Artikelübersicht
- Was ist ein Class-D-Verstärker?
- Wie funktioniert ein Verstärker der Klasse D?
- Vorteile von Klasse-D-Verstärkern.
- Nachteile von Klasse-D-Verstärkern
- Warum sollten Sie sich für einen Class-D-Verstärker für Ihre Heimstereoanlage entscheiden?
Der Class-D-Verstärker wurde erstmals 1950 von dem britischen Wissenschaftler Alec Reeves erfunden. In den letzten Jahren ist die Nachfrage nach Class-D-Audioverstärkern gestiegen, und sie werden aufgrund ihrer hohen Effektivität im Musikbereich immer beliebter.
In diesem Artikel erkläre ich, was es ist, wie es funktioniert, welche Vor- und Nachteile es hat und warum es die beste Wahl für Ihre Heimstereoanlage ist.
Was ist ein Klasse-D-Verstärker?
Ein Class-D-Verstärker ist ein elektronischer Verstärker, auch bekannt als Leistungsverstärker. Die Ausgangstransistoren fungieren dabei als elektronische Schalter, und die lineare Verstärkung ist im Vergleich zu anderen Verstärkern gering. Ein Class-D-Verstärker beginnt seine Arbeit, indem er ein eingehendes analoges Eingangssignal empfängt und daraus eine Pulsweitenmodulation (PWM) oder eine Pulsweitenmodulation (PDM) erzeugt. Anschließend wandelt er das Eingangssignal in eine Impulsfolge um. Es handelt sich um einen Verstärker, der hauptsächlich MOSFETs und Transistoren verstärkt. Ein typischer Class-D-Verstärker besteht daher aus zwei Ausgangs-MOSFETs, einem Pulsweitenmodulator und einem externen Tiefpassfilter zur Rückgewinnung des verstärkten Audiosignals.
Wie funktioniert ein Class-D-Verstärker?
Wie bekannt, arbeitet der Class-D-Verstärker mit Pulsweitenmodulation (PWM) oder Pulsdichtemodulation (PDM). Durch die Verwendung von Pulsbreite oder Pulsdichte erzeugt er eine analoge Ausgangsstufe für die Lautsprecher anstelle der herkömmlichen Digital-Analog-Wandlung. Die Verstärkerbauelemente sind üblicherweise MOSFETs oder Transistoren, die als elektronische Schalter fungieren.
Lassen Sie uns für ein besseres Verständnis tiefer in eine detailliertere Erklärung eintauchen.
Ein Class-D-Verstärker erzeugt beim Einschalten eine Reihe rechteckiger Impulse mit fester Amplitude. Diese Impulse variieren in Fläche, Abstand und Anzahl pro Zeiteinheit. Zusätzlich werden die Amplitudenänderungen des analogen Audioeingangssignals durch diese Impulse repräsentiert. Es ist möglich, den Takt des Modulators mit einem eingehenden digitalen Audioeingangssignal zu synchronisieren, wodurch die Umwandlung des digitalen in ein analoges Signal entfällt. Die Ausgangsstufe des Modulators steuert die Ausgangstransistoren durch abwechselndes Ein- und Ausschalten. Es ist wichtig sicherzustellen, dass die Transistoren nicht gleichzeitig leiten. Andernfalls entstünde ein Kurzschluss zwischen den Versorgungsspannungen. Die Class-D-Verstärkerschaltung nutzt die Induktivität des Lautsprechers, um eine Überhitzung der Schwingspule durch die Hochfrequenzkomponente zu verhindern.
Da die Transistoren entweder vollständig „ein“ oder vollständig „aus“ sind, befinden sie sich nur sehr kurz im linearen Bereich und ihre Verlustleistung ist währenddessen sehr gering. Dies ist der Hauptgrund für ihren hohen Wirkungsgrad. Im Vergleich zu ihren Vorgängern weist sie eine geringere Verlustleistung und eine niedrigere Wärmeentwicklung auf, wodurch sie effizienter als die Klassen A, B, AB und D ist. Ein einfacher Tiefpassfilter, bestehend aus einer Spule und einem Kondensator, leitet die tiefen Frequenzen des Audiosignals und lässt die hohen Frequenzen durch. In kostensensiblen Anwendungen wird der Ausgangsfilter gelegentlich weggelassen.
Laut Wikipedia
Ist Ihnen das oben beschriebene Funktionsprinzip schwer verständlich? Keine Sorge, wir fassen die Vorteile im Folgenden übersichtlich zusammen, damit Sie leicht verstehen, wie Ihnen ein Class-D-Verstärker zugutekommt!
Vorteile von Klasse-D-Verstärkern
1. Hohe Effizienz
Der größte Vorteil einer Class-D-Endstufe ist ihr hoher Wirkungsgrad. Sie zeichnet sich außerdem durch geringe Wärmeentwicklung, hervorragende Leistung, hohe Ausgangsleistung und vielseitige Einsatzmöglichkeiten aus. Class-D-Verstärker sind zudem leichter als Class-A-, Class-B- oder Class-AB-Verstärker. Dies ist insbesondere bei tragbaren Beschallungsanlagen und Bassverstärkern ein entscheidender Faktor.
2. Breites Anwendungsgebiet
Leistungsverstärker der Klasse D zeichnen sich durch ein breites Anwendungsspektrum und eine geringe Mindestanschlusslast aus. Zudem bleibt der Wirkungsgrad unabhängig von der Lastkapazität konstant.
3. Klarer Klang
Class-D-Leistungsverstärker zeichnen sich durch einen Mangel an hohen und mittleren Frequenzen aus, ermöglichen relative Frequenzanpassungen, erzeugen einen sehr klaren Klang und die Klangabbildung ist in ihrer Positionierung recht genau.
4. Massenproduktion
Class-D-Leistungsverstärker eignen sich ideal für die Massenproduktion. Bei korrekter Bauteilplatzierung wird eine gleichbleibende Produktqualität gewährleistet und der Bedarf an Fehlersuche während des Fertigungsprozesses eliminiert – für einen sicheren und zuverlässigen Betrieb.
5. Vielseitige Funktionalität
Ein Class-D-Verstärker kann Gruppensteuerung, Fernsteuerung, Überwachung und andere Operationen direkt durchführen, ohne dass weitere Geräte erforderlich sind.
6. Energieeffizient
Im Vergleich zu anderen Verstärkern wie Klasse A, Klasse B und AB ist der Klasse-D-Verstärker deutlich energieeffizienter. Klasse-AB-Verstärker erreichen maximal einen Wirkungsgrad von 78,5 %. In der Praxis kann dieser Wirkungsgrad sogar auf bis zu 50 % sinken. Ein gut konstruierter Klasse-D-Verstärker erreicht hingegen mit realen Lautsprechern als Last stets einen Wirkungsgrad von mindestens 90 %, vergleichbar mit dem eines Klasse-AB-Verstärkers. Dank ihres hohen Wirkungsgrads benötigen Klasse-D-Verstärker kleinere Kühlkörper und Netzteile. Daher sind sie wesentlich leichter als analoge Verstärker – ein entscheidender Vorteil.
Vielleicht sind Sie nun von Class-D-Verstärkern begeistert und möchten sich einen zulegen. Doch kein Gerät ist perfekt, auch Class-D-Verstärker nicht. Um zu entscheiden, ob er Ihren Anforderungen entspricht, sollten Sie auch seine Nachteile kennen. Im Folgenden fasse ich einige dieser Nachteile zusammen.
Nachteile von Klasse-D-Verstärkern
- Kein bestimmter Schalter
Ein Class-D-Leistungsverstärker besitzt keinen speziellen Schalter. Die Qualität des gesamten Produkts leidet, wenn der verbaute Leistungstransistor und die anderen Bauteile nicht korrekt aufeinander abgestimmt sind.
- Potenzielle Leistung schwankt
Das Potenzial nahe Masse des Leistungstransistors schwankt während des Ein- und Ausschaltvorgangs des Class-D-Verstärkers, was zu einer Erhöhung des Rauschens führt.
- Todeszone
Der Ausgangskreis des Class-d-Verstärkers kann eine Totzone aufweisen.
Obwohl der Class-D-Verstärker die oben genannten Nachteile aufweist, ist er aufgrund seiner geringen Größe und hohen Effizienz derzeit bei Audioverstärkern sehr beliebt. Die Vorteile überwiegen so stark, dass die Nachteile im praktischen Einsatz kaum ins Gewicht fallen und vernachlässigt werden können. Im Folgenden finden Sie weitere Beispiele, die besonders für Ihre Heimstereoanlage relevant sind.
Warum sollten Sie sich für einen Class-D-Verstärker für Ihre Heimstereoanlage entscheiden?
Bei der Suche nach dem besten Audioverstärker für Ihre Heimstereoanlage werden Sie feststellen, dass die meisten Verstärker als Class-D-Verstärker ausgeführt sind. Sie werden fast überall in Heimkino-Stereoanlagen eingesetzt, da sie ein einfaches Design, eine stabile Leistung und eine deutlich kleinere Bauform im Vergleich zu anderen Verstärkern aufweisen. Ein weiterer Grund ist ihre optimale Eignung für kabellose Surround-Lautsprecher oder Bluetooth-Surround-Systeme. Die Wahl eines Class-D-Verstärkers ist die richtige Entscheidung, wenn Sie Klangverzerrungen wie Knackgeräusche, Knistern oder Zischen in Ihrer Audioanlage vermeiden möchten. Ein Class-D-Verstärker bietet einen klareren Klang und ist für seinen hohen Wirkungsgrad bekannt.
Der moderne Class-D-Verstärker ist mit einem drahtlosen System ausgestattet, sodass Sie Ihre Lieblingsmusik kabellos via Bluetooth, WLAN und AirPlay streamen können. Sie können die Audioverbindungen Ihres gesamten Hauses kabellos über den Verstärker steuern. Ein moderner Class-D-Verstärker optimiert die Leistung Ihrer Lautsprecher und Ihres Subwoofers, sorgt für einen lauten und klaren Klang und garantiert Klangqualität in Studioqualität. Unter Berücksichtigung all dieser Vorteile und im Vergleich zu anderen Verstärkern ist der Class-D-Verstärker die beste Wahl für Ihr Heimstereosystem.
Unser Acrylsystem entspricht genau den aktuellen Trends, und wir sind führend in der Herstellung von drahtlosen Class-D-Verstärkern für Heimstereoanlagen. Für verschiedene Anwendungsbereiche bieten wir unterschiedliche Modelle an, die zu Ihren Heimstereo- und Deckenlautsprechern passen und Ihnen drahtlose Funktionen wie WLAN, Bluetooth und AirPlay ermöglichen.
Sie finden fertige Class-D-Verstärker oder verschiedene Arten von Class-D-Verstärkerplatinen zum Selbstbau , die Ihre Bedürfnisse zu einem erschwinglichen Preis erfüllen könnten.
Lassen Sie mich Ihnen einen kurzen Überblick über die Vorteile der Class-D-Verstärker von Arylic geben.
- Unterstützt WLAN- und Bluetooth-Streaming
- Unterstützt die Protokolle AirPlay, Spotify Connect, DLNA und UPNA.
- Unterstützen Sie Spotify, Amazon Music, Tidal, Deezer, Qobuz, Napster, TuneIn, Internetradio und iHeart Radio.
- Unterstützung für lokale Dateien, USB-Speicher und NAS-Streaming
- Multiroom-/Multizonen-Streaming
Möchten Sie mehr erfahren? Dann klicken Sie hier, um das Produkt von Arylic anzusehen . Es dauert nicht lange. Vielen Dank fürs Zuschauen! Hinterlassen Sie unten Ihre Kommentare und teilen Sie uns gerne Ihre Meinung mit! Sie können uns auch eine E-Mail an info@arylic.com schreiben.
Bis zum nächsten Mal!
1 Kommentar
JohnIL
I bought a Tripath amp few years back which I guess was basically a D type amplifier. Works fine with some smaller Polk T15 bookshelf speakers which are efficient. I do notice that distortion increases quickly as volume or output increases. Can’t ask much out of a $25 amplifier, right? Been looking for something a bit better in a D amp that provides a more pleasing and higher output with low distortion. It does appear that D amplifiers are sensitive to proper engineering in order to work well.
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