Klasse D vs. Linearverstärker: NAD M23, Axiom Audio A1400-8 und Classé CT-2300 im Vergleich

Einleitung

Klasse-D-Verstärkung wurde jahrelang als Car-Audio-Technologie und Subwoofer-Aufgabe abgetan. Dieser Ruf ist von den Messwerten nicht eingeholt worden. Moderne Klasse-D-Designs erreichen heute Verzerrungs- und Rauschwerte, die einst ausschließlich großen, heiß laufenden Linearverstärkern vorbehalten waren, und das in einem Gehäuse, das man mit einer Hand anheben kann.

Dieser Vergleich betrachtet drei Verstärker, die an unterschiedlichen Punkten dieser Entwicklung stehen. Der NAD M23 ist ein Purifi-basiertes Klasse-D-Design mit 200 W an 8 Ohm und 380 W an 4 Ohm. Der Axiom Audio A1400-8 ist ein achtkanaliger Klasse-D-Verstärker von vor mehr als einem Jahrzehnt, der mit echten 200 W pro Kanal bei allen angetriebenen Kanälen angegeben ist. Der Classé CT-2300 ist ein Linearverstärker, der zeigt, was eine sorgfältige Umsetzung eines traditionellen Designs noch leisten kann.

Eines sollte vorab gesagt werden: Klasse D ist nicht automatisch die günstigere Option. Die Technologie hinter einem gut gebauten Klasse-D-Verstärker und insbesondere sein Schaltnetzteil verursachen echte Kosten.

Wie diese Verstärker bewertet wurden

Jeder Verstärker wurde hier auf dieselbe Weise gemessen, sodass die Zahlen direkt nebeneinander gelesen werden können.

• FFT-Spektren bei 1 kHz, aufgenommen bei 1 W und erneut bei Nennleistung, um die harmonische Struktur an beiden Enden des Betriebsbereichs zu zeigen.
• Leistungs-über-Verzerrung-Durchläufe, um zu zeigen, wo die Verzerrung mit steigender Ausgangsleistung zu steigen beginnt.
• Signal-Rausch-Verhältnis gemessen bei 1 W, was Verstärker mit sehr unterschiedlichen Leistungsangaben auf eine gleiche Basis stellt. Als grober Anhaltspunkt: 80 dB bei 1 W sind gut, über 90 dB sind sehr gut, und 100 dB oder mehr sind außergewöhnlich.
• Frequenzgang gemessen ohne Last, mit 8 Ohm und mit 4 Ohm, um die Lastinvarianz zu prüfen.

Die Lastinvarianz verdient eine eigene Anmerkung. Ein Verstärker, der seinen Frequenzgang je nach Impedanz des angeschlossenen Lautsprechers ändert, ist nicht transparent, denn er färbt jeden Lautsprecher anders. Die besten Linearverstärker halten diesen Vorteil seit Jahren, und es ist die einzige Messung, bei der ältere Klasse-D-Designs am häufigsten zurückfielen. Zum Kontext: Ein stark vorgespanntes lineares Design für rund 11.000 US-Dollar maß unterhalb von 100 W sehr sauber, zeigte jedoch gegen seine Grenzen hin steigende Verzerrung und ein Signal-Rausch-Verhältnis von 88 dB bei 1 W.

NAD M23 und die Klasse-D-Plattform von Purifi

Der NAD M23 nutzt ein Klasse-D-Modul von Purifi und ist mit 200 W an 8 Ohm und 380 W an 4 Ohm bei zwei angetriebenen Kanälen angegeben. Seine Verzerrung ist so niedrig, dass der Messaufbau selbst zum limitierenden Faktor wurde: Die Messleitungen mussten gekürzt und magnetische Krokodilklemmen entfernt werden, da die Induktivität dieser Klemmen Verzerrung hinzufügte, die der Verstärker nicht erzeugte.

Bei 1 W zeigt das 1-kHz-Spektrum überhaupt keine messbaren Reste, das sauberste Ein-Watt-Ergebnis, das von jedem Verstärker unabhängig vom Preis aufgezeichnet wurde. Bei den vollen Nennwerten von 200 W liegt die dritte Harmonische 113 dB unter der Grundwelle, was an der Rauschgrenze eines hochwertigen Audioanalysators liegt. Unter denselben Testbedingungen landen die meisten linearen Klasse-A/B-Designs etwa 30 bis 40 dB schlechter.

Der Frequenzgang ist ohne Last, mit 8 Ohm und mit 4 Ohm identisch, was dies zu einem wirklich lastinvarianten Design macht. Das ist einer sehr niedrigen Ausgangsimpedanz und einer straff kontrollierten Gegenkopplungsschleife zu verdanken. Das Signal-Rausch-Verhältnis erreicht 103 dB bei 1 W, ein Wert, der sich kaum einordnen lässt, ohne zu hören, wie still der Hintergrund wird. Purifi ist nicht die einzige Hochleistungs-Modulfamilie auf dem Markt, denn Hypex-, Pascal- und ICE-Module sind auf ähnliche Ziele ausgelegt, aber Purifi ist unter ihnen wahrscheinlich die Option mit der niedrigsten Verzerrung.

Die praktische Seite zählt ebenso sehr. Der M23 kostet unter 4.000 US-Dollar, lässt sich mit einer Hand anheben und wird im Betrieb nicht heiß.

Axiom Audio A1400-8 und frühes Klasse-D-Design

Der Axiom Audio A1400-8 kam vor mehr als einem Jahrzehnt auf den Markt und verdient Anerkennung für seinen Ehrgeiz. Es ist ein achtkanaliger Klasse-D-Verstärker mit echten 200 W pro Kanal bei allen angetriebenen Kanälen, was damals ein ernstzunehmendes Angebot an Kanaldichte war.

Die Messungen zeigen, wo das Design nachgab. Bei 1 kHz und voller Leistung trägt das Spektrum eine erhebliche harmonische Streuung, wobei die Harmonische dritter Ordnung etwa 80 bis 85 dB unter der Grundwelle liegt und sich ein Cluster von Resten über 10 kHz zeigt. Der Leistungsdurchlauf ist aufschlussreicher: Die Verzerrung steigt oberhalb von etwa 10 W steil an, bleibt jedoch im Bereich von 0,02 %, einem Pegel, der außerhalb von Laborbedingungen nicht hörbar wäre.

Die Rauschleistung ist wirklich respektabel. Der A1400-8 maß 80 dB Signal-Rausch bei 1 W, was ihn in dasselbe Gebiet wie ein gutes lineares Klasse-A/B-Design einordnet.

Das größere Problem ist die Lastinvarianz. Der Frequenzgang änderte sich mit der angeschlossenen Last und zeigte sichtbare Überhöhungen, und der Verstärker war besser für 4-Ohm-Lautsprecher als für 8-Ohm-Lautsprecher geeignet. Das bedeutet, dass derselbe Verstärker zwei verschiedene Lautsprecher unterschiedlich klingen lassen kann, was das Gegenteil von Transparenz ist. Er bleibt ein lehrreiches Beispiel dafür, wie weit sich die Technologie seitdem bewegt hat.

Classé CT-2300 als gut umgesetztes lineares Design

Der Classé CT-2300 ist ein Linearverstärker und zeigt, wie viel ein gut abgestimmtes traditionelles Design leisten kann. Er wiegt etwa halb so viel wie der stark vorgespannte Linearverstärker, mit dem er verglichen wird, und bietet dennoch eine ähnliche Ausgangsleistung.

Sein 1-kHz-Spektrum legt die Harmonische dritter Ordnung etwa 85 dB unter die Grundwelle, ohne nennenswerte Hochfrequenzartefakte, ein saubereres Ergebnis als das achtkanalige Klasse-D-Design oben. Der Leistungs-über-Verzerrung-Durchlauf ist der Höhepunkt: Die Verzerrung bleibt konstant bei etwa 0,004 % bis zum Knick der Kurve kurz vor dem Clipping. Der Frequenzgang blieb unabhängig von der angeschlossenen Lautsprecherlast gleich, was genau das ist, wofür Käufer bei einem High-End-Lineardesign bezahlen.

Das Signal-Rausch-Verhältnis maß 92 bis 93 dB auf dem einen Kanal und 94 dB auf dem anderen bei 1 W, ein sehr leises Ergebnis. Eine Einschränkung gehört hierher: Der 1-kHz-Ton im Spektrum sieht etwas breiter aus als er sollte, weil bei der Messung eine niedrige Abtastrate verwendet wurde, sodass diese spezielle Darstellung mit diesem Wissen gelesen werden sollte.

Was dieser Verstärker zeigt, ist, dass lineare Designs für Laststabilität und niedrige Verzerrung noch immer eine hohe Messlatte setzen. Die Kompromisse sind physischer Natur statt elektrischer: mehr Gewicht, mehr Wärme und ein größeres Gehäuse für dieselbe Kanalzahl.

Effizienz, Wärme und Kanalzahl in modernen Systemen

Klasse D läuft mit 90 bis 95 Prozent Effizienz, während ein Klasse-A/B-Design bei voller Leistung vielleicht 60 bis 70 Prozent erreicht und bei geringerem Ausgang deutlich weniger. Der Unterschied zeigt sich als Wärme, und Wärme ist der Grund, warum Linearverstärker große Kühlkörper, schwere Gehäuse und großzügige Belüftung benötigen. Ein Klasse-D-Verstärker vergleichbarer Leistung bleibt kühl und bleibt leicht.

Das ist wichtiger denn je, während immersive Audiosysteme wachsen. Sobald ein Raum 11, 13, 16 oder sogar bis zu 32 Lautsprecher benötigt, wird lineare Verstärkung unpraktisch, denn die Kanaldichte ist einfach nicht vorhanden. Klasse D macht solche Systeme auf eine Weise realistisch, wie es ein Rack voller großer linearer Gehäuse nicht kann.

Ein Mythos ist es wert, ausgeräumt zu werden: Klasse D ist nicht automatisch billig. Ein Schaltnetzteil, das leise, effizient und zuverlässig ist, kostet in der Herstellung echtes Geld, und preiswerte Netzteile fallen oft früh aus. Käufer, die Preise vergleichen, sollten das Netzteil und die Gegenkopplungstopologie betrachten, nicht nur den Modulnamen auf dem Datenblatt.

Bei der Wahl zwischen diesen Ansätzen erledigen drei Fragen den Großteil der Arbeit. Wie viele Kanäle benötigen Sie? Wie schwierig ist die Lautsprecherlast, und bleibt der Verstärker dabei stabil und konsistent? Und wie viel Wärme und Gewicht können der Raum und das Rack tolerieren? Beantworten Sie diese ehrlich, und die Wahl wird meist offensichtlich.

Fazit

Drei Verstärker, drei verschiedene Antworten. Der NAD M23 zeigt, wo Klasse D angekommen ist: Verzerrung an der Grenze hochwertiger Testgeräte, lastinvariantes Verhalten, ein Signal-Rausch-Verhältnis von 103 dB bei 1 W und ein Gehäuse, das kühl und leicht bleibt. Der Axiom Audio A1400-8 zeigt, wie weit die Technologie gekommen ist und wie sehr Lastinvarianz im täglichen Einsatz zählt. Der Classé CT-2300 zeigt, dass ein gut umgesetztes lineares Design weiterhin eine Referenz für flache Verzerrung und stabiles Verhalten über Lasten hinweg ist.

Für jeden, der heute ein System baut oder aufrüstet, sind die nützlichen Filter der Rauschteppich, die Laststabilität und die Kanalzahl. Moderne Klasse-D-Designs erfüllen inzwischen alle drei, und in Mehrkanalräumen sind sie oft der einzige praktikable Weg. Linearverstärker verdienen sich ihren Platz in Zweikanalsystemen noch immer, aber die Annahme, dass sie automatisch transparenter sind, hält nicht länger stand.