domenica, aprile 26, 2009

ampollarum III- classe D

Si parla di roba squisitamente a transistor.... Perche la equiparo alle valvole?
Vediamo:

La ventata di libidine folle dei classe D e' finalmente finita...

Ma cos'erano?

Gia', ne hanno parlato in tanti ma pochi in realtà ha capito che cos'erano.

Vediamo di ricapitolare cosa sono le classi di funzionamento. Speriamo che qualcuno non ne abbia male di queste esemplificazioni eccessive.

La classe B consiste in un transistor, o qualsivoglia semiconduttore, in cui a riposo è sostanzialmente fermo. Questo vuol dire che quando dovrà erogare potenza nel passaggio per lo zero il transistor si spegnerà e si riaccenderà solo con un piccolo ritardo. Questa classe possiede un ottimo rendimento ma purtroppo una qualità tutt'altro che elevata.

La classe A è considerata da molti il massimo poiché il transistor non vanno mai a riposo ma il difetto consiste nel avere un amplificatore ottimo per le serate invernali o per cuocere le uova visto il notevole consumo energetico.

La soluzione per la maggior parte di amplificatori consiste nel polarizzare i finali in classe AB, una via di mezzo quindi, nella quale una piccola tensione viene comunque sempre applicata per evitare lo spegnimento dei transistor durante il passaggio sullo zero.

Da qualche anno gli alimentatori, per esempio sono tutti così quelli dei computer, anziché usare la strategia del rubinetto per dosare l'energia usano quella dell'interruttore. Se devo far passare tanta energia accenderò a spegnerò migliaia di volte l'interruttore di seguito. Se mediamente l'avrò tenuto più acceso la tensione salirà altrimenti sarà il contrario. Queste alimentatori vengono chiamati switching o pwm. Visto che gli alimentatori e gli amplificatori sono molto simili a qualcuno è venuta l'idea di applicare lo stesso concetto anche nel mondo dell'audio ed ha inventato la classe D. Per anni è rimasta poco più che una curiosità poi è successo che qualcuno si è accorto di questi piccoli mostri. In particolare quelli di una determinata marca sono stati chiamati amplificatori classe T ma noi, che sappiamo la storiella, li continueremo chiamare da maniera corretta: CLASSE D. Dopotutto la differenza nel dittering non cambia la sostanza.

Sostanzialmente è successo quello che era capitato con i valvolari negli anni 80: qualcuno aveva messo insieme dei giocattoli che suonavano incredibilmente bene, per essere dei giocattoli.
In particolare una serie di amplificatori sotto i € 100 in contenitore plastico aveva lasciato tante orecchie stupite.
In realtà la storia racconta sempre la medesima cosa: si era preso qualcosa di funzionante, un piccolo chip, si era dotato di un montaggio di alta qualità ed il prezzo era rimasto maledettamente basso e le dimensioni schifosamente contenute per via dell'elevatissimo rendimento della classe.
Utilizzando il 95% dell'energia prodotta dall'alimentatore quest'ultimo poteva essere meno della metà di un amplificatore tradizionale ed è comunque stupefacente vedere un oggetto grande con un telefono cellulare collegato ad un alimentatore relativamente modesto fare la voce così grossa.
Fiumi di inchiostro, anche sulle riviste specializzate, sono stati spesi sulla qualita' di questi chip, che di veramente buono hanno una grande potenza erogata.


Poi, così com'è iniziata, improvvisamente, è quasi finita la follia.

Ci si è resi conto che tutto sommato un amplificatore completo in un contenitore normale cominciava a costare una cifra tutto sommato vicino a quella di un amplificatore vero e si è cominciato a notare che pur suonando molto bene forse forse il vecchio amplificatore analogico era meglio e poteva raggiungere potenze decisamente superiori senza avere una serie di effetti collaterali.
Gia', la grande efficienza permette ad un alimentatore idoneo ad un 20W in classe AB di buttarne fuori quasi il doppio.... ma all'aumentare delle potenze le grandi forze in gioco, ricordiamoci che stiamo parlando di onde quadre, chiedono un pegno di generazione di RF non facilmente eliminabile: la qualita' viene a trovarsi pesantemente abbassata dal rumore.

Anche questa volta, come successo per le valvole, ci ha lasciato un'eredità.
Quando la complessità è veramente notevole e si hanno mezzi per poterla dominare il risultato è interessante, tanto interessante che oggi questo tipo di amplificatori viene regolarmente utilizzato dove serve potenza a basso prezzo con grande efficienza come ad esempio nei subwoofer nelle automobili o in molti radioloni che prima erano veramente conciati male ed oggi possono suonare un pochino meglio.

La classe D e' destinata a rimanere fra noi ma non come ALTA fedelta'.

19 commenti:

Anonimo ha detto...

Grazie, BluFlame. Probabilmente l'anno prossimo cambiero' ampli (quello vecchio ormai ha tutti i potenziometri che scricchiolano, gli ho dato lo spray, migliorando la situazione... ma senza risolverla del tutto) e le tue note sono state utilissime per me.
Spero che tu prosegua!

blu-flame ha detto...

se ha tutti i potenziometri che scricchiolano ed e' di qualita... cambia i pot. costano una cifra irrisoria, e' piu' il tempo di smontaggio.... che ha gia' fatto in parte

elf ha detto...

Una ingenuita': affermi che gli ampli in classe D non sono Hi-Fi a causa del rumore dello switching; il rumore delle onde quadre e', se non sbaglio, scomponibile in armoniche di ordine dispari, fastidiose per l'orecchio umano.

Per ridurre questo rumore non posso far lavorare l'amplificatore a frequenze almeno un ordine di grandezza sopra la massima frequenza udibile dall'orecchio (quindi a minimo 100 - 200 KHz)? Le armoniche di primo e terzo ordine, quelle piu' fastidiose, sono comunque sopra i 30 KHz e posso escluderle con un filtro pasa-basso.

Secondo: non capisco l'affermazione "Gia', la grande efficienza permette ad un alimentatore idoneo ad un 20W in classe AB di buttarne fuori quasi il doppio". Non capisco se parli di un confronto fra alimentatori switching e lineare nel quale, a parita' di potenza assorbita dalla rete e con fattore di potenza ragionevolmente vicino ad 1, il primo eroga una potenza maggiore del secondo (maggiore efficienza: uno switching puo' superare il 90%, uno lineare raggiunge appena il 60) o se il confronto e' fra amplificatori di classe D e AB (in questro caso sono senza indizi).

Terzo: lo scatolotto in plastica non e' grande quanto un cellulare, ma quanto un piccolo dizionario (16 x 9 x 4 cm) ;)

elf

blu-flame ha detto...

-sono comunque sopra i 30 KHz e posso escluderle con un filtro pasa-basso.

Ni, tutti gli ampli (quasi) hanno un passa basso... ma prova ad appoggiarci sopra un cellulare e scopri che la RF arriva a impestare anche DOPO il low pass.

Anche quelli con un design molto attento e con un dittering concepito per limitare la cosa quando superano il centinaio di wattonzi erogati hanno talmente rumore che fra un brano e l'altro senti proprio il masticaggio dello switch...

per l'efficienza gli alimentatori e gli ampli in classse B sono MOLTO simili. Cambia solo che i buoni ampli lineari hanno meno, o nulla, retroazione poiche' migliora le misure in ambito statico (le solite insomma) ma peggiora la qualita' audio (vedi ampollarum I)

elf ha detto...

Grazie per la spiegazione.

elf

_Jack_ ha detto...

Mitticco T-amp; io ne ho uno della prima serie e me lo tengo gelosamente; ho pure le casse di cartone (soundpax) che continuano a lasciare stupito chiunque le veda. Al tutto, ho unito un lettore CD portatile, e ne ho fatto il mio hi-fi da valigia.
Per curiosità, una volta gli ho attaccato anche le Minima: suona dannatamente bene! :D

Anonimo ha detto...

La tua analisi può essere condivisibile oppure no. Io, dalla mia piccola esperienza, posso dirti che amplificazioni in classe D e T (a basso costo) ben realizzate non temono la concorrenza sonica di ampli ben più costosi. Possiedo vari piccoli, economici ma ben realizzati, ampli che montano i chip ta2024 e 2020 della Tripath e, sopratutto (per il mio gusto), il 2024 se ben implementato sfodera prestazioni notevolissime (profondità dell'immagine estensione in frequenza, contenuto armonico, trasparenza, ecc, ecc). Con una piccola scheda da pochi euro si ascolta alla grande, Nella mia esperienza alcuni Rotel, Nad per non parlare di ampli entry level,e non solo, di grande diffusone ne sono usciti con le ossa rotte. Possiedo anche un piccolo stupefacente ampli in classe D con chip Yamaha dall'ottimo suono. Ascolto musica con buoni impianti da un ventennio, mio padre possiede un ottimo pre e finale Yamaha col quale i miei piccoli ampli se la giocano (a parte la potenza, è chiaro). Accoppiati a casse abbastanza efficienti (dai 90 db in su) anche la pressione sonoro è più che sufficiente per un'ascolto casalingo. Bisogna fare un uso intelligente delle possibilità tecnologiche. Certo, se vogliono propinarci un ampli con tale tecnologia ad un prezzo alto, magari attraverso l'utilizzo di un buon confezionamento, sta a noi non cascarci. Questa non è una tecnologia a "fine corsa" esistono molteplici testimonianze della bontà di tali oggetti. Certo non ne sentirai parlare nelle riviste di hi-fi sostenute da produttori di ampli a volte ridicolizzati dalle prestazioni di tali aggeggini e che osteggiano tali prodotti (come criticarli). A differenza del passato oggi l'hifi è alla portata di molti: Una buona scheda, un dac sotto i 100 euro e un paio di diffusori di discreta qualità (l'unico componente sul quale non è possibile miniaturizzare e risparmiare più di tanto).In questo momento ho in sottofondo musica amplificat con una schedina con ta2024 con un suono stupendo( non ti dico quanto l'ho pagata). Quando torno a casa da mio padre ascolto sempre il suo bell'impianto con piacere (costato,al tempo, bei soldoni) ma poi torno a casa mia e mi godo il mio economico ma sonicamente validissimo impianto (ho un paio di diff. vintage Esb stupendi, perfettamete ricodizionati e pagati una fesseria). Credo che lo scetticismo su questi apparecchi sia smentita da tante persone con l'orecchio fino che se li godono ogni giorno. Saluti

Anonimo ha detto...

Senza dimenticare che fior fiore di produttori , dopo averla denigrata, hanno sposato questa tecnologia....Credo che tu sia abbastanza disinformato...

blu-flame ha detto...

le aziende soddisfano le richieste del pubbblico...

Anonimo ha detto...

Le aziende, in questo settore, non soddifano le richieste del pubblico (almeno di quello meno abbiente) ma cercano di spacciare normali prodotti hi fi come oggetti che gli faranno vedere la Madonna a cifre altissime. E infatti sono disturbatissimi dall'avvento di questi piccoli e miracolosi ampli e impediscono alle riviste del settore di parlane bene pena il ritiro delle loro grasse inserzioni ( che se un lettore intelligente si rende conto che con cifre comprese tra i 50 e i 300 eu può avere la qualita di ampli che toccano i 3000 che fa? Li compra) Grazie all'avento della classe D - T è possibile ascoltare a ottimi livelli: Topping, Trends e Virtue, ognuno nella sua classe di prezzo (ripeto a cifre comprese tra i 50 e i 300 eu), hanno fatto sfracelli e raccolto un'infinità di meritatissimi consensi. Sei mai andato sul sito TNT audio? Be allora fallo per renderti conto che, se questa tecnologia non passa sulle riviste ufficiali e proprio perchè da fastidio.

Anonimo ha detto...

Sono state fatte delle prove a confronto tra un semplice e banale SI T amp e questo ha fatto il mazzo, sulla bontà sonora, ad ampli NAd e Rotel (oltri ai soliti consumer Pioneer e compagni) (a parte la potenza, è chiaro), e le implementazioni più attente e studiate di questi chip vanno ben oltre.....

Anonimo ha detto...

Stavo navigando e mi sono imbatutto nel tuo blog. Sono un appassionato di hi fi e mi ha colpito la tua saccenza e disinformazione sulle amplificazioni in classe D. Grazie a questa tecnologia è possibile mettere su amplificazioni di elevata qualitá a basso costo. Tripath, e Texas instrumens prima, Hipex, Class d audio Icepower, Abletec, Digiamps e tantissimi altri stanno immettendo sul mrcato grandi cose a piccoli prezzi. Molte grandi aziende hanno fiutato quanta qualitá sia possibile ottenere oggi dalla d class (teac, pioneer, nad, rotel, onkyo solo per citarne alcune). Credo che prima di scrivere bisogna informarsi.....

Anonimo ha detto...

La tua analisi è ridicola e sbagliata blu flame.....La classe D è sempre più presente sul mercato con ampli di ottima qualità.

blu-flame ha detto...

Quello che vedo e' che quando gli ampli arrivano intorno ai 100W diventano ENOMEMENTE costosi.
Per esempio pioneer ha fatto un ampli D da 70W da 18Kg: scherziamo?
Non parliamo di quelli hiend che si sono dati alla classe D pur non avendone la tecnologia per moda...

e' come le valvole un vecchio ampli philips primi anni 60 brucia meta' degli ampli da megatoni di danari di oggi. I grandi progettisti sono tali.

Comunque non ho detto che MAI si puo' fare ma che e' antieconomico salire oltre i 100W e forse un po idiota se si rincorre la qualita'. Se si rincorre pompa il pippero ovviamente i riusultati sono diversi come in taluni casi si usavano le classi B.

Crown, che non e' certo una piccola nad o rotel nell'ambito PA da un paio di anni fa ampli da discoteca fino a 500W ma la stessa azienda per usi HiFi fa altre scelte.

Anonimo ha detto...

Ho letto l'articolo ... Ma hai detto tutto e niente...

Francesco ha detto...

Sono allibito ragazzi...vorrei sapere se questi giocattoli in classe d (che dicono suonino divinamente)chi li ha progettati se sono in regola contro le distorsioni che "uccidono" la musica....vedi la Tim o tid,quella di incrocio e via dicendo.bisognerebbe chiedere a scienziati come aloia ,o matti otala (buonanima) cosa pensano di questi giocattoli.

blu-flame ha detto...

questi giocattoli in classe d ()chi li ha progettati se sono in regola contro le distorsioni

Li ha inventati philips e lei li ha utilizzati solo per le cose low budget.
In relata' la roba hi-end son ampli rebrandizzati al volo per accontentare il peone
Spesso infatti il core e' un affare (modulo) altrui calato as is nell'ampli.

Anonimo ha detto...

mi lascia stupito la conclusione non da grande studioso ma da tifoso sportivo...
Che significa che non sono eliminabili le armoniche ?
Mi fa ricordare la vecchia querelle contro i cd, quando si diceva che non era eliminabile il Jitter..
Ma santoiddio, possibile che non si riesca mai a comprendere dove va la storia?
Giocattoli una minchia, questa è modernità, se ancora non sono stati usati questi amli su larga scala da grossi marchi è perchè evidentemente non ci sono margini di guadagno, vedete i cinesi, gente intelligente e non cretina come gli italiani...e ho detto tutto..:)

blu-flame ha detto...

"Che significa che non sono eliminabili le armoniche ?"
Che le armoniche prodotte all'interno della fascia audio, non essendo diversificabili dal segnale se non con una pesante controreazione (e non e' un bene)te li puppi.

"Mi fa ricordare la vecchia querelle contro i cd, quando si diceva che non era eliminabile il Jitter.."
In effetti un due telai se non hai un trasporto anche del clock non puoi non avere jitter. Certo, oggi puoi prendere il segnale e storarlo rigenerando il clock ma capisci che non e' la stessa cosa e soprattutto non economicamente percorribile negli anni dei CD.




"Ma santoiddio, possibile che non si riesca mai a comprendere dove va la storia?"
Dove va? Tu lo sai?

"Giocattoli una minchia, questa è modernità, se ancora non sono stati usati questi amli su larga scala da grossi marchi è perchè evidentemente non ci sono margini di guadagno,vedete i cinesi, gente intelligente e non cretina come gli italiani...e ho detto tutto."

Allora.
A distanza di 8 anni, mica ciuffoli, alcuni marchi nella PA come crown hanno fatto roba notevole per quanto non hifi.
Gli HiFi in D ci sono stati, molto costosi e deludenti, ed erano tutti basati sullo stesso ibrido: in pratica erano lo stesso ampli.
Il margine di guadagno per un'azienda e' una cosa strana. E' piu' facile per un coreano vendere un TV per idioti da 200E a 2000E scrivendoci sopra 4k che un oggetto veramente di alta qualita'.
Siccome "classeD" non e' un'etichetta richiesta ma permette un facile risparmio (margini di guadagno) sugli ampli di plastica come i samsung da 5Wch dichiarati 600. Fare un ampli lineare sarebbe costato il doppio.

Invece su di un'amplio da 100W serio in grado al cambiare dell'impedenza dell'altoparlante (ricordi che e' un'impedenza?) di aumentare la corrente... farlo in classe D o in classe AB costa la stessa cifra ma generalmente con risultati migliori per il lineare e di piu' semplice progettazione.

Perche' il case, la distribuzione, il postvendita, la progettazione e gli stipendi sono gli stessi. Ma il progetto e' MOLTO piu' semplice, non esiste RF, e non sei obbligato alle ENORMI bobine d'uscita che cambiano l'impedenza vista dall'ampli e la rotazione di fase risultante.

Poi s parliamo di prodotti cinesi da 100E: non hanno rivali, ma non paragonarmeli ad un ampli serio, qualunque classe sia.