Технологии
Усилитель мощности играет значимую роль в цепи системы звуковоспроизведения. Ранее предпочтение отдавалось усилителям классов A и AB, отличавшимися низким коэффициентом полезного действия, большими габаритами и весом, а также относительно высокой стоимостью. Степень совершенства усилителей классов A и AB в настоящее время близка к своему пределу, каждый новый шаг в их усовершенствовании дается все большими и большими усилиями. С другой стороны, усилители D-класса находятся лишь в начале своего развития. Имеется большой потенциал совершенствования усилителей этого класса в плане энергоэффективности, точности воспроизведения, уменьшения размеров и стоимости решения. Вместо принципа линейного регулирования в классах A и AB, приводящего к большим потерям энергии, выходные каскады класса D работают в ключевом режиме. Тем самым обеспечивается практически полная без потерь передача энергии в акустическую систему.
Принципы построения усилителя класса D были известны уже около 50 лет, однако уровень развития полупроводниковой технологии не давал возможности построить усилитель с Hi-Fi характеристиками. Только в 90-е годы прошлого века эти принципы были реализованы на практике. Компания ICEpower, являясь пионером в реализации идей построения усилителей класса D, довела качество воспроизведения звука до уровня ценимого истинными аудиофилами. Это, в конечном итоге, обусловило внедрение технологии усилителей класса D для широкого круга звуковой техники.
Преимущества усилителей класса D компании ICEpower:
- Качество звуковоспроизведения такое же как у класса AB или лучше
- Высокий коэффициент полезного действия
- Конечный продукт может быть гораздо компактней и легче, без необходимости обеспечения дополнительного теплоотвода
- Значительно снижаются производственные затраты
- Возможен более высокий уровень интеграции
- Как результат – большая свобода при проектировании и более привлекательная продукция
Ниже представлен график для сравнения коэффициентов полезного действия реального усилителя ICEpower и теоретически максимально возможного для усилителя класса AB.
Отличием компании ICEpower является новаторский подход к разработке усилителей класса D. В усилителях класса D компании производится обработка аналогового сигнала, отсюда название технологии ICEpower «аналоговый класс D» (analogue Class D) или «аналоговое переключение» (analogue switching). В отличие от обычной техники получения ШИМ сигнала при помощи генератора треугольных импульсов, в технологии ICEpower используется автогенератор, охваченный множеством обратных связей, что обеспечивает стабильно высокое качество аудио вне зависимости от нагрузки. Ключевые технологии ICEpower называются COM и MECC.
COM (Controlled Oscillating Modulator) – управляемый модулятор на основе автогенератора, является системой, охваченной обратной связью. COM подавляет нелинейность выходного каскада, обеспечивая высокий уровень подавления помехи по линии питания – 60 дБ в сравнении с 0 дБ у классического усилителя класса-D. Принцип COM обеспечивает возможность изящной инженерной реализации, поскольку модуляция и управление объединены в одном модуле.
MECC (Multivariable Enhanced Cascade Control) – оптимизированные структуры с многоконтурным управлением, характеризуются, в том числе, наличием обратной связи после выходного фильтра для компенсации его нелинейности. При этом внутренние обратные связи призваны компенсировать погрешности, создаваемые модулятором и выходными транзисторными каскадами. Включение в систему обратной связи непосредственно выхода усилителя (после фильтра) обеспечивает чрезвычайно низкий выходной импеданс и приводит, в частности, к точной проработке низких частот, лучшей, чем в классе AB.
Импульсный источник питания. В большинстве случаев усилители ICEpower интегрируются с импульсным источником (ИИП). Как известно, источник питания оказывает значительное влияние на работу усилителя. ИИП ICEpower разработан с использованием фирменных разработок компании с целью оптимизации работы источника питания совместно с усилителем. Тем самым для разработчиков аудиосистем снимается ряд проблем, связанных с выбором или разработкой подсистемы питания.
Кроме упомянутых выше ключевых технологий ICEpower, в поле зрения компании находятся цифровая обработка звуковых сигналов, разработка алгоритмов обработки, акустический дизайн и оптимизация, системная интеграция.
