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Verstärker-Klassifizierung

Audioverstärker werden in der Regel als Klasse A, Klasse A/B und Klasse D klassifiziert. Klasse A betreibt den Leistungstransistor immer mit 50% Vorspannung, was ein sehr klirrarmes Ausgangssignal liefert, jedoch einen Wärmeverlust von 50% im Leerlauf mit sich bringt. Klasse A/B-Audioverstärker arbeiten mit einem leicht verschobenen Arbeitspunkt, sodass sie nicht so viel Vorspannung benötigen, wie Klasse A-Verstärker. Dies führt zu geringeren Leerlauf-Verlusten, erhöht jedoch prinzipiell den Klirrgrad. In der Praxis wird der Arbeitspunkt jedoch so gewählt, dass der leicht erhöhte Klirrgrad nicht störend ins Gewicht fällt. Klasse D-Audioverstärker (wie die ICEPower-Module) arbeiten oft mit PWM-Signalen (Pulsweitenmodulierten Signalen), was ihnen auch den Beinamen „Digitale Verstärker“ gibt.

Eine Digitalisierung des Signals erfolgt dabei lediglich im Wertebereich (quasi „1-bit Quantisierung) und nicht im Zeitbereich (Sampling). Der Vorteil dabei ist, dass damit der Verstärker nur in zwei Zuständen betrieben wird: maximal leitend oder maximal sperrend. Dieser Modus wird „Schaltbetrieb“ genannt und weist eine nur sehr gerine Verlustleistung auf.

Das Audiosignal bei Klasse-D-Verstärkern wird dabei beispielsweise mit einem Dreieckssignal sehr hoher Frequenz verglichen. Das führt dazu, dass das „digitalisierte“ Signal bei dem Maximum der positiven Halbwelle durch viele breite Rechtecke dargestellt wird, welche einen positiven Scheitel haben und bei dem Maximum der negativen Halbwelle zu genauso breiten Rechtecken mit jetzt negativem Scheitel. Dazwischen gibt es eine Teilung dieser Rechtecke in zwei Teile, von denen eins einen positiven Scheitel und das andere einen negativen Scheitel besitzt. Der Anteil der jeweiligen Teile am Rechteck ist duch den aktuellen Wert bestimmt. Damit wurden die Werteinformationen in den Zeitbereich „verschoben“. Nachdem dieses Signal nun Verstärkt wurde genügt es, mit einem Tiefpassfilter diese Werteinformationen wieder herzustellen.

Insgesamt besitzen Klasse-D-Verstärker somit einen sehr hohen Wirkungsgrad (80-90%). Nachteilig können bei minderwertiger elektronischer Ausführung Störprodukte im hörbaren Audiobereich sein, die die Klangqualität negativ beeinflussen können.

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