un articolo, pure vecchio, che non parla direttamente della classe D.
https://dbkeele.com/35-comparison-of-di ... l-drivers/
Quindi? Che ci fa qui?
Semplice: l'aspetto che maggiormente mi colpisce se confronto un classe D con un classe AB è che il classe D gestisce la potenza in modo bi-direzionale ma di questa particolarità poco o nulla si dice nella letteratura divulgativa.
Quando il carico non assorbe energia dall'amplificatore ma gliela fornisce, un classe AB la incassa e la dissipa, anzi per farlo dissipa ulteriore energia; un classe D si limita a girarla all'alimentatore.
Un comportamento decisamente più efficiente ma che lascia il cerino acceso in mano all'alimentatore: tutto andrà bene solo se l'alimentatore è in grado di assorbire questa energia mantenendo corretta l'alimentazione dell'amplificatore.
Idealmente vorremmo non avere alcuna perturbazione delle tensioni di alimentazione. In pratica serve che siano abbastanza piccole da non generare distorsioni (nessun amplificatore è totalmente insensibile ai disturbi sull'alimentazione) o peggio malfunzionamenti (come l'intervento di protezioni per eccesso di tensione di alimentazione).
A me dell'aumento di efficienza interessa ben poco: in casa la potenza media è sempre bassa, pensare che migliorare l'efficienza degli ampli possa avere un effetto apprezzabile sulla bolletta o addirittura sull'impatto ambientale è ridicolo. Un discorso plausibile solo per valvole e classe A. Ovviamente se lo scopo è sonorizzare un concerto, magari con altoparlanti a radiazione diretta, installando svariate centinaia di kW il discorso cambia radicalmente.
In casa il bello della non dissipazione potrebbe essere la gestione di carichi reattivi, senza un dimensionamento eccessivamente oneroso dello stadio di uscita.
Come dicevo, pochissimi gli autori divulgativi che si occupano di questi due aspetti: natura bi-direzionale dell'ampli e implicazioni sull'alimentatore.
Questo articolo non parla né dell'ampli né dell'alimentatore ma poggia interamente sull'assunto che un classe D funzioni bi-direzionalmente. Abbiamo una conferma indiretta del fenomeno, meglio di niente. L'autore è Don Keele e riprende un precedente lavoro di Vanderkooy, non dei dilettanti.
L'oggetto di indagine è il comportamento di un woofer dotato di un altissimo fattore di forza vs un altoparlante identico ma con Bl modesto. Il confronto rimane sul piano teorico, se fosse pratico dovremmo considerare un super woofer per reflex o tromba VS la versione per sospensione pneumatica.
Dall'abstract:
When the Bl factor of a driver is raised dramatically, the input impedance magnitude also rises
dramatically while the impedance phase essentially approaches a purely reactive condition of
±90° over a wide bandwidth centered at resonance. This is an optimum load for a class-D
amplifier, ... , which not only can supply power, but can also efficiently absorb, store,
and return power to the speaker.
L'ultimo periodo connota il funzionamento bidirezionale dell'ampli in classe D e appioppa un compito (store, riferito all'energia che rientra dall'uscita) all'alimentatore, non presente nella classe AB.
questa la risposta dei due WF (ipotizzati da 8") montati in sospensione pneumatica per una risonanza in cassa a 81Hz:
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Il WF con il super magnete dopo il roll-on è di 14dB più sensibile del suo omologo normalmente motorizzato ma cede più o meno lo stesso vantaggio nella zona della risonanza.
Se gli strani valori di efficienza vi incuriosiscono vi tocca di leggere l'artico; 40 N/A non è un valore comunemente riscontrabile in un catalogo.
14dB extra in banda passante sono una gran bella cosa, ma pagando pegno sulle basse possono sembrare meno allettanti. Date però un'occhiata alle impedenze corrispondenti:
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Qui si capisce il bello del super magnete: se l'impedenza della versione Bl=8 è pari a Re eccetto per un ristretto intervallo a cavallo della risonanza (non è considerata Le), quella della versione Bl=40 è estremamente elevata su tutta la banda utile: sulle basse è ancora 40 Ohm a 10Hz, a 2kHz è più del doppio di Re. Questo WF si muove assorbendo una corrente ridottissima rispetto alla versione "moscia", non mi stupirei se le medio-basse fossero ben più realistiche.
ora il rovescio della medaglia:
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questa è la fase corrispondente, nel caso del WF moscetto raggiunge circa 50° ma la zona in cui potrebbe dar fastidio ad un ampli in classe AB è piuttosto ristretta, il WF da corsa è praticamente un carico reattivo puro su tutta la banda!
E' vero che la corrente assorbita è modesta ma certamente non è un carico simpatico. Nell'economia dell'artico è un fatto positivo: l'ampli in classe D è supposto assorbire e restituire l'energia reattiva, praticamente è come se il carico fosse rifasato ma l'impedenza altissima.
Conclusioni:
L'ampli in classe D è in grado di "supply power, but can also efficiently absorb, store, and return power to the speaker". Teoricamente una cosa ovvia ma di cui pochissimi dicono qualche cosa.
"Store" è un compito in capo all'alimentatore; normalmente è chiamato ad accumulare energia per coprire i picchi di assorbimento prelevandola dalla rete, non dall'ampli. Bisognerà iniziare a capire come sono fatti gli alimentatori effettivamente usati nei classe D, sempre che si trovino delle info.
Osservazione off topic rispetto al 3D:
con il WF dal magnete esagerato la fase è assassina ma il modulo dell'impedenza così alto che potrebbe essere interessante anche amplificando in classe AB.
Imprescindibile l'equalizzazione, non basta passare al reflex per tirare su adeguatamente l'estremo basso. Magari è ok per una tromba, ma si cambia sport. L'hi-fi "de livello" ortodossa rigetta ogni forma di equalizzazione. A parer mio è un grave errore, la struttura finale-filtro passivo- altoparlanti costringe l'efficienza a piallarsi sul valore dell'estremo basso, che non è per nulla una buona idea.
Inoltre l'eq attiva consente varie possibilità di utilizzo, sia rispetto alla collocazione in ambiente che al possibile sviluppo di un sistema modulare: un due vie compatto potrebbe non rinunciare all'efficienza con un po' di eq in basso quando usato da solo ma anche diventare un ottimo satellite per un sistema con sub-wf. Se dotato di bassi naturali l'utilizzo come satellite verrebbe mortificato dall'efficienza necessariamente scarsa.
Peccato che l'audiofilo alla vista di uno scatolino da interporre tra pre e finale scappi inorridito, a meno che non venga prodotto da chi gli vende le elettroniche. E a quel punto il prezzo dello scatolotto uccide la partita.
Un sistema alternativo di non trovarsi con le basse stitiche è non pilotare in pura tensione ma con un'impedenza di uscita elevata.
se volete annoiarvi a proposito di carichi reattivi e finali a rischio cottura:
viewtopic.php?f=5&t=10153#p169153 nei post seguenti anche un'idea del perché classe D e AB sono diverse nella gestione dei carichi reattivi
viewtopic.php?f=13&t=10161&start=10#p169382 se ancora non ne ave abbastanza.
Luca
).
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