[christianw.]

Kann mir jemand ein einfachen Worten erklären, wie/warum sich der "Klang" zwischen einem "Ferrite Bead Filter" und einem kompletten LC-Filter am Ausgang eines Class-D ändert?

Ich habe hier den TPA3132D2 in TINA-Ti als Simulation. Mit einem LC-Filter habe ich "Ringing" an der Last, nur mit Ferriten ist Ruhe.

Ein "Kollege" aus England (EEVBlog, DIYAudio) meint, mit Ferriten ist der Klang tiefer mit weniger Details, mit LC-Filter ist der Bass straffer und der Klang hat mehr Details.

Im Umkehrschluss sagt er aber, dass sein TPA3132 mit LC-Filter nun fast so klingt wie der MAX9709 - welcher gar nichts am Ausgang hat. (Weder LC noch FB)



So wie ich das momentan sehe, hängt der Klang bei Verwendung eines LC-Filters mehr von den Parametern des LS ab als ohne Filter.

Versteh ich nicht.

[Black_Chicken]

Nabend...

Dabei ist eher die Frage: betreiben wir hier ernsthaftes Engineering oder glauben wir irgendwelchem voodoo-gesäusel aus übersee?

Fakt ist meiner Meinung nach:
#1 Filter zur EMV-Entstörung kann man wohl kaum nach Simulation dimensionieren
#2 Klang ist etwas sehr subjektives, und eine Ferrit-Perle wird daran auch nichts ändern

nichts für ungut...

[christianw.]

Fakt ist meiner Meinung nach:
#1 Filter zur EMV-Entstörung kann man wohl kaum nach Simulation dimensionieren

Nicht?

(Ich bleib eh bei den Ferriten, für 30cm Kabel reicht das)

[3eepoint]

Hmmmmm.... mal ne Theorie dazu
Die Ferritperle erhöht die Induktivität des Leiters und stellt damit einen Induktiven Widerstand da, der praktisch in Reihe mit der Last liegt. Eine Serieninduktivität entspricht einem Filter 1. Ordnung und würde die HF mit 6db/oct dämpfen., Es entsteht jedoch ein frequenzabhängiger Spannungsteiler aus L_Ferrit und Z_Speaker

Die LC Filter dagegen dämpfen besser mit 12db/oct, und interagieren stärker mit der Last (Z_Speaker und Cap bilden einen Frequentabhängigen Stromteiler)

Ich denke schon dass durchaus andere Verhältnisse schafft und auch anders klingt.

[E_Tobi]

Moin Christian,

der R vom Lautsprecher dämpft als einziges den LC-Schwingkreis vom Filter. Je nach Impedanz gibts einen mehr oder weniger starken Peak auf der Reso...

Nur mit L geht das nicht, Plus, die EMV-Ferritperlen sind dafür gemacht eher hohe Verluste zu haben - Schwingungen werden von Haus aus bedämpft.

Und, EMV-Simulationen - Leitungsgebunden - gehen schon...wenn man ungefähr weiß was man tut....und vor allem auch die Dreckeffekte gut einschätzen kann...

[voltwide]

Ich hatte dieses posting von sheldon auch gelesen. Die gehörten Klangunterschiede sind für mich technisch nicht plausibel, aber ich muß sie ja auch nicht glauben. Gehörte Klangunterschiede sind nun mal reichlich subjektiv und auch stark beeinflussbar durch Erwartungshaltungen (pre-biased).

Klangunterschiede sind bei diesen kleinen Induktivitäten, wenn überhaupt, oberhalb 10kHz auszumachen. Unterschiede im Bass - wie bitte? Selbst wenn irgendwelche Ferrite in die Sättigung gingen, wäre der Beitrag an zusätzlichen Verzerrungen eher gering. Und der Spulenwiderstand der Drosseln? Ist um rund 2 Größenordnungen kleiner als der DC-Widerstand der LS-.Schwingspule.
Also Ist das für mich erstmal Quatschkram.

[christianw.]

Die Schaltung in TINA-TI:



Die Daten der Ferrite sind aus den Parametern des Herstellers zusammengesetzt (120R@100MHz), die Induktivitäten sind rein induktiv mit 20mRser. Die Lautsprecher sind mit 8Ohm und 68uH angesetzt, diese Werte hatte Alsch bei der Messung des MAX9709 real verwandt.

Verglichen seien 2 versch. LC-Filterdimensionierungen nach Datenblatt.

Filter1: 10uH + 680nF für 4-8Ohm (DB TPA3132D2)
Filter2: 33uH + 1uF für 8 Ohm (DB TPA3118D2)

Grün ist das Signal der Ferrite-Seite.

Parameter siehe Bild:









Edit:

@Volti, ja er schreibt per PN:

Zitat:Yeah, the datasheet is wrong on a few things, and has some outright mistakes. Very surprising. The amp is functionally similar to TPA3118 (as you know), so you can use the datasheet for that.

I'm not sure it's wise to trust the simulation entirely. I suggest you scope the actual circuit. Yes, it makes no sense that the ferrite beads alter the sound, but they do. Connect some speakers before the ferrite beads on the board you have and listen to the difference, it is noticeable.

[voltwide]

Die Oszillogramme zeigen Unterschiede, und ich halte es für durchaus möglich, dass sie halbwegs an die Realität reichen. Damit ist aber noch überhaupt nichts ausgesagt über die Hörbarkeit. Das ringing passiert bei Frequenzen oberhalb der Hörgrenze - und dürfte von dahergehörmäßig irrelevant sein. Für die Verzerrungen des 10Khz-Signales gilt dasselbe.

Aber mach doch mal selbst Versuche: LS an class-d anschließen direkt, via Ferritperle, über LC-Filter.

Ich hatte so einen Test auch mal gemacht und nichts bemerkt. Wobei mein Gehör zugegebenermaßen auch nicht mehr in der Referenzklasse spielt.

[christianw.]

Ist ein Problem des "Ringing" nicht auch bei der Aussteuerungsgrenze relevant -> Overshoot. (Zugegeben, niemand hört 10kHz Rechteck bei "Vollgas")

Test: Vor und hinter den Ferriten werden ich mal reinhorchen.

Bezüglich Induktoren, da gibts von Coilcraft jetzt diese schönen:

http://www.coilcraft.com/pdfs/ha4158.pdf

Auch als Sample.

[voltwide]

Zitat:Original geschrieben von christianw.

Ist ein Problem des "Ringing" nicht auch bei der Aussteuerungsgrenze relevant -> Overshoot. (Zugegeben, niemand hört 10kHz Rechteck bei "Vollgas")

Der Verstärkerausgang sieht bei resonanz den niederohmigen Eingang eines LC-kreises (Strombauch). Am Verbindungspunkt L und C, d.h. am gefilterten Äusgang, zeigt sich eine hochtransformierte Spannung (Spannungsbauch). Das ringing kann durchaus ein Mehrfaches der Betriebsspannung erreichen. Die Aussteuergrenze ist hier eher gegeben durch den Maximalstrom, den der Verstärker in den Kreis pumpen kann ohne zu begrenzen.

Falls dies tatsächlich nicht nur ein theoretisches Problem ist, kann man das Aufschaukeln des Schwingkreises mit Klammerdioden gegen Versorgungsspannung verhindern (so wie ich das beim LLC-Konverter mache)

[voltwide]

Zitat:Original geschrieben von christianw.

http://www.coilcraft.com/pdfs/ha4158.pdf

Auch als Sample.

nice!

[christianw.]

Erschlägt man damit auch das Problem, dass die TPAs (so habe ich gelesen in DIYAUDIO) mit LC-Filter nicht leerlauffest sind?

Da wurde mal ein Filter ordentlich heiss, weil kein LS angeschlossen war.

[voltwide]

Ja, das müsste klappen. Der Kreis kann sich einfach nicht mehr allzuweit aufschaukeln.

Du könntest Sheldon mal anregen, den tatsächlichen HF-Strom durch die Schwingspule zu untersuchen. Vlt gibt es aus dieser Ecke einen Erklärungsansatz.
Es ist nämlich oft so, dass die Induktivität der Schwingspule im Bereich der Filterresonanz wesentlich kleiner ist als bei 1khz - es könnten also unerwartet hohe HF-Ströme fließen.

[christianw.]

Das Problem mit dem Heisslaufen habe ich unabhängig von dem Teil jetzt gelesen, ist schon 1+ Jahre her, war m.E. aber so ein CHINA-Board.

[voltwide]

Im TI.Forum gab es auch mal so ein Problem in dieser Art.Hatte damals ziemlich lange gedauert, bis der TI-Experte das Problem im Ausgangsfilter lokalisiert hatte.

[christianw.]

Anbei die Simulation für Vollaussteuerung bei 26dB und PVCC=20V.









Im letzten Bild sieht man Überschwinger über PVCC. Simuliert man mit offenem Ausgang, steigt die Spannung weiter.

[christianw.]

Die Sache mit dem Radio wundert mich dann aber doch..

Zitat:I'm the last person to follow the many audio fallacies, and certainly neither do you. But from listening to the two, the version with ferrite beads sounds different. Simple as that.

Of course, it depends mostly on the speaker used. The properties of the coil is a big factor in determining what happens to the signal leaving the amp, which is why different inductors sound different with different speakers. There isn't more bass, that's not what I meant. I meant that a depth is added to the sound, like when you use the bass boost function on the crappy sound equalizer of a phone. You have surely noticed this when using the TPA amp? But I've used both amps with different speakers and the difference is always noticeable.

I should also mention that I did some testing with radios. I don't have a spectrum analyser so I can't do any "real" tests, but this is at least something. I took a ferrite bead amp, and placed it next to an FM radio, with speakers connected. When I turned the amp on, it made no difference to the radio reception. I then connected the audio input of the amp to the headphone output on the radio, and once they shared a common ground, there was massive interference and the radio was unusable. I did the same test with the inductor amp, and the amp could be connected up and run absolutely fine from the radio, with no interference. So even forgetting sound differences, I think it's worth using inductors for this reason alone. I'd suggest you do your own testing on this with the amp you have already. I'll also do the same test with your MAX amp and see what happens.

[christianw.]

Nicht sicher, ob ein Simulationsproblem:



50Hz Sinus 990mV 26dB mit 33uH 1uF am Ausgang ohne Last.

[christianw.]

Nachm Neuaufsetzen reproduzierbar. Was auch immer da passiert.



Mit inklusive Schaltung:

[voltwide]

Es passiert imho genau das, wovon ich die ganze Zeit rede: Der HF-Strom schaukelt sich langsam auf. Was für einen recht hohen Gütefaktor des LC-Kreises spricht.