So sánh hiệu suất tỏa nhiệt giữa các loại mạch khuếch đại âm thanh, công nghệ Class HD/TD

Cho đến nay, hệ thống Class AB vẫn là chuẩn mực cho các bộ khuếch đại công suất. Hệ thống này cung cấp cấu hình mạch đơn giản và chất lượng âm thanh tuyệt hảo. Tuy nhiên, nhược điểm của nó là tầng đầu ra luôn đòi hỏi phải được cấp điện áp để đạt công suất tối đa, dẫn đến tản nhiệt rất lớn. Nhiều phương pháp khác nhau đã được phát triển để khắc phục nhược điểm này trong các hệ thống Class AB. Class H và Class D là điển hình cho những cải tiến này, nhưng chúng cũng có những vấn đề riêng.

Class H sử dụng phương pháp chuyển đổi mức điện áp theo tín hiệu đầu vào. Điều này có thể cải thiện đáng kể khả năng tản nhiệt ở tầng đầu ra khi hoạt động với tín hiệu nhỏ ở nguồn công suất thấp. Tuy nhiên, khi mức tín hiệu tăng lên, hệ thống hoạt động giống như hệ thống Class AB, và hiệu suất bị giảm. Class H không dành cho tín hiệu nhạc có dải động rộng. Một hệ thống sử dụng phương pháp chuyển đổi điện áp nhiều bước có thể được xem xét để cải thiện hiệu suất cho tín hiệu nhạc, nhưng điều này sẽ làm tăng tổn hao chuyển đổi và số lượng phần tử, khiến giải pháp này không thực tế.

Từng bộ phận riêng lẻ được sử dụng trong các sản phẩm Yamaha đều được kiểm tra kỹ lưỡng để đảm bảo đáp ứng các thông số kỹ thuật về hiệu suất và duy trì hiệu suất trong suốt quá trình sử dụng kéo dài và lặp lại. Các bộ phận cơ khí như bộ điều khiển và bộ điều chỉnh âm lượng phải trải qua các bài kiểm tra đặc biệt nghiêm ngặt. Các mẫu kiểm tra phải trải qua hàng chục nghìn chu kỳ hoạt động mà không bị hỏng trước khi được chấp thuận sử dụng trong các sản phẩm Yamaha. Ngay cả dây cáp cũng phải trải qua thử nghiệm uốn cong dưới tải trọng. Các bộ phận có thể bị hư hỏng nếu bị mở ra sẽ được kiểm tra bằng các kỹ thuật chụp cắt lớp X-quang không phá hủy tiên tiến, và nhiều bộ phận và lớp hoàn thiện được kiểm tra cẩn thận về phát thải VOC (hợp chất hữu cơ dễ bay hơi) có khả năng gây nguy hiểm. Còn nhiều hơn thế nữa, nhưng danh sách tóm tắt này sẽ giúp bạn hình dung được mức độ chi tiết và độ sâu của các bài kiểm tra cần thiết cho từng sản phẩm Yamaha.

khắc phục những nhược điểm này đồng thời mang lại lợi thế trên mọi phương diện, mang đến một bước tiến vượt bậc trong thiết kế bộ khuếch đại công suất. Nó đạt được hiệu suất tương đương với Class D mà không ảnh hưởng đến chất lượng âm thanh của bộ khuếch đại Class AB. Hơn nữa,  giải quyết tất cả các vấn đề về trọng lượng, kích thước và tỏa nhiệt mà người dùng bộ khuếch đại công suất lớn thường gặp phải.

Theo dõi tín hiệu âm thanh để luôn cung cấp công suất tối thiểu cần thiết cho tầng xuất cuối cùng, cho phép cải thiện hiệu suất đáng kinh ngạc. Nó sử dụng mạch Class D để cung cấp công suất ở tầng xuất cuối cùng của mạch Class AB. Hầu như toàn bộ năng lượng dòng điện được xuất ra dưới dạng tín hiệu âm thanh, và chỉ một phần nhỏ năng lượng còn lại được tỏa ra dưới dạng tản nhiệt thông qua bộ tản nhiệt.

Với tầng xuất cuối hoạt động ở chế độ Class AB, tín hiệu đầu ra có chất lượng âm thanh cực kỳ cao. Tín hiệu vẫn giữ nguyên dạng analog từ đầu vào đến đầu ra mà không cần chuyển đổi sang tín hiệu PWM. Đáp ứng tần số và hệ số giảm chấn không hề bị suy giảm như các hệ thống Class D. Hơn nữa, được thiết kế để hoạt động hoàn hảo, đồng thời giảm thiểu tối đa lượng nhiệt tỏa ra từ bộ khuếch đại công suất, bất kể yêu cầu tải. Tất cả mang lại chất lượng âm thanh Class AB với hiệu suất tương đương Class D.

Nguồn: Yamaha