"Class .. " Einteilung - Bitte um Aufklärung!

[tt-bass]

aber die Frage ist doch nicht, was sie, sondern wie sie das tun....bei Class A gibt es eine Kennlinie, die Eingangsspannung gegen Ausgangsspannung (oder auch Stromstärken) abbildet und damit wird die Verstärkung abgebildet. Bei PWM sind die Transistoren entweder "offen" oder "geschlossen"...wo ist da die Kennlinie?
Und zum "Lichtschalter" sei nur auf die nötige Zeitrasterung verwiesen.
Und zum Unterschied "digital" versus "binär" kann man z.B. hier nachschauen...
es gibt auch eine ganze Animation dazu im Netz, die ich aber gerade nicht finde so, und nun muss ich los und schweige dazu

Das mit der Zeitrasterung und Lichtschalter verstehe ich nicht. Was meinst du da?

Bitte insbesondere Kapitel 3.1 deines Links beachten:

"Bei der Digitaliserung wird aus einem kontinuierlich verlaufenden, sich zeitlich ändernden elektrischen Signal eine diskrete Zahlenfolge von Nullen und Einsen, die als digitales Signal bezeichnet wird."

Genau das findet bei Class D eben nicht statt.

 

[TheBass]

Naja, in dem Artikel stimmt ja so einiges nicht. Hier ein Link zu einer Diskussion auf Talkbass:

https://www.talkbass.com/threads/class-d-analog-or-digital-how-to-tell.1138267/

Insbesondere auf die Posts von agedhorse achten. Der weiß wovon er redet.

Class D Amps sind analog. Das hat nichts mit digital zu tun.

Die Gewichtsersparnis kommt nicht nur durch die Verwendung vom SMPS-Netzteilen, sondern auch von der wesentlich besseren Effizienz von Class D. Dadurch können kleinere Netzteile verwendet und es muss weniger Verlustwärme abgeführt werden. Dies bedeutet kleinere bis gar keine Kühlkörper so wie man sie von Class A/B kennt.

Das der Wegfall eines dicken Trafos bei einem Schaltnetzteil eine erhebliche Gewichtsersparnis ist, ist wohl unbestritten. Es würde mich wundern, wenn Du mir einen Post von Agedhorse zeigen kannst, in dem er das bestreitet. Das Class D Amps einen noch höheren Wirkungsgrad als Class A/B Amps aufweisen und dadurch weiter Gewichtsersparnis möglich machen, habe ich nicht bestritten. Fakt ist nur, daß der Wegfall des dicken Trafos den Löwenanteil ausmacht. Ob man die Wandlung einer (Eingangs)Wechselspannung in ein dazu proportionales pulsbreitenmoduliertes digitales HF-Signal und daran anschließender Gleichrichtung nun als analog oder digital bezeichnen will, kann man halten wie man will. Fakt ist jedenfalls, daß bei einem Class D Amp das Eingangssignal nicht mehr lediglich leistungsverstärkt wird, sondern komplett gewandelt und wieder rückgewandelt wird.

 

[tt-bass]

Das der Wegfall eines dicken Trafos bei einem Schaltnetzteil eine erhebliche Gewichtsersparnis ist, ist wohl unbestritten. Es würde mich wundern, wenn Du mir einen Post von Agedhorse zeigen kannst, in dem er das bestreitet. Das Class D Amps einen noch höheren Wirkungsgrad als Class A/B Amps aufweisen und dadurch weiter Gewichtsersparnis möglich machen, habe ich nicht bestritten. Fakt ist nur, daß der Wegfall des dicken Trafos den Löwenanteil ausmacht. Ob man die Wandlung einer (Eingangs)Wechselspannung in ein dazu proportionales pulsbreitenmoduliertes digitales HF-Signal und daran anschließender Gleichrichtung nun als analog oder digital bezeichnen will, kann man halten wie man will. Fakt ist jedenfalls, daß bei einem Class D Amp das Eingangssignal nicht mehr lediglich leistungsverstärkt wird, sondern komplett gewandelt und wieder rückgewandelt wird.

Ich habe dir nicht widersprochen. Ich habe "nicht nur" geschrieben.

 

[seppblind]

Markbasss hat seit kurzem ein eigen entwickeltes Endstufenmodul. Das wird im Nano und im big bang eingesetzt.

Ich habe seit kurzem auch einen MB Nano.
Weißt du da näheres dazu ?

Die Frage, was die Transistoren bei Class D machen, ist in der Tat einfach zu beantworten: sie verstärken das Signal, wie auch bei Class A/B.

Bis zum 3. Beitrag glaubte ich es verstanden zu haben

so, und nun muss ich los und schweige dazu

Fakt ist jedenfalls, daß bei einem Class D Amp das Eingangssignal nicht mehr lediglich leistungsverstärkt wird, sondern komplett gewandelt und wieder rückgewandelt wird.

Ein bild sagt mehr als tausend worte

Gibts da keine grafiken dazu -
Class-A vs Class-D ?

 

[TheBass]

Ein bild sagt mehr als tausend worte

Gibts da keine grafiken dazu -
Class-A vs Class-D ?

Einen direkten Vergleich kenne ich nicht. Hier noch ein Artikel zum Thema Class D Verstärker.

Vielleicht mal ganz einfach:

Klasse A, A/B, H etc. sind Amps, bei denen das Eingangssignal linear in Spannung und Strom verstärkt wird. Das Signal wird dabei nicht in eine andere Form umgewandelt sondern einfach linear verstärkt.

Bei Klasse D Verstärkern wird das Eingangssignal hingegen zyklisch mit sehr hoher Frequenz abgetastet und in ein dazu proportionales Einschalten einer Gleichspannung umgewandelt. Die getaktete Gleichspannung wird mit einem Tiefpassfilter (LC) geglättet und es entsteht dabei eine Spannung, deren Höhe von der Einschaltdauer der Gleichspannung abhängig ist. Dieses Verfahren nennt sich Pulsbreitenmodulation, oder engl. Pulse Width Modulation (PWM). Das Eingangssignal wird also nicht linear verstärkt, sondern mit dem Umweg über eine PWM. Ob man das nun analog oder digital nennt ist jedoch irrelevant.

Ein paar Überlegungen dazu:

Rein theoretisch sollte bei Class D Verstärkern eigentlich gar keine Verlustleistung (=Wärme) entstehen und der Wirkungsgrad 100% betragen. Daß eben doch Verlustleistung entsteht liegt daran, das man die Gleichspannung nicht mit unendlicher Geschwindigkeit ein/ausschalten kann, in den schaltenden Leistungshalbleitern Spannungsabfälle entstehen und es keine idealen Spulen (Gleichstromwiderstand null) gibt, jedenfalls nicht bei Raumtemperatur. es kommen noch andere Effekte hinzu, aber das geht hier zu weit in die Tiefe. In der Realität lassen sich >90% Wirkungsgrad erreichen.

Das hochfrequente Ein/Ausschalten einer Spannungsquelle erzeugt natürlich ein hochfrequentes Signal im MHz Bereich und strahlt mit etlichen Watt Leistung Störungen mit mehreren MHz Bandbreite ab. Daher muß die geschaltete Gleichspannung und der LC Tiefpass auf der Platine sehr gut abgeschirmt werden. Aus diesem Grund benötigen Class D Endstufenmodule auch einer Funkzulassung bzw. einer Störstrahlungsprüfung durch die jeweiligen Länderzulassungsstellen. Diesen Aufwand kann sich nicht jeder kleine Amphersteller leisten, weswegen die Class D Endstufenmodule von größeren Herstellern (z.B. B&O) meist fertig zugekauft werden.

 

[tt-bass]

Einen direkten Vergleich kenne ich nicht. Hier noch ein Artikel zum Thema Class D Verstärker.

Vielleicht mal ganz einfach:

Klasse A, A/B, H etc. sind Amps, bei denen das Eingangssignal linear in Spannung und Strom verstärkt wird. Das Signal wird dabei nicht in eine andere Form umgewandelt sondern einfach linear verstärkt.

Bei Klasse D Verstärkern wird das Eingangssignal hingegen zyklisch mit sehr hoher Frequenz abgetastet und in ein dazu proportionales Einschalten einer Gleichspannung umgewandelt. Die getaktete Gleichspannung wird mit einem Tiefpassfilter (LC) geglättet und es entsteht dabei eine Spannung, deren Höhe von der Einschaltdauer der Gleichspannung abhängig ist. Dieses Verfahren nennt sich Pulsbreitenmodulation, oder engl. Pulse Width Modulation (PWM). Das Eingangssignal wird also nicht linear verstärkt, sondern mit dem Umweg über eine PWM. Ob man das nun analog oder digital nennt ist jedoch irrelevant.

Ein paar Überlegungen dazu:

Rein theoretisch sollte bei Class D Verstärkern eigentlich gar keine Verlustleistung (=Wärme) entstehen und der Wirkungsgrad 100% betragen. Daß eben doch Verlustleistung entsteht liegt daran, das man die Gleichspannung nicht mit unendlicher Geschwindigkeit ein/ausschalten kann, in den schaltenden Leistungshalbleitern Spannungsabfälle entstehen und es keine idealen Spulen (Gleichstromwiderstand null) gibt, jedenfalls nicht bei Raumtemperatur. es kommen noch andere Effekte hinzu, aber das geht hier zu weit in die Tiefe. In der Realität lassen sich >90% Wirkungsgrad erreichen.

Das hochfrequente Ein/Ausschalten einer Spannungsquelle erzeugt natürlich ein hochfrequentes Signal im MHz Bereich und strahlt mit etlichen Watt Leistung Störungen mit mehreren MHz Bandbreite ab. Daher muß die geschaltete Gleichspannung und der LC Tiefpass auf der Platine sehr gut abgeschirmt werden. Aus diesem Grund benötigen Class D Endstufenmodule auch einer Funkzulassung bzw. einer Störstrahlungsprüfung durch die jeweiligen Länderzulassungsstellen. Diesen Aufwand kann sich nicht jeder kleine Amphersteller leisten, weswegen die Class D Endstufenmodule von größeren Herstellern (z.B. B&O) meist fertig zugekauft werden.

Aus dem von dir verlinkten Artikel zu digital oder nicht digital:

"Die Klasse D ergibt sich aus der Fortführung der mit Buchstaben gekennzeichneten Verstärkerbetriebsarten. Der gebräuchliche Begriff Digitalendstufe oder Digitalverstärker beschreibt eigentlich den Sonderfall des umgangssprachlich auch "volldigital" bezeichneten Class-D-Verstärkers und erweckt den falschen Eindruck, dass ein PWM-Verstärker die Verstärkung mittels Digitaltechnik vornehmen oder ausschließlich ein digitales Eingangssignal verstärken würde. Tatsächlich ist das generierte Pulsweitensignal ein analoges Signal mit grundsätzlich unendlicher Auflösung auf der Zeitachse. "

Hier noch ein Artikel, der ganz gut beschreibt, was die Unterschiede zwischen Class A und D sind (leider Englisch):

http://www.soundonsound.com/techniques/what-class-d-amplification

Edit: das analoge Signal wird bei Class D nicht abgetastet, es moduliert eine Trägerwelle (meist eine Sägezahnwelle):

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Pulse-width_modulation

 

[seppblind]

mit sehr hoher Frequenz abgetastet

geglättet

Also kann ich mir das so ähnlich vorstellen wie das auch bei einer CD läuft ?

 

[seppblind]

Tatsächlich ist das generierte Pulsweitensignal ein analoges Signal mit grundsätzlich unendlicher Auflösung auf der Zeitachse. "

Aha, also doch ganz anders wie beim CD-verfahren

 

[tt-bass]

Also kann ich mir das so ähnlich vorstellen wie das auch bei einer CD läuft ?

Eben nicht, da das Signal nicht abgetastet wird -> siehe meinen vorherigen Post.

Edit: hattest meinen editierten Post inzwischen gesehen.

 

[TheBass]

Edit: das analoge Signal wird bei Class D nicht abgetastet, es moduliert eine Trägerwelle (meist eine Sägezahnwelle):

Aha, und was bitteschön ist jetzt der Unterschied zwischen Abtastung bzw. Messung eines Signals und einer Modulation, die ja auch auf einer Messung beruht ? Für mich ist das reine Wortklauberei und bringt hier niemanden weiter.

Im übrigen war der verlinkte Artikel nicht zum Thema "digital oder nicht digital" sondern nur eine grundsätzliche Beschreibung zum Thema Class D.

Wenn man Laien - und als solchen habe ich den TE verstanden - einen komplizierten technischen Sachverhalt klar machen will, muß man oft im Sinne besseren Verständnisses vereinfachen. Da bringt es nicht weiter, jede technische Ungenauigkeit bis in die Tiefe zu klären.

 

[Gast60969]

Ich verstehe jetzt hier die Diskussionen nicht. @tt-bass falls die Ausführungen von @TheBass dir zu ungenau sind, wie würdest du den die verwendeten Class A, A/B, D und H Techniken in Bassverstärkern mit einfachen Worten umschreiben, so dass ein DAU (dümmster anzunehmender User) so wie ich es einigermassen versteht. Danke vorab!

 

[tt-bass]

Aha, und was bitteschön ist jetzt der Unterschied zwischen Abtastung bzw. Messung eines Signals und einer Modulation, die ja auch auf einer Messung beruht ? Für mich ist das reine Wortklauberei und bringt hier niemanden weiter.

Im übrigen war der verlinkte Artikel nicht zum Thema "digital oder nicht digital" sondern nur eine grundsätzliche Beschreibung zum Thema Class D.

Wenn man Laien - und als solchen habe ich den TE verstanden - einen komplizierten technischen Sachverhalt klar machen will, muß man oft im Sinne besseren Verständnisses vereinfachen. Da bringt es nicht weiter, jede technische Ungenauigkeit bis in die Tiefe zu klären.

Sorry, ich wollte dir nicht zu nahe treten. Es bringt doch aber nix, die Technik nicht richtig darzustellen. Dazu gehört nun mal, das Class D nicht mit digital gleichzusetzen ist, auch wenn dich das zu nerven scheint.

Zu Abtasten und Modulieren:
Beim Abtasten werden zu diskreten Zeipunkten Messwerte eines Signals genommen.

Beim Modulieren wird auf die Trägerfrequenz mit einem Comparator das Audiosignal moduliert. Das Resultat ist das PWM Signal mit dem Output-Devices getrieben werden (vereinfacht dargestellt).

Zwei grundsätzlich verschiedene Verfahren.

 

[tt-bass]

Ich verstehe jetzt hier die Diskussionen nicht. @tt-bass falls die Ausführungen von @TheBass dir zu ungenau sind, wie würdest du den die verwendeten Class A, A/B, D und H Techniken in Bassverstärkern mit einfachen Worten umschreiben, so dass ein DAU (dümmster anzunehmender User) so wie ich es einigermassen versteht. Danke vorab!

Das ist in dem vom mir verlinkten Artikel gut beschrieben und das ist besser als ich es könnte.

Edit: Abtasten ist aus der Digitaltechnik bekannt (Abtasttheorem, usw.). Genau das passiert hier ich. Deshalb meine Einwände. Das Verfahren ist nicht digital.

 

[TheBass]

Beim Modulieren wird auf die Trägerfrequenz mit einem Comparator das Audiosignal moduliert. Das Resultat ist das PWM Signal mit dem Output!-Devices getrieben werden (vereinfacht dargestellt).

Ganz richtig. Das Modulieren erfolgt bei Class D Amps jedoch nicht kontinuierlich sondern ebenfalls zu diskreten Zeitpunkten und ist somit ebenfalls eine Abtastung.

Weiter will ich das Thema hier jedoch nicht vertiefen und überlasse gerne Dir die weiteren Erläuterungen.

 

[seppblind]

Wortklauberei

gut beschrieben

DAU (dümmster anzunehmender User)

Deshalb nochmals meine bitte nach einer
bildlichen darstellung !

Frage :
Könnte eine graphik hier hilfreich sein ?
Ja oder nein

 

[tt-bass]

@TheBass: Das ein Trugschluss. Siehe Zitat aus dem von dir verlinkten Artikel:

"...ein analoges Signal mit grundsätzlich unendlicher Auflösung auf der Zeitachse"

 

[tt-bass]

Deshalb nochmals meine bitte nach einer
bildlichen darstellung !

Frage :
Könnte eine graphik hier hilfreich sein ?
Ja oder nein

In dem vom mir verlinkten Artikel gibt es entsprechende Grafiken.

 

[Gast76317]

Class A, A/B, D und H Techniken in Bassverstärkern mit einfachen Worten umschreiben,

Sind unterm Strich Alle entweder Class G, oder Class NG Amps... also G = GUT, oder NG = NIX GUT... such dir was aus.

 

[Ochsenblut]

Nein. Der Class A/B Amp im LitteMark könnte jedoch durchaus von MarkBass stammen. Wie gesagt, die Gewichtserparnis kommt durch das Schaltnetzteil, nicht durch die Endstufe. Nur der F1/F500 waren bei den früheren Serien echte Class D Amps.

Die Marks sind auch bei den LMs sind stillschweigend auf Class-D-Endsufen umgestiegen. Du findest deshalb den LM 3 mit klassischer AB-Endstufe und ebenso mit Class-D Endsufe.
MB hat gut daran getan und sich nicht über die jeweils verwendete Technik ausgelassen - die wissen, wie schädlich das Web-Halbwissen sein kann. Hauptsache ist doch, die Dinger klingen, egal was verbaut ist.

Insofern finde ich auch diesen Fred hier ziemlich daneben. Wie könnte ein Laie jemals die Funktionsweise eines Class-D Verstärkers richtig verstehen? Bestimmt nicht durch Lesen eines noch so ausfühlichen Postings!

 

[tiefesB]

Nach deiner Logik wäre dann ein Lichtschalter digital, da sich der Schaltzustand binär darstellen lässt.

Genau. Ein Lichtschalter ist digital. Macht an und aus. Beliebig oft. Analog bedeutet die Möglichkeit unendlich vieler/unendlich kleiner Zwischenstufen. Das kann dein Dimmer, dein Lichtschalter nicht. Ein Class D Amp auch nicht, obwohl er nah dran ist. Das sind gute digitale Klangformer allerdings auch.

Warum ein Analog-Digital-Wandler, der mit 96.000 Hz arbeitet digitaler sein soll, als ein Pulswellenmodulator, der das Signal in ca 100.000 Pulswellen mit jeweils vollem Ausschlag hackt ist schon diskussionswürdig. Und auch der Tiefpassfilter am Ausgang des Class D Amps, der die piepende Hochfrequenz der Pulswellenmodulation herausfiltert, unterscheidet sich nach meinem Verständnis nicht sehr von einem Digital-Analog-Wandler.

Man muss aber sagen, dass beim Class-D Schaltverstärker zumindest die Impulsbreite analog der Signalstärke ist. Also in der Tat eher ein analoges Verfahren. Ähnliches gilt für Modulationsgeräte wie Chorus, Hall.. die mit Eimerkettenspeichern arbeiten - ist das wirklich noch analog? Vielleicht ist sogar der Lichtschalter analog, weil die Dauer die du die Lampe brennen lässt nicht digitaliesiert ist, nur deren Zustand (an/aus).

Eins noch: Class D Verstärker müssen nicht rechnen. Sie sind also frei von Latenz, im Gegensatz zu digitalen Vorstufen, wie sie in immer mehr Bassverstärker verbaut werden.