Tìm hiểu Class trong Ampli (cục đẩy)

Chắc chắn khi chọn mua ampli (cục đẩy) bạn thường được nghe người bán quảng cáo sản phẩm này sử dụng mạch class AB, sản phẩm kia sử dụng mạch class H hoặc class D…nhưng lại làm bạn bối rối vì vốn dĩ không hiểu hoặc biết chút ít về class. Vậy Class là gì, có những loại nào, phân biệt chúng ra sao và chọn loại nào cho phù hợp mục đích sử dụng? Bài viết sau đây sẽ giúp bạn tìm hiểu về khái niệm Class của Ampli (cục đẩy) và phân loại Class

Kiến thức cơ bản về Class ampli (cục đẩy)

Class của ampli (cục đẩy) có thể được xem là một khái niệm chung chỉ các thông số kỹ thuật của ampli (cục đẩy) đó. Nếu xét về chu kỳ hoạt động âm thanh theo đồ thị hình sin, thì Class là sự thể hiện số lượng các tín hiệu analog output thay đổi trong mạch ampli (cục đẩy). Nói cách khác, Class chính là tỷ lệ công suất đầu vào và đầu ra.

Người ta đánh giá chất âm của từng loại Ampli (cục đẩy) khác nhau do sử dụng Class khác nhau. Trên cùng một công suất đầu vào của một dòng Ampli (cục đẩy), nếu công suất đầu ra càng lớn thì Ampli (cục đẩy) karaoke đó càng tốn ít điện năng và cho một công suất lớn. Tuy nhiên, hiện tượng méo âm sẽ xảy ra với biên độ lớn hơn. Như thế không phải cứ có công suất đầu ra lớn là cho một âm thanh tốt, chính vì thế mà người thiết kế, sản xuất ra chiếc Ampli (cục đẩy) phải tính toán sao cho hợp lý nhất. Chính vì thế, ký hiệu Class đóng vai trò quan trọng trong việc chọn lựa thiết bị ampli (cục đẩy) cho dàn âm thanh.

Trong Class ta có các thông số cơ bản sau để phân biệt mỗi dòng ampli (cục đẩy)

+ Công suất: đây là công suất ampli (cục đẩy) bao gồm công suất hoạt động (Root Mean Square – PMS)và công suất đỉnh (Peak Music Power Output – PMPO).
+ Độ lợi công suất: độ lợi công suất thể hiện khả năng khuếch đại của ampli (cục đẩy) khi trình diễn âm thanh. Nó còn có tên gọi khác là độ nhạy với đơn vị là dB.
+ Tần số đáp ứng: là dải tần số mà ampli (cục đẩy) có thể khuếch đại tín hiệu âm thanh để đáp ứng được người nghe. Thường thì các ampli (cục đẩy) có dải tần đáp ứng vào khoảng 20Hz – 20KHz, cũng là khoảng mà tai người cảm nhận được rõ âm thanh.
+ Hiệu suất âm thanh: là khả năng đưa ra công suất âm thanh theo công suất đầu vào. Đó là phần chênh lệch giữa công suất đầu ra của ampli (cục đẩy) và công suất được cấp cho ampli (cục đẩy) ở đầu vào.
+ THD: thông số này là sự so sánh tổng hài các tần số giữa tín hiệu đầu vào và âm thanh đầu ra sau khi được phân tách và tái tạo qua amply. THD càng thấp thì âm thanh ampli (cục đẩy) càng tái tạo càng trung thực. Thông thường THD phải nhỏ hơn 0,5%.
+ Trở kháng: thông báo sự phù hợp giữa loa và ampli (cục đẩy) bởi khi nối loa với ampli (cục đẩy) thì trở kháng của cả hai phải tương đồng với nhau.

Phân biệt một số dòng Class trong Ampli (cục đẩy)

Hiện nay, có nhiều loại Class khác nhau: A, AB, B, C, D, G, DG, H, TD, I…

+ Class A: Âm thanh từ Ampli (cục đẩy) Class A được đánh giá rất cao và cũng là loại được thiết kế đơn giản nhất. Ampli (cục đẩy) Class A làm việc dựa theo nguyên lý hoạt động của các đèn bán dẫn. Loại Class này có đặc điểm là âm thanh trung thực và hiếm khi bị méo tiếng.  Tuy nhiên, nhược điểm của nó là tốn nhiều điện và hiệu suất thấp nên cần có nguồn điện dồi dào. Ngoài ra, các bóng bán dẫn cũng nhanh bị bóng.

  + Class B: Ampli (cục đẩy) Class B hoạt động theo nguyên lý kéo- đẩy. Đầu ra của nó được nối với một bóng bán dẫn tích cực và tiêu cực. Để tái tạo âm thanh đầu vào, mỗi bóng bán dẫn thực hiện một nửa bước sóng tín hiệu. Hiệu suất làm việc của loại Class này vào khoảng 80% tức cứ 1000 W điện thì cho ra công suất 800W. 20% hao hụt chính là năng lượng bị tiêu tán dạng nhiệt. Ưu điểm của loại này là không nhanh bị nóng như Class A. Nhưng nó lại có nhược điểm khá lớn đó là hiệu suất càng cao thì âm thanh càng bị giảm sút về chất lượng. Mặt khác, khi làm việc ở tín hiệu thấp thì nó dễ gây khả năng bị biến dạng chéo cho âm thanh nên không được dùng cho các loa công suất thấp.

 + Class AB: Là sự kết hợp hai loại A và B, vậy nên nó mang chất lượng âm thanh của Class A nhưng hiệu suất mạnh như Class B. Hiệu suất của nó vào khoảng 60%. Hiệu suất này đạt được bằng cách cả hai bóng bán dẫn (transistors) để thực hiện một số đầu ra tín hiệu bằng không, tức là các điểm mà Class B ở phi tuyến. Đối với tín hiệu nhỏ, cả hai transistor đều hoạt động như một class A amp. Đối với những tín hiệu lớn thì chỉ có một transistor hoạt động cho mỗi nửa của các dạng sóng, do đó hoạt động như một Class B amp. Loa amp Class AB cung cấp SNR (chỉ số biểu thị cường độ tương đối của tín hiệu so với nhiễu nền trong kênh truyền dữ liệu, tín hiệu hay thiết bị số hay analog), THD (tổng méo hài) thấp và hiệu suất đạt 65%. Vì vậy nó là sự lựa chọn lý tưởng cho những loa có âm thanh trung thực cao.

  + Class C: Một trong những loại Class có hiệu suất cao nhất, có thể đạt mức 80% tương đương Class B nhưng sai số cũng khá lớn. Bởi thế nên ít khi được sử dụng ở ampli (cục đẩy) dành cho âm thanh chuyên dụng xem phim – nghe nhạc mà chỉ ở các hệ thống radio.

+ Class D: Với ưu điểm tuyệt vời là tiêu thụ điện năng cực thấp nên nó được ứng dụng khá nhiều trong các thiết bị di động. Nó giúp các laptop, smartphone hay máy tính bảng tăng tuổi thọ pin khá nhiều. Amp Class D sử dụng phương pháp điều xung PWM phương pháp điều chế dựa trên sự thay đổi độ rộng của chuỗi xung vuông, dẫn đến sự thay đổi điện áp ra. Những amp có hiệu suất cao (thường lên đến 90% hoặc cao hơn) vì các transistor hoặc là được quay hoàn toàn hoặc hoàn toàn tắt trong quá trình hoạt động. Cách tiếp cận này hoàn toàn loại bỏ việc sử dụng các khu vực tuyến tính của transistor và chịu trách nhiệm về sự kém hiệu quả của các loại amp khác. Class D hiện đại đạt được độ chính xác tương đương với amp class AB nên âm thanh vừa trung thực vừa đảm bảo hiệu suất, do đó ampli (cục đẩy) có sử dụng mạch class D được nhiều người yêu thích.

+ Class G: Có điểm tương đồng với Class AB về tính năng nhưng khác về đặc điểm là nó sử dụng nguồn điện 2 chiều. Khi hoạt động, Ampli (cục đẩy) Class G có thể tự động chọn nguồn cung cấp điện áp thích hợp nếu xảy ra sự thay đổi về mức tín hiệu. Do đó, nó được xem là hiệu quả hơn Class AB. Loại này cũng được sử dụng phổ biến trên các thiết bị di động.

+ Class DG: Vừa hoạt động đầu ra đa cấp để phát hiện độ lớn của tín hiệu giống như Class G lại sử dụng nguồn điện kép như Class D nên Class DG có được sử dụng khá phổ biến trong các loại ampli (cục đẩy) hiện nay. Với amp Class DG như MAX98308, sử dụng quan niệm nguồn điện kép giống như cấu trúc liên kết chuyển đổi của Class D cho hiệu suất cao hơn.

+ Class H:  Đây là loại Class có khả năng điều chỉnh điện áp để giảm thiểu sự sụt điện trên cổng đầu ra. Hơn nữa, chúng cũng có khả năng sử dụng nguồn điện rời rạc để cung cấp nguồn điện áp vô hạn cho amply. Mặc dù nó hoạt động gần tương tự amp Class G phân tán các thiết bị đầu ra nhưng Class H không đòi hỏi quá nhiều nguồn. Amp Class H nói chung là phức tạp hơn so với chế độ hoạt động của các audio amp khác. Hiện nay rất nhiều cục đẩy sử dụng class H nhất là cho âm thanh sân khấu công suất cao, âm thanh to sáng, điện áp ổn định.

Ngoài ra còn một số Class có bằng sáng chế của các thương hiệu nổi tiếng nhưng thực chất phát triển từ Class D như: Class T (sáng chế của Tripath), Class TD (sáng chế của Lapgruppen), Class I (sáng chế của Crown), công nghệ EEEngine (Yamaha)…

Hy vọng bài viết đã giúp bạn có cái nhìn tổng quát về khái niệm Class cũng như có phân biệt, lựa chọn cho phù hợp với mục đích sử dụng thiết bị Ampli (cục đẩy) của mình.