Charakteristik Class-D Verstärkersignal

Je nach kapazitiven/induktiven Anteil der Last (Lautsprecher), wird das PWM-Signal einer Digitalendstufe mehr oder weniger gut „integriert“ (mathematisch beschrieben).

Ohne Last sähe das Ausgangssignal einer Digital-Endstufe schematisch so aus (zur Veranschaulichung ist die PWM-Frequenz hier um ein Vielfaches geringer):




Mit einer kapazitv/induktiven Last werden die Pulse bedämpft (große „Restamplitude“ bei breiten Pulsen, kleine „Restamplitude“ bei kurzen Pulsen) und die Lücken zwischen den Impulsen werden durch den kurzzeitigen spannungsspeichernden Effekt der kapaziv/induktiven Last „aufgefüllt“ und sieht dann als Momentaufnahme so aus:




Je höher die Taktfrequenz und je häufiger das V-Sensing (zyklische Ergebniskontrolle der Spannungsintegration am Leistungsausgang und eine daraus erfolgende Modulationskorrektur) durchgeführt wird, desto weniger „sprunghaft“ und zufallsbehaftet ist spannungsintegrierte Ergebnis, was Du hier als „Zittern“ beschreibst (es ist elektrisch und akustisch gesehen „Rauschen“ - und durch die Abweichung vom Sollsignal auch „Klirr“).

Mit dem Oszi wirst Du es immer sehen können - so wie Du bei einer analogen Endstufe auch das „welligen“ Rauschen (und bei Anzeige des Eingangssignals auf dem 2. Kanal ebenfalls auch die „formale“ Abweichung vom Sollsignal, also dem Klirr, immer sehen kannst).

Was nicht berücksichtigt wurde, ist die erheblich höhere Frequenzabhängigkeit der Amplitudenbildung an einer impedanten Last der digitalen Endstufen gegenüber analogen Endstufen -> an niedriger impedanter Last erfolgt eine geringere Spannungsintegration (z.B. im Bassbereich oder Übergangsbereiche), an hoher impedanter Last erfolgt eine hohe Spannungsintegration (z.B. obere Mitten, Höhen und Resonanzbereiche) , welche auch per V-Sensing nicht ohne hörbare Quantisierungseffekte „weggeregelt“ werden kann.

Deshalb würde ich digitale Endstufen ausschließlich nur mit einer Raumeinmessung benutzen (Frequenzgangkorrektur vor der Endstufe), um auch diese vom Frequenz- und Impedanzverlauf der Last abhängigen Amplitudenfehler zu korrigieren.

Ein weiterer zu berücksichtigender Faktor im Betrieb sollte die als nicht gering zu erwartende Störstrahlung getakteter Verstärker sein.
Kürzeste Leitungswege vom Verstärker zum Lautsprecher sind dringend angeraten, eigentlich sind derlei Schaltungen am ehesten in Aktivboxen zweckmäßig.

MfG
DB

... bei welchen dann auch schon alle Frequenzgangfehler aktiv korrigiert werden (per hinterlegte Korrekturkurve - alle Frequenzgangfehler sind bekannt und konstant).

Hallo!

Besten Dank für eure Antwort. Besten Dank für die verständliche und ausführliche Beschreibung. Ihr konntet mir beide weiterhelfen!
Grüße!

Hallo nochmal!

Eine Frage hätte ich erst einmal noch. Was ist von "digitaler" Hybridtechnik, wie der von NAD zu halten. Ändert sich da etwas an der Eignung für Hifi-Lautsprecher? Leider finde ich darüber nichts.
Besten Dank und Grüße!

Soweit ich weiß sind die Module in den NAD Geräten auch von Hypex, nur das Netzteil etc... ist von NAD.
Also zumindest Endstufenseitig keine Eigenentwicklung von NAD.

Ausser ich liege da falsch.

Hallo und Danke für deine Antwort.
Bedeutet es somit keine Unterschiede zur Class-D Technik über die am Anfang des Beitrags geschrieben wird?
Grüße!