Comprensione delle specifiche:distorsione del crossover dell'amplificatore audio per auto di classe AB
Siamo al nostro penultimo articolo nella nostra serie di specifiche dell'amplificatore audio per auto e questa volta parleremo della distorsione del crossover dell'amplificatore di 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 di classe B. Non preoccuparti:ti spiegheremo quali sono le cause e come è ridotto al minimo a un livello quasi impercettibile.
Come funzionano gli amplificatori di classe AB?
Prima di poter spiegare cos'è la distorsione crossover, avrai bisogno di una conoscenza di base di come funziona l'uscita di un amplificatore di classe AB. In un amplificatore di Classe A, un singolo transistor (o banco di transistor) si occupa di controllare la tensione che va all'altoparlante. Quando non viene prodotto alcun segnale, il transistor è impostato a un livello di uscita del 50% (e diventa MOLTO caldo). Quando la corrente alternata (AC) dalla sorgente del segnale passa attraverso l'amplificatore, la tensione di uscita aumenta e diminuisce fino a raggiungere il livello massimo o minimo possibile associato allo spegnimento del transistor o al livello di uscita massimo.
In un amplificatore di classe B, utilizziamo un transistor per gestire la metà positiva della forma d'onda e un secondo transistor per gestire la metà negativa. Il vantaggio principale è che quando non c'è segnale presente, entrambi i dispositivi sono quasi completamente spenti e si consuma pochissima energia.
La topologia di Classe B è il punto in cui sorge il nostro problema di distorsione del crossover. Poiché il segnale audio oscilla da positivo a negativo, deve passare da un dispositivo all'altro senza problemi. È a questo punto in cui il segnale passa da un dispositivo all'altro che possono verificarsi problemi, da cui il nome, distorsione crossover.
I progettisti di amplificatori che si preoccupano veramente delle qualità sonore dei loro prodotti sanno come gestire questa transizione e possono eliminare efficacemente la distorsione del crossover polarizzando i dispositivi di uscita positivi e negativi nelle loro regioni attive. Anche se questo crea un po' più di calore, riduce drasticamente la distorsione. Ecco da dove viene la parte di Classe A di un amplificatore AB:i dispositivi sono leggermente accesi (come un amplificatore di Classe A), ma per segnali di alto livello, agiscono in una configurazione di Classe B.
Perché la distorsione crossover è importante?
A bassi livelli di uscita, anche negli amplificatori di classe AB di qualità moderata, la distorsione del crossover è più prevalente rispetto a quando un amplificatore produce quantità di potenza molto basse. Più precisamente, l'effetto della distorsione del crossover diminuisce all'aumentare del livello di uscita.
Diamo un'occhiata alle caratteristiche di distorsione di tre diverse topologie di amplificatori per ottenere una migliore comprensione di tale affermazione. Il primo è il nostro amplificatore a quattro canali di bassa qualità davvero scandaloso. Questo cavallo di battaglia della mediocrità ci è servito bene in questa serie per spiegare il tipo di distorsione armonica rispetto al suo livello di uscita.
Per un contrasto netto e drammatico, passeremo al nostro amplificatore di fascia alta. Questo amplificatore è unico in quanto utilizza un design ad alta polarizzazione destinato specificamente a ridurre la distorsione di crossover nella transizione tra i dispositivi di uscita positivi e negativi. Il grafico sottostante mostra la distorsione dello 0,09% rispetto al livello di uscita.
Scelta dell'amplificatore giusto per il tuo sistema audio
Se gli obiettivi del tuo sistema audio sono prestazioni di prim'ordine e intendi utilizzare amplificatori di Classe AB, puoi ridurre gli effetti della distorsione crossover abbinando i requisiti di potenza dei tuoi altoparlanti con amplificatori che funzioneranno più in alto nella loro gamma di uscita. Ad esempio, se desideri un amplificatore da 150 watt per canale per i tuoi driver per i bassi medi, potresti aver bisogno solo di un amplificatore da 50 watt per i tuoi altoparlanti di fascia media e un amplificatore da 10 watt per i tuoi tweeter per ottenere la stessa uscita acustica livello. BestCarAudio.com ha pubblicato un articolo sulla gestione della potenza degli altoparlanti che spiega perché.
Anche se non puoi sempre scegliere amplificatori di alta qualità con livelli di potenza estremamente bassi, puoi ridurre al minimo l'effetto della distorsione del crossover non utilizzando un amplificatore mostruoso sui tuoi tweeter. Il tuo rivenditore locale specializzato nel miglioramento dei dispositivi mobili sarà lieto di progettare e installare un fantastico aggiornamento del sistema audio per auto:passa a parlare con uno dei suoi specialisti di prodotto oggi stesso!