Bezpłatna biblioteka techniczna

Nowa litera w alfabecie

Katalog / Sztuka dźwięku

 Komentarze do artykułu

Do niedawna walka o wydajność wzmacniaczy i jakość dźwięku przebiegała w dwóch kierunkach. Wzmacniacze analogowe zapewniały poprawę jakości dźwięku przy jednoczesnym spadku wydajności, podczas gdy wzmacniacze cyfrowe zapewniały wysoką wydajność przy niskiej jakości sygnału.

Jednocześnie problemy te można rozwiązać poprzez wspólne zastosowanie cyfrowych i analogowych metod przetwarzania sygnałów, a wieloletni rozwój został uwieńczony sukcesem. Według Tripath Technology, jej wzmacniacze klasy T łączą wysoką wydajność z audiofilską jakością dźwięku.

Magazyn pisał już o głównych klasach wzmacniaczy częstotliwości audio. Wzmacniacze klasy ekonomicznej B znaczne niskie zniekształcenia sygnału („pierwszy wat”) to charakterystyczne dla wzmacniaczy klasy audiofilskiej A niesamowicie żarłoczny. Rozwiązania klasy kompromisowej AB nie rozwiązuje całkowicie żadnego problemu.

W najlepszym przypadku tylko połowa mocy pobieranej przez wzmacniacz trafia do obciążenia. Reszta grzeje tranzystory stopnia wyjściowego. Aby poprawić wydajność wzmacniaczy analogowych, zaproponowano wiele rozwiązań technicznych, które można podsumować w trzech grupach:

1. Praca równoległa na całkowitym obciążeniu kaskady małej mocy A i potężna klasa B (Klasa Super A).

2. Praca na całkowitym obciążeniu kaskad o różnych napięciach zasilania (kl G).

3. Kontrola napięcia zasilania stopnia wyjściowego (klasa H).

Jednak złożoność konstrukcji nie uzasadniała oszczędności, a wzmacniacze tego typu nie były powszechnie stosowane nawet w sprzęcie AGD. W sektorze motoryzacyjnym sytuacja jest jeszcze gorsza:

• niskie napięcie zasilania zwiększa straty w stopniu wyjściowym wbudowanych wzmacniaczy jednostek głównych;

• zasilacze do zewnętrznych wzmacniaczy wpływają na prawie wszystkie jego cechy, zwłaszcza przy niskiej częstotliwości konwersji (typowej dla modeli budżetowych).

Wzmacniacze klasowe D - realizacja pomysłów projektowych ery „cyfrowej”. Ich główną cechą jest zastosowanie modulacji szerokości impulsu (PWM, znanej również jako PWM - modulacja szerokości impulsu) zamiast wzmocnienia. W przeciwieństwie do wzmacniaczy analogowych, w których sygnał wyjściowy jest „powiększoną” kopią sygnału wejściowego, sygnał wyjściowy wzmacniaczy tej klasy D jest prostokątnym impulsem. Ich amplituda jest stała, a czas trwania („szerokość”) zmienia się w zależności od amplitudy sygnału analogowego wchodzącego na wejście wzmacniacza.

Częstotliwość impulsów (częstotliwość próbkowania) jest stała iw zależności od wymagań stawianych wzmacniaczowi waha się od kilkudziesięciu do kilkuset kiloherców. Po utworzeniu impulsy są wzmacniane przez tranzystory końcowe pracujące w trybie klucza. Konwersja sygnału impulsowego na analogowy następuje w filtrze dolnoprzepustowym na wyjściu wzmacniacza lub bezpośrednio w obciążeniu.

Główną zaletą wzmacniaczy tej klasy jest wysoka sprawność (w najlepszych egzemplarzach dochodząca do 95%). Wyjaśnia to fakt, że amplituda impulsów jest prawie równa napięciu zasilania, a straty mocy na tranzystorach wyjściowych są minimalne. Zniekształcenia rosną wraz ze wzrostem częstotliwości sygnału i spadkiem częstotliwości próbkowania. Moc wyjściowa zależy również pośrednio od częstotliwości próbkowania – wraz ze wzrostem częstotliwości maleje indukcyjność cewek i maleją straty w filtrze wyjściowym.

Podobnie jak wzmacniacze analogowe, wzmacniacze przełączające są podzielone na podklasy. AD и BD, a ich zalety i wady są również podobne. Wzmacniacze w swojej klasie AD w przypadku braku sygnału wejściowego stopień wyjściowy kontynuuje pracę, emitując impulsy o tym samym czasie trwania do obciążenia. Pozwala to na poprawę jakości transmisji słabych sygnałów, ale znacznie obniża wydajność i rodzi szereg problemów technicznych.

W szczególności trzeba się liczyć z tzw. prądem przelotowym, który występuje przy jednoczesnym przełączaniu tranzystorów wyjściowych. Aby wyeliminować przepływ prądu w stopniu wyjściowym, wprowadza się czas martwy między zamknięciem jednego tranzystora a otwarciem drugiego.

Praktyczne zastosowania znajdują się we wzmacniaczach klasy BD, które są prostsze w konstrukcji, których stopień wyjściowy w przypadku braku sygnału generuje impulsy o bardzo krótkim czasie trwania lub jest w stanie spoczynku. Jednak we wzmacniaczach tego typu główna wada tej metody jest najbardziej wyraźna - zależność poziomu zniekształceń nieliniowych od częstotliwości próbkowania i częstotliwości sygnału. Ponadto zniekształcenia zwiększają się, gdy przesyłane są sygnały o niskim poziomie.

Stworzenie wysokiej klasy wzmacniacza klasy szerokopasmowej D wymaga znacznej złożoności projektu. Dlatego w samochodowych systemach audio takie wzmacniacze są nadal stosowane tylko w subwooferach - w tym przypadku poziom zniekształceń nieliniowych do kilku procent jest całkiem akceptowalny.

Wzmacniacze w swojej klasie T jakość dźwięku została poprawiona o rząd wielkości przy zachowaniu wysokiej wydajności. Jest to szczególnie prawdziwe podczas tworzenia wzmacniaczy mocy jednostek głównych. Tripath Technology produkuje wzmacniacze zintegrowane 10W i 20W do przenośnych urządzeń audio i radioodtwarzaczy, a także mikroukłady do tworzenia wzmacniaczy o większej mocy - do 300W.

Z wykresów wynika, że ​​wzmacniacze klasowe T pod względem wykonania nie ustępują najlepszym próbkom wzmacniaczy analogowych. Poziom zniekształceń jest minimalny, aw widmie sygnału wyjściowego praktycznie nie ma wyższych harmonicznych. W rezultacie reprodukcja sygnału muzycznego staje się bardziej naturalna.

Główną różnicą między nowymi wzmacniaczami, zarówno analogowymi, jak i tradycyjnymi cyfrowymi, jest niski poziom zniekształceń intermodulacyjnych, który jest niższy od współczynnika harmonicznego.

Do wzmacniaczy klasowych ABna przykład współczynnik zniekształceń intermodulacyjnych znacznie (czasami kilkadziesiąt razy) przekracza współczynnik harmoniczny; dla wzmacniaczy klasowych A wielkości te są tego samego rzędu. Wzmacniacze zintegrowane w tym wskaźniku są nieco gorsze od swoich odpowiedników „dużej” klasy. T, ale tradycyjne mikroukłady w ogóle nie konkurują. Nic więc dziwnego, że na ostatniej wystawie w Las Vegas zaprezentowano dużą liczbę magnetofonów i wzmacniaczy nowego typu.

W czym tkwi sekret metody? Korzystanie z zastrzeżonej technologii Cyfrowe przetwarzanie mocy (TM). Tej technologii poświęcono sporo tekstu w materiałach firmowych, ale z oczywistych względów bardzo mało przydatnych informacji. Sekret zawiera nie tylko szczegóły, ale także zasadę przetwarzania sygnału. Jeśli odrzucimy retorykę, wszystko sprowadza się do dwóch powiązanych ze sobą procesów - „przewidywania” (przetwarzanie predykcyjne) i „transformacji adaptacyjnej” (adaptacyjne przetwarzanie sygnału). Spróbujmy dowiedzieć się, „jak tutaj stają się silniejsze”.

Od niepamiętnych czasów kapłani i wróżbici zajmowali się przepowiadaniem, z różnym skutkiem. W naszym przypadku możesz sprawdzić poziom sygnału dźwiękowego na dwa sposoby:

• Obliczenie. Monitorowana jest szybkość zmian sygnału (pochodna) i na tej podstawie obliczana jest wartość sygnału w następnym punkcie czasowym. Może być realizowany zarówno w wersji analogowej, jak i cyfrowej. Procesor dźwięku może korzystać z modeli matematycznych opartych na danych statystycznych.
• Pomiar. Sygnał jest przetwarzany przez cyfrową linię opóźniającą, co pozwala z wyprzedzeniem zmierzyć jego amplitudę. Wymagany jest precyzyjny przetwornik ADC.

Sądząc po tym, że zakres dynamiczny nawet wzmacniaczy zintegrowanych przekracza 100 dB, obliczana jest amplituda sygnału. Dlaczego musisz ją znać? Wzmacniacze w swojej klasie T nie ma ustalonej częstotliwości próbkowania – zmienia się ona w sposób ciągły w paśmie do 1,5 MHz zgodnie z algorytmem „konwersji adaptacyjnej”. Początkowe dane to tylko amplituda sygnału i szybkość jego zmian. Upsampling poprawia jakość dźwięku i upraszcza konstrukcję filtra wyjściowego.

Istoty algorytmu przetwarzania można się tylko domyślać. Oprócz powyższego konwersja adaptacyjna może również obejmować wewnętrzne ujemne sprzężenie zwrotne - cyfrowe lub analogowe. Na tej podstawie można przypuszczać, że ww Cyfrowe przetwarzanie mocy (TM) umieść jedną z odmian delta - modulację. Różni się on od tradycyjnego impulsowo-szerokościowego tym, że nie jest to wartość bezwzględna przesyłanego sygnału, ale jego zmiana względem poprzedniego stanu (stąd „delta” w nazwie).

Negatywne sprzężenie zwrotne jest w nim zawarte genetycznie, a „przewidywanie” też ma swoje miejsce…

Chipy są produkowane bezpośrednio przez Tripath Technology. Produkowana jest znaczna liczba różnych komponentów, w tym gotowe moduły wzmacniające. Wszystkie funkcje przetwarzania sygnału są skoncentrowane w jednym chipie z minimalną liczbą komponentów zewnętrznych. Wzmacniacze małej i średniej mocy produkowane są w konstrukcji zintegrowanej. We wzmacniaczach dużej mocy stopień wyjściowy realizowany jest na elementach dyskretnych. Wyjściowy filtr LC jest we wszystkich przypadkach montowany oddzielnie.

I jako ilustracja do tego, co zostało powiedziane - kilka liczb:

Publikacja: www.bluesmobil.com/shikhman

 Polecamy ciekawe artykuły Sekcja Sztuka dźwięku:

▪ Grób garbnikowy poprawny

▪ Pasywna kontrola tonów

▪ Bi-ampling czy bi-wearing?

Zobacz inne artykuły Sekcja Sztuka dźwięku.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Zagrożenie śmieciami kosmicznymi dla ziemskiego pola magnetycznego 01.05.2024

Coraz częściej słyszymy o wzroście ilości śmieci kosmicznych otaczających naszą planetę. Jednak do tego problemu przyczyniają się nie tylko aktywne satelity i statki kosmiczne, ale także pozostałości po starych misjach. Rosnąca liczba satelitów wystrzeliwanych przez firmy takie jak SpaceX stwarza nie tylko szanse dla rozwoju Internetu, ale także poważne zagrożenia dla bezpieczeństwa kosmicznego. Eksperci zwracają obecnie uwagę na potencjalne konsekwencje dla ziemskiego pola magnetycznego. Dr Jonathan McDowell z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics podkreśla, że ​​firmy szybko wdrażają konstelacje satelitów, a liczba satelitów może wzrosnąć do 100 000 w następnej dekadzie. Szybki rozwój tych kosmicznych armad satelitów może prowadzić do skażenia środowiska plazmowego Ziemi niebezpiecznymi śmieciami i zagrożenia dla stabilności magnetosfery. Metalowe odłamki ze zużytych rakiet mogą zakłócać jonosferę i magnetosferę. Oba te systemy odgrywają kluczową rolę w ochronie i utrzymaniu atmosfery ... >>

Zestalanie substancji sypkich 30.04.2024

W świecie nauki istnieje wiele tajemnic, a jedną z nich jest dziwne zachowanie materiałów sypkich. Mogą zachowywać się jak ciało stałe, ale nagle zamieniają się w płynącą ciecz. Zjawisko to przyciągnęło uwagę wielu badaczy i być może w końcu jesteśmy coraz bliżej rozwiązania tej zagadki. Wyobraź sobie piasek w klepsydrze. Zwykle przepływa swobodnie, ale w niektórych przypadkach jego cząsteczki zaczynają się zatykać, zamieniając się z cieczy w ciało stałe. To przejście ma ważne implikacje dla wielu dziedzin, od produkcji leków po budownictwo. Naukowcy z USA podjęli próbę opisania tego zjawiska i zbliżenia się do jego zrozumienia. W badaniu naukowcy przeprowadzili symulacje w laboratorium, wykorzystując dane z worków z kulkami polistyrenowymi. Odkryli, że wibracje w tych zbiorach mają określone częstotliwości, co oznacza, że ​​tylko określone rodzaje wibracji mogą przemieszczać się przez materiał. Otrzymane ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Wielofunkcyjny adapter Xiaomi USB-C 31.05.2017 Xiaomi wprowadziło wielofunkcyjny adapter USB-C. Nowość przyda się posiadaczom nowych MacBooków, które nie mają standardowego złącza. Akcesorium może przesyłać dane, aby wyświetlić ilustrację na ekranie lub nawet telewizorze w rozdzielczości 4K Ultra HD. Koszt urządzenia wyniesie około 21 USD. Posiada 4 porty USB 3.0, które działają z najwyższą możliwą prędkością. Wszystkie kable w telefonie, tablecie i adapterze do laptopa Xiaomi wykonane są z ocynowanej miedzi, co zapewnia stabilność i wysoką przepustowość transmisji sygnału przy dużej prędkości.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Wielkość i kształt ludzkiego nosa zdeterminowany klimatem

▪ Kakao z flawonoidami czyni ludzi mądrzejszymi

▪ Magnetyczny system chłodzenia oparty na stopach z pamięcią kształtu

▪ Monitor Iiyama ProLite X3291HS

▪ Nowy implant pozwala słyszeć światło

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Śmieszne łamigłówki. Wybór artykułu

▪ artykuł Tak ciężki mlat, kruszący szkło, wykuwa stal damasceńską. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Gdzie i kiedy działał spontaniczny naturalny reaktor jądrowy? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Liliowiec. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ artykuł Elektronika w samochodzie. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Prosta ścieżka radiowa transceivera. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024