Kaj je avtomobilski ojačevalnik razreda D? Kako delujejo in zakaj so odlični

Na voljo je velik izbor avtomobilskih ojačevalnikov in na prvi pogled so skoraj vsi videti enaki. Vendar pa obstaja nekaj velikih razlike (in velike prednosti), o katerih bi morali vedeti več.

Zahvaljujoč sodobni tehnologiji so lahko avtomobilski ojačevalniki razreda D ena najboljših izbir za vaš denar. Toda kaj je avtomobilski ojačevalnik razreda D? Kakšni so v primerjavi z drugimi in zakaj je to pomembno?

Berite naprej in pokazal vam bom!

Infografika – dejstva o avtomobilskem ojačevalniku razreda D

Kaj je avtomobilski ojačevalnik razreda D?

Ojačevalnika razreda D pogosto ne morete ločiti od običajnega avtomobilskega ojačevalnika razreda A/B samo na pogled. To je zato, ker delajo isto, imajo enake funkcije, glavna razlika – kako delujejo – pa se skriva v njih. Nekateri so precej manjši od drugih vrst ojačevalnikov, zato se razlikujejo po velikosti od drugih ojačevalnikov z enako nazivno močjo.

Avtomobilski ojačevalniki razreda D so zvočni ojačevalniki moči, ki uporabljajo učinkovitejši ojačevalnik, ki temelji na tehnologiji modulacije širine impulza (PWM).

Za razliko od nekaterih zavajajočih ali napačno razumljenih opisov ojačevalniki razreda D niso "digitalni ojačevalci." Namesto tega še vedno delajo z analognimi (nedigitalnimi) signali, čeprav uporabljajo drugačen pristop.

V preteklosti so jih zaradi omejitev tehnologije in kakovosti zvoka takrat uporabljali samo za napajanje globokotonskih zvočnikov, saj nižja kakovost zvoka, ki so jo ponujali, ni bila opazna v nizkofrekvenčnem območju nizkih tonov v glasbi.

Dobra novica je, da sta se avtomobilska avdio tehnologija in elektronika zelo izboljšali. Zdaj lahko najdete široko paleto ojačevalcev razreda D za pogon zvočnikov polnega razpona, globokotonskih zvočnikov ali obojega – vse iz enega majhnega ojačevalnika!

Prednosti ojačevalnikov razreda D

Te vrste ojačevalnikov postajajo vse bolj priljubljene zaradi prednosti, ki jih ponujajo:

1. Visoka učinkovitost: Ojačevalniki razreda D imajo med delovanjem običajno približno 85-odstotno učinkovitost, kar pomeni, da porabijo veliko manj električnega toka kot razred A/B in drugi ojačevalniki. To tudi pomeni, da lahko pogosto uporabite manjše premere za električno napeljavo, kar prihrani denar.
2. Kompaktna velikost: Ker porabijo manj energije, se ne segrevajo kot drugi ojačevalniki in jih je mogoče narediti manjše od tradicionalnih avtomobilskih ojačevalnikov. To tudi prihrani denar, saj zmanjša količino kovine, potrebne za ohišje ojačevalnika.
3. Več moči za vaš denar: Sposobni so zagotoviti večjo moč, saj je to težje zaradi omejitev moči drugih ojačevalnikov. Ojačevalniki razreda D lahko zagotovijo veliko več moči za enak denar kot zelo dragi ojačevalniki iz preteklosti. Ker toplota ni problem, lahko zagotavljajo moč (vatne RMS, ne »najvišjo moč«) brez stranskih učinkov.
4. Več možnosti namestitve: Očitno se lahko manjši ojačevalnik prilega na več mest. Ker pa ne proizvajajo veliko toplote, to pomeni, da ni tveganja, da bi se pregreli kot druge vrste. Ojačevalnik razreda D lahko namestite na mesta, kjer ni ali je zelo malo pretoka zraka ali prostora:pod sedeži, v posodah za shranjevanje motociklov in celo na armaturni plošči blizu glavne enote.

Ker porabijo manj električnega toka (amperov) kot starejši modeli, je nekatere mogoče namestiti s tovarniško radijsko napeljavo. To pomeni, da se boste izognili potrebi po nakupu in namestitvi dodatnega ožičenja, kot bi morali običajno. Lepo!

Kaj pomeni razred avtomobilskega ojačevalnika?

Razred ojačevalnikov je ime, ki se uporablja za kategorizacijo ojačevalnika glede na tehnologijo, ki se uporablja za delovanje ojačevalnika. Vsi zvočni ojačevalniki sodijo v enega od nekaj razredov.

Razredi ojačevalnikov obstajajo že desetletja, število razredov pa se povečuje z izboljšanjem tehnologije.

Poleg D je tukaj še seznam drugih:

• Razred A:najneučinkovitejši, a najbolj zanesljiv tip ojačevalnika. Ni tako priljubljen in je običajno rezerviran za avdiofilsko uporabo.
• Razred B:Ni zelo pogost – starejši razred ojačevalcev, kjer ojačanje razdeli pozitivno in negativno polovico zvočnega signala. Učinkovitejši od razreda A, ojačevalci, vendar nižja kakovost zvoka zaradi načina delovanja. Ti so bili uporabljeni v nekaterih ojačevalnikih z vakuumsko elektronko, leta so izginili, vendar so zdaj zastareli.
• Razred A/B:Že vrsto let najbolj priljubljen, ker so dober vsestranski kompromis med nizkimi stroški, kakovostjo zvoka in učinkovitostjo. Te vrste ojačevalnikov združujejo način delovanja zasnov razreda A in razreda B. Vendar pa je njihova energetska učinkovitost nekje okoli 50-65%, tako da še vedno porabijo precej energije.

Kako deluje avtomobilski ojačevalnik razreda D?

Diagram, ki prikazuje, kako deluje ojačevalnik razreda D. Za razliko od drugih modelov, ta uporablja zelo visokofrekvenčno preklopno frekvenčno vezje za mešanje dohodnega signala z valovno obliko, da se ustvari vklop/izklop niza signalov širinske modulacije (PWM). To se nato uporabi za pogon močnostnih tranzistorjev, kjer se ojača. Ojačani rezultat se nato »zgladi«, da se ponovno ustvari izvirni glasbeni signal, in filtrira, da se odstrani visokofrekvenčni šum, dodan med delovanjem.

Kot sem že omenil, ojačevalniki razreda D niso digitalni ojačevalniki, kot jih včasih iz neznanega razloga imenujejo. Glasbenega signala stereo naprave ne pretvorijo v digitalno vrsto številk; Namesto tega uporabljajo analogno zasnovo kvadratnega vala, ki temelji na tehnologiji modulacije širine impulza (PWM).

Avtomobilski ojačevalnik razreda D deluje tako:

1. Vhodni signal nizke ravni iz glavne enote je moduliran, ali spremenjeno z visokofrekvenčnim vezjem, ki spremeni zvočni signal v niz kvadratnih signalov za vklop/izklop, ki se razlikujejo po širini glede na vhodni nivo.
2. Ti signali se nato uporabijo za pogon močnostnih tranzistorjev, ki jih ojačajo. Signali s pravokotnimi valovi so ojačeni na višjo napetost iz preklopnega napajanja ojačevalnika in so zdaj sposobni oddajati visoko moč zvočnikom. Ker se pravokotni valovi hitro vklopijo in izklopijo, tranzistorji nikoli ne ostanejo vklopljeni dlje časa, kar zmanjša porabljeno in izgubljeno energijo.
3. Ojačane kvadratne valove zgladijo elektronska vezja, ki jih spremenijo nazaj v ojačano različico izvirnega ukrivljenega glasbenega signala.
4. Pred izhodnimi priključki zvočnikov filtri odstranijo visokofrekvenčni šum iz izhodnega signala, saj ga ojačevalnik poskuša odstraniti iz obsega zvoka, ki ga slišite. Izhod je ojačana različica vhodnega signala z visoko močjo.

Skoraj vsi ojačevalniki razreda D (za razliko od modelov razreda A ali A/B) uporabljajo posebno integrirano vezje (IC), ki skrbi za rezanje zvočnega signala in pogon močnostnih tranzistorjev. Nekatere miniaturne različice so zasnovane kot izdelek »vse v enem« in poganjajo zvočnike neposredno. Ti se običajno uporabljajo za računalniške zvočnike manjše moči ali miniaturne domače stereo ojačevalnike.

Nizkocenovni avtomobilski ojačevalniki pogosto uporabljajo standardni krmilni čip ojačevalnika razreda D, medtem ko imena blagovnih znamk pogosteje uporabljajo naprednejši IC po meri.

Tako kot drugi ojačevalniki tudi mnogi ponujajo vhode visoke ravni za delo s tovarniškimi stereo enotami.

Opomba: Morda boste videli nekatere domače in avtomobilske ojačevalnike, ki se oglašujejo kot »razred T«, »razred G« ali s podobnim imenom. Ne glede na to, kako zvenijo, so tudi te le preimenovane različice iste osnovne zasnove razreda D z nekaj spremembami ali prilagoditvami po meri.

Ali so ojačevalniki razreda D visoke zvestobe?

V najstrožjem smislu, ne, te vrste ojačevalnikov niso visoka zvestoba za razliko od ojačevalnikov razreda A s specifikacijami za izjemno nizko popačenje ali kakovostjo zvoka vrhunskih modelov razreda A/B. To je zato, ker zvestoba zvoka ojačevalnikov razreda D mora biti nekoliko ogroženi, da bomo imeli koristi od učinkovitosti, ki jo ponujajo.

Da bi zagotovili čistost zvoka svetovnega razreda, ojačevalniki razreda A porabijo veliko energije, ki se pretvori v toploto. Vendar pa jih imajo nekateri še vedno raje, ker ponujajo brezkompromisno ojačitev zvoka, izjemno nizko popačenje in zelo zvesto reproducirajo glasbeni signal.

Vrhunski ojačevalniki razreda AB, čeprav niso tako dobri kot razred A, ponujajo tudi odlično kakovost zvoka na dodaten račun višje cene. Celo nizkocenovni in ojačevalniki srednjega razreda A/B lahko ponudijo zvok visoke ločljivosti, če so pravilno zasnovani zaradi delovanja tehnologije.

Ker ojačevalniki razreda A/B ponujajo poleg spodobne učinkovitosti dobro kakovost zvoka in so poceni za izdelavo, so že leta najpogostejši tip avtomobilskih ojačevalnikov. Kljub temu so se ojačevalniki razreda D izboljšali in postajajo vse bolj priljubljeni.

Tukaj je razlog, zakaj so ojačevalniki razreda D slabše zvestobe:

• Ojačevalniki razreda D uporabljajo tehnologijo PWM za pretvorbo izvirnega signala v kvadratne valove in nazaj. To pomeni, da se lahko izgubi majhna količina zvestobe. Vsakič, ko se glasbeni signal pretvori, se izgubi nekaj natančnosti.
• Med delovanjem se zvočnemu signalu nenamerno doda več šuma kot druge vrste ojačevalnikov. Zaradi tega imajo ti ojačevalniki pogosto nižje razmerje med signalom in šumom (SNR) kot njihovi primerki. Na splošno velja, da višji kot je SNR, tem bolje.

Ne dovolite, da bi zaradi tega ustvarili napačen vtis – današnji ojačevalniki so zelo dobri!

Veliko so se izboljšali – a kakovost je pomembna!

Pred 5 do 10 leti so bili ojačevalci razreda D, ki sem jih preizkusil, razočarani. Dobra novica je, da je današnjih ojačevalnikov veliko boljše. Dokler skrbno nakupujete in ste pozorni na podrobnosti, boste z zvokom zadovoljni.

Na primer, 4-kanalni ojačevalnik Alpine MRV-F300 razreda D, ki sem ga ocenil tukaj, je majhen ojačevalec z odličnim zvokom, v katerem sem užival.

Večini ljudi bo skoraj nemogoče ugotoviti razliko v kakovosti zvoka, če primerjajo zelo dober ojačevalnik razreda D s povprečnim ojačevalnikom A/B. Razen če ste zelo izbirčni glede kakovosti zvoka, to ne bi smelo biti problem.

Če nameravate ojačevalnik uporabljati samo za nizke tone, kakovost zvoka pravzaprav ni pomembna, saj ne slišimo razlike pri nizkih frekvencah. Zato so jih uporabljali le za ojačevalnike nizkotoncev, preden se je tehnologija izboljšala.

Kaj je mono avtomobilski ojačevalnik razreda D?

Avtomobilski mono ojačevalniki razreda D so zasnovani tako, da nizkotonskim zvočnikom zagotavljajo veliko moči za visoko glasne nizke tone, ki so res močni. Za razliko od ojačevalnikov polnega obsega so omejeni na samo proizvaja bas.

Večina mono avtomobilskih ojačevalnikov ima nekaj skupnih lastnosti:

• Ocena nižje impedance zvočnika (Ohmi):mnogi zmorejo znižati na 2 ohma ali celo 1 ohm za največjo moč.
• Ne podpira celotnega obsega. Večine ni mogoče uporabiti za koaksialne ali komponentne zvočnike, na primer. Zvok, ki ga lahko ustvarijo, je omejen le na nizke tone.
• Visoka izhodna moč:Dandanes imajo mono ojačevalniki razreda D nazivne moči, kot so 500 W RMS, 750 W RMS in celo 1000 vatov ali več! To omogoča učinkovitost razreda D.
• Nadzor glasnosti nizkotonskega zvočnika:nekateri modeli imajo vrtljiv gumb za prilagajanje glasnosti ojačevalnika na armaturni plošči.
• Prilagodljiv nizkotonski filter:običajno, čeprav ne morejo proizvesti zvoka nad 250 Hz ali več, lahko nastavite izrez kretnice od 20 do 250 Hz, odvisno od posameznega ojačevalnika.

Medtem ko uporabljajo en sam monozvočni (mono) kanalski izhod, imajo nekateri dodaten nabor zvočniških terminalov za lažjo priključitev več podsistemov, če želite.

Ali so ojačevalniki razreda D dobri za nadomestke?

Najpomembneje je razumeti, da so ti mono ojačevalniki (imenovani tudi »monoblok« ojačevalniki) zasnovani samo da globokotoncu zagotovi veliko moč in nič več. V tem pogledu so odlični za podpisnike!

Nudijo višjo vrednost vatov na dolar kot katera koli druga vrsta ojačevalnikov. Pravzaprav lahko danes najdete nekaj, ki lahko zagotovijo 500 vatov RMS (ali več!) za 100 $ in manj.

Ali je ojačevalnik razreda D boljši?

Pravega "najboljšega" razreda ojačevalnikov ni - vsaj trenutno ne. Vsak ima prednosti in slabosti, kar pomeni, da je odvisno od tega, kaj je najboljše za vas. Na primer, če ste kot večina ljudi in želite dober zvok, vendar najboljšo vrednost za svoj denar, potem da, v tem primeru je verjetno bolje.

Ko pa gre za tisto, kar je pomembno za večino ljudi, so avtomobilski ojačevalniki razreda D boljši v večini, vendar ne v vseh kategorijah, ki štejejo.

Tukaj je primerjava različnih razredov ojačevalnikov ter njihovih prednosti in slabosti:

Primerjalni diagram razreda avtomobilskih ojačevalnikov

Diagram, ki primerja glavne stvari, ki vas zanimajo, z zvočnimi ojačevalci. Kot sem že omenil, so ojačevalniki razreda A/B dober kompromis med kakovostjo zvoka, ceno in močjo. Vendar, kot lahko vidite tukaj, so ojačevalniki razreda D dandanes ugodnejši in ponujajo več za svoj denar. So boljša vsestranska izbira za večino ljudi, ki ne potrebujejo kakovosti zvoka na avdiofilski ravni.

Kot sem že omenil, postajajo ojačevalniki razreda D vedno bolj priljubljeni, poleg tega pa so za večino ljudi boljša vrednost. Razen če iščete najboljšo možno kakovost zvoka, ki jo lahko kupite, boste za svoj denar dobili več moči, dostopno ceno in lažjo namestitev.

Kot lahko vidite na mojem zgornjem diagramu, se ojačevalniki razreda A odlikujejo po kakovosti zvoka (imajo ultra nizko popačenje in odlično reproducirajo glasbeni signal), vendar ne dosegajo skoraj vseh drugih področij.

Ojačevalniki razreda A/B so bili dolga leta najboljša vsestranska izbira. Ponujajo zelo dobro kakovost zvoka tudi pri nizkocenovnih modelih, pošteno razpoložljivost energije, so cenovno dostopni, vendar niso tako kompaktni. Ojačevalniki razreda A niso več pogosto na voljo za avtomobilski zvok, zato v resnici niso konkurenca.

Kot lahko vidite, imajo ojačevalniki razreda D več prednosti kot slabosti – manjši so, za ta denar lahko dobite več moči in porabijo manj električnega toka, vendar po kakovosti zvoka niso na avdiofilski ravni. Pri nakupovanju lahko na primer najdete model z močjo 4 x 100 vatov RMS v primerjavi z ojačevalnikom A/B moči 4 x 50 vatov RMS.

Navsezadnje so za večino ljudi ojačevalniki razreda D odlični in najboljša izbira, če niste zelo izbirčni glede zvoka kakovost. Ne razumite me narobe – današnji modeli imajo zelo dobro kakovost zvoka – le ne vrhunskega zvoka na avdiofilski ravni. Če tega ne iščete, se vam bodo zdeli zelo prijetni.

Razred D proti avtomobilskim ojačevalnikom razreda A/B

Diagram, ki primerja delovanje ojačevalnikov razreda A/B in razreda D. Za razliko od ojačevalnikov razreda D modeli A/B ne spremenijo izvirnega signala, ampak ga namesto tega ojačajo in razdelijo na pozitivno in negativno polovico, da poganjajo izhodne stopnje. Ojačevalniki razreda D izkoriščajo načela PWM in jih poganjajo le del časa, kar zmanjša porabo energije.

Kaj je avtomobilski ojačevalnik razreda AB?

Ojačevalniki razreda A/B so prisotni že desetletja in se gibljejo po cenah od super-proračunskih ravni do vrhunskih modelov. V vseh primerih je uporabljena osnovna zasnova enaka:vhodni signal se uporablja za pogon izhodnih tranzistorjev s pozitivno in negativno polovico, pri čemer se vhod poveča z uporabo notranje napajalne napetosti ojačevalnika za pogon zvočnikov.

Zaradi njihovega delovanja se nekaj energije izgubi (približno 45-35 % ali več, odvisno) in konča kot toplota, ki segreje hladilnik (težko kovinsko ohišje). Ponujajo zelo dobro kakovost zvoka, saj ne spreminjajo zvočnih signalov, temveč jih samo ojačajo.

Vezje razreda D uporablja načela PWM za varčevanje z izgubljeno energijo, saj izhodne tranzistorje preklaplja le del časa. Za razliko od ojačevalnikov razreda A/B, delujejo spremenite vhodni signal:pretvori se v kvadratne valove, ki se pretvorijo nazaj v gladke valove, tako kot vhodni signal, ko zapustijo ojačevalnik.

Ali so ojačevalniki razreda D boljši od AB?

Ojačevalniki razreda D lahko nudijo večjo moč in/ali več ojačevalnih kanalov v enaki ali manjši velikosti kot razred A/B. Ta Pioneerjev 5-kanalni ojačevalnik, na primer, lahko zagotovi več moči za 4 zvočnike in namenski globokotonski kanal kot A/B ojačevalci enake velikosti. Zaradi tega bi lahko rekli, da je boljši.

Obstaja majhna razlika v kakovosti zvoka, ki se razlikuje glede na znamko in kakovost dizajna. Kot kompromis je razmerje med signalom in šumom nekoliko slabše od modelov A/B. Na primer, približno 90 dB je bolj značilno za dobre, medtem ko se A/B ojačevalniki pogosto začnejo pri 90 dB, 100 dB pa ni neobičajno.

Ni res, da so ojačevalniki razreda D boljši od A/B, vendar za večino ljudi so. Na primer, veliko ljudi ne skrbi za boljše specifikacije kakovosti zvoka, kot sta šum ali SNR.

Bolj jim je mar za moč, ki jo bodo dobili za svoj denar – v tem pogledu so ojačevalniki razreda D so boljše. V mnogih primerih jih je tudi lažje namestiti, saj so manjši.

Mislim, da je najboljši odgovor, če rečemo, da so glede moči, velikosti in vrednosti boljši od večine A/B ojačevalnikov. Niso boljši za višjo kakovost zvoka. Obstaja pa nekaj ojačevalnikov razreda D z odlično kakovostjo zvoka.

Zanje boste morali odšteti več, saj so bolj napredne zasnove, da lahko ustvarijo višjo raven kakovosti zvoka kot večina.

Nekateri ojačevalniki razreda D, kot je ta od JL Audio, ponujajo odlično kakovost zvoka, ki se lahko kosa z večino ojačevalnikov A/B. So pa dražji.

Ali lahko v avtu uporabljam pomorski ojačevalnik razreda D?

Pomorski ojačevalnik, nameščen za uporabo in testiranje v vozilu. Ne oklevajte in sami uporabite ojačevalnik razreda D, če želite!

Da, navtični ojačevalnik lahko namestite v svoj avto, tovornjak ali motocikel!

Pravzaprav ponujajo nekaj odličnih možnosti namestitve, ki jih sicer morda ne bi imeli!

Tukaj je seznam nekaj odličnih možnih možnosti in težav, ki jih rešujejo:

• Ladijski mini ojačevalniki razreda D so odlični za zanesljivo napajanje in odličen zvok v motociklih, saj se lahko namestijo v manjše prostore in se ne pregrejejo.
• Pomorski ojačevalnik je primeren za vozila na prostem in je veliko ugodnejši od posebnih ojačevalnikov proizvajalca vozil.
• Zvočni sistem lahko zgradite brez stereo! Nekateri pomorski ojačevalniki razreda D imajo vgrajen sprejemnik Bluetooth in možnost krmilnika, ki to omogoča.

Pomorski ojačevalniki ponujajo nekaj odličnih rešitev za nekatere posebne namestitve v ohišje, kot so klasični avtomobili. Namesto da bi porabili kup denarja za izdelavo po meri ali kovinske izdelke, lahko uporabite ojačevalnik za neposreden zvok, ki ga je enostavno namestiti in deluje odlično.

Resnično ni nobenih "slabosti", zaradi katerih bi morali skrbeti, razen kozmetične barve in sloga. Poleg tega pri nakupovanju to pomeni, da je mogoče imeti še več možnosti in morda boste našli veliko.

Več člankov o ojačevalnikih in zvočnikih

Imam še nekaj odličnih informacij, ki vam bodo pomagale izvedeti več:

• Tukaj je podrobna razlaga delovanja ojačevalnika.
• Razlike med pomorskim in avtomobilskim ojačevalnikom
• Takole je opisano, kako priključite žico zvočnika na banana vtiče, zvočnike in jo celo podaljšate za večjo dolžino.
• Potrebujete več moči s svojim ojačevalnikom za globokotonce? Tukaj je opisano, kako premostiti ojačevalnik.