オーディオアンプのクラスA/B/D/G/Hの違いを教えてください。


それぞれ、どんな技術で、各技術のメリット・デメリットがあるのか教えてください。

よろしくお願いします。

回答の条件
  • 1人2回まで
  • 登録:2009/06/22 01:35:50
  • 終了:2009/06/29 01:40:02

回答(3件)

id:nekomanbo56 No.1

nekomanbo56回答回数1138ベストアンサー獲得回数342009/06/22 01:46:17

ポイント27pt

ここが専門家が詳しく説明されてます。

ご参考に。

http://www.phileweb.com/magazine/audio-course/archives/2007/11/2...

id:nanoruhodono No.2

nanoruhodono回答回数28ベストアンサー獲得回数62009/06/22 08:58:38

ポイント27pt

A級アンプは増幅器(アンプ)の中では最も基本てきなもので単一の増幅素子(トランジスタや真空管)で作ることができ、入力信号の全振幅をそのまま忠実に増幅します。欠点は信号の全振幅をそのまま取り扱うので電源電圧以上の出力信号を得ることはできません。また交流信号を直流で扱うので交流の原点(ゼロ=無信号)の時にも電流を流す必要があり電力効率が非常に悪いことです。

利点は回路がシンプルで小信号の増幅に向いています。


B級アンプは交流信号の上半分(プラス)と下半分(マイナス)で別々の増幅器にそれぞれ分担させて増幅する仕組みです。利点は無信号時の消費電力が非常に小さく抑えることができます。欠点はそれぞれの信号のつなぎ目で不連続になる可能性があり回路設計がやや難しくなります。この不連続により生じる歪をクロスオーバー歪と言います。


C級アンプはB級よりもさらに交流信号の先っちょのみを増幅する方式で効率がB級よりも良いですが歪が大きいのでオーディオアンプでは使われません。


http://www.gxk.jp/elec/musen/1ama/H14/html/H1412A11_.html



D級アンプは入力信号をPWM化したパルス信号で増幅します。信号の大きさを大きさが一定でパルスの幅を変えることで表す方式です。出力がパルスになるのでこれをアナログに戻すためにアンプの出力にはローパスフィルタが必要になります。利点は非常に電力効率が良くなります。欠点はアナログデジタル相互の変換を行うので回路が複雑になります。



http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A2%97%E5%B9%85%E5%9B%9E%E8%B7%A...


G級は入力信号の大きさによって2種類以上の電源電圧を切り替えてアンプに加えることで電源効率を上げる方式です。回路がより複雑になります。


H級はG級よりもさらに電源電圧を必要最小限の大きさに制御することで常に入力信号の大きさに対して最高効率で動作するような方式です。効率はいいですがかなり複雑な回路になります。



http://japan.maxim-ic.com/glossary/index.cfm/Ac/V/ID/1060/Tm/cla...

http://japan.maxim-ic.com/glossary/index.cfm/Ac/V/ID/1061/Tm/cla...

http://japan.maxim-ic.com/glossary/index.cfm/Ac/V/ID/1062/Tm/cla...

http://japan.maxim-ic.com/glossary/index.cfm/Ac/V/ID/1061/Tm/cla...

http://japan.maxim-ic.com/glossary/index.cfm/Ac/V/ID/1063/Tm/cla...

http://japan.maxim-ic.com/glossary/index.cfm/Ac/V/ID/1064/Tm/cla...

http://japan.maxim-ic.com/glossary/index.cfm/Ac/V/ID/1064/Tm/cla...

id:virtual No.3

virtual回答回数1139ベストアンサー獲得回数1282009/06/22 10:46:50

ポイント26pt

クラスA/B/D/G/HのうちA/Bは古くからの技術でD/G/Hは最近の新しい技術になります。

またクラスDはオーディオ信号をパルス化して増幅するデジタル方式になります。

まず、このクラス分けは増幅回路の動作点(バイアス)によって行われています。

この分類はクラスA/クラスB/クラスCおよびクラスABに分けられます。

クラスGとクラスHは一般的にはクラスABの電源を制御する新たな方式です。

クラスA/B/Cの説明は以下のURLが簡潔にまとまっていると思います。

http://www.gxk.jp/elec/musen/1ama/H14/html/H1412A11_.html

クラスA

http://www.gxk.jp/elec/musen/1ama/Htb/figure/HD0701_cS.png

クラスB

http://www.gxk.jp/elec/musen/1ama/Htb/figure/HD0701_aS.png

クラスC

http://www.gxk.jp/elec/musen/1ama/Htb/figure/HD0701_bS.png

これらの方式の違いは入力信号のどの部分を増幅するのかが違います。

クラスAは全部、クラスBは信号の半分、クラスCは信号の半分以下を増幅します。

クラスBでオーディオ用に使うには極性の違う半分同士を並列につないで信号全部を増幅するようにします。いわゆるプッシュプル増幅を行います。但し、信号の正負のつなぎ目の非直線性でうまくつながらないとクロスオーバー歪という歪を生じます。これを避けるために信号がゼロ付近の特性を直線的になるようにクラスAとクラスBの中間的な動作をするようにしたものがクラスABになります。

クラスAは歪が少ない代わりに効率が悪く、クラスBは歪がある代わりに効率が良い関係にあります。

オーディオアンプの場合はクラスABをプッシュプルで使うのが一般的になります。

クラスCはクラスBよりもさらに効率が高いのですが入力と出力の関係が非直線になるので歪が大きくオーディオ用には向いていません。


オーディオ用では歪が少なく効率がそこそこのクラスABが使われてきましたがこの効率を良くする目的で電源電圧を入力信号の大きさに応じて効率の良い電圧にコントロールする技術として開発されたのがクラスGやクラスHになります。

http://proaudio.yamaha.co.jp/downloads/documents/data/white_pape...

このPDFの資料が割りとまとまっていてクラスの違いが分かりやすいと思います。

クラスGもクラスHもメーカーによって微妙に定義が異なりますが基本は入力信号の大きさによって必要最小限度の電源電圧を与えることでアンプ全体の電力効率を高める技術になります。

MAXIMというメーカーではクラスGは電源電圧を大雑把に切り替え、クラスHは電源電圧を入力電圧で変調するという定義です。

http://japan.maxim-ic.com/glossary/index.cfm/Ac/V/ID/1064/Tm/cla...

用語: Class G

定義

G級(クラスG):G級アンプは、2個以上の電源電圧を使用する点以外はAB級アンプに似ている。低い信号レベルで動作しているときは、このアンプはより低い電源電圧を使用する。信号レベルが増すと、アンプは自動的に適切な電源電圧を使う。

G級アンプは、必要なときのみ最大電源電圧を使用するのでAB級アンプよりも高効率である。一方AB級アンプは常に最大電源電圧を使用する。

http://japan.maxim-ic.com/glossary/index.cfm/Ac/V/ID/1065/Tm/cla...

用語: Class H

定義

H級(クラスH):H級アンプは、信号スイングに対応するために必要以上の値にならないようにアンプ出力デバイスへの電源電圧を変調する。これにより電源に接続された出力デバイス全体の消費電力が低減し、アンプは出力パワーレベルに関係なく最適化されたAB級効率で動作ができる。

H級アンプは一般的に、電源電圧を予測および制御するのに必要な余分の制御回路を備えており、他設計よりも複雑である。


順序が前後しましたがクラスDは上記のいづれの方式とも異なり入力信号を一旦パルスに変換し、その信号を電圧変換して最終的にフィルタを使ってパルスをまたアナログ信号に戻して増幅するいわゆるデジタルアンプになります。かなり回路は複雑になりますがアンプそのものがスイッチング素子を使うので効率は一番高いです。電力事情が厳しいポータブルオーディオ機器や業務用の巨大アンプなどに利用されています。


http://japan.maxim-ic.com/appnotes.cfm/an_pk/3977

http://www.ednjapan.com/content/issue/2005/10/content05.html

http://tech.tsd.saitama-u.ac.jp/~dbpro/DATABASE/DATA1/DATA0/tech...

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