클래스 D 대 디지털 증폭기: 차이점은 무엇입니까?

클래스 D와 디지털 앰프는 종종 같은 의미로 사용되지만 동일한 것은 아닙니다. 클래스 D는 펄스 폭 변조(PWM)를 사용하는 특정 스위칭 증폭기 토폴로지를 나타냅니다. '디지털 증폭기 '는 클래스 D 설계, DSP 통합 증폭기 또는 기타 디지털 제어 오디오 회로를 설명할 수 있는 보다 광범위한 마케팅 용어입니다. 모든 클래스 D 증폭기는 디지털 증폭기로 간주되지만 모든 디지털 증폭기가 클래스 D인 것은 아닙니다.

전문 오디오 앰프를 구매해 본 적이 있다면 두 용어를 모두 본 적이 있을 것입니다. 때로는 동일한 제품 페이지에 나타나는 경우도 있습니다. 다른 경우에는 제조업체가 이를 완전히 별개의 카테고리로 취급합니다. 혼란은 이해할 수 있으며 콘서트 시스템, 고정 설치 또는 투어링 장비용 장비를 지정할 때 실제 결과를 초래합니다.

이 게시물에서는 각 용어가 실제로 무엇을 의미하는지, 실제로 기술이 어떻게 다른지, 어떤 애플리케이션에 적합한 증폭기 유형이 무엇인지 설명합니다.

'클래스 D'는 실제로 무엇을 의미하나요?

클래스 D는 신호 형식이 아닌 회로 토폴로지입니다. 클래스 D 전력 증폭기는 아날로그 오디오 신호를 고주파 펄스폭 변조(PWM) 신호로 변환하여 작동합니다. 출력 트랜지스터는 완전 켜짐 상태와 완전 꺼짐 상태 사이를 빠르게 전환하므로 클래스 A 또는 클래스 AB와 같은 선형 증폭기 클래스에 비해 열로 소산되는 에너지의 양이 크게 줄어듭니다.

그 결과 일반적으로 80~95%의 높은 효율성과 작고 가벼운 폼 팩터가 결합되었습니다. 이러한 효율성 덕분에 클래스 D는 크기, 무게, 열 관리가 모두 중요한 현대 전문 오디오 앰프에 있어서 가장 중요한 선택이 되었습니다.

핵심 포인트: 내부의 오디오 신호 클래스 D 증폭기 회로는 여전히 기본적으로 아날로그입니다. PWM 프로세스는 디지털 데이터를 처리하는 방법이 아니라 전력을 효율적으로 전달하는 방법입니다. 신호는 스피커에 도달하기 전에 저역 통과 출력 필터를 통해 아날로그 출력으로 재구성됩니다.

예를 들어 AUWAY D1800은 스테레오에서 2Ω에서 최대 4x4500W를 제공하는 4채널 클래스 D 디지털 전력 증폭기입니다. 20Hz~20kHz 범위에서 0.05% 미만의 THD+N을 달성하고 무게는 12kg에 불과합니다. 이는 클래스 D 효율성의 직접적인 결과로 원시 출력을 희생하지 않고도 작고 가벼운 구조를 가능하게 합니다.

'디지털 증폭기'는 무엇을 의미하나요?

'디지털 증폭기'는 더 광범위하고 덜 정확하게 정의된 카테고리입니다. 일반적으로 신호 체인 어딘가에 디지털 기술을 통합하는 모든 증폭기를 나타냅니다. 이는 다음을 의미할 수 있습니다.

• 클래스 D 증폭기 스위칭 출력단을 갖춘

• DSP 장착 앰프 EQ, 제한 또는 크로스오버 필터링을 위한 온보드 디지털 신호 처리 기능을 갖춘

• 디지털 오디오 입력이 있는 앰프 AES/EBU, Dante 또는 유사한 디지털 신호를 기본적으로 수신하는

• 위의 조합클래스 D 출력 단계가 온보드 DSP와 쌍을 이루는

'디지털 증폭기'는 기술 표준이 아니라 마케팅 라벨이기 때문에 아키텍처가 매우 다른 두 제품 모두 해당 이름을 가질 수 있습니다. 따라서 라벨을 살펴보고 실제 회로 설계를 검토하는 것이 중요합니다.

클래스 D와 기타 디지털 증폭기 유형을 어떻게 비교합니까?

아래 표에는 클래스 D 증폭기와 일반적으로 사용되는 기타 전문 오디오 앰프 유형 간의 주요 차이점이 나와 있습니다.

전문 오디오에서 구별이 중요한 이유는 무엇입니까?

대부분의 최종 사용자에게 있어 문제는 앰프가 기술적으로 '디지털'인지 여부가 아니라 앰프가 작업에 적합한 전력, 충실도 및 기능 세트를 제공하는지 여부입니다. 그러나 기본 아키텍처를 이해하면 보다 현명한 비교를 하는 데 도움이 됩니다.

AUWAY D1800과 같은 순수 클래스 D 전력 증폭기는 온보드 DSP의 복잡성을 추가하지 않고도 최대의 전력 밀도와 효율성을 제공합니다. 이는 오디오 엔지니어가 시스템 튜닝을 위해 Yamaha 또는 Bose 장치와 같은 전용 외부 DSP 프로세서를 사용하는 것을 선호하는 애플리케이션에 적합합니다. 대기 시간을 추가하거나 변수를 도입하는 내부 처리는 없으며 단지 깨끗하고 고전력 증폭만 가능합니다.

대조적으로 일부 설치 및 투어링 시스템은 크로스오버 필터링, 스피커 보호 제한 및 EQ가 앰프 섀시 내부에서 처리되는 DSP 통합 설계의 이점을 얻습니다. 넓은 의미에서 이러한 '디지털 증폭기'는 신호 체인을 통합하고 케이블 연결의 복잡성을 줄이며 네트워크 프로토콜을 통해 원격 제어를 허용합니다.

그런 다음 AUWAY FP20000Q와 같은 스위칭 전력 증폭기가 있습니다. 이 4채널 장치는 4Ω에서 4x4400W를 제공하고 신호 대 잡음비가 112dB를 초과하고 총 고조파 왜곡이 0.1% 미만입니다. FP20000Q는 스위칭 전원 공급 장치(효율성과 컴팩트한 2U 랙 설치 공간에 기여)를 사용하지만 의도적으로 내장 DSP를 생략합니다. 이는 변경되지 않은 신호 경로를 요구하고 앰프를 자체 외부 처리 시스템과 결합하는 오디오 엔지니어를 대상으로 한 설계 선택입니다.

귀하의 애플리케이션에 적합한 디지털 증폭기 유형은 무엇입니까?

올바른 선택은 장소 크기, 신호 체인 복잡성, 온보드 처리와 외부 처리에 대한 사용자 선호도 등 세 가지 요소에 따라 달라집니다.

클래스 D 전력 증폭기(DSP 없음)를 선택하십시오 . 기존 DSP 컨트롤러로 작업하고 내부 처리 변수를 최소화하고 경량 형식으로 최대 출력 전력이 필요한 경우 이는 투어링 시스템, 라인 어레이 구성 및 고전력 스테이지 모니터링에 적합합니다.

DSP 통합 디지털 앰프를 선택하십시오 . 크로스오버 포인트, 리미팅 및 EQ가 앰프 레벨에서 관리되는 통합 시스템을 원한다면 이는 단순화된 운영이 우선시되는 교회, 컨퍼런스 센터, 공연 예술 장소 등의 고정 설치 환경에서 흔히 발생합니다.

순수 증폭 기능을 갖춘 스위칭 전력 증폭기를 선택하십시오 . 경기장 규모의 시스템을 실행하고 확장된 실행 시간 동안 최대 헤드룸과 안정성이 필요한 경우 예를 들어 AUWAY FP20000Q는 4Ω에서 2x13000W의 브리지 모노 출력을 지원하므로 대규모 야외 페스티벌에서 서브우퍼 어레이로 사용할 수 있는 강력한 후보입니다.

효율성과 오디오 충실도가 모두 중요한 중간 규모 투어링 또는 고정 설치의 경우 0.05% 미만의 THD로 8Ω에서 2x1300W를 제공하는 AUWAY PA1.3과 같은 클래스 GB 앰프가 매력적인 중간 지점을 제공합니다. 클래스 GB 기술은 기존 클래스 AB 설계보다 약 30% 더 효율적이며 예산 클래스 D 구현과 관련된 스위칭 아티팩트 없이 보다 깨끗한 열 성능을 제공합니다.

귀하의 시스템에 적합한 선택을 하기

클래스 D와 디지털 증폭기는 중복되지만 동일하지 않은 용어입니다. 클래스 D는 대부분의 최신 전문 오디오 증폭기를 뒷받침하는 입증되고 효율적인 스위칭 토폴로지를 설명합니다. '디지털 증폭기'는 클래스 D, DSP 통합 설계 및 디지털 연결 기능이 있는 증폭기를 포함하는 더 넓은 범주입니다.

앰프를 지정하기 전에 섀시 내부에 어떤 기술이 있는지, 온보드 DSP가 있는지 또는 필요한지, 스피커 시스템에 필요한 임피던스 및 전력 요구 사항이 무엇인지 확인하십시오. 이 세 가지 질문은 어떤 제품 라벨보다 훨씬 더 안정적으로 옵션 범위를 좁힐 것입니다.

자주 묻는 질문

클래스 D 증폭기는 디지털 증폭기와 동일합니까?

정확히는 아닙니다. 클래스 D 증폭기는 스위칭(PWM) 출력 토폴로지를 사용하며 흔히 디지털 증폭기라고 부르지만 '디지털 증폭기'는 더 넓은 용어입니다. 디지털 앰프는 온보드 DSP, 디지털 입력 또는 디지털로 제어되는 신호 경로가 있는 앰프를 의미할 수도 있습니다. 이들 모두가 클래스 D 회로는 아닙니다.

전문 오디오용으로 클래스 D 앰프가 클래스 AB 앰프보다 나은가요?

클래스 D 증폭기는 클래스 AB(50~70%)에 비해 훨씬 더 높은 효율(80~95%)을 제공하므로 무게가 더 가볍고 발열도 적습니다. 클래스 AB 앰프는 선형 응답 특성으로 인해 일부 방송 및 스튜디오 환경에서 여전히 선호됩니다. 더 나은 선택은 특정 애플리케이션, 전력 요구 사항 및 휴대성이 우선 순위인지 여부에 따라 달라집니다.

스위칭 전력 증폭기란 무엇이며 클래스 D 증폭기와 어떻게 다릅니까?

스위칭 전력 증폭기는 일반적으로 SMPS(스위칭 모드 전원 공급 장치)와 고효율 출력단을 결합한 증폭기를 의미합니다. 클래스 D는 출력단 토폴로지를 구체적으로 설명합니다. 두 용어는 관련되어 있지만 서로 바꿔 사용할 수는 없습니다. 스위칭 전력 증폭기는 클래스 D 출력 단계를 사용할 수 있지만 '스위칭' 레이블은 일반적으로 전원 공급 장치 아키텍처를 나타냅니다.

클래스 D 증폭기는 클래스 AB보다 오디오 품질이 낮습니까?

최신 클래스 D 증폭기는 0.05% 미만의 THD+N 수치와 20Hz~20kHz의 주파수 응답을 달성하며 이는 고품질 클래스 AB 설계와 비슷합니다. 초기 클래스 D 구현에는 더 높은 노이즈 플로어와 스위칭 아티팩트가 있었지만 현재의 전문가급 클래스 D 전력 증폭기는 대부분의 실제 애플리케이션에서 클래스 AB의 오디오 충실도와 일치하거나 그 이상입니다.

내장형 DSP가 없는 앰프는 언제 선택해야 합니까?

시스템 튜닝을 위해 이미 전용 외부 DSP 프로세서를 사용하고 있고 변수나 대기 시간이 발생할 수 있는 추가 내부 처리 단계를 피하고 싶다면 내장형 DSP가 없는 앰프를 선택하십시오. AUWAY FP20000Q와 같은 순수 증폭 설계는 최대의 신호 무결성과 자체 처리 하드웨어를 통해 신호 체인에 대한 완전한 제어가 필요한 오디오 엔지니어가 선호합니다.