開ループと閉ループのクラス H アンプ: 本当の違いは何ですか?

開ループのクラス H アンプは固定基準信号に基づいて電圧レール間を切り替えますが、閉ループのクラス H アンプはフィードバック回路を使用して出力をリアルタイムで継続的に監視および修正します。閉ループ設計は通常、高負荷下でも精度が高く、歪みが低く、安定したパフォーマンスを提供するため、要求の厳しいコンサート サウンド アプリケーションで使用されるツアー リグや高密度ラック アンプに推奨されます。

ショッピングに時間を費やした場合は、 クラス H パワーアンプ、システムにとって実際に何を意味するのかについてあまり説明せずにこれら 2 つの用語に遭遇したことがあるでしょう。この違いは、ほとんどの仕様書に記載されている以上に重要です。これは、アンプがダイナミック ピークをどのように処理するか、アンプが生成する熱の量、そして最終的にはフェスティバルのセット開始から 3 時間経過してサブウーファーが長時間稼働している場合のアンプの信頼性にも影響します。

この記事では、オープンループとクローズドループのクラス H アンプが実際にどのように動作するか、それぞれの設計が優れている点、およびリグにどちらが属するかを決定する方法 (指定しているかどうかに関係なく) について詳しく説明します。 全国ツアー用のクラスHツアーアンプ 、または固定設置用のパワーアンプボードの調達。

「クラス H」とは実際には何を意味しますか?

開ループ設計と閉ループ設計を比較する前に、そもそもアンプが「クラス H」である理由を理解するのに役立ちます。

従来のクラス AB アンプは固定電圧レールで動作します。これはシンプルですが非効率的です。特にアンプがフル電圧を必要としない静かな通路では、多くのエネルギーが熱として無駄になります。クラス H アンプは、複数の切り替え可能な電圧レールを使用することでこの問題を解決します。入力信号が低い場合、アンプは下側レールから電力を受け取ります。大音量のトランジェントが発生すると、必要なヘッドルームを確保するためにより高いレールに切り替わり、その後再び下がります。このレールスイッチングにより、クラス AB 設計よりも優れた熱効率と高出力を組み合わせるというクラス H アンプの評判が得られます。

「開ループ」と「閉ループ」の問題は、 どのように制御され、修正されるかということです。 レールの切り替えとより広範な増幅プロセスが

オープンループクラスHアンプはどのように動作しますか?

オープンループのクラス H アンプは、出力をその入力に対して継続的にチェックすることなく、入力信号から導出された所定の基準に基づいてレールを切り替えます。言い換えれば、アンプは信号レベルに基づいて必要な電圧を予測し、それを適用して動作を開始します。入ったものと出てきたものの間の不一致を修正するリアルタイムのフィードバック ループはありません。

オープンループ設計の特徴:

• 回路が単純になり、多くの場合製造コストが削減されます

• フィードバック遅延がないため、一部の実装ではレール切り替え応答が高速化されます。

• コンポーネントの公差、温度ドリフト、電源の変動によって生じる歪みの影響を受けやすくなります。

• 出力精度は、個々のコンポーネントの品質と一貫性に大きく依存します。

開ループ設計は、生の出力やコスト効率よりも絶対精度が重視される、それほど要求の厳しいアプリケーションでも良好に動作します。

閉ループクラスHアンプはどのように動作しますか?

閉ループ クラス H アンプには、出力信号をサンプリングして入力信号と比較し、差を最小限に抑えるために増幅段を自動的に調整するフィードバック パスが組み込まれています。この継続的な補正プロセスにより歪みが低減され、長時間のショー中の内部温度の上昇や複雑なスピーカーアレイによる負荷インピーダンスの変動など、条件が変化した場合でも、アンプの出力が元の信号により忠実に保たれます。

閉ループ設計の特徴:

• さまざまな条件下での全高調波歪み (THD) の低減

• コンポーネントの経年劣化や発熱に応じて、より安定したパフォーマンスが得られます。

• 高出力で長時間稼働するコンサートサウンドアンプシステムなど、一貫した忠実度を要求するアプリケーションに最適です。

• 回路が若干複雑になるため、部品点数が増え、場合によっては製造コストが高くなる可能性があります。

現在市場にあるほとんどのプロフェッショナルグレードのクラス H ツアーアンプは、まさにツアー環境が不一致を招くため、閉ループ設計を採用しています。サウンドチェックでは素晴らしいサウンドを奏でても、アンコールでは仕様を逸脱してしまうような機材は、何千人もの人が聴いている場合には受け入れられません。

開ループと閉ループ: 並べて比較

どの設計があなたのアプリケーションに適していますか?

コスト効率が最優先であり、アプリケーションが長期間の動作期間にわたって精度を要求しない場合は、オープンループ クラス H アンプを選択してください。小規模な設置、バックグラウンド ミュージック システム、または、時折精度が変動しても問題にならない予算重視の構築を考えてください。

変化する条件下でも安定した正確な出力が必要な場合は、クローズドループのクラス H アンプを選択してください。これは、ツアープロダクション、大規模な会場の設置、およびアンプが何時間も高温になり、夜が更けても忠実度を絶対に失うことができないコンサートサウンドアンプのセットアップにとって最も重要です。

参考までにAUWAYの PS2200 プロフェッショナル パワー アンプは、 閉ループ クラス H ツアー アンプが実際にどのようなものかを示しています。 20ペアの東芝パワートランジスタと16個の大容量フィルタコンデンサを使用して、8Ωで2x2200W（4Ωで2x3300W）を供給し、THD+N定格は4Ω/1kHzで0.05%未満です。持続的な高出力でのそのレベルの歪み制御は、堅牢な電源と並行して動作する閉ループフィードバック補正の直接の結果であり、まさに大規模なSound Reinforcementシステムが依存する組み合わせです。

高密度ラックアンプにとってこの違いが重要な理由

より多くの会場やツアー会社がより多くのチャンネルをより少ないラックスペースに詰め込むにつれて、忠実度を犠牲にしない高密度ラックアンプの需要が高まっています。閉ループ クラス H 設計は、この傾向に特に適しています。複数のチャネルを 2U または 3U シャーシに詰め込むと、より小さい設置面積でより多くの熱が発生します。その熱はまさに、開ループ設計が補償するのに苦労する種類の変数です。閉ループフィードバックは、内部温度が上昇しても精度を維持するのに役立ちます。これが、現代のツーリンググレードの標準となっている理由の 1 つです。 パワーアンプボード.

システムに適切な通話を行う

オープンループとクローズドループのクラス H アンプは、競合するテクノロジではなく、異なる仕事のための異なるツールです。オープンループ設計は、コストが重視され、需要が低い設備においては依然として適しています。しかし、ツアー会社、レンタルハウス、会場などで一度に何時間も高出力システムを稼働させる場合、クローズドループのクラス H アンプはプロの音響強化に必要な一貫性と信頼性を提供します。

次のアンプを指定する前に、ヘッドラインのワット数だけでなく、THD+N 定格、熱保護回路、およびメーカーによるフィードバック設計の説明方法をよく調べてください。これらの詳細を見ると、照明が落ちてショーが始まった後にアンプが実際にどのように動作するかがより詳しくわかります。

よくある質問

オープンループクラスHアンプとクローズドループクラスHアンプの主な機能の違いは何ですか?
オープンループのクラス H アンプは、入力に対して出力をチェックせずに、予測されたリファレンスに基づいて電圧レールを切り替えます。閉ループのクラス H アンプは出力と入力を継続的に比較し、自己修正するため、歪みが低減され、パフォーマンスがより安定します。

閉ループクラス H アンプは常に高価ですか?
一般に、フィードバック回路が追加されるとコンポーネント数が増加し、設計が複雑になるため、その通りです。ただし、多くの場合、要求の厳しい長時間使用のアプリケーションにおける信頼性と音質の向上により、コストの差が正当化されます。

オープンループのクラス H アンプでも良い音が得られますか?
はい、特に負荷の軽い用途では可能です。オープンループ設計では、ドリフトを補償するフィードバック補正がないため、コンポーネントの品質がより大きな役割を果たします。そのため、音質はユニット間および時間の経過とともにさらに大きく変化する可能性があります。

ツアー用サウンドシステムには閉ループ設計が必要ですか?
厳密には必須ではありませんが、強く推奨されます。ツーリング環境では、長時間の動作、変動する負荷、および内部温度の上昇が伴いますが、このような状況では、閉ループのフィードバック補正がパフォーマンス上の大きな利点をもたらします。

アンプが開ループ設計を採用しているか閉ループ設計を採用しているかをどのように判断すればよいでしょうか?
フィードバック回路の詳細についてはメーカーの技術仕様を確認するか、さまざまな負荷および温度条件における THD+N の数値を確認してください。負荷時のTHD定格が低いクラスHツアーアンプなど、ツアーおよび高出力コンサートサウンドアプリケーション用に構築されたアンプは、通常、閉ループ設計を使用します。