מגברי Class A, Class AB ו-Class D: המדריך הטכני המלא

הבסיס המדעי של הגברת אותות אודיו

כדי להבין לעומק את ההבדלים בין סוגי המגברים השונים, עלינו להבין תחילה את המשימה העומדת בפני מגבר סטריאו. תפקידו של המגבר הוא לקחת אות חשמלי זעיר המגיע ממקור שמע, כמו למשל פטיפונים ברמה גבוהה או ממירי דיגיטל לאנלוג, ולהגדיל את העוצמה שלו פי כמה עשרות או מאות, וכל זאת מבלי לשנות את הצורה המקורית של הגל החשמלי. כל שינוי בצורת הגל מתורגם לעיוות צליל שאוזן אנושית רגישה עלולה לקלוט. הדרכים השונות שבהן מהנדסי אודיו בחרו לבצע את ההגדלה הזו הן אלו שיצרו את חלוקת המגברים למחלקות שונות.

בעולם האודיו האנלוגי אנו מתמודדים עם גלי קול בעלי חלק חיובי וחלק שלילי. הדרך שבה רכיבי ההגברה, בין אם אלו טרנזיסטורים או שפופרות ואקום, מטפלים בחלקים אלו של הגל היא המגדירה את הסטנדרט ההנדסי של המכשיר. בואו נצלול אל הטופולוגיות המרכזיות השולטות בעולם הסטריאו היוקרתי.

מגברי Class A טוהר צליל ללא פשרות

מגברי קלאס איי נחשבים בקרב אודיופילים רבים כגביע הקדוש של איכות השמע. ההגדרה הטכנית של קלאס איי היא שרכיב ההגברה מוליך זרם חשמלי לאורך מאה אחוז ממחזור הגל החשמלי. משמעות הדבר היא שטרנזיסטור או מנורה עובדים במלוא העוצמה שלהם באופן קבוע, גם כאשר אין כלל מוזיקה המתנגנת ברקע.

היתרון העצום של שיטה זו הוא היעדר מוחלט של עיוותי מעבר. מכיוון שהרכיב פעיל תמיד, אין נקודת זמן שבה הוא צריך להידלק או להיכבות בהתאם למוזיקה. התוצאה היא תגובה מיידית, חלקה וטבעית להפליא, במיוחד בתדרי האמצע הרגישים של קולות אדם וכלים אקוסטיים.

עם זאת, לגישה זו יש מחיר כבד בדמות חוסר יעילות אנרגטית. היעילות הטיפוסית של מגבר כזה עומדת על עשרים עד שלושים אחוזים בלבד. כל שאר האנרגיה הנצרכת מהשקע הופכת לחום. זו הסיבה שמגברים אלו מאופיינים בדרך כלל בצלעות קירור מסיביות ובמשקל כבד במיוחד.

היישום המופתי של Feliks Audio

דוגמה מרתקת ליישום הגישה הזו ניתן למצוא במגברי אוזניות וקדם מגברים מבית פליקס אודיו. דגם הדגל שלהם, Feliks Envy, מתוכנן לעבוד בקלאס איי טהור באמצעות שפופרות כוח מסוג 300B. הבחירה להפעיל מנורות כאלו בתצורה רציפה מייצרת סאונד עשיר, בעל מרקם הרמוני שאין שני לו. בחיבור של מגבר מנורות סטריאו מסוג זה, האוזן חווה פירוט יוצא דופן ללא שום נוקשות דיגיטלית, למרות החום הרב שהמנורות מפיקות במהלך עבודתן.

מגברי Class AB עמק השווה ההנדסי

כדי להתגבר על בעיית החום וחוסר היעילות של המחלקה הראשונה, פיתחו מהנדסים את קלאס בי ולאחר מכן את ההכלאה המוצלחת ביותר בתולדות האודיו, הלא היא קלאס איי בי. בשיטה זו, מלאכת ההגברה מחולקת לשניים. רכיב אחד מטפל בחצי החיובי של גל הקול, והרכיב השני מטפל בחצי השלילי. שיטה זו מכונה פעמים רבות פוש פול.

האתגר הגדול בטופולוגיה זו מתרחש בנקודת החפיפה, כאשר האות עובר מהרכיב החיובי לרכיב השלילי. המעבר הזה עלול ליצור עיוות זעיר הנקרא עיוות מעבר. כדי לפתור זאת, מגברי קלאס איי בי מזרימים כמות קטנה של זרם קבוע, הנקרא זרם מנוחה, לשני הרכיבים במקביל. כך נוצר מצב שבו בעוצמות שמע נמוכות המגבר פועל למעשה בתצורת קלאס איי טהורה, ורק כאשר נדרשת עוצמה גבוהה הוא עובר לפעולה משולבת.

מדוע פרימה לונה בוחרת בזרם מנוחה גבוה

חברת PrimaLuna ההולנדית, הידועה במגברי המנורות היוקרתיים שלה, מציגה גישה ייחודית לטופולוגיה זו. למרות שהמגברים שלהם פועלים בתצורת קלאס איי בי כדי לספק כוח מספק להנעת רמקולים איכותיים, הם משלבים מנגנון חכם הנקרא Adaptive AutoBias. מנגנון זה שומר על זרם מנוחה אופטימלי וגבוה יחסית. המשמעות היא שעבור הוואטים הראשונים והחשובים ביותר, המגבר מתנהג כמעט כמו קלאס איי לכל דבר, ומעניק את אותה חמימות, מוזיקליות ועושר טונאלי, מבלי להקריב את יכולת הדחיפה הדינמית הנדרשת בקטעי מוזיקה עמוסים.

מגברי Class D המהפכה הירוקה באודיו

בשנים האחרונות אנו עדים לפריחה טכנולוגית עצומה סביב מגברי קלאס די. קיימת תפיסה שגויה שכיחה כי האות די מייצגת את המילה דיגיטלי. למעשה, האות די נבחרה פשוט משום שזו הייתה האות הבאה באלף בית לאחר שסיווגו את המחלקות הקודמות. מדובר במגברי מיתוג המשתמשים בטכניקה של אפנון רוחב פולס.

במקום לנסות להגביר את הגל הרציף, המגבר חותך את אות השמע למאות אלפי דגימות בשנייה, ומדליק ומכבה את הטרנזיסטורים במהירות מסחררת. תהליך המיתוג המהיר הזה יעיל בצורה בלתי רגילה, ומאפשר להגיע לנצילות של שמונים וחמישה עד תשעים וחמישה אחוזים. כתוצאה מכך, המגברים הללו בקושי מתחממים, וניתן לארוז עוצמות הגברה של מאות וואטים בתוך מארזים קומפקטיים וקלים להפליא.

האתגר ההנדסי הגדול ביותר בקלאס די הוא פילטר היציאה. מכיוון שתהליך המיתוג יוצר רעש בתדרים גבוהים מאוד, חובה להעביר את האות דרך מסנן מורכב לפני שהוא מגיע לרמקולים. טכנולוגיות מתקדמות בשנים האחרונות הצליחו לפתור חלק ניכר מהבעיות הללו, וכיום ניתן למצוא מגברי מיתוג המספקים איכות צליל מרשימה מאוד, במיוחד בשליטה על תדרי הבס בזכות מקדם דעיכה גבוה.

טבלת השוואה מסכמת לטופולוגיות הגברה

איך לבחור את סוג ההגברה הנכון עבורך

ההחלטה על הטופולוגיה המתאימה קשורה ישירות לציוד הקצה שלכם ולסביבת ההאזנה. על פי מומחי ויקיפדיה ומהנדסי אקוסטיקה עולמיים, התאמת עכבות ורגישות הרמקול הם קריטיים. אם בבעלותכם רמקולים בעלי רגישות גבוהה מאוד, מגבר קלאס איי טהור, גם אם הוא מפיק עשרה וואט בלבד, יספק לכם חוויה שמימית שלא תשכחו. הוא יגרום לכל כלי נגינה להישמע חי ונוכח בחדר.

לעומת זאת, אם ברשותכם מערכת רמקולים מודרנית הדורשת שליטה חזקה בזרם וזקוקה לעשרות וואטים כדי להיפתח כראוי, הגישה של קלאס איי בי מבית יצרניות פרימיום כמו פרימה לונה, תעניק לכם את השילוב המנצח. תקבלו גם את הכוח הנדרש וגם את החמימות האנלוגית שמונעת עייפות האזנה לאורך זמן, כפי שמצוין לא פעם במבחני ציוד של מגזין Stereophile.

אנו בצוות AudioVideo מאמינים שאין תחליף לשמיעה באוזניים שלכם. הנתונים היבשים יכולים להכווין אותנו למשפחת מוצרים מסוימת, אך השילוב בין המקור, ההגברה והאקוסטיקה בחדר הוא שיוצר את הקסם. אנו מזמינים אתכם להתרשם ממבחר המגברים המוקפד שלנו המייצג את קצה גבול היכולת הטכנולוגית של עולם האודיו המסורתי והמודרני כאחד.

הנה כמה מהרכיבים הייחודיים שתוכלו למצוא אצלנו לבניית מערכת החלומות שלכם: