Verstärkerklassen

Class B:

Kombiniert die Eigenschaften von Class A und Class AB, indem sie in dem oberen Leistungsbereich einen Wirkungsgrad von etwa 35-60% erreicht, was eine gute Balance zwischen Klangqualität und Effizienz bietet. (180°)

 

Diese Klassen beeinflussen die Klangqualität, die Effizienz und die Bauform der Verstärker, wobei Class A oft für seine Klangqualität geschätzt wird, während Class D für seine Effizienz und Leichtigkeit bekannt ist.

Stellen wir uns Schallwellen einmal optisch vor – zum Beispiel wie eine Sinuskurve, die ein Verstärker verstärken soll. Das Gerät muss es schaffen, möglichst genau und mit maximaler Leistung ein elektrisches Signal zu erzeugen, das wie das ursprüngliche in den positiven (über der Linie) und in den negativen Bereich (unter der Linie) schwingt. Natürlich ist die Wellenform von Musik in Wirklichkeit deutlich komplexer.

Bleiben wir bei der Auto-Metapher: Extrem vereinfacht ist ein Class-A-Verstärker wie ein „Motor“, der die ganze Zeit auf Vollgas läuft (Volle Abwärme große Kühl Körber notwendig). Der Vorteil ist hier, dass die Leistung direkt abrufbar ist, um das Signal zu verstärken. Für kleinere Wellen, also leise Musik, geben wir unverändert Gas, aber treten parallel auf die Bremse. Ein Class-A-Verstärker läuft also unabhängig von der Lautstärke immer mit voller Power. Daher sind sie sehr ineffizient und werden warm. Gleichzeitig landet nur ein vergleichsweise geringer Teil der Ausgangsleistung beim Lautsprecher. Bei anspruchsvollen Modellen sind Class-A-Verstärker dementsprechend groß, heiß und auch teuer, was vor allem mit der aufwändigen passiven Kühlung mit hohem Materialeinsatz zusammenhängt. Aus technischer Sicht bieten diese Verstärker in der Regel jedoch eine sehr saubere, wenig färbende und transparente Verstärkung. Daher findet man sie häufig im High-End-Bereich.

Verstärker der Class AB gehören zu den Techniken, die am häufigsten verwendet werden. Statt Vollgas und Bremse gibt es hier zwei „Motoren“. Einer, der das Signal in den positiven Bereich und einer, der es in den negativen Bereich „drückt“. Dieser Prozess wird auch Push-Pull-Verstärkung genannt. Dadurch erhöht sich die Effizienz deutlich. Denn die Verstärker bleiben kleiner und werden weniger warm. Allerdings ist die perfekte zeitliche Abstimmung der beiden “Motoren” eine gewisse Herausforderung. Selbst kürzeste Überlappungen oder Pausen verzerren das Signal. Je nach Qualität und Preisklasse bewegt sich die Qualität von Class-AB-Verstärkern von solide bis High End.

Der Klasse-D-Verstärker ist ein Schaltverstärker, der Pulsbreitenmodulation oder PWM verwendet. Der Leitungswinkel ist in einem solchen Fall kein Faktor, da das direkte Eingangssignal mit variabler Pulsbreite verändert wird.

In diesem Verstärkersystem der Klasse D wird die lineare Verstärkung nicht akzeptiert, da sie wie ein typischer Schalter funktionieren, der nur zwei Operationen hat, AN oder AUS.

Class-D-Modelle können klein und leistungsstark gebaut werden, verbrauchen wenig Strom und werden kaum warm. Während die Technik Anfangs etwas brauchte, um auch audiophilen Standards zu entsprechen, ist sie mittlerweile so ausgereift, dass man sie überall findet: von kleinen Verstärker-Chips in Kopfhörern oder In-Ears über preiswerte Aktivlautsprecher bis hin zu ausgeklügelten Varianten in High-End-Verstärkern (Pascal Module).

Zu guter Letzt gibt es noch sogenannte Digital-Verstärker, auch Power-DACs genannt. Während Class-D-Verstärker ebenso wie Class A und Class AB ein analoges Signal verstärken, arbeiten Digitalverstärker direkt mit einem digitalen Signal und verstärken es mit der gleichen Technik wie Class-D-Verstärker.

Wie klingen Röhren-, Transistor- und digitale Technik?

Fangen wir mit der ältesten Technik an: Röhren.

Hifi-Röhrenverstärker sind in der Regel als Class A oder Class AB konstruiert. Durch ihre Bauart und das Funktionsprinzip der Röhren haben sie einen hohen Stromverbrauch und eine große Hitzeentwicklung. Außerdem färben Röhrenverstärker bauartbedingt den Klang mit sogenannter THD harmonischer Verzerrung. Sie macht den Sound zu einem gewissen Maß warm und rund. Viele Liebhaber von Röhren meinen genau diesen Effekt, wenn sie den charakteristischen Röhrenklang beschreiben. Diese Technik bringt daher klanglich einen eigenen Charakter mit. Gleichzeitig ist ihr Sound messbar weniger „sauber“ und transparent als der anderen Verstärkertypen. Außerdem sind Röhrenverstärker nicht sehr leistungsstark und damit eher für empfindliche Lautsprecher geeignet (>90dB Wirkungsgrad), die auch mit wenig Leistung ausreichend laut spielen können.

Nicht zuletzt sind Röhren relativ empfindlich und haben eine begrenzte Lebensdauer. Alles in allem sind Röhrenverstärker ein bisschen wie Old-Timer: Sie richten sich an Personen, die sich dem Hobby voll und ganz verschrieben haben, Geräte mit Charakter suchen und sich gerne der Pflege und Wartung hingeben.

Als Transistoren die Röhren ab etwa 1960 verdrängten, wurden auch die Schaltungen in Verstärkern mit Transistoren statt Röhren gebaut – auch wenn sie mit den gleichen Funktionsprinzipien von Class A und später Class AB arbeiteten. Hier kommt es letztendlich auf die technische Umsetzung der Konstruktion sowie auf die Implementierung und Qualität der Bauteile an. Jeder Hersteller hat seine eigene Herangehensweise, um alle Bauteile optimal in das technische Layout des Geräts einzubringen. Dies kann für höchste Qualität und besten Klang sehr aufwändig und teuer werden – oder auch im Einstiegsbereich kostengünstig umgesetzt sein. Einen speziellen „Transistor-Klang” oder auch “Class-A” und “Class-AB-Klang” gibt es aber nicht. Es kommt ganz einfach auf die jeweilige Konstruktion an.

Class-D-Verstärker werden ebenso mit Transistoren umgesetzt. Dabei werden jedoch andere Schaltungen benötigt, die wegen der genutzten Technik deutlich schneller schalten können. Fest steht, dass Class-D-Verstärker in den Kinderschuhen noch einen glasig-kratzigen Eigenklang hatten. Dies ließ sich auf die unausgereifte Technik zurückführen. Mittlerweile sind diese Kinderkrankheiten ausgemerzt und ein Class-D-Verstärker ist als solches nicht mehr herauszuhören.

Letztendlich bleibt guter Klang immer individuell: Es lohnt sich daher, in den Fachhandel zu gehen, um sich anzuhören, was zum eigenen Geschmack passt. Egal ob es jetzt Röhre, Transistor, Class A oder Class D ist.