¿Qué es un amplificador de automóvil de clase D? Cómo funcionan y por qué son geniales

Existe una gran variedad de amplificadores para automóviles y, a primera vista, casi todos parecen iguales. Sin embargo, hay algunos grandes diferencias (y grandes beneficios) sobre las que debe saber más.

Gracias a la tecnología moderna, los amplificadores de coche de clase D pueden ser una de las mejores opciones por su dinero. Pero qué es un amplificador de coche de clase D? ¿Cómo se comparan con los demás y por qué es importante?

¡Sigue leyendo y te mostraré!

Infografía:datos sobre los amplificadores de coche Clase D

¿Qué es un amplificador de coche de clase D?

A menudo no se puede diferenciar un amplificador de clase D de un amplificador de coche de clase A/B normal con solo mirar. Eso es porque hacen lo mismo, tienen las mismas características y la principal diferencia, cómo funcionan, está oculta en el interior. Sin embargo, algunos son mucho más pequeños que otros tipos de amplificadores, por lo que difieren en tamaño frente a otro amplificador con la misma potencia nominal.

Los amplificadores para automóviles de clase D son amplificadores de potencia de audio que utilizan un amplificador más eficiente basado en la tecnología de modulación de ancho de pulso (PWM).

A diferencia de algunas descripciones engañosas o mal entendidas, los amplificadores de clase D no son "amplificadores digitales". En cambio, todavía funcionan con señales analógicas (no digitales), aunque utilizan un enfoque diferente.

En el pasado, debido a las limitaciones de la tecnología y la calidad del sonido en ese momento, solo se usaban para alimentar subwoofers, ya que la menor calidad de sonido que ofrecían no se notaba en el rango de frecuencias bajas de los bajos en la música.

La buena noticia es que la tecnología y la electrónica de audio para automóviles han mejorado mucho. Ahora puede encontrar una amplia variedad de amplificadores de clase D para controlar altavoces de rango completo, subwoofers o ambos, ¡todo desde un pequeño amplificador!

Los beneficios de los amplificadores de clase D

Este tipo de amplificadores se han vuelto cada vez más populares debido a los beneficios que ofrecen:

Alta eficiencia: Los amplificadores de clase D suelen tener una eficiencia de alrededor del 85 % mientras funcionan, lo que significa que utilizan mucha menos corriente eléctrica que los amplificadores de clase A/B y otros. Esto también significa que a menudo puede usar un calibre más pequeño para el cableado de alimentación, lo que ahorra dinero.
Tamaño compacto: Dado que desperdician menos energía, no se calientan como otros amplificadores y se pueden hacer más pequeños que los amplificadores para automóviles tradicionales. Esto también ahorra dinero al reducir el metal necesario para el chasis del amplificador.
Más poder por su dinero: Son capaces de entregar más potencia ya que las limitaciones de potencia de otros amplificadores lo hacen más difícil. Los amplificadores de clase D pueden proporcionar mucha más potencia por el mismo dinero que los amplificadores muy caros del pasado. Dado que el calor no es un problema, pueden proporcionar potencia (vatios RMS, no "potencia máxima") sin los efectos secundarios.
Más opciones de instalación: Obviamente, un amplificador más pequeño puede caber en más lugares. Sin embargo, dado que no generan mucho calor, eso significa que no corre el riesgo de que se sobrecalienten como otros tipos. Puede instalar un amplificador de clase D en lugares sin o con muy poco espacio o flujo de aire:debajo de los asientos, dentro de los contenedores de almacenamiento de motocicletas e incluso dentro de un tablero cerca de la unidad principal.

Dado que consumen menos corriente eléctrica (amperios) que los modelos más antiguos, algunos se pueden instalar utilizando el cableado de radio de fábrica. Esto significa que evitará la necesidad de comprar e instalar cableado adicional como lo haría normalmente. ¡Genial!

¿Qué significa clase de amplificador de coche?

Una clase de amplificadores es un nombre que se utiliza para categorizar un amplificador por la tecnología utilizada para el funcionamiento de un amplificador. Todos los amplificadores de audio pertenecen a una de varias clases.

Las clases de amplificadores han existido durante décadas y la cantidad de clases ha aumentado a medida que la tecnología ha mejorado.

Además de D, aquí hay una lista de otros:

Clase A:el tipo de amplificador más ineficiente pero de mayor fidelidad. No es tan popular y generalmente está reservado para uso de audiófilos.
Clase B:no muy común:una clase de amplificador más antigua en la que la amplificación divide las mitades positiva y negativa de la señal de audio. Más eficiente que los amplificadores de clase A, pero de menor calidad de sonido como resultado de la forma en que funciona. Estos se usaron en algunos amplificadores de válvulas de vacío hace años, pero ahora están obsoletos.
Clase A/B:durante muchos años, los más populares porque son un buen compromiso general entre bajo costo, calidad de sonido y eficiencia. Estos tipos de amplificadores combinan la forma en que funcionan los diseños de clase A y clase B. Sin embargo, su eficiencia energética está entre el 50 y el 65 %, por lo que siguen desperdiciando una buena cantidad de energía.

¿Cómo funciona un amplificador de coche de clase D?

Diagrama que muestra cómo funciona un amplificador de clase D. A diferencia de otros diseños, este utiliza un circuito de frecuencia de conmutación de muy alta frecuencia para mezclar la señal entrante con una forma de onda para crear una serie de encendido/apagado de señales de modulación de ancho de pulso (PWM). Esto luego se usa para impulsar transistores de potencia donde se amplifica. Luego, el resultado amplificado se "suaviza" para recrear la señal musical original y se filtra para eliminar el ruido de alta frecuencia agregado mientras funciona.

Como mencioné anteriormente, los amplificadores de clase D no amplificadores digitales como a veces se les llama por alguna razón. No convierten la señal musical de un estéreo en una serie digital de números; más bien, utilizan un diseño de onda cuadrada analógica basado en la tecnología de modulación de ancho de pulso (PWM).

Así es como funciona un amplificador de automóvil de clase D:

La señal de entrada de bajo nivel de la unidad principal está modulada o alterada, por un circuito de alta frecuencia que cambia la señal de audio en una serie de señales cuadradas de encendido/apagado que varían en ancho según el nivel de entrada.
Estas señales luego se usan para impulsar transistores de potencia que las amplifican. Las señales de onda cuadrada se amplifican a un voltaje más alto desde la fuente de alimentación conmutada del amplificador y ahora son capaces de entregar alta potencia a los altavoces. Debido a que las ondas cuadradas se encienden y apagan rápidamente, los transistores nunca permanecen encendidos por mucho tiempo, lo que reduce la energía utilizada y desperdiciada.
Las ondas cuadradas amplificadas son suavizadas por circuitos electrónicos que las vuelven a convertir en una versión amplificada de la señal musical curva original.
Antes de los terminales de salida de los altavoces, los filtros eliminan el ruido de alta frecuencia de la señal de salida mientras el amplificador trabaja para eliminarlo del rango de sonido que puede escuchar. La salida es una versión amplificada de la señal de entrada con una alta capacidad de potencia.

Casi todos los amplificadores de clase D (a diferencia de los modelos de clase A o A/B) utilizan un circuito integrado especial (IC) que se encarga de cortar la señal de audio y manejar los transistores de potencia. Algunas versiones en miniatura están diseñadas para ser un producto "todo en uno" y controlar los altavoces directamente. Por lo general, se utilizan para altavoces de computadora de menor potencia o amplificadores estéreo domésticos en miniatura.

Los amplificadores económicos para automóviles a menudo usan un chip controlador de amplificador de clase D listo para usar, mientras que las marcas más a menudo usan un IC personalizado más avanzado.

Al igual que otros amplificadores, muchos también ofrecen entradas de alto nivel para trabajar con unidades estéreo de fábrica.

Nota: Es posible que vea algunos amplificadores para el hogar y el automóvil anunciados como "clase T", "clase G" o algún nombre similar. A pesar de cómo suenen, también son versiones renombradas del mismo diseño básico de clase D con algunos cambios o ajustes personalizados.

¿Los amplificadores de clase D son de alta fidelidad?

En el sentido más estricto, no, este tipo de amplificadores no alta fidelidad a diferencia de los amplificadores de clase A con especificaciones de distorsión súper baja o la calidad de sonido de los diseños de clase A/B de gama alta. Eso es porque la fidelidad de sonido de los amplificadores de clase D debe comprometerse un poco para que podamos beneficiarnos de la eficiencia que ofrecen.

Para proporcionar una claridad de sonido de clase mundial, los amplificadores de Clase A desperdician mucha energía que se convierte en calor. Sin embargo, todavía son los preferidos por algunas personas porque ofrecen amplificación de audio sin concesiones, distorsión ultrabaja y reproducen la señal musical con mucha fidelidad.

Los amplificadores de clase AB de gama alta, aunque no son tan buenos como los de clase A, también ofrecen una excelente calidad de sonido a expensas de un precio más alto. Incluso los amplificadores A/B económicos y de clase media pueden ofrecer un sonido de alta fidelidad si están diseñados correctamente debido a cómo funciona la tecnología.

Debido a que los amplificadores de clase A/B ofrecen una buena calidad de sonido además de una eficiencia decente y son baratos de construir, han sido el tipo de amplificador de automóvil más común durante años. A pesar de eso, los amplificadores de clase D han mejorado y se están volviendo más populares.

He aquí por qué los amplificadores de clase D son de menor fidelidad:

Los amplificadores Clase D usan tecnología PWM para convertir la señal original en ondas cuadradas y viceversa. Esto significa que se puede perder una pequeña cantidad de fidelidad. Cada vez que se convierte una señal musical, se pierde algo de precisión.
Mientras funcionan, se agrega involuntariamente más ruido a la señal de sonido que otros tipos de amplificadores. Debido a esto, estos amplificadores a menudo tienen una relación señal-ruido (SNR) más baja que sus contrapartes. En términos generales, cuanto mayor sea la SNR, mejor.

Sin embargo, no dejes que eso te dé una impresión equivocada:¡los amplificadores actuales son muy buenos!

Han mejorado mucho, ¡pero la calidad importa!

Hace 5 o 10 años, los amplificadores de clase D que probé fueron decepcionantes. La buena noticia es que los amplificadores de hoy son mucho mejor. Mientras compre con cuidado y preste atención a los detalles, estará satisfecho con el sonido.

Por ejemplo, el amplificador clase D de 4 canales Alpine MRV-F300 que revisé aquí es un pequeño amplificador con un gran sonido que disfruté.

A la mayoría de las personas les resultará casi imposible notar la diferencia en la calidad del sonido al comparar un amplificador de clase D muy bueno con un amplificador A/B promedio. A menos que sea extremadamente exigente con la calidad del sonido, no debería ser un problema.

Si solo planea usar un amplificador para graves, la calidad del sonido realmente no importa, ya que no podemos escuchar la diferencia en las frecuencias graves. Es por eso que se usaron solo para amplificadores de subwoofer antes de que mejorara la tecnología.

¿Qué es un amplificador de coche mono clase D?

Los amplificadores de coche mono Clase D están diseñados para entregar mucha potencia a los subwoofers para bajos de alto volumen que realmente golpean. A diferencia de los amplificadores de rango completo, están limitados a solo produciendo bajo.

La mayoría de los amplificadores de coche mono tienen algunas características comunes:

Calificación de impedancia (ohmios) de altavoz más baja:muchos pueden manejar hasta 2 ohmios o incluso 1 ohmio para una entrega de potencia máxima.
No es compatible con rango completo. La mayoría no se puede usar para altavoces coaxiales o de componentes, por ejemplo. El audio que pueden producir está limitado a un rango de bajos de gama baja.
Alta potencia de salida:en estos días, los amplificadores de automóvil mono clase D tienen clasificaciones de potencia como 500 W RMS, 750 W RMS e incluso 1000 vatios o más. Esto es posible gracias a la eficiencia de clase D.
Control de nivel del subwoofer:algunos modelos proporcionan una perilla giratoria para ajustar el volumen del amplificador desde el tablero.
Filtro de graves ajustable:por lo general, aunque no pueden producir un sonido por encima de los 250 Hz, puedes ajustar el corte de salida del crossover de 20 a 250 Hz, según el amplificador en particular.

Si bien utilizan una sola salida de canal monoaural (mono), algunos tienen un conjunto adicional de terminales de altavoz para facilitar la conexión de múltiples subwoofers si lo desea.

¿Los amplificadores de clase D son buenos para los subwoofers?

Lo más importante que hay que entender es que estos amplificadores mono (también llamados amplificadores "monobloque") están diseñados únicamente entregar mucha potencia alta al subwoofer y nada más. En este sentido, ¡son excelentes para los suplentes!

Ofrecen un mayor valor de vatios por dólar que cualquier otro tipo de amplificador. De hecho, puede encontrar algunos hoy que pueden entregar 500 vatios RMS (¡o más!) por $ 100 o menos.

¿Es mejor un amplificador de clase D?

No existe una verdadera clase de amplificador "mejor", al menos no actualmente. Cada uno tiene fortalezas y debilidades, lo que significa que todo se reduce a lo que es mejor para ti. Por ejemplo, si es como la mayoría de las personas y desea un buen sonido pero la mejor relación calidad-precio, entonces sí, probablemente sea mejor en ese caso.

Sin embargo, cuando se trata de lo que le importa a la mayoría de las personas, los amplificadores de automóvil de clase D son mejores en la mayoría de las categorías, pero no en todas.

Aquí hay una comparación de las diferentes clases de amplificadores y sus ventajas y desventajas:

Diagrama de comparación de clases de amplificadores de coche

Un diagrama que compara las principales cosas que le interesan de los amplificadores de audio. Como mencioné anteriormente, los amplificadores de clase A/B son un buen compromiso entre calidad de sonido, costo y potencia. Sin embargo, como puede ver aquí, los amplificadores de clase D en estos días ahora tienen un mejor valor y ofrecen más por el dinero. They’re a better all-around choice for most people who don’t need audiophile-level sound quality.

Like I mentioned before, class D amps now are becoming more and more popular along with being a better value for most people. Unless you’re after the best possible sound quality you can buy, you’ll get more power for your dollar, an affordable price, and easier installation for your money.

As you can see in my diagram above, class A amps excel in sound quality (they’re ultra-low in distortion and do a great job of reproducing the musical signal) but fall short in nearly all other areas.

A/B class amps were for many years the best all-around choice. They offer very good sound quality even with budget models, fair power availability, they’re affordable, but they’re not as compact. Class A amplifiers aren’t commonly available for car audio much anymore so they’re not really a competitor.

Class D amplifiers as you can see have more pros than they do cons – they’re smaller, you can get more power for the money, and they use less electrical current, but aren’t audiophile-level in their sound quality. When shopping you can find 4 x 100 watts RMS power model vs a 4 x 50 watts RMS power A/B amp, for example.

Ultimately, for most people class D amps are great and the best choice if you’re not very picky about sound quality. Don’t get me wrong – today’s models have very good sound quality – just not high-end, audiophile-level sound. If that’s not what you’re after you’ll find them very enjoyable.

Class D vs class A/B car amplifiers

A diagram comparing the operation of class A/B vs class D amps. Unlike class D amps, A/B models don’t change the original signal but instead, amplify it and split it into a positive and negative half to drive output stages. Class D amps take advantage of PWM principles and only drive them part of the time, reducing power use.

What is a class AB car amplifier?

Class A/B amps have been around for decades and range in price from both super-budget levels to high-end designs. In all cases the basic design used is the same:the input signal is used to drive output transistors with a positive and a negative half, boosting the input using the amp’s internal power supply voltage to drive speakers.

Due to how they work, some power is wasted (around 45-35% or so, depending) and ends up as heat that warms the heatsink (heavy metal chassis). They offer very good sound quality as they don’t change the audio signals but instead only amplify them.

Class D circuitry uses PWM principles to save power wasted as they only switch the power output transistors part of the time. Unlike class A/B amps, they do change the input signal:it’s converted to square waves that are converted back to smooth waves just like the input signal as they leave the amplifier.

Are Class D amps better than AB?

Class D amps can offer more power and/or more amp channels in the same or smaller size than class A/B. This Pioneer 5 channel amp, for example, can deliver more power to 4 speakers and a dedicated subwoofer channel than A/B amps of the same size. For that reason, you could say it’s better.

There’s a slight difference in sound quality that varies by brand and the quality of the design. As a compromise, the signal-to-noise ratio is somewhat worse than A/B designs. For example, 90dB or so is more typical for good ones while A/B amps often start at 90dB and 100dB isn’t uncommon.

It’s not really the case that class D amps are better than A/B but to most people they are. For example, not that many people care about finer sound quality specifications like noise or SNR.

They care more about the power they’ll get for their money – in this regard, D class amps are mejor. They’re also easier to install in many cases since they’re smaller.

I think the best response is to say they’re better for power, size, and value than most A/B amps. They’re not better for higher-end sound quality. There are, however, some class D amps with excellent sound quality.

You’ll have to spend more for those as they’re more advanced designs in order to produce a higher level of sound quality than most.

Some class D amps like this one from JL Audio offer excellent sound quality that can compete with most A/B amps. They’re more expensive, though.

Can I use a marine class D amplifier in a car?

A marine amp installed for in-vehicle use &testing. Don’t hesitate to use a class D amp yourself if you like!

Yes, you can install a marine amp in your car, truck, or motorcycle!

As a matter of fact, they offer some great installation options you might not have otherwise!

Here’s a list of some great options possible and problems they solve:

Class D marine mini-amps are excellent for reliable power and great sound in motorcycles since they can fit in smaller spaces and won’t overheat.
A marine amp is suitable for outdoor vehicles and is far more affordable than specialty amps from the vehicle manufacturer.
You can build a sound system without a stereo! Some class D marine amps have a built-in Bluetooth receiver &controller option that makes this possible.

Marine amps offer some excellent solutions for some special case installations like in classic cars. Rather than spend a ton of money for custom fabrication or metalwork you can use an amp for a direct, easy-to-install sound that works great.

There really aren’t any “cons” to worry about, aside from the cosmetic color and style. Additionally, when shopping that means it’s possible to have even more options and you can possibly find a great deal.