Aufbau, Design und sonstige Features …
Rein äußerlich zeigt sich das Metallgehäuse in einem schlichten schwarzen Design mit abgerundeten Kanten an den Seiten. Das Gehäuse dürfte maßgeblich zum Gesamtgewicht beitragen, da Klasse-D-Verstärker mit vorgefertigten ICs per se sehr kompakt aufgebaut sind und gegenüber Klasse-A-Varianten weniger bzw. kleinere Kühlkörper benötigen. Insgesamt ist der Verstärker ein absolutes Leichtgewicht.
Aber auch die Größe des Klasse-D-Verstärkers ist dementsprechend klein, wie man hier in einem Vergleich zum Cambridge Soundworks DTT2500 Digital Desktop Theater 5.1 Verstärker sehen kann, der bereits seit Jahrzehnten im Büro der Redaktion steht und einfach nicht ausgemustert werden wollte.
Vorne befindet sich ein kleiner Kippschalter, womit der Verstärker ein- oder ausgeschaltet werden kann. Hinzu kommt eine entsprechende Statusanzeige, welche auf den bisherigen Produktbildern an einer etwas anderen Stelle indiziert wird. Die neue Platzierung stört auf keinen Fall und ist daher nicht zu kritisieren. Die Status-LED zeigt an, ob man sich per Bluetooth oder per RCA verbunden hat. Nach dem Einschalten des Verstärkers leuchtet die Statusanzeige rot und sobald eine Bluetooth Verbindung hergestellt wird, leuchtet die LED blau.
In der Rückansicht sehen wir links die RCA-Eingänge von Seiten des PCs, während sich rechts daneben ein Pre-Out befindet. Sollte lediglich der Receiver-Anteil des Geräts genutzt und eine externe Verstärkung zugeschaltet werden, kommt letzterer zum Einsatz. Noch weiter rechts befinden sich die beschrifteten Lautsprecher- und Subwoofer-Ausgänge in typischer Farbgebung als Federstecker bzw. eher bekannt als Bananenstecker.
Ganz am rechten Rand liegt zudem noch die DC19-36V Stromversorgung mitsamt der darüber anschraubbaren Bluetooth-Antenne.
Von technischer Seite wirbt Fosi Audio mit 60 Megaohm MOSFETs für eine niedrige Verlustleistung. Wir vermuten, hiermit wird der Drain-Source-Widerstand adressiert, da Drain-Source die Betriebsstromstrecke im MOSFET abbildet. Leistungsverluste durch das schnelle Schalten selbst sind hiermit noch nicht quantifizierbar, da die Schaltfrequenz dort den zweiten Faktor darstellt. Grundsätzlich deutet sich an dieser Stelle aber erneut ein geringer Bedarf an Kühlkörpern an, sehr zum Vorteil für die Kosten und das Gesamtgewicht von ca. 680 Gramm. Selbst ein weniger leistungshungriger Kopfhörerverstärker kommt in der Klasse A gerne einmal auf 1,5 Kilogramm. Wie man sehr schön sieht, werden die beiden Verstärker-ICs im TSSOP-Gehäuse sowohl über die Kupferbahnen, als auch mittels Aluminiumkühlkörper gekühlt.
Die breiten Leiterbahnen auf der Oberseite der Platine zum Verstärker-IC wurden zu den sehr nah angebrachten PVDD-Entkopplungskondensatoren ohne Durchkontaktierung verlegt, wobei die niederohmigen X7R SMD Keramikkondensatoren noch unter dem Kühlkörper liegen. Dazu wurden noch insgesamt sieben rauscharme 2-Kanal Audio-Operationsverstärker verbaut. Und wo wir gerade bereits einen Blick auf die Platine werfen, schauen wir auch gleich noch auf die Platinenunterseite. Auf der Unterseite wird das Kupfer möglichst großflächig als GND aufgebracht und dient hiermit zur Verbesserung der thermischen Leistung sowie über die geringere Leiterbahninduktivität für eine Verbesserung der EMI-Reserve (Elektromagnetische Störungen). Insgesamt ist das Layout durchaus stimmig und die Verarbeitung gut gelungen.
Im Kern setzt der BT30D Pro auf den IC TPA3255 von Texas Instruments mit 90 % Wirkungsgrad in der Angabe. Im Datenblatt wird THD (Total Harmonic Distortion) im Gegensatz zum gesamten Gerät nicht als nackte Kennziffer verzeichnet, sondern in den Kontext von 1 Watt und 4 Ohm gesetzt. Das ist ein sehr niedriger Leistungswert, während 4 Ohm einem niederimpedanten Lautsprecher gerecht werden. Der THD-Prozentsatz soll beim IC 0,006 % betragen, während das Gerät insgesamt bei oder unter 0,03 % liegen soll. Im Unterschied dazu verfügen (viele) Klasse-A-Verstärker über deutlich geringere unerwünschte Anteile an harmonischen Oberwellen und gelten bezogen auf die Audioqualität somit als besser. Selbst wenn die prozentualen Nachkommastellen bei THD manchmal geringe absolute Unterschiede suggerieren, ist ihr mathematische Faktor enorm. Texas Instruments zeigt ferner auf, dass der optimale Arbeitspunkt zwischen 10 und 100 Watt liegt, was THD betrifft. In diesem Leistungsbereich liegen ohnehin viele 2.1-Systeme. Bei uns kommt unter anderem beispielsweise ein Logitech Z33 zum Einsatz, welcher mit maximal 80 Watt spezifiziert ist.
Als Mini-Exkurs sei auf die prinzipielle Funktion der Klasse-D-Verstärker hingewiesen. Hierbei wird das Audio-Eingangssignal mit einem generierten Dreiecksignal durch einen Komparator verglichen. Je nachdem, wann das Audio-Signal die Höhe des Vergleichswerts unter- und überschreitet, wird ein Rechteckimpuls zeitlich abgesteckt. Im Mittel entspricht der Pegel wertmäßig immer noch dem Audiosignal. Die nachfolgende Transistorschaltung erhöht die Amplitude dieser Impulse, wobei ihre steilen Flanken durch eine Filterschaltung abschließend geglättet werden müssen. Auch muss eine gewisse Totzeit toleriert werden, damit nicht alle Transistoren nicht gleichzeitig durchschalten. Die erfolgreiche Verstärkung des Audiosignals setzt voraus, extern Energie zuzuführen. Schließlich kann ein MOSFET diese nicht selbstständig erzeugen, sondern nur hinsichtlich der Energieportion pro Zeiteinheit gesteuert werden und das mit minimaler Energiezufuhr über das Gate. Bei vordefinierter Pulsweite bleibt folgerichtig nur noch übrig, die Amplitude über die Energiezufuhr zu erhöhen.
Bei aller Theorie kann ein schlecht gestalteter Klasse-D-Verstärker ineffizient ausfallen und ein nicht durchdachter Klasse-A-Verstärker miserable Audioqualität liefern. Der IC von Texas Instruments wird immerhin auch noch extern beschaltet. Entsprechend hilft am Ende alle Theorie nichts und wir kommen zum Praxistest.
Fosi Audio BT30D Pro Lautsprecher-Verstärker Praxistest …