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Verstärker in Schalt-Technik Diesen Verstärkern gehört die Zukunft

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Alt 08.10.2014, 12:32   #1
smutbert
 
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smutbert befindet sich auf einem aufstrebenden Ast
Standard Klasse D Verstärker und PWM, PDM, DSD…

Hallo liebe Leute,

die prinzipielle Funktionsweise eines Klasse-D Verstärkers verstehe ich (glaube ich). Allerdings komme ich nicht umhin eine enge Verwandtschaft zwischen dem PWM-Signal, das meines Wissens in einem Klasse-D Verstärker erzeugt wird und PDM-Signalen wie z.B. DSD zu bemerken. Immerhin sollte man theoretisch beides direkt (eventuell über einen Kondensator) an einen Lautsprecher, der gleich als Tiefpass wirkt, hängen können (?) — quasi das moderne Äquivalent zur Stecknadel in der Postkarte [1] zum Anhören von Schallplatten ☺

Außerdem behauptet Wikipedia (und das will ich gar nicht anzweifeln), dass die 1 Bit/Delta Sigma DACs die vorherrschende Technik sind, was bedeutet, dass digitale Signale auch wenn sie meistens als PCM zur Verfügung stehen sowieso in ein so ein Delta Sigma/PDM/PWM Signal umgewandelt werden müssen.

Was mich jetzt interessiert ist wie die üblichen Class D Verstärker vorgehen. Die meisten haben ja digitale Eingänge und könnten jetzt entweder das digitale PCM-Signal
  1. in ein PWM-Signal oder etwas ähnliches umsetzen, den ersten Teil eines Klasse-D Verstärkers mit dem Komparator umgehen, und damit das Signal mehr oder weniger gleichzeitig verstärken und ins Analoge konvertieren.
  2. oder es ganz normal durch einen DAC schicken, wobei es davor meist erst wieder in ein Delta Sigma Signal/PDM/PWM konvertiert werden muss und es schließlich ganz normal — wie jedes andere analoge Signal auch — durch den Komparator des Klasse-D Verstärkers laufen lassen, wodurch wieder ein PWM-Signal oder etwas ähnliches erzeugt wird, das dann verstärkt wird.
Bis jetzt hatte ich in meiner Naivität ja gedacht, dass ersteres der Fall ist, aber inzwischen vermute ich eher letzteres. Wie läuft das denn bei „normalen“ Hifi-Komponenten?

lg smutbert


[1] http://www.youtube.com/watch?v=eXvjNwsSDxU

Geändert von smutbert (08.10.2014 um 13:39 Uhr).
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Alt 08.10.2014, 20:23   #2
Syntaxie
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Syntaxie befindet sich auf einem aufstrebenden Ast
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Hallo smutbert

Die Verwirrung entsteht wohl dadurch, daß Komplettgeräte mit Eingangswahlumschaltung, Soundprozessoren usw. betrachtet werden.
Grundsätzlich brauchen alle class-D Endstufen ein analoges Eingangssignal.
Es gibt keine Endstufe, die ohne (im Komplettgerät dann meist integrierten) DAC davor auskommt.
Als digital können eigentlich nur die beiden Schaltzustände der Endtransistoren bezeichnet werden
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Alt 08.10.2014, 23:51   #3
smutbert
 
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Danke für deine Antwort. Die Verwirrung oder das Mißverständnis kam eher durch die Tatsache auf, dass es kaum Class A/B Verstärker mit digitalen Eingängen, aber doch recht viele Class D Verstärker mit digitalen Eingängen gibt.
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Alt 09.10.2014, 08:24   #4
David
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Standard AW: Klasse D Verstärker und PWM, PDM, DSD…

Sämtliche Class-D Verstärkermodule die man zu kaufen bekommt, haben analoge Eingänge. Das PWM-Signal wird intern erzeugt und hat mit einem Digitalsignal wie wir es von der digitalen Speicherung her kennen, gar nichts zu tun.

Sollte ein fertiger Class-D Verstärker digitale Eingänge haben, so ist ihm ein DAC vorgeschaltet.
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David


Einen „Audio-Laien“ erkennt man daran, dass er sich viel mehr mit Audiokomponenten beschäftigt als mit Raumakustik, LS-Aufstellung und Hörplatzwahl.
Auch Personen, die noch wenig Wissen auf diesem Gebiet haben, oder solche, die Rat und Hinweise von Erfahrenen suchen, sind hier richtig.
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Alt 12.10.2014, 00:15   #5
smutbert
 
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So abwegig ist der Gedanke, in einem Arbeitsgang sowohl vom Digitalen ins Analoge zu konvertieren, wie auch zu verstärken aber nicht?
Zumindest habe ich wohl das, was ich meine unter dem Namen „digitally controlled class d“ gefunden, aber in Zusammenhang mit Hifi nur in einem englischen Forum und es sieht nicht so aus als würde das irgendwo Verwendung finden.


Danke noch einmal für die Klarstellung
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Alt 12.10.2014, 08:21   #6
David
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@smutbert
Der große Fehler ist, Class-D Verstärker als "Digitalverstärker" zu bezeichnen, denn das sind sie nicht. Nichts dabei hat eine Ähnlichkeit mit dem digitalen Signal das wir von der Audiotechnik her kennen. Deshalb ist es nicht möglich, "digital" reinzugehen, so ein Verstärker könnte mit diesem Signal nichts anfangen.
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David


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Alt 12.10.2014, 09:46   #7
Dezibel
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Ich erinnere mich dass Bruno Putzeys - heute Hypex, damals bei Philips - an digital kontrollierten Verstärkern im DSD Format geforscht hat. Er nannte es ''PPDSD'' und hat auch einige Patente darauf. Messtechnisch waren einige wenige Vorteile gegenüber dem später marktgängigen, analog ansteuerbaren UcD Class-D Leistungsverstärkern erreichbar. Die PPDSD Entwicklung war aus Putzeys Sicht leider ein ''dead end''. Bliebe abzuwarten ob die neuerliche Renaissance von DSD ein Umdenken einleitet - ich persönlich glaube nicht daran ...
Es gibt ein paar wenige Exoten am Vintage-Markt von Sharp und ich glaube auch von Yamaha in Fernost, PPDSD Neugeräte gibt es nicht.

LG, dB

PS.: Ich bin nicht sicher ob nicht auch Tacts erste ''Digitalverstärker'' nach dem PPDSD Prinzip entwickelt wurden - nicht verzagen Google fragen ....
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Alt 12.10.2014, 21:09   #8
smutbert
 
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Dass es falsch oder zumindest irreführend ist, die Mehrzahl der Class D Verstärker als Digitalverstärker zu bezeichnen, ist schon klar, aber das heißt ja nicht, dass es sie nicht gibt und wenn man weiß wonach man suchen muss — Danke Dezibel ☺ — dann bekommt man auch einige interessante Ergebnisse.

Hier im wesentlichen das, was Dezibel bereits über Bruno Putzeys geschrieben hat und ein paar wenige Geräte habe ich gefunden, wobei die beiden „Verstärker“ von NAD und Wadia ja sogar Neugeräte wären:
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Alt 13.10.2014, 09:25   #9
David
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Ebenso klar, dass es "echte Digitalverstärker" gab - vielleicht sogar gibt. Wie die genau funktionierten, das war immer mehr oder weniger Firmengeheimnis.

Beim NAD (habe ich mir erst gestern wieder genauer angesehen) handelt es sich allen Anschein nach um einen üblichen Class-D Verstärker. Unterschied bestenfalls, etwa doppelt so hohe Taktfrequenz als bei den anderen.
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Alt 13.10.2014, 11:36   #10
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Interessantes Konzept - wenn auch ohne Bezug zu DSD. Die angesprochenen 108 MHz dürften wohl nur die interne Digitalkorrektur betreffen. Die Taktfrequenz der Leistungsstufe bleibt ein Geheimnis ....
http://www.sempre-audio.at/High_End_...rie.id.735.htm

LG, dB
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Alt 13.10.2014, 13:13   #11
David
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Alles wunderbar - und am Ende hängen wieder träge Membranen und es gibt schlechte Raumakustik und schlechte Aufnahmen.

Für mich ist das alles absolut lächerlich.
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David


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Alt 13.10.2014, 14:59   #12
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Die NADs sind schon irgend wie anders. Auffällig ist eine voreinstellbare Impedanzanpassung im HT-Bereich. Wie das funktionieren soll weiß ich nicht da die wenigsten LS impedanzlinear arbeiten. Ist die Anpassung falsch eingestellt kann der Frequenzgang schon recht früh um bis zu 6 dB bei 20 KHz abfallen. Die lineare Leistungsbandbreite scheint auch nicht berauschend zu sein obwohl man versucht eine Taktfrequenz von über 100 MHz zu propagieren - wobei ich denke dass das nur die Korrekturschaltung betrifft. Das analoge Ausgangsfilter ist darin nicht eingebunden - darum die Impedanzabhängigkeit. Das dürften derzeit nur wenige Anbieter hinkriegen wie z.B. Hypex.

LG, dB
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Alt 13.10.2014, 18:23   #13
David
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Es gibt den kleinen (ca. 2.500 Euro) und den großen (ca. 6.000 Euro) NAD Vollverstärker. Kann sein dass hier unterschiedliche Technik angewandt wird.
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Alt 14.10.2014, 00:13   #14
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Zitat:
Zitat von Hifiaktiv Beitrag anzeigen
Alles wunderbar - und am Ende hängen wieder träge Membranen und es gibt schlechte Raumakustik und schlechte Aufnahmen.[…]
mir gefallen Geräte mit einer eleganten Konstruktion/Funktionsweise, auch wenn sie höchstens theoretische Vorteile bieten.
Class D hat mich zuerst einmal mit dem guten Wirkungsgrad „angelockt“, auch wenn ich den keinesfalls brauche. Die Möglichkeit. so etwas zu betreiben, ohne ein Analogsignal erzeugt zu haben, finde ich umso spannender.

Der „kleine“ NAD, also der den ich verlinkt habe, funktioniert laut Beschreibung auf fairaudio so wie der NAD M2 und der erzeugt offensichtlich direkt aus dem PCM- ein PWM-Signal

Zitat:
[…] PCM-Signale digitaler Quellen (wie CD- oder Netzwerkplayer) werden in letzterem Fall ohne vorherige DA-Wandlung verarbeitet, analoge Eingangssignale müssen entsprechend eine notwendige AD-Konvertierung erfahren - was das Wörtchen Digitalverstärker dann tatsächlich mit Leben füllt. Womit wir auch schon bei unserem in Class-D beziehungsweise mit PWM arbeitenden Probanden wären, dem NAD M2 […]
Quelle: fairaudio
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Alt 14.10.2014, 06:07   #15
David
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Zitat:
....und der erzeugt offensichtlich direkt aus dem PCM- ein PWM-Signal
Das sind völlig unterschiedliche Signalformen! Somit ist auch das eine Wandlung, genau so wie von analog zu digital.

Zitat:
mir gefallen Geräte mit einer eleganten Konstruktion/Funktionsweise, auch wenn sie höchstens theoretische Vorteile bieten.
Dagegen ist nichts einzuwenden, sehe ich auch so. Und die Geräte von NAD waren mir immer schon sympathisch.
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