Perbandingan Power Amplifier Class AB Vs Class D

Power Amplifier Kelas AB Vs Power Amplifier Kelas D adalah 2 kelas Power amplifier yang memiliki topologi berbeda yang sangat populer dikalangan pengguna audio, baik profesional maupun amatir. Kedua kelas ini juga seringkali menjadi perdebatan diantara para pendukungnya dengan menonjolkan sisi keunggulan masing-masing. Kalau bagi saya sih, keduanya bagus jika dipakai dalam situasi dan lingkungan yang pas, dan jika dikombinasikan malah justru bisa menjadi set sound system yang handal dan berkualitas. Mari kita bahas.

Power Amplifier Class AB Vs Power Amplifier Class D

Cara Kerja Audio Amplifier Class D Secara Mendasar

Power amplifier kelas D adalah jenis amplifier switching yang paling efisien dan populer digunakan dalam sistem audio karena efisiensinya yang tinggi.

Cara kerja power amplifier kelas D adalah dengan menggunakan teknik PWM (Pulse Width Modulation) yang mengubah sinyal input menjadi serangkaian pulsa lebar dan sempit yang diatur oleh switching transistor jenis MOSFET. Pada tahap pertama, sinyal input diumpankan ke comparator yang membandingkan sinyal input dengan sinyal referensi segitiga. Keluaran dari komparator ini akan menghasilkan pulsa yang lebar atau sempit, tergantung pada perbandingan sinyal input dan referensi.

Selanjutnya, pulsa ini diteruskan ke driver transistor yang memicu transistor switching yang terhubung ke beban (biasanya speaker). Ketika transistor switching dalam keadaan ON, sinyal input dihantarkan ke beban, dan ketika transistor dalam keadaan OFF, tidak ada arus yang mengalir ke beban.

Sinyal output akhir yang dihasilkan oleh power amplifier kelas D berupa bentuk gelombang PWM yang kemudian di-filter dengan filter output LC atau RC. Filter ini bertujuan untuk menyaring komponen frekuensi tinggi dari sinyal output dan menghasilkan bentuk gelombang sinusoidal yang halus dan kontinu.

Dalam ringkasan, power amplifier kelas D bekerja dengan mengubah sinyal input menjadi sinyal PWM, memicu transistor switching untuk menghantarkan sinyal ke beban, dan menyaring sinyal output dengan filter output. Dengan cara ini, power amplifier kelas D dapat menghasilkan daya keluaran yang besar dengan efisiensi tinggi, namun dengan kualitas suara yang tetap bagus.

Impedansi Output Class D

Power amplifier kelas D biasanya dapat mendukung berbagai impedansi speaker, tergantung pada desain dan spesifikasi dari amplifier itu sendiri. Namun, umumnya power amplifier kelas D dapat mendukung impedansi speaker antara 4 ohm hingga 8 ohm.

Beberapa power amplifier kelas D juga dilengkapi dengan fitur yang memungkinkan untuk memilih impedansi output, sehingga dapat diatur sesuai dengan impedansi speaker yang digunakan. Penting untuk memilih impedansi speaker yang sesuai dengan impedansi output amplifier untuk menghindari kerusakan pada amplifier dan speaker. Selain itu, pemilihan impedansi yang tepat juga dapat memaksimalkan kualitas suara yang dihasilkan oleh sistem audio.

Perbandingan Amplifier Class D dan Class AB dari beberapa sudut pandang :

Kualitas audio:

Dalam hal kualitas audio, power amplifier kelas AB dianggap lebih baik karena dapat menghasilkan suara yang lebih natural dan akurat dengan distorsi harmonik yang rendah. Class AB diketahui sebagai amplifier linear dan lebih efisien daripada class A, sehingga Class AB merupakan jenis amplifier standard industri. Power amplifier kelas D lebih rentan distorsi harmonik dan nois yang tinggi serta kurang linier. Tapi Class D juga masih dapat menghasilkan kualitas audio yang baik jika dirancang dengan baik dan menggunakan komponen yang berkualita. Amplifier class D masih terus dikembangkan, sehingga tak menutup kemungkinan ada power amlifier class D yang lebih canggih bisa memperoleh kualitas suara yang setara dengan class AB.

Ketahanan:

Power amplifier kelas AB biasanya lebih tahan lama dan lebih mudah diperbaiki dibandingkan dengan kelas D, karena menggunakan komponen analog yang lebih umum dan terbukti. Namun, power amplifier kelas D yang dirancang dengan baik juga dapat memiliki ketahanan yang baik jika menggunakan komponen yang berkualitas dan desain yang tepat. Class D memang lebih dingin daripada class AB, akan tetapi jika desain kurang benar bisa lebih cepat rusak karena frekwensi pulsa yang tidak tepat (sama seperti power supply switching)

Efisiensi:

Power amplifier kelas D jauh lebih efisien daripada kelas AB karena menggunakan teknologi PWM dan switching transistor yang memungkinkan amplifier menghasilkan daya yang lebih besar dengan konsumsi daya yang lebih rendah. Dalam hal ini, power amplifier kelas D dapat menghemat biaya listrik dan menghasilkan panas yang lebih sedikit. Power amplifier kelas AB bekerja dengan efisiensi yang relatif rendah, karena sebagian besar daya yang dihasilkan digunakan untuk memanaskan transistor output. Efisiensi Class D dikatakan bisa mencapai 90%, sedangkan efisiensi pada class AB paling banyak 65%.

Biaya:

Power amplifier kelas D biasanya lebih murah daripada kelas AB karena komponen yang digunakan lebih sedikit dan lebih murah. Namun, power amplifier kelas AB dapat memiliki kualitas audio yang lebih baik dan lebih tahan lama sehingga dapat lebih mahal.

Segi lain

Dari segi lain seperti ukuran, bobot, dan fitur tambahan, power amplifier kelas D dan kelas AB dapat berbeda tergantung pada merek dan model yang digunakan. Tetapi rata-rata power amplifier class D memiliki bobot yang lebih ringan karena ukurannya yang bisa lebih kecil, selain itu lebih cocok menggunakan power supply SMPS yang ama-sama metode switching yang bobotnya jauh lebih ringan daripada power supply analog yang mngandalkan trafo inti besi yang berat.

Preferensi

Kedua kelas amplifier, yaitu Class D dan Class AB, memiliki karakteristik yang berbeda dalam menghasilkan kualitas audio. Sementara Class D diketahui sebagai amplifier switching atau modulasi lebar pulsa (PWM).

Oleh karena itu, masing-masing kelas amplifier memiliki kelebihan dan kekurangan dalam kualitas audio yang dihasilkan.

Class AB dianggap sebagai pilihan yang lebih baik dalam menghasilkan kualitas audio yang lebih halus dan natural, karena memiliki distorsi harmonik total (total harmonic distortion/THD) yang lebih rendah dan lebih sedikit noise. Namun, amplifier Class AB cenderung lebih boros daya daripada Class D.

Sementara itu, amplifier Class D lebih efisien secara energi, menghasilkan sedikit panas dan lebih ringkas. Namun, karena cara kerjanya menggunakan switching, amplifier Class D mungkin cenderung menghasilkan distorsi yang lebih tinggi pada output audio, terutama pada frekuensi yang lebih tinggi.

Dalam penggunaan sehari-hari, pilihan antara amplifier Class D dan Class AB tergantung pada preferensi masing-masing individu dan penggunaan yang diinginkan. Jika kualitas audio yang lebih halus dan natural menjadi prioritas utama, amplifier Class AB dapat menjadi pilihan yang lebih baik. Namun, jika efisiensi energi dan ukuran yang lebih kecil menjadi pertimbangan utama, maka amplifier Class D dapat menjadi pilihan yang lebih baik.

Penggunaan Class AB dan Class D yang cocok dan menguntungkan

Class D memiliki efisiensi tinggi, sehingga secara umum meskipun bentuknya kecil dan biayanya murah namun mampu menghasilkan daya keluaran yang besar. Karena Class D bagus di frekwensi rendah (Low) , maka bisa digunakan untuk mendorong speaker subwoofer yang umumnya membutuhkan dorongan daya lebih besar daripada untk mendorong speaker mid atau hi.

Disisi lain, Class AB yang biayanya cenderung lebih mahal namun menghasilkan kualitas audioa yang lebih linier rendah distorsi harmonik dan akurat, maka class AB bisa dipakai untuk mendorong speaker  Mid atau Mid hi yang secara tidak membutuhkan daya yang lebih besar daripada speaker subwoofer.

Kesimpulan

Demikian pembahasan tentang amplifier class D vs amplifier Class AB. Tidak ada yang lebih bagus atau yang lebih buruk karena masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangannya. Sebagai pengguna yang bijak dan sudah mempelajari karakteristik kedua jenis class amplifier ini, amaka mereka akan mendapatkan keutungan lebih dengan cara memanfaatkan keduanya dengan cara yang tepat.