Бруно Путцейс обсуждает эволюцию класса Д

[Mikle]

https://hometheaterhifi.com/30th-annive ... _content=5

Замечательная статья для аудиофилов и просто людей интересующихся Hi-Fi.

[Mikle]

Вот цитата из этой статьи:

Качество звука — не тайна. Это решаемая проблема, если только мы хотим так думать.

Позвольте мне предположить, что если мы строим усилитель, то опорным сигналом будет просто поступающий сигнал. Лучшим усилителем будет тот, выходной сигнал которого сложнее всего отличить на слух от входного сигнала. Интеллектуальным путем вперед становится создание тестов прослушивания, специально направленных на изучение того, что слышно, а что неслышно. И если слышно, что является нежелательным, а что безвредным? Получив эти знания, вы сможете использовать их вечно, чтобы информировать о своих технических решениях. Это то, что я люблю называть «дизайном для ушей».

[Mikle]

Продолжаем:

Революция, которая есть и не есть GaN
Новые материалы всегда заставляют сердца аудиофилов биться чаще, гораздо больше, чем успехи в инженерных основах. Где был бы рынок громкоговорителей без постоянного парада новых материалов для диффузоров? Им пришлось бы вносить фундаментальные улучшения, которые многие в отрасли считают сложными. Нечто подобное происходит на периферии класса D.

Давайте сначала разберемся с этим: да, GaN FET быстрее и проще в использовании, чем кремниевые. Но на уровнях мощности домашнего аудио разрыв невелик. 150-вольтовые GaN FET примерно в два раза быстрее своих гораздо более дешевых кремниевых аналогов. Это означает, что если вы поместите GaN FET в существующий усилитель класса D, вы можете надеяться только на улучшение искажений примерно в 2 раза.

Но что такое однозначная цифра, если учесть, что за последние годы мы уменьшили искажения в несколько тысяч раз, используя только дополнительный операционный усилитель и несколько пассивных элементов (и, надо признать, кучу формул)? Более того, это уменьшение касается всех направлений: искажения от синхронизации переключения, нелинейности выходного индуктора и шума источника питания — все это влияет. В то время как хваленый GaN FET улучшает только искажения синхронизации, которые даже не так уж и слышны.

Это объясняет, почему известные игроки не запрыгнули в вагон. Перейдите к моим конкурентам в ICE, чтобы прочитать их превосходный взгляд 8. Коротко говоря: «Когда вы знаете, что делаете, GaN на самом деле не двигает дело вперед и является пустой тратой денег. Мы сделаем GaN для вас, если вы считаете, что это поможет вам продавать продукты, но не ждите от нас энтузиазма». Аминь.

Напротив, это было с энтузиазмом воспринято как временная мера и модное словечко теми, кто мало что может предложить в плане интеллектуального дизайна или аудиопроизводительности. Фактические схемы в большинстве коммерческих усилителей на основе GaN не представляют собой ничего, что мы бы не узнали 20 лет назад. Часто это базовые усилители с открытым контуром, как в учебниках, с отсутствием обратной связи, что смехотворно считается преимуществом .

Это печально, потому что GaN — это прорыв, просто не тот, который актуален для усилителей Hi-Fi и домашних кинотеатров. Это заметно и впечатляюще меняется, как только вы проходите 200 В. Кремниевые полевые транзисторы на 200 В значительно медленнее, чем на 150 В. Напротив, между 150- и 600-вольтовыми GaN-транзисторами нет большого разрыва в скорости. Хотя GaN не собирается менять доступные аудиохарактеристики, он определенно изменит уровень мощности, на котором эти характеристики доступны. Могу вас заверить, что для всего, что выше киловатта, я бы использовал GaN. Не потому, что это магия, а потому, что это практично. Это то, чего стоит ждать. Представьте себе усилитель для туров с аудиофильскими характеристиками…

[uriy]

Одна вода.
Что вас там заинтересовало?
Между прочем, ни когда не думали почему Бруно начал заниматься активными АС и новыми динамиками?
Он в этой статье лишь намекнул, но по факту на сегодняшний день львиная проблема с качеством звука находится не на стороне ЦАП, уся или цвета проводка, а в зоне АС и взаимодействие этой АС с комнатой. Подумайте над такой проблематикой как нелинейные искажения АС на уровнях от 0,2% и выше, и линейные искажения АС +/-5дБ и выше.

[Mikle]

Я не спец. по электронике. Просто обычный потребитель. Мне интересна история аудио, взгляд суперспециалиста на общие подходы в аудио.
Для Вас может быть и водичка, а мне вот интересно откуда взялся класс Д и проблемы, которые стояли на этом пути. Вам не интересно, ну что же на вкус и цвет фломастеры разные

[Sous]

Бруно почему-то утверждает, что применение GaN ключей проще. Кроме трудностей с организацией теплоотвода, требуется серьезный R&D для реализациии того самого потенциала более быстрого переключения. Остро становится вопрос генерирования прецизионного мертвого времени, отладки печатной платы и других весьма нетривиальных вещей. Логичное увеличение частоты на GaN так же требует подбора новых материалов и конструктива дросселей.
Есть еще не совсем однозначный фактор настройки переключения. Практика показывает, что малое мертвое время важно на малых уровнях. Но так же важно поддерживать мягкое переключение, увеличивая мертвое время с повышением мощности, что дает значительный прирост характеристик.

С моей скромной точки зрения - сейчас скорее не хватает удобных недорогих драйверов с интегрированной защитой, а не ключей.

[Mikle]

Юрий, как вы думаете, потенциал кремния еще не исчерпан? Будут ли попытки улучшить тех характеристики Ncore-Purifi, которые и так уже на уровне лучших цап.

[uriy]

Бруно почему-то утверждает, что применение GaN ключей проще.

Думаю он не буквально имел в виду что проще, думаю там можно перевести так - даже если предположить что ган проще использовать чем кремний, то всё равно, за счёт уменьшения мёртвого времени в два раза, мы получим выигрыш по гармоникам всего в два раза, что по сути не является большим преимуществом по сравнению с остальными источниками искажений в усилителях класса Д.
Статья вообще имеет некий перекос в сторону того, что производители усилителей хотят от Бруно революцию в усилителях класса Д, что бы иметь конкурентное преимущество перед другими, а Бруно типа объясняет им, что класс Д это эволюция усилителей, и нет смысла надеется что класс Д был или будет революцией которая все остальные классы усилителей оставит не у дел. В целом статья имеет большой оттенок ответа Бруно производителям усилителей, чем некое техническое повествование развития класса Д. Он в этой статье привёл поверхностное развитие класса Д как раз что бы показать то, что это эволюция, а не революция.

[Inok]

A,B,A-B D интересно какой класс будет следующий?

[uriy]

A,B,A-B D интересно какой класс будет следующий?

Прямая передача звука в мозг.

[Alex]

T, G, H.

[Alex]

A,B,A-B D интересно какой класс будет следующий?

Прямая передача звука в мозг.

как вариант

[uriy]

T, G, H.

T и H уже есть, за G не помню.
T это трипач, подвид класса Д.
Ну а H это уси с переключаемым напряжением питания либо мостовые.

[Mikle]

Немного не так. Он просто утверждает, что погоня за эксклюзивными кошерными деталями для аудио дает выигрыш в тех. характеристиках в лучшем случае в разы, в то время как новаторская схемотехника привела к улучшению на порядки. Как то так.
А гонка в аудиоусилении продолжается. Китайцы выпустили усилитель AB класса Topping LA90, Topping B100 с рекордным SINAD 120dB(5ватт). Новый царь горы
У нашего форумчанина Юрия тоже есть чем похвастаться. Его усилитель Ptero TAS5342 тоже имеет SINAD порядка 120Дб (5ватт), но измерения не подтверждены сторонними источниками.

[Mikle]

T, G, H.

T и H уже есть, за G не помню.
T это трипач, подвид класса Д.
Ну а H это уси с переключаемым напряжением питания либо мостовые.

G тоже есть. Это АБ с переключением шин питания с увеличением мощности. Такие практикуют современные Arcam.
В усилителе класса H напряжение питания меняется плавно то есть транзисторы находятся в усилительном режиме, а в классе G оно меняется ступенчато, транзисторы в данном классе находятся в ключевом режиме (полностью открыты или полностью заперты).

[uriy]

G тоже есть. Это АБ с переключением шин питания с увеличением мощности. Такие практикуют современные Arcam.

Ну значит я его попутал с H.

[Alex]

Класс W еще не придумали?

[uriy]

Гугл такого класса не знает, значит ещё не придумали.

[Alex]

Когда попросил ИИ нарисовать схему услилтеля

[Sous]

На счет кремния сложно сказать. Уже сейчас, КМК, большинство проблем заключено не в выходном каскаде, а в конструкциях в целом, особенно на больших мощностях.
где-то рядом уже искажения радиоэлементов. Для улучшения показателей в модуляторе применяю резисторы 25ppm 0.1% и np0 керамику на 100В.

res.png (38.49 КБ) 7441 просмотр