На острие прогресса: интегральные усилители класса D – Обзоры и статьи
В начале прошлого века появились первые ламповые усилители, в середине их сменили транзисторные модели, а в последние годы появляется все больше импульсных решений, которые порой ошибочно принимаются за цифровые. Чаще они встречаются в многоканальных или инсталляционных моделях, но и традиционные интегральные стереоусилители тоже могут быть в классе D, мы отобрали несколько характерных моделей с различными характеристиками и функционалом.
NAD C368
Ровно полвека назад американский разработчик Мартин Бориш основал в Лондоне компанию New Acoustic Dimension, сокращенно NAD. По первому образованию и семейной традиции Марти был доктором оптометрии, но через несколько лет понял, что его истинное призвание — музыка и техника. Получив в университете степень бакалавра электротехники, он открывает магазин аудиоаппаратуры, где не только торгует, но и изучает этот рынок, запросы потребителей и тд.
В 1991 году NAD был куплен датской компанией AudioNord, а в 1999 году продан ею канадской компании Lenbrook. В это время была разработана и производилась флагманская серия Silver, которую в 2005 году сменила серия Masters. В рамках этой серии совместно с британской компанией Zetex был создан полностью цифровой усилитель, но лет через 10 NAD перешел на Hypex, а сейчас и на Purifi Eigentakt.
Тем не менее, представленная в 2016 году модель C368 — это еще чистокровный UcD102 мощностью 80 Вт на канал, что несколько странно, поскольку еще в 2005 году был представлен более современный NCore. Аппарат совершенно самодостаточен, помимо традиционных аналоговых входов, в нем есть встроенный фонокорректор и цифровая коммутация, а также зарезервированы места для двух опциональных плат MDC.
Cambridge EVO75
Cambridge Audio — английский производитель с более чем полувековым стажем, который прославился прежде всего благодаря своей mainstream-технике, иными словами — добротному Hi-Fi. Несложно догадаться, что основана компания была неподалеку от Кембриджа, вдобавок — выпускниками одноименного университета, а ее дебютным продуктом стал компактный интегральный усилитель P40, разработанный Гордоном Эйджем и Питером Ли. Помимо выдающихся технических характеристик, в частности — экзотического для того времени тороидального трансформатора в блоке питания, новинка могла похвастаться очень выразительным дизайном от Роя Грея.
В 1994 году Cambridge Audio был поглощен только что образованной компанией Audio Partnership, которую основали Джулиан Ричер и Джеймс Джонсон-Флинт. Книга рекордов Гиннесса гласит, что Richer Sounds, основанный в 1978 году, продает больше всех техники в мире, в пересчете на квадратный метр.
Дизайнер Гед Мартин постарался провести параллели с исторической моделью P40, это выразилось в лаконичности образа и использовании сменных декоративных боковых накладок. Усилитель построен на базе Hypex Ncore и обеспечивает выходную мощность в 75 Вт на канал при нагрузке 8 Ом. За цифро-аналоговое преобразование отвечает конвертер ES9016K2M, в распоряжении пользователя есть один аналоговый вход и пара цифровых, а также HDMI ARC и Wi-Fi/Bluetooth aptX HD. Поддерживаются потоковые сервисы Spotify, Tidal, Qobuz и Roon, имеется совместимость с AirPlay 2 и Chromecast, всё это — благодаря встроенному StreamMagic.
Pro-Ject MAIA S2
Что мы знаем о чешской электронике? То, что долгое время монополистом на этом рынке была компания TESLA, основанная 18 января 1921 года под именем Electra, а четверть века спустя переименованная в честь изобретателя Николы Теслы.
Потом правда появилась новая трактовка этого названия – TEchnika SLAboprouda, что переводится как низковольтное оборудование. Продолжалось все это без малого 60 лет, практически вплоть до распада Чехословакии. За это время было выпущено огромное количество продукции, как не выдерживающей никакой критики в силу своего дизайна, функционального оснащения и качества, так и весьма конкурентоспособных моделей. О многом говорит хотя бы тот факт, что на заводе в Литовеле выпускались например проигрыватели грампластинок для швейцарской компании Lenco и английского NAD. В 1991 году эту фабрику приобрел австрийский предприниматель Хайнц Лихтенеггер, именно с этого момента начинается история компании Pro-Ject, но заканчивается она далеко не только винилом.
В феврале 2019 года на выставке в Бристоле Pro-Ject представил вторую версию (первая появилась в 2014 году) своего компактного интегрального усилителя MAIA (My Audiophile Integrated Amplifier), соответственно — с индексом S2, а еще через пару лет стал доступен его хромированный вариант.
Аппарат построен на базе японских модулей Flying Mole и обеспечивает 38 Вт на канал при нагрузке 4 Ома. За цифро-аналоговое преобразование отвечает конвертер Cirrus Logic CS4344, на борту есть фонокорректор и Bluetooth, другими словами, несмотря на скромные массо-габаритные характеристики — перед нами функционально полноразмерный компонент.
Primare i15
Всему миру Швеция известна как родина Нобеля и Карлсона, но у аудиофилов всё не как у людей. Им больше знаком промышленный дизайнер Бо Кристенсен, который в 1985 году основал компанию Primare. Лет через 10 компанию купил Ларс Педерсен, который и возглавляет ее до сих пор. В мае 2017 года на выставке High End В Мюнхене была представлена относительно бюджетная и компактная «пятнадцатая» серия, в которую в числе прочих моделей вошел и полный усилитель под индексом i15.
Аппарат компактен и довольно легок, при этом обеспечивает достаточно высокую выходную мощность.
Никакой хитрости тут нет, просто используются импульсный блок питания и выходные каскады от голландской компании Hypex. Модуль UcD102 весит совсем немного, но легко справляется практически с любой нагрузкой. Интересно, что модель со встроенным стримером Prisma стала лауреатом премии EISA как «Лучший усилитель». Любопытно, что в базовой версии ушлые шведы доработали блок питания, которому теперь не надо распыляться между цифровой и аналоговой частями схемы и в итоге эта модель пусть и на йоту, но лучше. Вдобавок, в нем установлен вполне себе сносный ММ-фонокорректор и с его помощью можно закрыть вопрос с модным винилом всего одним аппаратом. Помимо фоно, у аппарата четыре входа, а также два выхода — линейный и с предусилителя.
TEAC AX505
В 1953 году, практически одновременно с началом телевещания на территории Японии, Кацума Тани основал токийскую телевизионную акустическую компанию. Спустя три года его брат, Томома Тани, основал токийскую электро-акустическую компанию.
На выставке потребительской электронике в Лас-Вегасе в январе 2019 года состоялась премьера интегрального усилителя под индексом AX505, который призван заменить модели AX501 (2013) и AI503 (2017). Аппарат построен на базе модуля Hypex Ncore, вероятно NC122MP, модифицированного с помощью специалистов TEAC, он обеспечивает выходную мощность до 90 Вт на канал при нагрузке 8 Ом и 130 Вт на 4 Ома. В распоряжении пользователя есть три стандартных линейных входа и один балансный, фронтальная панель также минималистична и выделяется разве что парой стрелочных индикаторов.
ЧИТАТЬ ДРУГИЕ СТАТЬИ
Поделитесь статьей с друзьями
Обзор импульсных (ключевых) усилителей мощности классов D, T, UcD, PurePath
принцип работы, схемотехника, модификации и сравнительные характеристики
различных типов импульсных (ключевых) усилителей.
Несмотря на расхожее мнение о том, что усилители класса D были разработаны относительно недавно и являются продуктом
современных цифровых технологий, данный класс имеет богатую историю, а его первые реализации были описаны ещё в эпоху радиоламп.
Использовать ключевую схемотехнику для усиления звука впервые предложил наш соотечественник Дмитрий Агеев в 1951 году,
а в 1955 году француз Роже Шарбонье, создавая аналогичную схему, впервые применил термин «класс D».В основе принципа работы усилителей класса D и любых его модификаций (классы T, J, Z, TD и т. д.) используется принцип широтно-импульсной
модуляции (ШИМ).
А в основе схемотехники, как правило, лежит генератор линейно-изменяющегося треугольного напряжения (ГЛИН с частотой, исчисляемой
сотнями килогерц) и быстродействующий компаратор, преобразующий это треугольное напряжение в импульсы, длительность которых пропорциональна
амплитуде входящего звукового аналогового сигнала (Рис.
Рис.1 Функциональная схема усилителя класса D с внешним ГЛИН треугольного напряжения
Механизм преобразования аналогового звукового сигнала в импульсное напряжение с изменяемой скважностью приведён на Рис.2.
Рис.2 Механизм формирования ШИМ сигнала в цифровом усилителе
Далее ШИМ сигнал, имеющий форму импульсов равной амплитуды, но разной длительности, усиливается с помощью
пары симметрично включённых быстродействующих MOSFET транзисторов, после чего поступает на простейший LC-фильтр, который демодулирует
усиленный сигнал, отсекая несущую частоту и сопутствующий высокочастотный шум.
В настоящее время промышленно выпускается довольно большое количество специализированных и недорогих ИМС, предназначенных для работы в качестве усилителей класса D. Одна только компания “Texas Instruments” производит линейку цифровых усилителей (номенклатурой – около 50-ти наименований) с широкими диапазонами питающих напряжений: 2,5…50 В и мощностей – 3…300 Вт. Поэтому интерес отдельной радиолюбительской братвы к построению цифровых усилителей на ШИМ-контроллерах, предназначенных для блоков питания (типа TL494 или подобных), мы здесь ни приветствовать, ни обсуждать не станем ввиду их весьма скромных качественных характеристик.
Отдельным подклассом усилителей звуковой частоты класса D являются устройства, не содержащие генератора треугольного напряжения, а
работающие в режиме самовозбуждения или, иначе говоря – самоосцилляции (Self-Oscillating Amplifier). Самоосцилляция возникает вследствие
введения положительной обратной связи.
Частота импульсов обычно выбирается из диапазона 300…700 кГц, а длительность варьируется в
соответствии с уровнем входного звукового сигнала.
Однако и в данном типе усилителей также возможны варианты:
1. Усилители класса D с самовозбуждением, разработанные компанией Philips Electronics по UcD-технологии (Universal Class D) в 2005 году (Рис.3).
Рис.3 Структурная схема UcD-усилителя
Как видно из схемы, усилитель охвачен общей отрицательной обратной связью, поступающей с выхода ключевого усилителя через
выходной фильтр (L1, C3) и цепь обратной связи (R1…R3, C1) на вход компаратора. Параметры фильтра и цепи обратной определяют частоту
на которой фазовый сдвиг составляет 180 градусов, в результате чего и возникает автоколебательный процесс.
Коэффициент усиления усилителя определяется отношением R3/R1.
Величины сопротивления резистора R2 и ёмкости конденсатора C2 выбираются таким образом, чтобы частота колебаний была в диапазоне
300…350 кГц.
В описании демонстрационной версии UcD усилителя Philips UM10155 содержатся: принципиальные схемы и печатные
платы изделия. При выходной мощности 200 Вт усилитель обеспечивает КПД – не менее 92% и коэффициент гармоник – не более 0.03%.
Ознакомиться с описанием можно по ссылке –
Philips UM10155.
Теоретически, в усилителе UcD, благодаря введению общей отрицательной обратной, появляется
возможность реализовать более линейный режим его работы и получить меньшее (чем у усилителей с ГЛИН) значение уровней гармонических
составляющих.
К тому же ООС компенсирует активное сопротивление выходного дросселя, в результате чего коэффициент демпфирования получается
очень высоким, что особенно важно при использовании усилителя с мощными сабвуферами.
Однако по информации из различных источников следует, что характеристики UcD усилителей весьма критичны, причём критичны ко ВСЕМУ!
Это касается и параметров применяемых полупроводников, и частоты среза и добротности выходного LC-фильтра, и построению корректирующей цепи
обратной связи.
С учётом необходимости иметь частоту среза выходного фильтра в районе 30 кГц, весьма сложно даётся увод частоты
осцилляции на необходимые и стабильные 300…400 кГц, при которых искажения имеют приемлемый уровень.
Именно поэтому данный тип усилителей и не нашёл широкого интереса массовых производителей электроники и ограничился не самой крупной
компанией Hypex Electronics, выпускающей несколько серий модулей UcD усилителей, предназначенных в основном для активных сабвуферов.
А вот обитатели форумных пространств не унывают и не падают духом где попало! Поэтому для желающих приобщиться к UcD-строению могу
порекомендовать окунуться в 14-летнюю дискуссию, начинающуюся на странице –
ссылка на страницу.
Несколько по-другому обстоят дела с другим видом самоосциллирующих усилителей:
2. Усилители “PurePath™ HD” класса D с самовозбуждением, разработанные компанией Texas Instruments (Рис.4).
Рис.
4 Структурная схема усилителя PurePath™ HDС
В отличие от UcD устройств, в усилителях PurePath™ HD сигнал обратной связи снимается до выходного фильтра нижних частот. В связи с этим
фазовый сдвиг, необходимый для устойчивой осцилляции, определяется, прежде всего, номиналами элементов петлевого фильтра, что делает
работу усилителя более устойчивой и предсказуемой.
О характеристиках таких усилителей можно судить по ИМС типа TAS5615 и TAS5616 (мощностью 150 Вт) и TAS5630 и TAS5631, представляющих
собой стереофонические усилители с интегрированной цепью ОС и максимальной выходной мощностью 300 Вт на канал. Усилители обеспечивает
коэффициент гармоник (Кг) 0.03% при выходной мощности 1 Вт на нагрузке 4 Ом. В мостовом включении TAS5630 и TAS5631 выдают
400 Вт максимальной мощности при 10% искажений.
Микросхемы выпускаются в 44 выводных или 64 выводных корпусах, стоят у наших китайских друзей 8…10$, но гораздо более
предпочтительным я бы посчитал не покупку ИМС и самостоятельное её паяние (со всеми вытекающими последствиями), а приобретение готового
модуля, который на том же Али стоит вполне адекватных денег (Рис.
5 слева).
Рис.5 Модуль 2×300 Вт TAS5630 и зависимость нелинейных искажений от вых. мощности
На диаграмме зависимости коэффициента гармоник от выходной мощности, взятой из Datasheet-а на TAS5630 (Рис.5 справа), видно, что картина с нелинейностью микросхемы не такая уж и радужная. Коэффициент гармоник 0.03%, приведённый в характеристиках для выходной мощности 1Вт начинает прилично расти как при понижении, так и при повышении мощности. На 10 ваттах он уже превышает 0,1%, а при мощностях свыше 100 ватт начинается лавинный рост, вплоть до 10%.
Если всё ж таки сильно хочется поэкспериментировать с PurePath осцилляцией, то я бы предложил популярную и недорогую микросхему
компании International Rectifier – IRS2092, которая представляет собой основу звукового усилителя класса D.
В сочетании с внешними МОП-транзисторами IRS2092 образует полный усилитель класса D с защитой от перегрузки и сквозных токов выходных
транзисторов.
Универсальная структура узла аналогового входа с усилителем ошибок и ШИМ-компаратором обладает гибкостью в реализации различных
типов схем модуляции ШИМ, однако типовой областью применения ИМС являются усилители с автоколебательной технологией ШИМ PurePath.
Рис.6 Типовая схема включения IRS2092 с автоколебательной технологией ШИМ
Основные параметры усилителя D-класса на базе ИМС IRS2092:
Максимальное напряжение питания ±100 В;
Максимальный ток драйвера: ON – 1А, OFF – 1,2 А;
DEADTIME – 25/40/65/105 nS;
Время реакции защиты от перегрузки – 500 nS;
Постоянное напряжение на выходе – менее 20 мВ;
Максимальная частота ШИМ – 800 кГц;
Коэффициент усиления без ООС – более 60 дБ;
THD на нагрузке 4 Ω при вых мощности 50 Вт, 1 кГц – 0,01%;
Уровень шума – 200 мкВ.
Ценность данной микросхемы состоит в том, что при увеличении количества выходных транзисторов (в параллельном включении), появляется
бонус в виде достижения в нагрузке значительных (вплоть до киловаттных) мощностей.
Естественно, что в этом случае придётся поднапрячься и
позаботиться об умощнении драйверных выходов.
Ознакомиться с подробным функциональным описанием микросхемы IRS2092 на русском языке можно по ссылке – IRS2092.
3. Усилители класса T, разработанные фирмой Power Acoustic в 2000 году.
Усилители класса Т были анонсированы, как альтернатива ключевым усилителям других классов.
Если в усилителях класса D используется ШИМ-модуляция с фиксированной частотой ГЛИН, то в усилителях класса T выходные
транзисторы коммутируются с изменяющейся по псевдослучайному закону (Dithering of the Switching Frequency) частотой, значение которой,
помимо прочего, зависит и от уровня входного сигнала.
Dithering (дизеринг) представляет собой подмешивание в первичный коммутирующий сигнал псевдослучайного шума со специально подобранным
спектром, что размазывает шум квантования в широкой полосе частот, в результате чего – спектральная плотность гармоник информационного
сигнала и комбинационных искажений значительно снижаются при сохранении высокого параметра КПД.
В связи со сложностью алгоритма – все эти манипуляции удобнее производить в цифровом виде при помощи специализированного сигнального
процессора (Рис.6).
Рис.7 Структурная схема стереофонического усилителя класса T
В 2000г. при финансовой поддержке компаний Cisco, Intel и Texas Instruments была создана фирма Tripath для разработок и производства
полностью цифровых усилителей звука класса Т на базе собственной технологии DPP (Digital Power Processing).
На сегодняшний день можно отметить одного из флагманов линейки, выпускаемой компанией Cisco – ИМС TDA2500.
Микросхема представляет собой драйвер стереоусилителя класса Т, выполненный по технологии Digital Power Processing (DPP).
При подключении микросхемы к источнику напряжением ±90В и внешним полевым транзисторам в соответствии с Datasheet-ом,
производитель гарантирует следующие характеристики каждого канала при 4-омной нагрузке:
TDN + N (искажения + шумы) = 0,02% при 50 W;
TDN + N (искажения + шумы) = 0,1% при 650 W;
TDN + N (искажения + шумы) = 1% при 800 W;
TDN + N (искажения + шумы) = 10% при 1100 W;
КПД при 500 W – 79% .
..
Стоимость микросхемы TDA2500 у наших китайских друзей составляет немногим менее 1000$ за единицу продукции.
Однако не стоит хоронить класс D, всё дело в комплектующих – продекларировали гарны хлопцы из датской компании Lars Clausen Technologies и выдали на-гора свой класс усилителей под названием NewClassD.
4. Усилители класса NewClassD, выпускаемые компанией Lars Clausen Technologies с 2006 г.
На сегодняшний день компания Ларса Клаузена выпускает два модуля усилителей “Singularity 3” класса NewClassD мощностью 900 и 1200 Вт
(при работе на 4-омную нагрузку).
Вот, что датчане пишут про основные отличия своих изделий от обычного D-класса и причины, по которым их можно считать “одними из лучших
усилителей звука в мире”:
1. Использование высокоскоростных SiCFET транзисторов на 600 В, которые работают примерно в 10 раз быстрее MOSFET-ов,
обеспечивая лучшее разрешение в верхней части диапазона и меньший коммутационный шум;
2.
Высокая частота дискретизации 850 кГц;
3. Качественные и сверхмалошумящие дискретные полупроводники от компании Rohm Semiconductor;
4. Тонкоплёночные прецизионные резисторы
5. Танталовые резисторы от Audio Note UK в цепи обратной связи;
6. Выходные фильтры из посеребрённого провода с тефлоновой изоляцией;
7. 6-слойная посеребрённая печатная плата с полной плоскостью GND;
8. Тщательная настройка каждого модуля для достижения идеальной производительности
Характеристики на 1200-ваттный агрегат приводятся следующие:
Максимальная выходная мощность на 4 Ом – 900 Вт RMS
Максимальная выходная мощность на 3,2 Ом – 1200 Вт RMS
Диапазон воспроизводимых частот по уровню -3 дБ (4 Ом) – 2…180000 Гц
THD + N при 1Вт (8 Ом) – 0,00033%
THD + N при 40Вт (8 Ом) – 0,01%
Динамический диапазон – 146 дБ
Цена – 1456,88$
Рис.
8 “Singularity 3” – 1200 Вт. Зависимость Кг от частоты при мощности 1Вт (8Ом)
Красивая картинка, но, как говорится – “Грустно, девицы!”. Мы же с вами видим (судя по приведённым характеристикам), что уже при 40 ваттах
искажения выросли в 30 раз! А что будет при 100, 200-ваттных и т. д. мощностях? А об этом шибко лукавый датский производитель предпочёл
сильно не распространяться.
Хотя, чего греха таить, качественных комплектующих и тщательной настройки, как и большой и чистой любви – много не бывает!
ЛИТЕРАТУРА
1. Philips Semiconductors – User manual UM10155 Discrete Class D High Power Audio Amplifier
2. Lars Clausen Technologies IVS – NewClassD
3. V. Makarenko – The comparative analysis of characteristics of key amplifiers of sound signals
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
11 лучших усилителей класса D для домашнего аудио в 2023 году — мой новый микрофон , В и А/В). Основная проблема с усилителями класса D заключается в том, что они не обеспечивают такой же точности воспроизведения звука, как линейные усилители.
Однако совершенствование технологии класса D и уменьшение ошибок позволило им выйти на рынок Hi-Fi.Выбор лучшего класса D для домашней аудиосистемы может быть утомительным. В этой статье мы обсудим 11 лучших усилителей класса D для таких приложений.
11 лучших усилителей класса D на рынке:
- S.M.S.L AD 18
- Корона XLS 150
- НАД D3045
- Гегель H95
- Бельканто C5i
- Небеса 11 Билли
- Люнгдорф TDAI 1120
- Люнгдорф SDA 2400
- Бельканто REF600M
- Наследие аудио I-V2
- Bel Canto Black EX Встроенный
Конечно, стоит отметить, что любая статья «лучшее из» будет субъективной. Я сделал все возможное, чтобы создать этот список объективно, но я полностью ожидаю, что список следующего человека будет иметь другие варианты (хотя, надеюсь, он не будет слишком отличаться).
Давайте обсудим каждый усилитель из этого списка (в порядке возрастания цены) и почему они лучшие.
Связанная статья: Полный список: бренды/производители аудиоусилителей (+ примеры)
Первое, что бросается в глаза в этом S.M.S.L AD 18 (ссылка для проверки цены на Amazon), это то, что он очень маленький и легкий . Действительно, всю систему можно держать на ладони. При этом не позволяйте размеру обмануть вас, поскольку этот усилитель достаточно мощный, чтобы подать 80 Вт на динамики с сопротивлением 4 Ом.
S.M.S.L AD 18Начнем с того, что беспроблемное подключение NFC делает его отличным устройством для работы на близком расстоянии. С помощью этой технологии, если у вас есть совместимый телефон, все, что вам нужно сделать, это поместить его поверх логотипа (с включенным Bluetooth), и он будет автоматически сопряжен. Он даже предлагает дистанционное управление.
Эквалайзер — это отличная функция, которая позволяет вам дополнительно формировать звук, если у вас разные динамики.
Но на этом варианты не заканчиваются; Вы даже можете выбрать цвет дисплея.
Наконец, BT, USB (для использования в качестве автономного ЦАП), коаксиальные, оптические и сабвуферные соединения делают этот универсальный усилитель универсальным, его можно брать с собой куда угодно.
Этот небольшой цифровой усилитель стоимостью менее 200 долларов содержит все, что вам может понадобиться. Нет, это устройство не для аудиофилов, но со своей задачей оно справится.
Статья по теме: Аудиоусилители — аналоговые или цифровые устройства?
Технические характеристики и подключение
- Мощность: 40 Вт (8 Ом) 80 Вт (4 Ом) на канал
- Выход на наушники: Да
- Аналоговые входы: 1 (помечены как AUX)
- Цифровые входы: 1 оптический, 1 коаксиальный и 1 USB
- Частота дискретизации: 192 кГц/24 бита
- Поддерживаемые динамики: 2
- Возможность Bluetooth: Да
Crown XLS 1502 (449 долл.
США)Если вы никогда в жизни не были на живых выступлениях, возможно, вы знаете, что Crown производит выдающееся, чрезвычайно прочное и надежное звуковое оборудование. Они производят усилители мощности для стадионов на протяжении десятилетий, и их новая линейка устройств класса D оправдывает эти ожидания.
Crown XLS 1502Начнем с того, что самым большим достоинством Crown XLS 1502 (ссылка для проверки цены в Sweetwater) является ясность. Действительно, когда вы берете усилитель мощности, который может выдавать более 1000 Вт в мостовом режиме, и включаете его, обычно вы получаете искажения. В этом случае, благодаря технологии DriveCore, сигнал остается максимально резким и четким.
В частности, для этой модели компания Crown внедрила светодиодный дисплей, который можно отключить в темноте. Кроме того, для защиты динамиков ограничители Peakx могут максимизировать выходной сигнал, не повреждая их. Наконец, входы XLR, RCA и ¼ дюйма на задней панели обеспечивают большую гибкость.
Что касается не очень хороших вещей, то единственное, чего не хватает этому устройству, так это выхода на сабвуфер с хай-пассом.
Это устройство профессионального уровня, которое без особого напряжения может управлять чем угодно, от живой акустической системы до вашего любимого проигрывателя. Будь то меломаны или профессиональные музыканты, Crown весит всего 3,5 кг.
Технические характеристики и подключения
- Мощность: 1050 Вт (8 Ом в мостовом режиме) 1550 Вт (4 Ом в мостовом режиме) на канал
- Выход для наушников: Нет
- Аналоговые входы: 1 XLR, 1 RCA и 1 1/4″
- Цифровые входы: Нет
- Частота дискретизации: Неприменимо
- Поддерживаемые динамики: 2
- Возможность Bluetooth: Нет
Crown Audio входит в список 11 лучших брендов усилителей мощности в мире по версии My New Microphone.
NAD D3045 (749 долл. США)
Не многие усилители (класса D или нет) можно использовать вертикально или горизонтально. Это ни в коем случае не второстепенная деталь, потому что вы можете поставить NAD D3045 (ссылка, чтобы проверить цену на Amazon) на книжной полке и практически не использовать места. Кроме того, поскольку он оснащен пультом дистанционного управления, вы можете легко изменять настройки, не вставая с дивана.
NAD D3045Единственное, чего не хватает этой продуманной комбинации, — Bluetooth-подключения для полочных колонок. Говоря об этом, выход HDMI (ARC) отлично подходит для домашних кинотеатров, но он двухканальный, а не система объемного звучания, поэтому вы можете подключать только стереодинамики.
Наконец, усиление басов может быть отличным выбором для тех, кто любит современную музыку, основанную на битах с тяжелой бочкой, но для некоторых пуристов это может показаться слишком современным звучанием. С другой стороны, тот факт, что есть специальный вход для фонокорректора с заземлением, порадует пуристов.
Для получения дополнительной информации о заземлении усилителя ознакомьтесь с моей статьей «Что такое заземление усилителя и где его заземлить».
Этот комбо легкий, относительно небольшой и очень функциональный, но не для аудиофилов. Компания могла бы развить дизайн немного дальше; тем не менее, как бы то ни было, это выигрышная сделка для любой гостиной.
Технические характеристики и подключение
- Мощность: 60 Вт (8 Ом) 120 Вт (4 Ом) на канал
- Выход на наушники: Да
- Аналоговые входы: 3, включая фонокорректор с заземлением
- Цифровые входы: 2 оптических, 1 коаксиальный, 1 USB, 1 HDMI (ARC)
- Частота дискретизации: 384 кГц/32 бита
- Поддерживаемые динамики: 2 с выходом пред/сабвуфера
- Возможность Bluetooth: Нет
Электроника NAD упоминается в главных статьях о брендах на My New Microphone.
Ознакомьтесь с этими статьями здесь!
Hegel H95 (1599 долларов США)
Hegel H95 (ссылка, чтобы узнать цену на сайте Hegel) — это ультрасовременный интегрированный усилитель с достаточным набором характеристик, чтобы стать оптимальным вариантом для более одного аудиофила. При этом некоторые недостатки на этой территории могут стать препятствием для некоторых людей.
Hegel H95Начнем с того, что огромный фронтальный OLED-дисплей великолепен и отображает всю важную информацию, которая вам нужна в любое время. Кроме того, модернизированный ЦАП, используемый компанией в этом устройстве, является долгожданным обновлением. Не забывайте, что этот усилитель в основном предназначен для тех, кто хочет извлечь максимум из своей цифровой музыкальной коллекции.
Говоря об этом, доступное соединение USB не поддерживает файлы с разрядностью выше 24 бит, что делает невозможным воспроизведение файлов DSD высокого разрешения через усилитель.
С другой стороны, с 3 оптическими, 1 коаксиальным, 1 USB и 1 сетевым подключением у вас более чем достаточно ресурсов ввода-вывода.
Имеет ли значение звук высокого разрешения? Ознакомьтесь с моей статьей Имеют ли значение аудиофайлы высокого разрешения (Hi-Res)? узнать больше.
Компания Hegel не думала о пуристах при разработке этого усилителя, но проделала большую работу, объединив лучшее из усиления класса D в относительно доступном, прочном и мощном устройстве. Если вам нужен универсальный интегрированный усилитель, вам, возможно, придется продолжить поиски. С другой стороны, он творит чудеса с заданными входными данными.
Технические характеристики и подключения
- Мощность: 60 Вт (8 Ом) 106 Вт (4 Ом) на канал
- Выход на наушники: Да
- Аналоговые входы: 2
- Цифровые входы: 3 оптических, 1 коаксиальный, 1 USB и 1 сетевой разъем
- Частота дискретизации: 192 кГц/24 бита
- Поддерживаемые динамики: 2
- Возможности Bluetooth: Нет, модуль потоковой передачи доступен через приложения Ethernet, AirPlay или UPnP
Bel Canto C5i (1895 долларов США)
Bel Canto C5i (ссылка, чтобы узнать цену на сайте Dedicated Audio) был разработан для аудиофилов в свободное время.
Как же так? Что ж, его компактный, богатый опциями дизайн, доступная цена и выдающееся качество звука делают его идеальным компаньоном в путешествии для прослушивания музыки в отличном качестве в любом месте.
Статья по теме: Улучшают ли усилители качество звука?
Bel Canto C5iНачнем с того, что минималистичный дизайн передней панели с большим дисплеем отлично подходит для размещения на полке или рядом с ноутбуком. Вдобавок ко всему, возможность подключения компьютера к проигрывателю (с заземлением) и дистанционное управление делают его идеальным для гостиной.
При этом меломанам может не хватать того факта, что файлы DSD не воспроизводятся. Это связано с тем, что максимальная частота дискретизации составляет 192 кГц и 24 бита. С другой стороны, эти 24 бита — это намного больше, чем может дать вам обычный компьютер. Более того, вы по-прежнему можете подключить свой проигрыватель и слушать любимые записи с мощностью 120 Вт на канал при сопротивлении 4 Ом.
Хотя некоторым пуристам может показаться, что его не хватает, потому что он не может воспроизводить файлы DSD, этот интегрированный усилитель является доступным, простым в переноске (и использовании) решением, которое может питать очень требовательные динамики.
Технические характеристики и подключения
- Мощность: 60 Вт (8 Ом) 120 Вт (4 Ом) на канал
- Выход на наушники: Да
- Аналоговые входы: 2, включая фонокорректор с заземлением
- Цифровые входы: 2 оптических, 2 коаксиальных и 1 USB
- Частота дискретизации: 192 кГц/24 бита
- Поддерживаемые динамики: 2
- Возможность Bluetooth: Нет
Heaven 11 Billie (1939 долларов США)
Что произойдет, если вы возьмете лучшее из старой школы Hi-Fi аудио (лампы AKA) и микшируете его с точностью мощности класса D? Ну и в результате получился робот с душой.
Давайте познакомим вас с Heaven 11 Billie (ссылка, чтобы проверить цену на Heaven 11), лучшим из обоих миров.
Если можно подобрать такое слово, то дизайн этого усилителя — минимализм. На передней части абсолютно отсутствуют надписи, а регулятор громкости странной формы включает и выключает аппарат. На задней панели все совсем по-другому, и все входы и выходы прекрасно помечены.
Говоря о задней панели, меломаны отметят специальный фоновход с заземлением. Кроме того, Billie имеет встроенный фонокорректор ММ, и если подумать, это часть заявления «лучшее из обоих миров».
Усиливают ли лампы нюансы звука? Что ж, это то, что вы должны проверить сами. На бумаге они имеют большое значение.
Если вы любите минимализм и дизайн, ни один другой усилитель в этом списке не выглядит так красиво, как этот.
Технические характеристики и подключения
- Мощность: 120 Вт (8 Ом) 215 Вт (4 Ом) на канал
- Выход на наушники: Да
- Аналоговые входы: 3, включая фонокорректор с заземлением
- Цифровые входы: 1 оптический вход TOSLINK, 1 коаксиальный S/PDIF и 1 Bluetooth aptX (всего 6 входов)
- Частота дискретизации: 192 кГц/32 бита
- Поддерживаемые динамики: 2 и выход предусилителя для сабвуфера
- Возможность Bluetooth: Да
Lyngdorf TDAI-1120 (2099 долл.
США)Lyngdorf, как аудиобренд, всю свою жизнь производит высококачественные звуковые продукты. К сожалению, высокие цены в значительной степени удерживали их от потребителей. Так было до тех пор, пока не вышел Lyngdorf TDAI-1120 (ссылка для проверки цены на Noteworthy Audio). Так звучит технология Hi-Fi для масс.
Lyngdorf TDAI-1120Во-первых, как только вы распаковываете это устройство, вы получаете профессиональный сбалансированный микрофон, предназначенный для работы с технологией Room Correction. Это поможет вам установить оптимальное место для прослушивания, чтобы получить наилучшие впечатления от прослушивания путем калибровки системы. Для ценника это не что иное, как удивительно.
Кроме того, возможности потоковой передачи включают Spotify Connect, поддержку DLNA (UPnP), Tidal Connect, интернет-радио (vTuner), встроенный Chromecast, Airplay 2, локальное воспроизведение файлов (USB), и устройство также Roon Готовый. Кроме того, вы можете осуществлять потоковую передачу на него с помощью Bluetooth, а также подключать его к своей сети Wi-Fi.
Единственная область, в которой этот интегральный усилитель может немного ошибаться, – это каскад усиления мощности. Но опять же, если вы меломан и владеете более дорогими системами, вы можете использовать Lyngdorf TDAI-1120 в качестве предусилителя и улучшить свою текущую систему.
Проще говоря, ни одна другая компания даже близко не может предложить такое количество функций и качество звука в этой ценовой категории. Более того, подключение его к более крупной системе может сделать его идеальным дополнением и для вашей гостиной.
Технические характеристики и подключение
- Мощность: 60 Вт (8 Ом) 120 Вт (4 Ом) на канал
- Выход на наушники: Да
- Аналоговые входы: 2, включая фонокорректор с заземлением и XLR для калибровочного микрофона
- Цифровые входы: 2 оптических, 2 коаксиальных, 1 USB-B и 1 HDMI (ARC)
- Частота дискретизации: 384 кГц/32 бита
- Поддерживаемые динамики: 2 с выходом предусилителя для сабвуфера
- Возможность Bluetooth: Да
Lyngdorf SDA 2400 (2749 долл.
США)Наша последняя модель Lyngdorf обладала всеми необходимыми характеристиками для аудиофилов, которые могут передавать и воспроизводить свою музыку так, как никогда раньше. Но не хватило какой-то мощности. Что, если бы вы могли использовать другой продукт Lyngdorf и получить непревзойденный аудиофильский опыт?
Lyngdorf SDA 2400Ну, для начала, Lyngdorf SDA 2400 (ссылка, чтобы узнать цену на HiFi Heaven) — это сверхкомпактное и очень мощное устройство, которое не только предлагает до 400 Вт на 4 Ом. Он также имеет двойные сбалансированные входы XLR для проигрывателей, чтобы они звучали в лучшем виде. Кроме того, он также оснащен коаксиальным и цифровым входом для подключения к телевизору или любимому видеоустройству.
Наконец, вы можете подключить к нему любое количество колонок, чтобы создать самую нетронутую Hi-Fi стену звука, которую только можно себе представить.
В качестве автономного устройства этот Lyngdorf, возможно, не является выдающимся устройством, но в сочетании с TDAI-1120 может превратиться в совершенную систему Hi-Fi.
Технические характеристики и подключения
- Мощность: 200 Вт (8 Ом) 400 Вт (4 Ом) на канал
- Выход для наушников: Нет
- Аналоговые входы: 1 аналоговый несимметричный (RCA), 2 балансных XLR (левый и правый)
- Цифровые входы: 1 оптический, 1 коаксиальный
- Частота дискретизации: 192 кГц/24 бита
- Поддерживаемые динамики: 2
- Возможность Bluetooth: Нет
Bel Canto REF600M (2495 долл. США ЗА КАЖДЫЙ)
Те, кто ищет усилитель мощности без всяких наворотов, но с достаточной мощностью класса D, чтобы разрушить стены дома, могут найти его здесь.
Bel Canto REF600M Начнем с того, что входной каскад с оптимизацией импеданса (запатентованная технология Bel Canto) гарантирует, что динамика оригинальной записи просвечивает от канавки до динамика. Кроме того, разъемы WBT NextGen остаются свободными и прозрачными даже при максимальной громкости (если это когда-либо произойдет).
Но что делает Bel Canto REF600M таким особенным? Что ж, он может выдавать 600 Вт при весе всего 7 килограммов. До появления усилителей класса D это было невозможно.
Наконец, на задней панели имеется только набор левого и правого динамиков, разъемы RCA и XLR; сила в лучшем и простом виде живет внутри этого устройства.
Хотя REF600M нельзя использовать как отдельное устройство, он может творить чудеса, добавляя первозданно чистую мускулатуру класса D к вашему любимому предусилителю и звуковой системе.
Технические характеристики и подключения
- Мощность: 300 Вт (8 Ом) 600 Вт (4 Ом) на канал
- Выход для наушников: Нет
- Аналоговые входы: 1 XLR, 1 RCA
- Цифровые входы: Нет
- Частота дискретизации: Неприменимо
- Поддерживаемые динамики: 1
- Возможность Bluetooth: Нет
Устаревшая аудиосистема I-V2 (4350 долл.
США)Знакомство с таким продуктом от такого бренда, как Legacy Audio, является подтверждением того, что усилитель класса D «достиг высшей лиги». Действительно, глядя на Legacy Audio I-V2 (ссылка для проверки цены на HiFi Heaven) и на всю линейку этих многоканальных усилителей мощности, вы доказываете, что нет предела возможностям этой технологии.
Legacy Audio I-V2Эта революция стала возможной благодаря технологии ICEdge. Несмотря на то, что он не разработан компанией, он позволяет устройству работать без перегрева, передавая 1000 Вт чистой мощности класса D на динамики.
Более того, на основе цифровой точности, которую может обеспечить эта технология, компания Legacy Audio создала усилитель с близким к нулю уровнем шума, что, как следствие, придает больше динамики результирующему звуку.
Другими словами, вы можете слушать сложную музыку на очень высокой громкости, не превращая ее в скучное прослушивание музыки.
Хотя он почти безупречен, единственное, чего может не хватать многим людям, — это возможность подключения двух динамиков на канал без необходимости покупать i-V4.
Если вам нужна лучшая, самая чистая и прозрачная мощность, которую можно купить за деньги, для работы вашего предусилителя или проигрывателя, это может быть лучший усилитель мощности класса D на рынке сегодня.
Технические характеристики и подключения
- Мощность: 610 Вт (8 Ом) 1000 Вт (4 Ом) на канал
- Выход для наушников: Нет
- Аналоговые входы: 1 XLR и 1 RCA на канал
- Цифровые входы: Нет
- Частота дискретизации: Неприменимо
- Поддерживаемые динамики: 2
- Возможность Bluetooth: Нет
Bel Canto Black EX Integrated ($14 999)
Глядя на ценник, можно сказать, что Bel Canto полностью изменил представление об усилителях D-класса с Bel Canto Black EX Integrated (ссылка на проверьте цену на Dedicated Audio). Действительно, цель Bel Canto с этим аппаратом заключалась в том, чтобы поставить цифровые технологии на службу музыке.
И они этого добились.
Начнем с того, что количество цифровых и аналоговых входов позволяет этому оборудованию удовлетворить все ваши потребности в отношении звука. Вы можете стримить через него или проигрывать свои виниловые пластинки, и результат будет практически идентичным. Это связано с тем, что внутри Black EX есть фонокорректор MM/MC с программным управлением.
Более того, компании удалось создать схему, которая могла синхронно синхронизировать все входы с передовой системой ЦАП с 0,001% искажений и динамическим диапазоном 126 дБ.
Кроме того, всеми функциями устройства можно управлять с помощью приложения SEEK, с пульта дистанционного управления или непосредственно с передней панели. Другими словами, простота использования этого устройства сочетается с качеством звука, что не так часто встречается на аудиофильской территории.
Кроме того, если вы приверженец чистоты и любите виниловые пластинки в наушниках, встроенного усилителя для наушников хватит для питания даже самой требовательной пары.
Выберите выход в приложении SEEK и оставьте наушники подключенными.
Список характеристик можно продолжать бесконечно, но они никогда не будут соответствовать качеству этого устройства. Не стесняйтесь проверить веб-сайт Bel Canto, чтобы заработать больше.
Забудьте обо всех своих предубеждениях о Hi-Fi аудио и усилителях класса D, потому что компания Bel Canto только что создала аппарат, который изменил эту категорию.
Технические характеристики и подключения
- Мощность: 250 Вт (8 Ом) 500 Вт (4 Ом) на канал
- Выход для наушников: Да с усилителем для наушников
- Аналоговые входы: 3, включая фонокорректор с заземлением
- Цифровые входы: 1 оптический, 1 коаксиальный, 1 USB-B, 1 USB-A, 1 AES и 1 порт Ethernet
- Частота дискретизации: 384 кГц/32 бита
- Поддерживаемые динамики: 2 с выходом предусилителя для сабвуфера с питанием
- Возможность Bluetooth: Да
Выбор лучшего усилителя мощности для вашего автомобиля, домашней аудиосистемы или профессионального аудиоприложения может оказаться сложной задачей.
