Kommer vel ingen kjappe svar, men sitter å lurer. Gir måling av THD samt andre lineære kretsers svakheter hele bildet av en klasse D krets svakheter. Jeg mener det gir jo ingen mening å sammenligne CD og LP med wow og flutter målinger eller tracking ability.
Dette er en veldig vesentlig vinkling. Man kan godt sammenlikne THD mellom ulike produkter, men dersom de genererer harmonisk forvrengning på ulike måter vil den også medføre ulike grader av hørbare avvik.
Tar vi en R2R-DAC for eksempel, så er det i første rekke avvik i transistorverdiene som produserer harmonisk forvrengning. Tenk deg at du skal gjenskape en ren sinus på 0,6VRMS. På veien fra -0,846V til + 0,846V (som er peakverdiene for 0,6VRMS) så tas de ulike motstandene i R2R-nettverket i bruk i utallige kombinasjoner for å generere hvert spenningspunkt perfekt. Vi kan se for oss at motstand nr 6 benyttes (ren gjetting) 7 ganger. Dersom denne har en litt for høy eller litt for lav verdi vil dette inntreffe 7 ganger på veien opp, og 7 ganger på veien ned igjen. Det produseres en 14. harmonisk fovrengingskomponent. Endrer vi frekvensen bittelitt så er den kanskje i bruk 9 ganger på veien opp, samt ved maksverdien, og ytterligere 9 ganger på veien ned, totalt 19 ganger. Vi ender plutselig opp med en 19. harmonisk. Slike forvrengningskomponenter må være ekstremt små for at ikke øret skal oppfatte dem.
NB: Bruken av N-te harmoniske er ikke helt korrekt gjengitt overfor ift hvordan de rent matematisk føyer seg inn, men det fungerer som en analogi. Poenget er at harmonisk forvrengning i DAC-er er ekstremt disharmonisk, og derfor bør holdes ekstremt lav. 0,1% av denne forvrengningen og det kan være vanskelig å skille menneskestemmer fra instrumenter.
Tar vi derimot forvrengningen i et buffertrinn med signle ended rør, så vet vi at rørene, selv om de har rykte på seg for å være linjære, ikke er mer linjære enn at vi får store mengder 2. harmonisk forvrengning ut av kretsen. Imidlertid trenger vi kanskje så mye som 10-20% av dette før vi egentlig merker noe særlig til det. Det samme gjelder 3. harmonisk forvrengning som gjerne er den dominerende komponenten i PP-forsterkere som nærmer seg klipping.
Det har med andre ord alt å si hvordan den harmoniske forvrengningen fordeler seg i frekvens i relasjon til grunntonen.
I tillegg til den harmoniske forvrengningen har vi såkalte intermodulasjonsvarianter. Rent erfaringsmessig vet vi at tung motkobling ikke er krem når det kommer til denne type forvrengning. De har også en tendens til å flytte harmoniske forvrengningskomponenter oppover i frekvens.
Det som kompliserer hele bildet ganske heftig er at disse tingene er gjerne bare målt med en resistiv motstand som last. Når lasten blir noe helt annet blir også måleresultatene noe helt annet.
Typiske trekk for klasse D er:
- Hovedvekt på 2. og 3. harmonisk forvrengning ved edruelig motkobling.
- Gode konstruksjoner har ektrem imunitet mot reaktiv last.
- Effektbåndbredde er veldig høy (av natur er effektbåndbredden lik småsignal båndbredde).
- Klasse D gir som regel ganske lav power supply rejection ratio, det betyr at man må være ekstra nøye med konstruksjon av strømforsyningen. Forsøker man å kompensere for dette med høyere motkoblingsgrad går det ut over forvrengningsmønsteret.
- Klasse D opprettholder omtrent samme strømkapasitet selv ved ekstreme fasevinkler der man med klasse AB og A kan oppleve mer enn 90% tap med stor ekstra belastning på strømforsyning. Det er dette som gir dem helt overlegen lastkontroll som kun ekstreme klasse A-konstruksjoner kan matche. Det er også mye av grunnen til at de på mange høyttalere vil oppleves slanke i lyden.
- En del klasse D-moduler i markedet (og også ferdige forsterkere) har hatt buffere som har vært vanskelige å drive. Dette har også ført til at de i kombinasjon med relativt svake forforsterkere har fått en uheldig farging av lyden. Dette har imidlertid ikke noe med klasse D å gjøre, men kun hvordan bufferen er bygget.
- Gode Klasse D-konstruksjoner har et lavt og ryddig TIM/IMD forvrengingsmønster.
- Det har vært design-issues knyttet til å holde THD rimelig lav når man nærmer seg de høyeste frekvensene. De lærde strides imidlertid om hvorvidt de kan høres og bør regnes med.
- Dempningsfaktoren med standard selvsvingende klasse D og med standard klokkestyrt klasse D faller kraftig når man nærmer seg filterfrekvensen, men disse kretsene begynner å bli mindre vanlige. De lærde strides om hvorvidt man behøver høy dempningsfaktor ved høye frekvenser. Jeg hevder at det er applikasjonsavhengig.
- En velbalansert klasse D er en tradeoff mellom virkningsgrad, audiokvalitet, båndbredde og utgangseffekt. Man har typisk begrenset utgangseffekten for å ikke overstige de gunstige forholdene i dette regnestykket. Komponentutviklingen tillot effekter i brokoblede kretser på rundt 500W/8 ohm fra ca 15 år tilbake, og i dag klarer man enda bedre egenskaper på omtrent doble effekten. Dette er en følge av komponentutvikling.
Sikkert mye mer jeg burde tatt med.