Capire le Specifiche: Distorsione di Crossover Amplificatori Classe AB Audio Auto
Siamo al nostro penultimo articolo nella nostra serie sulle specifiche degli amplificatori audio auto e questa volta parleremo della distorsione di crossover degli amplificatori Classe AB. Questa distorsione non ha nulla a che fare con i filtri passa-alto o passa-basso integrati nel tuo amplificatore; è un problema con il concetto stesso della topologia dell'amplificatore Classe B. Non preoccupatevi — spiegheremo cosa la causa e come viene minimizzata a un livello di quasi inudibilità.
Come Funzionano gli Amplificatori Classe AB?
Prima di poter spiegare cos'è la distorsione di crossover, avrete bisogno di una comprensione di base di come funziona l'uscita di un amplificatore Classe AB. In un amplificatore Classe A, un singolo transistor (o banco di transistor) si occupa di controllare la tensione che va all'altoparlante. Quando nessun segnale viene prodotto, il transistor è impostato a un livello di uscita del 50% (e diventa MOLTO caldo). Mentre la corrente alternata (AC) dalla sorgente del segnale passa attraverso l'amplificatore, la tensione di uscita sale e scende finché non raggiunge il livello massimo o minimo possibile associato al transistor spento o al suo livello massimo di uscita.
In un amplificatore Classe B, usiamo un transistor per gestire la mezza onda positiva della forma d'onda e un secondo transistor per gestire la mezza onda negativa. Il vantaggio primario è che quando non c'è segnale presente, entrambi i dispositivi sono quasi completamente spenti e viene consumata pochissima potenza.
La topologia Classe B è dove sorge il nostro problema di distorsione di crossover. Mentre il segnale audio oscilla da positivo a negativo, deve commutare da un dispositivo all'altro senza problemi. È in questo punto dove il segnale fa crossover da un dispositivo all'altro che i problemi possono accadere — da qui il nome, distorsione di crossover.
I progettisti di amplificatori che tengono davvero alle qualità sonore dei loro prodotti sanno come gestire questa transizione e possono eliminare efficacemente la distorsione di crossover polarizzando i dispositivi di uscita positivi e negativi nelle loro regioni attive. Mentre questo crea un po' più di calore, riduce drammaticamente la distorsione. È qui che viene la parte Classe A di un amplificatore AB: I dispositivi sono accesi un po' (come un amplificatore Classe A), ma per segnali ad alto livello, agiscono in una configurazione Classe B.
Perché la Distorsione di Crossover È Importante?
A bassi livelli di uscita, anche in amplificatori Classe AB di qualità moderata, la distorsione di crossover è più prevalente che quando un amplificatore sta producendo quantità molto basse di potenza. Più accuratamente, l'effetto della distorsione di crossover diminuisce man mano che il livello di uscita aumenta.
Guardiamo le caratteristiche di distorsione di tre diverse topologie di amplificatori per ottenere una comprensione migliore di quella affermazione. Primo è il nostro amplificatore a quattro canali veramente scandaloso di bassa qualità. Questo cavallo di lavoro della mediocrità ci ha servito bene attraverso questa serie nell'esplicare il tipo di distorsione armonica versus il suo livello di uscita.
Per un contrasto netto e drammatico, passeremo al nostro amplificatore di fascia alta. Questo amplificatore è unico in quanto usa un design ad alto bias inteso specificamente per ridurre la distorsione di crossover nella transizione tra i dispositivi di uscita positivi e negativi. Il grafico qui sotto mostra la distorsione dello 0,09% versus il livello di uscita.
Scegliere l'Amplificatore Giusto per il Tuo Sistema Audio
Se gli obiettivi per il tuo sistema audio sono prestazioni di classe mondiale, e intendi usare amplificatori Classe AB, puoi ridurre gli effetti della distorsione di crossover abbinando i requisiti di potenza dei tuoi altoparlanti con amplificatori che opereranno più in alto nel loro range di uscita. Per esempio, se vuoi un amplificatore da 150 watt per canale per i tuoi driver mid-bass, potresti aver bisogno solo di un amplificatore da 50 watt per i tuoi altoparlanti midrange e un amplificatore da 10 watt per i tuoi tweeter per raggiungere lo stesso livello di output acustico. BestCarAudio.com ha pubblicato un articolo sulla gestione della potenza degli altoparlanti che spiega perché.
Mentre non puoi sempre scegliere amplificatori di alta qualità con livelli di potenza estremamente bassi, puoi minimizzare l'effetto della distorsione di crossover non usando un amplificatore mostruoso sui tuoi tweeter. Il tuo rivenditore specializzato locale in miglioramenti mobile sarebbe felice di progettare e installare un incredibile aggiornamento del sistema audio auto — passa e parla con uno dei loro Specialisti di Prodotto oggi!