهد که یک دکل توریستی باید قبل از نمایشگاه حمل و پیکربندی کند.

از پیش تنظیمات متقاطع و یکسان سازی ساخته شده که با مدل های کابینت خاص مطابقت دارد
تنظیم زمان و تنظیمات تاخیر برای پوشش آرایه منسجم
مدارهای محدود کننده و حفاظتی که با درجه بندی درایور و سیم پیچ صدا تنظیم شده است
نظارت از راه دور وضعیت تقویت کننده در سراسر یک دکل شبکه
فراخوانی از پیش تعیین شده برای تغییر سریع بین پیکربندی های مختلف نمایش

مقایسه کلاس D و کلاس AB در میان عوامل کلیدی

نمودار رادار زیر توپولوژی کلاس D و کلاس AB را در پنج عامل عملی که برای یک دکل آرایه خط کار مهم هستند، با استفاده از یک مقیاس ساده 0 تا 10 برای مقایسه کلی، ردیف می کند. هیچ توپولوژی واحدی از هر محوری عبور نمی‌کند، به همین دلیل است که انتخاب درست به اولویت‌های خاص یک دکل و مکان مشخص بستگی دارد.

مقایسه کلی بین پنج عامل عملی، بر اساس ویژگی های معمولی که برای هر توپولوژی ارجاع داده شده است

انتخاب تقویت کننده آرایه خط Pro برای کنسرت و تور

انتخاب یک تقویت کننده آرایه خطی برای کنسرت و سایر کارهای گردشگری بیش از مقایسه ارقام قدرت تیتر را شامل می شود. نکات زیر مواردی را پوشش می‌دهند که زمانی که یک آمپلی‌فایر واقعاً در داخل یک محفظه جاده زندگی می‌کند و بین مکان‌ها حرکت می‌کند، اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

خروجی رتبه بندی و فضای سر نسبت به مشخصات کابینت آرایه خط متصل
از پیش تنظیمات DSP ساخته شده است که با مدل کابینت خاص مورد استفاده مطابقت دارد
وزن شاسی و عمق قفسه برای کیس های جاده ای که از قبل در خدمت هستند
طراحی خنک کننده و سطح صدای فن برای قرارگیری در صحنه و جلوی خانه
پشتیبانی شبکه ای و کنترل از راه دور برای دکل های بزرگتر
مدار حفاظتی متناسب با بار امپدانس آرایه متصل

برنامه های کاربردی در سراسر مکان ها و محیط ها

خواسته های مطرح شده بر روی الف تقویت کننده آرایه خط Pro تغییر بسته به مکان و محیط. جدول زیر به تشریح تنظیمات رایج استقرار و آنچه که معمولاً در هر یک از آنها اهمیت دارد، می‌پردازد.

ملاحظات تقویت کننده معمولی در محیط های استقرار آرایه خط مشترک
مکان یا محیط	تقاضای صدای معمولی	در نظر گرفتن تقویت کننده
تقویت کننده حرفه ای برای استادیوم ها	خروجی بالا، پوشش منطقه وسیع	فضای بالای سر، تنظیم آرایه مبتنی بر DSP
تقویت کننده برای سیستم های صوتی در فضای باز	آب و هوای متغیر، فاصله پرتاب طولانی	مدیریت حرارتی قابل اعتماد تحت گرما
کنسرت و تور جشنواره	بارگیری مکرر به داخل و خارج می شود	شاسی تقویت کننده قدرت تورینگ سبک وزن
عبادتگاه ها	استفاده مداوم روزانه، خروجی متوسط	عملکرد حرارتی ثابت، صدای فن کم
شرکت و کنفرانس	اولویت وضوح گفتار	متقاطع و محدود کننده دقیق DSP

انتخاب یک Line Array Amplifier Manufacturer

مقایسه بیش از یک سازنده تقویت کننده آرایه خطی ارزش وقت گذاشتن را قبل از متعهد شدن به یک استاندارد تقویت‌کننده در سراسر دکل دارد، زیرا شریک مناسب به اندازه مشخصات دیتاشیت بر قابلیت اطمینان و پشتیبانی طولانی‌مدت تأثیر می‌گذارد. چند نکته عملی باعث جداسازی یک شریک خوب از یک تامین کننده عمومی می شود.

تجربه مهندسی در هر دو توپولوژی کلاس D و کلاس AB
توانایی کار با الف تامین کننده تقویت کننده قدرت حرفه ای رابطه در چندین دوره تولید
رکورد پشتیبانی از تور و پروژه های صوتی نصب شده در انواع مکان های مختلف
تمایل به ارائه تقویت کننده حرفه ای OEM ترتیباتی برای برندهایی که خط تولید خود را ایجاد می کنند
ارتباطات را در پشتیبانی از پیکربندی DSP و به‌روزرسانی‌های میان‌افزار پاک کنید
کنترل کیفیت ثابت در سراسر دسته های تولید

درباره Ningbo Zhenhai Huage Electronics

Ningbo Zhenhai Huage Electronics Co., Ltd. یک شرکت صوتی حرفه ای است که تحقیق و توسعه، تولید و فروش را ادغام می کند و به عنوان سازنده تقویت کننده آرایه خط Pro و کارخانه تقویت کننده آرایه خط Pro کار می کند. سال‌هاست که این شرکت بر تولید میکسرهای صدا، تقویت‌کننده‌های توان فعال، میکروفون‌ها و قطعات و تجهیزات الکترونیکی مرتبط تمرکز کرده است.

این شرکت در تولید تقویت‌کننده آرایه خط سفارشی Pro و محصولات مرتبط تخصص دارد و در طول سال‌ها به رویکرد تجاری مبتنی بر محصولات خوب، خدمات خوب و شهرت خوب پایبند بوده است. روابط همکاری پایدار درازمدت با شرکای داخلی و خارجی ایجاد شده است و خدمات OEM برای برندهای صوتی که خطوط تولید خود را ایجاد می کنند ارائه شده است. با وجود تیم‌های طراحی، تولید و آزمایش حرفه‌ای، محصولات را می‌توان برای مطابقت با نیازهای مشتری خاص سفارشی کرد و سوالات در مورد همکاری همیشه مورد استقبال قرار می‌گیرد.

سوالات متداول

Q1. تقویت کننده آرایه خطی چیست؟ این یک تقویت‌کننده قدرت است که برای راه‌اندازی کابینت‌های بلندگوهای آرایه‌ای خط کوپل شده چندگانه با جریان، فضای سر و کنترل مورد نیاز برای پوشش صدای پرتاب طولانی منسجم طراحی شده است.	Q2. کدام تقویت کننده برای بلندگوهای آرایه خطی بهتر است تقویت کننده مناسب به طراحی آرایه خاص بستگی دارد، اما اکثر تنظیمات فعلی به خوبی با یک تقویت کننده آرایه خط حرفه ای کلاس D جفت می شوند که شامل DSP داخلی برای متقاطع و تنظیم آرایه است.
Q3. تقویت کننده های آرایه خطی چگونه کار می کنند آنها یک سیگنال صوتی در سطح خط دریافت می کنند، پردازش DSP مانند تنظیمات متقاطع و تاخیر را اعمال می کنند، سپس سیگنال را به سطح ولتاژ و جریان مورد نیاز برای هدایت کابینت های متصل افزایش می دهند.	Q4. DSP در تقویت کننده قدرت چیست؟ DSP مخفف پردازش سیگنال دیجیتال است و در داخل یک تقویت کننده معمولاً نقاط متقاطع، تراز زمانی، محدود کردن و تنظیم از پیش تعیین شده برای یک پیکربندی آرایه خاص را کنترل می کند.
Q5. تقویت کننده کلاس D چیست؟ تقویت کننده کلاس D از دستگاه های خروجی سوئیچینگ فرکانس بالا به جای یک مرحله خطی با رسانش پیوسته استفاده می کند، که به طور کلی بازده بالاتر و خروجی حرارت کمتری را برای یک سطح توان معین می دهد.	Q6. آیا هر تقویت کننده ای می تواند یک سیستم آرایه خطی را تغذیه کند قابل اطمینان نیست، زیرا آرایه های خط معمولاً به جریان کافی، مدار حفاظتی و اغلب کنترل DSP مطابق با طراحی کابینت خاص و بار امپدانس نیاز دارند.
Q7. چگونه تقویت کننده را با بلندگوها تطبیق می دهید؟ تطبیق شامل بررسی سازگاری امپدانس، فضای بالای قدرت رتبه‌بندی شده نسبت به رتبه بلندگو و تأیید هرگونه تنظیمات از پیش تعیین شده DSP یا نقاط متقاطع از طراحی کابینت است.	Q8. چه امپدانس تقویت کننده ای را انتخاب کنم آمپلی فایر باید امپدانس اسمی بار آرایه خط متصل، معمولاً 4 یا 8 اهم را پشتیبانی کند، در حالی که فضای کافی برای تعداد کابینت های متصل به هم باقی می گذارد.