Class-D Verstärker knackt/rauscht und killt gelegentlich Lautsprecher

ClassD Endstufen haben als Vorteil geringes Gewicht und wenig Wärmeverluste .
Aber das Audio ist mit Schalttaktresten verseucht und (aus China) hält sowas nicht lange ,
m.E. unterdimensioniert .
Mit diesem ClassD Amp wird es immer wieder Probleme und Folgeschäden geben .
Lösung : Weg mit dem ClassD , normale Endstufe mit analoger Stromversorgung
und Audioverstärkung einsetzen .
Solche Endstufen sind neu auch nicht teurer als ClassD , gebraucht/defekt lassen sie
sich relativ problemlos selbst reparieren .
Bei ortsfesten Anlagen spielt das Gewicht weniger eine Rolle .
bukongahelas

bukongahelas (Beitrag #2) schrieb:

ClassD Endstufen haben als Vorteil geringes Gewicht und wenig Wärmeverluste . Aber das Audio ist mit Schalttaktresten verseucht und (aus China) hält sowas nicht lange , m.E. unterdimensioniert . Mit diesem ClassD Amp wird es immer wieder Probleme und Folgeschäden geben . Lösung : Weg mit dem ClassD , normale Endstufe mit analoger Stromversorgung und Audioverstärkung einsetzen .

Ja, genau. Und Autos sind auch viel zu komplex, gehen viel zu oft kaputt, sind total unsicher und gefährlich, deswegen benutzen wir alle auch immer noch Pferde.

conner144 (Beitrag #1) schrieb:

ich betreibe im Rahmen eines Vereins mit ein paar Freunden eine kleine Kneipe. Zur Beschallung dieser benutzen wir folgenden Aufbau: -PC -Mischpult -X-Over Behringer CX2310 -Endstufe The t.amp D4-500 -4x Magnat Quantum Center 50 (Stereo, d. h. 2 LS pro Kanal) -aktiver Subwoofer

Was für ein Mischpult ist das?

Was für ein Aktivsub? Wenn das kein PA-Aktivsub ist, dann hat der keinen Lowcut, die Weiche hat auch keinen brauchbaren (25Hz ist VIEL zu tief!)

Warum 2 Magnat Center pro Kanal? Die haben eine Nominalimpedanz von 4 Ohm und eine Impedanzsenke knapp über 3 Ohm, man kommt also auf eine Anschluß-Impedanz von 2 Ohm und eine Senke auf ~1,5 Ohm! Daß das kein Verstärker auf Dauer mitmacht, der dafür ausdrücklich nicht ausgelegt ist (Minimalimpedanz 4 Ohm!), sollte wohl klar sein.

conner144 (Beitrag #1) schrieb:

Jetzt zu meiner Frage: Was könnte das Rauschen/Knacken verursachen?

Im gesamten Signalweg kratzende Potis, Wackelkontakte in Steckern, Schaltern und Kabeln, Massefehler, Fehler im Netzteil sämtlicher beteiligter Geräte, Verstärkungsstufen, Filter (Klangregelung) sowie digitale Komponenten, die das Signal verarbeiten. Als weiteres noch Hochfrequenzeinstrahlung (Handy (!!), CB- bzw. Amateurfunker, WLAN, Laptop/Computer/Tablet etc.) wie auch Störungen im Netz (Kühlschrank, Kreissäge, Bohrmaschine usw.).

conner144 (Beitrag #1) schrieb:

Kann ich das irgendwie messen? (DMM, Oszi und Fachkenntnisse vorhanden)

Ja. Aber nur, wenn die Störungen grade auch auftreten. Wenn die Fachkenntnisse vorhanden wären, wüßtest Du aber auch, wie Du das messen kannst.

conner144 (Beitrag #1) schrieb:

Kann es sein, dass dieser "Ripple" die LS zerstört?

Selbstverständlich. Es ist eine Überlastung möglich, eine mechanische Beschädigung als auch zerstörte Kondensatoren.

conner144 (Beitrag #1) schrieb:

Kann etwas anderes an unserer Konfiguration die LS zerstören?

Wie oben schon geschrieben, dem Sub werden bei schlecht gemastertem Musikmaterial ohne Lowcut sehr leicht mechanische Schäden zugefügt, da die Membran unterhalb der Portfrequenz quasi 'frei' schwingt. Zu hoher Pegel ist bei Hochtönern Grund #1 für durchgebrannte Schwingspulen. Es wäre auch möglich, daß die Ausgangsinduktivität des Amps auf dem/den betroffenen Kanäl(en) durch zu hohe Ströme zu heiß geworden sind, der Isolierlack durchgebrannt und deswegen kurzgeschlossen (=keine Filterung mehr). Ohne die kann der Class-D Verstärker aber nicht mehr korrekt funktionieren. Weitere Fehlerquellen sind extrem eingestellte Klangregelung/EQ, Loudness, schlechtes Musikmaterial, zuviel Pegel, zuviel Hitze (Heizung etc. oder durch die Leistung 'selber produziert'), Masseausgleichsströme (speziell zum Sub, aber auch generell), Störungen in der Hausverkabelung usw.

Man nehme 100 Analogendstufen und 100 PWM-Endstufen und 100 "Hybride" , Schaltnetzteil+AnalogEndstufen
im Langzeitvergleich unter harten realen Bedingungen (auch Fehlbedienungen,Unterimpedanz,Kurzschlüsse).
Die Analogendstufen leben am längsten , sind robust und leicht (auf Bauteilebene) zu reparieren .
Je mehr schaltende PWM Komponeneten , desto kurzlebiger und instabiler wird die Sache .
DIY Reparaturen meist unmöglich , auch wegen SMD Bauteil Bestückung.
Hinzu kommt hier noch der China Billig Einweg Müll Faktor.

4 Boxen an einer Stereoendstufe zu betreiben ist nur erlaubt , wenn jede Box 8 Ohm hat .
Nur 2 Ohm feste Amps vertragen 4 vier Ohm Boxen .
Ich kenne keinen 2 Ohm festen ClassD Amp mit Schaltnetzteil .
Dieses Grundwissen hatte ich beim TE vorausgesetzt .

Gegen Unterimpedanz (zuviel Strom durch Endtransistoren) sind AnalogAmps abgesichert , Strombegrenzung .
PWM Amps zwar auch , nur funktioniert es offenbar nicht , sonst wären sie nicht reihenweise defekt .

Mir ist ein alter zuverlässiger Gaul lieber als ein nervöser Araber , wenns darum geht eine Kneipe zu beschallen .
Schwer , verbraucht etwas mehr Energie , aber zuverlässig . Günstig , ausentwickelt und DIY reparabel .

Bei mobilen Anwendungen sind PWM Amps OK .
Ich kritisierte auch nicht generell das PWM Prinzip , sondern die praktische Ausführung und damit Zuverlässigkeit .
Das kann bei einem Premium Hersteller besser sein , aber dazu zählt T-AMP Billig China nicht .

bukongahelas

#Dosenfutter# (Beitrag #3) schrieb:

bukongahelas (Beitrag #2) schrieb: ClassD Endstufen haben als Vorteil geringes Gewicht und wenig Wärmeverluste . Aber das Audio ist mit Schalttaktresten verseucht und (aus China) hält sowas nicht lange , m.E. unterdimensioniert . Mit diesem ClassD Amp wird es immer wieder Probleme und Folgeschäden geben . Lösung : Weg mit dem ClassD , normale Endstufe mit analoger Stromversorgung und Audioverstärkung einsetzen . Ja, genau. Und Autos sind auch viel zu komplex, gehen viel zu oft kaputt, sind total unsicher und gefährlich, deswegen benutzen wir alle auch immer noch Pferde. .

BTT:
Du hast durch die beschädigungen die Endstufen gekocht.
Um dein "Ripple" zu entfernen tausche die Sieb-C´s am Ausgang der PWM-IC´s aus.

Wenn Du die Magnat damit weiter betreiben willst, sorge dafür, daß diese nicht im Überlast betrieben werden ( Halte die Konfig für sehr subobtimal )

Um ein Übersteuern / Überlast zu vermeiden solltest Du die Konfig "Knöpfchendrehersicher" machen mit einem Limiter (RRs) am Eingang.
Und nat. wie mein Vorredner schon sagt Achte auf Impedanz und vermeide das Paralellschalten der LS.

Haltbarkeit von PWM zu Analog-Bipolar -> Keine Sorgen, es gibt darüber keine Langzeittests und wenn es so schlecht wäre, würden namhafte
HiFi-Hersteller in ihren Home-Cinemasystemen diese Art der Endstufen nicht verbauen.

Das ist die gleiche mühselige und sinnfreie Diskussion von "was ist besser": Röhre / Bipolar und FET-Endstufen !

Und "SMD-Bauteile" sind schon seit Jahrzenten in jedem Jubelelektronikhandel zu kaufen und einfacher zu wechseln als
Durchkontaktierte Bauteile.
Also von den Jungs die löten können

Grüße
Dominik

bukongahelas (Beitrag #4) schrieb:

Man nehme 100 Analogendstufen und 100 PWM-Endstufen und 100 "Hybride" , Schaltnetzteil+AnalogEndstufen im Langzeitvergleich unter harten realen Bedingungen (auch Fehlbedienungen,Unterimpedanz,Kurzschlüsse). Die Analogendstufen leben am längsten , sind robust und leicht (auf Bauteilebene) zu reparieren .

Das ist korrekt. Allerdings anders, als Du Dir das vorgestellt hast. Die aufgezählten Bauprinzipien sind nämlich ALLE analog. Ja, auch Class D. Bei Class D gibt es keinerlei digitalen Bauteile. Da würde ich Dir dann doch raten, daß Du Dich mal mit den Basics beschäftigst.

Okay, gehen wir das aber nochmal an und sehen darüber hinweg.

bukongahelas (Beitrag #4) schrieb:

Man nehme 100 Analogendstufen und 100 PWM-Endstufen und 100 "Hybride" , Schaltnetzteil+AnalogEndstufen im Langzeitvergleich unter harten realen Bedingungen (auch Fehlbedienungen,Unterimpedanz,Kurzschlüsse). Die Analogendstufen leben am längsten , sind robust und leicht (auf Bauteilebene) zu reparieren .

Der Punkt ist, es gab schon Verstärkerdefekte, weit vor 'Class D'. Der Langzeitvergleich ist tatsächlich interessant. Kurzschlüsse sind für Class D beispielsweise potentiell weniger kritisch, weil bei maximaler Leistung die geringste Verlustleistung in der eigentlichen Endstufe entsteht. Die Halbleiter der Endstufe werden also am wenigsten belastet. Genau das Gegenteil ist bei Class AB/H der Fall, ein Kurzschluß bedeutet die stärkste mögliche Belastung, da am meisten an der Endstufe abfällt. Aber zurück zu Class D. Einen Ausfall gibt es hauptsächlich dann, wenn bei der Dimensionierung der Ausgangsinduktivität zu sehr gespart wurde und die durchbrät oder das Netzteil überlastet wird. Beides ist aber nicht Class D geschuldet sondern der billigen Bauweise - und die gibt es bei allen Schaltungsprinzipien. Ich frage mich nur immer, warum ausschließlich die guten AB/H Verstärker für solche Analogieen herangezogen werden und nicht auch die billigen. Klar, die 'vergißt' man gerne bei den Gedanken an die gute alte Zeit, aber auch damals gab es dutzendweise Amps, die durchgebrannt sind.

bukongahelas (Beitrag #4) schrieb:

Je mehr schaltende PWM Komponeneten , desto kurzlebiger und instabiler wird die Sache .

Siehe oben, schaltend eingesetzte Halbleiter haben die geringste Verlustleistung, das Gegenteil ist also der Fall. Aufgrund der Wahrscheinlichkeitsberechnung kann man aber durchaus sagen 'je mehr Bauteile, umso größer die Wahrscheinlichkeit, daß eines aufgibt'. Es gibt aber auch Class AB/H Amps, die weitaus mehr Bauteile haben als PWM-Amps (z.B. ältere Yamaha).

bukongahelas (Beitrag #4) schrieb:

DIY Reparaturen meist unmöglich , auch wegen SMD Bauteil Bestückung. Hinzu kommt hier noch der China Billig Einweg Müll Faktor.

Da gebe ich Dir recht. Aber aus einem anderen Grund, als Du denkst. Die SMD-Bestückung findest Du auch immer mehr in aktuellen Class AB oder H Verstärkern, weil es von der Produktion einfach sehr viel billiger ist. Das ist etwas, was die Reparatur sehr viel schwieriger macht. Die schlechte Bauteilqualität von immer billiger produzierten Geräten ist ein weiterer Punkt, Geiz ist ja sooo geil. Dazu kommt, daß SMD-Platinen häufiger als konventionelle in der laufenden Serie verändert werden, weil entweder Schwachstellen verbessert werden oder dadurch die Produktion dadurch billiger wird. Daß die Chinaböller so oft in den Müll gehen, statt repariert zu werden, liegt aber neben der billigen Bauweise auch daran, daß oft weder Schaltpläne zu bekommen sind noch die Bauteile, die es teils nur in sehr großen Stückzahlen gibt oder importiert werden müssen, was sie dann schlicht zu teuer/unwirtschaftlich machen für eine Reparatur, speziell im Vergleich der preislich immer stärker fallenden Leistung, noch nie waren Verstärker so billig wie heute. Das trifft aber - so oder so - genauso alle Schaltungsprinzipien, willkommen im 21. Jahrhundert.

bukongahelas (Beitrag #4) schrieb:

4 Boxen an einer Stereoendstufe zu betreiben ist nur erlaubt , wenn jede Box 8 Ohm hat . Nur 2 Ohm feste Amps vertragen 4 vier Ohm Boxen . Ich kenne keinen 2 Ohm festen ClassD Amp mit Schaltnetzteil . Dieses Grundwissen hatte ich beim TE vorausgesetzt .

Nur weil man es nicht kennt, gibt's das nicht? Billigstes Beispiel und wirklich kein Exot sind die Behringer iNuke, man sollte davon wenigstens mal gehört haben.

bukongahelas (Beitrag #4) schrieb:

Gegen Unterimpedanz (zuviel Strom durch Endtransistoren) sind AnalogAmps abgesichert , Strombegrenzung . PWM Amps zwar auch , nur funktioniert es offenbar nicht , sonst wären sie nicht reihenweise defekt .

Siehe oben. Class AB/H ist viel kritischer auf niedrige Impedanzen.

bukongahelas (Beitrag #4) schrieb:

Mir ist ein alter zuverlässiger Gaul lieber als ein nervöser Araber , wenns darum geht eine Kneipe zu beschallen . Schwer , verbraucht etwas mehr Energie , aber zuverlässig . Günstig , ausentwickelt und DIY reparabel . [...] Ich kritisierte auch nicht generell das PWM Prinzip , sondern die praktische Ausführung und damit Zuverlässigkeit . Das kann bei einem Premium Hersteller besser sein , aber dazu zählt T-AMP Billig China nicht .

Es wird Dich überraschen, aber das sehe ich vollkommen wie Du. Nein, ich bin kein Anhänger von Class D, besonders die Interaktion der Ausgangsinduktivität mit der Impedanz im Hochtonbereich ist für mich nicht akzeptabel (wenn auch in der Praxis meist nicht zwingend relevant). Der Gegner heißt aber nicht PWM sondern Billig-Müll.

Danke für die zahlreichen Antworten.

Zum Thema "2 Boxen an einem Kanal" hab ich mich vlt falsch ausgedrückt. Ich meinte je 2 Boxen für links und 2 für rechts, jede Box hat aber ihren eigenen Verstärkerausgang. Der Verstärker hat 4 Ausgänge und kann ein Stereo Signal das an Eingang A+C anliegt an die 4 Ausgänge verteilen (Ausgang A+B rechts, C+D links). Somit passt die Impedanz schon die da angeschlossen ist.

Dominik.L (Beitrag #5) schrieb:

Du hast durch die beschädigungen die Endstufen gekocht. Um dein "Ripple" zu entfernen tausche die Sieb-C´s am Ausgang der PWM-IC´s aus.

Ok, klingt logisch. Das heißt, dieser Ripple (4Vpp erschien mir auch etwas viel) ist NICHT normal?

Dominik.L (Beitrag #5) schrieb:

Um ein Übersteuern / Überlast zu vermeiden solltest Du die Konfig "Knöpfchendrehersicher" machen mit einem Limiter (RRs) am Eingang. Und nat. wie mein Vorredner schon sagt Achte auf Impedanz und vermeide das Paralellschalten der LS.

Mittlerweile ist die Anlage "Knöpfchendrehsicher", nachdem eben deswegen die Lautsprecher das erste Mal defekt waren.

@#Dosenfutter#:

#Dosenfutter# (Beitrag #3) schrieb:

Ja. Aber nur, wenn die Störungen grade auch auftreten. Wenn die Fachkenntnisse vorhanden wären, wüßtest Du aber auch, wie Du das messen kannst.

Fachkenntnise sind im dem Sinne vorhanden, dass ich Elektroniker bin, jedoch in Sachen Beschallung kein Profi.

#Dosenfutter# (Beitrag #3) schrieb:

Was für ein Aktivsub?

Der Sub ist ein aktiver Funk-Sub von JBL (ES250-P), der funktioniert aber einwandfrei und ohne Probleme. Mal davon abgesehen, dass kurz nach dem Kauf das Netzteil defekt war, was allerdings nichts mit der restlichen Anlage zu tun hat. Der Low-Cut betrifft ja nur den Sub.

#Dosenfutter# (Beitrag #3) schrieb:

Im gesamten Signalweg kratzende Potis, Wackelkontakte in [...] wie auch Störungen im Netz (Kühlschrank, Kreissäge, Bohrmaschine usw.).

Zu dem Rauschen/Knacken: Die Potis werden ja im Betrieb nicht verstellt und wenn die Störungen von irgendwelchen Funksignalen kommen würden, dann sollten die ja auf allen Kanälen hörbar sein, oder?

@bukongahelas:
Eigentlich bin ich mit der Endstufe schon zufrieden und wenn man sich die Berichte zu eben dieser anschaut, scheint es auch nicht die schlechteste zu sein. Und austauschen will ich die auch nur ungern. Es geht hier auch gar nicht um großartige Partybeschallung, sondern hauptsächlich um gemütliche Hintergrundmusik. Und aus der Diskussion welche Verstärker-Art besser ist halte ich mich ganz höflich zurück, ich mag keine Glaubenskriege

Die komplette Anlage ist nicht optimal, ich weiß. Aber ich habe das ganze auch nicht "verbrochen". Ich bin nur derjenige, der die ganze Sache am Laufen halten darf/muss.
Zum Thema Überlast am Verstärker: Früher, vor meiner Zeit, waren an diesem Verstärker die Satelliten eines JBL 5.1 Systems angeschlossen. Alle 4 an 2 Ausgängen, also wirklich parallel. Ohne zusätzlichen Sub oder Frequenzweiche. Wie "gut" das geklungen hat, bzw. wie "lang" diese LS gehalten haben könnt ihr euch selber vorstellen

MfG Philip

conner144 (Beitrag #7) schrieb:

Ok, klingt logisch. Das heißt, dieser Ripple (4Vpp erschien mir auch etwas viel) ist NICHT normal?

Nein, ist nicht normal.

conner144 (Beitrag #7) schrieb:

Fachkenntnise sind im dem Sinne vorhanden, dass ich Elektroniker bin, jedoch in Sachen Beschallung kein Profi.

Das kann ich kaum glauben. Die Wechsel- und Gleichspannung ist bei Audiosignalen keine andere als überall anders in der Elektronik. Selbst ein einfacher Elektriker weiß, wie man das mißt, jeder Lehrling lernt das schon in der Berufsschule.

conner144 (Beitrag #7) schrieb:

#Dosenfutter# (Beitrag #3) schrieb: Was für ein Aktivsub? Der Sub ist ein aktiver Funk-Sub von JBL (ES250-P), der funktioniert aber einwandfrei und ohne Probleme. Mal davon abgesehen, dass kurz nach dem Kauf das Netzteil defekt war, was allerdings nichts mit der restlichen Anlage zu tun hat. Der Low-Cut betrifft ja nur den Sub.

Da haben wir jedenfalls schon mal die erste mögliche Einstreuquelle.

conner144 (Beitrag #7) schrieb:

Zu dem Rauschen/Knacken: Die Potis werden ja im Betrieb nicht verstellt und wenn die Störungen von irgendwelchen Funksignalen kommen würden, dann sollten die ja auf allen Kanälen hörbar sein, oder?

Ich weiß nicht, wie alle Deine Geräte aufgebaut sind, die meisten sind aber mit Stereo-Potis aufgebaut. Und das bedeutet, daß die Störung sehr wohl auf einem, aber nicht zwangsweise auf beiden bzw. allen Kanälen auftritt.

conner144 (Beitrag #7) schrieb:

Zum Thema Überlast am Verstärker: Früher, vor meiner Zeit, waren an diesem Verstärker die Satelliten eines JBL 5.1 Systems angeschlossen. Alle 4 an 2 Ausgängen, also wirklich parallel.

Wenn das 8 Ohm Sat waren, ist das für den Verstärker ja auch überhaupt kein Problem. Automatisch anzunehmen, daß man das mit allen machen kann oder daß das sogar Standard ist, dagegen völliger Quark. Ein Elektroniker, der Kabel in die Hand nimmt und ohne auch nur eine Sekunde nachzudenken anklemmt, da gehen bei mir die roten Lichter an. Tiefrot.