“D”-misztifikálás

Ebben a rovatban lesz majd szó a sok -és egyre több- port kavaró D osztályú erősítőkről.

Tapasztalatomhoz, tudásomhoz mérten igyekszem eloszlatni néhány tévhitet, miért, kinek jó, vagy nem (lehet) jó ez az erősítőfajta. Lehet kérdezni, véleményt, tapasztalatot megosztani.

Ha már “D”, akkor lehet egyéb digitális témákat is vesézgetni. DAC-okat, CD játszókat, stb.

PC és hálózati alapú forrásokról -tapasztalat híján- nem nagyon tudok nyilatkozni, ezt ha lehet ne kérdezzétek – legfeljebb egymástól.

96 thoughts on ““D”-misztifikálás

  1. Szia András!

    Megint rá ugranék a témára kérdésekkel.
    1) Kougar, Kolibri, Mezzo2 magas impedanciája milyen érték körül mozog?
    2) A 22uH feletti értéket honnan szerzed? Vagy sorosan két tekercs? Az hogyan fér el a dobozban?
    3) A progi linkjét feltennéd, vagy elküldenéd emailon?
    4) Milyen gyártmányú kondit javasolsz? Wima megfelelő?

    Köszönöm előre is a válaszokat.

    Szép napot.

    1. Sorban, röviden….
      1: A Kolibri-t és Kougart mértem, azok 20 kHz-en 11-12 Ohmosak, a Mezzo-t csak saccolom a váltó rajz alapján, az 10 Ohm lehet. A legtöbb D osztályúban alkalmazott “szabvány” értékek (10uH, 0.47-0.68uF) egyikhez sem passzolnak. Azok 4-8 Ohmhoz vannak belőve, de igazából nem sok dobozhoz jók…. 22 uH-vel és 220 nF-dal nagyon nem lehet mellélőni.
      Ha még mindig “szúr” a magas, a tekerccsel fel lehet menni 47 uH-ig, nyugi, nem lesz magashiány. 😉
      2: 22 uH-s nagyon jó minőségű Coilcraft tekercsem van vagy egy tucat, ennél nagyobb értéket jó minőségű toroid porvasmagra lehet tekerni (piros, vagy piros/sárga színkód), vagy 22 uH-osok sorbakötésével lehet előállítani. Itt viszont mérni kell, nehogy a szórt tereik gyengítsék egymást.
      3: Lásd a csatolmányt…. (engedélyezni kell a szerkesztést! )
      4: Vima MKS4, MKP, FKC, Siemens polietilén-teraftalát “rakottfóliás” (ezüst kocka ) mind jó lehet, lehet próbálkozni más (nem PP) típusokkal is, legfeljebb a veszteség lesz rajtuk magasabb (ESR miatt). Itt a fő korlát a méret lehet…..

      Class-D LC Filter Designer

      1. Nagyon köszönöm.

        Az excell szerint a MS-hez a 22uH tekercshez kb 100nF kondi kell….

        Még egy láma kérdés: a tekercsre lehet duplán tekerni mint egy trafónál? Vagy ilyenkor már a vasmag mehet túltelítésbe?

        1. Hát igen… azért az sem szentírás ami ott kijön, az élet ennél kicsit komplexebb. (egy hangdoboz meg főleg…. 🙂 ) A program nem veszi figyelembe például a váltótagok komplex fázistolása miatti eltéréseket/kölcsönhatásokat ami elég jelentős lehet.
          Én a 22uH-hez minimum 220 nF-ot ajánlanék, de próbáld meg 100-zal. Szerintem kevés lesz.
          A tuningolt Cresták-nál is ilyesmi jött ki, de végül 47uH és 220 nF adta a legzeneibb eredményt. Persze más váltó, más hangszórók, szóval lehet lottózni. Ráadásul ezt mérni sem nagyon lehet, legalábbis nem azon a szinten hogy releváns eredményt kapjunk, mert a magastartomány minőségéről a görbék igencsak semmit nem fognak elárulni ez esetben. (sem…)
          Már csak ilyen maradi maradok ( 🙂 ), de a fülemnek még mindig jobban hiszek mint bármilyen programnak vagy műszernek.
          A tekercses kérdést nem pontosan értem… mi az hogy duplán tekerni??

          1. Köszönöm a választ. Marad a 220…. Most 330-al fut, de így is jó a hangja 🙂
            Bárcsak tényleg ilyen egyszerű lenne a hangdoboz és egyéb tervezés……
            Hogyan lehet szépen elhelyezni a sorba kötött tekercseket azon a kis panelen???
            Tekercs: a demodulátor tekercsen csak egy menet van, így tud 22uH-t. Ha a menet végén nem vágom el a drótot, hanem visszafordulok, és egy újabb menetet teszek rá. Valami ilyesmi…..

  2. D osztály, kimeneti szűrő…. Ismét. 🙂
    Hogy mennyire fontos? Nos, jelen meglátásom szerint az elérhető hangminőség (persze sok egyéb tényező mellett) kb. 50%-áért ez a tag felel.
    Hosszasan kísérleteztem egy olcsó kínai D modul kimeneti szűrőjével, tápegységével, és egy jó hét után sikerült olyan hangot kicsalni belőle ami komolyan partiban van az eddigi legjobb (tuningolt Topping TP60)
    erősítőmével, mi több bizonyos területeken meg is haladja azt.
    Megmérve a hangsugárzóim impedanciamenetét azt találtam, hogy az 20 kHz környékén 10-11 Ohm körüli, a szűrő elemeit ehhez optimalizáltam a Texas által publikált (ingyenes) “Class D Filter Designer” Excel-es munkalappal.
    E nélkül, az eredeti szűrőtagokkal szúrós, kellemetlen magasakat produkált, bár a többi nagyon jónak tűnt.
    Zengedezhetnék itt most megint a végeredményről, de nem teszem, mert már tudom hogy ennek nem sok értelme van. Röviden; nagyon jó.
    A mellékelt képen látható, hogy a szűrő elég “szigorúan” lett méretezve, (a 10 Ohmhoz tartozó fekete görbe) a -3 dB-s pontja 49.5 kHz és a jósága (Q) 0.684, ami majdnem ideális. Így nincs túllövés, csengés az átvitelben.
    Az eredeti tagok értékei: L=22 uH, C=0.47uF, ez igazából 6 Ohm körüli magastartomány impedanciához lehetne optimális, tapasztalatom szerint a legtöbb hangsugárzó a legfelső oktávban ennél jóval magasabb impedanciákkal rendelkezik.
    A módosított értékek: L=47uh, C=0.22uF
    A képen jól látható, hogy ez a szűrőtag 4 Ohmos terhelőimpedancia esetén már 14 kHz-nél eléri a-3 dB-s vágási szintet…..

    1. Nem merem tényként kezelni, de a hallottak alapján feltételezem hogy sok ilyen erősítő “rossz” híre, a velük szembeni előítéletek-ellenérzések pontosan a terhelésnek nem megfelelő kimeneti szűrőtag miatt keletkeztek.
      A szokásos 10-22 uH, 470-680 nF-os szűrőtag (SE üzemmódot feltételezve) ami a legtöbb ilyen erősítő kimenetén található sajnos nem megfelelő a legtöbb hangsugárzó nagyfrekvenciás viselkedéséhez. Ilyen értékekkel a levágási frekvencia túl magas, a szűrő jósága szintén, így aztán a 15-25kHz-es tartományban sok oda nem való dolog keletkezik, a hordozófrekvencia beszűrődő szubharmonikusai és a magas Q érték miatti “csengés” (ringing) ércessé, kellemetlenül tolakodóvá teszi a magastartományt. Bár a keletkező parazita rezgések jó része a hallható tartomány felett van, a gyakorlat azt bizonyítja hogy így is képesek negatív módon befolyásolni a hangzáskép egyensúlyát, minőségét. Ez tapasztalható a szupermagassugárzók esetében is, ahol egy 20-40 kHz között működő hangszóró képes a felső oktávok szubjektív balanszát befolyásolni úgy, hogy a működési sávjának jó része a hallástartományon kívül esik.
      Megfelelően megválasztott értékekkel ezek a problémák egyáltalán nem, vagy csak minimális mértékben jelentkeznek. Ehhez viszont sajnos minden egyes terheléshez-hangdobozhoz egyedileg méretezett és optimalizált szűrő lenne szükséges, amit a gyakorlatban -legalábbis átlagfelhasználói szinten- nem lehet, vagy ha igen akkor csak hosszas kísérletezéssel és szubjektív megítélés alapján lehet megvalósítani.
      Hogy még szomorúbb legyen a kép, azt nem is említem hogy a legtöbb D erősítőben sajnos nem a feladatnak megfelelő minőségű szűrőelemek kerülnek alkalmazásra. Ezért aztán a tekercsek telítésbe kerülnek, melegszenek (nem ritka a 80+ fok hőmérséklet sem) az olcsó filmkondenzátorok meg frekvenciafüggő veszteségeikkel rontják a szűrő hatékonyságát. Ezek a rosszul választott elemek ráadásul szükségtelenül terhelik az erősítő kimenőfokozatát is ami megnövekedett torzítást, és extra melegedést okozhat.

  3. Szia András!

    Megint lenne D osztállyal kapcsolatos kérdésem.
    Mellékelek egy képet, melyen a piros nyillal jelölt trimmerek funkciója, és beállítása érdekel (mihez tartoznak, milyen feszülség érték kell, és hol kell mérni).

    Köszönöm.

    1. A két trimmer potméter a csatornák kimeneti DC nulla szintjét szabályozza. A hangszórókimeneteken kell (csatlakoztatott műterheléssel – pl. 8 ohm 5-10W ellenállás) multiméterrel mérni, DC 200mV állásban.
      Ezt a panelt nem ismerem, de ha finoman elkezded balra-jobbra forgatni a kis tekertyűt a potik tetején látni fogod melyik kimenet reagál rá. Nem kell nagyon túlzásba vinni a finomítgatást, 20-30 perc melegedés után 10-15 mV alatti érték tökéletes.
      A kapcs. rajzon naranccsal karikázott elemekről van szó.

  4. Kedves András!

    A D osztály kimenetével van néhány kérdésem:
    Zobel:
    – az itt lévő alkatrészek minősége befolyásolja a hangot? Vagy elegendő az egyszerű alkatrész?
    – ha a kondi értékét változtatom, az ellenállást is kell vinnem utána? Ha igen, az hogyan lehet kalkulálni?

    Egyenlőre ennyi.

    Szép napot.

    1. Ha csak a Zobelről van szó az nem annyira kritikus, bár oda sem árt kis veszteségű kondenzátort tenni .
      Polipropilén, vagy SMD kerámia (X7R) típusok megfelelőek. Sajnos a méretezés nem olyan egyszerű mint gondolná az ember, és néhány esetben kis eltérések az ideálistól is befolyásolják (rontják) a hangzást. A pontos értékek meghatározásához ismerni kell(ene) az aktuális hangdoboz impedanciamenetét főleg a legfelső oktávban. Az ellenállás mértéke kevésbé kritikus, általában 8-10 Ohm, az a szűrőfrekvenciát nem változtatja csak a csillapítás mértékét-jóságát.
      A mellékelt linken olvashatsz erről, de készülj fel, nem egyszerű a történet…..

      https://www.researchgate.net/publication/280724585_Systematic_design_of_output_filters_for_audio_class-D_amplifiers_via_Simplified_Real_Frequency_Technique

  5. Komolyan megáll az eszem….. 🙁 Első generációs 14 bites DAC-kal felszerelt Grundig CD játszó 150-ért?? (AVX-en)
    Tényleg mindenki ennyire eldobta az agyát, vagy ennyire károsodott már a hallásunk?? Emlékszem a halálhörgésekre amikor a 80-as évek hajnalán megjelentek ezek a rendkívül primitív technológiájú gépek. Igazából az is csoda volt, hogy az akkori félvezetőtechnikával egyáltalán működtek. A HiFi magazintól kezdve a nemzetközi sajtó jó része is kongatta a vészharangot rendesen, hogy ha ez a jövő útja akkor köszönjük nem kérünk belőle. Az a bizonyos érdes-karcos-lapos tipikus digitális hang amitől évekig úgy menekültek a zeneszerető, és hallással megáldott emberek, mint ördög a szenteltvíztől. Most meg egyszerre egy részük megvilágosodik, és rájön hogy ezek a matuzsálemek jobban szólnak a legjobb Sabre meg AK DAC-os lejátszóknál…. Most akkor mi van a fejlődéssel?
    Tényleg nincs, vagy csak másfél generáció alatt valóban megsüketült, vagy elhülyült mindenki?
    (na jó, ez így erős, nem mindenki csak azok akik ezeket a cuccokat istenítik)

  6. Így ránézésre ez vagy Sulzer, vagy Jung-Didden Superregulator…. Ez azt jelenti, hogy egy nagyon jó minőségű precíziós tápegység, minőségi alkatrészekből, igényesen megépítve. Ennél jobbat nem tudnék én sem (meg más sem nagyon) készíteni…. 🙁
    Szóval ebből a kombóból (2070+ez a táp) kb. ez a maximum amit ki lehet hozni.

      1. Nem nagyon van mihez (nyúlni)…. Bár egyszerű konstrukció, de jó minőségű alkatrészekből összerakva, ami azt jelenti hogy kb. mindenből az van ott ami kell. Ezt úgy hívják hogy ésszerű -divatszóval szinergisztikus- dizájn.
        Lehetne persze ragozni a történetet, Shinkoh tantál ellenállásokkal, meg Black Gate és konzervdoboz méretű Duelund kondikkal, de ez az az eset ahol nem sok értelme van. Egyrészt a mod többszörésébe kerülne a készülék árának, másrészt az elérhető javulás minimális lenne a konstrukció egyéb korlátai miatt.
        Ezt a kis dobozkát el kell tudni fogadni, és szeretni úgy ahogy van, vagy eladni és venni valamit 10x annyiért, ami talán 10%-kal jobb lesz….. 🙂
        Na jó, talán a “végfok” IC-k hűtésén lehetne egy kicsit “hízlalni” (a fekete hasáb középtájt alul a potmétertől jobbra) mert az elég zsenge.

        1. Nagyon köszönöm a kielégítő választ. Akkor marad minden az eredeti állapotában. A gyári (mezei) összekötő kábel (az erősítő és a táp között) viszont biztosan cserélve lesz Filkor Józsi segítségével. Ezzel az akcióval talán nem lövök mellé.

  7. Köszönöm a válaszokat! Tehát ezek szerint nem ártana, ha a tapegység is jófajta lenne. Kedves András, ha csatolok egy képet a tápról, meg tudnád mondani, hogy érdemes-e javítani rajta?

    Igor 69: köszönöm, ha aktuális lesz keresni foglak.

  8. Szia András!

    Pár hónapja nekem is sikerült egy Poppulse erősítőt beszereznem külföldről. AVX-en már írtad az ősszel, hogy megoldható a tuningja, de az eredeti hangon nagyságrendekkel nem tudnál javítani. Ebből azt gondolom, hogy így sem rossz. A 2070-es modellről van szó, amit egy (hozzá illő) különálló ultra alacsony zajú audiophile szintű tápegységgel használok. Érdemes lenne ezirányba haladnom, vagy inkább szerezzek be egy T180-ast? Amit jelenleg szinte lehetetlenség lenne… A teljesítmény másodlagos, mivel még a jelenlegit sem használom fél hangerő felett. Inkább hangminőség terén remélnék előrelépést a T180-assal. Válaszod előre is köszönöm.

    1. Elnézést hogy nem válaszoltam hamarabb….
      A 2070-es nem rossz hangú darab (nekem is van egy ilyen áramkörökkel [2xTPS1035/csatorna] épített modulom), hangminőségben nem -vagy alig- marad el a TA2022-vel épített típusoktól. 24V-os tápfeszültséggel 1% torzítással 8 Ohmon 33W-ot tud (4 Ohmon 50-et), ami a legtöbb otthoni alkalmazáshoz több mint elég.
      Persze a T180 jóval nagyobbat “hajt”, de ha -ahogy írod- a hangerő nem lényeg akkor ez egy jó választás.

      1. Ezeknél az erősítőknél a tápegység “ultra alacsony zaja” nem igazán kritikus, annál inkább az a kis belső ellenállás és alacsony nagyfrekvenciás impedancia.
        Egy jó analóg (transzformátoros) tápegység Schottky diódákkal, kisimpedanciás, átblokkolt szűrőkondenzátorokkal csodát tud tenni a hangjukkal. Sajnos a kapcsolóüzemű -SMPS- változatok (még a jobbak is) ebből nagyon sokat elvesznek….

  9. Lehet hirdetgetni dolgokat majd itt is a “zsibogó” oldalon (hamarosan én is fogok), de nem szeretnék AVX adás-vételhez hasonló felületet ebből a blogból. Azt már most leírom -és hangsúlyozom- hogy mindenki a saját felelősségére tegyen fel hirdetést, illetve vásároljon, a meghirdetett termékek minőségéért, a tranzakciók lebonyolításáért és estlegesen ebből származó bonyodalmakért SEMMILYEN felelősséget nem vállalok.
    Ezen túl, – mint a blog üzemeltetője – fenntartom a jogot, hogy a nem megfelelőnek tűnő hirdetéseket külön értesítés nélkül töröljem.
    A régi jó latin mondás szerint: Caveat Emptor.
    (https://www.szotarjelentese.com/Caveat%20emptor)

  10. Ezen az előerősítős dolgon “erősen” gondolkodom… A gond az, hogy a dobozt -legalábbis olyat ami néz is ki valahogy- Kínából lehetne rendelni. Ahogy néztem a legolcsóbbak 12-14 ezerbe lennének (szállítás nélkül), aztán a trafó -ami egyedi készítésű, mert olyat ami ebbe való sehol nem lehet kapni- sem olcsó, plusz a panel legyártása, csövek, alkatrészek, csatlakozók, kábelek, munka….. (legalább 5-6 óra/db)
    Szóval nem látom hogy 60-70 ezer alatt ki lehetne egyet hozni úgy, hogy egyáltalán megérje nekifogni -minimális haszonnal….
    Annyit meg valószínűleg nem sokan áldoznának egy sima kétcsöves kis dobozkára. És ebben még olyan luxus dolgok mint több bemenet, hangerőszabályozó – még nincs is benne. 🙁

  11. Kedves Igor!
    El kell keserítselek… 🙁 (bár említhettem volna)
    Van pár D osztályú integrált erősítő -a T180 pont ilyen- ahol ez a kis előfok nem fog működni, mivel azokba eleve be van építve egy IC-s előerősítő. Ezekben az esetekben nem hogy sok értelme nincsen extra erősítést alkalmazni, de még torzítást is okozhat a bemenet túlvezérlése miatt. Elvileg ki lehetne váltani az IC-s fokozatot a csövekkel, de ehhez elég rendesen bele kell nyúlni a készülékbe mind mechanikai mind elektromos szinten.
    Amúgy a T180 előerősítője az egyik legjobb hangfrekvenciás alkalmazásra fejlesztett duál IC (LM49720) köré épült, ennél a csöves nem biztos hogy hallhatóan jobb lenne, legfeljebb karakterében más.
    A kisebb Poppulse (T150) és a Topping D60 nem tartalmaz ilyen fokozatot, tehát ezeknél -és sok más hasonló típusnál – lehet létjogosultsága ennek a kis előerősítőnek.

      1. Ezt akkor tudom megmondani ha kész a doboz meg az erősítő, akkor derül ki, hogy elég-e a végfok modul erősítése. Papíron elvileg kiszámolható mind a kettő (doboz érzékenység + erősítő “gain”) de ez nem elég megjósolni hogyan fog viselkedni a valóságban együtt a két holmi. Sajnos ez azon (nem kevés) esetek egyike ahol a számított értékek nem igazán használhatók a végeredmény szempontjából. Hasonlóan a szoftveresen számolt hangváltó értékekhez….

Vélemény, hozzászólás?